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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6804557
(24)【登録日】2020年12月4日
(45)【発行日】2020年12月23日
(54)【発明の名称】エンジン駆動システム
(51)【国際特許分類】
F02D 29/06 20060101AFI20201214BHJP
【ＦＩ】
F02D29/06 F
F02D29/06 M
【請求項の数】3
【全頁数】32
(21)【出願番号】特願2018-556093(P2018-556093)
(86)(22)【出願日】2016年12月14日
(86)【国際出願番号】JP2016087239
(87)【国際公開番号】WO2018109870
(87)【国際公開日】20180621
【審査請求日】2019年11月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000001340
【氏名又は名称】マーレエレクトリックドライブズジャパン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100064469
【弁理士】
【氏名又は名称】菊池 新一
(74)【代理人】
【識別番号】100099612
【弁理士】
【氏名又は名称】菊池 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100073450
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 英俊
(72)【発明者】
【氏名】平松 啓
【審査官】
家喜 健太
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０７−２２４６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−０２３６４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６２−０００６４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０９−０３２６１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６０−０７４９９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−２４１０８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０９−０１４０２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０３−２３７２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−２８４７１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０２Ｄ １３／００ − ４５／００
Ｆ０２Ｂ ６３／０４
Ｈ０２Ｐ ９／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スロットルバルブをバイパスするＩＳＣバルブを有するエンジンと、前記エンジンにより駆動される磁石式交流発電機と、前記発電機の出力端と前記発電機の負荷が接続される一対の出力端子との間に設けられて前記発電機の交流出力の整流と電圧調整とを行うレギュレータと、少なくとも前記エンジンを制御対象として該制御対象を制御する電子制御ユニットとを備えたエンジン駆動システムであって、
前記レギュレータは、前記出力端子間の電圧が設定値以下のときに前記発電機の交流出力を整流して前記出力端子を通して出力させ、前記出力端子間の電圧が設定値を超えたときに前記発電機の出力端と前記出力端子との間を電気的に切り離すことにより前記出力端子に設定値を超える電圧が印加されるのを防ぐように構成されたオープン式のレギュレータからなり、
前記電子制御ユニットは、
前記ＩＳＣバルブの開度を与えられた目標開度とするように前記ＩＳＣバルブを操作するバルブ操作手段と、
前記エンジンのアイドル運転時に生じる前記発電機の負荷変動を検出する負荷変動検出手段と、
前記負荷変動検出手段が負荷変動を検出していないときには前記エンジンのアイドル回転速度を目標値に保つようにフィードバック制御する際の前記ＩＳＣバルブの目標開度であるアイドル制御時目標開度を前記ＩＳＣバルブの目標開度として前記バルブ操作手段に与え、前記負荷変動検出手段が負荷変動を検出したときには、その負荷変動により生じる前記アイドル回転速度の変動を抑制するための補正量だけ前記アイドル制御時目標開度を補正した補正後目標開度を前記ＩＳＣバルブの目標開度として前記バルブ操作手段に制限された時間の間だけ与えた後、前記バルブ操作手段に与える目標開度を前記アイドル制御時目標開度に戻すように構成された目標開度設定手段と、
前記発電機の負荷のうち、前記エンジンのアイドル運転時に前記出力端子に接続されることがある少なくとも一つの負荷を被制御負荷として、該被制御負荷の投入及び遮断を制御する負荷投入・遮断制御手段とを具備し、
前記負荷変動検出手段は、前記負荷投入・遮断制御手段から前記負荷が投入されることの情報及び負荷が遮断されることの情報を取得して前記負荷の変動を検出するように構成されていること、
を特徴とするエンジン駆動システム。
前記レギュレータは、前記出力端子間の電圧が設定値以下のときに前記発電機の交流出力を整流して前記出力端子を通して出力させ、前記出力端子間の電圧が設定値を超えたときに前記発電機の出力端と前記出力端子との間を電気的に切り離すことにより前記出力端子に設定値を超える電圧が印加されるのを防ぐように構成されたオープン式のレギュレータからなり、
前記電子制御ユニットは、
前記ＩＳＣバルブの開度を与えられた目標開度とするように前記ＩＳＣバルブを操作するバルブ操作手段と、
前記エンジンのアイドル運転時に生じる前記発電機の負荷変動を検出する負荷変動検出手段と、
前記負荷変動検出手段が負荷変動を検出していないときには前記エンジンのアイドル回転速度を目標値に保つようにフィードバック制御する際の前記ＩＳＣバルブの目標開度であるアイドル制御時目標開度を前記ＩＳＣバルブの目標開度として前記バルブ操作手段に与え、前記負荷変動検出手段が負荷変動を検出したときには、その負荷変動により生じる前記アイドル回転速度の変動を抑制するための補正量だけ前記アイドル制御時目標開度を補正した補正後目標開度を前記ＩＳＣバルブの目標開度として前記バルブ操作手段に制限された時間の間だけ与えた後、前記バルブ操作手段に与える目標開度を前記アイドル制御時目標開度に戻すように構成された目標開度設定手段と、
前記発電機の負荷のうち、前記エンジンのアイドル運転時に前記出力端子に接続されることがある少なくとも一つの負荷を被制御負荷として、該被制御負荷の投入及び遮断を制御する負荷投入・遮断制御手段とを具備し、
前記負荷変動検出手段は、前記負荷投入・遮断制御手段から前記負荷が投入されることの情報及び負荷が遮断されることの情報を取得して前記負荷の変動を検出するように構成されていること、
を特徴とするエンジン駆動システム。
【請求項2】
前記目標開度設定手段は、前記負荷変動検出手段が前記負荷投入・遮断制御手段から前記負荷が投入されることの情報を取得して負荷変動を検出したときに、投入される負荷の大きさに応じて設定した補正量だけ前記バルブ操作手段に与える目標開度を前記アイドル制御時目標開度よりも増大させるように構成され、
前記負荷投入・遮断制御手段は、前記負荷を投入することの情報を前記負荷変動検出手段に与えた後、前記バルブ操作手段に与える目標開度を増大させたことにより前記アイドル回転速度が設定された負荷投入許可回転速度まで上昇したことを確認した時に当該負荷の投入を行うように構成されている請求項１に記載のエンジン駆動システム。
前記負荷投入・遮断制御手段は、前記負荷を投入することの情報を前記負荷変動検出手段に与えた後、前記バルブ操作手段に与える目標開度を増大させたことにより前記アイドル回転速度が設定された負荷投入許可回転速度まで上昇したことを確認した時に当該負荷の投入を行うように構成されている請求項１に記載のエンジン駆動システム。
【請求項3】
前記目標開度設定手段は、前記負荷変動検出手段が前記負荷投入・遮断制御手段から前記負荷が遮断されることの情報を取得して負荷変動を検出したときに、遮断される負荷の大きさに応じて設定した補正量だけ前記バルブ操作手段に与える目標開度を前記アイドル制御時目標開度よりも減少させるように構成され、
前記負荷投入・遮断制御手段は、前記負荷を遮断することの情報を前記負荷変動検出手段に与えた後、前記バルブ操作手段に与える目標開度を減少させたことにより前記アイドル回転速度が設定された負荷遮断許可回転速度まで低下したことを確認した時に当該負荷の遮断を行うように構成されている請求項１又は２に記載のエンジン駆動システム。
前記負荷投入・遮断制御手段は、前記負荷を遮断することの情報を前記負荷変動検出手段に与えた後、前記バルブ操作手段に与える目標開度を減少させたことにより前記アイドル回転速度が設定された負荷遮断許可回転速度まで低下したことを確認した時に当該負荷の遮断を行うように構成されている請求項１又は２に記載のエンジン駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジン（内燃機関）と、エンジンにより駆動される磁石式交流発電機（マグネト：magneto）と、磁石式交流発電機の交流出力の整流と電圧調整とを行うレギュレータと、少なくともエンジンを制御対象として該制御対象を制御する電子制御ユニットとを備えたエンジン駆動システムに関するものである。【背景技術】
【0002】
周知のように、最近のエンジン駆動システムにおいては、エンジンの始動制御、アイドル制御、定常運転時の制御等の各種の制御を電子制御ユニット［ＥＣＵ（Electrical Control Unit）］により行っている。電子制御ユニットは、点火装置や燃料噴射装置などの、エンジンを動作させるために必要な電装品を駆動するための回路の少なくとも一部と、これらの電装品を制御する各種の制御手段を構成するマイクロコンピュータとを共通のパッケージ内に収容してユニット化したものである。【0003】
電子制御ユニットは、ＣＰＵに所定のプログラムを実行させることにより構成される各種の機能実現手段を備える。電子制御ユニット内に構成される機能実現手段は、例えば、エンジンの始動を制御する始動時制御手段、エンジンのアイドル運転時の回転を制御するアイドル回転制御手段、エンジンの定常運転時の回転を制御する手段等である。【0004】
エンジンが、スロットルバルブをバイパスするＩＳＣ（Idle speed control）バルブを備えている場合には，エンジンのアイドル運転時に、アイドル回転制御手段がこのＩＳＣバルブを操作部（アイドル回転速度調節部）として、アイドル回転速度をフィードバック制御することにより目標回転速度に保つ。アイドル開度制御手段は、エンジンの回転速度のフィードバック値と目標アイドル回転速度との偏差を求めて、この偏差を零にするために必要なＩＳＣバルブの目標開度であるアイドル制御時目標開度を演算し、ＩＳＣバルブの開度を演算した目標開度とするために必要な駆動信号をＩＳＣバルブの駆動部（ステッピングモータやソレノイドなど）に与えて、ＩＳＣバルブの開度を目標開度に調整することによりアイドル回転速度を目標回転速度に保つ。【0005】
ところで、エンジンにより磁石式交流発電機を駆動して直流電気負荷に供給する電力を得る場合には、発電機から電気負荷に供給される電圧が過大になるのを防ぐために、発電機の電機子コイルと、電気負荷が接続される一対の出力端子との間に、発電機の交流出力の整流と電圧調整とを行うレギュレータ（電圧調整装置）を設ける必要がある。【0006】
エンジンに取り付ける発電機としてオルタネータを用いる場合には、界磁電流を調整することによりその出力電圧を調整することができるが、磁石式交流発電機は界磁コイルを持たないため、オルタネータを用いる場合に用いられている電圧調整方法を採用することはできない。そのため、エンジンに取り付ける発電機として磁石式交流発電機を用いる場合には、その出力の整流と電圧調整とを行うレギュレータとして、短絡式のレギュレータ又はオープン式のレギュレータが用いられている。【0007】
短絡式のレギュレータは、例えば特許文献１の図２に示されているように、ブリッジ接続されたダイオードからなっていて発電機の電機子コイルに誘起する交流電圧を全波整流する整流回路と、整流回路のブリッジの下辺を構成する各ダイオードに対して逆並列に接続された短絡用スイッチとしてのサイリスタと、電機子コイルから整流回路を通して発電機の整流出力が印加される一対の出力端子と、出力端子間の電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路が検出した電圧が設定値を超えたときに短絡用スイッチとしてのサイリスタをトリガするサイリスタトリガ回路とにより構成される。発電機の電気負荷が接続される出力端子間には、通常バッテリやキャパシタなどの電圧蓄積手段が接続され、この電圧蓄積手段の両端に各種の電気負荷が接続される。【0008】
短絡式のレギュレータにおいては、出力端子間の電圧が設定値以下であるときに短絡用スイッチとしてのサイリスタをオフ状態に保って、発電機の電機子コイルに誘起する交流電圧を整流回路を通して出力端子間に供給する。出力端子間の電圧が設定値を超えたときには、整流回路のブリッジの下辺を構成するダイオードに逆並列接続された短絡用スイッチとしてのサイリスタをオン状態にすることにより、該サイリスタと、整流回路のブリッジの上辺を構成するダイオードとを通して電機子コイルを短絡して、電機子コイルから出力端子を通して電気負荷に過大な電圧が印加されるのを防止する。【0009】
オープン式のレギュレータにおいては、特許文献２に記載されているように、電機子コイルの誘起電圧を整流するフルブリッジ形全波整流回路のブリッジの例えば上辺をダイオードにより構成し、当該ブリッジの下辺をＭＯＳＦＥＴなどのオンオフ制御が可能な電圧調整用スイッチにより構成して、このスイッチをオンオフ制御することにより電圧調整を行う。【0010】
オープン式のレギュレータにおいては、出力端子間の電圧が設定値以下のときに、電圧調整用スイッチをオン状態にすることにより電機子コイルに誘起した交流電圧を整流して出力端子間に印加し、出力端子間の電圧が設定値を超えたときには、電圧調整用スイッチをオフ状態にして、電機子コイルと出力端子との間を電気的に切り離すことにより、出力端子間の電圧が設定値を超えることがないように制御する。【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開２００７−１８９８２７号公報
【特許文献2】特開平８−２３６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
磁石式交流発電機の回転子がエンジンのクランク軸に結合されたエンジン駆動システムにおいて、発電機の電機子コイルから負荷接続用の出力端子間に印加される電圧を調整するレギュレータとして短絡式のレギュレータを用いた場合には、レギュレータの短絡用スイッチがオン状態にある期間及びオフ状態にある期間の何れの期間においても、電機子コイルに電流が流れるため、発電機からエンジンに常時相当の機械的負荷がかかり、エンジンは、アイドル運転時においても、この機械的負荷を駆動するために必要なトルクを発生している。そのため、エンジンのアイドル運転時に発電機に大きい電気負荷が接続されても、アイドル回転速度が大きく低下することはない。【0013】
しかしながら、短絡式のレギュレータを用いた場合には、エンジンのアイドル運転時に短絡電流が流れている発電機からエンジンに常時相当の機械的な負荷がかかり、エンジンはこの負荷を駆動するために必要なトルクを発生した状態でアイドル運転を行う必要があるため、エンジンの燃費が悪くなるのを避けられない。【0014】
これに対し、オープン式のレギュレータを用いた場合には、アイドル運転時に発電機に電気的な負荷が接続されていないとすると、電機子コイルと負荷接続用の出力端子との間が電気的に切り離された状態にある。この場合、発電機からエンジンに機械的な負荷がかかることは殆どないため、エンジンは、出力トルクを低く保った状態でアイドル運転を行うことになる。従って、オープン式のレギュレータを用いると、アイドル回転時に消費される燃料の量を少なくすることができ、短絡式のレギュレータを用いた場合に比べて燃費を大幅に改善することができる。【0015】
しかしながら、オープン式のレギュレータを用いた場合、エンジンは、発電機に電気負荷が接続されていない場合に、出力トルクをきわめて低くした状態でアイドル運転を行うことになるため、アイドル運転時に発電機に電気負荷が接続されると、アイドル回転速度が大きく低下する。また発電機に電気負荷が接続されている状態でエンジンがアイドル回転しているときに、発電機の電気負荷が切り離されると、発電機からエンジンにかかる機械的な負荷が急に軽くなるため、エンジンのアイドル回転速度が急上昇する。従って、磁石式交流発電機の出力を調整するレギュレータとしてオープン式のレギュレータを用いた場合には、発電機の電気負荷の接続及び切り離しに伴ってアイドル回転速度に大きな変動が生じ、電気負荷に悪影響を及ぼす等の問題が生じるため好ましくない。またアイドル運転時に、電気負荷がゼロの状態または軽負荷状態にある発電機にいきなり大きな電気負荷が接続されると、アイドル回転速度が大幅に低下して、最悪の場合にはエンジンがストールしてしまうことがある。【0016】
電子制御ユニットには、ＩＳＣバルブを操作部として、アイドル回転速度をフィードバック制御することによりアイドル回転速度を目標値に保つアイドル回転制御手段が設けられているが、フィードバック制御によった場合には、アイドル運転時に発電機に電気負荷が接続された後、エンジンのアイドル回転速度が実際に低下したことが検出された時に初めてＩＳＣバルブの制御が開始され、しかも低下したアイドル回転速度を目標回転速度に戻すためにＩＳＣバルブの目標開度を修正しても、その効果が現れて、低下したアイドル回転速度が上昇に転じるまでに遅れが生じるのを避けられないため、アイドル回転速度に大きな変動が生じたり、エンジンがストールしたりすることを防ぐことはできない。【0017】
最近、地球温暖化の防止を図るための対策の一つとして、エンジンの燃費を改善することが強く要望される傾向にあるため、エンジンに取り付ける発電機として磁石式交流発電機を用いるエンジン駆動システムにおいて、発電機から電気負荷に与える電圧を調整するレギュレータとしてオープン式のレギュレータを用いることが検討されるようになっている。しかしながら、オープン式のレギュレータを用いるためには、エンジンのアイドル運転時に電気負荷が接続された際に大きな回転速度変動が生じたり、エンジンがストールしたりするといった問題が生じるのを防ぐための対策を講じておく必要がある。【0018】
本発明の目的は、エンジンに取り付ける発電機として磁石式交流発電機を用いるエンジン駆動システムにおいて、発電機の電機子コイルから負荷接続用の出力端子間に印加される電圧を調整するレギュレータとしてオープン式のレギュレータを用いた場合に、エンジンのアイドル運転時に発電機に電気負荷が接続されたことに起因してアイドル回転速度に大きくな変動が生じたり、エンジンがストールしたりするのを防ぐことにある。【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明は、スロットルバルブをバイパスするＩＳＣバルブを有するエンジンと、エンジンにより駆動される磁石式交流発電機と、この発電機の出力端とこの発電機の負荷が接続される一対の出力端子との間に設けられて発電機の交流出力の整流と電圧調整とを行うレギュレータと、少なくともエンジンを制御対象として該制御対象を制御する電子制御ユニットとを備えたエンジン駆動システムを対象とする。【0020】
本発明が対象とするエンジン駆動システムは、エンジンにより駆動される負荷が磁石式交流発電機のみであるエンジン駆動システム（エンジン発電機）の外、エンジンにより駆動される乗り物や農業機械などのように、エンジンが発電機の外に更に他の機械的負荷をも駆動するように構成されているシステムをも包含する。【0021】
本発明に係るシステムで用いるレギュレータは、前記出力端子間の電圧が設定値以下のときに前記発電機の交流出力を整流して前記出力端子を通して出力させ、前記出力端子間の電圧が設定値を超えたときに前記発電機の出力端と前記出力端子との間を電気的に切り離すことにより前記出力端子に設定値を超える電圧が印加されるのを防ぐように構成されたオープン式のレギュレータからなっている。【0022】
また本発明に係るシステムで用いる電子制御ユニットは、ＩＳＣバルブの開度を与えられた目標開度とするようにＩＳＣバルブを操作するバルブ操作手段と、エンジンのアイドル運転時に生じる発電機の負荷変動を検出する負荷変動検出手段と、負荷変動検出手段が負荷変動を検出していないときにはアイドル回転速度を目標値に保つようにフィードバック制御する際のＩＳＣバルブの目標開度であるアイドル制御時目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段に与え、負荷変動検出手段が負荷変動を検出したときには、その負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するための補正量だけアイドル制御時目標開度を補正した補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段に制限された時間の間だけ与えた後、バルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように構成された目標開度設定手段とを備えている。【0023】
エンジンのアイドル運転時に発電機の負荷が投入されると（前記出力端子に負荷が接続されると）、発電機からエンジンにかかる機械的負荷が重くなるため、アイドル回転速度が低下し、アイドル運転時に負荷が発電機から遮断されると（出力端子から切り離されると）、発電機からエンジンにかかる機械的負荷が軽くなるため、アイドル回転速度が上昇するが、負荷が投入されてからエンジンの回転速度が実際に低下し始めるまでの間には必ず遅れがあり、また負荷が遮断されてからエンジンのアイドル回転速度が実際に上昇し始めるまでの間にも必ず遅れがある。【0024】
本発明のように、エンジンのアイドル運転時に発電機の電気負荷の変動を検出したときに、その負荷変動により生じるアイドル回転速度を抑制するための補正量だけアイドル制御時目標開度を補正した補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段に制限された時間の間だけ与えた後、バルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように構成しておくと、アイドル回転速度の低下が始まる前に、又は少なくともアイドル回転速度が大きく低下する前にＩＳＣバルブの開度を補正して、アイドル回転速度の変動を抑えるようにエンジンの出力トルクを調整することができるため、アイドル回転速度の変動幅が大きくなったり、アイドル運転時にエンジンがストールしたりするのを防ぐことができる。また補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段に与えるのは制限された時間の間だけであるので、アイドル回転速度を目標回転速度に保つ制御動作への影響を最小限に留めて、アイドル運転時に発電機の負荷が投入された際及び遮断された際にアイドル回転速度が大きく変動したり、発電機の負荷が投入された際にエンジンがストールしたりするのを防ぐことができる。【0025】
このように、本発明によれば、アイドル運転時に発電機の負荷が変動したときに、アイドル回転速度が大きく変動したり、エンジンがストールしたりするといった問題を生じさせることなく、オープン式のレギュレータを用いて電圧調整を行うことができるため、アイドル運転時にエンジンが消費する燃料の量を、短絡式のレギュレータを用いる場合に比べて少なくして、エンジンの燃費を改善することができる。【0026】
本発明において、アイドル運転時に発電機の負荷に変動が生じたことを検出したときに、補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段に制限された時間の間だけ与えるには、発電機の負荷変動が検出されたときにバルブ操作手段に与える目標開度を補正後目標開度とした後、設定された時間が経過したときにアイドル制御時目標開度に戻すように目標開度設定手段を構成すればよい。【0027】
また負荷変動が検出されたときに補正後目標開度をバルブ操作手段に目標開度として与えた後、アイドル回転速度が目標値に収束したとみなされる状態になったときにバルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように目標開度設定手段を構成しても良い。【0028】
本発明の好ましい態様では、上記電子制御ユニットが、発電機の負荷のうち、エンジンのアイドル運転時に出力端子に接続されることがある少なくとも一つの負荷を被制御負荷として、該被制御負荷の投入及び遮断を制御する負荷投入・遮断制御手段を更に備えている。この場合、負荷変動検出手段は、負荷投入・遮断制御手段から負荷が投入されることの情報及び負荷が遮断されることの情報を取得して負荷の変動を検出するように構成される。【0029】
上記のように構成すると、発電機の負荷が実際に変動する前に、その負荷が変動することを知ることができるため、負荷の変動によりアイドル回転速度が変動し始める前に、その変動を抑制するようにＩＳＣバルブの開度を補正して、アイドル回転速度の変動を確実に抑制することができる。【0030】
ＩＳＣバルブを操作するバルブ操作手段に与える目標開度の補正は、アイドル制御時目標開度演算手段が演算したアイドル制御時目標開度を補正することにより行っても良く、アイドル制御時目標開度演算手段に与える目標回転速度を補正することにより行っても良い。【0031】
本発明の他の好ましい態様では、前記出力端子間にバッテリが接続され、前記負荷変動検出手段は、前記出力端子間の電圧変化を検出したときに前記負荷変動を検出するように構成される。この場合、目標開度設定手段は、前記負荷変動が検出されたときに前記出力端子間の電圧変化の度合いに応じて前記補正量を求めるように構成される。【0032】
発電機の負荷が接続される出力端子間にバッテリが接続されている場合には、アイドル運転時に出力端子間に電気負荷が接続されると、バッテリから電気負荷に電流が流れることにより先ずバッテリ電圧が低下し、次いでバッテリ電圧が充電開始電圧まで低下したときに発電機の電機子コイルからレギュレータを通してバッテリに充電電流が流れて、発電機からエンジンにかかる機械的負荷が増加し始める。このように、出力端子間にバッテリが接続されている場合には、電気負荷が接続された後、発電機からエンジンにかかる負荷が増加するまでの間に多かれ少なかれ遅れが生じるため、このバッテリ電圧の低下を適確に検出することにより、アイドル回転速度の低下が始まる前に電気的負荷の接続により発電機からエンジンにかかる負荷が増加してアイドル回転速度が低下することを早期に検出して、ＩＳＣバルブの開度を増大させることができ、アイドル回転速度の低下を抑制することができる。【0033】
本発明の更に他の態様は、以下に記載される実施形態についての説明により明らかにされる。【発明の効果】
【0034】
本発明によれば、エンジンのアイドル運転時に発電機の電気負荷が変動したときに、アイドル回転速度の変動が始まる前に、又は少なくともアイドル回転速度の変動が大きくなる前にＩＳＣバルブの開度を補正して、アイドル回転速度の変動を抑制することができる。【0035】
従って本発明によれば、アイドル運転時に発電機に電気負荷が投入された際に、アイドル回転速度が大きく低下したり、エンジンがストールしたりするといった問題を生じさせることなく、オープン式のレギュレータを用いて電圧調整を行うことができ、アイドル運転時にエンジンが消費する燃料の量を、短絡式のレギュレータを用いる場合に比べて大幅に少なくして、エンジンの燃費を改善することができる。【図面の簡単な説明】
【0036】
【図11】図１１は、本発明の実施形態において、磁石式交流発電機の電気負荷が接続される出力端子間にバッテリが接続されている場合に、電気負荷が発電機に投入された際及び発電機から遮断された際に行われる動作を示すタイミングチャートである。
【図12】図１２は、本発明の実施形態において、磁石式交流発電機の負荷が接続される出力端子間にバッテリが接続されている場合に、負荷が発電機に投入された際に生じる出力端子間の電圧変化と、ＩＳＣバルブの開度の変化とを模式的に示した波形図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下添付図面を参照して本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示したものである。本実施形態に係るエンジン駆動システムは、エンジン１と、永久磁石からなる界磁を有する回転子及び電機子コイルを有する固定子を備えて回転子がエンジン１のクランク軸に結合された磁石式交流発電機２と、磁石式交流発電機２の電気負荷Ｌ１〜Ｌｎ及びＬＡ〜ＬＮが接続される負荷接続用出力端子３と、磁石式交流発電機２の出力端（電機子コイルの出力端）２ａと出力端子３との間に設けられて、発電機２の交流出力の整流と電圧調整とを行うレギュレータ４と、少なくともエンジン１を制御対象として該制御対象を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）５とを備えている。図１においては、負荷接続用出力端子３が一つしか図示されていないが、実際には、直流電気負荷が接続されるプラス側の出力端子とマイナス側の出力端子との１対の出力端子３が設けられている。
【0038】
本実施形態のエンジン駆動システムは、エンジン１を駆動源として電気負荷を駆動するための直流電力を得るエンジン発電機であるため、エンジン１には磁石式交流発電機２以外の負荷が接続されていないが、本発明は、エンジン１に磁石式交流発電機２以外の他の機械的負荷が接続されるエンジン駆動システム、例えば自動車などの乗り物や、農業機械等にも適用できる。【0039】
一対の出力端子３間には、電気負荷Ｌ１〜Ｌｎがそれぞれ負荷投入用スイッチＳＷ１〜ＳＷｎを介して接続され、電気負荷ＬＡ〜ＬＮがそれぞれ負荷投入用スイッチＳＷＡ〜ＳＷＮを介して接続されている。【0040】
本実施形態においては、発電機２の電気負荷のうち、エンジンのアイドル運転時に出力端子に接続されることがある少なくとも一つの電気負荷を、発電機への投入（出力端子３への接続）及び発電機からの遮断（出力端子３からの切り離し）が電子制御ユニット５により制御される被制御負荷として、これらの被制御負荷の接続及び切り離しを、電子制御ユニットにより制御する。【0041】
本実施形態では、負荷Ｌ１〜Ｌｎを被制御負荷として、これらの負荷と出力端子３との間にそれぞれ設けられたスイッチＳＷ１〜ＳＷｎのオンオフを電子制御ユニット５により制御する。【0042】
スイッチＳＷＡ〜ＳＷＮは、電子制御ユニットにより制御されることがないスイッチで、操作員の操作などにより適宜にオンオフさせられるスイッチや、特定の対象物の温度が設定値を超えたときにオン状態になるサーモスイッチや、特定の可動部材が限界位置に達した時に動作するリミットスイッチ等である。【0043】
エンジン１には、アイドル回転を制御するために、スロットルバルブ（図示せず。）をバイパスするＩＳＣバルブ７が設けられている。ＩＳＣバルブ７には、そのバルブを電気的に操作するために、ステップモータや、ソレノイドなどの駆動源を備えたバルブ操作部が設けられていて、このバルブ操作部に所定の目標開度を電気信号により与えることによりＩＳＣバルブ７の開度を目標開度とするように操作することができるようになっている。【0044】
本実施形態で用いるレギュレータ４は、負荷接続用出力端子３間の電圧が設定値以下のときに発電機２の出力電圧を整流して出力端子３を通して出力させ、出力端子３間の電圧が設定値を超えたときに発電機２の出力端２ａを出力端子３から電気的に切り離すことにより出力端３間の電圧が設定値を超えるのを防ぐように構成されたオープン式のレギュレータからなっている。【0045】
オープン式のレギュレータ４は、例えば図７に示すように構成される。図７に示したレギュレータ４は、磁石式交流発電機２の出力電圧を整流する整流器４０１と、整流器４０１の直流出力端子と出力端子３との間に挿入されたスイッチ手段４０２と、出力端子３，３間の電圧を検出する電圧検出手段４０３と、電圧検出手段４０３により検出された出力端子３，３間の電圧が設定値以下のときにスイッチ手段４０２に駆動信号を与えてこのスイッチ手段をオン状態にし、電圧検出手段４０３により検出された出力端子３，３間の電圧が設定値を超えたときにスイッチ手段４０２への駆動信号の供給を停止してスイッチ手段４０２をオフ状態にするドライバ回路４０４とにより構成されている。スイッチ手段４０２は、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどのオンオフ制御が可能な半導体スイッチ素子により構成される。【0046】
図７に示されたレギュレータ４は、発電機２の電気負荷が接続される出力端子３，３間の電圧が設定値以下のときに、スイッチ手段４０２をオン状態にして、発電機２の出力電圧を整流して得た直流電圧を出力端子３，３を通して出力させ、出力端子３，３間の電圧が設定値を超えたときに、スイッチ手段４０２をオフ状態にして、発電機の出力端２ａを出力端子３，３から電気的に切り離すことにより、出力端子３，３間の電圧が設定値を超えるのを防ぐ。【0047】
なお図７に示した例では、整流器４０１の外部にスイッチ手段４０２を設けているが、スイッチ手段４０２を整流器４０１の内部に設けることもできる。例えば、整流器４０１としてフルブリッジ形の全波整流器を用いる場合には、整流器４０１を構成するブリッジの上辺及び下辺の一方をダイオードにより、他方をＭＯＳＦＥＴのようなオンオフ制御が可能なスイッチ手段によりそれぞれ構成して、電圧検出手段４０３により検出された出力端子３，３間の電圧が設定値以下のときに当該スイッチ手段をオン状態にし、電圧検出手段４０３により検出された出力端子３，３間の電圧が設定値を超えたときに当該スイッチ手段をオフ状態にすることにより電圧調整動作を行わせるようにレギュレータ４を構成することもできる。【0048】
図１に示した実施形態において、電子制御ユニット５は、点火装置や燃料噴射装置などの、エンジンを動作させるために必要な電装品を駆動するために必要な回路の少なくとも一部と、マイクロコンピュータとを共通のパッケージ内に収容してユニット化したものである。マイクロコンピュータは、ＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶装置と、各種のインターフェース等とを備えていて、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムをＣＰＵに実行させることにより、各種の機能を実現する手段を構成する。【0049】
図示の電子制御ユニット５は、点火回路５０１及びインジェクタ駆動回路５０２と、点火制御手段５０３及び燃料噴射制御手段５０４と、ＩＳＣバルブ７の開度を与えられた目標開度とするようにＩＳＣバルブの操作部を駆動するバルブ操作手段５０５と、エンジンのアイドル運転時に生じる発電機２の負荷変動を検出する負荷変動検出手段５０６と、バルブ操作手段５０５に与えるＩＳＣバルブの目標開度を設定する目標開度設定手段５０７と、被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎの投入及び遮断を制御するべくスイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオンオフ制御する負荷投入・遮断制御手段５０８と、発電機２の電気負荷が接続される出力端子３間の電圧を検出する出力電圧検出手段５０９とを備えている。【0050】
電子制御ユニット５の構成要素のうち、点火回路５０１及びインジェクタ駆動回路５０２はハードウェア回路からなり、点火制御手段５０３、燃料噴射制御手段５０４、バルブ操作手段５０５、負荷変動検出手段５０６、目標開度設定手段５０７、負荷投入・遮断制御手段５０８及び出力電圧検出手段５０９は、それぞれの少なくとも一部がマイクロコンピュータのＣＰＵに所定のプログラムを実行させることにより構成される。【0051】
更に各部を詳細に説明すると、点火回路５０１は、図示しない点火コイルの一次電流を制御する回路で、点火コイルと、エンジンの気筒に取り付けられて該点火コイルの二次コイルに接続された点火プラグとともにエンジンの点火装置を構成する。点火回路５０１は、エンジンの点火時期に点火指令信号が与えられたときに図示しない点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせて点火コイルの二次コイルに高電圧を誘起させる回路で、種々の構成を有するものが知られている。【0052】
点火制御手段５０３は、点火回路５０１に点火指令信号を与えるタイミングを、エンジンの回転速度などの種々の制御条件に対して制御して、エンジンの点火時期を制御する手段である。【0053】
インジェクタ駆動回路５０２は、噴射指令信号が与えられたときに、インジェクタ（燃料噴射弁）に駆動パルスを供給する回路である。インジェクタは、例えば、先端に燃料噴射口を有し、内部に燃料が一定の圧力で供給されるインジェクタボディと、燃料噴射口を開閉するバルブと、該バルブを閉位置側に付勢するバネと、励磁された際にこのバネの付勢力に抗してバルブを開側に駆動するソレノイドとを備えていて、ソレノイドに駆動パルスが与えられたときに、バルブを開いてエンジンの吸気管内やシリンダ内などの燃料噴射空間に燃料を噴射する。【0054】
燃料噴射制御手段５０４は、インジェクタ駆動回路５０２に駆動パルスを与えるタイミングと、駆動パルスの幅とを制御することにより、インジェクタから燃料を噴射するタイミングと燃料噴射量とを制御する手段である。【0055】
バルブ操作手段５０５は、ＩＳＣバルブ７の開度を、目標開度設定手段５０７から与えられた目標開度とするようにＩＳＣバルブの操作部に操作信号を与えて、ＩＳＣバルブ７の開度を目標開度とするように操作する手段である。【0056】
負荷投入・遮断制御手段５０８は、被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎのうち、何れかの負荷を投入する（出力端子３に接続する）ための条件が成立したとき、又は操作員が何れかの負荷を投入する指令を電子制御ユニットのＣＰＵに与えたときに、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎのうち、投入すべき負荷に対応するスイッチに駆動信号を与えて、当該スイッチをオン状態にする。負荷投入・遮断制御手段５０８はまた、被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎのうち投入していた負荷を遮断する（出力端子３から切り離す）条件が成立したとき、又は操作員が駆動していた被制御負荷の駆動を停止する指令をＣＰＵに与えたときに、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎのうち、駆動を停止する被制御負荷に対応するスイッチに与えていた駆動信号を除去して該スイッチをオフ状態にすることにより、当該被制御負荷を発電機から遮断する。【0057】
負荷投入・遮断制御手段５０８はまた、負荷Ｌ１〜Ｌｎを投入する際又は投入する直前に、投入する負荷が何れの負荷であるかを告知する負荷投入告知情報を出力し、投入していた負荷を発電機から遮断する際又は遮断する直前に、遮断する負荷が何れの負荷であるかを告知する負荷遮断告知情報を出力するように構成されており、これらの情報が負荷変動検出手段５０６に与えられている。【0058】
負荷変動検出手段５０６は、負荷投入・遮断制御手段５０８から特定の負荷を投入することを示す負荷投入告知情報を取得したときに、当該負荷投入告知情報により投入されることが告知された負荷の大きさだけ発電機２の負荷が増加する負荷変動が起こることを検出し、負荷投入・遮断制御手段５０８から特定の負荷を遮断することを告知する負荷遮断告知情報を取得したときに、当該負荷遮断告知情報により遮断されることが告知された負荷の大きさだけ発電機２の負荷が減少する負荷変動が起こることを検出する。【0059】
また本実施形態で用いる負荷変動検出手段５０６は、出力端子３間の電圧変化（電圧低下又は電圧上昇）を検出したときにも発電機２の負荷に変動が生じたことを検出するように構成されている。出力端子３間にバッテリ６が接続されている場合に、出力端子間に負荷が接続されると、出力端子間の電圧が低下し、出力端子３に接続されていた負荷が該出力端子から切り離されると、出力端子間の電圧が上昇するため、出力電圧検出手段５０９により検出される電圧を監視することにより、発電機２に負荷が投入されたこと及び投入されていた負荷が発電機２から遮断されたことを検出することができる。【0060】
目標開度設定手段５０７は、負荷変動検出手段５０６が負荷変動を検出していないときにはアイドル回転速度を目標値に保つようにフィードバック制御する際のＩＳＣバルブ７の目標開度であるアイドル制御時目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段５０５に与え、負荷変動検出手段が負荷変動を検出したときには、その負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するための補正量だけアイドル制御時目標開度を補正した補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段５０５に制限された時間の間だけ与えた後、バルブ操作手段５０５に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように構成された手段である。【0061】
これらの機能を実現するため、本実施形態で用いる目標開度設定手段５０７は、回転速度検出手段５１０と、目標回転速度設定手段５１１と、アイドル制御時目標開度演算手段５１２と、補正量演算手段５１３と、補正後目標開度演算手段５１４とを備えている。【0062】
上記回転速度検出手段５１０は、エンジン１の回転速度の情報を含む信号に基づいてエンジンの回転速度を検出する手段である。エンジンの回転速度の情報を含む信号としては例えば、エンジン１を点火する際に、点火装置を構成する点火コイルの一次側に誘起するパルス電圧を用いることができる。またエンジンの回転に同期して予め定められたクランク角位置でパルス信号を発生するピックアップコイルが設けられている場合には、このピックアップコイルの出力パルスの発生周期からエンジンの回転速度を検出するように回転速度検出手段５１０を構成することもできる。【0063】
またアイドル制御時目標開度演算手段５１２は、回転速度検出手段５１０により検出されたアイドル回転速度の検出値と目標回転速度設定手段５１１により設定されたアイドル回転速度の目標値との偏差を演算して、演算した偏差を零にするために必要なＩＳＣバルブ７の開度をアイドル制御時目標開度θiscfとして演算するように構成される。【0064】
補正量演算手段５１３は、負荷変動検出手段５０６が負荷変動を検出したときに、その負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なアイドル制御時目標開度の補正量を、検出された負荷変動の度合いに応じて演算する手段である。負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なアイドル制御時目標開度の補正量は、例えば、発電機２の負荷変動量ΔＲとアイドル回転速度Ｎとアイドル制御時目標開度の補正量Δθiscとの間の関係を与える補正量演算用マップを実験結果に基づいて作成しておいて、負荷変動検出手段５０６により検出された負荷の変動量ΔＲと、回転速度検出手段５１０により検出されているアイドル回転速度Ｎとに対してこのマップを検索することにより演算される。【0065】
負荷変動に伴って生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なＩＳＣバルブの開度の補正量Δθiscは、アイドル回転速度が高い場合ほど大きく、負荷変動量が多い場合ほど大きくなるため、上記補正量演算用マップは、負荷変動量が大きい場合ほど、補正量Δθiscを大きくし、かつアイドル回転速度が高い場合ほど補正量Δθiscを大きくするように作成しておくことが好ましい。本実施形態では補正量Δθiscを、アイドル制御時目標開度θiscfに加算又は減算する量として演算するものとし、ＩＳＣバルブの開度を増加させるようにアイドル制御時目標開度を補正する際の補正量Δθiscを正の符号を持つ量として演算し、ＩＳＣバルブの開度を減少させるようにアイドル制御時目標開度を補正する際の補正量Δiscを負の符号を持つ量として演算するものとする。【0066】
補正後目標開度演算手段５１４は、補正量演算手段５１３により演算された補正量Δθiscを用いてアイドル制御時目標開度演算手段５１２が演算したアイドル制御時目標開度に補正演算を施すことにより補正後目標開度θiscを演算して、演算した補正後目標開度θiscをＩＳＣバルブ７の目標開度としてバルブ操作手段５０５に与える手段である。アイドル制御時目標開度θiscfに補正量を加算又は減算することにより補正後目標開度を求める構成をとる場合、本実施形態で用いる補正後目標開度演算手段５１４は、θisc＝θiscf＋Δθiscの演算式により補正後目標開度θiscを演算する。【0067】
なお上記補正量を、アイドル制御時目標開度に対する百分率Δθ%の形で与えるようにすることもできる。この場合には、θisc＝θiscf×Δθ（％）／１００の演算式により補正後目標開度θiscを演算する。【0068】
アイドル回転速度のフィードバック制御に与える影響を少なくするため、発電機の負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するためにＩＳＣバルブの開度を補正する処理は、アイドル回転速度の変動を抑制するために必要最小限の時間の間だけ行うのが好ましい。そのため、目標開度設定手段５０７は、負荷変動検出手段５０６が発電機２の負荷が変動したことを検出していないときに、アイドル制御時目標開度演算手段５１０が演算したアイドル制御時目標開度をＩＳＣバルブ７の目標開度としてバルブ操作手段５０５に与え、負荷変動検出手段５０６が発電機の負荷が変動したことを検出したときには、補正後目標開度演算手段５１２により演算された補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段５０５に制限された時間の間だけ与えた後、バルブ操作手段５０５に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように構成される。【0069】
ＩＳＣバルブの目標開度を補正する処理を制限された時間の間だけ行わせるためには、例えば、発電機の負荷変動が検出されたときに設定された時間の間だけ補正後目標開度をバルブ操作手段に目標開度として与えた後、バルブ操作手段に与える目標開をアイドル制御時目標開度に戻すように目標開度設定手段を構成しておけば良い。【0070】
上記のように、本実施形態で用いる目標開度設定手段５０７は、負荷変動検出手段５０６が、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷が投入されることを告知する情報を取得して負荷変動を検出したときに、投入される負荷の大きさ（負荷変動の度合い）に応じて設定した補正量だけバルブ操作手段５０５に与える目標開度をアイドル制御時目標開度よりも増大させ、負荷変動検出手段５０６が、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷が遮断されることを告知する情報を取得して負荷変動を検出したときに、遮断される負荷の大きさ（負荷変動の度合い）に応じて設定した補正量だけバルブ操作手段５０５に与える目標開度をアイドル制御時目標開度θiscfよりも減少させるように構成される。【0071】
このように目標開度設定手段５０７を構成する場合、負荷投入・遮断制御手段５０８は、負荷を投入することの情報を負荷変動検出手段５０６に与えた後、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を増大させたことによりアイドル回転速度が設定された負荷投入許可回転速度Ｎonまで上昇したことを確認した時に当該負荷の投入を行い、発電機２の負荷を遮断することの情報を負荷変動検出手段５０６に与えた後、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を減少させたことによりアイドル回転速度が設定された負荷遮断許可回転速度Ｎoffまで低下したことを確認した時に当該負荷の遮断を行うように構成するのが好ましい。【0072】
図８を参照すると、上記のように目標開度設定手段５０７及び負荷投入・遮断制御手段５０８を構成した場合に、発電機の負荷が増大したことが検出された際及び負荷が減少した際に行われる各部の動作を時系列的に示したタイムチャートが示されている。図８に示された例では、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ1 で負荷駆動指令が与えられたため、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷変動検出手段５０６に、負荷Ｌ１を投入することを告知する負荷投入告知情報が与えられている。負荷変動検出手段５０６はこの負荷投入告知情報から負荷Ｌ１が投入されることの情報を得て、発電機の負荷が負荷Ｌ１分だけ増加することを検出するため、図８（Ｂ）に示すように、目標開度設定手段５０７が、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を、負荷の増加量に応じて演算した補正量Δθiscだけアイドル制御時目標開度θiscfよりも増大させる。これによりバルブ操作手段５０５が、ＩＳＣバルブ７の開度を補正後目標開度θiscf＋Δθiscまで増大させるため、図８（Ｃ）に示すようにアイドル回転速度Ｎが、時刻ｔ1から一定時間遅れた時刻ｔ2 から目標回転速度Ｎoよりも上昇していく。【0073】
負荷投入・遮断検出手段５０８は、時刻ｔ3 でアイドル回転速度Ｎが設定された負荷投入許可回転速度Ｎonまで上昇したことを確認したときにスイッチＳＷ１に駆動信号を与えて、このスイッチをオン状態にすることにより負荷Ｌ１を発電機に投入する。この負荷の投入により発電機２からエンジン１にかかる機械的負荷が増加するため、アイドル回転速度が低下していくが、ＩＳＣバルブ７の開度が開側に補正されたことによりエンジンのトルクが増大しているため、時刻ｔ3で負荷が投入されてもアイドル回転速度Ｎは、目標アイドル回転速度Ｎo よりも大きく低下することなく、短時間で目標回転速度Ｎo に収束する。時刻ｔ1でＩＳＣバルブの開度を補正量Δθiscだけ増加させる処理を開始した後、設定された時間Ｔs が経過して時刻ｔ4 になった時にＩＳＣバルブの目標開度を補正する処理を終了して、ＩＳＣバルブの開度をアイドル制御時目標開度θiscfに戻す。【0074】
図８（Ａ）に示すように、負荷投入・遮断制御手段５０８に与えられていた負荷駆動指令が時刻ｔ5 で消滅すると、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷変動検出手段５０６に負荷が遮断されることを告知する負荷遮断告知情報が与えられる。負荷変動検出手段５０６はこの負荷遮断告知情報から負荷Ｌ１が遮断されることの情報を得て、発電機の負荷が負荷Ｌ１分だけ減少することを検出するため、図８（Ｂ）に示すように、目標開度設定手段５０７が、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を、負荷の減少量に応じて演算した補正量Δθiscだけアイドル制御時目標開度θiscfよりも減少させる。これによりバルブ操作手段５０５が、ＩＳＣバルブ７の開度を補正後目標開度θiscf−Δθiscまで減少させるため、図８（Ｃ）に示すようにアイドル回転速度Ｎが、時刻ｔ6 から目標回転速度Ｎoよりも低下していく。【0075】
負荷投入・遮断検出手段５０８は、時刻ｔ7 でアイドル回転速度Ｎが設定された負荷遮断許可回転速度Ｎoffまで低下したことを確認したときにスイッチＳＷ１に与えていた駆動信号を消滅させて、このスイッチをオフ状態にすることにより負荷Ｌ１を遮断する。この負荷の遮断により発電機２からエンジン１にかかる機械的負荷が軽くなるため、時刻ｔ7 からアイドル回転速度が上昇していくが、ＩＳＣバルブ７の開度が閉側に補正されたことによりエンジンのトルクが減少しているため、アイドル回転速度Ｎは、目標アイドル回転速度Ｎo よりも大きく上昇することなく、短時間で目標回転速度Ｎo に収束する。時刻ｔ5 でＩＳＣバルブの開度を補正量Δiscだけ減少させる処理を開始した後、設定された時間Ｔsが経過して時刻ｔ8 になった時にＩＳＣバルブの目標開度を補正する処理を終了して、ＩＳＣバルブの開度をアイドル制御時目標開度θiscfに戻す。【0076】
なお、ＩＳＣバルブ７の開度の補正量Δθiscの大きさ及びＩＳＣバルブの開度を補正する処理を行う時間（補正時間）Ｔs は、発電機の負荷が増大した場合と減少した場合とで異ならせても良く、発電機の負荷が増大した場合も減少した場合も、補正量Δθiscの大きさ及び（又は）補正処理を行う時間Ｔs を同じにしても良い。補正量及び補正処理を行う時間は、実験結果に基づいて適宜に設定する。【0077】
上記の説明では、発電機の負荷変動が検出されたときに設定された時間の間だけ補正後目標開度をバルブ操作手段に目標開度として与えた後、バルブ操作手段に与える目標開をアイドル制御時目標開度に戻すように目標開度設定手段５０７を構成するとしたが、ＩＳＣバルブ７の目標開度を補正する処理を制限された時間の間だけ行わせるために、負荷変動が検出されたときに補正後目標開度をバルブ操作手段に目標開度として与えた後、アイドル回転速度が目標値に収束したとみなされる状態になったときにバルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように目標開度設定手段５０７を構成しても良い。【0078】
図９を参照するとこのように目標開度設定手段５０７を構成した場合に行われるＩＳＣバルブの制御動作を示したタイムチャートが示されている。図９に示された例では、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ1 で負荷投入・遮断制御手段５０８に、負荷駆動指令が与えられたため、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷変動検出手段５０６に負荷Ｌ１を投入することを告知する負荷投入告知情報が与えられている。負荷変動検出手段５０６はこの情報から負荷Ｌ１が投入されることの情報を得て、発電機の負荷が負荷Ｌ１分だけ増加することを検出するため、図９（Ｂ）に示すように、目標開度設定手段５０７が、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を、負荷の増加量に応じて演算した補正量Δθiscだけアイドル制御時目標開度θiscfよりも増大させる。これによりバルブ操作手段５０５が、ＩＳＣバルブ７の開度を補正後目標開度θiscf＋Δθiscまで増大させるため、図９（Ｃ）に示すようにアイドル回転速度Ｎが、時刻ｔ1から一定時間遅れた時刻ｔ2 から目標回転速度Ｎoよりも上昇していく。【0079】
負荷投入・遮断検出手段５０８は、時刻ｔ3 でアイドル回転速度Ｎが設定された負荷投入許可回転速度Ｎonまで上昇したことを確認したときにスイッチＳＷ１に投入指令を与えて、このスイッチをオン状態にすることにより負荷Ｌ１を投入する。この負荷の投入により発電機２からエンジン１にかかる機械的負荷が増加するため、アイドル回転速度が低下していくが、ＩＳＣバルブ７の開度が開側に補正されたことによりエンジンのトルクが増大しているため、時刻ｔ3で負荷が投入されてもアイドル回転速度Ｎは、目標アイドル回転速度Ｎo よりも大きく低下することなく、短時間で目標回転速度Ｎo に収束する。目標開度設定手段５０７は、時刻ｔ4 で、アイドル回転速度が目標回転速度Ｎoに収束したとみなされたときに、ＩＳＣバルブの目標開度を補正する処理を終了して、ＩＳＣバルブの開度をアイドル制御時目標開度θiscfに戻す。【0080】
図９（Ａ）に示すように、時刻ｔ5 で負荷投入・遮断制御手段５０８に与えられていた負荷駆動指令が消滅すると、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷変動検出手段５０６に負荷Ｌ１を遮断することを告知する負荷遮断告知情報が与えられる。負荷変動検出手段５０６はこの負荷遮断告知情報から負荷Ｌ１が遮断されることの情報を得て、発電機の負荷が負荷Ｌ１分だけ減少することを検出するため、図９（Ｂ）に示すように、目標開度設定手段５０７が、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を、負荷の減少量に応じて演算した補正量Δθiscだけアイドル制御時目標開度θiscfよりも減少させる。これによりバルブ操作手段５０５が、ＩＳＣバルブ７の開度を補正後目標開度θiscf−Δθiscまで減少させるため、図９（Ｃ）に示すようにアイドル回転速度Ｎが、時刻ｔ5 から一定時間遅れた時刻ｔ6 から目標回転速度Ｎoよりも低下していく。【0081】
負荷投入・遮断検出手段５０８は、時刻ｔ7 でアイドル回転速度Ｎが設定された負荷遮断許可回転速度Ｎoffまで低下したことを確認したときにスイッチＳＷ１に与えていた駆動信号を消滅させて、このスイッチをオフ状態にすることにより負荷Ｌ１を遮断する。この負荷の遮断により発電機２からエンジン１にかかる機械的負荷が軽くなるため、時刻ｔ7 からアイドル回転速度が上昇していくが、ＩＳＣバルブ７の開度が閉側に補正されたことによりエンジンのトルクが減少しているため、時刻ｔ7 で負荷が遮断されてもアイドル回転速度Ｎは、目標アイドル回転速度Ｎo よりも大きく上昇することなく、短時間で目標回転速度Ｎo に収束する。目標開度設定手段５０７は、時刻ｔ8 でアイドル回転速度が目標値に収束したとみなされたときにＩＳＣバルブの目標開度を補正する処理を終了して、ＩＳＣバルブの開度をアイドル制御時目標開度θiscfに戻す。【0082】
上記の説明では、負荷変動検出手段５０６が、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷が投入されることの情報及び負荷が遮断されることの情報を取得して、発電機の負荷の変動を検出するとしたが、本実施形態では、出力端子３間の電圧が設定された電圧低下を示したことを検出したとき及び出力端子３間の電圧が設定された電圧上昇を示したことを検出したときにも発電機の負荷が変動したことを検出するように負荷変動検出手段５０６が構成されている。【0083】
出力端子３間にバッテリが接続されている場合には、アイドル運転時に出力端子間に電気負荷が接続されると、バッテリから電気負荷に電流が流れることによりバッテリ電圧が急峻な電圧低下を示し、また出力端子間から電気負荷が切り離されると、バッテリ電圧が急峻な電圧上昇を示す。従って、出力端子３間にバッテリが接続されている場合には、出力端子間の電圧を監視して、出力端子間の電圧に所定の電圧低下が生じたことから発電機に電気的負荷が投入されたことを検出することができ、出力端子間の電圧に所定の電圧上昇が生じたことから、電気負荷が発電機から遮断されたことを検出することができる。【0084】
発電機２の負荷の投入により出力端子３間の電圧が低下した後、エンジンのアイドル回転速度が低下し始めるまでの間には遅れがあり、また負荷の遮断により出力端子３間の電圧が上昇した後、アイドル回転速度が上昇し始めるまでの間には遅れがあるため、出力端子間の電圧の変化から発電機の負荷の変動を検出したときに、ＩＳＣバルブの開度を補正を行うことによっても、アイドル回転速度の変動が開始される前にアイドル回転速度の変動を抑制するべくエンジンのトルクを増加又は減少させて、アイドル回転速度の変動を効果的に抑制することができる。【0085】
負荷変動検出手段５０６は、出力端子間の電圧の変化から発電機の負荷変動を検出するために、出力端子３間の電圧を設定されたサンプリング周期でサンプリングするサンプリング手段と、このサンプリング手段が新たにサンプリングした電圧と前回サンプリングした電圧との差を求めることにより出力端子間の電圧の変化量を検出する電圧変化量検出手段とを備えていて、この電圧変化量検出手段が検出した電圧変化量が設定値以上であるときに、発電機の負荷に、ＩＳＣバルブの開度の補正を必要とする変動が生じたことを検出するように構成されている。補正量演算手段５１３は、負荷変動検出手段５０６が出力電圧の変化から発電機の負荷変動を検出したときに、電圧の変化量（変化の度合い）に応じてＩＳＣバルブの開度の補正量を演算する。目標開度設定手段５０７は、アイドル制御時目標開度演算手段５１２が演算したアイドル制御時目標開度を補正量演算手段５１３が演算した補正量だけ補正することにより補正後目標開度を演算して、演算した補正後目標開度をバルブ操作手段５０５に目標開度として与える。【0086】
図１１は、出力端子３間の電圧の低下又は上昇を検出したときに発電機の負荷の変動を検出するようにした場合のＩＳＣバルブの制御動作を示したタイムチャートである。図１１に示した例では、同図（Ａ）に示すように、時刻ｔ1で図１のスイッチＳＷＡがオン状態にされて、負荷ＬＡが投入されたため、図１１（Ｂ）に示すように出力端子３間の電圧が低下している。負荷変動検出手段５０６は、時刻ｔ2で、出力端子間の電圧の低下量から、発電機２の負荷にＩＳＣバルブの開度の補正を必要とする変動が生じたことを検出したため、補正量演算手段５１３が、この負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なＩＳＣバルブの開度の補正量を演算している。目標開度設定手段５０７は、アイドル制御時目標開度を演算された補正量だけ補正した補正後目標開度をバルブ操作手段５０５に目標開度として与えるため、図１１（Ｃ）に示すように、時刻ｔ2でＩＳＣバルブの開度が補正されている。また図１１に示した例では、負荷変動検出手段５０６が、出力端子間の電圧の低下量から、時刻ｔ3で、発電機２の負荷にＩＳＣバルブの開度の補正を更に必要とする変動が生じたことを検出したため、時刻ｔ3でＩＳＣバルブの開度が更に補正されている。【0087】
図１１に示した例ではまた、時刻ｔ5でスイッチＳＷＡが開かれて負荷ＬＡが発電機２から遮断されたため、出力端子間の電圧が上昇している。負荷変動検出手段５０６は、この出力端子間の電圧の上昇量から、時刻ｔ6で、発電機２の負荷にＩＳＣバルブの開度の補正を必要とする変動が生じたことを検出して、この負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なＩＳＣバルブの開度の補正量を補正量演算手段５１３に演算させたため、図１１（Ｃ）に示すように、時刻ｔ6でＩＳＣバルブの開度が補正されている。また負荷変動検出手段５０６が、時刻ｔ7で、出力端子間の電圧の低下量から、発電機２の負荷にＩＳＣバルブの開度の補正を更に必要とする変動が生じたことを検出したため、時刻ｔ7でＩＳＣバルブの開度が更に補正されている。【0088】
本実施形態に示した負荷変動検出手段５０６が、出力端子間の電圧をサンプリングして負荷変動を検出し、検出した負荷変動に対してＩＳＣバルブの開度が補正される過程の動作の一例を示すタイミングチャートを図１２及び図１３に示した。【0089】
図１２は、スイッチＳＷＡ〜ＳＷＮの何れかが投入されて発電機２の負荷が増加した際に行われる動作を示したものである。この例では、サンプリング手段が、時刻ｔa1，ｔa2，…で出力端子３間の電圧をサンプリングしている。時刻ｔa1でサンプリングした電圧値と時刻ｔa2でサンプリングした電圧値との差ΔＶ1は、設定値に達していないため、負荷変動検出手段５０６は、この電圧変化によっては、ＩＳＣバルブの開度の補正が必要な負荷変動が生じたとは判定していない。次のサンプリング時刻ｔa3では、前回サンプリング時刻ｔa2でサンプリングした電圧からの変化量ΔＶ2が設定値以上であると判定されたため、負荷変動検出手段５０６は、ＩＳＣバルブの開度の補正が必要な負荷変動が生じたと判定し、補正量演算手段５１３に、負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なＩＳＣバルブの開度の補正量を演算させている。これにより、時刻ｔa3でＩＳＣバルブの開度がΔθ1％補正されている。またサンプリング時刻ｔa4でも、サンプリング時刻ｔa3で前回サンプリングした電圧からの変化量ΔＶ3が設定値以上であると判定されたため、負荷変動検出手段５０６は、ＩＳＣバルブの開度の補正が必要な負荷変動が生じたと判定し、補正量演算手段５１３に、負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なＩＳＣバルブの開度の補正量を演算させている。これにより、時刻ｔa4でＩＳＣバルブの開度がΔθ2％補正されている。【0090】
また図１３は、スイッチＳＷＡ〜ＳＷＮの何れかが投入状態から遮断状態にされて発電機２の負荷が減少した際に行われる動作を示したものである。この例では、サンプリング手段が、時刻ｔb1，ｔb2，…で出力端子３間の電圧をサンプリングしている。時刻ｔb1でサンプリングした電圧値と時刻ｔb2でサンプリングした電圧値との差ΔＶ1は、設定値に達していないため、負荷変動検出手段５０６は、この電圧変化によっては、ＩＳＣバルブの開度の補正が必要な負荷変動が生じたとは判定しない。時刻ｔb3では、前回時刻ｔb2でサンプリングした電圧からの変化量ΔＶ2が設定値以上であると判定されたため、負荷変動検出手段５０６は、ＩＳＣバルブの開度の補正が必要な負荷変動が生じたと判定し、補正量演算手段５１３に、負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なＩＳＣバルブの開度の補正量を演算させる。これにより、時刻ｔb3でＩＳＣバルブの開度がΔθ1％補正される。またｔb4でも、前回時刻ｔb3でサンプリングした電圧からの変化量ΔＶ3が設定値以上であると判定されたため、負荷変動検出手段５０６は、ＩＳＣバルブの開度の補正が必要な負荷変動が生じたと判定し、補正量演算手段５１３に、負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するために必要なＩＳＣバルブの開度の補正量を演算させている。これにより、時刻ｔb4でＩＳＣバルブの開度がΔθ2％補正されている。【0091】
上記のように、出力端子間の電圧の変化から発電機の負荷変動を検出するようにしておくと、アイドル運転時に、電子制御ユニット５により投入・遮断が制御されることがない負荷の投入・遮断が行われた際にも、発電機に負荷が投入されたこと及び負荷が発電機から遮断されたことを検出することができるため、電子制御ユニットにより投入・遮断が制御されることがない負荷の投入・遮断が行われた際にも、アイドル回転速度の変動を抑制するためのＩＳＣバルブの開度の補正処理を行うことができる。【0092】
上記のように、本実施形態のエンジン駆動システムにおいては、エンジン１のアイドル運転時に、負荷変動検出手段５０６が、発電機２の負荷の変動（負荷の投入又は遮断）を検出したときに、発電機２の負荷の変動に伴って生じるアイドル回転の変動を抑制するべく、ＩＳＣバルブの開度を補正する処理を行うが、発電機２の負荷が変動した後、アイドル回転速度の変動が開始されるまでの間には必ず遅れがあるため、発電機２の負荷変動を検出したときにＩＳＣバルブの開度を補正する措置を講じるようにすると、アイドル回転速度をフィードバック制御のみにより制御する場合に比べて、アイドル回転速度の変動をより効果的に抑制することができる。【0093】
上記のエンジン駆動システムにおいて、発電機２の負荷が投入された際及び遮断された際に、負荷変動の度合いに応じてＩＳＣバルブの開度を補正する処理を行わなかったとした場合には、図１０（Ａ）に示すように、時刻ｔa でアイドル運転時に発電機の負荷が投入された際及び時刻ｔb で負荷が遮断された際に、同図（Ｂ）に示すようにアイドル回転速度が大きく変動し、最悪の場合には、負荷が投入された際にエンジンがストールすることがあったが、本実施形態によれば、アイドル運転時に発電機２に電気負荷が接続された際に、アイドル回転速度が大きく変動したり、エンジン１がストールしたりするといった問題を生じさせることなく、オープン式のレギュレータ４を用いて電圧調整を行うことができる。【0094】
オープン式のレギュレータを用いると、発電機に電気負荷が接続されていない状態でアイドル運転が行われているときに、発電機からエンジンに機械的負荷が殆どかからないようにすることができる。また発電機に電気負荷が接続されている状態でも、出力端子間の電圧が設定値を超えている間は電機子コイルと出力端子との間が電気的に切り離されて、電機子コイルに電流が流れないので、短絡式のレギュレータを用いる場合に比べて、電圧調整時に発電機からエンジンにかかる機械的負荷を小さくすることができる。従って、オープン式のレギュレータを用いると、アイドル運転時にエンジンが消費する燃料の量を、短絡式のレギュレータを用いる場合に比べて少なくして、エンジンの燃費を改善することができる。【0095】
上記実施形態のように、発電機２の電気負荷のうち、エンジン１のアイドル運転時に出力端子に接続されることがある少なくとも一つの電気負荷を、出力端子への接続及び出力端子からの切り離しが電子制御ユニットにより制御される被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎとする場合、これらの被制御負荷としては、エンジンのアイドル運転が行われていて発電機が無負荷の状態にあるときに出力端子に接続されるとエンジンの回転速度を設定回転速度以上低下させるか、又はエンジンをストールさせるおそれがある電気負荷を選定するのが好ましい。【0096】
このように被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎを選定しておくと、エンジンのアイドル運転時に発電機に接続されるとエンジンの回転速度を大きく低下させるか、又はエンジンをストールさせるおそれがある電気負荷が接続されたことを確実に検知して、アイドル回転速度が低下することを確実にしかも早期に知ることができるため、ＩＳＣバルブの開度を増大させる補正処理を早期に行わせて、電気負荷の接続によりアイドル回転速度が大きく低下したりエンジンがストールしたりするのを確実に防ぐことができる。【0097】
図１に示した実施形態では、目標開度設定手段５０７が、アイドル制御時目標開度を演算するアイドル制御時目標開度演算手段５０２と、負荷変動が検出されたときにその負荷変動の度合いに応じてＩＳＣバルブの開度の補正量を演算する補正量演算手段５１３とを備えて、補正量演算手段５１３により演算された補正量を用いてアイドル制御時目標開度演算手段５１２が演算したアイドル制御時目標開度に補正演算を施すことにより補正後目標開度を演算するように構成されているが、目標開度設定手段５０７は、発電機の負荷変動が検出されたときに、アイドル回転速度をフィードバック制御する際の目標アイドル回転速度を補正することにより、アイドル回転速度の変動を抑制するべく、ＩＳＣバルブの開度を補正するように構成しても良い。【0098】
図２は、発電機２の負荷変動が検出されたときに、アイドル回転速度をフィードバック制御する際の目標アイドル回転速度を補正することにより、ＩＳＣバルブ７の開度を補正するようする場合のシステムの構成を示したブロック図である。図２に示した例では、負荷変動検出手段５０６が発電機２の負荷変動を検出したときに、アイドル回転速度をフィードバック制御する際の目標アイドル回転速度を補正することにより、アイドル回転速度の変動を抑制するべく、ＩＳＣバルブの開度を補正するように構成される。即ち、本実施形態において用いる目標開度設定手段５０７は、アイドル回転速度の目標値と検出値とを入力としてアイドル回転速度を目標値に保つために必要なアイドル制御時目標開度を演算するアイドル制御時目標開度演算手段５１２と、負荷変動が検出されたときにアイドル制御時目標開度演算手段に補正後目標開度を演算させるために必要なアイドル回転速度の目標値の補正量を演算する目標回転速度補正量演算手段５１５と、目標回転速度設定手段５１１が設定する目標回転速度を目標回転速度補正量演算手段５１５により演算された補正量だけ補正する目標回転速度補正手段５１６とを備えて、負荷変動が検出されたときにアイドル制御時目標開度演算手段５１２に与える目標回転速度を目標回転速度補正量演算手段５１５により演算された補正量だけ補正することにより、アイドル制御時目標開度演算手段５１２に補正後目標開度を演算させるように構成される。図２に示した実施形態のその他の構成は図１に示した実施形態の構成と同様である。【0099】
図３は、図１の実施形態の構成の一部を変更した本発明の第３の実施形態を示したもので、本実施形態においては、図１に示した負荷ＬＡ〜ＬＮが設けられておらず、負荷投入・遮断制御手段５０８により投入・遮断が制御される被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎのみが設けられている。図３に示した実施形態においては、図１の実施形態で設けられた出力電圧検出手段５０９が省略され、負荷変動検出手段５０６は、負荷投入・遮断制御手段５０８から与えられる負荷投入告知情報及び負荷遮断告知情報のみから発電機２の負荷の投入及び遮断を検出するように構成されている。図３に示した実施形態のその他の構成は図１に示した実施形態の構成と同様である。【0100】
図４は、図２に示された実施形態の構成の一部を変更した本発明の第４の実施形態を示したものである。本実施形態においては、図２に示されたた負荷ＬＡ〜ＬＮが設けられておらず、発電機２に投入される負荷としては、負荷投入・遮断制御手段５０８により投入・遮断が制御される被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎのみが設けられている。図３に示した実施形態においては、図１の実施形態で設けられた出力電圧検出手段５０９が省略され、負荷変動検出手段５０６は、負荷投入・遮断制御手段５０８から与えられる負荷投入告知情報及び負荷遮断告知情報のみから発電機２の負荷の投入及び遮断を検出するように構成されている。図３に示した実施形態のその他の構成は図１に示した実施形態の構成と同様である。【0101】
図５は、図１に示された実施形態の構成の一部を変更した本発明の第５の実施形態を示したものである。本実施形態においては、図１に示されたた被制御負荷Ｌ１〜Ｌｎが設けられておらず、発電機２に投入される負荷としては、電子制御ユニットによっては制御されない負荷ＬＡ〜ＬＮのみが設けられている。図５に示した実施形態においては、図１の実施形態で設けられた負荷投入・遮断制御手段５０８が省略され、負荷変動検出手段５０６は、出力電圧検出手段５０９により出力端子３間の電圧に設定された電圧低下が生じたことが検出されたとき及び設定された電圧上昇が生じたことが検出されたときにそれぞれ発電機２の負荷が投入されたこと及び遮断されたことを検出するように構成されている。図５に示した実施形態のその他の構成は図１に示した実施形態の構成と同様である。【0102】
図６は、図２に示された実施形態の構成の一部を変更した本発明の第６の実施形態を示したものである。本実施形態においては、図２に示されたた負荷Ｌ１〜Ｌｎが設けられておらず、発電機２に投入される負荷としては、負荷投入・遮断制御手段５０８により投入・遮断が制御されることがない被制御負荷ＬＡ〜ＬＮのみが設けられている。図６に示した実施形態においては、図２の実施形態で設けられた負荷投入・遮断制御手段５０８が省略され、負荷変動検出手段５０６は、出力電圧検出手段５０９により出力端子３間の電圧に設定された電圧低下が生じたことが検出されたとき及び設定された電圧上昇が生じたことが検出されたときにそれぞれ発電機２の負荷が投入されたこと及び遮断されたことを検出するように構成されている。図６に示した実施形態のその他の構成は、図２に示した実施形態の構成と同様である。【0103】
上記の説明では、アイドル運転時に発電機に負荷が投入された際に生じるアイドル回転速度の低下と、アイドル運転時に発電機に投入されていた負荷が発電機から遮断された際に生じるアイドル回転速度の上昇との双方を抑制するとしたが、本発明に係るシステムは、必ずしもこれらのアイドル回転速度の変動の双方を抑制するように構成する必要はなく、例えば、オープン式のレギュレータを採用したエンジン駆動システムにおいて、アイドル運転時に生じる最も重大な問題である、エンジンのストールを防止することを主眼にして、アイドル運転時に発電機に負荷が投入された際に生じるアイドル回転速度の低下のみを抑制するようにシステムを構成することもできる。【0104】
上記の説明では、電子制御ユニットにより投入・遮断が制御されない負荷ＬＡ〜ＬＮの投入・遮断を、出力端子３間の電圧の変化から検出するとしたが、負荷ＬＡ〜ＬＮの投入・遮断を検出するセンサ（例えばスイッチＳＷＡ〜ＳＷＮのオンオフの状態を検出するセンサ）を設けて、これらのセンサにより、負荷ＬＡ〜ＬＮが投入されたか否かを検出することにより、発電機の負荷が投入されたか遮断されたかを検出するように負荷変動検出手段５０６を構成することもできる。【0105】
図１４ないし図１７を参照すると、図１に示した実施形態において、アイドル運転時に発電機に負荷が投入された際に生じるアイドル回転速度の低下やエンジンのストールを防止することに目的を絞ってシステムを構成する場合に、電子制御ユニット５のＣＰＵに実行させるプログラムのアルゴリズムの一例を示したフローチャートが示されている。これらの図のうち、図１４は、プログラムの全体的な流れを示すゼネラルフローチャートであり、図１５は、発電機の負荷の増加量を検出する負荷増加量検出ルーチンのアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。また図１６は、ＩＳＣバルブの目標開度の補正量と、補正後目標開度とを演算するＩＳＣバルブ開度演算ルーチンのアルゴリズムの一例を示すフローチャートであり、図１７は、ＩＳＣバルブ開度の補正量（増加分）を演算するＩＳＣバルブ開度補正量演算ルーチンのアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。本実施形態では、負荷ＬＡ〜ＬＮの投入、遮断を検出するセンサ（スイッチＳＷＡ〜ＳＷＮの状態を検出するセンサ）が設けられていて、負荷ＬＡ〜ＬＮが投入されたこと及び遮断されたことを個別に検出できるようになっているものとする。【0106】
アイドル運転時に発電機に負荷が投入された際に生じるアイドル回転速度の低下やエンジンのストールを防止することに目的を絞ってシステムを構成する場合には、図１４に示したように、ステップＳ０１でアイドル運転時に新たに生じた発電機の負荷の増加量を検出した後、ステップＳ０２でＩＳＣバルブの補正後目標開度を演算し、次いでステップＳ０３でバルブ操作部５０５に与えるＩＳＣバルブ操作信号を出力する。【0107】
図１４のステップＳ０１では、図１５に示した負荷増加量検出ルーチンを実行することにより、アイドル運転時に生じた発電機の負荷の増加量を検出する。図１５に示した負荷増加量検出ルーチンでは、先ずステップＳ１０１で、今回のルーチンで負荷ＬＡ〜ＬＮの何れかが投入されたか否か（負荷投入用スイッチＳＷＡ〜ＳＷＮの何れかが投入されたか否か）を判定する。その結果、負荷ＬＡ〜ＬＮの何れかが投入されたと判定された場合には、ステップＳ１０２に進んで負荷ＬＡ〜ＬＮのうち、投入された負荷に対応する負荷投入フラグＦ１をセットする。【0108】
ステップＳ１０１で負荷ＬＡ〜ＬＮの何れも投入されていないと判定されたときには、ステップＳ１０３に進んでフラグＦ１をリセットする。ステップＳ１０２又はＳ１０３を実行した後、ステップＳ１０４に進んで今回のルーチンで出力電圧（出力端子間の電圧）が所定値以上低下したか否かを判定し、所定値以上低下していると判定された時にはステップＳ１０５に進んで、出力電圧低下フラグＦ２をセットする。【0109】
ステップＳ１０４で今回のルーチンで出力電圧が所定値以上の低下を示さなかったと判定された場合には、ステップＳ１０６に進んで出力電圧低下フラグをリセットする。ステップＳ１０５又はＳ１０６を実行した後、ステップＳ１０７に進んで、今回のルーチンで電子制御ユニット（ＥＣＵ）の負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷投入通知があったか否かを判定し、負荷投入通知があった場合には、ステップＳ１０８に進んで、被制御負荷Ｌ1 〜Ｌｎのうち投入することが通知された負荷に対応する負荷投入通知フラグＦ３をセットする。【0110】
ステップＳ１０７で負荷投入通知がなかったと判定された場合には、ステップＳ１０９に進んで負荷投入通知フラグをリセットする。ステップＳ１０９を実行した後、ステップＳ１１０に進んでフラグＦ１，Ｆ２又はＦ３のいずれかがセットされているか否かを判定し、セットされている場合には、ステップＳ１１１に進んで、セットされているフラグに応じて負荷増加量を演算する。ステップＳ１１０で何れのフラグもセットされていないと判定された場合には、ステップＳ１１２で負荷増加量を零としてこのルーチンを終了し、図１４のステップＳ０２に進む。【0111】
フラグＦ１は、負荷ＬＡ 〜ＬＮの少なくとも一つが投入されたときにセットされ、負荷ＬＡ〜ＬＮが投入されていないときにリセットされる。フラグＦ２は、負荷ＬＡ〜ＬＮ及び負荷Ｌ１〜Ｌｎの何れかが投入されて、出力端子３間の電圧が所定値以上低下したときにセットされ、負荷ＬＡ〜ＬＮ及び負荷Ｌ１〜Ｌｎの何れかが投入されても、出力端子間の電圧が所定値以上低下しない場合にはリセットされる。またフラグＦ３は、負荷Ｌ１〜Ｌｎの何れかが投入された場合にセットされ、負荷Ｌ１〜Ｌｎが投入されていない場合にはリセットされる。【0112】
図１５のステップＳ１１１では、セットされているフラグから何れの負荷が投入されているかを判定して、投入されていると判定された負荷を加算することにより負荷増加量を演算する。例えば、フラグＦ１のみがセットされ、フラグＦ２がセットされていないときには、負荷ＬＡ 〜ＬＮの少なくとも一つがこれから投入されると判定して、負荷ＬＡ 〜ＬＮのうち、セットされたフラグＦ１に対応する負荷の大きさを負荷の増加量とする。またフラグＦ１，Ｆ２の双方がセットされ、フラグＦ３はセットされていないときには、負荷ＬＡ〜ＬＮの何れかが投入されて、発電機に実際に負荷電流が流れていると判定し、出力電圧の低下の度合いから投入された負荷が負荷ＬＡ 〜ＬＮのうちセットされたフラグＦ１に対応する負荷であると判定されたときは、セットされたフラグＦ１に対応する負荷の大きさを負荷の増加量とする。また出力電圧の低下の度合い（例えば単位時間当たりの低下量）から、負荷ＬＡ 〜ＬＮのうちセットされたフラグＦ１に対応する負荷の他にも、投入された負荷があると判定された場合には、負荷ＬＡ 〜ＬＮのうちセットされたフラグＦ１に対応する負荷の大きさと、出力電圧の低下の度合いに応じてマップ演算した負荷の推定値との合計を負荷の増加量とする。【0113】
またフラグＦ２のみがセットされている場合には、負荷ＬＡ〜ＬＮ及びＬ１〜Ｌｎ以外の投入、遮断を直接検出する手段が設けられていない負荷が投入されたことにより、出力電圧が低下したと判定して、出力電圧の低下の度合いに応じてマップ演算した負荷の推定値を負荷増加量とする。フラグＦ３のみがセットされたときには、負荷Ｌ１〜Ｌｎの何れかがこれから投入されると判定して、負荷Ｌ１〜Ｌｎのうち、セットされたフラグＦ３に対応する負荷の大きさを負荷増加量とする。【0114】
またフラグＦ１，Ｆ３の双方がセットされた場合には、負荷ＬＡ〜ＬＮのうち、セットされたフラグＦ１に対応する負荷の大きさと、負荷Ｌ１〜Ｌｎのうち、セットされたフラグＦ３に対応する負荷の大きさとの合計値を負荷増加量とする。【0115】
図１５のステップＳ１１１で負荷の増加量を演算した後、図１４のステップＳ０２に進んで、ＩＳＣバルブの目標開度とする補正後目標開度を演算する。図１４のステップＳ０２では、図１６に示したＩＳＣバルブ開度演算ルーチンを実行することにより、ＩＳＣバルブの目標開度とする補正後目標開度を演算する。【0116】
図１６のルーチンでは、先ずステップＳ２０１で現在の制御モードがアイドルフィードバック制御モードであるか否かを判定する。エンジンを始動した後、アイドル回転が安定するまでの間（例えばエンジンが冷えていて、暖機運転が行われている間）は通常オープンループでＩＳＣバルブの開度が制御される。オープンループ制御では、エンジンの温度などに対してＩＳＣバルブの目標開度を設定して、ＩＳＣバルブの開度を設定した目標開度とするようにバルブ操作手段５０５に操作信号を与える。エンジンの温度が設定値に達し、アイドル回転が安定した後は、フィードバック制御に移行して、アイドル回転速度を目標速度に保つように、ＩＳＣバルブの開度をフィードバック制御する。【0117】
図１６のルーチンのステップＳ２０１で現在の制御モードがアイドルフィードバック制御モードであると判定されたときには、ステップＳ２０２に進んで、発電機の負荷の増加に伴うＩＳＣバルブの開度θiscの、フィードバック制御時のＩＳＣバルブの目標開度であるアイドル制御時目標開度θiscfからの増加量（補正量）Δθiscを演算した後、ステップＳ２０３に進んで補正後目標開度θisc＝θiscf＋Δθisc を演算する。【0118】
図１６のルーチンのステップＳ２０１で現在の制御モードがアイドルフィードバック制御モードではなく、オープンループ制御モードであると判定された場合には、ステップＳ２０４に進んで、オープンループ制御を行う際のＩＳＣバルブの目標開度θiscoをマップを用いて演算する。この演算に用いるマップは、例えば、エンジンの回転速度とエンジンの温度とＩＳＣバルブの目標開度との間の関係を与えるマップである。【0119】
図１６のルーチンのステップＳ２０２では、図１７に示したＩＳＣバルブ開度補正量演算ルーチンを実行することにより、ＩＳＣバルブの目標開度のアイドル制御時目標開度θiscfからの増加量（補正量）を演算する。図１７に示したＩＳＣバルブ開度増加量演算ルーチンでは、先ずステップＳ３０１において、発電機２の負荷が増加したか否かを判定し、負荷が増加しなかったと判定されたときには何もしないでこの処理を終了する。ステップＳ３０１で負荷が増加したと判定されたときには、ステップＳ３０２に進んで、発電機２の負荷の増加に伴ってＩＳＣバルブの開度を補正する処理を行う時間であるＩＳＣバルブ開度補正時間を設定し、設定した補正時間を補正時間計測カウンタにセットしてその計測を開始させる。その後ステップＳ３０３に進んで補正時間計測カウンタの計測値が設定された補正時間以上であるか否かを判定し、その結果、補正時間計測カウンタの計測値が設定された補正時間未満であると判定されたときには、ステップＳ３０４に進んで、増加した負荷が電子制御ユニット５により投入・遮断が制御される負荷であるか否かを判定する。【0120】
ステップＳ３０４で増加した負荷が電子制御ユニット５により投入・遮断が制御される負荷であると判定されたときには、ステップＳ３０５に進んでその負荷の投入の準備がされているか否かを判定する。その結果、投入の準備がされていると判定されたときには、ステップＳ３０６に進んでアイドル回転速度が負荷投入許可速度以上であるか否かを判定し、アイドル回転速度が負荷投入許可速度以上であると判定されたときにステップＳ３０７に進んで負荷投入許可フラグをセットすることにより、電子制御ユニットの負荷投入・遮断制御手段５０８が負荷を投入することを許可してこのルーチンを終了する。【0121】
図１７のルーチンのステップＳ３０６で、アイドル回転速度が負荷投入許可速度以上でないと判定されたときには、ステップＳ３０８に進んで負荷の増加に伴うＩＳＣバルブ開度の補正量をＩＳＣ補正量演算マップＩを用いて演算した後このルーチンを終了して図１６のルーチンのステップＳ２０３に進む。ステップＳ３０８で用いるマップＩは、エンジンの回転速度Ｎと、発電機の負荷の増加量ΔＲとＩＳＣバルブの開度の補正量（増加量）Δθiscとの間の関係を与えるマップである。【0122】
図１７のルーチンのステップ３０４で、増加した負荷が電子制御ユニットにより投入・遮断が制御される負荷ではないと判定されたときには、ステップＳ３０９に進んで、負荷の増加に伴うＩＳＣバルブ開度の補正量Δθisc をＩＳＣバルブ補正量演算マップIIを用いて演算する。このマップIIは、エンジンの回転速度Ｎと発電機の負荷増加量ΔＲと補正量Δθiscとの間の関係を与えるマップで、ステップＳ３０８で用いるマップとは異なる特性を持たせて作成されている。【0123】
図１７のルーチンのステップＳ３０３で補正時間計測カウンタの計測値が設定された補正時間以上であると判定されたときには、ステップＳ３１０に進んで補正時間（ＩＳＣバルブの目標開度の補正を行う時間）を０とする。次いでステップＳ３１１でＩＳＣバルブの目標開度の補正量を０としてこのルーチンを終了し、図１６のルーチンのステップＳ２０３に移行する。【0124】
図１６のステップＳ２０４で図１７のルーチンを実行してＩＳＣバルブの目標開度の補正量Δθiscを演算した後、図１６のルーチンのステップＳ２０３で、補正後目標開度θisc＝θiscf＋Δθiscを演算し、図１４のステップＳ０３で、ＩＳＣバルブ７の開度を補正後目標開度θiscとするようにバルブ操作部５０５にＩＳＣバルブ操作信号を与える。【0125】
図１４ないし図１７に示したアルゴリズムによる場合には、図１５の負荷増加量検出ルーチンにより負荷変動検出手段５０６が構成され、図１７のＩＳＣバルブ開度補正量演算ルーチンにより補正量演算手段５１３が構成されている。また図１６のＩＳＣバルブ開度演算ルーチンのステップＳ２０３により補正後目標開度演算手段５１４が構成されている。【0126】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本願明細書及び図面に開示された発明をまとめて記載すると下記の通りである。【0127】
（１）第１の発明本発明は、スロットルバルブをバイパスするＩＳＣバルブ７を有するエンジン１と、前記エンジン１により駆動される磁石式交流発電機２と、前記発電機２の出力端と前記発電機の負荷が接続される一対の出力端子３との間に設けられて前記発電機の交流出力の整流と電圧調整とを行うレギュレータ４と、少なくとも前記エンジンを制御対象として該制御対象を制御する電子制御ユニット５とを備えたエンジン駆動システムを対象とする。
【0128】
本発明に係るシステムで用いるレギュレータ４は、発電機２の電気負荷が接続される出力端子３間の電圧が設定値以下のときに当該発電機の電機子コイルの誘起電圧を整流して出力端子を通して出力させ、出力端子３間の電圧が設定値を超えたときに前記電機子コイルを出力端子から電気的に切り離すことにより出力端子間の電圧が設定値を超えるのを防ぐように構成されたオープン式のレギュレータからなっている。【0129】
また本発明に係るシステムで用いる電子制御ユニット５は、ＩＳＣバルブの開度を与えられた目標開度とするようにＩＳＣバルブを操作するバルブ操作手段５０５と、エンジンのアイドル運転時に生じる発電機２の負荷変動を検出する負荷変動検出手段５０６と、負荷変動検出手段５０６が負荷変動を検出していないときにはアイドル回転速度を目標値に保つようにフィードバック制御する際のＩＳＣバルブの目標開度であるアイドル制御時目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段５０５に与え、負荷変動検出手段５０６が負荷変動を検出したときには、その負荷変動により生じるアイドル回転速度の変動を抑制するための補正量だけアイドル制御時目標開度を補正した補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段に制限された時間の間だけ与えた後、バルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように構成された目標開度設定手段５０７とを備える。【0130】
エンジン１により駆動される発電機２の出力を調整するレギュレータ４としてオープン式のレギュレータが用いられている場合には、発電機が無負荷の状態でエンジン１のアイドル運転が行われているときに、発電機２からエンジン１に機械的負荷が殆どかからず、エンジンの出力トルクが小さい状態にあるため、発電機２の電気負荷が投入されると、エンジンの回転速度が大きく低下し、最悪の場合にはエンジンがストールすることがある。またアイドル運転時に発電機２の負荷が遮断されると、アイドル回転速度が大きく上昇する。しかし、発電機２の負荷が変動した時に直ちにエンジンのアイドル回転速度の変動が生じるのではなく、発電機の負荷が変動してからアイドル回転速度が変動を開始するまでの間には必ず遅れがある。【0131】
本発明のように、エンジン１のアイドル運転時に発電機２の電気負荷の変動を検出したときに、その負荷変動により生じるアイドル回転速度を抑制するための補正量だけアイドル制御時目標開度を補正した補正後目標開度をＩＳＣバルブの目標開度としてバルブ操作手段５０５に制限された時間の間だけ与えた後、バルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように構成しておくと、アイドル回転速度の低下が始まる前に、又は少なくともアイドル回転速度が大きく低下する前にＩＳＣバルブの開度を補正して、アイドル回転速度の変動を抑えるようにエンジンの出力トルクを調整することができるため、アイドル回転速度の変動幅が大きくなったり、アイドル運転時にエンジンがストールしたりするのを防ぐことができる。【0132】
（２）第２の発明第２の発明は、第１の発明で用いる目標開度設定手段５０７の構成に係るもので、本発明で用いる目標開度設定手段５０７は、発電機の負荷変動が検出されたときに設定された時間の間だけ補正後目標開度をバルブ操作手段５０５に目標開度として与えた後、バルブ操作手段に与える目標開をアイドル制御時目標開度に戻すように構成される。
【0133】
（３）第３の発明第３の発明も第１の発明で用いる目標開度設定手段の構成に係るもので、本発明で用いる目標開度設定手段５０７は、負荷変動が検出されたときに補正後目標開度をバルブ操作手段に目標開度として与えた後、アイドル回転速度が目標値に収束したとみなされる状態になったときにバルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度に戻すように構成される。
【0134】
（４）第４の発明第４の発明は、第１の発明ないし第３の発明のいずれかの発明の構成をとる場合に用いる目標開度設定手段５０７の構成に係るもので、本発明で用いる目標開度設定手段５０７は、アイドル制御時目標開度を演算するアイドル制御時目標開度演算手段５１２と、負荷変動が検出されたときにその負荷変動の度合いに応じて前記補正量を演算する補正量演算手段５１３とを備えて、補正量演算手段５１３により演算された補正量を用いてアイドル制御時目標開度演算手段５１２が演算したアイドル制御時目標開度に補正演算を施すことにより補正後目標開度を演算するように構成される。
【0135】
（５）第５の発明第５の発明も第１の発明ないし第３の発明のいずれかの発明の構成をとる場合に用いる目標開度設定手段５０７の構成に係るもので、本発明においては、発電機２の負荷変動が検出されたときに、アイドル回転速度をフィードバック制御する際の目標アイドル回転速度を補正することにより、アイドル回転速度の変動を抑制するべく、ＩＳＣバルブの開度を補正するように構成される。即ち、本発明において用いる目標開度設定手段５０７は、アイドル回転速度の目標値と検出値とを入力としてアイドル回転速度を目標値に保つために必要なアイドル制御時目標開度を演算するアイドル制御時目標開度演算手段５１２と、負荷変動が検出されたときにアイドル制御時目標開度演算手段５１２に補正後目標開度を演算させるために必要なアイドル回転速度の目標値の補正量を演算する目標回転速度補正量演算手段５１５とを備えて、負荷変動が検出されたときにアイドル制御時目標開度演算手段５１２に与える目標回転速度を前記目標回転速度補正量演算手段５１５により演算された補正量だけ補正することにより、アイドル制御時目標開度演算手段５１２に補正後目標開度を演算させるように構成される。
【0136】
（６）第６の発明第６の発明は、第１の発明ないし第５の発明の何れかの発明の構成をとる場合に用いる電子制御ユニット５及び負荷変動検出手段５０６の構成に係るものである。本発明で用いる電子制御ユニットは、発電機２の負荷のうち、エンジンのアイドル運転時に出力端子３に接続されることがある少なくとも一つの負荷を被制御負荷として、該被制御負荷の投入及び遮断を制御する負荷投入・遮断制御手段５０８を更に備えている。この場合、負荷変動検出手段５０６は、負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷が投入されることの情報及び負荷が遮断されることの情報を取得して負荷の変動を検出するように構成される。
【0137】
上記のように構成すると、アイドル回転速度が実際に変動を開始する前に、被制御負荷の接続によりアイドル回転速度が変動することを知ることができるため、アイドル運転時に発電機の電気負荷が変動したときにアイドル回転速度の変動を抑えるための措置（ＩＳＣバルブの開度の補正）を迅速に講じて、電気負荷の投入、遮断により生じるアイドル回転速度の変動を確実に抑制することができる。【0138】
（７）第７の発明第７の発明は、第６の発明の構成をとる場合に用いる目標開度設定手段５０７及び負荷投入・遮断制御手段５０８の構成に係るもので、本発明で用いる目標開度設定手段５０７は、負荷変動検出手段５０６が負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷が投入されることの情報を取得して負荷変動を検出したときに、投入される負荷の大きさに応じて設定した補正量だけバルブ操作手段５０５に与える目標開度をアイドル制御時目標開度よりも増大させるように構成される。また負荷投入・遮断制御手段５０８は、負荷を投入することの情報を負荷変動検出手段５０６に与えた後、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を増大させたことによりアイドル回転速度が設定された負荷投入許可回転速度まで上昇したことを確認した時に当該負荷の投入を行うように構成される。
【0139】
上記のように構成すると、アイドル運転時に発電機の負荷が投入されるとの情報が得られたときに、直ちにＩＳＣバルブの開度を増加させた後、アイドル回転速度が負荷接続許可速度まで上昇するのを待って電気負荷を接続することになるため、電気負荷が接続された際にアイドル回転速度が大きく低下するのを確実に防ぐことができ、電気負荷が接続された際にエンジンがストールするのを確実に防ぐことができる。【0140】
（８）第８の発明第８の発明は、第６の発明又は第７の発明の構成をとる場合に用いる目標開度設定手段５０７及び負荷投入・遮断制御手段５０８の構成に係るものである。本発明で用いる目標開度設定手段５０７は、負荷変動検出手段５０６が前記負荷投入・遮断制御手段５０８から負荷が遮断されることの情報を取得して負荷変動を検出したときに、遮断される負荷の大きさに応じて設定した補正量だけバルブ操作手段に与える目標開度をアイドル制御時目標開度よりも減少させるように構成される。また負荷投入・遮断制御手段５０８は、発電機の負荷を遮断することの情報を負荷変動検出手段５０６に与えた後、バルブ操作手段５０５に与える目標開度を減少させたことによりアイドル回転速度が設定された負荷遮断許可回転速度まで低下したことを確認した時に当該負荷の遮断を行うように構成される。
【0141】
上記のように構成すると、アイドル運転時に発電機の負荷が遮断されるとの情報が得られたときに、直ちにＩＳＣバルブの開度を減少させた後、アイドル回転速度が負荷接続許可速度まで低下するのを待って電気負荷を遮断することになるため、電気負荷が遮断する際にアイドル回転速度が大きく上昇するのを確実に防ぐことができる。【0142】
（９）第９の発明第９の発明は、発電機の負荷が接続される出力端子間にバッテリが接続されるエンジン駆動システムにおいて、第１の発明ないし第６の発明の構成をとる場合に用いる負荷変動検出変動手段５０６及び目標開度設定手段５０７がとり得る構成を示したものである。本発明においては、負荷変動検出手段５０６が、前記出力端子３間の電圧変化を検出したときに発電機の負荷変動を検出するように構成され、目標開度設定手段５０７は、前記負荷変動が検出されたときに前記出力端子間の電圧変化の度合いに応じて前記ＩＳＣバルブ７の目標開度の補正量を求めるように構成される。
【0143】
出力端子３間にバッテリ６が接続されている場合には、アイドル運転時に出力端子３間に電気負荷が接続されると、バッテリから電気負荷に電流が流れることにより先ずバッテリ電圧が低下し、次いでバッテリ電圧が充電開始電圧まで低下したときに発電機の電機子コイルからレギュレータを通してバッテリに充電電流が流れて、発電機からエンジンにかかる機械的負荷が増加し始める。このように、出力端子間にバッテリが接続されている場合には、電気負荷が接続された後、発電機からエンジンにかかる負荷が増加するまでの間に多かれ少なかれ遅れが生じるため、このバッテリ電圧の低下を適確に検出することにより、アイドル回転速度の低下が始まる前に電気的負荷の接続により発電機からエンジンにかかる負荷が増加してアイドル回転速度が低下することを早期に検出して、ＩＳＣバルブの開度を増大させることができ、アイドル回転速度の低下を抑制することができる。【0144】
（１０）第１０の発明第１０の発明は、第１の発明ないし第６の発明の何れかの構成をとる場合に用いる負荷変動検出手段の好ましい構成を示したもので、本発明においては、目標開度設定手段５０７が、発電機２の負荷変動が検出されたときに発電機の負荷が接続される出力端子間の電圧変化の度合いに応じて前記ＩＳＣバルブの目標開度の補正量を求めるように構成される。
【0145】
（１１）第１１の発明第１１の発明は、第９の発明又は第１０の発明の構成をとる場合にとり得る構成を示したもので、本発明においては、出力端子３間の電圧を設定されたサンプリング周期でサンプリングするサンプリング手段が設けられる。この場合目標開度設定手段５０７は、サンプリング手段が新たにサンプリングした電圧が前回サンプリングした電圧よりも設定値以上低下しているときに、バルブ操作手段に与える目標開度をその低下量に応じて設定した補正量だけアイドル制御時目標開度よりも増加させるように構成される。
【0146】
（１２）第１２の発明第１２の発明も第９の発明又は第１０の発明の構成をとる場合にとり得る構成を示したもので、本発明においても、出力端子間の電圧を設定されたサンプリング周期でサンプリングするサンプリング手段が設けられ、目標開度設定手段５０７は、サンプリング手段が新たにサンプリングした電圧が前回サンプリングした電圧よりも設定値以上上昇しているときに、バルブ操作手段５０５に与える目標開度をその上昇量に応じて設定した補正量だけ前記アイドル制御時目標開度よりも減少させるように構成される。
【0147】
（１３）第１３の発明第１３の発明は、第１の発明ないし第５の発明の構成をとる場合に用いる負荷変動検出手段５０６がとり得る更に他の構成を示したもので、本発明においては、発電機の負荷の投入及び遮断を検出する負荷投入・遮断検出手段５０８が設けられ、負荷変動検出手段５０６は、負荷投入・遮断検出手段５０８から負荷が投入されることの情報を取得したとき及び負荷が遮断されることの情報を取得したときに発電機の負荷変動を検出するように構成される。発電機の負荷の投入及び遮断は、例えば、出力端子と各負荷との間に設ける負荷投入用スイッチがオン状態にあるかオフ状態にあるかを検出するセンサを各負荷投入用スイッチに対して設けることにより検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【0148】
本発明は、エンジンにより駆動される発電機として磁石式交流発電機を用いたエンジン駆動システムにおいて、エンジンのアイドル運転を不安定にしたり、エンジンがストールする事態を招いたりすることなく、発電機の出力の整流と出力電圧の調整とを行うレギュレータとして、オープン式のレギュレータを用いることを可能にする。オープン式のレギュレータを用いると、短絡式のレギュレータを用いた場合に比べてエンジンの燃費の改善を図ることができるため、本発明は、エンジン発電機や、エンジンにより駆動される乗り物や農業機械等、エンジンにより駆動される発電機として磁石式交流発電機を用いる種々の産業上の分野で利用される可能性が大である。【符号の説明】
【0149】
１ エンジン２ 磁石式交流発電機
３ 出力端子
４ レギュレータ
５ 電子制御ユニット
５０１ 点火回路
５０２ インジェクタ駆動回路
５０３ 点火制御手段
５０４ 燃料噴射制御手段
５０５ バルブ操作手段
５０６ 負荷変動検出手段
５０７ 目標開度設定手段
５０８ 負荷投入・遮断制御手段
５０９ 出力電圧検出手段
５１０ 回転速度検出手段
５１１ 目標回転速度設定手段
５１２ アイドル制御時目標開度演算手段
５１３ 補正量演算手段
５１４ 補正後目標開度演算手段
５１５ 目標回転速度補正量演算手段
５１６ 目標回転速度補正手段
６ バッテリ
７ ＩＳＣバルブ