JP2000087770A - 内燃機関の停止装置 - Google Patents

内燃機関の停止装置

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JP2000087770A
JP2000087770A JP10255224A JP25522498A JP2000087770A JP 2000087770 A JP2000087770 A JP 2000087770A JP 10255224 A JP10255224 A JP 10255224A JP 25522498 A JP25522498 A JP 25522498A JP 2000087770 A JP2000087770 A JP 2000087770A
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JP
Japan
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fuel
engine
turned
internal combustion
switch
Prior art date
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Application number
JP10255224A
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English (en)
Inventor
Satoshi Taniguchi
聡 谷口
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 残存燃料を十分に低減して良好な機関始動性
を確保する。 【解決手段】 イグニッションスイッチ42がオフにさ
れてから予め定められた設定時間だけスタータモータ5
1によりクランキングを行い、それにより機関吸気通路
および燃焼室2内の残留燃料を強制的に掃気する。この
設定時間の間、点火栓3による点火作用を継続して行
い、それにより残留燃料を燃焼せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の停止装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関では、イグニッションス
イッチがオフにされると機関への燃料供給作用および点
火作用を停止させて機関を停止するのが一般的である。
ところが、このように燃料供給作用を停止させても機関
停止中に燃焼室内または機関吸気通路内に燃料が残留し
ており、この残留燃料のために機関再始動が良好に行え
なくなる。
【0003】そこでイグニッションスイッチがオフにさ
れてから予め定められた設定時間だけ点火作用を継続
し、それにより残留燃料を燃焼せしめて低減するように
した内燃機関の停止装置が公知である(特開昭60−8
8832号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この停
止装置で燃焼せしめられる残留燃料は燃焼室内の残留燃
料であり、機関吸気通路内の残留燃料を低減することが
できないという問題点がある。イグニッションスイッチ
がオフにされても慣性により数回の吸気行程が行われる
のでこのときの吸入空気と共に吸気通路内の残留燃料が
燃焼室に流入しうるが、このような数回の吸気行程では
吸気通路内の残存燃料を十分に低減することができな
い。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に1番目の発明によれば、イグニッションスイッチがオ
フにされると機関への燃料供給作用および点火作用が停
止される内燃機関の停止装置において、イグニッション
スイッチがオフにされてから予め定められた設定時間だ
けクランキングを行うようにしている。すなわち1番目
の発明では、イグニッションスイッチがオフにされてか
ら設定時間だけスタータモータによりクランキングが行
われるので燃焼室内および吸気通路内が強制的に掃気さ
れ、したがって燃焼室内だけでなく吸気通路内の残存燃
料も十分に低減される。
【0006】また、2番目の発明によれば1番目の発明
において、イグニッションスイッチがオフにされてから
前記設定時間だけ点火作用を継続するようにしている。
すなわち2番目の発明では、残存燃料が燃焼せしめられ
るので燃料がそのまま大気中に放出されるのが阻止され
る。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明を、圧縮天然ガスの
ようなガス燃料を用いる内燃機関に適用した場合を示し
ている。しかしながら、本発明を、ガソリンや軽油のよ
うな液体燃料を用いる内燃機関に適用することもでき
る。図1を参照すると、1は機関本体、2は燃焼室、3
は点火栓、4は吸気枝管、5は機関本体1よりも上方に
位置するサージタンク、6は吸気ダクト、7はエアクリ
ーナ、8は排気マニホルド、9は排気管、10は触媒例
えば三元触媒11を収容したケーシングをそれぞれ示
す。吸気ダクト6内にはスロットル弁12が配置され
る。スロットル弁12上流の吸気ダクト6内にはステッ
プモータ13を備えたキャブレタ14が配置され、スロ
ットル弁12下流の吸気ダクト6内には燃料噴射弁15
が配置される。キャブレタ14のステップモータ13は
ニードル弁を駆動し、それによりキャブレタ14から機
関に供給される燃料量が制御される。
【0008】車載型燃料タンク16は第1電磁弁17を
介して高圧レギュレータ18に接続され、高圧レギュレ
ータ18は第2電磁弁19を介して低圧1次レギュレー
タ20に接続される。低圧1次レギュレータ20は一方
では低圧2次レギュレータ21を介してキャブレタ14
に接続され、他方では直接燃料噴射弁15に接続され
る。なお、これら第2電磁弁19、低圧1次レギュレー
タ20、および低圧2次レギュレータ21は一体的に形
成される。
【0009】燃料タンク16からのガス燃料は高圧レギ
ュレータ18において減圧され、次いで低圧1次レギュ
レータ20においてさらに減圧される。低圧1次レギュ
レータ20から流出する比較的高圧の燃料の一部は燃料
噴射弁15から機関に供給され、残りの燃料は低圧2次
レギュレータ21においてさらに減圧され、この比較的
低圧(例えばほぼ大気圧)の燃料は次いでキャブレタ1
4から機関に供給される。
【0010】電子制御ユニット30はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス31によって相互に接続
されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセ
ッサ)34、常時電力が供給されているB−RAM(バ
ックアップRAM)35、入力ポート36および出力ポ
ート37を具備する。サージタンク5にはサージタンク
5内の圧力に比例した出力電圧を発生する圧力センサ3
8が取り付けられ、排気マニホルド8には空燃比を検出
するための空燃比センサ39が取り付けられる。これら
圧力センサ38および空燃比センサ39の出力電圧はそ
れぞれ対応するAD変換器40を介して入力ポート36
に入力される。CPU34では圧力センサ38の出力電
圧に基づいて吸入空気量が算出される。また、入力ポー
ト36には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転
数センサ41が接続される。さらに、入力ポート36に
はイグニッションスイッチ42およびスタータモータス
イッチ43がそれぞれオンであるかオフであるかを表す
信号が入力される。一方、出力ポート37は対応する駆
動回路44を介してそれぞれ点火栓3、キャブレタ14
のステップモータ13、燃料噴射弁15、第1電磁弁1
7、および第2電磁弁19に接続される。
【0011】さらに図1を参照すると、電子制御ユニッ
ト30はイグニッションスイッチ42およびリレー45
を介して電源46に接続される。リレー45はリレー接
点47と、リレー接点47を制御するための一対の励磁
コイル48,49を有する。励磁コイル48はスイッチ
50を介して接地され、このスイッチ50は駆動回路4
4を介して出力ポート37に接続される。また、スター
タモータ51がスイッチ52を介してリレー接点47に
接続され、このスイッチ52は駆動回路44を介して出
力ポート37に接続される。
【0012】イグニッションスイッチ42がオンになる
と励磁コイル49が励磁されるためにリレー接点47が
オンとなり、それによって電子制御ユニット30に電力
が供給される。電子制御ユニット30に電力が供給され
るとスイッチ50をオンとすべきデータが出力ポート3
7に出力され、それによって励磁コイル48も励磁され
る。このときスタータモータスイッチ43がオンにされ
るとスイッチ52をオンとすべきデータが出力ポート3
7に出力され、その結果スタータモータ51が駆動され
る。次いでスタータモータスイッチ43がオフにされる
とスイッチ52をオフとすべきデータが出力ポート37
に出力され、その結果スタータモータ51が停止され
る。一方、イグニッションスイッチ42がオフにされる
と励磁コイル49が消勢されるがこのとき励磁コイル4
8は依然として励磁されているのでリレー接点47はオ
ンのまま保持され、斯くして電子制御ユニット30へは
電力が供給され続ける。次いでスイッチ50をオフとす
べきデータが出力ポート37に出力されると励磁コイル
48が消勢され、その結果リレー接点47がオフとなる
ために電子制御ユニット30への電力の供給が停止され
る。イグニッションスイッチ42がオフにされてからス
イッチ50がオフにされるまでの間にスイッチ52をオ
ンとすべきデータが出力ポート37に出力されるとスタ
ータモータ51が駆動される。すなわち、図1の内燃機
関ではイグニッションスイッチ42がオフにされた後で
も電子制御ユニット30に電力を供給し、さらにスター
タモータ51を駆動可能にする停止遅延装置が設けられ
ていることになる。
【0013】一方、機関を始動させるべくイグニッショ
ンスイッチ42がオンにされるとまず、第1電磁弁17
が開弁され、第2電磁弁19が開弁される。次いでスタ
ータモータスイッチ43がオンにされてクランキングが
開始されるとそれに同期してキャブレタ14および燃料
噴射弁15による燃料供給作用と、点火栓3による点火
作用とが開始され、斯くして機関始動が開始される。次
いでスタータモータスイッチ43がオフにされるとクラ
ンキングが停止され、しかしながら燃料供給作用および
点火作用は継続される。
【0014】ところが、機関停止時に燃焼室2内または
機関吸気通路内に燃料が残留していると機関始動を良好
に行えなくなる。すなわち、例えば機関停止直前に機関
に供給された燃料であって燃焼室2に到らなかった燃料
または燃焼室2に到ったものの点火作用が行われずに燃
焼せしめられなかった燃料は機関停止時に燃焼室2内ま
たは機関吸気通路内に残留する。特に、図1のようなガ
ス燃料機関では燃料の比重が空気よりも小さく、この場
合ガス燃料の多くは機関本体1上方の例えばサージタン
ク5内に滞留する。
【0015】このように残留燃料が存在する状態で機関
始動が行われると、機関始動時に機関に供給される混合
気は通常、理論空燃比よりもリッチであるのでこのとき
機関始動時に機関に供給される混合気が過度にリッチに
なり、その結果機関を速やかに始動することができなく
なる恐れがある。また、残留燃料量は必ずしも一定でな
く、したがって機関始動時に機関に供給される燃料量が
一定でなくなるために機関始動時にキャブレタ14およ
び燃料噴射弁15から供給すべき燃料量を設定するのが
困難になる。さらに、ガソリンや軽油のような液体燃料
の場合、残留燃料が気化しているとこの残留燃料はキャ
ブレタ14または燃料噴射弁15から供給される燃料よ
りも早く着火し、その結果ピストンが上死点に到る前に
この残留燃料が着火燃焼すると機関始動を速やかに完了
できなくなる。
【0016】そこで図1の内燃機関では、イグニッショ
ンスイッチ42がオフにされてから予め定められた設定
時間だけスタータモータ51によりクランキングを行
い、それにより吸気通路および燃焼室2内を強制的に掃
気するようにしている。その結果、吸気通路および燃焼
室2内の残存燃料が十分に低減される。なお、イグニッ
ションスイッチ42がオフにされても慣性により数回の
吸気行程が行われるのでこのときの吸入空気と共に吸気
通路内の残留燃料が燃焼室に流入しうるが、このような
数回の吸気行程では吸気通路内の残存燃料を十分に低減
することができない。これに対して図1の内燃機関で
は、スタータモータ51により強制的に掃気されるので
吸気通路および燃焼室2内の残存燃料を十分に低減する
ことができる。
【0017】さらに図1の内燃機関では、上述の設定時
間の間、点火作用が継続して行われる。その結果、残留
燃料が燃焼せしめられるので残留燃料がそのまま大気中
に放出されるのが阻止される。ところで、イグニッショ
ンスイッチ42がオンにされたときに燃料供給作用を停
止しつつ一定時間だけクランキングおよび点火作用を行
っても残留燃料を低減することができると考えられる。
しかしながら一般的に、イグニッションスイッチ42が
オンにされたときには筒内温度が低く、また触媒11が
活性状態にない。一方、イグニッションスイッチ42が
オフにされたときには筒内温度は高く、触媒11は活性
状態にある。したがって、このとき残留酸素を掃気した
方が残留燃料を良好に燃焼せしめることができ、また触
媒11において排気を良好に浄化できることは明らかで
ある。そこで図1の内燃機関ではイグニッションスイッ
チ42がオフにされたときにクランキングおよび点火作
用を行うようにしている。
【0018】一方、図1の内燃機関ではイグニッション
スイッチ42がオフにされると直ちに第1電磁弁17が
閉弁され、次いで第2電磁弁19が閉弁される。しかし
ながら、上述の設定時間の間はキャブレタ14および燃
料噴射弁15から燃料供給作用が継続される。その結
果、キャブレタ14または燃料噴射弁15と第1電磁弁
17間の燃料通路内の燃料が比較的高圧のまま維持され
るのが阻止され、したがって機関停止中にキャブレタ1
4および燃料噴射弁15から吸気通路内に燃料が漏れる
のが阻止される。
【0019】なお、燃料供給作用が継続されると言って
も第1電磁弁17および第2電磁弁19が閉弁されてい
るので上述の設定時間に機関に供給される燃料量は少な
い。したがってこのとき機関に供給される燃料が残留し
たとしても後続の機関再始動に与える影響は極めて小さ
い。図2は上述した機関停止制御ルーチンを示してい
る。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込
みによって実行される。
【0020】図2を参照すると、まず初めにステップ6
0ではイグニッションスイッチ42がオフにされたか否
かが判別される。イグニッションスイッチ42がオンに
維持されているときには処理サイクルを終了する。これ
に対し、イグニッションスイッチ42がオフにされたと
きには次いでステップ61に進み、第1電磁弁17が閉
弁される。続くステップ62では第2電磁弁19が閉弁
される。続くステップ63ではスイッチ52がオンにさ
れる。その結果、クランキングが開始される。この場
合、キャブレタ14のニードル弁の開弁量、燃料噴射弁
15の燃料噴射時間および燃料噴射時期、および点火栓
3の点火時期は機関始動をすべきときのクランキングと
同様に定められている。
【0021】続くステップ64ではクランキングが上述
の設定時間だけ行われたか否かが判別される。この設定
時間は機関吸気通路予備燃焼室2内を十分に掃気するの
に必要な時間であり、例えば2秒から数秒程度である。
クランキングが上述の設定時間だけ行われるまでステッ
プ64を繰り返し、クランキングが上述の設定時間だけ
行われたときには次いでステップ65に進んでスイッチ
52がオフにされる。続くステップ66ではスイッチ5
0がオフにされる。その結果、電子制御ユニット30へ
の電力供給が停止され、燃料供給作用および点火作用も
停止され、斯くして機関が停止される。
【0022】
【発明の効果】残存燃料を十分に低減することができる
ので良好な機関始動性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】内燃機関の全体図である。
【図2】機関停止制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。
【符号の説明】
2…燃焼室 4…点火栓 5…サージタンク 14…キャブレタ 15…燃料噴射弁 42…イグニッションスイッチ 51…スタータモータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イグニッションスイッチがオフにされる
    と機関への燃料供給作用および点火作用が停止される内
    燃機関の停止装置において、イグニッションスイッチが
    オフにされてから予め定められた設定時間だけクランキ
    ングを行うようにした内燃機関の停止装置。
  2. 【請求項2】 イグニッションスイッチがオフにされて
    から前記設定時間だけ点火作用を継続するようにした請
    求項1に記載の内燃機関の停止装置。
JP10255224A 1998-09-09 1998-09-09 内燃機関の停止装置 Pending JP2000087770A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7287501B2 (en) 2004-12-08 2007-10-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of internal combustion engine
US7316217B2 (en) 2004-12-10 2008-01-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7287501B2 (en) 2004-12-08 2007-10-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of internal combustion engine
US7316217B2 (en) 2004-12-10 2008-01-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of internal combustion engine

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