JPH01277660A - エンジンブレーキの検出装置 - Google Patents

エンジンブレーキの検出装置

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JPH01277660A
JPH01277660A JP63108041A JP10804188A JPH01277660A JP H01277660 A JPH01277660 A JP H01277660A JP 63108041 A JP63108041 A JP 63108041A JP 10804188 A JP10804188 A JP 10804188A JP H01277660 A JPH01277660 A JP H01277660A
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JP
Japan
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engine
speed
motor
rotational speed
actual
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JP63108041A
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English (en)
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Yasuo Kita
喜多 康雄
Hiroyuki Fujii
藤井 浩之
Hiroshi Uzawa
宇沢 啓
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、エンジンに外力が入力されているか否かを識
別する際に好適に利用可能なエンジンブレーキの検出装
置に関するものである。
[従来の技術] 従来、エンジンからの出力が正であるか、負である(エ
ンジンブレーキ状態)かの判断は、エンジンの出力軸や
その他の伝動経路の途中にトルク検出器を設置して、そ
のトルクの方向を判別することにより行うようにしてい
る。
[発明が解決しようとする課題] ところが、トルク検出器は、トルクの方向を確実に識別
するための複雑な計測手段等を不可欠としている上に、
比較的多大のスペースや重量等を必要としている。この
ため、スペースや重量等の制約の厳しい自動車等のエン
ジンに、実際にトルク検出器を搭載して利用するには無
理があり、エンジンブレーキ状態の正確な検出は困難と
なっている。そのため、エンジンへかかる負荷状況に応
じて変速比やエンジン出力等をきめ細かく調節し難いと
いう不具合がある。
本発明は、このような不具合を招くことなく、簡易にエ
ンジンの負荷状態を検出することができるエンジンブレ
ーキの検出装置を提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] 本発明は、このような目的を達成するために次のような
構成を採用したものである。
すなわち、本発明に係るエンジンブレーキの検出装置は
、無負荷状態でのスロットルバルブ開度に対応するエン
ジン回転速度を記憶する記憶手段(61)と、実際のス
ロットルバルブ開度を検出するスロットル開度検出手段
(59)と、実際のエンジン回転速度を検出する回転速
度検出手段(56)と、前記スロットル開度検出手段(
59)および回転速度検出手段(56)により得られた
実際のスロットル開度に対応する実際のエンジン回転速
度が前記記憶手段(61)に設定されたエンジン回転速
度を上回っている場合にエンジンブレーキ状態である旨
を判別する負荷状態判別手段(62)とを具備してなる
ことを特徴とする。
なお、無負荷状態とは、エンジンが車輪等の最終負荷に
対して動力を実質的に供給したり、最終負荷からエンジ
ンに逆駆動力が作用していない状態をいう。
[作用] スロットル開度検出手段(59)により得られた実際の
スロットルバルブ開度に対して、回転速度検出手段(5
6)により得られた実際のエンジン回転速度が予め記憶
手段(61)に設定された無負荷状態でのエンジン回転
速度を上回っている場合には、エンジンに外力が入力さ
れていることになる。すなわち、この場合にはエンジン
に外部から動力が作用してエンジン回転速度が上昇して
いる、いわゆるエンジンブレーキ状態である旨の判断が
負荷状態判別手段(62)によって判断されることにな
る。しかして、その信号は、例えばエンジンブレーキ時
のエンジンの出力調節や変速比制御等に利用することが
できる。
[実施例] 以下、本発明に係るエンジンブレーキの検出装置を無段
変速装置に適用した場合の一実施例について、第2図〜
第6図を参照して説明する。
この無段変速装置は、第2図に概略的に示すように、第
1、第2、第3の入出力端1.2.3を有し、その第1
の入出力端1と第2の入出力端2との間を通過する低速
側の機械式伝動系a、ならびに第1の入出力端1と第3
の入出力端3との間を通過する高速側の機械式伝動系す
を並列的に形成する差動機構4と、この差動機構4の第
2の入出力端2にギャラ、6を介して一方の流体ポンプ
/モータ7の入出力軸7aを接続するとともに前記第3
の入出力端3に他方の流体ポンプ/モータ8の入出力軸
8aをギヤ9.11を介して接続し、これら両ポンプ/
モータ7.8によって可変速の流体式伝動系A、Bを形
成する流体伝動機構12と、前記低速側の機械式伝動系
aの伝動端をセン。
ターボス13に接離させる低速側のクラッチ14と、前
記高速側の機械式伝動系すの伝動端を前記センターボス
13に接離させる高速側のクラッチ15とを具備してな
る。そして、センターボス13をギヤ16および17を
介して出力軸18に接続している。
差動機構4は、円周方向に等配に設けた複数のプラネタ
リギヤ21の内側にサンギヤ22を配設するとともに、
外側にリングギヤ23を噛合させてなる遊星歯車式のも
のである。そして、前記各プラネタリギヤ21を軸承す
るギヤリテーナ24の中心を前記第1の入出力端1とし
、この入出力端1にエンジン19から導出されたエンジ
ン出力軸25を接続している。また、前記サンギヤ22
の支持シャフト22aの先端を前記第2の入出力端2と
し、この入出力端2に前記ギャラを固着している。さら
に、前記リングギヤ23のボス部23aの先端を前記第
3の入出力端3とし、この入出力端3に前記ギヤ9を設
けている。しかして、前記低速側の機械式伝動系aは、
前記プラネタリギヤ21、サンギヤ22、ギヤ5、ギヤ
6、後述する前進用のクラッチ26、ギヤ28およびギ
ヤ29により構成されており、最後のギヤ29のボス部
29aが、該機械式伝動系aの伝動端としての役割を担
っている。一方、前記高速側の機械式伝動系すは、前記
プラネタリギヤ21とリングギャ23とから構成されて
おり、前記リングギヤ23のボス部23aが該機械式伝
動系すの伝動端としての役割をなしている。
また、前記流体伝動機構12は、可変容量形の流体ポン
プ/モータ7と、可変容量形の流体ポンプ/モータ8と
を通常のH8Tと同様な液圧回路31を介して直列に接
続したものであり、前記流体ポンプ/モータ7の入出力
軸7aを前記サンギヤ22の支持シャフト22aにギヤ
6.5を介して接続するとともに、前記流体ポンプ/モ
ータ8の入出力軸8aをギヤ11.9を介して前記リン
グギヤ23に連結している。なお、32は前記液圧回路
31に接続されたブーストポンプである。
そして、前記差動機構4の第2の入出力端2と前記一方
の流体ポンプ/モータ7との間に出力方向切換機構33
を介設している。出力方向切換機構33は、ギヤ6を前
進用のクラッチ26を介して一方の流体ポンプ/モータ
7の入出力軸7aに接続するとともに、前記ギヤ6と固
定部材34との間にワンウェイクラッチ35を設けたも
のである。
ワンウェイクラッチ35は、例えば、型車36に固定部
材34に軸着された爪37を係合させ得るようにしたも
ので、前進時にはギヤ6の回転を拘束せず、後進時には
ギヤ6の一方向の回転を禁止して差動機構4の第2の出
力端2の回転を拘束するようになっている。
なお、前記各クラッチ14.15.26としては、湿式
あるいは乾式の多板クラッチを用いたり、いわゆるシン
クロメツシュ式の動力断続機構を使用することができる
。そして、これらのクラッチ14.15.26をアクチ
ュエータ41.42.43により断続操作し得るように
している。また、これらのアクチュエータ41.42.
43および前記液圧ポンプ/モータ7.8の押し除は容
積を変更するためのアクチュエータ44.45は、コン
ピュータ51により制御するようにしている。
コンピュータ51は、中央演算処理装置52と、各種の
メモリ53と、インターフェイス54とを具備してなる
通常のマイクロコンピュータシステムにより構成されて
おり、前記記憶手段61および負荷状態判別手段62の
役割をも担っている。
そして、そのインターフェイス54には、出力回転速度
を検出するための回転速度センサ55からの信号pと、
エンジン回転速度を検出するための回転速度検出手段た
る回転速度センサ56からの信号qと、低速モードを選
択している際に高圧となる液圧回路31の回路部分31
aに設けられた圧力センサ57からの信号rと、高速モ
ードを選択している際に高圧となる回路部分31bに設
けられた圧力センサ58からの信号Sと、スロットル開
度検出手段たるスロットルセンサ59からのスロットル
開度量に対応する信号tとがそれぞれ入力されるように
なっている。また、このインターフェイス54からは、
低速側クラッチ14のアクチュエータ41を作動させる
ための信号Uと、高速側クラッチ15のアクチュエータ
42を作動させるだめの信号Vと、前進用クラッチ26
のアクチュエータ43を作動させるための信号Wと、液
圧ポンプ/モータ7.8の押し除は容積を調節するアク
チュエータ44.45を作動させるための信号xSyが
出力されるようになっている。
そして、このコンピュータ51のメモリ53内には、第
6図に概略的に示すようなプログラムが内蔵させである
次いで、車両前進時(前進クラッチ26が接続された状
態)における無段変速装置の作動を説明する。
出力回転速度/入力回転速度(エンジン出力軸25の回
転速度)で表される速度比が中間設定速度比e□よりも
小さい運転領域では、低速側のクラッチ14のみが接続
された低速モードとなっている(第6図のステップ10
1参照)。
具体的には、前記速度比は、回転速度センサ55により
検出される出力回転速度と、回転速度センサ56により
検出されるエンジン出力軸25のエンジン回転速度とに
基づいて、逐次演算される。
中間設定速度比e、nは、前記低速側の機械式伝動系a
の伝動端と、高速側の機械式伝動系すの伝動端との速度
が等しくなった状態における速度比に対応している。そ
して、この低速モードでは、前配着動機構4の第1の入
出力端1と第2の入出力端2との間を通過する低速側の
機械式伝動系aを介して入力側と出力側とが直結され、
入力された動力の一部がこの機械式伝動系aを通して出
力軸18に直接に伝達される。このとき、前記一方の流
体ポンプ/モータ7はモータとして機能し、前記他方の
流体ポンプ/モータ8はポンプとして働く。すなわち、
前記差動機構4の第3の入出力端30回転力が前記両ポ
ンプ/モータ7.8間に形成される流体式伝動系Aを通
して前記出力軸18に伝えられる。そして、この低速モ
ードにおいては、第3図と第4図に示すように前記他方
の流体ポンプ/モータ8の押し除は容積を増加させてい
き、その押し除は容積が最大になった後は、前記一方の
流体ポンプ/モータ7の押し除は容積を漸次減少させて
いくことによって、前記エンジン出力軸25の回転に対
する前記出力軸18の回転速度が増大していくことにな
る。そして、前記流体ポンプ/モータ7.8の押し除は
容積の制御は、エンジン19のスロットル開度量に対応
する目標回転数と、回転速度センサ56により検出され
る実際のエンジン19の回転速度とが等しくなるように
、アクチュエータ44.45に作動指令信号を出力する
。なお、前記目標回転速度は、第5図に概略的に示すよ
うに、エンジン19の無負荷状態での各スロットル開度
量に対応したエンジン19の回転速度で、予め、メモリ
53にテーブル化して記憶させである。したがって、各
運転状態における目標回転速度は、逐次入力されるスロ
ットル開度量に対応する信号tに基づいて選定される。
このような低速モード、において、低速側クラッチ14
と高速側クラッチ15との回転速度差が一定値βよりも
小さくなった場合(第6図ステップ103)には、中間
ロックアツプモードに移行する。すなわち、中間ロック
アツプモードに移行する場合には、流体ポンプ/モータ
7の押し除は容積を制御して低速側クラッチ14と高速
側クラッチ15とを同期させ、しかる後に、低速側のク
ラッチ14のみならず、高速側のクラッチ15をも接続
して(第6図ステップ201)、速度比が中間設定速度
比emになるようにロックする。その後直ちに前記流体
ポンプ/モータ7の押し除は容積を制御して、流体伝動
系A、Bの回路量差圧、すなわち、前記両回踏部31a
、31b間の差圧を零にする(第6図ステップ202)
。しかして、この制御は、流体伝動機構12の両回踏部
31a131bに設げた圧力センサ57.58の検出値
が等しくなるようにアクチュエータ44を作動させる(
第3図のP点参照)。なお、前記低速側クラッチ14と
高速側クラッチ15との回転速度差が一定値βよりも小
さくなって中間ロックアツプモードに移行する場合、通
常走行時と、エンジンブレーキ時とで異なった制御が必
要となる。すなわち、エンジン19の動力により車輪を
駆動している通常走行時には、第3図に示すように、一
方の流体ポンプ/モ〜り7がモータとして作動するとと
もに、他方の流体ポンプ/モータ8がポンプとして作動
している。そのため、中間モードへの引込条件が成立し
たときは、流体ポンプ/モータ7の容量を点Iに向けて
移行させ、しかる後に、その容量を増加方向に修正して
中間ロックアツプ状態にする。一方、車輪側の逆駆動力
によりエンジン19が付勢されているエンジンブレーキ
状態においては、第4図に示すように一方の流体ポンプ
/モータ7がポンプとして作動するとともに、他方の流
体ポンプ/モータ8がモータとして作動している。その
ため、中間モードへの引込条件が成立したときは、流体
ポンプ/モータ7の容量を点Hに向けて移行させ、しか
る後に、その容量を減少方向に修正して中間ロックアツ
プ状態にする。
また、中間ロックアツプ状態で、例えば、高速モードへ
の離脱条件が成立したような場合には、漏れに対応する
分だけ流体ポンプ/モータ7の容量を増加させ、点■に
達した段階、すなわち、低速クラッチ14の伝達トルク
が零になった段階でその低速クラッチ14を開放して高
速モードに移行する。この場合も、エンジンブレーキ時
には、後述するように異なった制御、すなわち、点工に
向けて容量を補正する必要が生じる。したがって、所定
の条件が成立した際に、点Iに向けて容量制御を行なう
べきか、点nに向けて容量制御を行なうべきかを、エン
ジンブレーキの有無により予め検知すれば、無駄のない
迅速な制御が可能となる。
そのために、本発明に係るエンジンブレーキの検出装置
を使用する。すなわち、この実施例では、前記コンピュ
ータ51のメモリ53に、第5図に相当するような、無
負荷時のスロットル開度とエンジン回転速度との関係を
記憶させておく。そして、スロットルセンサ59からの
信号tと、回転速度センサ56からの信号qに基づいて
、各時点におけるスロットル開度と、エンジン19の実
回転速度とを察知し、その実回転速度が、そのスロット
ル開度における無負荷時のエンジン回転速度よりも大き
い場合には、エンジンブレーキ状態にあると判定し、大
きくない場合には、通常走行状態にあると判定する。な
お、前記エンジン19にエアーコンディショナ等の補助
的な可変負荷が付設しである場合には、その補助負荷の
有無(エアーコンディショナのONψOFF等)に対応
させて、第2図に示すようなマツプを複数種類記憶させ
ておき、適宜使い分けるようにすればよい。
しかして、中間ロックアツプモードにおいて、回転速度
センサ56により検出されるエンジン19の実際の回転
速度がスロットル開度量に対応させて決定した目標回転
速度よりも一定幅αを越えて上まわった場合(第6図ス
テップ2o4)には、低速側のクラッチ14を解除して
高速モードに移行する(第6図ステップ304)。なお
、実際の回転速度が目標回転速度よりも一定幅αを越え
て上まわる場合とは、操作者はアクセル操作量を略一定
に保持しているにも拘らず、出力側の負荷が減少したた
めに実際の回転速度が上昇した状態を含むものである。
このような場合には、エンジン19自体に対する負荷を
増加させる方が得策であるため、中間ロックアツプモー
ドでのロックアツプ状態を解除して高速モードに移行す
る。この際には、一方の流体ポンプ/モータ7の押し除
は容積をさらに若干量だけ大きくして低速側の機械式伝
動系aからセンターボス13への伝動トルクを零にした
上で、低速側のクラッチ14を解除する。
また、操作者がアクセル操作量を減少させ、それによっ
て目標回転速度が実際の回転速度よりも顕著に低下した
状態、換言すると、エンジン19に外部から動力が入力
して実際のエンジン回転数が目標回転数を上回っている
エンジンブレーキ状態の場合にも、中間ロックアツプモ
ードでのロック状態を解除して高速モードに移行する。
この場合には、出力軸18を介してエンジン19に外力
が人力されているため、双方の流体ポンプ/モータ7.
8がエンジン19の出力時とでは、そのポンプ及びモー
タとしての役割が逆になる。そのため、中間ロックアツ
プモードでクラッチ14.15を切換える際に、エンジ
ン19が出力状態にあるかエンジンブレーキ状態にある
かによって、流体ポンプ/モータ7の偏心量の調節方向
を叙述の調節方向と逆方向に制御することになる。具体
的には、中間ロックアツプモードでエンジンブレーキ状
態にあることが判別されると、第4図に示すように、一
方の流体ポンプ/モータ7の押し除は容積をさらに若干
量だけ小さくして低速側の機械式伝動系aからセンター
ボス13にかかるトルクを零にした上で、低速側のクラ
ッチ14を解除する。
一方、この中間ロックアツプモードにおいて、回転速度
センサ56により検出されるエンジン19の実際の回転
速度が目標回転速度よりも一定幅αを越えて下まわった
場合(第6図ステップ203)には、高速クラッチ15
を解除して低速モードに復帰する(第6図ステップ10
4)。なお、実際の回転速度が目標回転速度よりも一定
幅αを越えて下まわる場合とは、操作者がスロットル開
度量を増大させたにも拘らず、エンジン19の回転速度
がそれに対応する値にまで上昇していない状態と、操作
者はスロットル開度量を略一定に保持しているが、出力
側の負荷が増加したために実際の回転速度が低下した状
態の両方を含むものである。このような場合にはエンジ
ン19に対する負荷を軽減する必要があるため、中間ロ
ックアツプモードにおけるロックアツプ状態を解除して
低速モードに移行する。しかして、この移行の際には、
一方の流体ポンプ/モータ7の押し除は容積を若干量だ
け小さくして高速側の機械式伝動系すからセンターボス
13への伝動トルクを零にした上で、高速側のクラッチ
15を解除する。
前記高速モードに移行した場合には、前記差動機構4の
第1の入出力端1と第2の入出力端2との間を通過する
機械式伝動系すが形成され、入力された動力の一部がこ
の機械式伝動系すを通して出力軸18に直接に伝達され
る。このとき、前記一方の流体ポンプ/モータ7はポン
プとして機能し、前記他方の流体ポンプ/モータ8はモ
ータとして働く。すなわち、前記差動機構4の第2の入
出力端2の回転力が前記一方の流体ポンプ/モータ7と
前記他方の流体ポンプ/モータ8との間に形成される流
体伝動系Bを通して前記出力軸18に伝えられる。そし
て、この高速モードにおいては、第3図と第4図に示す
ように、前記一方の流体ポンプ/モータ7の押し除は容
積を漸増させ、その押し除は容積が最大になった後は他
方の流体ポンプ/モータ8の押し除は容積を漸減させて
い(ことによって、前記エンジン出力軸25の回転速度
に対する前記エンジン出力軸18の回転速度が増大して
いくことになる。
そして、この場合の流体ポンプ/モータ7.8の押し除
は容積の制御も、スロットル開度量に対応する目標回転
速度と、回転速度センサ56により検出される実際のエ
ンジン19の回転速度とが等しくなるようにアクチュエ
ータ44.45に作動指令信号を出力することにより行
う(第6図ステップ301)。
このような高速モードにおいて、低速側クラッチ14と
高速側クラッチ15との回転速度差が一定値βよりも小
さ(なった場合(第6図ステップ303)には、前述し
たと同様な手順により中間ロックアツプモードに移行す
る。
しかして、このようなものであれば、エンジン19の無
負荷状態でスロットル開度に対応させて予め設定した目
標回転速度と、スロットル開度に対応して逐次入力され
る実際のエンジン回転速度とを比較することにより、簡
易にエンジンブレーキ状態か否かが判別できる。しかも
、このような構成によれば、コンピュータ51内での演
算処理過程が簡易になるとともに、トルク検出器等の如
く、多大の重量やスペースが不要となるため、種々の装
置等に有効に利用できる。例えば上記無断変速装置のよ
うに、システム効率を向上させる中間ロックアツプモー
ドを設定したものでは、該中間ロックアツプモードで双
方の流体ポンプ/モータ7.8の制御方向をエンジンブ
レーキ時と否とで適確に使い分けることができる。すな
わち、中間ロックアツプモードでは、流体ポンプ/モー
タ7の押し除は容積を制御して回路部31aと回路部3
1bとの間の差圧を略零にするようにしており、それに
よって流体式伝動系ASBの動力伝動比率を零にして、
機械式伝動系a、bのみによって動力を伝達するように
なっている。そのため、このように流体式伝動系A、B
の動力伝動比率を零にする運転域を確保するとともに、
エンジンブレーキ時と否とで適確に使い分けることがで
きれば、システム効率を向上させることができる。そし
て、前述したように回路量差圧が略零になるように制御
すると、流体ポンプ/モータ7.8内部における漏れ損
失が顕著に減少し、また、圧力に依存するトルク損失も
少なくなる。そのため、流体式伝動系A、Bにおけるエ
ネルギ損失が減少し、無段変速装置の伝動効率が大きく
向上する。したがって、エンジン19の実回転速度が前
記目標回転速度とは若干量なることになっても、システ
ム全体としては効率を向上させることが可能となり、燃
費の節減が図られる。また、このように運転中に流体式
伝動系ASBの回路量差圧を略零にする機会が増大すれ
ば、流体ポンプ/モータ7.8およびその付属機器類の
耐久性が向上することにもなる。
なお、上記実施例では、エンジンブレーキ状態か否かで
クラッチを切換える際の流体ポンプ/モータの制御方向
を変えるために、本発明にかかるエンジンブレーキの検
出装置を利用したが、本発明は、簡易にエンジンブレー
キ状態を検出するものであり、その検出された信号は種
々の用途に利用することが可能である。
[発明の効果] 以上のような構成からなる本発明によると、スロットル
バルブ開度に対応する無負荷状態でのエンジン回転速度
と実際のエンジン回転速度とを比較するようにしている
ので、複雑な演算処理や比較的多大な重量およびスペー
ス等を必要とせずに、簡易でしかも確実にエンジンブレ
ーキ状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を明示するための構成図である。 第2図〜第6図は本発明の一実施例を示し、第2図はシ
ステム説明図、第3図と第4図は流体ポンプ/モータの
制御態様を説明するための説明図、第5図は制御設定条
件を示す図、第6図は制御の内容を概略的に示すフロー
チャート図である。 4・・・差動機構 7・・・一方の流体ポンプ/モータ 8・・・他方の流体ポンプ/モータ 12・・・流体伝動機構 14・・・低速用のクラッチ 15・・・高速用のクラッチ 51・・・コンピュータ 56・・・回転速度検出手段(回転速度センサ)59・
・・スロットル開度検出手段(スロットルセンサ) 61・・・記憶手段 62・・・負荷状態判別手段 a、b・・・機械式伝動系 A、B・・・流体式伝動系

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  無負荷状態での各スロットルバルブ開度に対応するエ
    ンジン回転速度を記憶する記憶手段と、実際のスロット
    ルバルブ開度を検出するスロットル開度検出手段と、実
    際のエンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、
    前記スロットル開度検出手段および回転速度検出手段に
    より得られた実際のスロットルバルブ開度に対応する実
    際のエンジン回転速度が前記記憶手段に設定されたエン
    ジン回転速度を上回っている場合にエンジンブレーキ状
    態である旨を判別する負荷状態判別手段とを具備してな
    ることを特徴とするエンジンブレーキの検出装置。
JP63108041A 1988-04-30 1988-04-30 エンジンブレーキの検出装置 Pending JPH01277660A (ja)

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