JPH02108860A - 複数気筒エンジンの電子式制御装置 - Google Patents
複数気筒エンジンの電子式制御装置Info
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- JPH02108860A JPH02108860A JP63259479A JP25947988A JPH02108860A JP H02108860 A JPH02108860 A JP H02108860A JP 63259479 A JP63259479 A JP 63259479A JP 25947988 A JP25947988 A JP 25947988A JP H02108860 A JPH02108860 A JP H02108860A
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
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- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
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- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
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〕
本発明はエンジンの制御方法及び制御装置に係り、特に
複数気筒エンジンの気筒バランスを保って安定したエン
ジン出力を得る多気筒エンジン制御方法及びその電子式
制御装置に係る。
複数気筒エンジンの気筒バランスを保って安定したエン
ジン出力を得る多気筒エンジン制御方法及びその電子式
制御装置に係る。
従来、エンジンの特にアイドル時に於る回転変動を抑制
するものとして、例えば特開昭58−176470号公
報に示される様に、エンジンの回転変動が生じた場合に
その変動を制振する方向に点火時期あるいは供給燃料量
を補正するものが既に知られている。
するものとして、例えば特開昭58−176470号公
報に示される様に、エンジンの回転変動が生じた場合に
その変動を制振する方向に点火時期あるいは供給燃料量
を補正するものが既に知られている。
また、複数気筒エンジンの燃焼圧力を均一にして気筒バ
ランスを保つ方法として、各気筒毎にいわゆる燃焼圧力
センサを設けて燃焼圧力を直接検出し、もってエンジン
制御を行うこと等も種々試みられていた。
ランスを保つ方法として、各気筒毎にいわゆる燃焼圧力
センサを設けて燃焼圧力を直接検出し、もってエンジン
制御を行うこと等も種々試みられていた。
しかしながら、上記従来技術、特にその前者にあっては
、エンジン出力である回転数を検出してその変動に応し
てその後の気筒の点火時期等を適宜調整して回転変動を
抑制して振動をある程度まで抑制することが出来るが、
エンジンの各気筒毎の出力バランスに伴う回転振動まで
も十分に抑制することは原理的にも不可能であり、細か
な振動が車体、ステアリング等を介して運転者等に伝わ
り不快感を与えているのが現状であった。
、エンジン出力である回転数を検出してその変動に応し
てその後の気筒の点火時期等を適宜調整して回転変動を
抑制して振動をある程度まで抑制することが出来るが、
エンジンの各気筒毎の出力バランスに伴う回転振動まで
も十分に抑制することは原理的にも不可能であり、細か
な振動が車体、ステアリング等を介して運転者等に伝わ
り不快感を与えているのが現状であった。
また、上記従来技術の後者による試みは、各気筒毎に燃
焼圧力検出センサを設けなければならず、必然的に制御
装置の価格が上昇し、未だ十分な耐久性を備えた実用的
な燃焼圧検出用のセンサが出現しておらず、実用化され
るには至っていない。
焼圧力検出センサを設けなければならず、必然的に制御
装置の価格が上昇し、未だ十分な耐久性を備えた実用的
な燃焼圧検出用のセンサが出現しておらず、実用化され
るには至っていない。
そこで1本発明は、上記従来技術における問題点に鑑み
、エンジンの気筒の燃焼圧力を直接検出する必要がなく
、複数気筒エンジンの各気筒毎の燃焼圧力を均一化し、
もって安定したエンジン出力を得ることのできる複数気
筒エンジン制御方法及びその電子式制御装置を得ること
にある。
、エンジンの気筒の燃焼圧力を直接検出する必要がなく
、複数気筒エンジンの各気筒毎の燃焼圧力を均一化し、
もって安定したエンジン出力を得ることのできる複数気
筒エンジン制御方法及びその電子式制御装置を得ること
にある。
上記本発明の目的は、第1に、複数気筒エンジンの各気
筒の爆発行程における回転数を検出して各気筒毎の燃焼
圧力を推定し、上記推定した各気筒毎の燃焼圧力から各
気筒間の燃焼圧力の偏差を求め、上記の求められた燃焼
圧力の偏差に応じて各気筒毎の点火時期あるいは供給燃
料量を調整することを特徴とする複数気筒エンジン制御
方法により達成される。
筒の爆発行程における回転数を検出して各気筒毎の燃焼
圧力を推定し、上記推定した各気筒毎の燃焼圧力から各
気筒間の燃焼圧力の偏差を求め、上記の求められた燃焼
圧力の偏差に応じて各気筒毎の点火時期あるいは供給燃
料量を調整することを特徴とする複数気筒エンジン制御
方法により達成される。
さらに、上記の目的は、複数気筒エンジンの回転数を検
出する回転センサ及び気筒判別を行うための気筒判別セ
ンサ含むエンジン運転状態を検出するセンサ手段と、上
記センサ手段の出力に基づいて複数気筒毎にその点火時
期あるいは供給燃料量を決定する制御信号を発生する電
子式制御手段と、上記電子式制御装置からの制御信号に
応じて複数気筒エンジンの気筒毎の点火時期あるいは供
給燃料量を制御するアクチュエータ手段とから成る複数
気筒エンジンの電子式制御装置において、上記電子式制
御手段は、上記回転センサ及び上記気筒判別センサの出
力により複数気筒エンジンの各気筒の爆発行程における
燃焼圧力を推定する手段と、上記推定した各気筒毎の燃
焼圧力から各気筒間の燃焼圧力の偏差を算出する手段と
、さらに、上記燃焼圧力の偏差を算出手段によって求め
られた燃焼圧力の偏差に応じて各気筒毎の点火時期ある
いは燃料供給量を調整する手段を備えていることを特徴
とする複数エンジンの電子式制御装置によって達成され
る。
出する回転センサ及び気筒判別を行うための気筒判別セ
ンサ含むエンジン運転状態を検出するセンサ手段と、上
記センサ手段の出力に基づいて複数気筒毎にその点火時
期あるいは供給燃料量を決定する制御信号を発生する電
子式制御手段と、上記電子式制御装置からの制御信号に
応じて複数気筒エンジンの気筒毎の点火時期あるいは供
給燃料量を制御するアクチュエータ手段とから成る複数
気筒エンジンの電子式制御装置において、上記電子式制
御手段は、上記回転センサ及び上記気筒判別センサの出
力により複数気筒エンジンの各気筒の爆発行程における
燃焼圧力を推定する手段と、上記推定した各気筒毎の燃
焼圧力から各気筒間の燃焼圧力の偏差を算出する手段と
、さらに、上記燃焼圧力の偏差を算出手段によって求め
られた燃焼圧力の偏差に応じて各気筒毎の点火時期ある
いは燃料供給量を調整する手段を備えていることを特徴
とする複数エンジンの電子式制御装置によって達成され
る。
本発明は、複数気筒エンジンの各気筒の爆発行程におけ
る回転速度はその気筒内の燃焼圧力を表わすことに着目
して成された。すなわち、上記本発明に成る複数気筒エ
ンジン制御装置及びその電子式制御装置によれば、複数
気筒エンジンの各気筒の爆発行程に於けるエンジン回転
数によって得られる各気筒の燃焼圧力を利用し、各気筒
の燃焼圧力が均一化される様に各気筒の点火時期及び供
給燃料量が制御され、もって、気筒間の燃焼のアンバラ
ンスに伴う振動を抑制し、安定したエンジン出力を得る
ことができる。
る回転速度はその気筒内の燃焼圧力を表わすことに着目
して成された。すなわち、上記本発明に成る複数気筒エ
ンジン制御装置及びその電子式制御装置によれば、複数
気筒エンジンの各気筒の爆発行程に於けるエンジン回転
数によって得られる各気筒の燃焼圧力を利用し、各気筒
の燃焼圧力が均一化される様に各気筒の点火時期及び供
給燃料量が制御され、もって、気筒間の燃焼のアンバラ
ンスに伴う振動を抑制し、安定したエンジン出力を得る
ことができる。
本発明の実施例について説明する前に、まず、本発明の
動作原理の基礎となる多気筒エンジンの挙動について説
明する。すなわち、本発明が適用される囲気筒エンジン
の各気筒毎の平均有効圧力Piとエンジン回転数Neの
関係が第2図に示されており、記号PiとNeの添え字
は気筒番号を示している。また、各気筒の回転数Neは
それぞれの上死点(TDC)のところで検出されたもの
である。
動作原理の基礎となる多気筒エンジンの挙動について説
明する。すなわち、本発明が適用される囲気筒エンジン
の各気筒毎の平均有効圧力Piとエンジン回転数Neの
関係が第2図に示されており、記号PiとNeの添え字
は気筒番号を示している。また、各気筒の回転数Neは
それぞれの上死点(TDC)のところで検出されたもの
である。
上記第2図において、横軸は時間(ms)であり、第2
図(b)には、第1気筒(Nα1)、第3気筒(Nα3
)、第4気筒(Nα4)そして第2気筒(Nα2)の順
に、それぞれの行程が時間とともに変化する状況が示さ
れている。この第2図(b)において、r点」とは点火
行程を、「吸」とは吸入行程を、「爆Jとは爆発行程を
、そして「噴」とは燃料噴射行程を表わしている。そし
て、第2図(c)及び第2図(d)に示す各気筒の平均
有効圧力Pi及びエンジン回転数Nsは1図にも明確に
示されているように、各気筒毎にその値が異なっており
、例えば図示の例では、平均有効圧力Piは第4気筒が
最も高く、第1気筒が最も低くなっている。一方、エン
ジン回転速度Neについてみると、第4気筒が最も高く
、第1気筒が最も低くなっている。ただし、これらの状
況は、第2図(a)にも示す様に、各気筒における燃料
噴射時間Ti及び点火時期を各気筒ともに同一とした場
合に得られたものである。このことからも明らかな様に
、エンジンの燃焼状態に直接影響を及ぼす各気筒の平均
有効圧力Piは、一般に各気筒毎に異なり、各気筒にお
ける平均有効圧力Piはエンジン回転数Neを検出する
ことにより推定できる、すなわち、複数気筒エンジンの
各気筒毎の燃焼状態は各気筒のエンジン回転数によって
推定することができるということである。
図(b)には、第1気筒(Nα1)、第3気筒(Nα3
)、第4気筒(Nα4)そして第2気筒(Nα2)の順
に、それぞれの行程が時間とともに変化する状況が示さ
れている。この第2図(b)において、r点」とは点火
行程を、「吸」とは吸入行程を、「爆Jとは爆発行程を
、そして「噴」とは燃料噴射行程を表わしている。そし
て、第2図(c)及び第2図(d)に示す各気筒の平均
有効圧力Pi及びエンジン回転数Nsは1図にも明確に
示されているように、各気筒毎にその値が異なっており
、例えば図示の例では、平均有効圧力Piは第4気筒が
最も高く、第1気筒が最も低くなっている。一方、エン
ジン回転速度Neについてみると、第4気筒が最も高く
、第1気筒が最も低くなっている。ただし、これらの状
況は、第2図(a)にも示す様に、各気筒における燃料
噴射時間Ti及び点火時期を各気筒ともに同一とした場
合に得られたものである。このことからも明らかな様に
、エンジンの燃焼状態に直接影響を及ぼす各気筒の平均
有効圧力Piは、一般に各気筒毎に異なり、各気筒にお
ける平均有効圧力Piはエンジン回転数Neを検出する
ことにより推定できる、すなわち、複数気筒エンジンの
各気筒毎の燃焼状態は各気筒のエンジン回転数によって
推定することができるということである。
そして、本発明では、上記の事実に鑑み、エンジン回転
数を各気筒毎に検出し、各気筒毎の燃焼状態を推定し、
各気筒での燃焼状態が均一化する様に点火時期あるいは
供給燃料量を制御し、もって、気筒間の燃焼のアンバラ
ンスに伴う振動を抑制して安定したエンジン出力を得よ
うとするものである。
数を各気筒毎に検出し、各気筒毎の燃焼状態を推定し、
各気筒での燃焼状態が均一化する様に点火時期あるいは
供給燃料量を制御し、もって、気筒間の燃焼のアンバラ
ンスに伴う振動を抑制して安定したエンジン出力を得よ
うとするものである。
次に、本発明の実施例について以下に詳細に説明する。
まず、第3図には、多気筒エンジンの燃料噴射装置シス
テム全体の概略が示されており1図において、エアクリ
ーナ1の入口部2より導入された空気は、上記エアクリ
ーナ1のフィルタ1′を通過した後、吸入空気量を検出
するいわゆる熱線式空気流量計3を通り、さらにその下
流に配置されたダクト4.吸気空気量を制御する絞り弁
(スロットルバルブ)を含むスロットルボディ5を通っ
ていわゆるコレクタ6に入る。このコレクタ6において
、吸入された空気は、多気筒エンジン7の各気筒に接続
された各吸気管8に分配され、上記エンジンの各シリン
ダ内に吸入される。
テム全体の概略が示されており1図において、エアクリ
ーナ1の入口部2より導入された空気は、上記エアクリ
ーナ1のフィルタ1′を通過した後、吸入空気量を検出
するいわゆる熱線式空気流量計3を通り、さらにその下
流に配置されたダクト4.吸気空気量を制御する絞り弁
(スロットルバルブ)を含むスロットルボディ5を通っ
ていわゆるコレクタ6に入る。このコレクタ6において
、吸入された空気は、多気筒エンジン7の各気筒に接続
された各吸気管8に分配され、上記エンジンの各シリン
ダ内に吸入される。
一方、燃料は燃料タンク9から燃料ポンプ10によって
吸引・加圧され、その後、燃料ダンパ11、燃料フィル
タ12を通して燃料噴射弁13の燃料入口に導かれる。
吸引・加圧され、その後、燃料ダンパ11、燃料フィル
タ12を通して燃料噴射弁13の燃料入口に導かれる。
また、上記燃料フィルタ12を通して上記噴射弁13へ
導かれる燃料の一部は、燃圧レギュレータ14に導かれ
、さらに上記燃料タンク9へと戻されている。この燃圧
レギュレータの働きによって上記噴射弁13に供給され
る加圧燃料の圧力が一定に調圧され、上記噴射弁13か
ら上記吸気管8内に噴射される。本実施例では、図から
も明らかな様に、燃料噴射弁13はシリンダの吸気ボー
ト付近に、即ち、上記吸気管8の壁面に取り付けられて
おり、多気筒エンジンの複数の気筒にはそれぞれの燃料
噴射弁を設けて各気筒毎にその供給燃料量を制御する、
いわゆるM P I (マルチ・ポイント・インジェク
ション)システムを構成している。しかしながら、本発
明に成る多気筒エンジン制御方法及びその電子式制御装
阻は、必ずしも上記のMPIシステムに限られず、以下
の説明からも明らかになる様に、各気筒に供給される燃
料を制御することが可能であれば、複数気筒に対して一
個の燃料噴射弁によって燃料を供給するいわゆるSPI
(シングル・ポイント・インジェクション)システム
であっても使用することが可能である。
導かれる燃料の一部は、燃圧レギュレータ14に導かれ
、さらに上記燃料タンク9へと戻されている。この燃圧
レギュレータの働きによって上記噴射弁13に供給され
る加圧燃料の圧力が一定に調圧され、上記噴射弁13か
ら上記吸気管8内に噴射される。本実施例では、図から
も明らかな様に、燃料噴射弁13はシリンダの吸気ボー
ト付近に、即ち、上記吸気管8の壁面に取り付けられて
おり、多気筒エンジンの複数の気筒にはそれぞれの燃料
噴射弁を設けて各気筒毎にその供給燃料量を制御する、
いわゆるM P I (マルチ・ポイント・インジェク
ション)システムを構成している。しかしながら、本発
明に成る多気筒エンジン制御方法及びその電子式制御装
阻は、必ずしも上記のMPIシステムに限られず、以下
の説明からも明らかになる様に、各気筒に供給される燃
料を制御することが可能であれば、複数気筒に対して一
個の燃料噴射弁によって燃料を供給するいわゆるSPI
(シングル・ポイント・インジェクション)システム
であっても使用することが可能である。
更に本実施例について説明すると、上記の空気流量計3
から得られる吸入空気量を表わす電気的な出力信号は、
以下に詳細が説明されるコントロールユニット15に入
力されている。また、上記のスロットルボディ5には、
その絞り弁の開度を検出するいわゆるスロットルセンサ
18が取り付けられており、このスロットルセンサ18
からの出力信号もまた上記コントロールユニット15に
入力されている。
から得られる吸入空気量を表わす電気的な出力信号は、
以下に詳細が説明されるコントロールユニット15に入
力されている。また、上記のスロットルボディ5には、
その絞り弁の開度を検出するいわゆるスロットルセンサ
18が取り付けられており、このスロットルセンサ18
からの出力信号もまた上記コントロールユニット15に
入力されている。
また、エンジン7の近く (図中、エンジン7の左側)
にはディストリビュータ16が設けられており、このデ
ィストリビュータ16の内部にはエンジンのクランク回
転角度を検出するクランク角センサが内蔵されている。
にはディストリビュータ16が設けられており、このデ
ィストリビュータ16の内部にはエンジンのクランク回
転角度を検出するクランク角センサが内蔵されている。
このクランク角センサは、例えば第4図に示す様に、エ
ンジン7クランク軸70に取り付けた金属製円盤71上
に所定の角度毎に小孔72を形成し、上記円盤の上下に
発光素子73及び受光素子74を配置したものであり、
クランク軸70の回転角度に比例した出力信号を発生す
るものである。また、このクランク角センサの上記金属
製円盤71には、上記の所定角度毎に形成された小孔7
2に加え、クランク軸の所定の角度に対応した位置に上
記小孔よりも径の大きな孔75を形成し、上記回転角を
表わす信号とともにその基準位置を示す基準位置信号を
も発生する様に構成されており、これらの出力信号もま
た上記コントロールユニット15に入力されている。さ
らに、上記第3図には符号が示されていないが、例えば
エンジンの温度を検出する水温センサ、排気ガス中の酸
素濃度を検出する02センサが設けられている。そして
、上記コントロールユニット15は、上記の種々のセン
サから出力されるエンジン運転状態を表わす信号を入力
し、所定の演算処理を行ない、エンジン運転状態に最適
な制御を行うべく各種アクチュエータを駆動する。
ンジン7クランク軸70に取り付けた金属製円盤71上
に所定の角度毎に小孔72を形成し、上記円盤の上下に
発光素子73及び受光素子74を配置したものであり、
クランク軸70の回転角度に比例した出力信号を発生す
るものである。また、このクランク角センサの上記金属
製円盤71には、上記の所定角度毎に形成された小孔7
2に加え、クランク軸の所定の角度に対応した位置に上
記小孔よりも径の大きな孔75を形成し、上記回転角を
表わす信号とともにその基準位置を示す基準位置信号を
も発生する様に構成されており、これらの出力信号もま
た上記コントロールユニット15に入力されている。さ
らに、上記第3図には符号が示されていないが、例えば
エンジンの温度を検出する水温センサ、排気ガス中の酸
素濃度を検出する02センサが設けられている。そして
、上記コントロールユニット15は、上記の種々のセン
サから出力されるエンジン運転状態を表わす信号を入力
し、所定の演算処理を行ない、エンジン運転状態に最適
な制御を行うべく各種アクチュエータを駆動する。
例えば、第4図にも示される様に、上記コントロールユ
ニット15は、その出力である制御信号により、イグニ
ッションコイル17の側面に取り付けられ、その導通・
遮断により各気筒に点火高電圧を供給制御するためのパ
ワートランジスタを、エンジン7の各気筒に燃料を噴射
・供給する上記燃料噴射弁13を、さらには上記燃料ポ
ンプ10の動作を制御する。
ニット15は、その出力である制御信号により、イグニ
ッションコイル17の側面に取り付けられ、その導通・
遮断により各気筒に点火高電圧を供給制御するためのパ
ワートランジスタを、エンジン7の各気筒に燃料を噴射
・供給する上記燃料噴射弁13を、さらには上記燃料ポ
ンプ10の動作を制御する。
次に、上記コントロールユニット15は、添付の第5図
に示される様に、マルチプロセッサユニット(MPU)
151.書き換え可能な不揮発性メモリ(EP−ROM
)152、ランダムアクセスメモリ(RAM)153、
そして各種センサにより検出されたエンジン運転状態を
表わす信号を入力し、各種アクチュエータを駆動する制
御信号を出力する入出力回路であるLSI回路部品、す
なわちl10LS1154等により構成されている。具
体的には、上記l10LS1154は、空気流量計3.
クランク角センサ155.アイドルスイッチ156.ス
タータスイッチ157,02センサ158.水温センサ
159.バッテリ電圧センサ160及びスロットルセン
サ18からの出力信号が、必要に応じて上記l10LS
I内蔵のA−D変換器を介して、あるいは外部のA−D
変換器を介して入力する。その後、上記MPU151゜
EP−ROM152.RAM153により所定の演算を
行い、エンジン制御用アクチュエータである燃料噴射弁
13.イグニションコイル17のパワートランジスタ、
そして燃料ポンプ10の動作を制御する。
に示される様に、マルチプロセッサユニット(MPU)
151.書き換え可能な不揮発性メモリ(EP−ROM
)152、ランダムアクセスメモリ(RAM)153、
そして各種センサにより検出されたエンジン運転状態を
表わす信号を入力し、各種アクチュエータを駆動する制
御信号を出力する入出力回路であるLSI回路部品、す
なわちl10LS1154等により構成されている。具
体的には、上記l10LS1154は、空気流量計3.
クランク角センサ155.アイドルスイッチ156.ス
タータスイッチ157,02センサ158.水温センサ
159.バッテリ電圧センサ160及びスロットルセン
サ18からの出力信号が、必要に応じて上記l10LS
I内蔵のA−D変換器を介して、あるいは外部のA−D
変換器を介して入力する。その後、上記MPU151゜
EP−ROM152.RAM153により所定の演算を
行い、エンジン制御用アクチュエータである燃料噴射弁
13.イグニションコイル17のパワートランジスタ、
そして燃料ポンプ10の動作を制御する。
以上説明した本発明になる燃料噴射システム、すなわち
コントロールユニット15の動作内容について、第1図
のフローチャートを用いて以下に説明する。
コントロールユニット15の動作内容について、第1図
のフローチャートを用いて以下に説明する。
以下に説明するルーチンは、気筒判別が行われた時点で
実行されるものであり、具体的には、4気筒エンジンで
は180度毎に行われる6また、本発明になる制御方式
を6気筒エンジンに適用する場合には120度毎、さら
に8気筒エンジンの場合には90度毎にルーチンが実行
される。また、異常値判断のためのカウンタCNTは気
筒数に応じた数だけ割り当てられており、それぞれの気
筒に対応して独立に処理される。
実行されるものであり、具体的には、4気筒エンジンで
は180度毎に行われる6また、本発明になる制御方式
を6気筒エンジンに適用する場合には120度毎、さら
に8気筒エンジンの場合には90度毎にルーチンが実行
される。また、異常値判断のためのカウンタCNTは気
筒数に応じた数だけ割り当てられており、それぞれの気
筒に対応して独立に処理される。
第1図において、まず、ステップ100において、クラ
ンク角センサ155の出力信号から得られたエンジン回
転数Nと、前記エンジン回転数と空気流量計3の出力信
号に基づいてROM内に記憶されたメモリマツプから読
み出される基本点火時期IGNM及び基本燃料噴射幅T
IMを読み込む6次に、ステップ201において、上記
ステップ200で求めたNを利用し、以下の(1)式に
よりNの平均値NAVを求める。
ンク角センサ155の出力信号から得られたエンジン回
転数Nと、前記エンジン回転数と空気流量計3の出力信
号に基づいてROM内に記憶されたメモリマツプから読
み出される基本点火時期IGNM及び基本燃料噴射幅T
IMを読み込む6次に、ステップ201において、上記
ステップ200で求めたNを利用し、以下の(1)式に
よりNの平均値NAVを求める。
NAVn=GAIN 市(N−NAVn−1) −(
1)ココテ、NAVnは今回のNAV(7)値、NAV
n−tは前回のNAVの値、そして0AINは減衰量(
フィルタ)である。
1)ココテ、NAVnは今回のNAV(7)値、NAV
n−tは前回のNAVの値、そして0AINは減衰量(
フィルタ)である。
次に、ステップ202及び203は、上記の回転数N、
すなわち対応する気筒の回転数を上記の金気筒の平均値
NAV、と比較するステップである。すなわち、ステッ
プ202において、以下の(2)式によって回転偏差Δ
Nを求め、ΔN=N−NAVn ・
(2)ステップ203において、この偏差ΔNが正であ
るか負であるか判別する。すなわち、対応する気筒の回
転数Nが平均値NAVnよりも大きく、この偏差ΔNが
正の場合にはステップ204へ、反対に、対応気筒の回
転数NがNAV、より小さく、偏差ΔNが負の場合には
ステップ205へ進む。
すなわち対応する気筒の回転数を上記の金気筒の平均値
NAV、と比較するステップである。すなわち、ステッ
プ202において、以下の(2)式によって回転偏差Δ
Nを求め、ΔN=N−NAVn ・
(2)ステップ203において、この偏差ΔNが正であ
るか負であるか判別する。すなわち、対応する気筒の回
転数Nが平均値NAVnよりも大きく、この偏差ΔNが
正の場合にはステップ204へ、反対に、対応気筒の回
転数NがNAV、より小さく、偏差ΔNが負の場合には
ステップ205へ進む。
まず、ステップ204は、上記で求めた偏差ΔNにより
、対応する気筒の気筒出力の大きさを判定するステップ
であり、具体的には、上記偏差ΔNを所定値DNと比較
する。そして、ΔNがDNよりも小さい(ΔN<DN)
と判断される場合、即ち、対応する気筒の気筒出力は他
の気筒出力(即ち平均出力)に比べて異常がないと判断
され、そのままこのルーチンを終了する。ステップ20
5は、偏差ΔNが負の場合に実行されるが、その内容は
上記のステップ204と同様である。
、対応する気筒の気筒出力の大きさを判定するステップ
であり、具体的には、上記偏差ΔNを所定値DNと比較
する。そして、ΔNがDNよりも小さい(ΔN<DN)
と判断される場合、即ち、対応する気筒の気筒出力は他
の気筒出力(即ち平均出力)に比べて異常がないと判断
され、そのままこのルーチンを終了する。ステップ20
5は、偏差ΔNが負の場合に実行されるが、その内容は
上記のステップ204と同様である。
一方、上記ステップ204あるいは205において、Δ
NがDNよりも大きい(ΔN>DN)と判断される場合
(但し、ステップ205では、ΔNがDNよりも小さい
(=ΔN<−DN)と判断された場合)、ステップ20
6あるいは207へ移り、ここで、異常値判定カウンタ
CNTがインクリメント(ステップ206)あるいはデ
クリメント(ステップ207)される。その後、ステッ
プ208に移り、上記異常値判断カウンタCNTの絶対
値が所定の値DNGよりも大きいか否かを判断する。こ
のステップ208は上記で検出された対応する気筒の燃
焼の異常の真偽(確実性)を判定するものであり、上記
カウンタCNTの絶対値がDNGよりも大きければ上記
対応する気筒の燃焼状態は異常であると判断され、ステ
ップ209及び210へと進む。他方、CNTがDNG
よりも小さい場合、未だ異常の真偽が明確でないのでそ
のままこのルーチンを終了することとなる。
NがDNよりも大きい(ΔN>DN)と判断される場合
(但し、ステップ205では、ΔNがDNよりも小さい
(=ΔN<−DN)と判断された場合)、ステップ20
6あるいは207へ移り、ここで、異常値判定カウンタ
CNTがインクリメント(ステップ206)あるいはデ
クリメント(ステップ207)される。その後、ステッ
プ208に移り、上記異常値判断カウンタCNTの絶対
値が所定の値DNGよりも大きいか否かを判断する。こ
のステップ208は上記で検出された対応する気筒の燃
焼の異常の真偽(確実性)を判定するものであり、上記
カウンタCNTの絶対値がDNGよりも大きければ上記
対応する気筒の燃焼状態は異常であると判断され、ステ
ップ209及び210へと進む。他方、CNTがDNG
よりも小さい場合、未だ異常の真偽が明確でないのでそ
のままこのルーチンを終了することとなる。
上記ステップ208において、対応する気筒の燃焼状態
が異常と判断された場合、上述の様に、ステップ209
に移るが、このステップ209では、上記によって燃焼
状態の異常が検出された気筒に対して次に供給される燃
料の対吸入空気比。
が異常と判断された場合、上述の様に、ステップ209
に移るが、このステップ209では、上記によって燃焼
状態の異常が検出された気筒に対して次に供給される燃
料の対吸入空気比。
即ちA/F比の補正を行い、対応する気筒の次回の燃焼
状態を他の気筒と同様になる方向に制御する。より具体
的には、第6図に示す様なカウンタ値CNT (横軸)
と補正量ΔTe(縦軸)との関係を用い、上記で求めた
CNTに対応するΔTeを求める。そして、このΔTe
を用い、以下の(3)式によって燃料噴射弁13の噴射
パルス幅TIを補正する。
状態を他の気筒と同様になる方向に制御する。より具体
的には、第6図に示す様なカウンタ値CNT (横軸)
と補正量ΔTe(縦軸)との関係を用い、上記で求めた
CNTに対応するΔTeを求める。そして、このΔTe
を用い、以下の(3)式によって燃料噴射弁13の噴射
パルス幅TIを補正する。
TI=TIM傘(1+ΔTe)十Ts −(3)こ
こで、TIMは基本噴射パルス幅、TSはインジェクタ
の無効パルス幅である。
こで、TIMは基本噴射パルス幅、TSはインジェクタ
の無効パルス幅である。
また、ステップ210においては、上記ステップ209
と同様に、対応する気筒の次回の点火時期の補正を行う
。即ち、この点火時期の補正は、上記カウンタの値CN
Tに応じて第7図に示す関係により火点補正量ΔIGN
を求め、この補正量ΔIGNを用いて以下の(4)式に
よって点火時期IGNを決定する。
と同様に、対応する気筒の次回の点火時期の補正を行う
。即ち、この点火時期の補正は、上記カウンタの値CN
Tに応じて第7図に示す関係により火点補正量ΔIGN
を求め、この補正量ΔIGNを用いて以下の(4)式に
よって点火時期IGNを決定する。
IGN=IGNM+ΔIGN ・(4)ここ
で、IGNMは基本点火時期を表わす。
で、IGNMは基本点火時期を表わす。
また、ここで、燃焼状態の異常を表わすカウンタ値CN
Tに応じてA/F比あるいは点火時期を補正するのは、
第8図及び第9図に示す様に、般的に、A/F比を14
.7 の最適値からリーン側にすることによって、ある
いは点火時期を進角から遅角方向へ遅らせることによっ
て各気筒の有効圧力Piが低下することによる。即ち、
本発明によれば、他の気筒の平均有効圧力Piよりも大
きな値のPi値を示す気筒についてはそのA/F比をリ
ーン側に補正し、あるいは点火時期を遅角補正し、反対
に、他の気筒の平均有効圧力Piよりも小さな値を示す
気筒については逆にA/F比をリンチ側に補正し、ある
いは進角側に点火時期を補正し、もって多気筒エンジン
の各気筒の出力を均一化して安定したエンジン出力を得
るものである。また、上記の説明では、各気筒の平均有
効圧力Piを調整する手段としてA/F比の補正につい
て説明したが、しかしながら、これのみに限らず、単に
供給燃料量を減少することによっても達成し得ることは
明らである。また、必ずしも点火時期及びA/F比の両
方を補正せずに、点火時期のみあるいはA/F比のみを
補正することによっても上記と同様の効果を達成し得る
ことも明らかであろう。また、上記実施例では、第6図
及び第7図に示す様に、燃料噴射時間の補正量ΔTe及
び点火時期の補正量ΔIGNのテーブルが二本あるが(
−本は実線で、他の一本は破線で)、これはエンジンの
運転状態、具体的にはニュートラルスイッチがONであ
り、すなわちアイドル運転の時、あるいは上記ニュート
ラルスイッチがOFFである走行時に領域分けを行い、
各々の領域においてエンジン出力の安定性を向上するた
めであり、これらの値は記憶装置内にあらかじめ書き込
まれている。
Tに応じてA/F比あるいは点火時期を補正するのは、
第8図及び第9図に示す様に、般的に、A/F比を14
.7 の最適値からリーン側にすることによって、ある
いは点火時期を進角から遅角方向へ遅らせることによっ
て各気筒の有効圧力Piが低下することによる。即ち、
本発明によれば、他の気筒の平均有効圧力Piよりも大
きな値のPi値を示す気筒についてはそのA/F比をリ
ーン側に補正し、あるいは点火時期を遅角補正し、反対
に、他の気筒の平均有効圧力Piよりも小さな値を示す
気筒については逆にA/F比をリンチ側に補正し、ある
いは進角側に点火時期を補正し、もって多気筒エンジン
の各気筒の出力を均一化して安定したエンジン出力を得
るものである。また、上記の説明では、各気筒の平均有
効圧力Piを調整する手段としてA/F比の補正につい
て説明したが、しかしながら、これのみに限らず、単に
供給燃料量を減少することによっても達成し得ることは
明らである。また、必ずしも点火時期及びA/F比の両
方を補正せずに、点火時期のみあるいはA/F比のみを
補正することによっても上記と同様の効果を達成し得る
ことも明らかであろう。また、上記実施例では、第6図
及び第7図に示す様に、燃料噴射時間の補正量ΔTe及
び点火時期の補正量ΔIGNのテーブルが二本あるが(
−本は実線で、他の一本は破線で)、これはエンジンの
運転状態、具体的にはニュートラルスイッチがONであ
り、すなわちアイドル運転の時、あるいは上記ニュート
ラルスイッチがOFFである走行時に領域分けを行い、
各々の領域においてエンジン出力の安定性を向上するた
めであり、これらの値は記憶装置内にあらかじめ書き込
まれている。
次に、上記本発明の制御方法あるいはその電子制御装置
による制御動作について、第11図(a)。
による制御動作について、第11図(a)。
(b)、(c)、(d)及び(e)により以下に説明す
る。この図からも明らかな様に、上記制御方法あるいは
電子制御装置によれば、各気筒毎に検出されたNeを平
均化処理してその平均値NAV。
る。この図からも明らかな様に、上記制御方法あるいは
電子制御装置によれば、各気筒毎に検出されたNeを平
均化処理してその平均値NAV。
を求め、現在のNeとの偏差ΔNを算出する(第11図
(e))。なお、偏差ΔNは、上記平均値に換えて一定
の目標値を設定して求めることも可能である。そして、
既に説明した様に、この偏差ΔNが所定値DNよりも大
きいか小さいかの判断を行い、その結果大きいと判断さ
れた場合、当該気筒の燃焼状態が異常と判断され、第1
1図(、)あるいは(b)に示す様にその燃料噴射時間
Ti(即ち、A/F比)あるいは点火進角量ADVを調
整し、もって各気筒のエンジン回転数Neが所定の範囲
内に入るようにする。すなわち、エンジン回転数が突出
している気筒に対しては燃料噴射時間Tiを減少し、あ
るいは進角量ADVを遅らせ、他方エンジン回転数が他
よりも小さ過ぎる気筒に対しては燃料噴射時間Tiを増
大しあるいは進角量ADVを進ませる。この様な燃料噴
射時間Tiあるいは進角量ADVを調整することにより
、複数気筒エンジンの各気筒の燃焼状態を均一化するこ
とができ、もって気筒間の燃焼アンバランスに伴う出力
アンバランスを減少し、安定したエンジン出力を得るこ
とが可能となる。また、第12図(b)には、上記本発
明の制御方法を実車において適用した4気筒エンジンの
出力変動を測定したものであり、比較のために示した第
12図(a)の従来技術になる制御方式によるエンジン
出力の測定結果に比較し、エンジン回転数Neの振幅が
明らかに小さくなっており、出力の安定化が十分に達成
されることが明らかである。より具体的には、上記第1
2図(a)の従来例でのエンジン回転数の実測値の最大
振れ幅が60rpmであったのに対し、本発明によれば
約半分近くの35rpmにまで減少させることが可能と
なった。
(e))。なお、偏差ΔNは、上記平均値に換えて一定
の目標値を設定して求めることも可能である。そして、
既に説明した様に、この偏差ΔNが所定値DNよりも大
きいか小さいかの判断を行い、その結果大きいと判断さ
れた場合、当該気筒の燃焼状態が異常と判断され、第1
1図(、)あるいは(b)に示す様にその燃料噴射時間
Ti(即ち、A/F比)あるいは点火進角量ADVを調
整し、もって各気筒のエンジン回転数Neが所定の範囲
内に入るようにする。すなわち、エンジン回転数が突出
している気筒に対しては燃料噴射時間Tiを減少し、あ
るいは進角量ADVを遅らせ、他方エンジン回転数が他
よりも小さ過ぎる気筒に対しては燃料噴射時間Tiを増
大しあるいは進角量ADVを進ませる。この様な燃料噴
射時間Tiあるいは進角量ADVを調整することにより
、複数気筒エンジンの各気筒の燃焼状態を均一化するこ
とができ、もって気筒間の燃焼アンバランスに伴う出力
アンバランスを減少し、安定したエンジン出力を得るこ
とが可能となる。また、第12図(b)には、上記本発
明の制御方法を実車において適用した4気筒エンジンの
出力変動を測定したものであり、比較のために示した第
12図(a)の従来技術になる制御方式によるエンジン
出力の測定結果に比較し、エンジン回転数Neの振幅が
明らかに小さくなっており、出力の安定化が十分に達成
されることが明らかである。より具体的には、上記第1
2図(a)の従来例でのエンジン回転数の実測値の最大
振れ幅が60rpmであったのに対し、本発明によれば
約半分近くの35rpmにまで減少させることが可能と
なった。
また、上記実施例では、複数気筒エンジンの全運転領域
について本発明の制御方法を適用する場合について述べ
たが、本発明は、特にアイドル運転時におけるエンジン
回転数の安定化に対しても非常に有効な制御方法となる
。これは、アイドル運転時には、エンジンにはほとんど
負荷がかかつておらず、そのため、エンジン気筒間の出
力のアンバランスに伴う振動が比較的顕著に表われ易く
、一方、点火時期あるいは供給燃料の調整によって各気
筒のバランスが容易に取り易いことによる。
について本発明の制御方法を適用する場合について述べ
たが、本発明は、特にアイドル運転時におけるエンジン
回転数の安定化に対しても非常に有効な制御方法となる
。これは、アイドル運転時には、エンジンにはほとんど
負荷がかかつておらず、そのため、エンジン気筒間の出
力のアンバランスに伴う振動が比較的顕著に表われ易く
、一方、点火時期あるいは供給燃料の調整によって各気
筒のバランスが容易に取り易いことによる。
以上の説明からも明らかな様に、本発明によれば、特に
新たなセンサを付加する必要もなく、経済的にも優れ、
かつエンジンの各気筒間の出力のアンバランスを抑制し
、安定したエンジン出方を得る複数気筒エンジン制御方
法及びその電子式制御装置を得ることができるという優
れた効果を発揮する。
新たなセンサを付加する必要もなく、経済的にも優れ、
かつエンジンの各気筒間の出力のアンバランスを抑制し
、安定したエンジン出方を得る複数気筒エンジン制御方
法及びその電子式制御装置を得ることができるという優
れた効果を発揮する。
第1図は本発明の実施例である複数気筒エンジンの電子
式制御装置の動作内容を示すためのフローチャート、第
2図(a)、(b) 、(c)及び(d)は、本発明の
基礎となる複数気筒エンジンの各気筒における燃焼状態
及びエンジン回転数の関係を示すための各部波形図、第
3図は上記電子式制御装置の全体構成を示すブロック図
、第4図はクランク角センサの端造を示す図、第5図は
」二記電子式制御装置のコントロールユニツl〜の詳細
を示すブロック図、第6図及び第7図は、上記電子式制
御装置により行われる燃料噴射時間及び点火時期の補正
量と異常値判断カウント値との関係を示すグラフ、第8
図及び第9図は、エンジンに供給される燃料のA/F比
及び点火時期の進・遅角量とエンジン気筒の平均有効圧
力との関係を示すグラフ、第10図は上記第6図及び第
7図に示す二種類の特性曲線の作動領域を示すためのグ
ラフ、第11図(a)、(b)、(c)、(d)及び(
e)は、上記電子式制御装置によって制御されるエンジ
ンの各部の波形を示す波形図、そして第12図(、)及
び(b)は、本発明の効果を確認するために行った実車
試験の結果を、従来例との比較において示したグラフで
ある。 3・・・空気流量計、7・・・エンジン、13・・・燃
料噴射弁、15・・・コントロールユニット、17・・
・イグニッションコイル、18・・・スロットルセンサ
、70・・・クランク軸、71・・・金属製円盤、73
・・・発光素子、74・・・受光素子。 め1 圀 作問 (仇S) め4−口 寮 圀 禍 区 (遅) DV (凰) 第 の Ne廻
式制御装置の動作内容を示すためのフローチャート、第
2図(a)、(b) 、(c)及び(d)は、本発明の
基礎となる複数気筒エンジンの各気筒における燃焼状態
及びエンジン回転数の関係を示すための各部波形図、第
3図は上記電子式制御装置の全体構成を示すブロック図
、第4図はクランク角センサの端造を示す図、第5図は
」二記電子式制御装置のコントロールユニツl〜の詳細
を示すブロック図、第6図及び第7図は、上記電子式制
御装置により行われる燃料噴射時間及び点火時期の補正
量と異常値判断カウント値との関係を示すグラフ、第8
図及び第9図は、エンジンに供給される燃料のA/F比
及び点火時期の進・遅角量とエンジン気筒の平均有効圧
力との関係を示すグラフ、第10図は上記第6図及び第
7図に示す二種類の特性曲線の作動領域を示すためのグ
ラフ、第11図(a)、(b)、(c)、(d)及び(
e)は、上記電子式制御装置によって制御されるエンジ
ンの各部の波形を示す波形図、そして第12図(、)及
び(b)は、本発明の効果を確認するために行った実車
試験の結果を、従来例との比較において示したグラフで
ある。 3・・・空気流量計、7・・・エンジン、13・・・燃
料噴射弁、15・・・コントロールユニット、17・・
・イグニッションコイル、18・・・スロットルセンサ
、70・・・クランク軸、71・・・金属製円盤、73
・・・発光素子、74・・・受光素子。 め1 圀 作問 (仇S) め4−口 寮 圀 禍 区 (遅) DV (凰) 第 の Ne廻
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数気筒エンジンの各気筒の爆発行程における回転
数を検出して各気筒毎の燃焼圧力を推定し、上記推定し
た各気筒毎の燃焼圧力から各気筒間の燃焼圧力の偏差を
求め、上記の求められた燃焼圧力の偏差に応じて各気筒
毎の点火時期あるいは供給燃料量を調整することを特徴
とする複数気筒エンジン制御方法。 2、特許請求の範囲第1項において、上記各気筒間の燃
焼圧力の偏差は、上記推定した各気筒毎の燃焼圧力を平
均化し、上記各気筒毎に推定した燃焼圧力を比較して求
めることを特徴とする複数気筒エンジン制御方法。 3、特許請求の範囲第1項において、上記各気筒間の燃
焼圧力の偏差は、上記各気筒毎に推定した燃焼圧力を所
定の値に比較して求めることを特徴とする複数気筒エン
ジン制御方法。 4、複数気筒エンジンの回転数を検出する回転センサ及
び気筒判別を行うための気筒判別センサ含むエンジン運
転状態を検出するセンサ手段と、上記センサ手段の出力
に基づいて複数気筒毎にその点火時期あるいは供給燃料
量を決定する制御信号を発生する電子式制御手段と、上
記電子式制御装置からの制御信号に応じて複数気筒エン
ジンの気筒毎の点火時期あるいは供給燃料量を制御する
アクチュエータ手段とから成る複数気筒エンジンの電子
式制御装置において、上記電子式制御手段は、上記回転
センサ及び上記気筒判別センサの出力により複数気筒エ
ンジンの各気筒の爆発行程における燃焼圧力を推定する
手段と、上記推定した各気筒毎の燃焼圧力から各気筒間
の燃焼圧力の偏差を算出する手段と、さらに、上記燃焼
圧力の偏差を算出手段によつて求められた燃焼圧力の偏
差に応じて各気筒毎の点火時期あるいは燃料供給量を調
整する手段を備えていることを特徴とする複数エンジン
の電子式制御装置。 5、特許請求の範囲第4項において、上記電子式制御手
段は、さらに、上記推定した各気筒毎の燃焼圧力を平均
化する手段を備え、上記電子式制御手段の燃焼圧力の偏
差を算出する手段は各気筒毎の燃焼圧力をそれらの平均
値と比較して偏差を求める比較手段を備えていることを
特徴とする複数気筒エンジンの電子式制御装置。 6、特許請求の範囲第4項において、上記電子式制御手
段は、さらに、所定の燃焼圧力基準値を発生する手段を
備え、上記電子式制御手段の燃焼圧力の偏差を算出する
手段は各気筒毎の燃焼圧力を上記基準値と比較して偏差
を求める比較手段を備えていることを特徴とする複数気
筒エンジンの電子式制御装置。 7、特許請求の範囲第4項において、さらに、エンジン
のアイドリング運転状態を検出する手段を備えているこ
とを特徴とする複数気筒エンジンの電子式制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259479A JPH0737789B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 複数気筒エンジンの電子式制御装置 |
| US07/420,519 US5069183A (en) | 1988-10-17 | 1989-10-12 | Multi-cylinder engine control method and electronic control apparatus therefor |
| KR1019890014894A KR910008267A (ko) | 1988-10-17 | 1989-10-17 | 복수기통엔진 제어방법 및 그 전자식 제어장치 |
| EP89119268A EP0364959B1 (en) | 1988-10-17 | 1989-10-17 | Multi-cylinder engine control method and electronic control apparatus therefor |
| DE68923526T DE68923526T2 (de) | 1988-10-17 | 1989-10-17 | Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Steuerung einer Maschine mit mehreren Zylindern. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259479A JPH0737789B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 複数気筒エンジンの電子式制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02108860A true JPH02108860A (ja) | 1990-04-20 |
| JPH0737789B2 JPH0737789B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17334652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259479A Expired - Fee Related JPH0737789B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 複数気筒エンジンの電子式制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5069183A (ja) |
| EP (1) | EP0364959B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0737789B2 (ja) |
| KR (1) | KR910008267A (ja) |
| DE (1) | DE68923526T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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