JPH0455259Y2 - - Google Patents
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- JPH0455259Y2 JPH0455259Y2 JP10588387U JP10588387U JPH0455259Y2 JP H0455259 Y2 JPH0455259 Y2 JP H0455259Y2 JP 10588387 U JP10588387 U JP 10588387U JP 10588387 U JP10588387 U JP 10588387U JP H0455259 Y2 JPH0455259 Y2 JP H0455259Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel injection
- intake
- injector
- timing
- Prior art date
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Links
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Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は、インジエクタからの燃料噴霧を衝
突により微粒化するようにした内燃機関の燃料噴
射制御装置に関する。
突により微粒化するようにした内燃機関の燃料噴
射制御装置に関する。
燃料噴射内燃機関において、インジエクタから
の燃料は通常円錐状の噴霧となつて吸気管に噴射
される。この場合、燃料が液状に吸気管壁面に付
着する問題がある。その結果、加速時等の過渡運
転時に燃料が足りなくなり、所謂増量補正が必要
となる。そこで、インジエクタからの噴霧を吸気
行程において吸気弁の傘部に直接衝突させ、燃料
の微粒化の向上を図るものが知られている。例え
ば実開昭60−97374号参照。即ち、インジエクタ
からの噴霧が吸気弁の傘部に衝突することによ
り、微粒化され、通常のインジエクタで問題とな
る吸気管壁面への燃料の付着が少ない。かつ燃焼
室の温度が高いことにより蒸発し、良く微粒化さ
れて燃料室の特に点火栓の近傍に導入される。こ
のような、成層化により燃焼効率が改善され、加
速補正の必要量を抑えることがてき、かつ燃料消
費率及びエミツシヨンの低減の点で有利となる。
の燃料は通常円錐状の噴霧となつて吸気管に噴射
される。この場合、燃料が液状に吸気管壁面に付
着する問題がある。その結果、加速時等の過渡運
転時に燃料が足りなくなり、所謂増量補正が必要
となる。そこで、インジエクタからの噴霧を吸気
行程において吸気弁の傘部に直接衝突させ、燃料
の微粒化の向上を図るものが知られている。例え
ば実開昭60−97374号参照。即ち、インジエクタ
からの噴霧が吸気弁の傘部に衝突することによ
り、微粒化され、通常のインジエクタで問題とな
る吸気管壁面への燃料の付着が少ない。かつ燃焼
室の温度が高いことにより蒸発し、良く微粒化さ
れて燃料室の特に点火栓の近傍に導入される。こ
のような、成層化により燃焼効率が改善され、加
速補正の必要量を抑えることがてき、かつ燃料消
費率及びエミツシヨンの低減の点で有利となる。
従来技術においては成層燃焼をねらうため吸気
行程の後半に燃料が噴射される。この場合、燃料
の混合性は当然悪くなり、燃焼が悪化し、トルク
が低下すると共に燃料消費率が不良となる。逆
に、燃料と空気との混合を良くするため吸気行程
の初期に燃料を噴射すると成層度が不充分とな
り、窒素酸化物成分の排出量が多くなる。
行程の後半に燃料が噴射される。この場合、燃料
の混合性は当然悪くなり、燃焼が悪化し、トルク
が低下すると共に燃料消費率が不良となる。逆
に、燃料と空気との混合を良くするため吸気行程
の初期に燃料を噴射すると成層度が不充分とな
り、窒素酸化物成分の排出量が多くなる。
この考案は成層を良好に行うとともに燃料と空
気との混合状態をも悪化させることがないように
するものである。
気との混合状態をも悪化させることがないように
するものである。
この考案によれば、第1図に示すように、イン
ジエクタ34からの噴射Fを衝突させることによ
り微粒化を行う燃料噴射内燃機関において、内燃
機関の少なくとも低負荷運転域において吸気行程
の前半と後半との二つの噴射タイミングを検出す
る手段1、夫々のタイミングにおいてインジエク
タ34を駆動するための燃料噴射信号を形成する
手段を具備することを特徴とする内燃機関の燃料
噴射制御装置が提供される。
ジエクタ34からの噴射Fを衝突させることによ
り微粒化を行う燃料噴射内燃機関において、内燃
機関の少なくとも低負荷運転域において吸気行程
の前半と後半との二つの噴射タイミングを検出す
る手段1、夫々のタイミングにおいてインジエク
タ34を駆動するための燃料噴射信号を形成する
手段を具備することを特徴とする内燃機関の燃料
噴射制御装置が提供される。
第2図において、10はシリンダブロツク、1
2はピストン、14はコネクテイングロツド、1
6は燃焼室、18はシリンダヘツド、19はデイ
ストリビユータ、20はスロツトル弁、21はエ
アークリーナである。第3図において、吸気ポー
トは22a,22bのように二つ設置され、同様
に排気ポートは24a,24bのように二つ設置
される。吸気ポートのうち第1の吸気ポート22
aは実施例では所謂ヘリカルポートとして構成さ
れるが、ストレートポートでも差支えない。夫々
の吸気ポート22a,22b、排気ポート24
a,24bの開閉のため吸気弁26a,26b及
び排気弁28a,28bが設置され、所謂4バル
ブ機関を構成する。点火栓30は吸気弁及び排気
弁の中間に設けられる。インジエクタ34は第1
の吸気ポート22aに設置され、配管36を介し
て燃料タンク38に接続される。40は燃料ポン
プ、42は圧力レギユレータである。第2の吸気
ポート22bに吸気制御弁44が設けられる。こ
の吸気制御弁44はアクチユエータ46に連結さ
れ、機関の負荷条件に応じて開閉される。即ち、
低負荷時は吸気制御弁44は閉鎖され、空気は第
1の吸気ポート22aのみから導入され、高負荷
時には吸気制御弁44は開放され、空気は第1及
び第2の吸気ポート22a,22bより導入され
る。
2はピストン、14はコネクテイングロツド、1
6は燃焼室、18はシリンダヘツド、19はデイ
ストリビユータ、20はスロツトル弁、21はエ
アークリーナである。第3図において、吸気ポー
トは22a,22bのように二つ設置され、同様
に排気ポートは24a,24bのように二つ設置
される。吸気ポートのうち第1の吸気ポート22
aは実施例では所謂ヘリカルポートとして構成さ
れるが、ストレートポートでも差支えない。夫々
の吸気ポート22a,22b、排気ポート24
a,24bの開閉のため吸気弁26a,26b及
び排気弁28a,28bが設置され、所謂4バル
ブ機関を構成する。点火栓30は吸気弁及び排気
弁の中間に設けられる。インジエクタ34は第1
の吸気ポート22aに設置され、配管36を介し
て燃料タンク38に接続される。40は燃料ポン
プ、42は圧力レギユレータである。第2の吸気
ポート22bに吸気制御弁44が設けられる。こ
の吸気制御弁44はアクチユエータ46に連結さ
れ、機関の負荷条件に応じて開閉される。即ち、
低負荷時は吸気制御弁44は閉鎖され、空気は第
1の吸気ポート22aのみから導入され、高負荷
時には吸気制御弁44は開放され、空気は第1及
び第2の吸気ポート22a,22bより導入され
る。
第3図において、インジエクタ34は噴口34
−1を有し、Fのような噴霧が形成される。この
噴霧Fは広がりが殆どなく、略々柱状をなしてい
る。第2図に示すように、シリンダヘツド18の
略中央部底面に突起部70が一体又は別体として
ピストン冠部に向かつて延びるように植設され
る。インジエクタ34からの柱状の噴霧Fは吸気
弁26aの傘部とバルブシートとの間の隙間を介
して突起部70に向けて噴射される。そして、そ
の形状は反射した燃料が燃焼室の中央に向かつて
均等に拡散されるような形状に選定される。突起
部72は燃焼室16内のヒートスポツトとなり、
温度の高い点で衝突霧化するので、微粒化が良好
となり、蒸発までの時間が短縮される。インジエ
クタ34からの噴射は突起部70により反射方向
を規制され、他方の吸気弁26bに衝突しないた
め、その吸気弁の不均一な温度分布によるフエー
ス面の偏摩耗がなくなり、吸気弁の耐久性を向上
させることができる。
−1を有し、Fのような噴霧が形成される。この
噴霧Fは広がりが殆どなく、略々柱状をなしてい
る。第2図に示すように、シリンダヘツド18の
略中央部底面に突起部70が一体又は別体として
ピストン冠部に向かつて延びるように植設され
る。インジエクタ34からの柱状の噴霧Fは吸気
弁26aの傘部とバルブシートとの間の隙間を介
して突起部70に向けて噴射される。そして、そ
の形状は反射した燃料が燃焼室の中央に向かつて
均等に拡散されるような形状に選定される。突起
部72は燃焼室16内のヒートスポツトとなり、
温度の高い点で衝突霧化するので、微粒化が良好
となり、蒸発までの時間が短縮される。インジエ
クタ34からの噴射は突起部70により反射方向
を規制され、他方の吸気弁26bに衝突しないた
め、その吸気弁の不均一な温度分布によるフエー
ス面の偏摩耗がなくなり、吸気弁の耐久性を向上
させることができる。
第2図において、制御回路50はこの考案にお
ける燃料噴射制御を行うものであり、例えばマイ
クロコンピユータシステムとして構成される。制
御回路50は各センサからの信号を受け取る入力
部(図示せず)を備えており、センサとしてはク
ランク軸の角度位置を検出するクランク角度セン
サ52、吸気管圧力PMを検出する吸気管圧力セ
ンサ54、かつシリンダブロツク10のウオータ
ジヤケツト10−1内の冷却水の温度THWを検
出する冷却水温度センサ56を備えている。ま
た、制御回路50は出力部(図示せず)を備えて
おり、インジエクタ34及びアクチユエータ46
に結線される。更に、制御回路50は中央処理装
置を備えており、メモリに格納されるプログラム
及びデータに従つて通常のように演算処理が行わ
れ、この考案の燃料噴射制御が行われる。この考
案によれば、燃料噴射時期は少なくとも低負荷時
には吸気行程におけるその前半と後半とに分けて
設定される。
ける燃料噴射制御を行うものであり、例えばマイ
クロコンピユータシステムとして構成される。制
御回路50は各センサからの信号を受け取る入力
部(図示せず)を備えており、センサとしてはク
ランク軸の角度位置を検出するクランク角度セン
サ52、吸気管圧力PMを検出する吸気管圧力セ
ンサ54、かつシリンダブロツク10のウオータ
ジヤケツト10−1内の冷却水の温度THWを検
出する冷却水温度センサ56を備えている。ま
た、制御回路50は出力部(図示せず)を備えて
おり、インジエクタ34及びアクチユエータ46
に結線される。更に、制御回路50は中央処理装
置を備えており、メモリに格納されるプログラム
及びデータに従つて通常のように演算処理が行わ
れ、この考案の燃料噴射制御が行われる。この考
案によれば、燃料噴射時期は少なくとも低負荷時
には吸気行程におけるその前半と後半とに分けて
設定される。
以下その作動を第4図のフローチヤートに従つ
て説明する。第5図のルーチンはクランク角セン
サ52からの30℃A毎の信号の到来毎に実行され
る。ステツプ60では、セツトタイミング1か否
か判別される。セツトタイミング1というのは第
6図において、(ロ)に示すように、これから燃料噴
射を行う気筒の吸気上死点付近に設定され、吸気
行程の前半での燃料噴射を可能とする位置であ
る。ステツプ61では、これから燃料噴射を行う
気筒が判別される。ステツプ62ではこのサイク
ルの燃料噴射時間τが吸気管圧力PM等で代表さ
れる負荷及び回転数等の運転条件因子により算出
される。ステツプ64では、燃料噴射量τから所
定値τ0を引いたものが燃料噴射量τとされ、吸気
行程の前半での噴射量分が算出される。所定値τ0
は運転条件に応じて色々に選定することができ
る。ステツプ70では燃料噴射終了時刻teがマツ
プ1より算出される。マツプ1は、吸気行程の前
半に燃料噴射が行われるように燃料噴射終了時刻
teの設定値を負荷及び回転数に応じて格納したも
のであり、現在の負荷及び回転数等より燃料噴射
時期を補間演算される。ステツプ72では、ステ
ツプ62で算出される燃料噴射時間により算出さ
れる燃料噴射終了時期より燃料噴射開始時刻tiの
算出が行われる。即ち、燃料噴射終了時期はステ
ツプ70より知られており、これによりステツプ
62で算出される燃料噴射時間τだけ引いた手前
のタイミングが燃料噴射開始時刻tiとなる。
て説明する。第5図のルーチンはクランク角セン
サ52からの30℃A毎の信号の到来毎に実行され
る。ステツプ60では、セツトタイミング1か否
か判別される。セツトタイミング1というのは第
6図において、(ロ)に示すように、これから燃料噴
射を行う気筒の吸気上死点付近に設定され、吸気
行程の前半での燃料噴射を可能とする位置であ
る。ステツプ61では、これから燃料噴射を行う
気筒が判別される。ステツプ62ではこのサイク
ルの燃料噴射時間τが吸気管圧力PM等で代表さ
れる負荷及び回転数等の運転条件因子により算出
される。ステツプ64では、燃料噴射量τから所
定値τ0を引いたものが燃料噴射量τとされ、吸気
行程の前半での噴射量分が算出される。所定値τ0
は運転条件に応じて色々に選定することができ
る。ステツプ70では燃料噴射終了時刻teがマツ
プ1より算出される。マツプ1は、吸気行程の前
半に燃料噴射が行われるように燃料噴射終了時刻
teの設定値を負荷及び回転数に応じて格納したも
のであり、現在の負荷及び回転数等より燃料噴射
時期を補間演算される。ステツプ72では、ステ
ツプ62で算出される燃料噴射時間により算出さ
れる燃料噴射終了時期より燃料噴射開始時刻tiの
算出が行われる。即ち、燃料噴射終了時期はステ
ツプ70より知られており、これによりステツプ
62で算出される燃料噴射時間τだけ引いた手前
のタイミングが燃料噴射開始時刻tiとなる。
ステツプ74ではステツプ72で算出された時
刻tiにおいて燃料噴射信号が出力され、燃料噴射
終了時期teにおいて燃料噴射信号が停止するよう
に制御回路の出力部より信号を形成する処理(こ
れ自体は周知)が行われる。
刻tiにおいて燃料噴射信号が出力され、燃料噴射
終了時期teにおいて燃料噴射信号が停止するよう
に制御回路の出力部より信号を形成する処理(こ
れ自体は周知)が行われる。
セツトタイミング1でないときはステツプ60
よりステツプ76に進み、セツトタイミング2か
否か判別される。セツトタイミング2というのは
第6図において、(ハ)に示すように、これから燃料
噴射を行う気筒の圧縮下死点付近に設定され、吸
気行程の後半での燃料噴射を可能とする位置であ
る。即ち、この考案では吸気行程の前半と後半と
に分担させて噴射を行わせようとするものであ
る。ステツプ78では、これから燃料噴射を行う
気筒が判別される。ステツプ80では、このサイ
クルで噴射すべき残りの噴射量がτに入れられ
る。ステツプ82では噴射終了時刻teがマツプ2
より算出される。マツプ2は、吸気行程の後半で
燃料噴射が行われるように燃料噴射終了時刻を負
荷や回転数に応じて格納したものであり、現在の
負荷及び回転数等より燃料噴射時期を補間演算さ
れる。以下72に進み、前記と同様にステツプ8
2により算出される燃料噴射終了時期より燃料噴
射開始時刻tiの算出が行われ、かつ時刻tiにおい
て燃料噴射信号が出力され、燃料噴射終了時刻te
において燃料噴射信号が停止するように制御回路
の出力部より信号を形成する処理が行われる。
よりステツプ76に進み、セツトタイミング2か
否か判別される。セツトタイミング2というのは
第6図において、(ハ)に示すように、これから燃料
噴射を行う気筒の圧縮下死点付近に設定され、吸
気行程の後半での燃料噴射を可能とする位置であ
る。即ち、この考案では吸気行程の前半と後半と
に分担させて噴射を行わせようとするものであ
る。ステツプ78では、これから燃料噴射を行う
気筒が判別される。ステツプ80では、このサイ
クルで噴射すべき残りの噴射量がτに入れられ
る。ステツプ82では噴射終了時刻teがマツプ2
より算出される。マツプ2は、吸気行程の後半で
燃料噴射が行われるように燃料噴射終了時刻を負
荷や回転数に応じて格納したものであり、現在の
負荷及び回転数等より燃料噴射時期を補間演算さ
れる。以下72に進み、前記と同様にステツプ8
2により算出される燃料噴射終了時期より燃料噴
射開始時刻tiの算出が行われ、かつ時刻tiにおい
て燃料噴射信号が出力され、燃料噴射終了時刻te
において燃料噴射信号が停止するように制御回路
の出力部より信号を形成する処理が行われる。
第6図はこの考案の作動を説明するタイミング
図である。(イ)はクランク角を示す。(ロ)はセツトタ
イミング1、(ハ)はセツトタイミング2を示す。セ
ツトタイミング1において吸気行程前半の燃料噴
射信号が演算される。セツトタイミング2におい
て吸気行程後半での噴射がセツトされる。
図である。(イ)はクランク角を示す。(ロ)はセツトタ
イミング1、(ハ)はセツトタイミング2を示す。セ
ツトタイミング1において吸気行程前半の燃料噴
射信号が演算される。セツトタイミング2におい
て吸気行程後半での噴射がセツトされる。
以上述べたこの考案の燃料噴射制御を第5図に
より説明すると、吸気行程の前半のタイミング
で一回目の噴射が行われ、インジエクタ34から
の柱状噴霧Fは突起70に衝突霧化する。吸気行
程の中間であるのタイミングでは燃料噴射が行
われないため燃料がシリンダボア内に均一に拡散
されリーン混合気を形成する。吸気行程の後半で
あるのタイミングで再びインジエクタより柱状
の噴霧Fが形成され、突起70に衝突した点火柱
の近傍に混合気の濃い部分を形成し、成層が行わ
れる。そのため、のタイミングでの点火及びそ
の後の燃焼を良好に行うことができる。
より説明すると、吸気行程の前半のタイミング
で一回目の噴射が行われ、インジエクタ34から
の柱状噴霧Fは突起70に衝突霧化する。吸気行
程の中間であるのタイミングでは燃料噴射が行
われないため燃料がシリンダボア内に均一に拡散
されリーン混合気を形成する。吸気行程の後半で
あるのタイミングで再びインジエクタより柱状
の噴霧Fが形成され、突起70に衝突した点火柱
の近傍に混合気の濃い部分を形成し、成層が行わ
れる。そのため、のタイミングでの点火及びそ
の後の燃焼を良好に行うことができる。
以上の実施例はシリンダヘツドの下面に突起7
0を形成し、インジエクタ34からの噴霧をこの
突起70に衝突させ霧化させるものにつき説明し
たが、この考案はそのような突起を備えず、特開
昭60−97374号のように吸気弁の傘部に衝突させ
るものにも応用することができる。即ち、第7図
において、は吸気行程の前半のタイミングを示
し、インジエクタ34からの柱状の噴霧は吸気弁
26aの傘部に衝突することで霧化される。の
タイミングで燃料噴射が一時停止され燃料が拡散
される。のタイミングでインジエクタ34より
再び噴射が行われ、吸気弁26aの傘部に衝突
し、点火柱電極近傍に混合気の濃い部分を形成す
る。のタイミングで点火が行われる。
0を形成し、インジエクタ34からの噴霧をこの
突起70に衝突させ霧化させるものにつき説明し
たが、この考案はそのような突起を備えず、特開
昭60−97374号のように吸気弁の傘部に衝突させ
るものにも応用することができる。即ち、第7図
において、は吸気行程の前半のタイミングを示
し、インジエクタ34からの柱状の噴霧は吸気弁
26aの傘部に衝突することで霧化される。の
タイミングで燃料噴射が一時停止され燃料が拡散
される。のタイミングでインジエクタ34より
再び噴射が行われ、吸気弁26aの傘部に衝突
し、点火柱電極近傍に混合気の濃い部分を形成す
る。のタイミングで点火が行われる。
この考案では少なくとも吸気行程において前半
と後半とで噴射を二つに分けているため、特にリ
ーン燃焼を行う低負荷時に混合気の混合と成層と
の双方の要求を調和させることができる。
と後半とで噴射を二つに分けているため、特にリ
ーン燃焼を行う低負荷時に混合気の混合と成層と
の双方の要求を調和させることができる。
吸気行程の前半と後半との燃料噴射量の分担割
合を適宜制御することにより、リツチ層、リーン
層の割合及びその空燃比の差を最適に制御するこ
とができる。
合を適宜制御することにより、リツチ層、リーン
層の割合及びその空燃比の差を最適に制御するこ
とができる。
希薄燃焼におけるリーン層の混合を良くするこ
とができるため、トルク変動が抑制される。
とができるため、トルク変動が抑制される。
燃料を2回に分けて噴射するため、一回当たり
の燃料噴射量が減少し、たとえ燃料が点火柱電極
に付着するような自体が発生しても、燻りが発生
し難くなる。
の燃料噴射量が減少し、たとえ燃料が点火柱電極
に付着するような自体が発生しても、燻りが発生
し難くなる。
混合を良くするため、吸気弁が閉鎖中に燃料噴
射を行う改良が提案されているが、これと比較し
た場合、過渡的な特性が良好となる。
射を行う改良が提案されているが、これと比較し
た場合、過渡的な特性が良好となる。
第1図はこの考案の構成を示す図。第2図は実
施例の全体概略構成図。第3図は燃焼室の横断面
図。第4図は制御回路の作動を説明するフローチ
ヤート。第5図は制御回路の作動を順を追つて説
明するための、一つの吸気行程での燃焼室の一連
の模式的縦断面図。第6図は制御回路の作動を説
明するタイミング図。第7図は第2実施例におけ
る第5図と同様な図。 16……燃焼室、22a,22b……吸気ポー
ト、24a,24b……排気ポート、26a,2
6b……吸気弁、28a,28b……排気弁、3
0……点火栓、34……インジエクタ、44……
吸気制御弁、50……制御回路、52……クラン
ク角センサ、70……突起。
施例の全体概略構成図。第3図は燃焼室の横断面
図。第4図は制御回路の作動を説明するフローチ
ヤート。第5図は制御回路の作動を順を追つて説
明するための、一つの吸気行程での燃焼室の一連
の模式的縦断面図。第6図は制御回路の作動を説
明するタイミング図。第7図は第2実施例におけ
る第5図と同様な図。 16……燃焼室、22a,22b……吸気ポー
ト、24a,24b……排気ポート、26a,2
6b……吸気弁、28a,28b……排気弁、3
0……点火栓、34……インジエクタ、44……
吸気制御弁、50……制御回路、52……クラン
ク角センサ、70……突起。
Claims (1)
- インジエクタからの噴射を衝突させることによ
り微粒化を行う燃料噴射内燃機関において、内燃
機関の少なくとも低負荷運転域において吸気行程
の前半と後半との二つの噴射タイミングを検出す
る手段、夫々のタイミングにおいてインジエクタ
を駆動するための燃料噴射信号を形成する手段を
具備することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10588387U JPH0455259Y2 (ja) | 1987-07-11 | 1987-07-11 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10588387U JPH0455259Y2 (ja) | 1987-07-11 | 1987-07-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6411367U JPS6411367U (ja) | 1989-01-20 |
| JPH0455259Y2 true JPH0455259Y2 (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=31338896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10588387U Expired JPH0455259Y2 (ja) | 1987-07-11 | 1987-07-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0455259Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2756834B2 (ja) * | 1989-07-12 | 1998-05-25 | ヤマハ発動機株式会社 | エンジンの燃料供給装置 |
-
1987
- 1987-07-11 JP JP10588387U patent/JPH0455259Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6411367U (ja) | 1989-01-20 |
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