JPH0823323B2 - 内燃機関の燃料制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料制御装置Info
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- JPH0823323B2 JPH0823323B2 JP61252320A JP25232086A JPH0823323B2 JP H0823323 B2 JPH0823323 B2 JP H0823323B2 JP 61252320 A JP61252320 A JP 61252320A JP 25232086 A JP25232086 A JP 25232086A JP H0823323 B2 JPH0823323 B2 JP H0823323B2
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- internal combustion
- combustion engine
- output
- intake air
- air amount
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/185—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a vortex flow sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関の吸入空気量を吸気量センサに
より検出し、この検出出力により内燃機関の燃料供給量
を制御する内燃機関の燃料制御装置に関するものであ
る。
より検出し、この検出出力により内燃機関の燃料供給量
を制御する内燃機関の燃料制御装置に関するものであ
る。
内燃機関の燃料制御を行う場合に、スロツトルバルブ
の上流に吸気量センサ(以下AFSと略する)を配置し、
この情報とエンジン回転数により1吸気当りの吸入空気
量を求め、供給燃料量を制御することが行われている。
の上流に吸気量センサ(以下AFSと略する)を配置し、
この情報とエンジン回転数により1吸気当りの吸入空気
量を求め、供給燃料量を制御することが行われている。
ところで、スロツトルバルブの全開近傍で、内燃機関
からの空気の吹き返しがあるため、AFSがこの吹き返し
の空気量を検出したりすることにより、AFSの検出出力
は内燃機関が実際に吸入する空気量よりも多くなる。
からの空気の吹き返しがあるため、AFSがこの吹き返し
の空気量を検出したりすることにより、AFSの検出出力
は内燃機関が実際に吸入する空気量よりも多くなる。
第11図は吸気管圧力と吸気量センサの出力の関係を示
し、図中のaは吸気量センサの出力を示し、bは内燃機
関の実際の吸入空気量を示す。また、第12図は吸気返し
の様子を示している。
し、図中のaは吸気量センサの出力を示し、bは内燃機
関の実際の吸入空気量を示す。また、第12図は吸気返し
の様子を示している。
内燃機関のスロツトルバルブ全開時の吸入空気量Qcは
第13図のようにこの機関の回転数により変化する。
第13図のようにこの機関の回転数により変化する。
また、第14図に内燃機関の吸気系を示すが、この第14
図において、エアクリーナ10を通過する吸入空気量は、
エアフローセンサ13、スロツトルバルブ12を経て内燃機
関1に吸入する途中で暖ためられることにより吸入空気
の密度が変化する。
図において、エアクリーナ10を通過する吸入空気量は、
エアフローセンサ13、スロツトルバルブ12を経て内燃機
関1に吸入する途中で暖ためられることにより吸入空気
の密度が変化する。
内燃機関の水温が低い場合には、吸入空気が暖められ
る度合が少なく、充填効率が上がり、また、吸気温が高
い場合にも、吸気温の温度上昇が少ないため、充填効率
が上がる。
る度合が少なく、充填効率が上がり、また、吸気温が高
い場合にも、吸気温の温度上昇が少ないため、充填効率
が上がる。
したがつて、AFSの検出出力をそのまま使用して燃料
制御を行うとオーバリッチとなる。また、例えばスロッ
トルバルブを閉状態から急激に開く過渡運転状態におい
ては、AFSを通過した吸気量は、スロットルバルブより
も下流の吸気管、サージタンクおよび内燃機関のシリン
ダ内に流入した吸気量の合計を示す。従って、このとき
のAFSの信号をそのまま燃料制御に使用すると誤差を生
じ、内燃機関に悪影響を与える恐れがあった。
制御を行うとオーバリッチとなる。また、例えばスロッ
トルバルブを閉状態から急激に開く過渡運転状態におい
ては、AFSを通過した吸気量は、スロットルバルブより
も下流の吸気管、サージタンクおよび内燃機関のシリン
ダ内に流入した吸気量の合計を示す。従って、このとき
のAFSの信号をそのまま燃料制御に使用すると誤差を生
じ、内燃機関に悪影響を与える恐れがあった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、スロツトルバルブ全開近傍において空燃比を適
正に制御できる内燃機関の燃料制御装置を得ることを目
的とするとともに、内燃機関の過渡運転状態において
も、シリンダ内に吸入される吸気量を正確に演算して適
正な空燃比制御を行うことのできる内燃機関の燃料制御
装置を得ることを目的とする。
もので、スロツトルバルブ全開近傍において空燃比を適
正に制御できる内燃機関の燃料制御装置を得ることを目
的とするとともに、内燃機関の過渡運転状態において
も、シリンダ内に吸入される吸気量を正確に演算して適
正な空燃比制御を行うことのできる内燃機関の燃料制御
装置を得ることを目的とする。
この発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、吸気量セ
ンサとクランク角検出器との出力に基づき内燃機関の1
吸気行程当たりの吸入空気量に対応した値を演算する演
算手段と、この演算手段の出力を次の式に基づいてなま
し処理するなまし処理手段と、 Qe(n)=K・Qe(n1)+(1−K)・Qa(n) K≒1/(1+Vc/Vs) Qe(n):今回のなまし処理値、Qe(n−1):前回の
なまし処理値、 Qa(n):演算手段の今回の演算値、 K:なまし定数、Vc:内燃機関の1気筒当たりの容積、 Vs:スロットルバルブから内燃機関までの吸気通路容
積、 内燃機関の回転数に対応してスロットルバルブ全開時
に内燃機関が1吸気行程で吸入することのできる最大吸
入空気量に対応した上限値を演算する上限値演算手段
と、なまし処理手段の出力を上限値で制限する制限手段
と、この制限手段の出力に基づき内燃機関への燃料供給
量を制御する制御手段とを備えたものである。
ンサとクランク角検出器との出力に基づき内燃機関の1
吸気行程当たりの吸入空気量に対応した値を演算する演
算手段と、この演算手段の出力を次の式に基づいてなま
し処理するなまし処理手段と、 Qe(n)=K・Qe(n1)+(1−K)・Qa(n) K≒1/(1+Vc/Vs) Qe(n):今回のなまし処理値、Qe(n−1):前回の
なまし処理値、 Qa(n):演算手段の今回の演算値、 K:なまし定数、Vc:内燃機関の1気筒当たりの容積、 Vs:スロットルバルブから内燃機関までの吸気通路容
積、 内燃機関の回転数に対応してスロットルバルブ全開時
に内燃機関が1吸気行程で吸入することのできる最大吸
入空気量に対応した上限値を演算する上限値演算手段
と、なまし処理手段の出力を上限値で制限する制限手段
と、この制限手段の出力に基づき内燃機関への燃料供給
量を制御する制御手段とを備えたものである。
この発明においては、内燃機関の1吸気行程当たりの
吸入空気量に対応した値を演算し、この値を内燃機関に
より定まる値に基づいて設定したなまし定数を用いてな
まし処理し、更に、なまし処理した値を回転数に対応し
て演算された上限値により制限し、この制限した値に基
づいて内燃機関への燃料供給量を演算する。
吸入空気量に対応した値を演算し、この値を内燃機関に
より定まる値に基づいて設定したなまし定数を用いてな
まし処理し、更に、なまし処理した値を回転数に対応し
て演算された上限値により制限し、この制限した値に基
づいて内燃機関への燃料供給量を演算する。
以下、この発明の内燃機関の燃料制御装置の実施例を
図面に基づき説明する。この発明の実施例の全体的な構
成の説明に先がけ、まず、内燃機関の吸気系から述べる
ことにする。
図面に基づき説明する。この発明の実施例の全体的な構
成の説明に先がけ、まず、内燃機関の吸気系から述べる
ことにする。
第3図はこの内燃機関の吸気系のモデルを示し、1は
内燃機関で、1行程当りVcの容積を持ち、カルマン渦流
量計であるAFS13(カルマン渦流量計)、スロツトルバ
ルブ12、サージタンク11および吸気管15を介して空気を
吸入し、燃料はインジエクタ14によつて供給される。
内燃機関で、1行程当りVcの容積を持ち、カルマン渦流
量計であるAFS13(カルマン渦流量計)、スロツトルバ
ルブ12、サージタンク11および吸気管15を介して空気を
吸入し、燃料はインジエクタ14によつて供給される。
また、ここでスロツトルバルブ12から内燃機関1まで
の容積をVsとする。16は排気管である。
の容積をVsとする。16は排気管である。
この実施例では、内燃機関1の過渡時にも適正に空燃
比を制御するために、以下に述べる処理を行い、空気量
Qe(n)を計算する。
比を制御するために、以下に述べる処理を行い、空気量
Qe(n)を計算する。
第4図は内燃機関1における所定のクランク角に対す
る吸入空気量の関係を示し、第4図(a)は内燃機関1
の所定のクランク角(以下、SGTと称す)を示す。
る吸入空気量の関係を示し、第4図(a)は内燃機関1
の所定のクランク角(以下、SGTと称す)を示す。
第4図(b)はAFS13を通過する空気量Qa、第4図
(c)は内燃機関1が吸入する吸気量Qe、第4図(d)
はAFS13の出力パルスfを示す。
(c)は内燃機関1が吸入する吸気量Qe、第4図(d)
はAFS13の出力パルスfを示す。
また、SGTのn−2〜n−1回目の立上りの期間をt
n−1,n−1〜n回目の立上りの期間をtnとし、期間t
n-1およびtnにAFS13を通過する吸入空気量をそれぞれQa
(n−1)およびQa(n)、期間tn-1およびtnに内燃機
関1が吸入する空気量をそれぞれQe(n−1)およびQe
(n)とする。
n−1,n−1〜n回目の立上りの期間をtnとし、期間t
n-1およびtnにAFS13を通過する吸入空気量をそれぞれQa
(n−1)およびQa(n)、期間tn-1およびtnに内燃機
関1が吸入する空気量をそれぞれQe(n−1)およびQe
(n)とする。
さらに、期間tn-1およびtnのときのサージタンク11内
の平均圧力と平均吸気温度をそれぞれPs(n−1)およ
びPs(n)とTs(n−1)およびTs(n)とする。
の平均圧力と平均吸気温度をそれぞれPs(n−1)およ
びPs(n)とTs(n−1)およびTs(n)とする。
ここで、たとえばQa(n−1)は、tn-1間のAFS13の
出力パルス数に対応する。また、吸気温度の変化率は小
さいので、Ts(n−1)≒Ts(n)とし、内燃機関1の
充填効率を一定とすると、 Ps(n−1)・Vc=Qe(n−1)・R・Ts(n)………
(1) Ps(n)・Vc=Qe(n)・R・Ts(n) ………(2) となる。ただし、Rは定数である。そして、期間tnにサ
ージタンク11および吸気管15に溜まる空気量を△Qa
(n)とすると、 となり、(1)〜(3)式より が得られる。ここで、1/(1+Vc/Vs)は、なまし処理
のなまし定数Kである。
出力パルス数に対応する。また、吸気温度の変化率は小
さいので、Ts(n−1)≒Ts(n)とし、内燃機関1の
充填効率を一定とすると、 Ps(n−1)・Vc=Qe(n−1)・R・Ts(n)………
(1) Ps(n)・Vc=Qe(n)・R・Ts(n) ………(2) となる。ただし、Rは定数である。そして、期間tnにサ
ージタンク11および吸気管15に溜まる空気量を△Qa
(n)とすると、 となり、(1)〜(3)式より が得られる。ここで、1/(1+Vc/Vs)は、なまし処理
のなまし定数Kである。
したがつて、内燃機関1が期間tnに吸入する空気量Qe
(n)を、AFS13を通過する空気量Qa(n)に基づいて
(4)式により計算することができる。ここで、Vc=0.
5l,Vs=2.5lとすると、 Qe(n)=0.83×Qe(n−1)+0.17×Qa(n)………
(5) となる。
(n)を、AFS13を通過する空気量Qa(n)に基づいて
(4)式により計算することができる。ここで、Vc=0.
5l,Vs=2.5lとすると、 Qe(n)=0.83×Qe(n−1)+0.17×Qa(n)………
(5) となる。
第5図にスロツトルバルブ12が開いた場合の様子を示
す。この第5図において、第5図(a)はスロツトルバ
ルブ12の開度、第5図(b)はAFS13を通過する吸入空
気量Qaであり、オーバシユートする。
す。この第5図において、第5図(a)はスロツトルバ
ルブ12の開度、第5図(b)はAFS13を通過する吸入空
気量Qaであり、オーバシユートする。
第5図(c)は(4)式で補正した内燃機関1が吸入
する空気量Qeであり、第5図(d)はサージタンク11の
圧力Pである。
する空気量Qeであり、第5図(d)はサージタンク11の
圧力Pである。
次に、この発明の実施例の全体の構成について述べ
る。第1図はこの発明による内燃機関の燃料制御装置の
構成を示し、10はAFS13の上流側に配設されるエアクリ
ーナで、AFS13は内燃機関1に吸入される空気量に応じ
て第4図(d)に示すようなパルスを出力し、クランク
角センサ17は内燃機関1の回転に応じて第4図(a)に
示すようなパルス(たとえばパルスの立上りから次の立
上りまでクランク角で180゜とする)を出力する。
る。第1図はこの発明による内燃機関の燃料制御装置の
構成を示し、10はAFS13の上流側に配設されるエアクリ
ーナで、AFS13は内燃機関1に吸入される空気量に応じ
て第4図(d)に示すようなパルスを出力し、クランク
角センサ17は内燃機関1の回転に応じて第4図(a)に
示すようなパルス(たとえばパルスの立上りから次の立
上りまでクランク角で180゜とする)を出力する。
20は検出手段で、AFS13の出力とクランク角センサ17
の出力とにより、内燃機関1の所定クランク角度間に入
るAFS13の出力パルス数を計算する。
の出力とにより、内燃機関1の所定クランク角度間に入
るAFS13の出力パルス数を計算する。
21は演算手段であり、これは検出手段20の出力と吸気
センサ19の出力より、(5)式と同様の計算を行い、内
燃機関1が吸入すると考えられる空気量に対応するAFS1
3の出力相当のパルス数を計算する。
センサ19の出力より、(5)式と同様の計算を行い、内
燃機関1が吸入すると考えられる空気量に対応するAFS1
3の出力相当のパルス数を計算する。
また、制御手段22は、演算手段21の出力、内燃機関1
の冷却水温を検出する水温センサ18(たとえばサーミス
タ)の出力より、内燃機関1が吸入する空気量に対応し
てインジエクタ14の駆動時間を制御し、これによつて内
燃機関1に供給する燃料量を制御する。なお、16は第3
図と同様、排気管を示す。
の冷却水温を検出する水温センサ18(たとえばサーミス
タ)の出力より、内燃機関1が吸入する空気量に対応し
てインジエクタ14の駆動時間を制御し、これによつて内
燃機関1に供給する燃料量を制御する。なお、16は第3
図と同様、排気管を示す。
第2図はこの実施例のより具体的構成を示し、制御装
置30はAFS13、水温センサ18、吸気温センサ19およびク
ランク角センサ17の出力信号を入力とし、内燃機関1の
各気筒毎に設けられた4つのインジエクタ14を制御する
制御装置であり、この制御装置30は第1図の検出手段20
〜制御手段22に相当し、ROM41,RAM42を有するマイクロ
コンピユータ(以下、CPUと略する)40により実現され
る。
置30はAFS13、水温センサ18、吸気温センサ19およびク
ランク角センサ17の出力信号を入力とし、内燃機関1の
各気筒毎に設けられた4つのインジエクタ14を制御する
制御装置であり、この制御装置30は第1図の検出手段20
〜制御手段22に相当し、ROM41,RAM42を有するマイクロ
コンピユータ(以下、CPUと略する)40により実現され
る。
また、31はAFS13の出力に接続された2分周器、32は
2分周器31の出力を一方の入力とし、他方の入力端子を
CPU40の入力P1に接続した排他的論理和ゲートで、その
出力端子はカウンタ33およびCPU40の入力P3に接続され
ている。
2分周器31の出力を一方の入力とし、他方の入力端子を
CPU40の入力P1に接続した排他的論理和ゲートで、その
出力端子はカウンタ33およびCPU40の入力P3に接続され
ている。
34aは水温センサ18とA/Dコンバータ35aとの間に接続
されたインタフエース、34bは吸気温センサ1aとA/Dコン
バータ35bとの間に接続されたインタフエース、36は波
形整形回路で、クランク角センサ17の出力が入力され、
その出力はCPU40の割込入力P4およびカウンタ37に入力
される。
されたインタフエース、34bは吸気温センサ1aとA/Dコン
バータ35bとの間に接続されたインタフエース、36は波
形整形回路で、クランク角センサ17の出力が入力され、
その出力はCPU40の割込入力P4およびカウンタ37に入力
される。
また、38は割込入力P5に接続されたタイマ、39は図示
しないバツテリの電圧VBをA/D変換し、CPU40に出力する
A/Dコンバータ、43はCPU40とドライバ44との間に設けら
れたタイマで、ドライバ44の出力は各インジエクタ14に
接続されている。
しないバツテリの電圧VBをA/D変換し、CPU40に出力する
A/Dコンバータ、43はCPU40とドライバ44との間に設けら
れたタイマで、ドライバ44の出力は各インジエクタ14に
接続されている。
次に、上記構成の動作を説明する。AFS13の出力は2
分周器31により分周され、CPU40により制御される排他
的論理和ゲート32を介してカウンタ33に入力される。
分周器31により分周され、CPU40により制御される排他
的論理和ゲート32を介してカウンタ33に入力される。
カウンタ33は排他的論理和ゲート32の出力の立下りエ
ツジ間の周期を測定する。CPU40はゲート32の立下りを
割込入力P3に入力され、AFS13の出力パルス周期または
これを2分周した毎に割込処理を行い、カウンタ33の周
期を測定する。水温センサ18の出力はインタフエース34
aにより電圧に変換され、A/Dコンバータ35aにより所定
時間毎にデイジタル値に変換されて、CPU40に取り込ま
れる。
ツジ間の周期を測定する。CPU40はゲート32の立下りを
割込入力P3に入力され、AFS13の出力パルス周期または
これを2分周した毎に割込処理を行い、カウンタ33の周
期を測定する。水温センサ18の出力はインタフエース34
aにより電圧に変換され、A/Dコンバータ35aにより所定
時間毎にデイジタル値に変換されて、CPU40に取り込ま
れる。
吸気温センサ19の出力はインタフエース34bにより電
圧に変換され、A/Dコンバータ35bにより所定時間毎にデ
イジタル値に変換されて、CPU40に取り込まれる。
圧に変換され、A/Dコンバータ35bにより所定時間毎にデ
イジタル値に変換されて、CPU40に取り込まれる。
クランク角センサ17の出力は波形整形回路36を介して
CPU40の割込入力P4およびカウンタ37に入力される。
CPU40の割込入力P4およびカウンタ37に入力される。
CPU40はクランク角センサ17の立上り毎に割込処理を
行い、クランク角センサ17の立上り間の周期をカウンタ
37の出力から検出する。タイマ38は所定時間毎にCPU40
の割込入力P5へ割込信号を発生する。
行い、クランク角センサ17の立上り間の周期をカウンタ
37の出力から検出する。タイマ38は所定時間毎にCPU40
の割込入力P5へ割込信号を発生する。
A/Dコンバータ39は図示しないバツテリ電圧VBをA/D変
換し、CPU40は所定時間毎にこのバツテリ電圧のデータ
を取り込む。
換し、CPU40は所定時間毎にこのバツテリ電圧のデータ
を取り込む。
タイマ43はCPU40にプリセツトされ、CPU40の出力ポー
トP2よりトリガされて所定のパルス幅を出力し、この出
力がドライバ44を介してインジエクタ14を駆動する。
トP2よりトリガされて所定のパルス幅を出力し、この出
力がドライバ44を介してインジエクタ14を駆動する。
次に、CPU40の動作を第6図、第8〜9図のフローチ
ヤートによつて説明する。まず、第6図はCPU40のメイ
ンプログラムを示し、CPU40にリセツト信号が入力され
ると、ステツプ100でRAM42、入出力ポートなどをイニシ
ヤライズし、ステツプ101で水温センサ18の出力をA/D変
換し、RAM42にWTとして記憶する。
ヤートによつて説明する。まず、第6図はCPU40のメイ
ンプログラムを示し、CPU40にリセツト信号が入力され
ると、ステツプ100でRAM42、入出力ポートなどをイニシ
ヤライズし、ステツプ101で水温センサ18の出力をA/D変
換し、RAM42にWTとして記憶する。
ステツプ102でバツテリ電圧をA/D変換してRAM42へバ
ツテリ電圧VBとして記憶する。
ツテリ電圧VBとして記憶する。
ステツプ103では、クランク角センサ17の周期TRより3
0/TRの計算を行い、回転数Neを計算する。
0/TRの計算を行い、回転数Neを計算する。
ステツプ104で後述する負荷データANと回転数NeよりA
N・Ne/30の計算を行い、AFS13の出力周波数Faを計算す
る。
N・Ne/30の計算を行い、AFS13の出力周波数Faを計算す
る。
ステップ105では、出力周波数Faより第7図(a)に
示すようにFaに対してAFS13のリニヤライズ補正を行う
ように設定されたf1より基本駆動時間変換係数Kpを計算
する。
示すようにFaに対してAFS13のリニヤライズ補正を行う
ように設定されたf1より基本駆動時間変換係数Kpを計算
する。
ステツプ106では、変換係数Kpを水温データWTにより
補正し、駆動時間変換係数KIとしてRAM42に記憶する。
補正し、駆動時間変換係数KIとしてRAM42に記憶する。
ステツプ107では、バツテリ電圧データVBより予めROM
41に記憶されたデータテーブルf3をマツピングし、ムダ
時間TDを計算し、RAM42に記憶する。
41に記憶されたデータテーブルf3をマツピングし、ムダ
時間TDを計算し、RAM42に記憶する。
ステツプ108では、回転数Neに対してスロツトルバル
ブ12が全開時のあらかじめ第7図(b)のように設定さ
れた負荷データANの特性l1より、AN制限値l0を計算す
る。
ブ12が全開時のあらかじめ第7図(b)のように設定さ
れた負荷データANの特性l1より、AN制限値l0を計算す
る。
ステツプ109では、水温WTに対し、水温が上がるにつ
れて減少するあらかじめ定められた第7図(c)のl2よ
り補正係数を計算し、l0を補正する。
れて減少するあらかじめ定められた第7図(c)のl2よ
り補正係数を計算し、l0を補正する。
ステツプ110では、吸気温センサ19の出力をA/D変換
し、RAM42にATとして記憶する。ステツプ111では、この
吸気温ATに対し、第7図(d)のように吸気温が高くな
るにつれて増加するようなl3より補正係数を計算し、l0
を補正する。
し、RAM42にATとして記憶する。ステツプ111では、この
吸気温ATに対し、第7図(d)のように吸気温が高くな
るにつれて増加するようなl3より補正係数を計算し、l0
を補正する。
ステツプ112では、以上のように計算されたl0をRAM42
にAN制限値Lとして記憶し、再びステツプ101の処理を
繰り返す。
にAN制限値Lとして記憶し、再びステツプ101の処理を
繰り返す。
第8図は割込入力P3、すなわちAFS13の出力信号に対
する割込処理を示す。ステツプ201では、カウンタ33の
出力TFを検出し、カウンタ33をクリヤする。このTFはゲ
ート32の立上り間の周期である。
する割込処理を示す。ステツプ201では、カウンタ33の
出力TFを検出し、カウンタ33をクリヤする。このTFはゲ
ート32の立上り間の周期である。
ステツプ202でRAM42内の分周フラグがセツトされてい
れば、ステツプ203でTFを2分してAFS13の出力パルス周
期TAとしてRAM42に記憶する。次に、ステツプ204で積算
パルスデータPRに残り、パルスデータPDを2倍したもの
を加算し、新しい積算パルスデータPRとする。
れば、ステツプ203でTFを2分してAFS13の出力パルス周
期TAとしてRAM42に記憶する。次に、ステツプ204で積算
パルスデータPRに残り、パルスデータPDを2倍したもの
を加算し、新しい積算パルスデータPRとする。
この積算パルスデータPRはクランク角センサ17の立上
り間に出力されるAFS13のパルス数を積算するものであ
り、AFS13の1パルスに対し処理の都合上156倍して扱つ
ている。
り間に出力されるAFS13のパルス数を積算するものであ
り、AFS13の1パルスに対し処理の都合上156倍して扱つ
ている。
ステツプ202で分周フラグがリセツトされていれば、
ステツプ205で周期TFを出力パルス周期TAとしてRAM42に
記憶し、ステツプ206で積算パルスデータPRに残り、パ
ルスデータPDを加算する。
ステツプ205で周期TFを出力パルス周期TAとしてRAM42に
記憶し、ステツプ206で積算パルスデータPRに残り、パ
ルスデータPDを加算する。
ステツプ207では、残りパルスデータPDに156を設定す
る。ステツプ208で分周フラグがリセツトされている場
合はTF>2msec、セツトされている場合はTF>4msecであ
れば、ステツプ210へ、それ以外の場合はステツプ209へ
進む。
る。ステツプ208で分周フラグがリセツトされている場
合はTF>2msec、セツトされている場合はTF>4msecであ
れば、ステツプ210へ、それ以外の場合はステツプ209へ
進む。
ステツプ209では、分周フラグをセツトし、ステツプ2
10では分周フラグをクリヤしてステツプ211で入力P1を
反転させる。
10では分周フラグをクリヤしてステツプ211で入力P1を
反転させる。
したがつて、ステツプ209の処理の場合は、AFS13の出
力パルスを2分周したタイミングで割込入力P3へ信号が
入り、ステツプ210の処理が行われる場合には、AFS13の
出力パルス毎に割込入力P3に信号が入る。ステツプ209,
211処理後、割込処理を完了する。
力パルスを2分周したタイミングで割込入力P3へ信号が
入り、ステツプ210の処理が行われる場合には、AFS13の
出力パルス毎に割込入力P3に信号が入る。ステツプ209,
211処理後、割込処理を完了する。
第9図はクランク角センサ17の出力によりCPU40の割
込入力P4に割込信号が発生した場合の割込処理を示す。
込入力P4に割込信号が発生した場合の割込処理を示す。
ステツプ301でクランク角センサ17の立上り間の周期
をカウンタ37より読み込み、周期TRとしてRAM42に記憶
し、カウンタ37をクリヤする。
をカウンタ37より読み込み、周期TRとしてRAM42に記憶
し、カウンタ37をクリヤする。
ステツプ302で周期TR内にAFS13の出力パルスがある場
合は、ステツプ303でその直前のAFS13の出力パルスの時
刻t01とクランク角センサ17の今回の割込時刻t02の時間
差△t=t02−t01を計算し、これを周期TSとし、周期TR
内にAFS13の出力パルスが無い場合は、周期TRを周期TS
とする。
合は、ステツプ303でその直前のAFS13の出力パルスの時
刻t01とクランク角センサ17の今回の割込時刻t02の時間
差△t=t02−t01を計算し、これを周期TSとし、周期TR
内にAFS13の出力パルスが無い場合は、周期TRを周期TS
とする。
ステツプ305aでは、分周フラグがセツトされているか
否かを判断し、リセツトされている場合はステツプ305b
で156×TS/TAの計算より、セツトされている場合はステ
ツプ305cで156×TS/2・TAの計算より、時間差△tをAFS
13の出力パルスデータ△Pに変換する。
否かを判断し、リセツトされている場合はステツプ305b
で156×TS/TAの計算より、セツトされている場合はステ
ツプ305cで156×TS/2・TAの計算より、時間差△tをAFS
13の出力パルスデータ△Pに変換する。
すなわち、前回のAFS13の出力パルス周期と今回のAFS
13の出力パルス周期が同一と仮定してパルスデータ△P
を計算する。
13の出力パルス周期が同一と仮定してパルスデータ△P
を計算する。
ステツプ306では、パルスデータ△Pが156より小さけ
れば、ステツプ308へ、大きければ、ステツプ307で△P
を156にクリツプする。
れば、ステツプ308へ、大きければ、ステツプ307で△P
を156にクリツプする。
ステツプ308では、残りパルスデータPDからパルスデ
ータ△Pを減算し、新しい残りパルスデータ△Pとす
る。
ータ△Pを減算し、新しい残りパルスデータ△Pとす
る。
ステツプ309では、残りパルスデータPDが正であれ
ば、ステツプ313aへ、他の場合には、パルスデータ△P
の計算値がAFS13の出力パルスよりも大きすぎるので、
ステツプ310でパルスデータ△PをPDと同じにし、ステ
ツプ312で残りパルスデータをゼロにする。
ば、ステツプ313aへ、他の場合には、パルスデータ△P
の計算値がAFS13の出力パルスよりも大きすぎるので、
ステツプ310でパルスデータ△PをPDと同じにし、ステ
ツプ312で残りパルスデータをゼロにする。
ステツプ313aでは、分周フラグがセツトされているか
否かを判断し、リセツトの場合にはステツプ313bで積算
パルスデータPRにパルスデータ△Pを加算し、セツトの
場合にはステツプ313cでPRに2・△Pを加算し、新しい
積算パルスデータPRとする。
否かを判断し、リセツトの場合にはステツプ313bで積算
パルスデータPRにパルスデータ△Pを加算し、セツトの
場合にはステツプ313cでPRに2・△Pを加算し、新しい
積算パルスデータPRとする。
このデータPRが、今回のクランク角センサ17の立上り
間にAFS13が出力したと考えられるパルス数に相当す
る。
間にAFS13が出力したと考えられるパルス数に相当す
る。
ステツプ314では、(5)式に相当する計算を行う。
すなわち、クランク角センサ17の前回の立上りまでに計
算された負荷データANと積算パルスデータPRより、ステ
ツプ314aでアイドルスイツチ(図示せず)がオンであれ
ば、ステツプ314cでアイドル状態と判定してAN=K2AN+
(1−K2)PRの計算を行い、アイドルスイツチがオフで
あれば、ステツプ314bでK1AN+(1−K1)PRの計算を行
い(K1>K2)、結果を今回の新しい負荷データANとす
る。ここでは、なまし定数として、K1、K2が用いられて
いる。
すなわち、クランク角センサ17の前回の立上りまでに計
算された負荷データANと積算パルスデータPRより、ステ
ツプ314aでアイドルスイツチ(図示せず)がオンであれ
ば、ステツプ314cでアイドル状態と判定してAN=K2AN+
(1−K2)PRの計算を行い、アイドルスイツチがオフで
あれば、ステツプ314bでK1AN+(1−K1)PRの計算を行
い(K1>K2)、結果を今回の新しい負荷データANとす
る。ここでは、なまし定数として、K1、K2が用いられて
いる。
ステツプ315では、この負荷データANが第6図ステツ
プ112のLより大きければ、ステツプ316でこのLにクリ
ツプし、内燃機関1の全開時においても負荷データANが
実際の値よりも大きくなりすぎないようにする。ステツ
プ317で積算パルスデータPRをクリヤする。
プ112のLより大きければ、ステツプ316でこのLにクリ
ツプし、内燃機関1の全開時においても負荷データANが
実際の値よりも大きくなりすぎないようにする。ステツ
プ317で積算パルスデータPRをクリヤする。
ステツプ318で負荷データANと駆動時間変換係数KI、
ムダ時間TDより駆動時間データTI=AN・KI+TDの計算を
行い、ステツプ319で駆動時間データTIをタイマ43に設
定し、ステツプ320でタイマ43をトリガすることによ
り、データTIに応じてインジエクタ14が4本同時に駆動
され、割込処理が完了する。
ムダ時間TDより駆動時間データTI=AN・KI+TDの計算を
行い、ステツプ319で駆動時間データTIをタイマ43に設
定し、ステツプ320でタイマ43をトリガすることによ
り、データTIに応じてインジエクタ14が4本同時に駆動
され、割込処理が完了する。
第10図は、第6図および第8〜9図の処理の分周フラ
グクリヤ時のタイミングを示したものであり、第10図
(a)は分周器31の出力を示し、第10図(b)はクラン
ク角センサ17の出力を示す。
グクリヤ時のタイミングを示したものであり、第10図
(a)は分周器31の出力を示し、第10図(b)はクラン
ク角センサ17の出力を示す。
第10図(c)は残りパルスデータPDを示し、分周器31
の立上りおよび立下り(AFS13の出力パルスの立上り)
毎に156に設定され、クランク角センサ17の立上り毎に
たとえば、PDi=PD−156×TS/TAの計算結果に変更され
る(これはステツプ305〜312の処理に相当する)。
の立上りおよび立下り(AFS13の出力パルスの立上り)
毎に156に設定され、クランク角センサ17の立上り毎に
たとえば、PDi=PD−156×TS/TAの計算結果に変更され
る(これはステツプ305〜312の処理に相当する)。
第10図(a)は積算パルスデータPRの変化を示し、分
周器31の出力の立上りまたは立下り毎に、残りパルスデ
ータPDが積算される様子を示している。
周器31の出力の立上りまたは立下り毎に、残りパルスデ
ータPDが積算される様子を示している。
上記実施例では、ANを回転数Ne、水温WT、吸気温ATに
より定められる制限値Lでクリツプしているため、スロ
ツトルバルブ12の全開時の吹き返しにより、AFS13が多
めに空気量を検出しても空燃比がオーバリツチになるこ
とはなく、適正に制御することができる。
より定められる制限値Lでクリツプしているため、スロ
ツトルバルブ12の全開時の吹き返しにより、AFS13が多
めに空気量を検出しても空燃比がオーバリツチになるこ
とはなく、適正に制御することができる。
なお、上記実施例では、クランク角センサ17の立上り
間のAFS13の出力パルスをカウントしたが、これは立下
り間でもよく、またクランク角センサ17の数周期間のAF
S13出力パルス数をカウントしてもよい。
間のAFS13の出力パルスをカウントしたが、これは立下
り間でもよく、またクランク角センサ17の数周期間のAF
S13出力パルス数をカウントしてもよい。
また、AFS13の出力パルスをカウントしたが、出力パ
ルス数にAFS13の出力周波数に対応した定数を乗じたも
のを計数してもよい。
ルス数にAFS13の出力周波数に対応した定数を乗じたも
のを計数してもよい。
さらに、クランク角の検出にクランク角センサ17でな
く、内燃機関1の点火信号を用いても同様の効果を奏す
る。
く、内燃機関1の点火信号を用いても同様の効果を奏す
る。
また、ここでは内燃機関1の1吸気当りのAFS13の出
力周波数にて制限したが、この周波数から計算される吸
入空気量または供給燃料量あるいはインジエクタ14のパ
ルス幅で制限してもこの実施例と同じ機能を得ることが
できる。
力周波数にて制限したが、この周波数から計算される吸
入空気量または供給燃料量あるいはインジエクタ14のパ
ルス幅で制限してもこの実施例と同じ機能を得ることが
できる。
この発明は以上説明した通り、内燃機関の1吸気行程
当たりの吸入空気量に対応した値を、内燃機関により定
まる値に基づいて設定したなまし定数を用いてなまし処
理し、このなまし処理した値を回転数に対応して演算さ
れた上限値により制限するようにした。これにより、内
燃機関が過渡運転状態にあっても内燃機関のシリンダ内
に吸入される吸入空気量を正確に演算することができ
る。内燃機関毎に適正ななまし定数を設定でき、吸入空
気量をより正確に演算することができる。スロットルバ
ルブが全開時近傍であっても正しい吸入空気量を得るこ
とができる。よって、種々の運転状態に対して適正な空
燃比制御を行うことができる。
当たりの吸入空気量に対応した値を、内燃機関により定
まる値に基づいて設定したなまし定数を用いてなまし処
理し、このなまし処理した値を回転数に対応して演算さ
れた上限値により制限するようにした。これにより、内
燃機関が過渡運転状態にあっても内燃機関のシリンダ内
に吸入される吸入空気量を正確に演算することができ
る。内燃機関毎に適正ななまし定数を設定でき、吸入空
気量をより正確に演算することができる。スロットルバ
ルブが全開時近傍であっても正しい吸入空気量を得るこ
とができる。よって、種々の運転状態に対して適正な空
燃比制御を行うことができる。
第1図はこの発明の内燃機関の燃料制御装置の一実施例
の構成を示すブロツク図、第2図は同上内燃機関の燃料
制御装置の具体例としての一実施例の構成を示すブロツ
ク図、第3図はこの発明の内燃機関の燃料制御装置に係
わる内燃機関の吸気系のモデルを示す構成図、第4図は
同上吸気系のクランク角に対する吸入空気量の関係を示
す図、第5図は同上内燃機関の燃料制御装置に適用され
る内燃機関の過渡時の吸入空気量の変化を示す波形図、
第6図は第2図の内燃機関の燃料制御装置におけるCPU
のメインプログラムの実行手順を示すフローチャート、
第7図は同上内燃機関の燃料制御装置の補正係数の特性
を示す図、第8図は同上内燃機関の燃料制御装置におけ
るAFSの出力に対する割込処理ルーチンを示すフローチ
ヤート、第9図は同上内燃機関の燃料制御装置における
クランク角センサの出力に対する割込処理ルーチンを示
すフローチヤート、第10図は第8図および第9図のフロ
ーチヤートのフローのタイミングを示すタイミングチヤ
ート、第11図は従来の内燃機関の燃料制御装置における
吸気管圧力と吸気量センサの出力の関係を示す図、第12
図は従来の内燃機関の燃料制御装置における時間対吸入
空気量の関係を示す図、第13図は従来の内燃機関の燃料
制御装置におけるスロツトルバルブ全開時の吸入空気量
の関係を示す図、第14図は従来の内燃機関の吸気系の概
略を示す図である。 1……内燃機関、12……スロツトルバルブ、13……エア
フローセンサ、14……インジエクタ、15……吸気管、17
……クランク角センサ、20……検出手段、21……演算手
段、22……制御手段。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
の構成を示すブロツク図、第2図は同上内燃機関の燃料
制御装置の具体例としての一実施例の構成を示すブロツ
ク図、第3図はこの発明の内燃機関の燃料制御装置に係
わる内燃機関の吸気系のモデルを示す構成図、第4図は
同上吸気系のクランク角に対する吸入空気量の関係を示
す図、第5図は同上内燃機関の燃料制御装置に適用され
る内燃機関の過渡時の吸入空気量の変化を示す波形図、
第6図は第2図の内燃機関の燃料制御装置におけるCPU
のメインプログラムの実行手順を示すフローチャート、
第7図は同上内燃機関の燃料制御装置の補正係数の特性
を示す図、第8図は同上内燃機関の燃料制御装置におけ
るAFSの出力に対する割込処理ルーチンを示すフローチ
ヤート、第9図は同上内燃機関の燃料制御装置における
クランク角センサの出力に対する割込処理ルーチンを示
すフローチヤート、第10図は第8図および第9図のフロ
ーチヤートのフローのタイミングを示すタイミングチヤ
ート、第11図は従来の内燃機関の燃料制御装置における
吸気管圧力と吸気量センサの出力の関係を示す図、第12
図は従来の内燃機関の燃料制御装置における時間対吸入
空気量の関係を示す図、第13図は従来の内燃機関の燃料
制御装置におけるスロツトルバルブ全開時の吸入空気量
の関係を示す図、第14図は従来の内燃機関の吸気系の概
略を示す図である。 1……内燃機関、12……スロツトルバルブ、13……エア
フローセンサ、14……インジエクタ、15……吸気管、17
……クランク角センサ、20……検出手段、21……演算手
段、22……制御手段。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】内燃機関の吸入空気量を検出する吸気量セ
ンサと、 上記内燃機関の回転に対応した信号を発生するクランク
角検出器と、 上記吸気量センサと上記クランク角検出器との出力に基
づき上記内燃機関の1吸気行程当たりの吸入空気量に対
応した値を演算する演算手段と、 この演算手段の出力を次の式に基づいてなまし処理する
なまし処理手段と、 Qe(n)=K・Qe(n1)+(1−K)・Qa(n) K≒1/(1+Vc/Vs) Qe(n):今回のなまし処理値、Qe(n−1):前回の
なまし処理値、 Qa(n):上記演算手段の今回の演算値、 K:なまし定数、Vc:上記内燃機関の1気筒当たりの容
積、 Vs:スロットルバルブから上記内燃機関までの吸気通路
容積、 上記内燃機関の回転数に対応してスロットルバルブ全開
時に上記内燃機関が1吸気行程で吸入することのできる
最大吸入空気量に対応した上限値を演算する上限値演算
手段と、 上記なまし処理手段の出力を上記上限値で制限する制限
手段と、 この制限手段の出力に基づき上記内燃機関への燃料供給
量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃
機関の燃料制御装置。 - 【請求項2】上限値演算手段で演算された上限値を、内
燃機関の冷却水温または吸入空気温に基づいて補正する
補正手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の内燃機関の燃料制御装置。 - 【請求項3】上記なまし定数Kは、上記内燃機関がアイ
ドル状態にあるときには上記内燃機関がアイドル状態に
ないときに比し小さな値に変更されることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の内燃機関の燃料制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252320A JPH0823323B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 内燃機関の燃料制御装置 |
| DE3735259A DE3735259C2 (de) | 1986-10-22 | 1987-10-17 | Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor |
| US07/111,256 US4905155A (en) | 1986-10-22 | 1987-10-19 | Fuel supply control apparatus for internal combustion engine |
| KR1019870011716A KR910002900B1 (ko) | 1986-10-22 | 1987-10-22 | 내연기관의 연료 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252320A JPH0823323B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 内燃機関の燃料制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105252A JPS63105252A (ja) | 1988-05-10 |
| JPH0823323B2 true JPH0823323B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=17235615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61252320A Expired - Lifetime JPH0823323B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 内燃機関の燃料制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4905155A (ja) |
| JP (1) | JPH0823323B2 (ja) |
| KR (1) | KR910002900B1 (ja) |
| DE (1) | DE3735259C2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940002958B1 (ko) * | 1987-06-26 | 1994-04-09 | 미쓰비시전기주식회사 | 엔진의 공연비 제어장치 |
| US4974563A (en) * | 1988-05-23 | 1990-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for estimating intake air amount |
| DE3844332A1 (de) * | 1988-12-30 | 1990-07-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur gemischaufbereitung bei einer brennkraftmaschine |
| JPH02204654A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-14 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置 |
| JPH07116966B2 (ja) * | 1990-01-17 | 1995-12-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の燃料制御装置 |
| JP2621548B2 (ja) * | 1990-02-23 | 1997-06-18 | 三菱電機株式会社 | エンジンの制御装置 |
| US5229946A (en) * | 1991-08-19 | 1993-07-20 | Motorola, Inc. | Method for optimizing engine performance for different blends of fuel |
| FR3128490B1 (fr) | 2021-10-27 | 2025-10-10 | Vitesco Technologies | Procédé d’estimation de la pression atmosphérique pour un moteur à combustion interne |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5412011A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | Intake-air amount detecting apparatus for internal combustion engine |
| JPS5525509A (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-23 | Nissan Motor Co Ltd | Device for detecting intake air amount in internal combustion engine |
| JPS5598624A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-26 | Nippon Denso Co Ltd | Fuel injection controlling method |
| JPS586225U (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-14 | 日産自動車株式会社 | 機関吸気流量計測用カルマン渦流量計の信号処理装置 |
| JPS58174129A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御方法 |
| JPS59170432A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の電子燃料噴射装置 |
| JPS6143234A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
| JPS6189938A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの高負荷運転時の燃料供給制御方法 |
| JPS61229955A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-14 | Hitachi Ltd | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| US4819490A (en) * | 1985-07-16 | 1989-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Karman vortex sensor type flow rate measuring system |
| JPS6296751A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JPS6299651A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-09 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 |
| JPH0827203B2 (ja) * | 1986-01-13 | 1996-03-21 | 日産自動車株式会社 | エンジンの吸入空気量検出装置 |
| KR900000145B1 (ko) * | 1986-04-23 | 1990-01-20 | 미쓰비시전기 주식회사 | 내연기관의 연료제어장치 |
| JPH0823325B2 (ja) * | 1986-04-29 | 1996-03-06 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃料制御装置 |
| JPS62265438A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃料制御装置 |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP61252320A patent/JPH0823323B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-10-17 DE DE3735259A patent/DE3735259C2/de not_active Expired - Lifetime
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