JPS6161926A - エンジンのトルク変動制御装置 - Google Patents

エンジンのトルク変動制御装置

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JPS6161926A
JPS6161926A JP18305684A JP18305684A JPS6161926A JP S6161926 A JPS6161926 A JP S6161926A JP 18305684 A JP18305684 A JP 18305684A JP 18305684 A JP18305684 A JP 18305684A JP S6161926 A JPS6161926 A JP S6161926A
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JP
Japan
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torque
electric drive
engine
circuit
control
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Application number
JP18305684A
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English (en)
Inventor
Hideki Tanaka
英樹 田中
Harumi Azuma
東 晴己
Takashige Tokushima
徳島 孝成
Shigeki Hamada
浜田 茂樹
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/06Engines with means for equalising torque

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は■クランのトルク変動を抑制するための1ヘル
ク変動制御装置に関1゛るものである。
N、Y来技術) 一般に自動中等の−「クランにおい−C(、EXエンジ
ンの作動に伴っ(−クランクシ1171−に周期的なト
ルク変動が牛じ、このトルク変動が振’n+騒7°1の
原因どなり、J、た運転者に不快感を与λる要素ど/′
l゛るので、この31、うなトルク変動はできるだ(J
抑制することが望ましい、。
従来、このJ、う4cトルク変動を抑制゛する装置どし
ては、特開昭55−1 /l 31月公報(,1示され
るにうに、クランクシャツ1−どどもに回転する永久1
に石を用いIC第1の[餞束発生手段と、こhに対応し
て非回転部に設(〕られた電磁右からイする第2の口1
束発生手段とを備え、第2のlif&東発生手段に通電
Jることにより、クランクシl771へに発生ザる回転
トルクどほば逆位相の1公気1ヘルクがクランクシャフ
トに加えられるJ、うにした装■がある。また」−記公
報では、加速状態ど減速状態どに応じて磁気トルクのク
ランクシ1シフトへの印加り向を変化させる手段をざら
に貝(4^1Jることも提案されている。
−1記装置は、永久m石を用いた第1の磁束発生手段の
回転に伴ってクランクシ1?71〜に加えられる11気
トルクが変動伏るようにしたものであって、磁気トルク
が任[・ルクど/iるとき!〕逆1ヘルクどイrるどき
・b第20口)束発生手段で電力が消費されることどな
るが、燃費等の面からtrLできるたりエネルギーを消
費すること’、K < hルク変動を抑制することが望
、Jニジい。そしてこのよう4i=要求を満足した」で
、どくに加速時には出力を高めて加速1!1能を向上ざ
1!ることが望ましい。
(発明0月」的) 本発明はこれらの事情に鑑み、クランクシ鵞?ノドに発
生するi〜ルク変動を抑制し、しか1)エネルギー[1
スを小さくJることができ、その]−1加速++能を向
、1−IJることができるエンジンのトルク変動制御装
置を提供するものである。
(発明の構成) 本発明のトルク変動制御装置は、エンジンにより駆動さ
れてクランクシ1771−に逆1・・ルクをLjえる発
電装置と、クランクシレノ1−に1トルクをりえる電気
駆動装置−ノと、クランクシt・フトに発生する1ヘル
クの周期的変動と同期しく、トルク増人時に上記発電装
置を作動さl、トルク減少時に上記電気駆動装置をr1
動ざ1するトルク変動制御用の制911手段と、エンジ
ンの加速状態を検出する加速検出手段と、この加速検出
手段の出力を受りて、加速状態にat>るどきには電気
駆動装置に。1.って与λられる正トルクを増加ざlj
:る補正手段とを備λたちのである。つまり、エンジン
の作動によって生じるi−ルタ変動(、一対し、この変
動を抑制するJ、うに正トルクど逆トルクJ′を加え、
か−)逆I・ルクは発電により与えられる、」、うにし
、またどくに加速状態にあるときは電気駆動装置にJ、
って加えられるトルクを増大さ1することに、J:つて
出力を高めるようにしlCものである。
(実施例) 第1図乃至第3図は本発明のトルク変動制御装置に具備
される発電装置および電気駆動装置Nの構造の一実施例
を示しでおり、この実施例では、クランクシャフト1に
取イ・1【ノられたフライホイール2の外周と、その周
囲の非回転部分とに、発電装置お、1、び雷気駆動装■
を構成Jる電磁m’lイルが配設されでいる。1/、に
わち、シリンダブロック3の側方にA3いてクランクシ
ャツ1〜1の側端にはフライホイール2が取付けられ、
その外方にクラッチ機構4が装備されるとともに、フラ
イホイール2の周囲にはクラッチハウジング5を取付1
ノる取ト1部材6がシリンダブロック3にl?;IMさ
れでいる。
この部分において、十記取(N1部材6の内周面にナボ
ータ6aを介して固定側電磁コイル(以′F[固定−I
イル1という)7が装備されるどど1)に、フライホイ
ール2の外周面に2種類の回転側電磁二Jイル(1メー
ト[回転コイル1という)8,9おJ:び化+1+体1
0が装備されている3、またフライホイール2の内方に
おいてクランクシャット1の外周部にit ll’f流
了11およびスリップリング12が設りられ、それぞれ
にブラシ13.14が接触している。なc1メ、15は
ディストす1ビニ1−タである。
固定=Iイル7はt−夕どAルタネータの名固定側=1
イルの役[1を、1トねるらので、配線+M造を概略=
 5− 的に表わした第り図A’> J:び第7図にポリように
、三相構造で蛇行状に配設されており、コント[]−ル
コニッl−20に接続されCいる。そして、後に詳1f
li ′?lるJ:うに二1ントロールコニット20に
おいて上記固定−1イル7に接続される回路が電気駆動
用と発電用とに切換えられるように(iっている。
またフライホイール2の外周に装備された2秤類の回転
コイル8.9はそれぞれ1−タのアーマヂコアコイルお
よびAルタネータのフィールドコイルの役11を果づ゛
らので°、第1回転コイル8は第1図に承すように、1
−タのアーマヂコア]イルど同へ゛の所定の配線構造で
整流子11に接続され、第2回転−1イル9は第6図に
示Jにうに蛇行状に配設されて、スリップリング12に
接続されている。これらの回転コイル8.9には、後に
詳述づるようにコント・ロールユニット20からそれぞ
れ所定時に通電されるようにtlつている。そして、第
5図に示すJ、うに、」ントロールコニット20から端
子aを介して固定コイル7おJ:び第1回転−1イル8
に通電されたどきは、固定子側(取イ]部−6= 祠6の内周)と回転子側(フラーイホイール2の外周)
とが所定の極性で磁化されることにより、これらがモー
タの役目を果し、クランクシャフト1にiUhルクを加
える電気駆動装置16を構成づ−る。
;1:た第7図に示Td−J:うに、端子すを介して第
2回転コイル9に通電されるとともに固定二1イル7が
]ント1]−ル]ニツl−2(’)内の整流回路30に
接続されたどき(、Jl、これらが発電装置17を構成
し、第1回転コイル8の回転に伴って発電が行われ、こ
れにJ、ってクシンクシャフ1−1に逆1−・ルクが加
えられるようになっている。
第8図はトルク変仙制御装置の回路構造を示しており、
この図においで、21はスター1〜スイツチ21aおJ
:びイグニッションスイッチ21bを含#r ”I’−
スイッチ、22はバッテリである。この図に示J゛よう
に=]ラント]−ルコニツト20は、キースイッチ21
を介してバッテリ22に接続され!、:切換回路23ど
、この切換回路23に接続された第1駆動回路24お。
1.び第2駆動回路25と、この各駆動回路2/1.2
5の駆動タイミングをイれぞれ制御+する各タイミング
制御回路26.27ど、゛電気駆動用a)J、び発電用
の名電流調整回路28.29ど、整流回路30どを備え
ている。
、L−ii[コ第1駆動回′I824 +、i、駆動状
態どイfつだどきに固定1イル7ど電流調整回路28お
j;び第1回転コイル8を18続j)でこれらに通電し
、つ:1り第5図に示()lこ雷気卯動装岡16を作動
(\■るJ:うになっている。:1;たこの第1駆動回
路24が11”駆動状態にあるとぎには1^1定=1イ
ル7が整流回路30を介してバッテリ22に接続され、
充電用の回路が形成されるJ、うに4L:つている。−
・h1第2駆動回路25(よ駆動状]111と4iつた
どきに第1回転コイル8に通電し、を−)で第1駆動回
路24が非駆動状態にあって第2駆動回路25が駆動状
態と4+:つだどき、第7図に示した介電装数17が作
動して、バッテリ22に充電されるようになっている。
上記切換回路23おJ:びタイミング制御回路26.2
74;LCPU31kmよつT制御すtt ’+ CP
 U31にはクランク角センリ32からのクランク角検
出(1月と、負圧レンジ−33からの吸気0圧検出信号
とが入力されている。イして、エンジンの始動時には電
気駆動装置16が連続的に作動してスタータの役[1を
果1ように、切換回路23を介して第1駆動回路24が
バッテリ22に接続される。
また始動後番よ、各タイミング制御回路26.27の出
力に応じて各駆動回路24.25が働くように各駆動回
路24.25とバッテリ22どの接続状態が切換えられ
、CP tJ 31により各タイミング制御回路26.
27を介して各駆動回路24゜25の駆動タイミングが
制tIlされるJ、うにしている。
こうして、CPU31おJ:び各タイミング制御回路2
6.27により、トルク変動に応じて電気駆動装置16
および発電装置170作動を制御11′!iる制御手段
が構成され、この制御手段【よ、クランクシレフト1に
発(1−するトルク変動を抑制するように上記各装置1
6.17の作動タイミングを制御している。つまり、例
えば4気筒4ナイクルエンジンでl:L、第9図(A)
に示すようにクランクシトフ1〜1の発1L−Jるトル
クがクランク角で1 F2O3の周期をもつTIi′1
減り−るので、CP jJ 31においτは、第9図(
B)および(0)に示?Jにうに、発生i−ルクの11
1人11¥と減少時(逆トルク発生時)とに対応するよ
うに発電装置17ど電気駆動装置16の各作動タイミン
グを設定し、例えば−どレソれの作fII始期Da、0
sa3.J−iび作動期間0 +a。
Itsをクランク角で設定する。−ぞして、クランク角
17ン′132により検出されたクランク角に応じ、各
タイミング制御回路26.27および各駆動回路24.
25を介し、電気駆動装置16 d;よび発電装置17
をぞれぞれ設定したタイミングで作動するようにしてい
る。
さらに上記c P U 311ull、例エバ負JT 
t= ン1f 33からの信号にL(づいて吸気負圧の
変化率を調べることにJ:り加速状態を検出1)、加速
状態にあるとぎには第9図(C)に破線で示t J、う
に電気駆動装置16の作動期間θtsを大ぎくすること
によって電気駆動装置16からクランクシャフト1に加
えられる1トルク量を増加さIJ”、こうして加速検出
−「段i13 、Lび加速時の補iト手段を構成1ノて
いる。
イfお、加速1.1以外(21、電気駆動装「116お
Jζび発電14間17の作動期間01s、/)taを一
定に設定しておいで(>よいが、エンジン回転数やi荷
(吸気1’J JT )にJ、ってトルク変動J7iが
相違J−るため、それに応じて上記各装置16.17の
V[動朋間θts。
/71−aおJ、び作動始期Is、Daを設定した上で
、加速状1111どイ1ったどぎに電気駆動装置′16
の作動期間/71sを補1[覆ることが望ましい。また
、エンジン回転数が比較的低いどきは、爆発力に起因し
IC爆発トルク変動に。1;−)で第10図に実線で示
す、1、うr’f、 l・ルク変動どなるが、iFンジ
ン回転数がある稈ICt高<イ「るど、ビス1ヘン系の
慣性力に起因し/、: +肖1/Il・ルクが増大り−
ることにより、負110図に破線で示1、うに低回転時
と比べてクランク角で!′)00イit相がずれた1ヘ
ルク変動が生じ、エンジン回転数とトルク変動品との関
係を示(」第11図においてトルク変動吊が極小ど2i
る同転数r1を境に、これより低回転側と高回転側とで
1−配のJ:うなトルク変動のIII相のずれが生じる
。このため、後に)「1−プレー1−で示11制御の具
体例では、十hi!回転数r1をli’5に電気駆動装
Fl 16 J3 、J、び発電装置17の作動タイミ
ングを変えるJ:うにし−Cいる。さらにI222回転
数が極めて高い領域l・はトルク変動制ネ11の要求が
乏しく、かつ制御がR11シいため、トルク変動制御の
上限回転数r gを設定し、この上限回転数rQを紹;
1ない範囲でトルク変動制御を行うようにし−Cいる。
このトルク変動制御装置に。1、る制御の具体例を第1
2図の70−チャ−1・にJ、って次に説明Jる3゜こ
の70−ブtI−l〜にa3いては、先ず一■ンジン始
動の際の処理どして、ステップS1でクランク角の周期
計測等に基づいて求めら4するエンジン回転数Rを読込
み、ステップS2でスター1〜スイツチ21E1がON
か否かを調べる。スタートスイッヂ2 ’l aがON
と/iっだとぎはエンジン回転数]Rが所定値R5IJ
、り大きい完溶状態になるまで、始動用の回路を選択し
゛C固定二]コイ7おJζび第1回転T1イル8に通電
しくステップS3へ・S5)、つまり、前記切換回路2
3を介して第1駆動回路24を連続的に駆動さE!、固
定T1イル7ど第1回転コイル8どを用いた電気駆i1
i!+装置゛/16をスタータどIノて働かμる1、そ
してTンジン回転数Rが所定1iri RI J:り大
ぎくなったときはステップS7に移る。なA3、ステッ
プS2でスター1〜スイツチ21aがONどなっていな
いことを判別したときは、Tンジン回転数Rが所定値R
2以下であるどステップ$1にbミリ、所定値R2より
人きいどステップS7に移る(ステップSs)。
次に々j)動後の処理どして、ステップS7でイグニッ
ションスイッチ21bがONとなっているか否かを調べ
る。イしてイグニッションスイッチ21bがONであれ
ば、エンジン回転数rおにび吸′気負圧Vを読込み(ス
テップS8)、次にエンジン回転数rが1ヘルク変動制
御の」−眼設定値rg以Fか否かを調べる(ステップS
O)。ぞし”C上限設定蛸r口、lり人きεノれば発電
用の回路を選択して第1回転T1イル8に通電【ノ(ス
テップS10,511)、つまり第1駆動回路24を非
駆動状態とするとともに第2駆動回路25を駆動状fr
、iどするこどにより発電4ム置17を働か1!る。
J、たエンジン回転数がトルク変動制御の上限設定値r
(11ズFであれば、トルク変動制御のための処理を行
う。この処理どして【、1、スラップS9に続いてエン
ジン回転数「゛が前記のトルク変V)+吊が極小どイす
る回転数11未満か否かをIIIべ(スラップ512)
、この回転数11未満の低速域にあるどき(、■電気駆
動gln16JりJ、び発電装置17の各作動始期O8
,Oaをぞれぞれ低速域でのトルク変動に応じた舶θS
1.Oa1に設定しくステップS 13 ) 、この回
転数r1以上の高速域にあるとき(ま上記各作動始期θ
s、Oaをくれぞれ高速域でのトルク変動に応じた11
r1θ82.0B2に設定づる(ステップ514)。こ
れらの値は予め運転状態に対応づ()たマツプどして図
外のメモリに記憶させておき、このマツプから現実の運
転状態に応じに値を読出す。さらに、ステップS 15
で吸気負圧Vの変化率を調べることに、」、って加速状
態にあるか否かを判別し、つまり加速11.sには吸気
負圧が減少覆るので、負圧減少方向(圧力十シ1方向)
の変化率(d v/d t )がぶ)定(+fi (X
 J:り人ぎいか否かを調べる。イして、1−開度(1
−率(d v / (11: )が設定(IC1α以下
どなる定常運転時には、発電装置および電気駆動装置の
各作動1111間0(a、θtsをイれぞ11、−[ク
ラン回!l17i数お」、び吸気負圧Vに応じてこれら
の関数どして求め!、:1直1’a (r、 v)、f
s(r、v)に設定J−る(ステップS1a 、 S1
7 ) 、。
また−1−開度化率(dv/dl:)が設定揃αより大
ぎり<「る加速時(こは、発電装置の作動期間Otaを
定常運転時と同様の設定値fa(r、v)とり−る一方
、電気駆動装置の作動期間θISを定常運転時の設定値
fs (r、v)に1J、りも大ぎい補正係数1くを重
1.>リ−ることにより定常運転時31:す′b長く設
定する(ステップS18.519)。
次に、ステップL) 20でクランク角θを入力する。
そして、クランク角θが発電装「117の作動始期Oa
から作動終期(/7a−+−/1ta)までの設定範囲
にある状態どなったどきには、タイミング制御回路27
を介して第2駆動回路25を駆動ざμることにより第2
回転]イル9に通′i4iする(ステップ= 15 = S21.522)。またクランク角0が電気駆動具’F
f16の作動始期0Sから作動終期(O3+0tS)ま
での設定範囲にある状態どなったどぎには、タイミング
制御回路26を介して第1駆動回路2/1を駆動さぜる
ことにJ、り固定]イル7おJ、び第1回転]イル8に
通電する(スフ−ツブS23 、824 ) 。
クランク角Oが十配各設定範囲にないどきにはステップ
S7に戻ってそれ以下の処即を繰返り′9、なおイグニ
ッションスイツブ21bがO「1」にされて1−クラン
が停止するど、ステップS7でこれが判別されて制御動
伯が終了−・Jる。
以−1−のフ[1−ブ+−−l−に従った制御により、
エンジン始動後で1ヘルク変動制御が行われるべき運転
状態にあるとき(゛L1発電発電霞17おJ:び電気駆
動装置16がイれぞれ所定のタイミングで作動され、前
述のようにクランクシャフト1に発生するトルクが第9
図(Δ)のように4する場合は第9図([3)おJ:び
(C)に示1ように設定されたタイミングで上記各装b
Ti17.I6が作動される。従って、第9図(1つ)
に示すように、発生トルクの= 16− 増大時に発電装置17から逆トルクが加えられ、発生ト
ルクが逆トルクとなるときに電気駆動装置1GからiT
E l〜シルク加λられることとなり、これらの付加[
・ルクど発生1ヘルクとの合成トルクは第9図(A)に
1点鎖線で示ずJ:うになって、トルク変動が抑制され
る。−Cして、とくに逆トルクが加えられるどきは発電
が行われるのでエネルギーが回収され、トルク変動抑制
のためのエネルギーロスが小さく <’>る。
また、どくに加速時には、第9図(C)に破線で示すよ
うに電気駆動装置16の作動期間θ[Sが大きくされる
ことにJ、す、第9図(r))に破線で承りようにクラ
ンクシ11フト1に加えられる11ヘルクが増加し、こ
れにより合成トルクの平均値が定常運転時よりも高めら
れ、つまり出力が高められることとなる。
なお、1ヘルク!dを制御、補正する手段としては、前
記電流調整回路28.29をCP U 31によって制
御Jることにより、回転]イル8,9に送られる電流を
制御してもよく、この場合、加速時には第1回転]、イ
ル8に送られる電流を増加させればよい。
電気駆動装置16および発電装置17の貝イ4・(1〃
造も上記実施例に限定されり゛、例えばクランクシV7
1−にギヤを介して連結した回転軸とその周囲の非回転
部とにこ(tらの装置を構成する電磁−1イルを配設し
てもよく、またー・般のエンジンに具備されたものと同
様のスタークおよびオルタネータを利用して、これに対
する通電を制御JることにJ:リトルク制御を行うJ、
うにし、あるいはスタータおよびオルタネータとは別に
1ヘルク制御のための電気駆動装置1613 J:び発
電装置17を設置〕る、」こうにlノでもよい。
(発明の効果) 以上のにうに本発明は、クランクシ17フトに発生する
トルク変動に同期しで、発生トルク増大時に発電装置を
作動させることにJ、り逆トルクを加える。
1、うにするどどもに、/III iI Il、’+に
は電気駆動装置Nによ−)て加えられる正トルクを増加
させるJ、うにしているため、定常運転時にはエネルギ
ー[1スを94丁<シつつトルク変動を抑制して騒音や
不快感を軽減することができ、加速時には出力を高めて
加速性能を向上υることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にお【プる発電装置おJ、び電気駆動装
置の構造の一実施例を示す縦断正面図、第2図は同縦断
側面図、第3図は同概略斜視図、第4図乃至第7FXI
は発電装置および電気駆動装置を構成Jるコイルの配線
構造を示J−概略図、第8図は1ヘルク変動制御装買の
回路構成の実施例を示すブロック図、第9図(Δ)、(
1’3)、(C)、(D)は発生トルク変動ど発電装置
および電気駆動装置の各作動タイミングどイ・1加1ヘ
ルクどの関係説明図、第10図は低速域と高速域とにお
(Jる発生トルク変動の特t!1図、第11図はエンジ
ン回転数とトルク変lIIωとの関係を示1説明図、第
12図は制御の70−ブty−1へである。 16・・・電気駆動装置、17・・・発電装置、20・
・・=」ン1〜1〜ロールユニツ124.25・・・駆
動回路、26.27・・・タイミング制御回路、31・
・・CP LJ 。 第4図 4ml漆込さ よ払層偕酬 −−r) く        公

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.エンジンにより駆動されてクランクシャフトに逆ト
    ルクを与える発電装置と、クランクシャフトに正トルク
    を与える電気駆動装置と、クランクシャフトに発生する
    トルクの周期的変動と同期して、トルク増大時に上記発
    電装置を作動させ、トルク減少時に上記電気駆動装置を
    作動させるトルク変動制御用の制御手段と、エンジンの
    加速状態を検出する加速検出手段と、この加速検出手段
    の出力を受けて、加速状態にあるときには電気駆動装置
    によって与えられる正トルクを増加させる補正手段とを
    備えたことを特徴とするエンジンのトルク変動制御装置
JP18305684A 1984-08-31 1984-08-31 エンジンのトルク変動制御装置 Pending JPS6161926A (ja)

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JP18305684A JPS6161926A (ja) 1984-08-31 1984-08-31 エンジンのトルク変動制御装置

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JP18305684A JPS6161926A (ja) 1984-08-31 1984-08-31 エンジンのトルク変動制御装置

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JPS6161926A true JPS6161926A (ja) 1986-03-29

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JP18305684A Pending JPS6161926A (ja) 1984-08-31 1984-08-31 エンジンのトルク変動制御装置

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JP (1) JPS6161926A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62298622A (ja) * 1986-06-18 1987-12-25 Isuzu Motors Ltd 内燃機関のトルク制御装置
JPH0241690A (ja) * 1988-07-28 1990-02-09 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置
JPH02139121A (ja) * 1988-11-15 1990-05-29 Yushiro Chem Ind Co Ltd 放電加工機用水溶性加工液
WO1999066184A1 (fr) * 1998-06-19 1999-12-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de commande de vehicule a entrainement hybride
US6487998B1 (en) * 1995-08-31 2002-12-03 Isad Electronic Systems Gmbh & Co., Kg Drive system, particularly for a motor vehicle, and process for operating it
JP2014224532A (ja) * 2013-05-10 2014-12-04 ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company アクティブトルク制御を伴う発電エンジンフライホイール

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