JPH07103077A - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流制御装置Info
- Publication number
- JPH07103077A JPH07103077A JP5251787A JP25178793A JPH07103077A JP H07103077 A JPH07103077 A JP H07103077A JP 5251787 A JP5251787 A JP 5251787A JP 25178793 A JP25178793 A JP 25178793A JP H07103077 A JPH07103077 A JP H07103077A
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- Japan
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- exhaust gas
- gas recirculation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】排気還流によって吸気系における水分量が増大
することにより、低温条件下で噴射弁に対して多量の水
分が氷結することを回避する。 【構成】排気還流を行なう条件であるときに(S2)、
始動時の冷却水温度が所定温度以下であったか否かを判
別する(S3)。そして、始動時の冷却水温度が所定温
度以下であったときには、始動からの経過時間が所定時
間以上になるまでは(S4)排気還流を強制的に停止さ
せる(S5)。
することにより、低温条件下で噴射弁に対して多量の水
分が氷結することを回避する。 【構成】排気還流を行なう条件であるときに(S2)、
始動時の冷却水温度が所定温度以下であったか否かを判
別する(S3)。そして、始動時の冷却水温度が所定温
度以下であったときには、始動からの経過時間が所定時
間以上になるまでは(S4)排気還流を強制的に停止さ
せる(S5)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は機関排気の一部を吸気系
に還流させる内燃機関の排気還流制御装置に関する。
に還流させる内燃機関の排気還流制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、自動車用内燃機関において、
機関排気中のNOxを低減するための装置として、機関
排気の一部を吸気マニホールドへ還流させることによ
り、最高燃焼温度を下げて、NOxの生成を減少させる
排気還流装置(EGR)が知られている。
機関排気中のNOxを低減するための装置として、機関
排気の一部を吸気マニホールドへ還流させることによ
り、最高燃焼温度を下げて、NOxの生成を減少させる
排気還流装置(EGR)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、機関排気中
には比較的多くの水分が存在するため、排気還流を実行
すると、機関吸気系における水分量を増大させることに
なってしまう。尚、吸気系における水分量は、上記の排
気還流によるものの他、オイル中の水分がブローバイガ
スで運ばれて発生するもの等があるが、これに比べて排
気還流で運ばれる水分量が多いという特性を有する。
には比較的多くの水分が存在するため、排気還流を実行
すると、機関吸気系における水分量を増大させることに
なってしまう。尚、吸気系における水分量は、上記の排
気還流によるものの他、オイル中の水分がブローバイガ
スで運ばれて発生するもの等があるが、これに比べて排
気還流で運ばれる水分量が多いという特性を有する。
【0004】ここで、排気還流によって多くの水分が吸
気系に運ばれると、以下のような過程によって燃料噴射
弁の噴孔周辺の金属部に氷結が発生し、噴射特性の変
動,始動不良等を招く惧れがあった。即ち、外気温度の
低い状態(0℃以下)での機関運転中においては燃料の
気化潜熱によって燃料噴射弁の噴孔付近が冷やされるた
め、吸気中の水分が前記冷やされた噴孔付近に付着して
霜状に氷結する。かかる状態で、機関を停止させると、
吸気系の雰囲気温度の上昇に伴って燃料噴射弁の温度が
上昇し、前記霜状に付着した氷が溶けて水滴になると共
に、燃料噴射弁の温度と雰囲気温度との差で結露が発生
し、燃料噴射弁に付着する水分量が増大する。このよう
にして多量の水滴が付着した状態で、外気温度の影響で
燃料噴射弁の温度が下がると、前記付着していた水滴が
氷結することになる。そして、前記氷結が噴射弁の噴孔
部に生じると、再始動時の燃料噴射に悪影響を与え、最
悪は始動不良を発生させてしまう惧れがあった。
気系に運ばれると、以下のような過程によって燃料噴射
弁の噴孔周辺の金属部に氷結が発生し、噴射特性の変
動,始動不良等を招く惧れがあった。即ち、外気温度の
低い状態(0℃以下)での機関運転中においては燃料の
気化潜熱によって燃料噴射弁の噴孔付近が冷やされるた
め、吸気中の水分が前記冷やされた噴孔付近に付着して
霜状に氷結する。かかる状態で、機関を停止させると、
吸気系の雰囲気温度の上昇に伴って燃料噴射弁の温度が
上昇し、前記霜状に付着した氷が溶けて水滴になると共
に、燃料噴射弁の温度と雰囲気温度との差で結露が発生
し、燃料噴射弁に付着する水分量が増大する。このよう
にして多量の水滴が付着した状態で、外気温度の影響で
燃料噴射弁の温度が下がると、前記付着していた水滴が
氷結することになる。そして、前記氷結が噴射弁の噴孔
部に生じると、再始動時の燃料噴射に悪影響を与え、最
悪は始動不良を発生させてしまう惧れがあった。
【0005】かかる不具合は、温度環境と吸気系におけ
る水分量とを要因として発生するものであり、特に、吸
気系における水分量は前述のように排気還流の影響を最
も大きく受けて増大するものである。本発明は上記問題
点に鑑みなされたものであり、燃料噴射弁の噴孔付近に
おける氷結が発生する環境条件(温度条件)にあるとき
に、排気還流によって吸気系における水分量が増大する
ことを回避し、以て、前記氷結の発生を未然に防止でき
るようにすることを目的とする。
る水分量とを要因として発生するものであり、特に、吸
気系における水分量は前述のように排気還流の影響を最
も大きく受けて増大するものである。本発明は上記問題
点に鑑みなされたものであり、燃料噴射弁の噴孔付近に
おける氷結が発生する環境条件(温度条件)にあるとき
に、排気還流によって吸気系における水分量が増大する
ことを回避し、以て、前記氷結の発生を未然に防止でき
るようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の排気還流制御装置は、図1に示すように構成
れる。図1において、排気還流制御手段は、機関排気の
一部を吸気系に還流させる排気還流通路を機関運転条件
に応じて開閉する。
内燃機関の排気還流制御装置は、図1に示すように構成
れる。図1において、排気還流制御手段は、機関排気の
一部を吸気系に還流させる排気還流通路を機関運転条件
に応じて開閉する。
【0007】また、始動時排気還流停止手段は、機関始
動から機関温度検出手段で検出された機関始動時の機関
温度に応じた所定期間だけ、前記排気還流制御手段に優
先して前記排気還流通路を強制的に閉状態に保持させ
る。
動から機関温度検出手段で検出された機関始動時の機関
温度に応じた所定期間だけ、前記排気還流制御手段に優
先して前記排気還流通路を強制的に閉状態に保持させ
る。
【0008】
【作用】かかる構成によると、機関が始動されてから始
動時の機関温度に応じた期間だけ排気還流が強制的に停
止される。従って、冷機始動時で噴射弁における氷結発
生の温度条件が成立しているときに排気還流を強制的に
停止させて、吸気系における水分量の大幅な増大を回避
することが可能となり、以て、たとえ氷結発生の温度条
件が成立していても、吸気系の水分量を低く抑えること
で、燃料噴射弁の噴孔付近に氷結が発生することを回避
し得る。
動時の機関温度に応じた期間だけ排気還流が強制的に停
止される。従って、冷機始動時で噴射弁における氷結発
生の温度条件が成立しているときに排気還流を強制的に
停止させて、吸気系における水分量の大幅な増大を回避
することが可能となり、以て、たとえ氷結発生の温度条
件が成立していても、吸気系の水分量を低く抑えること
で、燃料噴射弁の噴孔付近に氷結が発生することを回避
し得る。
【0009】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
のシステム構成を示す図2において、機関1の排気マニ
ホールド2と吸気マニホールド3とを連通させる排気還
流通路4が設けられており、この排気還流通路4は、E
GRコントロールバルブ5によって開閉されるようにな
っている。
のシステム構成を示す図2において、機関1の排気マニ
ホールド2と吸気マニホールド3とを連通させる排気還
流通路4が設けられており、この排気還流通路4は、E
GRコントロールバルブ5によって開閉されるようにな
っている。
【0010】前記EGRコントロールバルブ5は、コイ
ルスプリングによる閉弁方向の付勢力に抗して機関の吸
入負圧を作用させることで開弁されるダイヤフラム式の
バルブであり、その圧力室とスロットル弁6下流側の吸
気マニホールド3とを連通させる負圧導入通路7が設け
られており、該負圧導入通路7を介して前記圧力室に機
関1の吸入負圧を導くことで開弁される。
ルスプリングによる閉弁方向の付勢力に抗して機関の吸
入負圧を作用させることで開弁されるダイヤフラム式の
バルブであり、その圧力室とスロットル弁6下流側の吸
気マニホールド3とを連通させる負圧導入通路7が設け
られており、該負圧導入通路7を介して前記圧力室に機
関1の吸入負圧を導くことで開弁される。
【0011】前記負圧導入通路7には、コントロールユ
ニット8によってオン・オフ制御されるEGRコントロ
ールソレノイド9が介装されており、該EGRコントロ
ールソレノイド9の開閉制御を介して前記EGRコント
ロールバルブ5の開閉、即ち、排気還流をオン・オフ的
に制御できるようになっている。尚、10は排気圧力とマ
ニホールド負圧によりダイヤフラムが作動し、前記EG
Rコントロールバルブ5を制御する負圧を決定するダイ
ヤフラム式のBPTバルブであり、上記EGRコントロ
ールバルブ5,EGRコントロールソレノイド9,BP
Tバルブ10及びコントロールユニット8によって本実施
例における排気還流制御手段が構成される。
ニット8によってオン・オフ制御されるEGRコントロ
ールソレノイド9が介装されており、該EGRコントロ
ールソレノイド9の開閉制御を介して前記EGRコント
ロールバルブ5の開閉、即ち、排気還流をオン・オフ的
に制御できるようになっている。尚、10は排気圧力とマ
ニホールド負圧によりダイヤフラムが作動し、前記EG
Rコントロールバルブ5を制御する負圧を決定するダイ
ヤフラム式のBPTバルブであり、上記EGRコントロ
ールバルブ5,EGRコントロールソレノイド9,BP
Tバルブ10及びコントロールユニット8によって本実施
例における排気還流制御手段が構成される。
【0012】前記コントロールユニット8には、水温セ
ンサ11(機関温度検出手段)から出力される冷却水温度
信号Twの他、機関回転数Ne,機関吸入空気量Qなど
の検出信号が各センサから入力されると共に、図示しな
いイグニッションスイッチのオン・オフ信号が入力さ
れ、これらから判別される機関運転条件に基づいて排気
中のNOxを有効に低減させるべく前記EGRコントロ
ールソレノイド9をオン・オフ制御する。
ンサ11(機関温度検出手段)から出力される冷却水温度
信号Twの他、機関回転数Ne,機関吸入空気量Qなど
の検出信号が各センサから入力されると共に、図示しな
いイグニッションスイッチのオン・オフ信号が入力さ
れ、これらから判別される機関運転条件に基づいて排気
中のNOxを有効に低減させるべく前記EGRコントロ
ールソレノイド9をオン・オフ制御する。
【0013】また、吸気マニホールド3の各ブランチ部
には、電磁式の燃料噴射弁12が設けられており、前記コ
ントロールユニット8は、前述の各検出信号に基づいて
前記噴射弁12に送る噴射パルス信号のパルス幅を演算
し、機関回転に同期したタイミングで前記噴射パルス信
号を出力する。ここで、前記コントロールユニット8に
よる排気還流制御を、図3のフローチャートに従って詳
細に説明する。
には、電磁式の燃料噴射弁12が設けられており、前記コ
ントロールユニット8は、前述の各検出信号に基づいて
前記噴射弁12に送る噴射パルス信号のパルス幅を演算
し、機関回転に同期したタイミングで前記噴射パルス信
号を出力する。ここで、前記コントロールユニット8に
よる排気還流制御を、図3のフローチャートに従って詳
細に説明する。
【0014】尚、本実施例において、始動時排気還流停
止手段としての機能は、前記図3のフローチャートに示
すようにコントロールユニット8がソフトウェア的に備
えている。図3のフローチャートにおいて、まず、ステ
ップ1(図中ではS1としてある。以下同様)では、冷
却水温度Tw,機関吸入空気量Q,機関回転数Neなど
の機関運転条件を示す各種パラメータを入力する。
止手段としての機能は、前記図3のフローチャートに示
すようにコントロールユニット8がソフトウェア的に備
えている。図3のフローチャートにおいて、まず、ステ
ップ1(図中ではS1としてある。以下同様)では、冷
却水温度Tw,機関吸入空気量Q,機関回転数Neなど
の機関運転条件を示す各種パラメータを入力する。
【0015】そして、次のステップ2では、例えば機関
負荷と回転数とに応じて予め設定されている排気還流領
域を参照することで、現在の運転条件が排気還流の実行
領域に該当するか否かを判別する。ここで、排気還流の
実行が予定されている運転条件であると判別されたとき
には、ステップ3へ進んで、機関を始動したときに水温
センサ11で検出された冷却水温度(始動時の機関温度)
が予め設定された所定温度未満であったか否かを判別さ
せる。
負荷と回転数とに応じて予め設定されている排気還流領
域を参照することで、現在の運転条件が排気還流の実行
領域に該当するか否かを判別する。ここで、排気還流の
実行が予定されている運転条件であると判別されたとき
には、ステップ3へ進んで、機関を始動したときに水温
センサ11で検出された冷却水温度(始動時の機関温度)
が予め設定された所定温度未満であったか否かを判別さ
せる。
【0016】そして、始動時の冷却水温度Twが所定温
度未満であったと判別されたときには、更にステップ4
へ進み、機関が始動されてからの経過時間が予め設定さ
れた所定時間(固定値)を越えているか否かを判別させ
る。ステップ4で、機関始動後の経過時間が所定時間を
越えていないと判別されたときには、ステップ2で排気
還流の実行領域であると判別されているにも関わらず、
ステップ5へ進んで、EGRコントロールソレノイド9
をオフ制御することで、排気還流の停止状態を強制的に
保持させる。
度未満であったと判別されたときには、更にステップ4
へ進み、機関が始動されてからの経過時間が予め設定さ
れた所定時間(固定値)を越えているか否かを判別させ
る。ステップ4で、機関始動後の経過時間が所定時間を
越えていないと判別されたときには、ステップ2で排気
還流の実行領域であると判別されているにも関わらず、
ステップ5へ進んで、EGRコントロールソレノイド9
をオフ制御することで、排気還流の停止状態を強制的に
保持させる。
【0017】一方、ステップ3で始動時の冷却水温度T
wが所定温度以上であったと判別されたとき、又は、ス
テップ4で始動からの経過時間が所定時間を越えたと判
別されたときには、ステップ6へ進み、ステップ2にお
ける判別に従って排気還流を実行させるべくEGRコン
トロールソレノイド9をオン制御する。即ち、本来的に
は排気還流を行なわせるべき運転条件であっても、始動
時の冷却水温度Twが所定以下であったときには、始動
から所定時間が経過するまで(所定期間)は、排気還流
の実行を強制的に停止させるものである。
wが所定温度以上であったと判別されたとき、又は、ス
テップ4で始動からの経過時間が所定時間を越えたと判
別されたときには、ステップ6へ進み、ステップ2にお
ける判別に従って排気還流を実行させるべくEGRコン
トロールソレノイド9をオン制御する。即ち、本来的に
は排気還流を行なわせるべき運転条件であっても、始動
時の冷却水温度Twが所定以下であったときには、始動
から所定時間が経過するまで(所定期間)は、排気還流
の実行を強制的に停止させるものである。
【0018】これにより、冷機始動であって然も始動か
らの経過時間が短いために、温度条件としては、噴射弁
の噴孔付近に吸気中の水分が霜状に氷結するような条件
であったとしても、多量の水分を吸気系にもたらすこと
になる排気還流が強制的に停止されるから、吸気中の水
分量を低レベルに維持させることができ、以て、前記噴
孔部における氷結の発生を抑制し得る。
らの経過時間が短いために、温度条件としては、噴射弁
の噴孔付近に吸気中の水分が霜状に氷結するような条件
であったとしても、多量の水分を吸気系にもたらすこと
になる排気還流が強制的に停止されるから、吸気中の水
分量を低レベルに維持させることができ、以て、前記噴
孔部における氷結の発生を抑制し得る。
【0019】上記のようにして機関運転中における噴射
弁に対する氷結量を抑制できれば、機関の停止中に一旦
溶けた水分が噴孔部に氷結して再始動時の噴射特性に悪
影響を及ぼすことを未然に回避でき、以て、低温環境に
おける再始動性を確保できる。ところで、上記図3のフ
ローチャートに示した実施例では、冷機始動時であって
然も始動からの経過時間が予め設定された所定時間内で
あるときに、排気還流を強制的に停止させるようにした
が、NOx排出量を低く抑えるためにはなるべく早く排
気還流を実行できるようにすることが望まれる。
弁に対する氷結量を抑制できれば、機関の停止中に一旦
溶けた水分が噴孔部に氷結して再始動時の噴射特性に悪
影響を及ぼすことを未然に回避でき、以て、低温環境に
おける再始動性を確保できる。ところで、上記図3のフ
ローチャートに示した実施例では、冷機始動時であって
然も始動からの経過時間が予め設定された所定時間内で
あるときに、排気還流を強制的に停止させるようにした
が、NOx排出量を低く抑えるためにはなるべく早く排
気還流を実行できるようにすることが望まれる。
【0020】そこで、図4のフローチャートに示すよう
に、始動時水温に従って排気還流の強制停止を行なわせ
る時間を可変設定することが好ましい。図4のフローチ
ャートにおいては、まず、ステップ11で、機関運転条件
を示す各種パラメータを入力し、次のステップ12では、
現在の運転条件が排気還流の実行領域に該当するか否か
を判別する。
に、始動時水温に従って排気還流の強制停止を行なわせ
る時間を可変設定することが好ましい。図4のフローチ
ャートにおいては、まず、ステップ11で、機関運転条件
を示す各種パラメータを入力し、次のステップ12では、
現在の運転条件が排気還流の実行領域に該当するか否か
を判別する。
【0021】そして、ステップ12で排気還流の実行領域
であることが判別されたときには、ステップ13へ進み、
機関始動時に水温センサ11で検出された冷却水温度Tw
に基づいて始動から排気還流を強制停止させる時間Ts
を可変設定する。ここで、始動時の冷却水温度Tw(機
関温度)が低いときほど、吸気中の水分の噴射弁に対す
る氷結が発生する温度条件が長く続くことになるので、
始動時水温が低いときほど前記強制停止時間Tsが長く
設定されるようにしてある。
であることが判別されたときには、ステップ13へ進み、
機関始動時に水温センサ11で検出された冷却水温度Tw
に基づいて始動から排気還流を強制停止させる時間Ts
を可変設定する。ここで、始動時の冷却水温度Tw(機
関温度)が低いときほど、吸気中の水分の噴射弁に対す
る氷結が発生する温度条件が長く続くことになるので、
始動時水温が低いときほど前記強制停止時間Tsが長く
設定されるようにしてある。
【0022】ステップ13で停止時間Tsを設定すると、
次のステップ14では、実際の始動からの経過時間が前記
ステップ13で設定された停止時間を越えたか否かを判別
する。そして、ステップ13で設定された停止時間を越え
るまでは、たとえ排気還流の実行条件であっても、ステ
ップ15へ進んで、EGRコントロールソレノイド9をオ
フ制御して、排気還流の停止状態を保持させる。
次のステップ14では、実際の始動からの経過時間が前記
ステップ13で設定された停止時間を越えたか否かを判別
する。そして、ステップ13で設定された停止時間を越え
るまでは、たとえ排気還流の実行条件であっても、ステ
ップ15へ進んで、EGRコントロールソレノイド9をオ
フ制御して、排気還流の停止状態を保持させる。
【0023】一方、ステップ14で始動からの経過時間
が、始動時水温に応じて設定された停止時間を越えたと
きには、ステップ16へ進み、ステップ12における実行領
域判別に従ってEGRコントロールソレノイド9をオン
制御して排気還流を実行させる。上記図4のフローチャ
ートに示す実施例では、始動時水温に応じて排気還流を
強制的に停止させる時間を可変設定するから、無用に排
気還流が強制停止されることを回避でき、噴射弁に対す
る氷結を回避しつつ、排気還流を有効に働かせてNOx
排出量を抑制できる。
が、始動時水温に応じて設定された停止時間を越えたと
きには、ステップ16へ進み、ステップ12における実行領
域判別に従ってEGRコントロールソレノイド9をオン
制御して排気還流を実行させる。上記図4のフローチャ
ートに示す実施例では、始動時水温に応じて排気還流を
強制的に停止させる時間を可変設定するから、無用に排
気還流が強制停止されることを回避でき、噴射弁に対す
る氷結を回避しつつ、排気還流を有効に働かせてNOx
排出量を抑制できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、排
気還流によって吸気系の水分量が増大すると噴射弁に対
する水分の氷結が発生する温度条件下においては、排気
還流を強制的に停止させることができ、以て、前記氷結
を未然に防止して噴射弁の良好な噴射特性を維持させる
ことができるという効果がある。
気還流によって吸気系の水分量が増大すると噴射弁に対
する水分の氷結が発生する温度条件下においては、排気
還流を強制的に停止させることができ、以て、前記氷結
を未然に防止して噴射弁の良好な噴射特性を維持させる
ことができるという効果がある。
【図1】本発明の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図3】第1実施例の排気還流制御を示すフローチャー
ト。
ト。
【図4】第2実施例の排気還流制御を示すフローチャー
ト。
ト。
1 内燃機関 2 排気マニホールド 3 吸気マニホールド 4 排気還流通路 5 EGRコントロールバルブ 6 スロットル弁 7 負圧導入通路 8 コントロールユニット 9 EGRコントロールソレノイド 10 BPTバルブ 11 水温センサ 12 燃料噴射弁
Claims (1)
- 【請求項1】機関排気の一部を吸気系に還流させる排気
還流通路を機関運転条件に応じて開閉する排気還流制御
手段を備えた内燃機関の排気還流制御装置において、 機関温度を検出する機関温度検出手段と、 機関始動から前記機関温度検出手段により機関始動時に
検出された機関温度に応じた所定期間だけ、前記排気還
流制御手段に優先して前記排気還流通路を強制的に閉状
態に保持させる始動時排気還流停止手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気還流制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5251787A JPH07103077A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5251787A JPH07103077A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07103077A true JPH07103077A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17227932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5251787A Pending JPH07103077A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07103077A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020063762A (ko) * | 2001-01-30 | 2002-08-05 | 한국기계연구원 | 배기가스를 이용한 연료분사기 결빙 방지 방법 |
KR20030048749A (ko) * | 2001-12-13 | 2003-06-25 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 디프로스트 성능개선을 위한 egr 시스템과 그제어방법 |
GB2385094A (en) * | 2002-01-18 | 2003-08-13 | Detroit Diesel Corp | Condensation reduction in the exhaust gas recirculation (EGR) system of a compression ignition i.c. engine based on humidity |
JP2007146724A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Yanmar Co Ltd | エンジンの排気再循環制御装置 |
JP2009114861A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
-
1993
- 1993-10-07 JP JP5251787A patent/JPH07103077A/ja active Pending
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