JPS6060254A - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁Info
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- JPS6060254A JPS6060254A JP16517883A JP16517883A JPS6060254A JP S6060254 A JPS6060254 A JP S6060254A JP 16517883 A JP16517883 A JP 16517883A JP 16517883 A JP16517883 A JP 16517883A JP S6060254 A JPS6060254 A JP S6060254A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- valve
- oscillating
- frequency
- fuel injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/04—Injectors peculiar thereto
- F02M69/041—Injectors peculiar thereto having vibrating means for atomizing the fuel, e.g. with sonic or ultrasonic vibrations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (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】
〔発明のオl用分野〕
本発明は内燃機関の吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴
射弁およびこの燃料噴射弁の制御装置に関するものであ
る。
射弁およびこの燃料噴射弁の制御装置に関するものであ
る。
一般に燃料噴射弁から噴射とれる燃料は微粒化が不可欠
である。
である。
そして、燃料微粒化の一手段として特開昭56−444
53号公報に記載されているように燃料噴射弁の吐出孔
に振動弁イc設ける技術が知られている。
53号公報に記載されているように燃料噴射弁の吐出孔
に振動弁イc設ける技術が知られている。
しかしながら、この振動弁を用いた燃料噴射弁において
は燃料の供給圧力が低くなると充分な燃料の微粒化が期
待できないという問題があった。
は燃料の供給圧力が低くなると充分な燃料の微粒化が期
待できないという問題があった。
すなわち、振動弁においては燃料の圧力が低くなる程励
振周波数が低くなシ、このため燃料が充分微粒化できな
いものであった。
振周波数が低くなシ、このため燃料が充分微粒化できな
いものであった。
本発明の目的は燃料噴射弁に供給される燃料圧力が低下
しても充分高い励振周波数で振動することができる撮動
弁を備える燃料噴射弁を得ることにある。
しても充分高い励振周波数で振動することができる撮動
弁を備える燃料噴射弁を得ることにある。
本発明の特徴は撮動弁の励振周波数とほぼ同一周波数あ
るいは励振周波数のほぼ整数倍の周波数で撮動する振動
体によって振動弁を直接加振するようにしたものである
。
るいは励振周波数のほぼ整数倍の周波数で撮動する振動
体によって振動弁を直接加振するようにしたものである
。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図において、参照番号2は本発明になる燃料噴射弁
を示し、この燃料噴射弁2は公動弁保持体4、振動体保
持部6およびカバー8よシ]行成されている。
を示し、この燃料噴射弁2は公動弁保持体4、振動体保
持部6およびカバー8よシ]行成されている。
振動弁保持体4の先端には燃料吐出孔をイ1すゐ弁座1
0が固定され、この弁座10の外部には振動弁12を構
成する弁体ロッド140円錐部16が露出している。ま
た弁体ロッド14の他楡にはストッパ部18が形成され
ており、このストッパ部18には弁体ロッド14と摺動
可能なスプリング受け20が係止されている。そして、
弁座10とスプリング受け20の間には閉鎖スプリング
22が介装されており、閉鎖スプリング22に、Lつて
円錐部16は常に燃ルー1吐出孔を閉じるように弁座1
0へ付勢されていると共に、スプリング受け20もスト
ッパ部18に接触する、しうに付勢されている。
0が固定され、この弁座10の外部には振動弁12を構
成する弁体ロッド140円錐部16が露出している。ま
た弁体ロッド14の他楡にはストッパ部18が形成され
ており、このストッパ部18には弁体ロッド14と摺動
可能なスプリング受け20が係止されている。そして、
弁座10とスプリング受け20の間には閉鎖スプリング
22が介装されており、閉鎖スプリング22に、Lつて
円錐部16は常に燃ルー1吐出孔を閉じるように弁座1
0へ付勢されていると共に、スプリング受け20もスト
ッパ部18に接触する、しうに付勢されている。
振動体保持部6の内部には固定コア24が固定されてお
シ、これは振動体保持部6とは非磁性体スペーサ26を
介して固定されている。−また固定コア24とカバー8
の間には永久磁石28が固定されている。振動保持体6
と固定コア24の間には可動コア30が配置されておシ
、可動コア30の周囲にはコイル32が巻回されている
。ここで固定コア24、振動体保持部6おまひ力・く−
8は軟鉄のような磁性体で形成され、1」■動コア32
はプラスチックのような非磁性体で形成されており、磁
束は破線の如く形成されるもので必る。可動コア30に
は入力端子34および接地端子36が固定されておシ、
入力端子34は入力ブラシ38よυ入力電流が供給され
、接続端子36は接地ブラシ40を介して接地される。
シ、これは振動体保持部6とは非磁性体スペーサ26を
介して固定されている。−また固定コア24とカバー8
の間には永久磁石28が固定されている。振動保持体6
と固定コア24の間には可動コア30が配置されておシ
、可動コア30の周囲にはコイル32が巻回されている
。ここで固定コア24、振動体保持部6おまひ力・く−
8は軟鉄のような磁性体で形成され、1」■動コア32
はプラスチックのような非磁性体で形成されており、磁
束は破線の如く形成されるもので必る。可動コア30に
は入力端子34および接地端子36が固定されておシ、
入力端子34は入力ブラシ38よυ入力電流が供給され
、接続端子36は接地ブラシ40を介して接地される。
入力端子34と接地端子36とコイル32は第2図に示
すように可動コア30内に埋設されたリード線42.4
4によって接続されている。
すように可動コア30内に埋設されたリード線42.4
4によって接続されている。
また、可動コア30のコイル32が巻回されている部分
の反対側には駆動ロッド46が形成されておシ、この駆
動ロッド46はスプリング受け20に固定されたカップ
部48と連結されている。
の反対側には駆動ロッド46が形成されておシ、この駆
動ロッド46はスプリング受け20に固定されたカップ
部48と連結されている。
この駆動ロッド46とカップ部48の連結構造は第3図
に示す通り、カップ部48とスプリング受け20によっ
て形成される空間内に駆動ロッド46の径大部50が位
置されておシ、駆動ロッド46はカップ部48に対して
摺動可能となっている。同、カップ部48と駆動ロッド
46とは固定されていてもさしつかえない。そして、弁
体ロッド14のストッパ部18と駆動ロッド46の径大
部50の間には隙間Gが形成されているが、この隙間G
は可動コア30のストロークより小さくなっている。
に示す通り、カップ部48とスプリング受け20によっ
て形成される空間内に駆動ロッド46の径大部50が位
置されておシ、駆動ロッド46はカップ部48に対して
摺動可能となっている。同、カップ部48と駆動ロッド
46とは固定されていてもさしつかえない。そして、弁
体ロッド14のストッパ部18と駆動ロッド46の径大
部50の間には隙間Gが形成されているが、この隙間G
は可動コア30のストロークより小さくなっている。
カバー8には燃料ニップル52が固定されておシ、図示
しない燃料ポンプより燃料が供給される。
しない燃料ポンプより燃料が供給される。
以上において、燃料は燃料ニップル52より燃料噴射弁
2内に導入され、カバー8に形成した孔、振動体保持部
6と永久磁石28の隙間、非磁性体スペーサ26に形成
した孔、固定コア24と振動体保持部6の隙間、振動弁
保持体4と駆動ロッド46の隙間を通って振動弁12へ
至る。
2内に導入され、カバー8に形成した孔、振動体保持部
6と永久磁石28の隙間、非磁性体スペーサ26に形成
した孔、固定コア24と振動体保持部6の隙間、振動弁
保持体4と駆動ロッド46の隙間を通って振動弁12へ
至る。
そして、振動弁12、特に閉鎖スプリング22の固有の
励振周波数とほぼ同一あるいはその整数倍の周波数を持
つ入力信号が入力ブラシ38、入力端子34を介してコ
イル32に流れると、可動コア30はこの入力電流の周
波数に対応して振動する。可動jア30の振動は駆動ロ
ッド46を介して振動弁12へ伝えられるが、入力電流
の周波数は振動弁12特に閉鎖スプリング22の固有の
励振周波数とほぼ同一あるいはその整数倍に選ばれてい
るため振動弁12は共1H;]始し、その結果振動弁1
2の弁体ロッド14は入力電流の周波数と同期して動き
、しいては弁体ロッド140円雌部16が弁座10と協
同して入力電流の周波数と同期して開閉される。したが
って、燃料は高い周波数で断続的に供給されるため、充
分な微粒化が可能となるものである。
励振周波数とほぼ同一あるいはその整数倍の周波数を持
つ入力信号が入力ブラシ38、入力端子34を介してコ
イル32に流れると、可動コア30はこの入力電流の周
波数に対応して振動する。可動jア30の振動は駆動ロ
ッド46を介して振動弁12へ伝えられるが、入力電流
の周波数は振動弁12特に閉鎖スプリング22の固有の
励振周波数とほぼ同一あるいはその整数倍に選ばれてい
るため振動弁12は共1H;]始し、その結果振動弁1
2の弁体ロッド14は入力電流の周波数と同期して動き
、しいては弁体ロッド140円雌部16が弁座10と協
同して入力電流の周波数と同期して開閉される。したが
って、燃料は高い周波数で断続的に供給されるため、充
分な微粒化が可能となるものである。
次に本発明の他の実施例になる燃料噴射弁の構造を説明
する。
する。
第一4図において、振動弁保持体4の先端には弁座10
が固定されておシ、この弁座10の外部には振動弁12
を構成する弁体ロッド14の円錐部16が露出している
。また弁体ロッド14の他端にはストッパs18が形成
されており、このストッパ部18には弁体ロッド14と
摺動可能なスプリング受け20が係止されている。そし
て弁座10とスプリング受け20の間には閉鎖スプリン
グ22が介装されておシ、閉鎖スプリング22によって
円錐部16は常に弁座lOへ接触するように付勢されて
いると共に、スプリング受け20もストッパ部18に接
触するように付勢されている。
が固定されておシ、この弁座10の外部には振動弁12
を構成する弁体ロッド14の円錐部16が露出している
。また弁体ロッド14の他端にはストッパs18が形成
されており、このストッパ部18には弁体ロッド14と
摺動可能なスプリング受け20が係止されている。そし
て弁座10とスプリング受け20の間には閉鎖スプリン
グ22が介装されておシ、閉鎖スプリング22によって
円錐部16は常に弁座lOへ接触するように付勢されて
いると共に、スプリング受け20もストッパ部18に接
触するように付勢されている。
そして、スプリング受け20は可動コア30の駆動ロッ
ド46と固定されている。
ド46と固定されている。
一方、振動体保持部6の周囲には円環状の永久磁石28
Aが固定されておシ、内部に固定コア24Aが配置され
ている。
Aが固定されておシ、内部に固定コア24Aが配置され
ている。
そして、燃料は振動弁保持体4の側周壁に設けた燃料ニ
ップル52Aより供給されるものである。
ップル52Aより供給されるものである。
以上において、可動コイル30に巻回されたコイ■する
入カー雛を流すと、第1図の実施例と同様に可動コイル
30、振動弁12が振動し、燃料の微粒化が可能となる
ものである。
入カー雛を流すと、第1図の実施例と同様に可動コイル
30、振動弁12が振動し、燃料の微粒化が可能となる
ものである。
第4−に示す実施例では、円環状の永久磁石28A内に
固定コア24Aが延在していることおよびj+’<’N
料が振動弁保持体4のfli:I 約44’、からi!
V り込まれるプこめ、燃料噴射弁2の軸長が知かくで
きるものである。
固定コア24Aが延在していることおよびj+’<’N
料が振動弁保持体4のfli:I 約44’、からi!
V り込まれるプこめ、燃料噴射弁2の軸長が知かくで
きるものである。
更に第5図に示す実施例も燃料1ノE(射弁のI¥1I
II長を短かくする構成を示しておシ、燃料は燃料噴射
弁20頭部に設けた燃料ニップル52から供給される点
は第1図の実力11例と同様であるが、第1図の永久磁
石28は円環状の永久磁石28Aに変更され、この円環
状の永久磁石28内に固定コア24Aが延在しておシ、
この点で燃料噴射弁2の軸長が短かくなるものである。
II長を短かくする構成を示しておシ、燃料は燃料噴射
弁20頭部に設けた燃料ニップル52から供給される点
は第1図の実力11例と同様であるが、第1図の永久磁
石28は円環状の永久磁石28Aに変更され、この円環
状の永久磁石28内に固定コア24Aが延在しておシ、
この点で燃料噴射弁2の軸長が短かくなるものである。
このように第1図、第4図および第5図に示す燃料噴射
弁は原理的に同一のものであるが、燃料噴射弁が適用さ
れる燃料噴射装置の形式によってこれら燃料噴射弁は適
宜選択されるものである。
弁は原理的に同一のものであるが、燃料噴射弁が適用さ
れる燃料噴射装置の形式によってこれら燃料噴射弁は適
宜選択されるものである。
次に第1図の実施例において、可動コア30に巻回され
たコイル32に印加される電流の周波数および一周期当
9のパルス幅を変えた場合の可動コア30の変位(変位
出力計にて測定)の関係を第6図に基づき説明する。
たコイル32に印加される電流の周波数および一周期当
9のパルス幅を変えた場合の可動コア30の変位(変位
出力計にて測定)の関係を第6図に基づき説明する。
条件は燃料圧力を0.85 Kg/ cr/lとして測
定してアシ、実線は一周期当シのパルス幅を0.2 m
sとした場合を示し、破線は一周期当りのパルス幅を
0.3msとした場合を示している。
定してアシ、実線は一周期当シのパルス幅を0.2 m
sとした場合を示し、破線は一周期当りのパルス幅を
0.3msとした場合を示している。
第6図かられかるように印加周波数が1.0KH2程度
で第1のビークP1が発生し、2.0KHz程度で第2
のビークP2が発生している。そして、第1のビークP
Iは閉鎖スプリング22の固有の励振周波数に近い周波
数を印加した場合で、第2のビークP2は閉鎖スプリン
グ22の固有の励振周波数の2倍の周波数を印加した場
合であシ、第2のビークP2でも閉鎖スプリング22の
励振周波数の影響が表われている。したがってコイル3
2に印加される入力電流の印加周波数は閉鎖スプリング
22の固有の励振周波数と同一あるいはその整数倍に決
定すれば良いことがわがる。
で第1のビークP1が発生し、2.0KHz程度で第2
のビークP2が発生している。そして、第1のビークP
Iは閉鎖スプリング22の固有の励振周波数に近い周波
数を印加した場合で、第2のビークP2は閉鎖スプリン
グ22の固有の励振周波数の2倍の周波数を印加した場
合であシ、第2のビークP2でも閉鎖スプリング22の
励振周波数の影響が表われている。したがってコイル3
2に印加される入力電流の印加周波数は閉鎖スプリング
22の固有の励振周波数と同一あるいはその整数倍に決
定すれば良いことがわがる。
ここで、”J動コイル32に印加される入力電流の周波
数は振動弁12の系の励振周波数に合わせることもでき
るが、振動弁12の系の励振周波数は基本的に閉鎖スプ
リング2?の励振周波数とそれ程異ならないため、入力
電流の周波数は基本的に閉鎖スプリング22の励振周波
数とほぼ同一あるいはその整数倍であれば良い。
数は振動弁12の系の励振周波数に合わせることもでき
るが、振動弁12の系の励振周波数は基本的に閉鎖スプ
リング2?の励振周波数とそれ程異ならないため、入力
電流の周波数は基本的に閉鎖スプリング22の励振周波
数とほぼ同一あるいはその整数倍であれば良い。
また、入力電流の周波数の1周期当シのパルス幅?!−
長くすれば可動コア30の変位が破線に示すようにl’
I’ 、 P2’と大きくなることがわかシ、これによ
って噴射される燃料の量を変えることが可能となる。こ
れは、後述するように燃料の量を内燃機関の運転状態に
応じて変える制御にオリ用される。
長くすれば可動コア30の変位が破線に示すようにl’
I’ 、 P2’と大きくなることがわかシ、これによ
って噴射される燃料の量を変えることが可能となる。こ
れは、後述するように燃料の量を内燃機関の運転状態に
応じて変える制御にオリ用される。
以上は振動体として可動コイルを採用したものを説明し
たが、次に振動体として電盈材料を採用した実施例を説
明する。
たが、次に振動体として電盈材料を採用した実施例を説
明する。
第7図において、振動体保持部6内部には電歪素子が積
層された電歪部54が配置され、この電歪部54の一端
は振動体保持部6の頭部に設けられた支持部56に固定
され、電歪部54の他端には駆動部58が固定されてい
る。駆動部58にはスプリング受け20が固定されてい
る。そして、振動体保持部6の側周部には燃料ニップル
52が設けられている。
層された電歪部54が配置され、この電歪部54の一端
は振動体保持部6の頭部に設けられた支持部56に固定
され、電歪部54の他端には駆動部58が固定されてい
る。駆動部58にはスプリング受け20が固定されてい
る。そして、振動体保持部6の側周部には燃料ニップル
52が設けられている。
以上において、電歪部54に高電圧パルスを印加すると
電歪部54は伸張して振動弁12を動かし、円錐部16
が開いて燃料が噴射される。
電歪部54は伸張して振動弁12を動かし、円錐部16
が開いて燃料が噴射される。
そして、この実施例においても振動弁12市に閉鎖スプ
リング22の固有の励振周波数とほぼ同一あるいはその
整数倍の周波数で電歪部54に高電圧パルスが印加され
るため、第1図の実施例と間柱に燃料の微わ′L化が可
能となるものである。
リング22の固有の励振周波数とほぼ同一あるいはその
整数倍の周波数で電歪部54に高電圧パルスが印加され
るため、第1図の実施例と間柱に燃料の微わ′L化が可
能となるものである。
ここで、電歪部54の変位量は電歪素子の債壱枚数で決
定することができるものである。
定することができるものである。
また、電歪部54の笈位片は電企素rに印加する電圧を
変えることによっても第8図の如く変えることも可能で
ある。
変えることによっても第8図の如く変えることも可能で
ある。
更に電歪素子の応答性も所定ストロークを1:Jるため
には100 、!Z r:ea程匪の高電圧パルスを印
加すfp l−i第9jス(・こ示ず如く艮好な応ル性
会確f<できるものである。
には100 、!Z r:ea程匪の高電圧パルスを印
加すfp l−i第9jス(・こ示ず如く艮好な応ル性
会確f<できるものである。
以」六第1図ないし第9図は燃’a:’+噴射弁の(’
j’¥造について説明したが、次にこの燃料噴射弁を使
用したエンジン制御システムについて第10図イヒ用い
て説明するっ 吸入空気はエアクリーナ62からスロットルチャンバ6
4に導入され、燃料供給装置でわる燃M”)弁66A捷
たはG6Llからの燃料と混合気を形成し、インテーク
マニホールド68、吸気弁70を介してシリンダ72へ
冶、かれる。シリンダ72内で燃焼した混合気の燃焼ガ
スはシリンダ72から排気管74を通シ、大気中へ排出
される。
j’¥造について説明したが、次にこの燃料噴射弁を使
用したエンジン制御システムについて第10図イヒ用い
て説明するっ 吸入空気はエアクリーナ62からスロットルチャンバ6
4に導入され、燃料供給装置でわる燃M”)弁66A捷
たはG6Llからの燃料と混合気を形成し、インテーク
マニホールド68、吸気弁70を介してシリンダ72へ
冶、かれる。シリンダ72内で燃焼した混合気の燃焼ガ
スはシリンダ72から排気管74を通シ、大気中へ排出
される。
スロットルチャンバ64にはアクセルペダル(図示せず
)と連動したスロットルバルブ76が設けられていゐ。
)と連動したスロットルバルブ76が設けられていゐ。
スロットルバルブ76の上流に、その入口をベンチュリ
の上流に開口し、その出口をベンチュリ部に開口するバ
イパス通路78が設けられ、このバイパス通路内に熱式
流量センサの電気的発熱体80が設けられている。該発
熱体80の放熱量はこのバイパス通路を流れる空気の買
置流速により定まるので、該放熱量を供給電力からめる
ことによシ、バイパス通路の単位時間当シの質量流量を
計測できる。バイパス通路の質量流量とメイン通路の質
量流量とは比例関係にあり、熱式流量センサの出力はメ
イン通路よりエンジンへ供給される吸入空気量を表わす
信号となる。
の上流に開口し、その出口をベンチュリ部に開口するバ
イパス通路78が設けられ、このバイパス通路内に熱式
流量センサの電気的発熱体80が設けられている。該発
熱体80の放熱量はこのバイパス通路を流れる空気の買
置流速により定まるので、該放熱量を供給電力からめる
ことによシ、バイパス通路の単位時間当シの質量流量を
計測できる。バイパス通路の質量流量とメイン通路の質
量流量とは比例関係にあり、熱式流量センサの出力はメ
イン通路よりエンジンへ供給される吸入空気量を表わす
信号となる。
燃料タンク82内の燃料はフューエルポンプ84により
吸引・加圧され、フューエルダンパ86、フィルタ88
を介して燃圧レギュレータ90へ供給される。燃圧レギ
ュレータ90KIrJ、燃料弁へ燃料を送出するパイプ
92と燃料タンク82へ燃料を戻すためのリターンパイ
プ94とが設けられ、インテークマニホールド68の内
圧と燃料弁66Aへ送られるパイプ92内の燃圧との差
が常に一定圧になるように燃圧レギュレータからリター
ンパイプ94を介して燃料タンク82へ燃料が戻された
り、燃料弁66 Bへ一定圧の燃料を供給したシする。
吸引・加圧され、フューエルダンパ86、フィルタ88
を介して燃圧レギュレータ90へ供給される。燃圧レギ
ュレータ90KIrJ、燃料弁へ燃料を送出するパイプ
92と燃料タンク82へ燃料を戻すためのリターンパイ
プ94とが設けられ、インテークマニホールド68の内
圧と燃料弁66Aへ送られるパイプ92内の燃圧との差
が常に一定圧になるように燃圧レギュレータからリター
ンパイプ94を介して燃料タンク82へ燃料が戻された
り、燃料弁66 Bへ一定圧の燃料を供給したシする。
この事によシ、供給燃料量は常に燃料弁への印加信号に
対し一定の関係になる。
対し一定の関係になる。
シリンダ72内の混合気を燃焼させるため、点火プラグ
96が各7リングに設けられ、点火コイル98によって
生じた高電圧がディストリビュータ(図示せず)を介し
て点火プラグに印加される。
96が各7リングに設けられ、点火コイル98によって
生じた高電圧がディストリビュータ(図示せず)を介し
て点火プラグに印加される。
混合気の燃焼によって生じた熱エネルギは運動エネルギ
に変換され、エンジンの軸に回転トルクを与える。上記
熱エネルギの一部により加熱されたエンジンは冷却水に
より冷却される。この冷却水の温度は水温センサ100
によシ計測され、この計測値はエンジン温度を表わす値
としてオリ用される。
に変換され、エンジンの軸に回転トルクを与える。上記
熱エネルギの一部により加熱されたエンジンは冷却水に
より冷却される。この冷却水の温度は水温センサ100
によシ計測され、この計測値はエンジン温度を表わす値
としてオリ用される。
エンジンの軸にはクランク角センサ102が設けられ、
エンジン軸の回転角の1度に対応したパルス(以下PO
Sパルスと記す。)と回転角の120度に対応したパル
ス(以下几FFパルスと記す。)とを発生する。fi!
14気筒エンジンでは180度毎にRFPパルスが発生
する。
エンジン軸の回転角の1度に対応したパルス(以下PO
Sパルスと記す。)と回転角の120度に対応したパル
ス(以下几FFパルスと記す。)とを発生する。fi!
14気筒エンジンでは180度毎にRFPパルスが発生
する。
また排気管74には排気ガスの成分から燃焼的の混成銀
の混合比を示す出力を発生する排気ガスセンサ104が
備えられている。
の混合比を示す出力を発生する排気ガスセンサ104が
備えられている。
制御回路106は、上記各センサの出力に基づき燃料弁
66Aまたは66Eに対し燃料供給量を表わすパルス出
力INJと、点火コイル58に対し、その−次電流を制
御するだめのパルスIGNを発生する。上記パルスIN
Jにより燃料5P66Aまたは66Bii気化器の如く
連続的に燃料を供給することもできるし、間欠的に燃料
を供給することもできる。
66Aまたは66Eに対し燃料供給量を表わすパルス出
力INJと、点火コイル58に対し、その−次電流を制
御するだめのパルスIGNを発生する。上記パルスIN
Jにより燃料5P66Aまたは66Bii気化器の如く
連続的に燃料を供給することもできるし、間欠的に燃料
を供給することもできる。
ここで燃料弁66Bの如く、絞弁76の上流に配設した
場合はポンプ84と燃圧調整弁90の制御精、匿の負担
が大幅に軽減でき、燃料供給圧の低圧化に対し有利とな
る。一方燃料弁66Aの如く、絞弁76の下流に配設括
れる場合は燃料の絞弁への再付着のために燃料供給量の
エンジンへの供給が影響を受けるといったことがなく、
このためエンジンの制御性や制御レスポンスが向上する
。
場合はポンプ84と燃圧調整弁90の制御精、匿の負担
が大幅に軽減でき、燃料供給圧の低圧化に対し有利とな
る。一方燃料弁66Aの如く、絞弁76の下流に配設括
れる場合は燃料の絞弁への再付着のために燃料供給量の
エンジンへの供給が影響を受けるといったことがなく、
このためエンジンの制御性や制御レスポンスが向上する
。
第11図はエンジンの制御システムを示し、制御alK
iJ路106it、セントラルプロセッシングユニット
(CPUとHQj。)とリードオンリメL1,1(RO
Mと6己す。)とランダムアクセスメモリ(RA Mと
記す。)と入出力回路108どこれらを結ぶパスライン
110とによシ恰成される。
iJ路106it、セントラルプロセッシングユニット
(CPUとHQj。)とリードオンリメL1,1(RO
Mと6己す。)とランダムアクセスメモリ(RA Mと
記す。)と入出力回路108どこれらを結ぶパスライン
110とによシ恰成される。
入出力回路108のアナログ入力を発生するセンサとし
て、バッテリ電圧上ンサ132と冷却水温センサ100
とスロットルυWi七ンサ116排気ガスセンザ104
とがあシ、これらの出方はマルチフレフサ120を介し
てアナログディジタルコンバータ122に入力される。
て、バッテリ電圧上ンサ132と冷却水温センサ100
とスロットルυWi七ンサ116排気ガスセンザ104
とがあシ、これらの出方はマルチフレフサ120を介し
てアナログディジタルコンバータ122に入力される。
アナログディジタルコンバータ(ADC122と記す。
)は、そのディジタル変換ib作を完了すると、次の変
換要求があるまでその値をADC122内に保持し、C
Po 104はパスライン110を介してその値をロー
ドできる。
換要求があるまでその値をADC122内に保持し、C
Po 104はパスライン110を介してその値をロー
ドできる。
熱式流殖センザ80の出力は他のアナログディジタルコ
ンバータ128 (ADC128と配す。)に入力さ扛
、そのディジタル値はパスライン110を介してCPU
ヘロードされる。
ンバータ128 (ADC128と配す。)に入力さ扛
、そのディジタル値はパスライン110を介してCPU
ヘロードされる。
角度センサ102よシ送られてくるP OSパルスとR
EFパルスは角度信号処理回路126に印加される。こ
の回路には2つの機能がある。第1の機能はエンジン速
度検出機能であり、一定時間内に入力されるPOSパル
スを計数し、内部レジスタに保持する。CPUはこの組
数値をエンジン速度Nとしてパスラインを介してロード
する。第2の機能はエンジンの回転停止検出機能であシ
、CPUよシ指摘した一定時間内にREFパルスが入力
されない場合、エンジン回転が停止したとして、割込(
ENST 、IRQと記す。)を発生するため、割込発
生回路132へ送るパルスを発生する。
EFパルスは角度信号処理回路126に印加される。こ
の回路には2つの機能がある。第1の機能はエンジン速
度検出機能であり、一定時間内に入力されるPOSパル
スを計数し、内部レジスタに保持する。CPUはこの組
数値をエンジン速度Nとしてパスラインを介してロード
する。第2の機能はエンジンの回転停止検出機能であシ
、CPUよシ指摘した一定時間内にREFパルスが入力
されない場合、エンジン回転が停止したとして、割込(
ENST 、IRQと記す。)を発生するため、割込発
生回路132へ送るパルスを発生する。
スロットルバルブの全開状態で閉じるスイッチ148
(スロッ)ルSwとiaf。)やスタータモータが付勢
された状態で閉じるスイッチ152(スタータSWと記
す。)の出方である1ビット単位情報はディスクリート
人出力回路(以下L)10と記す。)へ入力される。
(スロッ)ルSwとiaf。)やスタータモータが付勢
された状態で閉じるスイッチ152(スタータSWと記
す。)の出方である1ビット単位情報はディスクリート
人出力回路(以下L)10と記す。)へ入力される。
CPUで演算された燃料供給量TIを表わすデータに基
づぎ、パルスIN 、Tを発生するため、パルス発生回
路134のレジスタ1NJDにはデータがセットされる
。燃料供給ffl T Iに基づくパルスINJをパル
ス発生回路134で発生し、ANI)ゲー1−136を
介して燃料弁66へ印カIIする。
づぎ、パルスIN 、Tを発生するため、パルス発生回
路134のレジスタ1NJDにはデータがセットされる
。燃料供給ffl T Iに基づくパルスINJをパル
ス発生回路134で発生し、ANI)ゲー1−136を
介して燃料弁66へ印カIIする。
CPUで演算された点火角AIJVθと点火エネルギ充
電開始角DWLθを表わすディジタルデル夕が、パスラ
イン110を介してパルス発生回路138のレジスタA
DVとDWLヘセットされる。
電開始角DWLθを表わすディジタルデル夕が、パスラ
イン110を介してパルス発生回路138のレジスタA
DVとDWLヘセットされる。
パルス発生回路は、DWLθの値に基づいて始まりAD
Vθの値に基づいて終るパルスIGNt−発生し、AN
Dグー)140を介して点火装置168へ印加する。こ
れによシ点火コイル98の1次:ffイル電流が制御さ
れる。
Vθの値に基づいて終るパルスIGNt−発生し、AN
Dグー)140を介して点火装置168へ印加する。こ
れによシ点火コイル98の1次:ffイル電流が制御さ
れる。
ANDゲート136と140の入力にはMODレジスタ
160の出力が印加され、CPU、IMODレジスタ1
60へ60”がセットさ扛るとANDゲート13(i、
140を不導通にし、一方MODレジスタ160へ1”
がセットされるとANDゲート136,140が導通す
る。従ってCPtJよりMODレジスタ160へl″ま
たは” o ”をセットすることによシ、燃料弁12や
点火装置の動作の開始と停止を制御できる。
160の出力が印加され、CPU、IMODレジスタ1
60へ60”がセットさ扛るとANDゲート13(i、
140を不導通にし、一方MODレジスタ160へ1”
がセットされるとANDゲート136,140が導通す
る。従ってCPtJよりMODレジスタ160へl″ま
たは” o ”をセットすることによシ、燃料弁12や
点火装置の動作の開始と停止を制御できる。
第12図は第11図の制御システムを動作させるプログ
ラムの内、燃14 !1IIJ XIに関するプログラ
ムのみを示すシステム図である。制御回路へ電源電圧が
印加されると、CPUは先ずイニシャライズプログラム
202を実行し、几AMや入出力回路108の初期化を
行ない、割込待ちの状態となる、割込が発生すると、C
PUの実行は割込処理プログラム204へ移り、第11
図の5TATUSレジスタの内容をロードすることによ
シ、その割込要因を検索し、タスクプログラムを構成す
るQAD210、EGI212.ADCIIN 214
゜)10SEI 216の内の実行の心太なプログラム
を判断し、そのプログラムに対し起ル1b要求の登録を
行なう。
ラムの内、燃14 !1IIJ XIに関するプログラ
ムのみを示すシステム図である。制御回路へ電源電圧が
印加されると、CPUは先ずイニシャライズプログラム
202を実行し、几AMや入出力回路108の初期化を
行ない、割込待ちの状態となる、割込が発生すると、C
PUの実行は割込処理プログラム204へ移り、第11
図の5TATUSレジスタの内容をロードすることによ
シ、その割込要因を検索し、タスクプログラムを構成す
るQAD210、EGI212.ADCIIN 214
゜)10SEI 216の内の実行の心太なプログラム
を判断し、そのプログラムに対し起ル1b要求の登録を
行なう。
タスクディスパッチャ208は前記起動要求の登録を検
索し、優先レベルの高い順に実行タスクを選択する。こ
の選択により、タスクプログ2人210.212,21
4,216の内の8択されたプログラムの先頭番地ある
いは中PノFされた番地へタスクディスパッチャ208
よシ実行点がジャンプし、タスクの実行を開始する。こ
の実行中、もし割込要求が発生すれば、再び割込処理プ
ログラム204ヘジヤンプし、上記処理を再び行なう、
1タスクプログラムの実行を終了するとマクロ処え11
jプログラム206ヘジヤンプし、実行終了の登a!ζ
を行ない、次の実行すべきタスクプログラムを選択する
ためにタスクディスバッチ・ヤヘ再び戻る。
索し、優先レベルの高い順に実行タスクを選択する。こ
の選択により、タスクプログ2人210.212,21
4,216の内の8択されたプログラムの先頭番地ある
いは中PノFされた番地へタスクディスパッチャ208
よシ実行点がジャンプし、タスクの実行を開始する。こ
の実行中、もし割込要求が発生すれば、再び割込処理プ
ログラム204ヘジヤンプし、上記処理を再び行なう、
1タスクプログラムの実行を終了するとマクロ処え11
jプログラム206ヘジヤンプし、実行終了の登a!ζ
を行ない、次の実行すべきタスクプログラムを選択する
ためにタスクディスバッチ・ヤヘ再び戻る。
このようにして各タスクの優先レベルに応じ 各タスク
プログラムが実行される。
プログラムが実行される。
向合タスクプログラムの処理機能と起動東件は次の第1
表の通シである。
表の通シである。
第 1 表
プログラムgGI212で演算される燃料供給長。
TIは次の1式で表わされる。
TI=TPXαX (1+kW+kD)+TB ・・・
・・・・・・(1)ここでTPはエンジン速度Nと吸入
空気量QAよυ演算さらに次の2式で表わされる。
・・・・・・(1)ここでTPはエンジン速度Nと吸入
空気量QAよυ演算さらに次の2式で表わされる。
TP=QA/N ・m1・・(2)
第1.第2式で吸入空気量QAは熱式センサ80の出力
に基づ込てプログラムQAD210によシ演算された演
算結果である。回転速度NVi第11図の回路126で
計測された結果である。αは排気ガスセンサ104の出
力に基づきプログラムHO8EI 216で演算された
結果である。kWは水温センサ100の出力に基づきプ
ログラムHO8EI 216によシ演算された結果であ
る。
に基づ込てプログラムQAD210によシ演算された演
算結果である。回転速度NVi第11図の回路126で
計測された結果である。αは排気ガスセンサ104の出
力に基づきプログラムHO8EI 216で演算された
結果である。kWは水温センサ100の出力に基づきプ
ログラムHO8EI 216によシ演算された結果であ
る。
kDはその他必要に応じ演算される結果である。
TBはバッテリ電圧センサ132の出力に基づきプログ
ラムI」、08EI 216で演算された結果である。
ラムI」、08EI 216で演算された結果である。
21式によシ演算された結果は第11図のパルス発生回
路134ヘセツトされる。パルス発生回路134の詳細
書を第13図に示す。間欠燃料噴射の制御と連続燃料供
給制御とはレジスタ250へl“をセットするかいなか
で決定される。間欠燃料噴射では0”がレジスタ250
にセットされ、レジスタ250からORゲート264へ
0”が入力される。この結果0几ゲート264の出力は
フリップフロップ262の出力に依存する。
路134ヘセツトされる。パルス発生回路134の詳細
書を第13図に示す。間欠燃料噴射の制御と連続燃料供
給制御とはレジスタ250へl“をセットするかいなか
で決定される。間欠燃料噴射では0”がレジスタ250
にセットされ、レジスタ250からORゲート264へ
0”が入力される。この結果0几ゲート264の出力は
フリップフロップ262の出力に依存する。
第1式の演算値TIをパスライン110を介して252
ヘセツトする。またパルスの周期をレジスタ268へ、
パルスデューティをレジスタ272ヘセツトする。パル
ス周波数をI K )i Zにする場合はレジスタ26
8へのセット値は 10−8/7X10−’−143・川・山・(3)とな
る。ここで7X10−’itカウンタ270へのクロッ
クの周期である。またパルスデューティを0、3 [m
5Ec ’]にするにはレジスタ272へのセット値は 3XlO−’/7X10−0!====43 ・・・・
・・・・・(4)となる。ここで7X10=は上述の如
くカウンタ270のクロックの周期である。
ヘセツトする。またパルスの周期をレジスタ268へ、
パルスデューティをレジスタ272ヘセツトする。パル
ス周波数をI K )i Zにする場合はレジスタ26
8へのセット値は 10−8/7X10−’−143・川・山・(3)とな
る。ここで7X10−’itカウンタ270へのクロッ
クの周期である。またパルスデューティを0、3 [m
5Ec ’]にするにはレジスタ272へのセット値は 3XlO−’/7X10−0!====43 ・・・・
・・・・・(4)となる。ここで7X10=は上述の如
くカウンタ270のクロックの周期である。
6気筒エンジンの場合クランク角センサからのREFパ
ルスは120度毎に出力されるので3パルスを分周回路
260で分周することによ、Q 360度ごとに発生す
るパルスを作ることができる。第14図の(イ)としT
REFパルスを示す。このエンジン回転角360度のパ
ルスによシフリップフロラ7”262(!:280をセ
ットすると共に、カウンタ254およびカウンタ270
をORゲート282を介してリセットする。
ルスは120度毎に出力されるので3パルスを分周回路
260で分周することによ、Q 360度ごとに発生す
るパルスを作ることができる。第14図の(イ)としT
REFパルスを示す。このエンジン回転角360度のパ
ルスによシフリップフロラ7”262(!:280をセ
ットすると共に、カウンタ254およびカウンタ270
をORゲート282を介してリセットする。
フリップフロップ262と280のセットに上り、ノリ
ツブフロップ268の出ブJ″1′′がORゲート26
4を介してANDゲート266へ入力されると共に7リ
ツプフロツプ280の出方も1″となるのでANDゲー
ト266の出方は+1”となる。次にフリップフロップ
262のセラ1−によりANDゲート256を介してカ
ウンタ254にりOツクが入力され、カウンタ254は
コ17)入カバルスを計数する。この計数状態ヲ第14
図のに)に示す。一方カウンタ270もクロックを計数
する。この計数状態を第14図(i刀に示す。
ツブフロップ268の出ブJ″1′′がORゲート26
4を介してANDゲート266へ入力されると共に7リ
ツプフロツプ280の出方も1″となるのでANDゲー
ト266の出方は+1”となる。次にフリップフロップ
262のセラ1−によりANDゲート256を介してカ
ウンタ254にりOツクが入力され、カウンタ254は
コ17)入カバルスを計数する。この計数状態ヲ第14
図のに)に示す。一方カウンタ270もクロックを計数
する。この計数状態を第14図(i刀に示す。
カウンタ254の結果はコンパレータ258にJul)
Lyレジスタ52の保持値と比較される。一方カウンタ
270の計数値はコンパレータ274゜276に入力さ
れ、それぞれレジスータ268の保持値およびレジスタ
272の保持値と比較される、。
Lyレジスタ52の保持値と比較される。一方カウンタ
270の計数値はコンパレータ274゜276に入力さ
れ、それぞれレジスータ268の保持値およびレジスタ
272の保持値と比較される、。
カウンタ270の計数値がレジスタ272の保持値であ
るパルスデューティの値に達するとコンパレータの出力
によシフリップフロップ280はリセットされ、その出
力は”l”から”0”へ変化する。この結果ANDゲー
ト266の入力h” o”となシ、出力も0″となる。
るパルスデューティの値に達するとコンパレータの出力
によシフリップフロップ280はリセットされ、その出
力は”l”から”0”へ変化する。この結果ANDゲー
ト266の入力h” o”となシ、出力も0″となる。
カウンタ270の計数がさらに上昇するとレジスタ26
8の保持値に達シ、コンパレータ274の出力によりフ
リップフロップ280が再びセットされると共に、カウ
ンタ270は再びリセットされる。この動作を繰返すこ
とによりレジスタ268へのセット値に基づく周期でフ
リップフロップ280はセットされ、そのセット期間は
レジスタ272の保持値によシ決まる。ノリツブフロッ
プ280のパルス出力はANDゲート266を介して上
述の燃料弁66Aまたは66Bへ入力される。
8の保持値に達シ、コンパレータ274の出力によりフ
リップフロップ280が再びセットされると共に、カウ
ンタ270は再びリセットされる。この動作を繰返すこ
とによりレジスタ268へのセット値に基づく周期でフ
リップフロップ280はセットされ、そのセット期間は
レジスタ272の保持値によシ決まる。ノリツブフロッ
プ280のパルス出力はANDゲート266を介して上
述の燃料弁66Aまたは66Bへ入力される。
カウンタ254のカウント値がレジスタ252の保持値
に達するとコンパレータの出力によシフリップフロップ
262はリセットされ、その出力は1”から“0”へ変
わる。これによりANDゲート266は不導通状能とな
シフリップフロップ280の出力パルスの燃料弁への送
出は停止される。次のエンジンが360度回転すると再
び上記動作を繰返す。
に達するとコンパレータの出力によシフリップフロップ
262はリセットされ、その出力は1”から“0”へ変
わる。これによりANDゲート266は不導通状能とな
シフリップフロップ280の出力パルスの燃料弁への送
出は停止される。次のエンジンが360度回転すると再
び上記動作を繰返す。
次に連続燃料供給の場合を説明する。この単位時間当り
の燃料供給量TCは例えば次式で示される。
の燃料供給量TCは例えば次式で示される。
TC=QAXαX (1+TW+’l’D)+TB ・
・・(5)ここでQA、α、TW、TD、TBは上記式
(1)。
・・(5)ここでQA、α、TW、TD、TBは上記式
(1)。
(2)で説明の通りである。この燃料供給量TCに相当
するパルスデューティ(l−1,l(OMに予め記憶し
ておき、第5式などによりTCを決定し、このあとRO
fVlに記憶しておいだ′[Cとデユーティの対応を示
すテーブルを検索することによりパルスデューティを決
定する。このパルスデューティはレジスタ272ヘセツ
トする。またレジスタ268へは燃料弁の特性(共振周
波数)等によシ決定されたパルス周期をセットする。こ
れは間欠噴射の場合と同様である。間欠噴射と異なり、
レジスタ252への保持値の決定は不要であシ、代りに
しジスタ250へ”1”をセットする。これによシOR
ゲートを介してANDゲート266へ′1”が常に入力
され、ANDゲート266は導通状態を常に続け、フリ
ップフロップ280の出力を送出し続ける。第13図に
示すANDゲート266のパルスは第11図に示す如く
燃料弁66に印加されるが、必要に応じアンプ回路を使
用したシバワートランジスタを使用することは当然であ
る。
するパルスデューティ(l−1,l(OMに予め記憶し
ておき、第5式などによりTCを決定し、このあとRO
fVlに記憶しておいだ′[Cとデユーティの対応を示
すテーブルを検索することによりパルスデューティを決
定する。このパルスデューティはレジスタ272ヘセツ
トする。またレジスタ268へは燃料弁の特性(共振周
波数)等によシ決定されたパルス周期をセットする。こ
れは間欠噴射の場合と同様である。間欠噴射と異なり、
レジスタ252への保持値の決定は不要であシ、代りに
しジスタ250へ”1”をセットする。これによシOR
ゲートを介してANDゲート266へ′1”が常に入力
され、ANDゲート266は導通状態を常に続け、フリ
ップフロップ280の出力を送出し続ける。第13図に
示すANDゲート266のパルスは第11図に示す如く
燃料弁66に印加されるが、必要に応じアンプ回路を使
用したシバワートランジスタを使用することは当然であ
る。
本発明によれば供給燃料を十分に微粒化できる効果があ
る。上記実施例によれば平均粒径30〜40〔μm〕ま
で微粒化できる。
る。上記実施例によれば平均粒径30〜40〔μm〕ま
で微粒化できる。
第1図は燃料噴射弁の構造図、第2図と第3図は第1図
の部分拡大図、第4図は他の実施例を示す構造図、第5
図はさらに他の実施例を示す構造図、第6図は入力信号
の周波数と振幅の関係を示す特性図、第7図はさらに他
の実施例を示す構造図、第8図と第9図は第7図の実施
例の特性図、第10図は第1図〜第9図に示す燃料噴射
弁を使用したエンジン制御のシステム図、第11図は制
御回路の詳細図、第12図はプログラムシステム図、第
13図は第11し1のパルス発生回路の詳細図、第14
図は第13図の動作説明図である。 4・・・振動弁保持体、10・・・弁)4云12・・・
振!l1JI :tl’、14・・・弁体ロッド、】8
・・・ストッパ部、24・・・固定コア、26・・・非
磁性体スペーサ、8・・・カバー、32・・・コイル、
34・・・入力端子、36・・・接地端子。 代理人 弁理士 高橋明夫 b(yHβq;−1数 (<sr〕 薯デ6ゴ 4藺 (、LX−Eel:)
の部分拡大図、第4図は他の実施例を示す構造図、第5
図はさらに他の実施例を示す構造図、第6図は入力信号
の周波数と振幅の関係を示す特性図、第7図はさらに他
の実施例を示す構造図、第8図と第9図は第7図の実施
例の特性図、第10図は第1図〜第9図に示す燃料噴射
弁を使用したエンジン制御のシステム図、第11図は制
御回路の詳細図、第12図はプログラムシステム図、第
13図は第11し1のパルス発生回路の詳細図、第14
図は第13図の動作説明図である。 4・・・振動弁保持体、10・・・弁)4云12・・・
振!l1JI :tl’、14・・・弁体ロッド、】8
・・・ストッパ部、24・・・固定コア、26・・・非
磁性体スペーサ、8・・・カバー、32・・・コイル、
34・・・入力端子、36・・・接地端子。 代理人 弁理士 高橋明夫 b(yHβq;−1数 (<sr〕 薯デ6ゴ 4藺 (、LX−Eel:)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、燃料が吐出される燃料吐出孔を有する弁座、前記弁
座と協動して前記燃料吐出孔を開閉する弁体、前記燃料
吐出孔を常閉するように前記弁体を付勢する閉鎖スプリ
ングを備え、前記弁体にかかる燃料の圧力によって前記
閉鎖スプリングの閉鎖力に抗して前記弁体を開いて前記
燃料吐出孔より燃料を吐出する燃料噴射弁において、前
記閉鎖スプリングの固有の励振周波数とほぼ同一あるい
はその整数倍の周波数で振動する振動体を前記弁体と連
結するようにしたことを特徴とする燃料噴射弁。 2、特許請求の範囲第1項において、前記振動体は可動
コアに巻回されたコイル、固定コアおよび永久磁石よシ
なることを特徴とする燃料噴射弁。 3、特許請求の範囲第1項において、前記振動体は電歪
素子よりなることを特徴とする燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16517883A JPS6060254A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16517883A JPS6060254A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 燃料噴射弁 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6060254A true JPS6060254A (ja) | 1985-04-06 |
JPH0416628B2 JPH0416628B2 (ja) | 1992-03-24 |
Family
ID=15807329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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- 1983-09-09 JP JP16517883A patent/JPS6060254A/ja active Granted
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