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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung zum
Steuern eines Fahrzeugs durch Anpassen eines Öffnungsgrads
eines Proportionalmagnetventils basierend auf erfassten Werten von
verschiedenen an dem Fahrzeug montierten Sensoren.
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2. Beschreibung des Stand
der Technik
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In
einer konventionellen Fahrzeugsteuervorrichtung wird das Erfassen
des Versagens bzw. Ausfalls von an einem Fahrzeug montierten Sensoren und Ähnlichem
im Hinblick auf das Informieren eines Fahrers und Ähnlichem
in Bezug auf das Auftreten des Ausfalls der Sensoren ausgeführt.
Das Erfassen des Ausfalls wird beispielsweise durch Messen von Analogspannungswerten,
die durch die Sensoren erfasst und ausgegeben werden, vorgenommen
und die Beurteilung wird basierend auf den Analogspannungswerten
vorgenommen.
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Als
ein Beispiel eines Verfahrens zum Erfassen eines Ausfalls kann verwendet
werden, einen Zähler hochzuzählen wenn der Wert
einer Ausgangsspannung abnormal ist, den Zähler abwärts
zu zählen oder zu löschen, wenn die Ausgangsspannung normal
ist und zu beurteilen, dass der Fehler aufgetreten ist, wenn der
Wert des Zählers gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist.
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In
einem Fall, in dem ein Bezugspotential der Fahrzeugsteuervorrichtung
und ein Bezugspotential einer einen großen Strom verbrauchenden
am Fahrzeug montierten Vorrichtung (z. B. einer Antiblockierbremssteuervorrichtung)
an derselben Stelle gegen Masse verbunden sind und wobei ein Bezugspotential
eines in Bezug auf das Versagen zu diagnostizierenden Sensors (nachstehend
auch als "Ausfallanalysezielsensor" bezeichnet) an einer anderen
Stelle getrennt von der Fahrzeugsteuervorrichtung gegen Masse verbunden
ist, wenn die fahrzeugmontierte Vorrichtung einen großen
elektrischen Strom verbraucht, wird das Bezugspotential der Fahrzeugsteuervorrichtung
angehoben.
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Mit
dem Ansteigen des Bezugspotentials der Fahrzeugsteuervorrichtung
fällt der Wert des Ausfallanalysezielsensors scheinbar
unter einen spezifischen Spannungswert. Als ein Ergebnis verursacht der
scheinbare Abfall des Wertes des Sensors ein Problem, dass der Ausfallanalysezielsensor
fälschlicherweise seines Normalzustandes als Ausfall diagnostiziert
wird.
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Um
dieses Problem zu lösen, ist ein Stand der Technik bekannt,
bei dem ein Ereignis des Ansteigens des Bezugspotentials der Fahrzeugsteuervorrichtung,
das von dem Verbrauch des großen elektrischen Stroms herrührt
(z. B. ein Ereignis wie das Betätigen eines Antiblockierbremssystems,
das Betätigen eines Getriebeschaltmotors) im Voraus erkannt
wird und auf das Auftreten des Ereignisses hin beurteilt wird, dass
das Bezugspotential der Fahrzeugsteuervorrichtung angehoben worden
ist, und eine Fehlerdiagnose des Sensors gestoppt wird, um ein falsches
Erfassen eines Ausfalls zu verhindern (siehe z. B.
JP 2001-289066 A ).
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Jedoch
hat der Stand der Technik die folgenden Probleme.
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In
JP 2001-289066 A wird
das Erfassen eines Ausfalls während des Voranschreitens
des erkannten Ereignisses im Voraus gestoppt, um ein fälschliches
Erfassen des Ausfalls mit dem Ansteigen des Massepotentials zu vermeiden.
Jedoch bleibt das Erfassen des Ausfalls gestoppt, selbst wenn der Sensor
einen abnormalen Wert angibt, der durch die Unterbrechung eines
Drahtes für den Sensor oder Ähnliches während
des Voranschreitens des im Voraus erkannten Ereignisses auftritt.
Daher kann das Unterbrechen des Drahtes für den Sensor
nicht erfasst werden. Als ein Ergebnis gibt es ein Problem, dass
der Fahrer nicht über das Auftreten des Ausfalls informiert
wird.
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Ferner
wird beim Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Wertes
eines Drosselpositionssensors das Massepotential während
des Betätigens des Antiblockierbremssystems angehoben,
so dass das Fahrzeug unter Verwendung des abnormalen Sensorwertes
gesteuert wird. Daher gibt es ein Problem dahingehend, dass das
Fahrzeug aus der Sicht des Fahrers als in einem unerwünschten
Zustand befindlich angenommen wird.
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Noch
darüber hinaus wird ein Versagen in fälschlicher
Weise trotz des Normalzustands des Ausfallanalysezielsensors erfasst,
wenn das Massepotential bedingt durch einen anderen Grund als den des
im Voraus erkannten Ereignisses angehoben wird. Demnach muss der
Fahrer eine Maßnahme gegen das Versagen ergreifen. Ferner
wird in diesem Fall der Sensor fälschlicherweise als ausgefallen
diagnostiziert und wird demnach durch einen anderen Sensor ersetzt.
Folglich gibt es ein Problem, dass unnötige Arbeit und
Kosten auftreten.
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RESÜMEE DER ERFDINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht zum Lösen der oben
erwähnten Probleme und es ist demnach ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Fahrzeugsteuervorrichtung bereitzustellen, die imstande
ist, ein fälschliches Erfassen eines Ausfalls zu vermeiden
und Fehler wie der Bruch eines Drahtes und Ähnliches selbst
wenn ein Ereignis wie ein Anheben des Bezugspotentials aufgetreten
ist, zu erfassen.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung
zum Steuern eines Fahrzeugs durch Anpassen eines Öffnungsgrads
eines Proportionalmagnetventils basierend auf erfassten Werten verschiedener
an einem Fahrzeug montierter Sensoren bereitgestellt, welche Vorrichtung
gekennzeichnet ist durch das Einschließen einer Massepotentialschätzeinrichtung
zum Schätzen eines Massepotentials der Fahrzeugsteuereinrichtung
basierend auf einer Amplitude eines einem Stromwert des Proportionalmagnetventils überlagerten
Zitter-Stroms (Stromschwankung); einer Sensorwertkorrektureinrichtung
zum Korrigieren der erfassten Werte der verschiedenen Sensoren von dem
durch die Massepotentialschätzeinrichtung geschätzten
Massepotential; eine Steuereinrichtung zum Bestimmen des Öffnungsgrads
des Proportionalmagnetventils basierend auf den durch die Sensorwertkorrektureinrichtung
korrigierten erfassten Werten der verschiedenen Sensoren; und eine
Ausfallerfassungseinrichtung zum Erfassen von Abnormalitäten
in den verschiedenen Sensoren basierend auf den durch die Sensorwertkorrektureinrichtung korrigierten
erfassten Werten der verschiedenen Sensoren.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird das Massepotential nach dem
Versatz basierend auf der Amplitude des dem Stromwert des Proportionalmagnetventils überlagerten
Zitter-Stroms geschätzt, die erfassten Werte der verschiedenen
Sensoren werden basierend auf dem geschätzten Massepotential
korrigiert und das Steuern des Öffnungsgrads des Proportionalmagnetventils und
die Anormalitätserfassungsverarbeitung der verschiedenen
Sensoren werden unter Verwendung der korrigierten erfassten Werte
vorgenommen. Demnach kann die Fahrzeugsteuervorrichtung erhalten werden,
die imstande ist, ein falsches Erfassen eines Ausfalls zu vermeiden
und das Versagen wie das Unterbrechen des Drahtes und Ähnliches
zu erfassen, selbst wenn das Ereignis wie das Anheben des Massepotentials
auftritt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein beispielhafter
Fall, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung zum Steuern eines Vierradantriebsfahrzeugs
verwendet wird, beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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1 ist
ein Diagramm zum schematischen Darstellen des Vierradantriebsfahrzeugs,
das durch die Fahrzeugsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
gesteuert werden soll. Es wird Bezug genommen auf 1,
das Vierradantriebsfahrzeug, das durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 zu
steuern ist, ist entworfen, um eine Antriebsmaschine 31, einen
Drosselpositionssensor 32, ein Getriebe 41, ein
Zentraldifferential 42, ein Frontdifferential 43,
ein hinteres Differential 44, eine Kupplung 45,
ein linkes Vorderrad 46, ein rechtes Vorderrad 47,
ein linkes Hinterrad 48 und ein rechtes Hinterrad 49 einzuschließen.
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Ein
durch die Antriebsmaschine 31 erzeugtes Drehmoment wird
zu dem Getriebe 41 übertragen und durch das Getriebe 41 reduziert
oder erhöht. Eine Ausgangsgröße des Getriebes 41 wird
zu dem Zentraldifferential 42 übertragen. Das
Zentraldifferential 42 überträgt eine
Antriebskraft an jedes von dem vorderen Differential 43 und
dem hinteren Differential 44.
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In
einem Fahrzeug werden Differenzen zwischen den Drehgeschwindigkeiten
von vier Rädern aufgrund von Differenzen der Wenderadien
von ihnen zur Zeit des Kurvenfahrens verursacht. Eine Kraft wirkt
zum Erschweren des Kurvenfahrens des Fahrzeugs bedingt durch die
Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten der Räder.
Als ein Ergebnis tritt ein sogenanntes Engkurvenbremsphänomen
auf, das zu einer Verschlechterung der Fahrperformance führt.
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Um
die Differenzen zwischen den Geschwindigkeiten der Räder
zu absorbieren und hierdurch das oben erwähnte Engkurvenbremsphänomen
zu eliminieren, ist in dem Fahrzeug ein Differentialgetriebe montiert.
Das heißt, das vordere Differential 43 ist montiert,
um eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten des linken Vorderrads 46 und
des rechten Vorderrads 47 zu absorbieren und das hintere
Differential 44 ist montiert, um eine Differenz zwischen den
Geschwindigkeiten des linken Hinterrads 48 und des rechten
Hinterrads 49 zu absorbieren. Zudem ist das vierradgetriebene
Fahrzeug mit dem Zentraldifferential 42 versehen zum Absorbieren
jeweiliger Differenzen zwischen den Geschwindigkeiten der Vorderräder 46 und 47 und
den Geschwindigkeiten der Hinterräder 48 und 49.
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Das
vordere Differential 43 dient als eine Art von Differentialgetriebe,
das verwendet wird zum Absorbieren einer Differenz zwischen den
Geschwindigkeiten von Rädern, überträgt
die von dem Zentraldifferential 42 verteilte Drehung zu
dem linken Vorderrad 46 und dem rechten Vorderrad 47.
Während das Fahrzeug geradeaus fährt, wird eine
gewisse Last auf das linke Vorderrad 46 und das rechte
Vorderrad 47 angewendet, so dass das vordere Differential 43 die
von dem Zentraldifferential 42 übertragene Rotation
gleichmäßig auf das linke Vorderrad 46 und
das rechte Vorderrad 47 verteilt.
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Andererseits,
wenn das Fahrzeug beispielsweise eine Linkskurve fährt,
ist der Kurvenradius des linken Vorderrads 46 kleiner als
der Kurvenradius des rechten Vorderrads 47, so dass eine
auf das linke Vorderrad 46 angewendete Last größer
ist als die Last, die auf das rechte Vorderrad 47 angewendet wird.
In diesem Fall überträgt das vordere Differential 43 die
von dem Zentraldifferential 42 übertragene Rotation
mehr auf das rechte Vorderrad 47 als auf das linke Vorderrad 46.
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Das
rückwärtige Differential agiert auch in analoger
Weise wie das vordere Differential 43 auf das linke Hinterrad 48 und
das rechte Hinterrad 49. Wie aus der vorangehenden Beschreibung
ersichtlich ist, hat ein Differentialgetriebe eine Fähigkeit,
einen größeren Teil einer Rotationskraft auf eine
Seite der kleineren Last zu verteilen.
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Wenn
das vierradgetriebene Fahrzeug rasch beschleunigt wird, wird ein
großer Teil des Fahrzeuggewichts auf die Seite der Hinterräder 48 und 49 verlagert,
so dass die auf die jeweiligen Hinterräder 48 und 49 angewendete
Last erhöht wird. Bedingt durch die Eigenschaft, die Rotation
zu der Seite der kleineren Last zu übertragen, überträgt
das Zentraldifferential 42 einen größeren
Teil der Rotation von dem Getriebe 41 zu den Vorderrädern 46 und 47.
Als ein Ergebnis neigen die Vorderräder 46 und 47 zum
Durchdrehen. Zudem, wenn die Vorderräder 46 und 47 durchdrehen,
wird es schwierig, die Antriebskräfte auf die Hinterräder 48 und 49 zu übertragen.
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Die
Beschleunigungsperformance des Fahrzeugs wird durch Verteilen eine
größeren Teils einer Antriebskraft auf einen Reifen,
auf den eine größere Last angewendet wird, verbessert.
Demgemäß wird die Beschleunigungsperformance des
Fahrzeugs durch Verteilen eines größeren Teils
einer Antriebskraft zu jedem der Hinterräder 48 und 49 theoretisch verbessert,
wenn das vierradgetriebene Fahrzeug rasch beschleunigt wird. Jedoch
wird die Performance durch das Vorsehen des Zentraldifferentials 42 verschlechtert.
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Demnach
ist eine Vorrichtung zum Begrenzen der Differentialwirkung des Zentraldifferentials 42 vorgesehen,
um ein Verschlechtern der Beschleunigungsperformance durch das Vorsehen
des Zentraldifferentials 42 zu vermeiden. In der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kupplung 45 als
Differentialbegrenzungsvorrichtung vorgesehen.
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Durch
Steuern der Hemmkraft der Kupplung 45 können zwei
Ausgangswellen des Zentraldifferentials 42 von einem differentialfreien
Zustand zu einem quasi direkt gekoppelten Zustand gesteuert werden, so
dass die Differentialwinkung des Zentraldifferentials 42 beschränkt
werden kann. Demgemäß wird in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Hemmkraft der Kupplung während
des Beschleunigens erhöht, um die Differentialwirkung des Zentraldifferentials 42 in
Hinblick auf das Erhöhen der Beschleunigungsperformance
des Fahrzeugs zu begrenzen.
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Ein
Fahrzeug wird beschleunigt, wenn ein Beschleunigungspedal zum öffnen
eines Drosselventils heruntergedrückt wird, durch welches
Luft in eine Antriebsmaschine angesaugt wird. In der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung misst daher die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 eine
Ausgangsgröße des Drosselpositionssensors 32 zum
Erfassen des Öffnungsgrads des Drosselventils, berechnet
eine Hemmkraft der Kupplung 45 aus einem Zusammenhang zwischen
dem Wert der gemessen Ausgangsgröße und einer
Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und gibt eine Angabe der Hemmkraft
der Kupplung 45 an ein Hydrauliksystem 20 aus.
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Um
die durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 angegebene Hemmkraft
zu realisieren, steuert das Hydrauliksystem 20 den auf
die Kupplung 45 und demnach auf die Hemmkraft der Kupplung 45 angewendeten
Hydraulikdruck.
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2 ist
ein Diagramm zum schematischen Darstellen eines Zusammenhangs zwischen
dem Hydrauliksystem 20 und der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 in
einem vierradgetriebenen Fahrzeug in Übereinstimmung mit
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es wird Bezug genommen auf 2, der Entwurf
des Hydrauliksystems 20 schließt eine Pumpe 21 ein,
einen Motor 22, ein Prüfventil 23, einen
Behälter 24, einen Akkumulator 25, einen
Drucksensor 26, ein Proportionalmagnetventil 27 und
ein Überdruckventil 28.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gibt eine Anweisung aus, um
den Motor 22 bei dem Versuch, die Pumpe 21 zu
betätigen, zu betreiben. Der Motor 22 wird unmittelbar
nachdem er die Betriebsanweisung empfangen hat betätigt,
so dass die Pumpe 21, die über eine Welle an den
Motor 22 gekoppelt ist, betätigt wird.
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Wenn
die Pumpe 21 betätigt wird, wird eine in dem Behälter 24 befindliche
Hydraulikflüssigkeit über das zum Vermeiden des
Zurückfließens der Hydraulikflüssigkeit
vorgesehene Prüfventil 23 zu dem Akkumulator 25 gesendet.
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Die
Fahrzeugsteuervorrichtung 10 führt eine Signalverarbeitung
eines Signals des Drucksensors 26 durch, um einen Druck
der Pumpe 21 zu berechnen. Wenn der Druck der Pumpe 21 höher
wird als ein Druckeinstellwert zum Stoppen der Pumpe 21, wird
die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 dann betrieben, um eine
Anweisung zum Stoppen des Motors 22 auszugeben.
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Unterdessen
arbeitet die Fahrzeugsteuervorrichtung 10, wenn der Druck
niedriger wird als ein Druckeinstellwert zum Betreiben der Pumpe 21,
um die Anweisung auszugeben, den Motor 22 zu betätigen.
Zudem bestimmt die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 einen Zielöffnungsgrad
des Proportionalmagnetventils 27 und veranlasst das Einprägen
eines dem Zielöffnungsgrad entsprechenden Stroms in das
Proportionalmagnetventil 27.
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Der Öffnungsgrad
des Proportionalmagnetventils 27 ändert sich ansprechend
auf den durch eine darin befindliche Spule fließenden Strom,
so dass das Proportionalmagnetventil 27 der Kupplung 45 einen
Druck zuführt. Wenn ein großer Strom durch das
Proportionalmagnetventil 27 fließt, ist der Öffnungsgrad
des Proportionalmagnetventils 27 groß, so dass
die Hemmkraft der Kupplung 45 groß ist. Andererseits,
wenn ein kleiner Strom durch das Proportionalmagnetventil 27 fließt,
ist der Öffnungsgrad des Proportionalmagnetventils 27 klein,
so dass die Hemmkraft der Kupplung klein ist.
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3 ist
ein detailliertes Aufbaudiagramm der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Entwurf
der Fahrzeugsteuervorrichtung 10, die in 3 gezeigt
ist, schließt eine CPU 11, eine Treiberschaltung 12,
eine Stromerfassungseinrichtung 13 und ein EEPROM 14 ein.
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Ferner
besteht die CPU 11 aus einer Zitter-Amplitudenmesseinrichtung 111,
einer Amplitudendifferenzberechnungseinrichtung 112, einer
Massepotentialschätzeinrichtung 113, einer Sensorventilmesseinrichtung 114,
einer Sensorventilkorrektureinrichtung 115, einer Zielstromwertbestimmungseinrichtung 116,
einer Ausfallerfassungseinrichtung 117, einer Fehlermeldungseinrichtung 118, einer
Zitterkorrektureinrichtung 119 und einer Steuereinrichtung 120.
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Eine
innere Schaltung der wie oben beschrieben konfigurierten Fahrzeugsteuervorrichtung 10 hat
eine Masse G2 als ein Bezugspotential. In einer externen Schaltung
ist das Proportionalmagnetventil 27, welches an einem Ende
davon mit einer Masse G1 verbunden ist, mit der Stromerfassungseinrichtung 13 über
einen Anschluss 1 verbunden, und der Drosselpositionssensor 32,
der die Masse G1 als ein Bezugspotential hat, ist mit der Sensorwertmesseinrichtung 114 über
einen Anschluss 2 verbunden.
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Die
CPU 11 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 bestimmt
einen PWM-Tastgrad (Pulsbreitenmodulationstastgrad) basierend auf
dem Wert des Drosselpositionssensors 32. Die Treiberschaltung 12 schaltet
einen Transistor TR1 basierend auf dem durch die CPU 11 bestimmten
PWM-Tastgrad EIN/AUS.
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Die
Stromerfassungseinrichtung 13 misst einen durch das Proportionalmagnetventil 27 fließenden
Strom unter Verwendung eines Shunt-Widerstandes R1. Das Proportionalmagnetventil 27 wird durch
die Spule gebildet und der Öffnungsgrad des Proportionalmagnetventils 27 ändert
sich basierend auf dem Wert des durch die Spule fließenden
Stroms. Um die Hystereseeigenschaft und das Ansprechen des Proportionalmagnetventils 27 zu
verbessern, führt die CPU 11 eine Zitter-Steuerung
(Stromschwankungssteuerung) durch, um zum Reduzieren eines Reibungskoeffizienten
geringfügig zu schwingen und demnach den Betrieb einer
Spule zu glätten.
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Die
Referenzamplitude und ein Zusammenhang zwischen der Amplitudendifferenz
und dem Massepotential sind im Voraus in dem EEPROM 14 gespeichert
und diese Daten werden verwendet, wenn die CPU 11 den PWM-Tastgrad
bestimmt.
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Als
Nächstes wird der Betrieb der CPU 11 detailliert
beschrieben.
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Die
Zitteramplitudenmesseinrichtung 111 innerhalb der CPU 11 misst
die Zitteramplitude von einem durch die Stromerfassungseinrichtung 13 erfassten
gemessenen Stromwert. Die Amplitudendifferenzberechnungseinrichtung 112 berechnet
eine Amplitudendifferenz zwischen dem Wert der in dem EEPROM 14 gespeicherten
Referenzamplitude und der durch die Zitteramplitudenmesseinrichtung 111 gemessenen
Zitteramplitude. Die Massepotentialschätzeinrichtung 113 schätzt
ein Massepotential G2 von der durch die Amplitudendifferenzberechnungseinrichtung 112 berechneten
Amplitudendifferenz.
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Andererseits
misst die Sensorwertmesseinrichtung 114 eine Ausgangsspannung
des Drosselpositionssensors 32. Die Sensorwertkorrektureinrichtung 115 korrigiert
dann einen durch die Sensorwertmesseinrichtung 114 gemessenen
Sensorwert basierend auf dem durch die Massepotentialschätzeinrichtung 113 geschätzten
Massepotential G2. Ferner bestimmt die Zielstromwertbestimmungseinrichtung 116 einen
Zielstromwert basierend auf dem Korrektursensorwert.
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Die
Ausfallerfassungseinrichtung 117 führt das Erfassen
eines Ausfalls unter Verwendung des durch die Sensorwertkorrektureinrichtung 115 korrigierten
Sensorwertes aus. Dann meldet die Ausfallerfassungseinrichtung 117,
wenn der Ausfall auftritt, das Auftreten des Ausfalls an den Fahrer über
die Fehlermeldeeinrichtung 118.
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Die
Zitterkorrektureinrichtung 119 führt eine Zitterkorrektur
durch, um den durch die Zielstromwert-Bestimmungseinrichtung 116 bestimmten
Zielstromwert zu veranlassen. Die Steuereinrichtung 120 führt
eine PI-Regelung für den durch die Stromerfassungseinrichtung 13 erfassten
gemessenen Stromwert durch, damit er dem Zielstromwert, der der
Zitterkorrektur unterzogen worden ist, folgt.
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Die
Treiberschaltung 12 schaltet den Transistor TR1 basierend
auf dem PWM-Tastgrad, der als ein Ergebnis der durch die Steuereinrichtung 120 durchgeführten
PI-Regelung bestimmt ist, EIN/AUS und prägt hierdurch dem
Proportionalmagnetventil 27 einen Strom ein. Eine Diode
D1 ist verbunden, um einen Anstieg zu absorbieren, wenn der Transistor TR1
ausgeschaltet ist.
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4 ist
ein Diagramm zum Zeigen, wie der der Zitterkorrektur unterzogene
Zielstromwert und der Strom des Proportionalmagnetventils 27 einander
in einem eingeschwungenen Zustand in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entsprechen. Die Zitterkorrektureinrichtung 119 fügt
einen Zitterkorrekturbetrag 52 zu einem Zielstromwert 51 hinzu
oder Subtrahiert den Zitterkorrekturbetrag 52 von dem Zielstromwert 51 bei
Intervallen einer vorbestimmten Zeit (z. B. einige Millisekunden),
hierdurch einen Zielstromwert 53 bildend, der der Zitterkorrektur
unterzogen worden ist.
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Die
Steuereinrichtung 120 führt PI-Regelung aus, um
Sorge zu tragen, dass ein durch die Stromerfassungseinrichtung 13 gemessener
Messwert dem der Zitterkorrektur unterzogenen Zielstromwert 53 folgt.
Bedingt durch die durch die Steuereinrichtung 120 ausgeführte
PI-Regelung fließt wie in 4(b) gezeigt
ein Proportionalmagnetventilstrom 54 durch das Proportionalmagnetventil
in dem eingeschwungenen Zustand. Zudem folgt bedingt durch die durch die
Steuereinrichtung 120 ausgeführte PI-Regelung ein
mittlerer Stromwert 55 dem Zielstromwert 51 und wird
im Wesentlichen gleich diesem.
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In
der ersten Ausführungsform dieser Erfindung fließt,
wenn das Massepotential G2 durch Betätigen des Antiblockierbremssystems
oder Ähnlichem höher wird als das Massepotential
G1, ein Strom von der Masse G2 zu dem Proportionalmagnetventil 27 durch
die Diode D1 und den Shunt-Widerstand R1 unabhängig davon,
ob der Transistor TR1 EIN- oder AUS-geschaltet ist. Mit anderen
Worten, der Strom, der durch den Shunt-Widerstand R1 fließt
und durch die Stromerfassungseinrichtung 13 erfasst wird,
ist immer um einen dem von der Masse G2 zu dem Proportionalmagnetventil 27 fließenden
Strom entsprechenden Betrag versetzt.
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Wie
oben beschrieben führt die Steuereinrichtung 120 selbst
wenn der durch die Stromerfassungseinrichtung 13 erfasste
Strommesswert versetzt ist eine PI-Regelung für den Zielstromwert 51 durch,
so dass der Durchschnittsstromwert 55 dem Zielstromwert 51 folgt.
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Unterdessen
wird der Wert des tatsächlich von einer Batterie (+B) zu
dem Proportionalmagnetventil 27 durch den Transistor TR1
und den Shunt-Widerstand R1 fließende Strom durch Subtrahieren
eines Versatzbetrags von dem Zielstromwert 51 erhalten
und eine Zitteramplitude 56 entspricht diesem Stromwert
nach der Subtraktion. Als ein Ergebnis wird die Zitteramplitude 56 kleiner
als der Wert in einem Fall, bei dem der durch die Stromerfassungseinrichtung 13 erfasste
gemessene Stromwert nicht versetzt ist.
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5 ist
ein Diagramm zum Darstellen, wie in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Amplitudendifferenz zwischen der
Zitteramplitude 56 und der Referenzamplitude auf das Massepotential
G2 bezogen wird. Wie in 5 gezeigt, gibt es einen Zusammenhang
einer linearen Funktion zwischen dem Massepotential G2 und einer Zitteramplitudendifferenz,
so dass die Massepotentialschätzeinrichtung 113 in
der CPU 11 das Massepotential G2 von der Amplitudendifferenz
basierend auf einem Messergebnis der Zitteramplitude 56 schätzen kann.
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Das
Massepotential G2 kann aus der Amplitudendifferenz zwischen der
Referenzamplitude, die als die Zitteramplitude 56 zu der
Zeit, wenn das Massepotential G2 0 V ist, definiert ist, und der
derzeitigen Zitteramplitude 56, die durch die Zitteramplitudenmesseinrichtung 111 gemessen
wird, geschätzt werden.
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Demgemäß ist
die Zitteramplitude zu der Zeit, wenn das Massepotential G2 0 V
ist, als die Referenzamplitude erforderlich, um das Massepotential G2
zu messen. Dieser Wert unterscheidet sich jedoch individuell bedingt
durch die Dispersion der Widerstandswerte und Ähnlichem
von dem Transistor TR1, dem Shunt-Widerstand R1 und dem Proportionalmagnetventil 27.
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Demnach
wird die folgende Maßnahme in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Hinblick auf das Verhindern des individuellen Differierens
des zuvor erwähnten Wertes ergriffen. Die Masse G1 und
die Masse G2 werden vor den eigentlichen Benutzen der Fahrzeugsteuervorrichtung 10,
nämlich, bevor die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 von
einer Fabrik ausgeliefert wird, gemeinsam gegen Bezugspotential
gelegt, dann wird die Zitteramplitude 56 mit der Differenz
im Potential zwischen der Masse G1 und der Masse G2 auf 0 V festgelegt
gemessen, und ein Ergebnis der Messung wird in dem EEPROM 14 als
Referenzamplitude gespeichert. Während der tatsächlichen
Nutzung der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 wird der in dem
EEPROM 14 gespeicherte Wert als Referenzamplitude zum Schätzen
des Massepotentials G2 verwendet.
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Die
Messung der Referenzamplitude, wie sie oben beschrieben worden ist,
wird durch eine Auslieferungsinspektions-Vorrichtung oder Ähnliches
vor Auslieferung der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 von der
Fabrik ausgeführt.
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Zudem
ist die folgende Maßnahme verfügbar, um die Streuung
jedes Teils zu verringern. Eine Energieversorgung ist zwischen der
Masse G1 und der Masse G2 mit der Masse G1 als eine Referenz definiert
vor Auslieferung der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 von der
Fabrik verbunden, und die Zitteramplitude 56 wird gemessen
während des Anhebens der Spannung der verbundenen Energieversorgung. Eine
Amplitudendifferenz wird dann aus der gemessenen Zitteramplitude 56 und
der Referenzamplitude berechnet und in dem EEPROM 14 im
Voraus in der Form einer einen Zusammenhang zwischen Amplitudendifferenz
und Massepotential zeigenden Abbildung gespeichert.
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Während
der tatsächlichen Nutzung der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 schätzt
die Massepotentialschätzeinrichtung 113 ein Massepotential,
das der durch die Amplitudendifferenzrecheneinrichtung 112 berechneten
Amplitudendifferenz entspricht basierend auf der in dem EEPROM 14 gespeicherten Zuordnung,
welche den Zusammenhang zwischen der Amplitudendifferenz und Massepotential
zeigt. Durch Schätzen des Massepotentials mit Hilfe der Abbildung
wie oben beschrieben, kann der Einfluss einer durch Dispersion jedes
Teils der Schätzung resultierenden individuellen Differenz
verringert werden.
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Die
zuvor erwähnte Messung des Zusammenhang zwischen Amplitudendifferenz
und Massepotential wird durch die Auslieferungsinspektionsvorrichtung
oder Ähnliches vor Auslieferung der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 von
der Fabrik ausgeführt.
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Die
Sensorwertkorrektureinrichtung 115 korrigiert die Ausgangsspannung
des Drosselpositionssensors 32, die von der Sensorwertmesseinrichtung 114 erfasst
worden ist, unter Verwendung des durch die Massepotentialschätzeinrichtung 113 geschätzten
Massepotentials G2. Das Massepotential G2 der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 ist
angehoben, so dass die Ausgangsspannung des Drosselpositionssensors 32 durch
eine Anhebung des Massepotentials G2 als ein scheinbar kleinerer
Wert gemessen wird.
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In
der Sensorwertmesseinrichtung 114 ist demgemäß die
Korrektur abgeschlossen, wenn das durch die Massepotentialschätzeinrichtung 113 basierend
auf der Zitteramplitude 56 geschätzte Massepotential
G2 zu der Ausgangsspannung des Drosselpositionssensors 32,
die von der Sensorwertmesseinrichtung 114 erfasst worden
ist, hinzugefügt wird. Unter Verwendung des korrigierten
Sensorwerts beim Steuern des Fahrzeugs kann eine Falscherfassung
eines Ausfalls verhindert werden selbst wenn das Massepotential
G2 angehoben ist.
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Die
Ausfallerfassungseinrichtung 117 in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 zählt
einen Fehlerbeurteilungszähler hoch, wenn der Wert der
Ausgangsspannung des Drosselpositionssensors 32, der durch die
Sensorwertsteuereinrichtung 115 korrigiert worden ist,
abnormal ist. Andererseits löscht die Ausfallerfassungseinrichtung 117 den
Ausfallbeurteilungszähler, wenn der Wert der Ausgangsspannung
normal wird. Die Ausfallbeurteilungseinrichtung 117 bestimmt
dann, dass es einen Ausfall in dem Drosselpositionssensor 32 gegeben
hat, wenn der Wert des Zählers gleich oder größer
wird als ein vorbestimmter Wert.
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Wie
oben beschrieben, verwendet die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die korrigierte Sensorausgangsspannung
basierend auf dem geschätzten Ergebnis des Massepotentials
G2 als eine Sensorausgangsspannung, um eine Ausfallsbeurteilung
vorzunehmen, so dass ein fälschliches Erfassen eines Ausfalls
nicht auftritt, selbst wenn das Massepotential G2 angehoben ist.
Der Ausfall kann durch die Ausfallerfassungseinrichtung 117 erfasst
werden und dem Fahrer gemeldet werden, selbst wenn der Sensorwert
bedingt durch das Unterbrechen des Drahtes für den Sensor
oder Ähnliches in diesem Zustand abnormal wird.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm zum Zeigen einer Reihe von Betriebsabläufen
der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zu Beginn
der Steuerung misst die Zitteramplitudenmesseinrichtung 111 in
Schritt S601 die Zitteramplitude 56. Als ein Beispiel speichert
die Zitteramplitudenmesseinrichtung 111 einen Maximalwert
und einen Minimalwert innerhalb einer gewissen Zeitperiode (z. B.
zweimal so lange wie der Zitterzyklus 57) und findet eine
Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert, um es zu
ermöglichen, die Zitteramplitude 56 zu berechnen.
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Als
Nächstes subtrahiert im Schritt S602 die Amplitudendifferenzberechnungseinrichtung 112 die Zitteramplitude 56,
die im vorangehenden Schritt S601 gemessen worden ist, von dem Wert
der in dem EEPROM 114 vor dem Ausliefern eines Produktes gespeicherten
Wert der Referenzamplitude zum Berechnen einer Zitteramplitudendifferenz.
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Als
Nächstes schätzt im Schritt S603 die Massepotentialschätzeinrichtung 113 ein
der in dem vorangehenden Schritt S602 berechneten Zitteramplitude
entsprechendes Massepotential G2 basierend auf dem Zusammenhang
zwischen der Zitteramplitudendifferenz und dem Massepotential (das
dem zuvor erwähnten in 5 gezeigten
Zusammenhang entspricht), das in dem EEPROM 14 zum Zeitpunkt der
Auslieferungsprüfung gespeichert worden ist.
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Als
Nächstes addiert im Schritt S604 die Sensorwertkorrektureinrichtung 115 das
im vorangehenden Schritt S603 geschätzte Massepotential
G2 zu der Ausgangsspannung des Drosselpositionssensors 32,
um einen korrigierten Sensorwert zu erhalten.
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Als
Nächstes bestimmt im Schritt S605 die Ausfallerfassungseinrichtung 117,
ob oder nicht der Sensorwert abnormal ist. Wenn der korrigierte
Sensorwert normal ist, geht die Ausfallerfassungseinrichtung 117 zum
Schritt S606, um den Ausfallbeurteilungszähler zu löschen.
Andererseits, wenn der korrigierte Sensorwert abnormal ist, geht
die Ausfallerfassungseinrichtung 117 zum Schritt S607,
um den Ausfallbeurteilungszähler aufwärts zu zählen.
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Ferner
bestimmt im Schritt S608 die Ausfallerfassungseinrichtung 117,
ob oder nicht der Wert des Ausfallbeurteilungszählers gleich
oder kleiner als ein vorbestimmt festgelegter Wert ist. Wenn der
Wert des Ausfallerfassungszählers größer
als der vorbestimmt festgelegte Wert ist, bestimmt die Ausfallerfassungseinrichtung 117,
dass es einen Ausfall gegeben hat und geht weiter zum Schritt 609,
um den Ausfall dem Fahrer über die Ausfallmeldeeinrichtung 118 zu
melden. Andererseits, wenn der Wert des Zählers gleich
oder kleiner als der vorbestimmt festgelegte Wert ist, bestimmt
die Ausfallerfassungseinrichtung 117, dass es keinen Ausfall
gegeben hat und wiederholt die Verarbeitung beginnend vom Schritt
S601.
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Wie
oben beschrieben ermöglicht es die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung selbst wenn das Massepotential der Fahrzeugsteuereinrichtung
bedingt durch ein Betätigen einer einen großen
Strombetrag oder ähnliches verbrauchenden Komponente einen
angehobenen Wert erhält, einen Ausfall durch Schätzen
des Massepotentials von der Zitteramplitude und Korrigieren des
Sensorwertes basierend auf dem Ergebnis der Schätzung zu
erfassen. Folglich ist es selbst in dem Fall, in dem ein Ausfall
wie das Unterbrechen des Drahtes für den Sensor oder Ähnliches
aufgetreten ist während das Massepotential angehoben ist,
möglich, den Ausfall basierend auf dem korrigierten Sensorwert
zu erfassen und das Auftreten des Ausfalls dem Fahrer zu melden.
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Zudem
kann durch Verwenden des Zielstromwertes basierend auf dem korrigierten
Sensorwert beim Steuern des Fahrzeugs derselbe Betriebsablauf wie
in dem Fall, in dem das Massepotential nicht angehoben worden ist,
im Wesentlichen selbst wenn das Massepotential angehoben ist, ausgeführt werden.
Als ein Ergebnis kann das Fahrzeug wie durch den Fahrer vorgesehen
gefahren werden unabhängig von dem Zustand des Massepotentials.
Zudem wird das Erfassen eines Ausfalls unter Verwendung des korrigierten
Sensorwertes vorgenommen, so dass ein fälschliches Erfassen
eines Ausfalls in dem Sensor, das von einem Anheben des Massepotentials
herrührt, vermieden werden kann.
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Neben
dem wird die Amplitude des Zitterstroms zu der Zeit, wenn das Massepotential
0 V ist, im Voraus als Referenzamplitude gespeichert und das Massepotential
wird basierend auf der Amplitudendifferenz zwischen der Referenzamplitude
und der gemessenen Zitteramplitude geschätzt, so dass der
Absolutwert des Massepotentials als ein Betrag des Versatzes von
einem Referenzwert geschätzt werden kann. Daher wird die
Genauigkeit der Schätzung des Massepotentials verbessert.
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Darüber
hinaus wird der Wert der Referenzamplitude im Voraus gemessen und
individuell für jede der Fahrzeugsteuervorrichtungen zu
dem Zeitpunkt des Auslieferns oder ähnlich gespeichert,
so dass die Amplitudendifferenz für das Schätzen
des Massepotentials von einer Streuung zwischen Teilen abgehalten
werden kann. Als ein Ergebnis wird die Genauigkeit der Schätzung
des Massepotentials verbessert.
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Zudem
wird der Zusammenhang zwischen dem Massepotential und der Amplitudendifferenz
abgebildet (zugeordnet) und im Voraus individuell für jede
der Fahrzeugsteuervorrichtungen zum Zeitpunkt der Auslieferung oder ähnlich
gespeichert, so dass der Zusammenhang zwischen Amplitudendifferenz und
Massepotential für die Schätzung des Massepotentials
von einer Streuung zwischen den Teilen abgehalten werden kann. Als
ein Ergebnis wird die Genauigkeit der Schätzung des Massepotentials
verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2001-289066
A [0006, 0008]