JPH0443151A - 自動車用アンチロック型ブレーキシステム - Google Patents

自動車用アンチロック型ブレーキシステム

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JPH0443151A
JPH0443151A JP15209690A JP15209690A JPH0443151A JP H0443151 A JPH0443151 A JP H0443151A JP 15209690 A JP15209690 A JP 15209690A JP 15209690 A JP15209690 A JP 15209690A JP H0443151 A JPH0443151 A JP H0443151A
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JP
Japan
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wheel
speed
road
wheels
estimated
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JP15209690A
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Inventor
Hirohiko Morikawa
裕彦 森川
Masamitsu Takebayashi
竹林 正光
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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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、複数の車輪の少なくとも一つの回転速度であ
る車輪速度を用いて自動車の走行速度である車体速度を
推定し、その推定車体速度と各車輪の車輪速度とに基づ
いて各車輪についてアンチロック制御を行う形式の自動
車用アンチロック型ブレーキシステムに関するものであ
り、特に、車体速度の推定精度を高める技術に関するも
のである。
従来の技術 自動車を走行安定性を損なうことなく、かつ、できる限
り短い距離で制動するためにアンチロック型ブレーキシ
ステムが用いられており、これの一つとして次のような
形式が既に知られている。
これは、前輪と後輪とを備えた自動車に設けられる自動
車用アンチロック型ブレーキシステムであって、(a)
前輪と後輪とにそれぞれ設けられ、液圧により作動して
各車輪の回転を抑制する複数のブレーキと、ら)それら
ブレーキにそれぞれ設けられてそれらの液圧を増減させ
る複数のアクチュエータと、’ (C)前輪と後輪とに
それぞれ設けられてそれらの車輪速度を検出する複数の
車輪速度センサと、(d)前輪および後輪の各車輪速度
センサによって検出された車輪速度を用いて車体速度を
推定し、かつ、その推定車体速度と各車輪の車輪速度と
に基づいて各車輪のスリップ率が各適正範囲に保たれる
ように各車輪のアクチュエータを制御するコントローラ
とを含む形式である。
また、車輪速度を用いて車体速度を高い精度で推定する
ための手法が既にいくつか提案されており、それの一つ
が特開平1−249556号公報に記載されている。こ
れは、自動車の複数の車輪のうち非駆動輪であるものの
車輪速度を用いることにより車体速度を推定する手法で
ある。
発明が解決しようとする課題 しかし、本出願人の研究により、この推定手法を用いて
も車体速度を十分には高い精度で推定することができな
いという問題があることが判明した。自動車の制動時に
はそれの全車輪のブレーキが一斉に作動させられるのが
普通であって、非駆動輪も当然あるスリップ率を持って
いる。そのため、非駆動輪の車輪速度と真の車体速度と
の間にずれがあり、そのような車輪速度を用いても車体
速度を十分には高い精度で推定することができないので
ある。
本発明は以上の知見に基づいて、前輪と後輪とを備えか
つ少なくともアンチロック制御中は後輪が非駆動輪とな
る自動車に設けられ、非駆動輪の車輪速度を用いて車体
速度を推定する形式の自動車用アンチロック型ブレーキ
システムにおいて、車体速度の推定精度を高めることを
課題として為されたものである。
課題を解決するための手段 そして、本発明の要旨は、上記形式の自動車用アンチロ
ック型ブレーキシステムを第1図に示すように、(a)
前輪と後輪とにそれぞれ設けられたブレーキ1,2と、
b)それら各ブレーキ1,2についてそれぞれ設けられ
たアクチュエータ3,4と、(C)前輪と後輪とにそれ
ぞれ設けられた車輪速度センサ5,6と、(d)自動車
が走行している道路が路面の[F係数μが基準値より高
い高μ路であるか否かを判定する高μ路判定手段7と、
(e)その高μ路判定手段7が高μ路ではないと判定し
た場合には、前輪および後輪の各車輪速度センサ5,6
によって検出された車輪速度を用いて自動車の車体速度
を推定し、かつ、その推定車体速度と各車輪の車輪速度
とに基づいて各車輪のスリップ率が各適正範囲に保たれ
るように各車輪のアクチュエータ3,4を制御するが、
高μ路であると判定した場合には、後輪のスリップ率が
適正範囲より低い高さに保たれるように後輪のアクチュ
エータ4を制御するとともに、後輪の車輪速度センサ6
によって検出された車輪速度を用いて車体速度を推定し
、かつ、その推定車体速度と前輪の車輪速度センサ5に
よって検出された車輪速度とに基づいて前輪ノスリソプ
率が適正範囲に保たれるように前輪のアクチュエータ3
を制御するコントローラ8とを含むものとしたことにあ
る。
作用 本発明に係るアンチロック型ブレーキシステムにおいて
は、高μ路上でのアンチロック制御中は、後輪のブレー
キ液圧が本来であればアンチロック制御中に取るべき高
さより低くされることにより、後輪のスリップ率が本来
であればアンチロック制御中に取るべき高さより低くさ
れる。そのため、後輪のスリップ率が0に十分近くなっ
て、後輪の車輪速度が真の車体速度に十分近くなる。
後輪のブレーキ液圧が本来の高さより低くされると、後
輪に生ずる制動力が本来であればアンチロック制御中に
取るべき大きさより小さくなり、自動車全体の制動力が
減少するのであるが、アンチロック制御が高μ路上で行
われる場合には、後輪制動力の減少に起因する自動車の
制動距離の延びはそれ程大きくない。以下、この理由を
具体的に説明する。
高μ路上でアンチロック制御を行うことが必要となる程
強い制動(以下、急制動という)が行われる場合には、
自動車の減速度が大きくなって大きなノーズダイブが生
じ、その結果、後輪から前輪への荷重移動が大きくなっ
て前輪荷重が後輪荷重より著しく大きくなる。この荷重
移動の一例を、次の諸元を持つ自動車に各種道路上で限
界制動(路面の摩擦係数μと同じ車体減速度が得られる
制動)を行わせる場合について説明する。諸元は、車両
総重量:1,200)cg 重心高さ:0.5m ホイールベース:2.4m 静的前輪荷重ニア20kg 静的後輪荷重:480kg である。この自動車に各種道路上で限界制動を行わせる
と、荷重移動によって前、後輪荷重(制動中に前、後輪
に加えられる荷重であって、以下、動的前、後輪荷重と
いう)がそれぞれ第7図に示すように変化する。すなわ
ち、道路が例えばウェットアスファルト路であって、路
面の摩擦係数μが0.4程度である場合には、小さな荷
重移動しか生じないため、動的前輪荷重は静的前輪荷重
(自動車が停止している状態で前輪に加えられる荷重。
後輪についても同じ)より100kg程度しか大きくな
らず、動的後輪荷重は静的後輪荷重より同程度しか小さ
くならないのに対し、道路が例えばドライアスファルト
路であって、路面のマ擦係数μが0.8〜1.  Oで
ある場合には、大きな荷重移動が生ずるため、動的前輪
荷重は静的前輪荷重より250kg程度大きくなり、動
的後輪荷重は静的後輪荷重より同程度小さくなるのであ
る。
つまり、高μ路上での急制動時には、後輪の制動力が自
動車全体の制動力において占める割合が20%以下とな
るのであり、後輪の制動力を本来の大きさより低減させ
ても、そのことによって自動車の制動距離がそれ程延び
るには至らないのである。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明に従えば、高μ
路上でのアンチロック制御中には、スリ、7プ率が0に
十分近い後輪の車輪速度を用いて車体速度を推定するこ
とができるから、車体速度の推定精度が高められ、ひい
ては、アンチロック制御における前輪のブレーキ液圧の
制御精度が高められるという効果が得られる。
前輪のブレーキ液圧の制御精度が高められれば、高μ路
上での制動時における自動車の操舵性が向上する。また
、高μ路上でのアンチロック制御中には後輪のブレーキ
液圧が本来の高さより低く保たれるように制御されるか
ら、高μ路上での制動時における自動車のスピンの発生
が確実に回避される。要するに、本発明に従えば、高μ
路上での制動時における操舵性の向上とスピン発生の確
実な回避とが同時に実現されるのである。
また、前輪のブレーキ液圧の制御精度が高められれば、
前輪のスリップ率の制御精度が高められるから、路面の
摩擦係数μを可及的に有効に利用した制動が可能になり
、前輪の制動効率が従来より増大する。
実施例 以下、本発明をFF車(フロントエンジンフロントドラ
イブ車)のアンチロック型ブレーキシステムに適用した
場合の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第2図において、10は左前輪、12は右前輪、14は
左後輪、16は右後輪である。これら各車輪10〜16
には、それぞれブレーキ182゜22.24が設けられ
ており、これらブレーキ18〜24の液圧は、それぞれ
アクチュエータ26゜2B、30.32によって増減さ
せられる。アクチュエータ26等はコンピュータ34を
主体とするコントローラ36によって制御されるように
なっており、このコントローラ36には車輪速度センサ
38,40.42.44と、自動車の車体減速度を検出
する減速度センサ46とが接続されている。
コンピュータ34は第3図に示すように、CPU50.
ROM52.RAM54およびバス56を備えている。
ROM52には、(a)各車輪速度センサ38〜44の
出力信号に基づいて各車輪10〜16の車輪速度を演算
するための車輪速度演算ルーチンと、(ロ)各車輪10
〜16についてアンチロック制御を開始することが必要
であるか否かを判定するとともに、その必要があると判
定した場合には自動車が走行している道路の路面の摩擦
係数(以下、単に路面μという)を判定するための制御
開始判定ルーチンと、(C)各車輪10〜16について
アンチロック制御を終了することが適当であるか否かを
判定するための制御終了判定ルーチンと、(d)各車輪
10〜16についてアンチロック制御を行うためのアン
チロック制御ルーチン(第4図のフローチャートで表さ
れるルーチン)とを始め、各種制御プログラムが記憶さ
れている。また、RAM54には、(a)左前輪10の
車輪速度V、い右前輪12の車輪速度■□、左後輪14
の車輪速度V I L r右後輪16の車輪速度■。を
それぞれ記憶するための領域と、■)各車輪10〜16
についてアンチロック制御を行うことが必要であること
を示すアンチロックフラグを車輪毎に記憶するための領
域と、(C)路面μを記憶するための領域とが設けられ
ている。
次に作動を説明する。
コンピュータ34の電源投入後、CPU50は上記車輪
速度演算ルーチンを繰返し実行する。本ルーチンの各回
の実行においては、現在の車輪速度V、L、V□+  
vRL+  ■RRがそれぞれ演算されるとともに、そ
れら各車輪速度V FLI V Fil、 V RLV
lljlがRAM54に記憶される。CPU50はまた
上記制御開始判定ルーチンをも繰返し実行する。
本ルーチンの実行においては、車輪速度vF L +V
FR,VRL、  V++++カソレf しRAM 5
4 カラtNミ出された後、それら車輪速度V、L、V
□、■1゜VIIRに基づいて、四つの車輪10〜16
のうち車輪速度が最大である最速車輪の車輪速度が自動
車の実車体速度■1を表すと推定されるとともに、その
最速車輪の減速度が予め設定されている上限値を超えた
後には減速度をその上限値に固定して推定車体速度■v
□が演算され、かつ、各車輪速度■FL+ vy+t、
 vat、 ■jllRがその推定車体速度VVEより
予め設定されている一定値だけ低い制御開始基準速度以
下であるか否かが判定され、そうであればその車輪にロ
ック傾向が生じているからその車輪についてアンチロッ
ク制御が行われるようにすべくその車輪のアンチロック
フラグがONにされるが、そうでなければその車輪にロ
ック傾向が生じていないからその車輪についてアンチロ
ック制御が行われないようにすべくその車輪のアンチロ
ックフラグがOFFにされる。本ルーチンの実行におい
てはまた、−回のアンチロック制御(四つの車輪10〜
16の少なくとも一つについてアンチロック制御を行う
ことが必要であると判定される時期から、前記制御終了
判定ルーチンにおいてそれら車輪10〜16のいずれに
ついてもアンチロック制御を行うことが必要ではないと
判定される時期まで)の初期に、前記減速度センサ46
によって検出された車体減速度に応じて現在の路面μが
判定され、その路面μがRAM54に記憶される。例え
ば、車体減速度が高い程路面μが高いと判定されるので
ある。
CPU50はまた、四つの車輪10〜16の少なくとも
一つのアンチロックフラグがONであるか否かを繰返し
判定し、そうであると判定する間、第4図のアンチロッ
ク制御ルーチンを繰返し実行する。本ルーチンの各回の
実行時には、まず、ステップSl(以下、単にSlで表
す。他のステップについても同じ)において、現在の路
面μがRAM54から読み出され、その後、S2におい
て、その路面μが基準値(例えば0.8)以上であるか
否か、すなわち、自動車が走行している道路が高μ路で
あるか否かが判定される。
現在の道路が高μ路である場合には、S2の判定結果が
YESとなり、S3において、後輪14゜160各アク
チュエータ30.32が増圧状態(後輪14.16の各
ブレーキ22.24のホイールシリンダがブレーキマス
クシリンダに連通ずる状態)から減圧状IQ(それら各
ホイールシリンダがブレーキマスクシリンダから遮断さ
れてリザーバに連通ずる状態)に変更され、これにより
、後輪14.16のブレーキ液圧Pat、P□が0とさ
れる。その結果、後輪14.16が自由に回転可能な状
態、すなわち、スリップ率がOに十分近い状態で回転可
能な状態となって、例えば第5図に示すように、各後輪
14.16の車輪速度■、。
VRllが実車体速度VVaに十分一致することになる
その後、S4において、後輪14.16の車輪速度VI
L+ ■1ljlがそれぞれRAM54から読み出され
、S5において、それら車輪速度V IILI V I
IRの平均値が推定車体速度V%’tとして演算される
。続いて、S6において、前輪10.12の車輪速度V
、L、V、RがそれぞれRAM54から読み出され、S
7において、それら車輪速度V、、、V□と推定車体速
度vviとに基づいて各前輪10.12のスリップ率S
FL、S□が演算され、S8において、それら各スリッ
プ率SFL、  SFIに基づいて各前輪10.12の
アクチュエータ26.28が制御される。なお、それら
S6〜S8は、前輪10,12のうちアンチロックフラ
グがONであるものについてのみ実行されるようにされ
ている。
以上、現在の道路が高μ路である場合を説明したが、高
μ路ではない場合には、S2の判定結果がNOとなり、
S9において、車輪速度V1.。
Vr*、VIL、VRRが+afれRAM54から読み
出され、その後、310において、それら車輪速度V、
L、V□、 V、、、 V、lllに基づいて、前記制
御開始判定ルーチンにおけるのと同様にして推定車体速
度VVEが演算される。続いて、311において、各車
輪速度VFL+ VFIl  VIRL+ VRRと推
定車体速度■vEとに基づいて各車輪10〜16のスリ
ップ率S FL、  S Fil  S RL、  S
 ++++がそれぞれ演算され、312において、それ
ら各スリップ率SF L rS Fil  S IIL
、  S **に基づいて各アクチュエータ26〜32
がそれぞれ制御される。なお、それらS11およびS1
2は、車輪10〜16のうちアンチロックフラグがON
であるものについてのみ実行されるようにされている。
以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
また、CPLI50は、上記アンチロック制御ルーチン
の実行を開始した後、前記制御終了判定ルーチンを繰返
し実行する。この制御終了判定ルーチンの実行において
は、各車輪10〜16についてアンチロック制御を継続
することが不要であると判定されば、該当する車輪のア
ンチロックフラグがOFFにされるとともに、その該当
する車輪に対応するアクチュエータ26〜32が増圧状
態に復元される したがって、本実施例においては、高μ路でのアンチロ
ック制御中には、スリップ率が0に十分近い後輪14.
16の車輪速度■つぃ V□の平均値が実車体速度■□
であると推定され、その推定車体速度■9.を用いて各
前輪10.12のスリップ率S FL、  S r++
が演算され、かつ、そのスリップ率S FLI  S 
FRが適正範囲(例えば15〜25%)に保たれるよう
に各アクチュエータ26.28が制御されるから、アン
チロック制御が高い精度で実現されるという効果が得ら
れる。ところで、アンチロック制御が高μ路上で行われ
るか否かを問わず、四つの車輪10〜16についてそれ
ぞれ得られる車輪速度V、L、VFR1■1.■oのう
ち最大のものを用いて推定車体速度VVEを決定する従
来の推定手法を取る場合には、第6図に示す一例のよう
に、車体速度の推定誤差が大きいため、各車輪速度VF
L、  VFIl、  VIL、  VRllが制御目
標車輪速度■。アに十分には一致しない。これに対して
、本実施例においては、車体速度の推定誤差が小さいた
め、第5図に示す一例のように、前輪10゜12の各車
輪速度V、L、V□が制御目標車輪速度V罰に十分に一
致することになるのである。
さらに、本実施例においては、高μ路上でのアンチロッ
ク制御中には後輪14.16のブレーキ液圧がほぼ0と
されるから、後輪14.16にロック傾向が生ずること
が良好に回避され、ひいては、後輪ロックに起因した方
向安定性の低下が良好に回避されるという効果が得られ
る。
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
ブレーキ18.20と20.22とがそれぞれ本発明に
おけるブレーキ1と2とを構成し、アクチュエータ26
.28と30.32とがそれぞれ本発明におけるアクチ
ュエータ3と4とを構成し、車輪速度センサ3B、40
と42.44とがそれぞれ本発明における車輪速度セン
サ5と6とを構成し、コントローラ36のコンピュータ
34の、制御開始判定ルーチンのうち路面μを判定する
部分を実行する部分と、第4図の51およびS2を実行
する部分とが、減速度センサ46と共同して本発明にお
ける高μ路判定手段7を構成し、コンピュータ34の、
第4図のS3〜S12を実行する部分が本発明における
コントローラ8を構成している。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明はその他の態様で実施することが可能であ
る。
例えば、上記実施例においては、常時後輪14゜16が
非駆動輪であるFF車に本発明が適用されているが、F
R車(フロントエンジンリヤドライブ車)や4WD車(
4輪駆動車)に適用することも可能である。ただし、F
R車に適用する場合には、アンチロック制御中はエンジ
ンと後輪との連結が解除されるように設計することが必
要である。
また、4WD車を用いる場合には、その4WD車が、常
時後輪14.16が駆動輪である方式(FR車をベース
とした4WD方式)を取るのであれば、FR車のように
、アンチロック制御中はエンジンと後輪との連結が解除
されるように設計することが必要であり、また、常時前
輪10.12が駆動輪である方式(FF車をベースとし
た4WD方式)を取るのであれば、エンジンと後輪とを
ビスカスカップリングを経て連結したり、ビスカスカッ
プリングを備えたセンタデファレンシャル差動制限装置
を使用することが必要である。
また、前記実施例においては、路面μの判定が減速度セ
ンサ46を用いて行われるが、その他の手段で路面μの
判定を行うことが可能である。例えば、マスクシリンダ
液圧を検出する液圧センサを設け、車輪10〜16のい
ずれかにロック傾向が生じ始めた時期に液圧センサによ
って検出されたマスクシリンダ液圧が高い程路面μが高
いと判定したり、推定車体速度VVEから車体減速度を
演算する手段を設け、車輪10〜16のいずれかにロッ
ク傾向が生じ始めた時期における推定車体速度VVEの
減速度が大きい程路面μが高いと判定することが可能な
のである。
また、前記実施例においては、車輪速度センサ3840
が左、右前輪10.12にそれぞれ1個ずつ設けられて
いるが、1個の車輪速度センサを左、右前輪10.12
のいずれかにのみ設け、あるいは左、右前輪10.12
に共通に設けることが可能である。左、右後輪24.1
6についても事情は同じである。
また、前記実施例においては、アクチュエータ26.2
8が左、右前輪10.12についてそれぞれ1個ずつ設
けられているが、1個のアクチュエータを左、右前輪1
0.12について共通に使用することが可能である。左
、右後輪14.16についても事情は同じである。
また、前記実施例においては、前記アンチロック制御ル
ーチンにおける車体速度推定のための二つのステップす
なわち高μ路用の35と非高μ路用の310とが互に異
なる手法で車体速度を推定するようになっているが、S
5をSIOの場合と同し手法で車体速度を推定するステ
ップに変更することができる。高μ路上でアンチロック
制御が行われる場合には、後輪14.16のブレーキ液
圧がほぼOとされるため、常に車輪速度■れ。
VjlRが車輪速度■FL+  VFRより大きく、が
っ、後輪14.16の減速度が前記上限値を超えない。
したがって、後輪14.16の車輪速度VIILIVl
llから推定される推定車体速度■vEと全車輪10〜
16の車輪速度V、L、V□r  ■RL+  ”+1
11から推定される推定車体速度■v1とが互にほぼ一
致することになるからである。
これらの他にも当業者の知識に基づいて種々の変形、改
良を施した11IiIAで本発明を実施することが可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を概念的に示すブロック図である
。第2図は本発明の一実施例であるFF車用アンチロッ
ク型ブレーキシステムを示す系統図である。第3図は第
2図のコンピュータの詳細を概念的に示す図である。第
4図は第3図のROMに記憶されているアンチロック制
御ルーチンを示すフローチャートである。第5図は上記
実施例装置による高μ路上でのアンチロック制御の一例
を示すグラフである。第6図は従来のFF車用アンチロ
ック型ブレーキシステムによる高μ路上でのアンチロッ
ク制御の一例を示すグラフである。 第7図は急制動によって前、後輪に生ずる荷重移動のい
くつかの例を示す表である。 1.2ニブレーキ   3,4:アクチュエータ5.6
:車輪速度センサ 7:高μ路判定手段  8:コントローラ10.12:
左、右前輪 14.16:左、右後輪 18.20.22,24ニブレーキ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 前輪と後輪とを備えかつ少なくともアンチロック制御中
    は後輪が非駆動輪となる自動車に設けられるアンチロッ
    ク型ブレーキシステムであって、前輪と後輪とにそれぞ
    れ設けられて液圧によって作動する複数のブレーキと、 それらブレーキにそれぞれ設けられてそれらの液圧を増
    減させる複数のアクチュエータと、前輪と後輪とにそれ
    ぞれ設けられてそれらの車輪速度を検出する複数の車輪
    速度センサと、自動車が走行している道路が路面の摩擦
    係数μが基準値より高い高μ路であるか否かを判定する
    高μ路判定手段と、 その高μ路判定手段が高μ路ではないと判定した場合に
    は、前輪および後輪の各車輪速度センサによって検出さ
    れた車輪速度を用いて自動車の車体速度を推定し、かつ
    、その推定車体速度と各車輪の車輪速度とに基づいて各
    車輪のスリップ率が各適正範囲に保たれるように各車輪
    のアクチュエータを制御するが、高μ路であると判定し
    た場合には、後輪のスリップ率が前記適正範囲より低い
    高さに保たれるように後輪のアクチュエータを制御する
    とともに、後輪の車輪速度センサによって検出された車
    輪速度を用いて車体速度を推定し、かつ、その推定車体
    速度と前輪の車輪速度センサによって検出された車輪速
    度とに基づいて前輪のスリップ率が前記適正範囲に保た
    れるように前輪のアクチュエータを制御するコントロー
    ラとを含むことを特徴とする自動車用アンチロック型ブ
    レーキシステム。
JP15209690A 1990-06-11 1990-06-11 自動車用アンチロック型ブレーキシステム Pending JPH0443151A (ja)

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JP15209690A Pending JPH0443151A (ja) 1990-06-11 1990-06-11 自動車用アンチロック型ブレーキシステム

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JP (1) JPH0443151A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0640271U (ja) * 1992-11-02 1994-05-27 照治 水梨 金 庫
JP2007022404A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Advics:Kk アンチスキッド制御装置

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