JPS59115439A - 車両用デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御方法 - Google Patents

車両用デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御方法

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JPS59115439A
JPS59115439A JP22820582A JP22820582A JPS59115439A JP S59115439 A JPS59115439 A JP S59115439A JP 22820582 A JP22820582 A JP 22820582A JP 22820582 A JP22820582 A JP 22820582A JP S59115439 A JPS59115439 A JP S59115439A
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smoothing
fuel injection
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diesel engine
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松野 清隆
Toshihisa Ogawa
小河 寿久
Masaomi Nagase
長瀬 昌臣
Hideo Miyagi
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
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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
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】 本発明は、車両用ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御
方法に係り、特に、手動変速機を備えた自動車用ディー
ゼルエンジンに用いるのに好適な、車両の走行状態に応
じてシフト位置を変えるための変速機と、アクセル開度
とエンジン回転)虫度を含むエンジン運転状態等に応じ
て燃料噴射mlを決定するようにした電子制御燃料噴射
装置とを備えた車両用ディーゼルエンジンの燃料噴射量
制御方法の改良に関する。
一般に、ディーゼルエンジンにおいては、その燃焼室に
供給される燃料を、エンジン回転と同期して回転駆動さ
れている燃料噴射ポンプにより制御するようにしており
、該燃料噴射ポンプ内に設けられたフィードポンプの供
給圧で、タイマを動かしてローラリングを動かすことに
よって、燃料の噴射時期を制御し、又、遠心式ガバナに
よりスピルリングを動かして圧送路りを変えることによ
って、燃料噴射量を制御するようにしている。しかしな
がら従来は、前記タイマ及びスピルリングが、何れも、
機械的に制御されていたため、精密な燃料噴射量自体を
行うことは困難であった。
一方近年、電子制御技術、特にデジタル制御技術の発達
と共に、ディーゼルエンジンの燃料噴射量を電子制御す
る試みもなされている。
このような電子制御においては、一般に、アクセルセン
サの出力から求められるアクセル開度とエンジン回転速
度を含むエンジン運転状態に応じて燃料噴射量を決定す
るようにしているが、アクセルペダルを一気に踏込む急
加速時や、アクセルペダルを一気に戻す急減速時には、
アクセルセンサの出力も急激に変化するため、これから
求められるアクセル開度も急激に変化し、これにより燃
料噴131聞が急激に変化して、エンジンの発生トルク
が急激に変化する。従って、大きな力り減速シ]ツクが
発生し、ディーゼルエンジンが搭載されl二車両の乗員
に不快感を与えることがあった。
前記のような問題点を解消するべく、例えば、特開昭5
7−28829号で示される如く、急減速時に燃料噴射
量をなますことによって、エンジンブレーキ時の減速シ
ョックを低減する方法も提案されている。
この方法によれば急減速時の減速ショックはある程度低
減できるものの、急加速時の加速ショックを低減するこ
とはできず、又、燃料噴射量自体をなますようにしてい
た為、減速時に燃料噴射量のパターンが常に同じ割合で
なまされしまい、応答性の而で不利な場合があった。
一方、本発明と同様にして、アクセル開度の変化量が所
定値以上である急加速時及び、/又は急減速時は、アク
セル開度取込み時になまし処理を行ない、なました後の
アクセル開度を用いて燃料噴射量を決定することも考え
られるが、変速機のシフト位置に拘わらず一律のなまし
処理を行ったの3− では、広い範囲で優れた走行フィーリングを得ることは
困難である。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、急加速時及び/又は急減速時のアクセルペダルの
急激な操作による加減速ショックを効果的に低減するこ
とができ、しかも、車両の走行状態に拘わらず、常に滑
らかな走行フィーリングを得ることができる車両用ディ
ーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法を提供することを
目的とする。
本発明は、車両の走行状態に応じてシフト位置を変える
ための変速機と、アクセル開度とエンジン回転3!度を
含むエンジン運転状態等に応じて燃料噴射量を決定する
ようにした電子制御燃料噴射装置とを備えた車両用ディ
ーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法において、第1図
にその要旨を示す如く、アクセル開度の変化量が所定値
以上である急加速時及び/又は急減速時は、アクセル開
度取込み時に、シフト位置に応じたなまし処理を行い、
なました後のアクセル開度を用いて燃料噴射4− 量を決定するようにして、前記目的を達成したものであ
る。
又、前記シフト位置に応じたなまし処理を行うに際して
、低速ギヤ側のなましが、高速ギヤ側のなましより大と
なるようにして、低;*ギヤにおける加減速ショックを
軽減し、高速ギヤにおける応答性を向上するようにした
ものである。
更に、前記シフト位置に応じたなまし処理を行うに際し
て、急減速時のなましが、急加速時のなましより大とな
るようにして、急加速時の加速性能を損うことなく、急
減速時に滑らかな減速フィーリングが得られるようにし
たものである。
以下図面を参照して、本発明に係るディーゼルエンジン
の燃料噴射量制御方法が採用された、自動車用ディーゼ
ルエンジンの電子制御燃料噴射装置の実施例を詳細に説
明する。
本実施例は、第2図に示すような、ディーゼルエンジン
10の出力軸の回転と連動して回転される駆動軸14、
該駆動軸14に固着された、燃料を圧送するためのフィ
ードポンプ16(第2図は90°転仲1した状態を示す
)、燃料供給圧を調整するための燃圧調整弁18、前記
駆動軸14に固着されたギヤ20の回転変位から、前記
駆動軸14が所定のクランク角度だけ回転するのに要す
る時間を測定してディーゼルエンジン10の回転速度を
検知するための、例えば電磁ピックアップからなる回転
速度センサ22、燃料噴射時期を制御するためのローラ
リング24、該ローラリング24を駆動するためのタイ
マピストン26、該タイマピストン26の位置を制御す
るためのタイミング制御弁2B、前記タイマピストン2
6の位置を検知するための、例えば可変インダクタンス
センサからなるタイマ位置センサ30、燃料噴射量を制
御Iするためのスピルリング32、該スピルリング32
を駆動するための、プランジャ34a1圧縮ばね34F
1 、コイル34G及びコイルケース34dからなるス
ピルアクチュエータ34、前記プランジャ34の変位か
ら前記スピルリング32の位置を検出するための、例え
ば可変インダクタンスセン句からなるスピル位置センサ
36、エンジン停止時に燃料をカットするための燃料カ
ットソレノイド(以下、FCVと称する)38、プラン
ジャ40及びデリバリバルブ42を有する燃料噴射ポン
プ12と、該燃料噴射ポンプ12のデリバリバルブ42
から吐出される燃料をディーゼルエンジン10の副燃焼
室内に噴射するためのインジェクションノズル44と、
吸気管46を介して吸入される吸入空気の圧力を検出す
るための吸気圧センサ48と、同じく吸入空気の温度を
検出するための吸気温センサ50と、ディーゼルエンジ
ン10のシリンダブロック10aに配設された、エンジ
ン冷却水温を検出するための冷却水温センサ52と、運
転者が操作するアクセルペダル54の踏込み角度〈以下
、アクセル開洩と称する)を検出するためのアクセルセ
ンサ56と、車両の走行状態に応じて運転者がシフト位
置を選択するための手動変速機57と、前記アクセルセ
ンサ56出力から検知されるアクセル開度、前記回転速
度センサ22出力から検知されるエンジン回転速度、前
記冷却水温センサ52出力から検出されるエン7− ジン冷ム11水濡等により目標噴射時期及び計算噴射搦
を求め、前記燃料噴射ポンプ12から、目標噴射時期に
削算哨射量の燃料が噴射されるように、前記タイミング
制御弁28、スピルアクチュエータ34等を制御する電
子制御ユニット(以下、ECUと称する)58とを備え
た、自動車用ディーゼルエンジン10の燃料噴射量制御
装置において、前記ECU38内で、アクセル開度の変
化量が所定値以上である急加速時及び急減速時は、アク
セル開度取込み時に、低速ギヤ側のなましが高速ギヤ側
のなましより大であり、且つ、急減速時のなましが急加
速時のなましより大となるようにされた、シフト位置に
応じたなまし処理を行い、なました後のアクセル開度を
用いて、前記計算噴射間を決定するようにしたものであ
る。
図において、25はカムプレート、33は引張りばねで
ある。
前記ECU38は、第3図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための、例えばマイクロコンピュータからな
る中央処理ユニット(以下、CP−〇− Uと称する)59と、バッファ60を介して入力される
前記冷却水温センサ52出ノj1バツフア62を介して
入力される前記吸気温センサ50出力、バッファ64を
介して入力される前記吸気圧センサ48出力、バッファ
66を介して入力される前記アクセルセンサ56出力、
センサ駆動回路68出力のセンサ駆動用周波数信号によ
って駆動され、センサ信号検出回路70を介して入ノ〕
される前記スピル位置センサ36出力、同じくセンサ駆
動回路72出力のセンサ駆動用周波数信号によって駆動
され、センサ信号検出回路74を介して入力される前記
タイマ位置センサ30出力等を順次取込むためのマルチ
プレクサ76と、該マルチプレクサ76出力のアナログ
信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタ
ル変換器(以下、A/D変換器と称する)78と、該A
/D変換器78出力をCPU59に取込むための入出力
ボート80と、バッファ82を介して入力される前記手
動変速機57出力のシフト位置信号等を取込むための入
出力ポート84と、前記回転速度セシリ22出力を波形
整形して前記CPU59に取込むための波形整形回路9
4と、クロック発生回路102と、CPU59における
演算データ等を一時的に記憶するための、電源異常時に
バックアップするバックアップ用ランダムアクセスメモ
リ(以下、バックアップRAMと称する)を含むランダ
ムアクセスメモリ(以下、RAMと称する)104と、
制御プログラムや各種データ等を記憶するためのリード
オンリーメモリ(以下、ROMと称する)106と、前
記CPU59における演算結果に応じて前記タイミング
制御弁28を駆動するための駆動回路108と、同じく
前記CPU59における演算結果に応じて前記FCV3
8を駆動するための駆動回路109と、デジタル−アナ
ログ変換器(以下、D/A変換器と称する)110によ
りアナログ信号に変換された前記CPU59出力と前記
スピル位置センサ36出力との偏差に応じて、前記スピ
ルアクチュエータ34を駆動するためのサーボ増幅器1
12及び駆動回路114とから構成されている。
以下作用を説明する。
本実施例における燃料噴tJAf&の算出は、第4図乃
至第8図に示すような流れ図に従って実行される。
即ち、前記ECU5BのCPU59においては、まず第
4図に示したルーチンのステップ1010で、前記アク
セルセンサ56出力及び前記回転速度センサ22出力か
ら求められているエンジン回転速度NEを取込む。次い
でステップ1020に進み、前記アクセルセンサ56出
力を換紳することによって、制御用のアクセル開度AC
C11(i )を求める。次いでステップ1030に進
み、前記手動変速I!57出力のシフト位置信号を取込
む。
次いでステップ1040に進み、前記手動変速機57で
1速が選択されているか否かを判定する。
判定結果が正である場合には、ステップ1050に進み
、1速用のなまし処理を実行する。
このステップ1050における1速用のなまし処1!I
!は、具体的には、第5図に示すような1連用なまし処
理ルーチンに従って実行される。即ち、11− まずステップ1051で、前出ステップ1020で求め
られた今回のアクセル開度Acap(i)が、前回の燃
料噴割量の算出に用いられたアクセル間1(Accp 
 (i −1)以上であるか否かを判定する。
判定結果が正である場合、即ち、加速時又は定速走行時
であると判断される時には、ステップ1052に進み、
次式に示す如く、前回のアクセル開度Accp  (i
 −1)に所定値α1を加えることによって、加速なま
し開度 Accp ” (i −1>を求める。
ACCI)  中 (i−1)  ←Accp   (
i  −1)  + α 1・・・・・・・・・(1) 次いでステップ1053に進み、前出ステップ1020
で求められた今回のアクセル開度ACCI)(+ )が
、前出ステップ1052で求められた加速なまし開度A
CC11+(+ −1>以上であるか否かを判定する。
判定結果が正である場合、即ち、アクセル開度の増加量
が所定値以上である急加速時であると判断される時には
、ステップ1054に進み、加速なまし開度Accp 
+ (+ −1>を今12− 回のアクセル開度Accp(i)とする。
一方、前出ステップ1051における判定結果が否であ
る場合、即ち、減速時であると判断される時には、ステ
ップ1055に進み、次式に示す如く、前回のアクセル
開度、A、ccp(i−1>から、所定値β1を引くこ
とによって、減速なまし開度Accp−(i−1)を求
める。
Accp −(i −1)←ACCII  (i −1
)−β1・・・・・・・・・(2) ここで、減速時になまし処理を行うための所定値β1の
絶対値は、加速時になまし処理を行うための所定値α1
の絶対値よりも小とされ、急減速時のなましが急加速時
のなましより大となるようにされている。
ステップ1055終了後、ステップ1056に進み、前
出ステップ1020で求められた今回のアクセル開度A
CC11(i )が、前出ステップ1055で求められ
た減速なまし開度Accp−(+−1>以上であるか否
かを判定する。判定結果が否である場合、即ち、アクセ
ル開度の減小聞が所定値Jメ上″(・ある急減速時であ
ると判断される時には、ステップ1057に進み、減速
なまし開度△ccp −(i −1)を今回のアクセル
開度Accp  (i )とする。
前出ステップ1054又は1057終了後、或いは、前
出ステップ1053の判定結果が否であるか、又は、前
出ステップ1056の判定結果が正で゛ある場合には、
ステップ1058に進み、その時における今回のアクセ
ル開度Accp  ] >を、制御用のアクセル開度A
ccp(i)として記憶して、このルーチンを扱ける。
又、前出ステップ1040における判定結果が否である
場合には、ステップ1060に進み、前記手動変速機5
7のシフト位置が2速であるか否かをv11定する。判
定結果が正である場合には、ステップ1070に進み、
2速用のなまし処理を実行する。
このステップ1070における2速用のなまし処理は、
具体的には、第6図に示すような2連用なまし処理ルー
チンに従って実行される。この2速用なまし処理ルーチ
ンのステップ1072では、次式に示す如く、前回のア
クセル開a A ccp(i−1>に所定値α2を加え
ることによって、加速なまし開度Accp ” (+ 
−1)が求められ、又、ステップ1075においては、
次式に示す如く、前回のアクセル開度Accp  (i
 −1)から所定値β2を引くことによって、減速なま
し開度Accp −(t−1>が求められている。
A cap÷(i−1)←Accp(i−1)十α2・
・・・・・・・・(3) Accp−(t −1)←ACCFI(+−1)−β2
・・・・・・・・・(4) ここで、前記所定値α2の絶対値は、前記所定値β2の
絶対値より大とされ、急減速時のなましが、急加速時の
なましより大となるようにされている。又、前記所定値
α2、β2の絶対値は、それぞれ、1速用のなまし処理
で用いられている所定値α1、β1の絶対値よりも大と
され、2速ギヤにおけるなましが1速ギヤのなましより
も小となるようにされている。
15− 2連用なまし処理ルーチンの他のステップは、前出第5
図に示した1連用なまし処理ルーチンと同様であるので
、説明は合格する。
又、前出ステップ1060における判定結果が否である
場合には、ステップ1080に進み、前記手動変速11
157のシフト位置が3速であるか否かを判定する。判
定結果が正である場合には、ステップ1090に進み、
3速用のなまし処理を実行する。
このステップ1090における3速用のなまし処理は、
具体的には、第7図に示すような3速用のなまし処理に
従って実行される。この3連用なまし処理ルーチンのス
テップ1092では、次式に示す如く、前回のアクセル
開度Accp(i −1)に所定値α3を加えることに
よって、加速なまし開度ACC11” (+ −1>が
求められ、又、同じくステップ1095では、前回のア
クセル開度Accp(i−1>から所定値β3を引くこ
とによって、減速なまし開度Accp −<t −1)
が求めらている。
16− ACCI+ ” (i −1)←ACC11(i −1
>十α3・・・・・・・・・ (5) ACCI)  −(t  −1) ←Accp(1−1
)  −β3・・・・・・・・・ (6) ここで、前記所定値α3の絶対値は、前記所定値β3の
絶対値よりも大とされ、急減速時のなましが、急加速時
のなましより大となるようにされている。又、前記所定
値α3、β3の絶対値は、それぞれ、2連用のなまし処
理で用いられている所定値α2、β2の絶対値よりも大
とされ、3速ギヤにおけるなましが2速ギヤのなまじよ
りも小となるようにされている。
3連用なまし処理ルーチンの他のステップは、前出第5
図に示した1速用なまし処理ルーチンと同様であるので
、説明は省略する。
又、前出ステップ1080における判定結果が否である
場合には、ステップ1100に進み、前記手動変速11
57のシフト位置が4速であるか否かを判定する。判定
結果が正である場合には、ステップ1110に進み、4
速用のなまし処理を実行する。
このステップ1110における4速用のなまし処理は、
具体的には、第8図に示すような4連用なまし処理ルー
チンに従って実行される。この4連用なまし処理ルーチ
ンのステップ1112では、次式に示す如く、前回のア
クセル開度A CCI)(i−1>に所定値α4を加え
ることによって、加速なまし開度ACC11+(+ −
1>が求められ、又、同じくステップ1115では、次
式に示す如く、前回のアクセル開度△ccp(i−1)
から所定値β4を引くことによって、減速なまし開度A
ccp −(i −1)が求められている。
ACCI)  ”  (i  −i)  ←Acap 
  (i−1>+  α 4・・・・・・・・・(7) Accp −(i−1)4−ACCll  (t−1>
−β4・・・・・・・・・(8) ここで、前記所定値α4の絶対値は、前記所定値β4の
絶対値よりも大とされ、急減速時のなましが、急加速時
のなましより大となるようにされている。又、前記所定
値α4、β4の絶対値は、それぞれ、3連用のなまし処
理で用いられている所定値α3、β3よりも大となるよ
うにされており、4速ギヤにおけるなましが3速ギヤの
なまじよりも小と<’にるようにされている。
又、前出ステップ1100における判定結果が否である
場合、即ち、なまし処理が不要であると判断された時に
は、ステップ1120に進み、前出ステップ1020で
求められたアクセル開度△ccp(i)を、そのまま、
今回のアクセル開度ACC11(+ )として記憶する
該ステップ1120終了後、或いは、前出ステップ10
50.1070.1090,1110終了後、ステップ
1130に進み、今回のアクセルMIVAccp  (
i )とエンジン回転速度NE等を含むエンジン運転状
態に応じて、燃籾噴tA量(計算噴射量)を算出して、
このルーチンを終了する。
本実施例においては、前記所定値が、β4、β4〉β3
、β3〉β2、β2〉β1、β1とされ、低速ギヤであ
る程なましが大きくなり、一方、高速ギヤである程なま
しが小さくなるようにして19− いるので、低速ギヤになる程大きななましが行われて加
減速ショックが効果的に低減され、一方、高速ギヤにな
る程小さななましが行われて、応答性が損われない。尚
、シフト位置となましの程度の関係はこれに限定されず
、例えば、低速側の1速及び2速で同一のなまし処理を
行い、高速側の3速及び4速で同じく同一のなまし処理
を行うことによって、なまし処理ルーチンを簡略化する
ことも可能である。
又、本実施例においては、急減速時のなましが急加速時
のなましより大となるようにしているので、急加速時の
加速性能を損うことなく、急減速時に良好な減速フィー
リングを得ることが可能である。尚、急加速時及び/又
は急減速時のなまし方法はこれに限定されず、例えば、
急加速時と急減速時のなましを共通化して、プログラム
を単純化することも可能である。
尚前記実施例は、本発明を、手動変速機を備え 。
た自動車用ディーゼルエンジンに適用したものであった
が、本発明の適用範囲はこれに限定されず、20− 自動変速機を備えた自動車用ディーゼルエンジン、或い
は、一般の車両用ディーゼルエンジンにも同様に適用で
きることは明らかである。
以上説明したとうり、本発明によれば、急加速時及び/
又は急減速時におけるアクセルペダルの急激な操作によ
るエンジン発生トルクの急激な変化が防止され、従って
、ディーゼルエンジンが搭載された車両の加減速ショッ
クが低減され、円滑な加減速フィーリングを得ることが
できる。又、アクセル開度取込み時になまし処理を行う
ようにしているので、運転領域に応じて、燃料噴射量の
なまされ具合が異なるものとなり、応答性の面で有利で
ある。
更に、変速機のシフト位置に拘わらず、広い範囲で常に
円滑な走行フィーリングを得ることができる等の優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る車両用ディーゼルエンジンの燃
料噴射量制御方法の要旨を示す流れ図、第2図は、本発
明に係る車両用ディーゼルエンジンの燃料哨IAF13
制御方法が採用された、自動車用ディーゼルエンジンの
電子制御燃料噴射装置の実施例の構成を示づ、一部ブロ
ック線図を含む断面図、第3図は、前記実施例で用いら
れている電子制御コニットの構成を示すブロック線図、
第4図は、同じく、燃料噴射量を算出するためのルーチ
ンの全体構成を示す流れ図、第5図は、前記ルーチンに
おける1連用なまし処理ルーチンを示す流れ図、第6図
は、同じく2連用なまし処理ルーチンを示す流れ図、第
7図は、同じく3連用なまし処理ルーチンを示す流れ図
、第8図は、同じく4連用なまし処理ルーチンを示す流
れ図である。 10・・・ディーゼルエンジン、 12・・・燃料噴射ポンプ、22・・・回転速度センサ
、44・・・インジェクションノズル、 54・・・アクセルペダル、56・・・アクセルセンサ
、57・・・手動変速機、 58・・・電子制御ユニット(ECU)。 代理人 高 矢  論 (ほか1名) 23− 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〈1)車両の走行状態に応じてシフト位置を変えるため
    の変速機と、アクセル開度とエンジン回転)未開を含む
    エンジン運転状態等に応じて燃料l)!1銅量を決定す
    るようにした電子制御燃料噴射装置とを備えた車両用デ
    ィーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法において、アク
    セル開度の変化量が所定値以上である急加速時及び/又
    は急減速時は、アクセル開度取込み時に、シフト位置に
    応じたなまし処理を行い、なました後のアクセル開度を
    用いて燃料噴mMを決定するようにしたことを特徴とす
    る車両用ディーゼルエンジンの燃料噴射開制御方法。 (2)前記シフト位置に応じたなまし処理を行うに際し
    て、低速ギヤ側のなましが、高速ギヤ側のなまじより犬
    となるようにした特許請求の範囲第1項に記載の車両用
    ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法。 (3)前記シフト位置に応じたなまし処Jjpを行うに
    際して、B減速時のなましが、急加速時のなましより大
    となるようにした特許請求の範囲第1項又は第2項に記
    載の車両用ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61283740A (ja) * 1985-06-10 1986-12-13 Isuzu Motors Ltd エンジンの燃料供給量制御装置

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