JPS59156831A - 最適シフト時期表示装置 - Google Patents

最適シフト時期表示装置

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Publication number
JPS59156831A
JPS59156831A JP58031132A JP3113283A JPS59156831A JP S59156831 A JPS59156831 A JP S59156831A JP 58031132 A JP58031132 A JP 58031132A JP 3113283 A JP3113283 A JP 3113283A JP S59156831 A JPS59156831 A JP S59156831A
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JP
Japan
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shift
engine
warm
sensor
instruction
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Application number
JP58031132A
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English (en)
Inventor
Kohei Igarashi
五十嵐 幸平
Kazuo Tomita
富田 和男
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/42Ratio indicator devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/74Inputs being a function of engine parameters
    • F16H59/78Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (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、最適シフ1へ回期表示装置に係り、特に、手
動変速機と電子制御燃料噴射式エンジンを備えた自動車
に用いるのに好適な、最適シフト吋期表示装置に関する
近年、石油資源の枯渇と共に自動車等の車両における燃
料消貸鮒の低減が社会的な要請となっている。一般に自
動車における燃料消黄巖は、エンジンの燃費性能だけで
なく、運転者の運転方法によっても大幅に変化するため
、自動車に関する知識を十分に持っていない一般の運転
者に、現走行状態に適した最適な運転方法を指示する装
置か望まれている。このような目的で、従来から、エン
ジンの吸気管負圧を指針としてエンジン負荷を表示づる
、いわゆるエコノミーメータ、或いは、車両の単位走行
距離当りの燃料消費1(kmz′f>を算出して表示づ
る、いわゆるクルーズコンビュー夕等が実用化され−(
いるが、これらの方法では、いずれも、運転ぢに[では
どうづ−ればよいのh1?」の情報を与えるここがぐき
なかったため、燃賀節¥りの効果D)必ずしも十分でな
いという欠点を有し゛(い 1こ 。
そこで、例えば、エンジン回転速度とエンジン出力に応
じて、(幾械的にシフト方向を表示しン°ニリ、或いは
、予め、燃費性能と走行性能とを考1、似した、エンジ
ン回転速度又は弔詞の走行速度及びエンジノ負7;!I
 Lこ対1心する最適ギ1フイ立置をメモリに記・己し
くおぎ、例えばエンジン回転速度と犀両の走iテ運1す
より牌出8れる現イ)のギヤ位置を最適千7位置と比較
し、異なる場合には、Mi1δギヤ位置を表示一つる装
置が考えられ(いる。
しかしながら、従来は、例えば前者の装置におい°(は
、エンジン暖機中は不正確な情報しか寿られないため、
エンジン冷却水温が所足温度以上となった暖機後にシフ
ト指示を行うようにされてa−3す、又、後右においC
は、暖機中も暖機後と同一のシフト時期表示と行うよう
にされでいたため、前者の場合には、暖機中の燃費向上
を図ることができず、又一方、後者では、暖IM中は、
エンジンオイルの粘性が高く、エンジン出力が不十分と
なるため、走行性能の悪化を招き、結局、燃費性能+、
)悪化づるという問題点を有していた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな8れたも
ので、エンジン暖機中においても適切なシフト時期表示
を行うことができ、従って、暖機中の走行性能を確保し
つつ燃費向上を図ることができる最適シフト時期表示装
置を提供することを目的とする。
本発明は、最適シフト時期表示装置において、第1図に
その要旨を示す如く、 エンジン回転速度を検出づ゛るための回転速度センサ又
は車両の走行速度を検出するための車速センサと、 エンジン@荷を検出するための負荷センサと、エンジン
の暖機状態を検知するための暖板状態検知乎段と、 エンジン回転速度又は車両の走行速度及びエンジン負荷
に対応して、エンジン暖機中及び暖(没後のシフトアッ
プ領域或いは/及びシフトダウン領域が設定された記憶
手段と、 エンジン回転速度又は車両の走行速度とエンジン負荷に
応じて、シフトアップ指示信号或いは、/゛及びシフト
ダウン指示信号を出力するデータ処理手段と、 該データ処理手段の出力に応じて、運転者にシフトアッ
プ指示或いは/及びシフトタウン指示を与えるためのシ
フト指示手段と、 を備えることにより、前記目的を達成したものである。
本発明によれば、エンジン出力の不十分な暖に中は、暖
機後と異なるシフト指示が出されるので、走行性を確保
しつつ、燃費向上を図ることができる。
以下図面を参照して、本発明に係る最適シフト時期表示
装置が配置された、手動変速数と吸入空気量感知式の電
子制御燃料噴射式エンジンを有する自動車の実施例を詳
細に説明する。
本実施例は、第2図に示すような、 大気を取入れるためのエアクリーナ12、該エアクリー
ナ12により取入れられた吸入空気の流量を検出するた
めのエアフローメータ14、該エアフローメータ14に
内蔵された、吸入空気の温度を検出するための吸気温セ
ンサ16、吸気管18の途中に設けられたスロットルボ
ディ19に配設され、運転席に配設されたアクセルベタ
ル(図示省略)と運動して回動する。ようにされた、吸
入空気の流量を制御するためのスロットルバルブ20、
該スロットルバルブ20の開度を検出づるI;めの、ス
Oツ1−ルバルブ全閉時にオンとなるアイドルスイッチ
を含むスロットルセンサ22、吸気干渉を防止するだめ
のサージタンク24、吸気マニホルド26に配設された
、エンジン10の各吸気ボートに向けて加圧燃料を噴射
するためのインジェクタ28、エンジン10の燃91苗
10a内に導入された混合気に着火Vるための点火プラ
グ29、排気マニホルド30にAヒ設されl=、排気ガ
ス中の酸素濃度から空燃比を検知するため酸紫濃度セン
サ(以下o2センサと称りる)32、点火コイル33で
発生された高圧の点火2次信号を、エンジン各気筒の点
火プラグ29に配電するための、エンジン10のクラン
ク軸の回転と連動して回転するデストリピユータ軸34
aを有するデストリピユータ34、該デストリピユータ
34に内蔵された、前記デストリごユータ軸34aの回
転に応じて、エンジン回転信号であるクランク角信号を
出力覆るクランク角センサ36、エンジン10のシリン
タブロック1obに配設された、エンジン冷却水泡を検
知するための水温センサ38、後出手動変速機44の出
力軸と車速計46を接続しているスビーI〜メータケー
ブル48の回転速度から車両の走行速度を検出するため
の車速センサ40、前記1アフロ−メータ14出力の吸
入空気流量と前記タランク角センサ36出力のクランク
角信号から求められるエンジン回転速度に応じてエンジ
ン1工程当りの基本噴射量を算出すると共に、これを前
記スロットルセンサ22出力、前記02センサ32出カ
の空燃比、前記水温センサ38出力のエンジン冷却水温
等に応じて増減量補正することによって、燃料噴射量を
決定して、前記インジェクタ28に開弁詩間fa号を出
力する電子制御ユニット(以下ECUと称する)42か
らなる吸入空気流量感知式の゛電子制御燃料噴射式エン
ジン10と、 車両の走行状態に合わせて変速操作を行うための手動変
速R44と、 を漏えた自動単において、 運転席に配設されたクラッチペダル52の踏込み状態か
ら、クラッチ操作の有無を検出するためのクラッチスイ
ッチ54と、 最適シフトアップ時期にシフトアップを指示するための
、運転席に配設されたシフトアップ指示ランプ56と、 シフトアップを前記シフトアップ指示ランプ5Gに表示
した際に、その確認音を発生するためのスピーカ58と
、 を設けると共に、前記ECU42に、 エンジン回転速度及びエンジン@荷に対応して、エンジ
ン暖機中及び@機後のシフトアップ領域が設定された記
憶機能と、 エンジン回転速度とエンジン負荷に応じて、前記シフト
アップ指示ランプ56にシフ1〜アップ指示信号を出力
づると共に、前記スピーカ58に確認音発生信号を出力
するデータ処理機能と、を持たせたものである。
前記ECU42は、第3図に詳細に示づ如く、各種演紳
処理を行うl;めの、例えばマイクロプロセッサからな
る中央処理ユニット(以下CPUと称する>60と、 前記エアフローメータ14、吸気温センサ16、水温セ
ンサ38、スロットルセンサ22、車速センサ40等か
ら人力される信号を、デジタル信号に変換して順次取込
むための、マルチプレクサ(幾能及びアナログ−デジタ
ル変換(幾能を有する入力ポートロ2と、 前記02センサ32、クランク角センサ36、タラジチ
スイッチ54等から入力されるデジタル15号を取込む
と共に、CPU60における演算結果に応じて、前記イ
ンジェクタ28、シフトアップ指示ランプ56、スピー
カ58等に制御信号を出力Jるための、バッファ例、能
を有づる入出カポ−トロ4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RON=1と称する)66と、 CPU60における演算データ等を一時的に記憶するだ
めのランダムアクセスメモリ(以下RA;\)1と称す
る)68と、 (幾関停止峙にも補助電源から給電されて記憶を保持で
きるバックアップ用RAへ・170と、前記各構成機器
間を接続する」モンバス72と、から(育成されている
従って、本発明に係る最適シフ]ヘロ1期表示装置は、
電子制御燃料噴射式エンジンに既に(希えられている、
クランク角センサ36、該クランク角センサ36と共に
負荷センサをk hx ”lるエアフローメータ14、
スロットルセンサ22、水湿センサ38、車速センサ4
0、E CU J 2と、新たに付加されたクラッチス
イッチ54、シフトアップ指示ランプ5G、スピーカ5
8から構成され、更に、前記ECtJ42には、エンジ
ン回転速度及びエンジン負荷に対応して、エンジン@顕
中(第4図)及び暖欣後(第5図)のシフトアップh域
Aが設定されたデータマツプや、最高速ギヤ位置におけ
るエンジン(ロ)転速度と車速の比の関係を表わすデー
タ等が画きこまれた記憶機能(RON、i 66 )と
、エンジン回転速度とエンジン負荷に応じて、前記シフ
トアップ指示ランプ56にシフトアップ指示山号を出力
すると共に、前記スピーカ58にB’lf U−音発生
信号を出力するデータ処理機能とひ付加されている。
以下作用を説明する。
まず、電子制御貸料噴射装置の動作について簡単に説明
Vると、ECU42は、エアフローメータ14出力の吸
入空気流IQと、クランク角でンサ36出力のクランク
角信号から算出されるエンジン回転速度Nにより、次式
を用いて、基本噴射時間T、Pを算出する。
TP=に−Q、/N ・ ・ ・ 〈1 )ここでKは
定数である。
更に、各センサからの信号に応じて、次式を用いて、前
出基本噴射時間TPを補正することにより、有効噴射時
間T’ 、A U 1を算出する。
TAU1=F−TP・・・(2) ここで、Fは各檜補正を行うための補正係数である。
このようにして求められる有効嗅1[te間TAU1に
、噴射処理に際して、次式に示す如く、バッテリ電圧が
低下した際のインジェクタ28の応答)琢れ時間に対応
する無効噴eA詩間−r A U Vを加えることによ
って、噴射時間TAUを算出する。
TAU=1−AUl 十TAUV・・・(3)この噴射
時間−IAUに対応する開弁鍔間信号がインジェクタ2
8に出力され、エンジン回転と同期してインジェクタ2
8が噴射時間1’AUだけ開かれて、エンジンの吸気マ
ニホルド26内に燃料が@則される。
一方、本実施例における最適シフト時期表示は。
第6図に示りような制御プログラムに従って実行される
即ち、電源スィッチのオンと共にECU42が動作を開
始し、エンジン始動後所定のタイミング信号(例えば6
0秒に一度出力されるタイマ信号)によって、本ルーチ
ンのIj!1理が実行される。具体的には、まず、ステ
ップ101で、AG記スロットルセンサ22出力のスロ
ットル開度θの読込みが行われ、CPU60に、よって
、RA ivl 68に記憶される。次いで、ステップ
102に進み、スロットル開度θがOであるか否かが判
定される。判定結果が否である場合には、ステップ10
3に進み、前記クラッチスイッチ54の出力に応じて、
クラッチスイッチ54がオンであるか否かが判定される
。該ステップ103の判定結果が否である場合、即ち、
スロットルバルブ20が閉じられておらず、しかも、ク
ラッチ52が操作中でない場合−には、ステップ104
に進み、前記車速センサ40の出力に応じて車速■を読
込む。次いでステップ105に進み、読込まれた車速V
がOであるか否かを判定でる。判定結果が否である場合
、即ち、車両が走行中である場合には、ステップ106
に進み、前記クランク角センサ36出力より求められ1
;エンジン回転速度Nを読込むと共に、ステップ10’
7で、エンジン回転速度Nと車速■の比(以下\、/V
比と称する)を算出ターる。次いでステップ108に進
み、現在のギr位置が回速であるかサーチする。次いで
ステップ109に進み、最高速ギヤ、例えば5速ギヤが
選択されているか否かを判定する。判定結果が否である
壜台、即ち、最高速ギヤ位置以外のギヤ位置で走行中で
ある場合には、ステップ110に進み、既に燃料噴射時
間E−A IJの計算時に算出されているエンジン1回
転当りの吸入空気量Q y’ Nを、エンジン負荷とし
で読込む。次いでステップ111に進み、前記水温セン
サ38出力からエンジン冷却水温を読込゛む。
次いでステップ112に進み、例えばエンジン冷却水温
が所定値以下であることから、エンジン暖薇中であるか
否かを判定プる。判定結果が正である場合には、ステッ
プ113に進み、予めROIVI66に記憶されている
、前出第4図に示したような暖機中のシフ1−マツプを
使って、最適シフ1−指示情報をサーチし、RA iv
l 68に一時記憶する。
例えは、Mu出ステップi06で読込まれたエンジン(
ロ)転速度1NがN1であり、前出ステップ110で読
込まれたエンジン1回転当りの吸入空気量Q y’ N
がLlである場合には、シフトアップ、一方、エンジン
回転速度Nが同じN1であっても、エンジン1[!l!
J転当りの吸入空気量o 、7 NがLlである場合に
は、シフトせずど言った、最適シフト指示情報をザーチ
覆る。
又、前出ステップ112の判定結果が否である場合、即
ち、エンジン暖渫後であると判断される・詩には、ステ
ツ1114に進み、予めROrvl 66に記憶され−
(いる、前出第5図に示したような暖機後のシフトンツ
ブを使って、最適シフ1〜指示情報をサーチし、RA 
fvl 68に一時記憶Jる。
ステップ113又は114終了後、ステップ115に進
み、シフトアップ領域であるか否かを判定する5判定結
果が正である場合には、ステップ116に進み、前記シ
フトアップ指示ランプ56にシフトアップ表示指令信号
を出力して、シフトアップ指示ランプ56を点灯づる。
次いでステップ117に進み、前記スピーカ58に確認
音発生用の信号を入力して、・スピーカ58からN認用
の発信音を発生させる。これにより、運転者は現在のギ
ヤ位置からシフトアップを促されることになり、今回の
シフトアップ指示処理は終了する。
一方前出ステップ102.103.105.109の判
定結果が正であるか、或いは、前出ステップ1150判
定結果が否である場合には、スロワI・ルバルブ20が
閉じられた減速中、クラッチ操作中、車両停止中、最高
速ギヤ走行中、或いは、シフトアップ領域でなく、シフ
トアップ指示信号を出力する8碗がない場合であると判
断してステップ118に進み、シフ]・アップ指示ラン
プ56を歳月したり、或いは、スピーカ58がらin認
音を発生することなく、このルーチンを終了する。
本実施例においては、データマツプにシフトアップ領域
のみを設定し、最適シフト時期表示装置によりシフトア
ップ指示のみを行うようにしていたので、最適シフト時
期表示装置の構成が比較的単純である。尚、データマツ
プにシフトアップ領域だけでなくシフトダウン領域も設
定し、更にシフトダウン指示ランプを追加して、最適シ
フト回期表示装置によりシフトアップ指示及びシフトダ
ウン指示がともに行われるように構成することも可能で
ある。
又、本実施例においては、シフトアップ領域の境界が直
線状とされているので、シフトマツプが比較的単純であ
る。尚、シフトアップ領域の境界の形状はこれに限定さ
れず、例えば、折れ線状として、ぎめ細かなシフトアッ
プ指示を行うことも可能である。
更に、本実施例においては、本発明を吸入空気量感知式
の電子制御燃料噴射式エンジンを漏えた自動車に適用し
、負荷センサを、吸入空気流量を検出するエアフローメ
ータと、エンジン回転速度を検出づる回転速1宴センサ
で代用(るようにしているので、別体の負荷センサが不
要である。尚、エンジン負荷を検知する方法は、これに
限定されず、例えば、前記電子制御燃料噴射式エンジン
における基本噴射時間T Pからエンジン負荷を検知覆
るように構成づることも可能である。或いは、別体のエ
ンジン負荷センサを設けたり、他の方法でエンジン負荷
を検出することlこより、本発明を、一般の内燃機関を
備えた車両にもfoj様に適用することが可能である。
又、本実施例においては、変速機のギヤ位置にかかわら
ず、共通化されたデータマツプを使用づるようにしてい
るので、RON466のメモリ容量が少なくてよい。尚
データマツプの構成はこれに限定されない。
更に、本実施例においては、スロットルバルブが閉じら
れている時、クラッチ操作中、又は、車両停止中は、シ
フトアップ指示を行わないようにしているので、異常指
示や、必要のない指示か行われることなく、運転者に信
頼性の高い情報を与えることができる。
又、本実施例にめいては、最高速ギヤ位置による走行中
は、シフトアップ指示を行わないようなしているので、
必要のない指示が行われることがなく、運転者に信頼性
の高い情報を与えることができる。
更に、本¥施例においては、シフトアップ指示ランプ5
6によりシフトアップを指示するたけでなく、同時にス
ピーカ58から確認音を発生するようにしているので、
運転者は、容易に且つ迅速に最適シフト時期を知ること
ができる。
尚、前記実施例においては、エンジンが暖)幾中である
ことを、エンジン冷却水温か所定値以下であることから
検知するようにしていたが、エンジンか暖機中−Cある
ことを検知りる方法はこれに限定されず、例えば、エン
ジン油温が所定値以下であること、Q2センザ出力D1
所定値を越えていないこと、或いは、燃料噴射量のフィ
ードバック制御卸が始まつ℃いないこと等から検知づる
ことも可能である。
又、市記)と加剰においては、データマツプがエンジン
(ロ)転速度およびエンジン負荷に対応して設定されて
いたか、データマツプの構成はこれに限定されず、エン
ジン・回転速度の代りに車両の走行速度を用いて、車両
の走行速度及びエンジン負荷に対応してシフトアップ領
域を設定覆ることも可能である。
以上説明した通り、本発明によれば、エンジン出力の不
充分な暖機中であっても、該暖1幾過程に適したシフト
時期表示を行うことができ、従って、暖機中でも走行性
能を確保しつつ;11費性能を向上)ることができると
いう慢れた効果を荷重る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る最適シフト時期表示装置の要旨
構成を示ずブロック線図、第2図は、本発明が採用され
た、電子制御燃料噴射式エンジンと手動変速1浪を浦え
j:自動車の実施例の廷δに(δす7之を示づ、一部ブ
ロック線図を含む断面口、第、3図は、前記実施例で用
いられている電子制御ユニットの構成を示タブロック線
図、第4図は、同しく、エンジン回転速度及びエンジン
負荷に対応して、暖機中のシフトアップ領域が設定され
I=データマツプを示1線図、第5図は、同じく、暖機
後のシフトアップ領域が設定され9たデータマツプを示
づ線図、第6図は、同じく、最適シフトアップ時期を表
示づるための制御プログラムを示す流れ図である。 10・・・エンジン、 14・・・エアフロメータ、 20・・・スロットルバルブ、 22・・・スロットルセンサ、 2B・・・インジェクタ、 36・・・クランク角センサ、 38・・・水濡センサ、 40・・・車速センサ、 42・・・電子制御ユニット(ECU)、44・・・手
動変速(幾、 54・・・クラッチスイッチ、 56・・・シフトアップ指示ランプ、 58・・・スピーカ。 代理人  高 矢  論 (ほか1名)第3図 9 / 第4図 第5図 −工ンラ°″;U転涜崖N

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジン回転速度を検出するための回転速度セン
    サ又は車両の走行速度を検出するための車速センサと、 エンジン負荷を検出するための負荷センサと、エンジン
    の暖機状態を検知するための暖1幾状態検知手段と、 エンジン回転速度又は車両の走行速度及びエンジン負荷
    に対応して、エンジン暖(へ中及び暖機後のシフトアッ
    プ領域或いは、/′及びシフトタウン領域が設定された
    記憶手段と、 エンジン回転途艮又は車両の走行速度とエンジン負荷に
    応じて、シフトアップ指示信号或いは・及びシフトタウ
    ン指示信号を出力づるデータ処理手段と、 該データ処理手段の出力に応じて、運転者にシフトアッ
    プ指示或いは、・″及びシフトダウン指示を与えるため
    のシフト指示手段と、 を備えたことを特徴とする最適シフト時期表示装置。
JP58031132A 1983-02-25 1983-02-25 最適シフト時期表示装置 Pending JPS59156831A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58031132A JPS59156831A (ja) 1983-02-25 1983-02-25 最適シフト時期表示装置
US06/533,560 US4604700A (en) 1983-02-25 1983-09-19 Apparatus for indicating an optimum time to shift a manual transmission installed in a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58031132A JPS59156831A (ja) 1983-02-25 1983-02-25 最適シフト時期表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59156831A true JPS59156831A (ja) 1984-09-06

Family

ID=12322897

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