JPS5936814A - エンジン制御用プログラムランチエツク方式 - Google Patents

エンジン制御用プログラムランチエツク方式

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JPS5936814A
JPS5936814A JP57146914A JP14691482A JPS5936814A JP S5936814 A JPS5936814 A JP S5936814A JP 57146914 A JP57146914 A JP 57146914A JP 14691482 A JP14691482 A JP 14691482A JP S5936814 A JPS5936814 A JP S5936814A
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JP
Japan
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program
engine
interruption
time
prog
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JP57146914A
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Inventor
Masaharu Yoshihara
吉原 正治
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/36Preventing errors by testing or debugging software

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 (技術分野) この発明は、マイクロコンピュータを用いたエンジン電
子制御装置に関し、更に詳細にはエンジン制御用プログ
ラムランチェック方式に関する。
(背景技術) マス、マイクロコンピュータを用いたエンジン電子制御
装置について説明する。
従来のエンジン電子制御装置としては、例えば第1図に
示すようなものがある。
制御の対象は、エンジンのも気筒に設けられたインジェ
クタ1の開弁開始時期さ開弁時間金制御して行なう燃料
唄射(EGI)制御、イグニッションコイル2の1次コ
イルの通電遮断を制御して点火時期と通電時間の制御を
行な5点火(IGN)制御、EGRバルブ3のリフト量
をVCM バルブ4を用いて負圧制御によって行なう排
気還流(EGR)ffill(ftll、ACCバルブ
5のリフト量をVCMバルブ4を用いて負圧側倒1によ
って行ない、スロットル・バルブ6をバイパスする空気
の量を制御して行なうアイドル回転(ISC)制御であ
る。以上の他に、付随的な制御あるいは情報出力として
、燃料ポンプリレー7の制御による燃料ポンプ80オン
・オフ制御(F/P )燃料消費量データの燃料消費針
9への出力(FCM)等がある。
以上の制御、出力を行なうために、エンジン及び車両各
部から以下の制御情報を得る0(1)エンジン回転角や
回転速度は、クランク角センサ10 から得る。このセ
ンサはディストリビュータ】】に内蔵されていて、ディ
ストリビュータ回転軸に固定された円板上にスリットが
設けられており、そのスリットをはさむ形に発光素子と
受光素子が固定されており、スリットを通過する元を検
知して、クランク角軸の回転角(ディストリビュータの
回転角の2倍)で120°毎に立上るREF信号12と
1°毎に立上りと立下りが交互に発生ずるPO8信号1
3を発する。REF信号12を基準にPO8信号13の
立上りと立下りをカウントすることによシ、クランク角
軸の回転角位置(θ)を検出できる。また、REF信号
12、pos信号13の周波数あるいは周期を計測する
ことによってエンジン回転速度(NI?PM)全計測で
きる。
(2)  −nンジンの吸入空気量(QcL、−、)は
、エア70メータ14 によって検出する。エアフロメ
ータ14は、例えば吸入空気量に応じた角度に動くフラ
ップとその角度全電圧信号に変換するポテンシオメータ
によって構成されている。吸入空気量Qa、とエアフロ
メータ出力電圧信号(、LFM)15は反比例の関係に
なっている。
(3)  O2士センサ6は排気ガス中の酸素濃度に応
じて出力電圧が変化し、空燃比に応じた信号(02)1
7 が得られる。
(4)水温上ンサ18は冷却水の温度に応じて抵抗値の
変化するサーミスタで、所定の抵抗との分圧電圧に変換
することによシ、エンジンのzn度を代表する電圧信号
19が得らnる。
(5)車載のバッテリ20は制御系各部に電気を供給f
る。コントロール脅ユニット21へハ、コントロール・
ユニットリレー22を介した主電源23とバッテリ20
から厘接入る補助電源24 とが供給される。主電源の
電圧信号(VB)23も制御のための情報として利用す
る。尚、イグニッション・スイッチ250オン端子26
ハ、オン位置ではもちろんのこ吉、スタート位置でもバ
ッテリ電圧がかかるため、クランキング中もコントロー
ル・ユニット21には主電源23が供給される。
(6)車速センサ27は、スピードメータ・ケーブルの
回転軸に固定した磁石の回転に同期したリードリレーの
オン・オフによって、車速に比例したパルス密度を有す
る信号(VSP)28を発する。
このパルスの周波数を計測することKよって車速か測定
でき、パルスの数をカウントすることによって走行距離
が測定できる。
(7)イグニッション・ス)イノチ25 F−1、エン
ジンの始動、運転などを運転者が操作するスイッチで、
そのスタート端子の電圧信号(START)29によっ
て、クランキング中であるかどうかを仰ることができる
(8)  スロットルバルブスイッチ30ハ、スロット
ルバルブ6が所定の開度以下で閉じるスイッチで、その
開閉信号(IDLE)31によってスロットルバルブの
開閉を検知する。
(9)  エアコンスイッチ32はニアコンディショナ
を作動させた時に閉じるスイッチで、その端子電圧信号
(A/C)33によってエアコンが作動中であるかどう
かを検知する。
(10) = 、 −h ラルスイノチ34id、トラ
ンスミッションのギヤ位置がニュートラルかあるいはパ
ーキングの位置にある時閉じるスイッチで、その開閉信
号(sEUT)35によってトランスミッションのギヤ
位置を検出する。
以上説明した各信号は、コントロールユニノ)・21 
に入出力される。コントロール・ユニット2】はマイク
ロコンピュータを有し、上記各制御情報(以下入力信号
とする)を基に各制御対象の制御状態を決めて制御信号
(以下出力信号)を出し、エンジンを最適に制御すると
共に、この制御に関連した情報を出力する。
次に、前述のよりな制御を総合的に行なうコントロール
−ユニット21について説明する。
第2111.  コントロール・ユニット21 (7)
回路構成を示すブロック図である。以下この図に従って
主要部の回路構成と機能について説明する。
60 は中央演算処理装置(CPII)で、水晶振動子
61の発信信号62をベースにしたクロック信号に同期
して動作する。CPU60は、メモリ70内のマスクR
OM71及びPROM72に記憶されているプログラム
を実行し、入力インターフェイス回路50 内の各レジ
スタから各種入力データを読み込み、演算処理して各種
出力データ全力−出し、出力インターフェイス回路80
 内のレジスタに所定のタイミングで出力データを送出
する。
メモリ70はデータの記憶装置で、マスクR0A(71
、PROM72.RAM73及び81:8憶保持用ノモ
リ74を有する。
マスクROM71はIC製造時に記憶内容が決まってい
るもので、CPU60が実行するプログラム、及びプロ
グラム実行時に使用するデータを記憶するO PROM72はIC製造時には何も記憶されておラス、
コントロール・ユニット21 (第1図) VC+1t
iみ込む前にROM ライタによってデータを書き込む
。PROM72にはマスクROM7Lと同様にプログラ
ムやデータが記憶されているが、これらはエンジンの種
類毎に異なるものが記憶される。
RAM73は読み出し書き込み可能メモリで、演算処理
の途中データや結果データで出力インターフェイス回路
80に送出される前に一時的に記憶保持しておくものな
どが含まれる。尚、RAM73の記憶内容はイグニッシ
ョン・スイッチ25 がオフになり、主電源23が切れ
ると保持されない。
記憶保持用メモリ74は、演算処理の結果データや途中
データをイグニッション・スイッチ25がオフになった
とき、即ち自動車が運転されていない時も記憶保持して
おくものである。
次に、前述の機能を果すためのプログラムの構成と処理
の流れについて説明する0 (1)初期設定プログラム 電源投入時には、パワーオン・リセット信号(RESE
T)が入力、CPU60は°゛リセツト″れた後プログ
ラムの実行を開始する0初期設定プログラムでRAM7
3、入出力インターフェイス回路80などを初期設定す
る0 (2)バックグランド・プログラム 初期設定が完了すると、続いて・くツクグランド・プロ
グラムは複数(処理項目毎)のプログラムで構成され、
それらがプログラムの配列順序に従って順次実行される
。ノくツクグランド・プログラムは、CPU60の通常
動作中は常に実行されているプログラムである。一般に
、制御の特性上、さほど緊急性を必要としないもの、あ
るいは特に演算時間を長く必要とするものなどが置かれ
ている。
言い換えれば、エンジンの回転又は時間に非同期で実行
されるプログラムである。
このバックグランド・プログラムは、割込処理プログラ
ムによって実行を中断され、割込処理プログラム終了後
部実行を再開する。い1−)ばCPU60 の空き時間
に実行されるプログラム群であり、それぞれの処理プロ
グラムが順次実行され、最後のプログラムの実行が終了
すると再び先頭のプログラムの実行に移る0 プログラム群は次のよりなものを有する0(a)  E
GR制御プログラムC;EGR)(b)  EGI  
混合比補正プログラム (KMR)(C)  自己診断
プログラム (DGN)(3)割込処理プログラム 各種割込CIRQ)によって、現在実行中のノくツクグ
ランド拳プログラムは、処理を中断して起動されるプロ
グラムで、V、下のよ″)す割込処理プログラムと、そ
れに続いてJOE実行優先11櫨位慣」定プログラムに
よって実行を管理されるブロク゛ラム群とがある0 (CI)  タイマ割込処理プログラム(/J)  角
度一致割込処理プログラム(C)点火割込処理プログラ
ム (d)  その他 次に、従来のプログラムランチェック方式について、第
3図及び第4図のフローチャートに基づいて説明する。
はじめに、第3図について説明する。まず、パワーオン
・リセット時(電源投入時)のりセント信号によりプロ
グラムは走り出しくステップ100)、RAM 60 
ノ初期設定(ステップ1o1)、l10(D初期設定(
ステップ102)等を行な9゜続いて、バックグランド
・プログラムである排気項流量調整制御プログラム(E
GR)”を実行しくステップ103)、次にPROG−
RUN(プログラムラン信号)を0にしくステップ10
4)、そのあとバンクグランド・プログラムであるEG
I混合比補正プログラム(KMR) 、自己診断プログ
ラム(DGN’)の各ジョブを処理しくステップ105
 、106 )、再度(ステップ103)→(ステップ
104)→(ステップ105)−+(ステップ106 
) −+ (ステップ1o3)・・・・・・を繰シ返す
次に、第4図について説明する。割込(IRQ)が発生
すると(ステップ]10)、プログラムは割込処理へと
ぶ。このとき、2ms毎の時間割込であれば、エア70
メータ14 の読込み処理を行ない(ステップ11j)
、PROG−RUNを1にする(ステップ114)。l
Qms 毎の時間割込であれば、バッテリ電圧23の読
込み処理を行ない(ステップ112)、PROG会RU
yを1にする(ステップ114)。1007>1.s毎
の時間割込、であれば、水温、目標アイドル回転数を読
込み処理を行ない(ステップ113)、PROG −R
UNを1としくステップ114 ) 、 EGI (燃
1141’l射量計N)、l5C(7(ドルスピードコ
ントロール)処理ヲ行ない(ステップH5,11’6)
、リターンする(ステップ117)。
角度割込(クランク軸の回転に同期した?f11込)で
あれば、点火時期をセットしくステップ118)、燃料
噴射パルスをセットしくステップ1.19)、リターン
する(ステップ120)。
点火割込であれば、非通電時間をセットしくステップ1
21)、リターンする(ステップ122)。
第5図に、上述した各割込のタイミングを示す。
同図(a)は角度割込のタイミング、(b)″は時間割
込のタイミング、(C)ハ点火割込のタイミングを示す
〇尚、同図<a>のTDCは上死点を示し、同図(C)
のAは点火金子し、Bは非通電時間を示す。
次に上述したPROG−RUN信号について説明する。
第6図は、PROG @RUN信号に基づき単安定マル
チバイブレータの再トリガを行すうためのブロック図及
びタイミング図である。同図(8)において、(a)は
l1080のPORTN 端子の出力信号−(PROG
−RUN信号)、(b)t;J:単安定マルチバイブレ
ータ63 の出力信号、(C)は立下り検出回路64の
出力信号、(d)はCPU 60 のリセット信号を示
す。上述したように、PROG−’RUN信号はある一
定の期間内で1,0を繰り返す。この信号により単安定
マルチバイブレータ63 は、抵抗R2及びコンデンサ
C2で決定されるスレッショルドレベルに達する前に再
トリガされる。従ってCPU60はリセットされない。
一方、PROG−RUN信号がある期間以上変化がない
とき、すなわち割込要求が一定期間ないときは、単安定
マルチバイブレータ63は再トリガされず、その出力U
OKなり、これを立下り検出回路64で検出してCPU
60をリセットし初期状態に維持される。
しかしながら、このような従来のプログラムランチェッ
ク方式にあっては、バンクグランド・プログラムの中で
pRoa−RuN−2oとし、角度割込、点火割込が発
生したかどうかを問わず、時間割込の途中でPROG 
@RUN’c1とする構成となっていたため、例えばC
PUの暴走などで角度割込や点火割込が発生しない場合
、時間割込でPROG・RUN=1  とされることに
よシ単安定マルチバイブレータは再トリガされ、従って
CPU tIf:、リセットされず、また角度割込、点
火割込の処理が実行されているかどうかを判定できない
とい9問題点があった。
(発明の目的) この発明は、このよつな従来の問題点を解決することを
目的とし、その特徴は、運転状態を検出する各種センサ
の情報に基づきマイクロコンビーータの読出し専用メモ
リに記憶された制御プログラムによりエンジンの各種1
1+す呻を行なうマイクロコンビーータを用いたエンジ
ン電子側側j装置であって、611記制御プログラムが
エンジンの回転又は時間に同期しないで実行されるバッ
クグランド・プログラムと、エンジンの回転又は時間に
同期して実行される割込処理プログラムとを有する場合
において、該割込処理プログラムの各ジョブ単位に各ジ
ョブの走行を示す走行フラグ(FROM・CI−IK 
)と、予め設定されたピントパターンとを設け、前記走
行フラグは割込があったときに各ジョブに対応するフラ
グが1となシ、前記走行フラグと前記ビットパターンと
を比較しくtべての割込処理終了後比較してもよい。)
、両者のビットパターンが一致したときはMJ記マイク
ロコンビーータ内に具備される中央演算処理装置(CP
U) k IJ上セツトず、一致しないときは処理誤り
とみなして該中央演算処理装置をリセットする(所定時
間のあいだ一致しない時リセットするよう構成してもよ
い。)プログラムランチェツタ方式にある。
(発明の構成及び作用) 以下、この発明を図面に基づいて説明する。
この発明の基本的なハードウェアは、第1図、第2図及
び第6図(4)に示す構成と同様である。
次に作用を説明する。
第7図、第8図、第10図及び第11図は、この発明に
よる一実施例の作用を説明するためのフローチャートで
ある。まず第7図において、リセット信号によりプログ
ラムは走9出しくステップ130)、RAM60の初期
設定(ステップ131)、Iloの初期設定(ステップ
132 )’を行ない、EGR(排気板流量調整)制御
プログラムを実行しくステップ133)、PROG・C
,flKパターンチェック(ステップ134)を行なう
。FROM−CHK(走行フラグ)は、第9図に示すよ
りに、BITφ〜BIT7の各々に各割込処理全対応さ
せる。−例を挙げれば次のとおυである。
Bl’l’φ→2ms  時間割込処理BITI −+
 10m5時間割込処理BIT2−+ 100?71.
s 時間割込処理B I i’ 3→角度割込処理 BIT4→点火割込処理 B I 7’ 5 →その他の割込処理BIT6 →あ
きI B I 7’ 7 →あき2 割込があると、この割込に対応したビットは1となる。
P 110 G −CIIKパターンチェックとは、こ
のPROG−CIIJ(の内容と予め設定されたBIT
 )(ターンとを比較することである。比較の結果一致
すれば、第6図(4)に示す回路において、l1080
のP ORTN Di子より再トリガが可能な単安定マ
ルチバイブレータ63 にトリガ全かけ、CPU60の
RES  端子金1に保つものであるOチェック用BI
T  パターンはエンジン停止時とエンジン動作時で異
なり、第10 図に示すように、時間割込のルーチンで
PROG−CI−IKチェック用ノ々ターンを切替工(
ステップ1.70)、エンジンの回転数(rpm)の計
…lit行ない(ステップ172)、エンジンの停止時
とエンジン動作時でPROG−CHKのチェックパター
ンを切替える。ここで、 動作時 ・・ xxll、111L 停止時 ・°・ ××I××111 とする0 キースインチオン時には初期設定ル−チンによりPRO
G @CHKのビットはすべてOであり、かつチェック
用のBITパターンは’ xxlxxi 11”に初期
設定されているため、第6図(4)に示す単安定バイブ
レータ63への再トリガは行なわれない。
PROG−CI−IKチェックに続き、EGI混合比補
正プログラム(KMR) 、自己診断プログラム(DG
N)の各ジョブを処理しくステップ135 、136 
) 、再度EGR(ステップ133)→PROG−RU
Nチェック(ステップ134)→KMR(ステップ13
5)→DGN(ステップ136)→EGRCステップ1
33)・・・・・・を繰り返す。このうち、割込(IR
Q)が発生すると、プログラムは割込処理へとびチェッ
ク用の1ヒ゛ノドをその割込に応じ1とする。このとき
、第8図に示すフローチャートのように、時間割込であ
れば、上述したようにエンジン回転数を計測し、エンジ
ン動作中、停止の状態によシBITノくターンを切り替
える(ステップ141)。以上の説明は工ンジン停止の
状態である。
次にエンジンが動作中に場合について説明する。
上記PROG−CHKのビットがxxlxXlllにな
ると、第6図(4)に示す単安定バイブレータ63 へ
の再トリガが行なわれ、同時にPROG−CHKのピッ
トをOとする。PROG−CHKのチェックパターンは
、” XXIIIIII ”と設定される。2msの時
間割込であれば、PROG −CHKのBITφを1と
しくステップ142 ) 、エアフロメータの読込みを
行なう(ステップ143)。10 m sの時間割込で
あれば、PROG−CHKのBITIを1としくステッ
プ144)、バッテリ電圧の読込みを行なう(ステップ
145)。100m5 の時間割込であれば、PROG
 −CHKのBIT2を1としくステップ146)、水
温、目標アイドル回転数を読込む(ステップ147)。
その後、燃料噴射計算(EGI)、アイドルスヒードコ
ントロール(ISC)の各処理を行ない(ステップ14
8 、149 L、  リターンする(ステップ150
)。
角度割込については、PROG−CHKのBIT3を1
としくステップ1.51)、点火時期、燃料噴射量を出
力回路ヘセットしくステップ152 、153 )、そ
の後リターンする(ステップ154)。点火割込であれ
ば、PROG會CHKのBIT4を1としくステップ1
55)、非通電時間をセットしくステップ156)、リ
ターンする(ステップ157)。また、他の割込に関し
ても同様に行なわれる。例えば、PROG−CIIKの
BIT5を1としくステップ158)、それに伴なうジ
ョブを行ない(ステップ159)、リターンする(ステ
ップ160)。
この状態で、すべての割込処理がある時間内に終れば、
PROG・C1−IKのBITφ〜BIT5はすべて1
となり、第11図に示すように、バンクグランドプログ
ラム内でパターンチェックが行なわれ(ステップ176
)、PROG−CHKの内容とBITパターンとが一致
すれば、第6図(浦に示す再トリガパルス(PROG−
RUN信号)がl1060のPORTN端子から出力さ
れ単安定マルチバイブレータ63に入力され(ステップ
177)、CPU60はリセツトされない。これにより
 、PIIOG 、−CHK−〇となる(ステップ17
8)。例えば、CPU60の暴走などで点火割込が発生
しなかった場合、PROG拳CIIKのBIT4が1と
ならないので、PROG−CIiKの内容とBIT パ
ターンとは一致せず、従って単安定マルチバイブレータ
63 へ再トリガがかからず、CPU 60 U IJ
上セツトれ初期設定される。
(@明の効果) 以上説明してきたよりに、この発明によれば各割込処理
毎にプログラムの動作状態をチェックする機能を設けた
ことにより、各プログラムの動作状態がフラグにより1
−視できるため、異常両所の発見が容易にすり、ノ・−
ドウエア、ソフトウェアの信頼性が同上し、ひいてはシ
ステム全体の信頼性向上に大いに役立つという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はマイクロコンビーータを用いたエンジン電子制
御装置の構成図、第2図は第1図に示すコントロール−
ユニットの構成を示すブロック図1第3図及び第4図は
従来のプログラムランチェック方式を示すフローチャー
ト、第5図は第4図に示す割込のタイミングを示す図、
第6図はPROG・RUN信号に基づき第2図に示すC
PUf+)セットするだめのブロック図及びタイミング
図、第7図及び第8図はこの発明による一実施fl示す
フローチャート、第9図はPROG−CHKの構成図、
第10図及び第11図はPROG−CHKのチェック手
段金子すフローチャートである0 ■・・・インジェクタ、2・・・インジェクションコイ
ル3・・・EGRパルプ、4・・・VCM パルプ5・
・・ACCパルプ、6°゛・スロットルバルブ7・・・
燃料ポンプリレー、8・・・燃料ポンプ9・・・燃料消
費計、10  ・・クランク角センサ11・・・ディス
トリビュータ、12・・・REF信号13・・・PO8
信号、14・・・エアフロメータ15・・・AFM信号
、16・・・02センサ17・・・02信号、18・・
・水温センサ20・・・バッテリ、21・・・コントロ
ール・ユニット25・・・イグニッション・スイッチ、
27・・・車速センサ28・・・スロットルバルブスイ
ッチ、60・・・C1,’U63・・・単安定マルチバ
イブレータ、64・・・立下り検出回路EGR・・・排
気環流量調整プログラムPROG−RUN・・・プログ
ラムラン信号KMR・・・EGI混合比補正プログラム
DGN−・・自己診断プログラム EGI・・・燃料噴射量割算プログラン・ISC・・・
アイドルスピードコントロール制御プログラム 特許出願人 日産自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士  山 本 恵 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 運転状態を検出する各種センサの情報に基づきマイクロ
    コンピュータの読出し専用メモリに記憶された制御プロ
    グラムによジエンジンの各種制御を行な9マイクロコン
    ピユータを用いたエンジン電子制御装置であって、前記
    制御プログラムがエンジンの回転又は時間に同期しない
    で実行されるバックグランド・プログラムと、エンジン
    の回転又は時間に同期して実行される割込処理プログラ
    ムとを有する場合において、該割込処理プログラムの各
    ジョブ単位に各ジョブの走行金子す走行フラグ(FRO
    M −CI−IK )と、予め設定されたビットパター
    ンとを設け、前記走行フラグは割込があったときに各ジ
    ョブに対応するフラグが1となり、前記走行フラグと前
    記ビットパターンとを比較し、両者のピットパターンが
    一致したときは前記マイクロコンピュータ内に具備され
    る中央演算処理装置(CPU)t17七ッ卜せず、所定
    期間のあいだ一致しないときは処理誤9とみなして該中
    央演算処理装置をリセットすること全特徴とするエンジ
    ン制御用プログラムランチェック方式。
JP57146914A 1982-08-26 1982-08-26 エンジン制御用プログラムランチエツク方式 Pending JPS5936814A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60146310U (ja) * 1984-03-12 1985-09-28 ミツミ電機株式会社 高周波コイル
JPS61279111A (ja) * 1985-06-04 1986-12-09 松下電器産業株式会社 Lc複合部品
US4746427A (en) * 1985-09-09 1988-05-24 Nifco Inc. Oil filter for transmission
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