DE102006000103A1 - Fuel injection system for combustion engine with common rail has fuel injector and pressure reduction valve to reduce the pressure in the common rail and operate in pressure reduction or error correction modes - Google Patents
Fuel injection system for combustion engine with common rail has fuel injector and pressure reduction valve to reduce the pressure in the common rail and operate in pressure reduction or error correction modes Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Kraftstoffeinspritzsystem wie zum Beispiel ein Common-Rail-System für diese Kraftmaschinen für Fahrzeuge, das so ausgelegt ist, dass es Kraftstoffstrahlen mit hohem Druck in Zylinder der Kraftmaschine durch Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zerstäubt, und insbesondere auf ein derartiges System, das so ausgelegt ist, dass es die Zuverlässigkeit einer Druckreduziercharakteristik gewährleistet, die beim Betreiben eines Druckreduzierventils genutzt wird, um den Druck in einem Kraftstoffakkumulator wie zum Beispiel eine Common-Rail zu reduzieren.The The present invention generally relates to a fuel injection system such as a common rail system for these engines for vehicles, which is designed to deliver high pressure fuel jets in cylinders of the engine by fuel injectors atomized, and in particular to such a system which is designed that it is the reliability a Druckreduziercharakteristik ensures when operating a pressure reducing valve is used to control the pressure in a fuel accumulator such as reducing a common rail.
Es sind Akkumulator-Kraftstoffeinspritzsysteme bekannt, die mit einer Common-Rail ausgestattet sind, zu der ein Kraftstoff zugeführt wird und auf einen Solldruck akkumuliert wird, der als eine Funktion eines Betriebszustands einer Dieselkraftmaschine bestimmt wird.It Accumulator fuel injection systems are known with a Common rail are equipped, to which a fuel is supplied and accumulating to a target pressure acting as a function an operating condition of a diesel engine is determined.
Um das Ansprechverhalten der Kraftstoffeinspritzung zu verbessern oder eine Kraftstoffzerstäubung zu verbessern, wurden in den letzten Jahren Akkumulator-Kraftstoffeinspritzsysteme so ausgelegt, dass sie den Kraftstoff in die Kraftmaschine unter einem höheren Druck zerstäuben, wodurch vermehrt ein Bedarf an einer Verbesserung der Zuverlässigkeit beim Reduzieren des Drucks in der Common-Rail entstanden ist.Around to improve the response of the fuel injection or a fuel atomization In recent years, accumulator fuel injection systems have been improving designed so that they put the fuel into the engine a higher one Atomize pressure, thereby increasing the need to improve reliability incurred in reducing the pressure in the common rail.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift JP-2004-11448 offenbart ein übliches Akkumulator-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einem Druckreduzierventil und einer Steuervorrichtung ausgestattet ist, die so arbeitet, dass sie einen Befehl unter Verwendung einer Druckreduziercharakteristik berechnet und ihn zu dem Druckreduzierventil abgibt, um den Kraftstoff aus der Common-Rail zum Reduzieren des Drucks in der Common-Rail auszulassen. Die Druckreduziercharakteristik stellt eine Wechselwirkung zwischen der Kraftstoffmenge, die pro Zeiteinheit durch das Druckreduzierventil auszulassen ist, und dem Druck in der Common-Rail dar. Die Steuervorrichtung sucht den Wert der Kraftstoffmenge, die durch das Druckreduzierventil auszulassen ist, und zwar aus der Druckreduziercharakteristik, die einem gemessenen Wert in der Common-Rail entspricht, und sie berechnet den Befehl, der zum Erreichen des gesuchten Werts erforderlich ist.The Japanese Patent Laid-Open Publication JP-2004-11448 discloses a conventional one Accumulator fuel injection system equipped with a pressure reducing valve and a control device that operates so that They issue a command using a pressure reduction characteristic calculated and it delivers to the pressure reducing valve to the fuel from the common rail to reduce the pressure in the common rail omit. The pressure reduction characteristic interacts between the amount of fuel per unit of time through the pressure reducing valve is to be discharged, and the pressure in the common rail. The control device seeks the value of the amount of fuel passing through the pressure reducing valve is to be omitted, namely from the pressure reduction characteristic, the corresponds to a measured value in the common rail and calculates it the command required to reach the value sought.
Üblicherweise unterscheiden sich Druckreduzierventile durch eine Toleranz der Kraftstoffmenge, die auszulassen ist, die als Funktionsspezifikation der Druckreduzierventile spezifiziert sind. Wenn die Steuervorrichtung die auszulassende Kraftstoffmenge unter Verwendung der Druckreduziercharakteristik bestimmt und den zu dem Druckreduzierventil abzugebenden Befehl berechnet, der die Menge erzielt, dann kann dies dementsprechend zu einem Fehler beim Auslassen des Kraftstoffes aus der Common-Rail um einen gewünschten Betrag innerhalb einer gewünschten Zeitperiode aufgrund eines Änderungsfaktors führen, wie zum Beispiel das Altern des Druckreduzierventils. Falls zum Beispiel das Druckreduzierventil verwendet wird, bei dem die Durchsatzrate des auszulassenden Kraftstoffs kleiner als der Mittelwert eines Standartbereichs ist, dann kann dies zu einem Mangel der Kraftstoffmenge führen, die aus der Common-Rail ausgelassen wird, was eine Zerstäubung des Kraftstoffs aus der Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei einem Druck führt, der größer als ein Solldruck ist. Dies kann zu einer Verschlechterung von Emissionen aus der Kraftmaschine oder zu einer Erzeugung von mechanischen Geräuschen führen. Das in letzter Zeit angewendete Erhöhen des Drucks des Kraftstoffs, der in die Kraftmaschine einzuspritzen ist, fördert derartige Probleme.Usually Pressure reducing valves differ by a tolerance of Amount of fuel to be discharged as a function specification the pressure reducing valves are specified. When the control device the amount of fuel to be discharged using the pressure reducing characteristic determined and to be delivered to the pressure reducing valve command calculated, which achieves the quantity, then this can accordingly to a failure in discharging the fuel from the common rail by a desired Amount within a desired Time period due to a change factor to lead, such as the aging of the pressure reducing valve. If to For example, the pressure reducing valve is used, where the flow rate of the fuel to be discharged is smaller than the mean value of Standard range, then this can lead to a shortage of fuel, the is omitted from the common rail, causing a sputtering of the Fuel from the fuel injection device at a pressure leads, the bigger than is a target pressure. This can lead to a deterioration of emissions resulting from the engine or to a generation of mechanical noise. The Increasing applied lately the pressure of the fuel to inject into the engine is, promotes such problems.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.It Therefore, the object of the present invention, the disadvantages to avoid the prior art.
Es gehört zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen vorzusehen, das so ausgelegt ist, dass es einen zuverlässigen Betrieb eines Druckreduzierventils gewährleistet, das zum Reduzieren des Drucks in einer Common-Rail auf ein Sollniveau verwendet wird.It belongs to the object of the present invention, a fuel injection system for internal combustion engines provided that it is designed to be reliable operation a pressure reducing valve ensures to reduce the pressure in a common rail to a desired level is used.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die an Fahrzeugen angebracht werden kann. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist folgendes auf: (a) eine Common-Rail, in der Kraftstoff auf einen Solldruck zu akkumulieren ist, der als eine Funktion eines Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine bestimmt wird; (b) eine Einspritzvorrichtung, die zum Einspritzen des Kraftstoffs, der in der Common-Rail akkumuliert ist, in die Kraftmaschine dient; (c) ein Druckreduzierventil, das als Reaktion auf ein Befehlssignal zum Auslassen des Kraftstoffes aus der Common-Rail geöffnet wird, um ein Ist-Niveau eines Druckes des Kraftstoffes in der Common-Rail auf Soll-Niveau zu reduzieren; und (d) eine Steuervorrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie einen ausgewählten Modus aus einem Druckreduziermodus und einem Fehlerkorrekturmodus betreibt. Bei dem Druckreduziermodus erzeugt die Steuervorrichtung dass Befehlssignal auf der Grundlage einer Druckreduziercharakteristik, die zum Darstellen einer Beziehung zwischen einer Kraftstoffmenge, die pro Druckabfalleinheit aus der Common-Rail durch das Druckreduzierventil auszulassen ist, und einem Druckniveau in der Common-Rail vorbereitet ist, und sie gibt das Befehlssignal zu dem Druckreduzierventil ab, um das Ist-Niveau des Drucks in der Common-Rail mit dem Soll-Niveau in Übereinstimmung zu bringen. Bei dem Fehlerkorrekturmodus erzeugt die Steuervorrichtung ein Fehlerlernsignal, das für das Druckreduzierventil erforderlich ist, um einen vorgegebenen Solldruckabfall in der Common-Rail zu erreichen, sie gibt das Fehlerlernsignal zu dem Druckreduzierventil ab, um den Kraftstoff aus der Common-Rail auszulassen, und sie findet eine Druckabfalldifferenz zwischen einem Ist-Druckabfall in der Common-Rail, der durch die Tätigkeit des Druckreduzierventils eingerichtet wird, und dem vorgegebenem Soll-Druckabfall zum Korrigieren des Befehlssignals, das bei dem Druckreduziermodus verwendet wird, um so die Druckabfalldifferenz auszugleichen. Dies gewährleistet die Genauigkeit beim Steuern des Drucks in der Common-Rail unter Verwendung des Druckreduzierventils, auch wenn das Druckreduzierventil gealtert ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a fuel injection system for an internal combustion engine that can be mounted on vehicles. The fuel injection system comprises: (a) a common rail in which fuel is to be accumulated to a desired pressure determined as a function of an operating condition of an internal combustion engine; (b) an injector for injecting the fuel accumulated in the common rail into the engine; (c) a pressure reducing valve that is opened in response to a command signal for discharging the fuel from the common rail to reduce an actual level of a pressure of the fuel in the common rail at the target level; and (d) a controller configured to operate a selected one of a pressure reduction mode and an error correction mode. In the pressure reducing mode, the control device generates the command signal based on a pressure reducing characteristic that is representative of a relationship between an amount of fuel discharged from the common rail per unit pressure drop Pressure relief valve is to be discharged, and is prepared for a pressure level in the common rail, and it outputs the command signal to the pressure reducing valve to bring the actual level of the pressure in the common rail with the target level in accordance. In the error correction mode, the controller generates an error learning signal required for the pressure reducing valve to reach a predetermined target pressure drop in the common rail, outputs the error learning signal to the pressure reducing valve to discharge the fuel from the common rail, and finds it a pressure drop difference between an actual pressure drop in the common rail established by the action of the pressure reducing valve and the predetermined target pressure drop for correcting the command signal used in the pressure reducing mode so as to equalize the pressure drop difference. This ensures the accuracy in controlling the pressure in the common rail by using the pressure reducing valve even when the pressure reducing valve is aged.
Bei dem bevorzugten Modus der Erfindung wird die Kraftstoffmenge, die durch das Druckreduzierventil auszulassen ist, die bei der Druckreduziercharakteristik spezifiziert ist, durch eine Ventilöffnungszeit ausgedrückt, die eine Zeitperiode ist, die zum Öffnen des Druckreduzierventils erforderlich ist, um eine Druckabfalleinheit in der Common-Rail zu erreichen. Das zu dem Druckreduzierventil abzugebende Befehlssignal wird als eine Funktion der Ventilöffnungszeit erzeugt.at In the preferred mode of the invention, the amount of fuel that is to be omitted by the pressure reducing valve, in the pressure reduction characteristic is specified by a valve opening time, the is a period of time to open the pressure reducing valve is required to a pressure drop unit to reach in the common rail. That to the pressure reducing valve command signal to be delivered is considered as a function of the valve opening time generated.
In den Fehlerkorrekturmodus kann eingetreten werden, wenn eine Differenz zwischen einem Ist-Druckabfall in der Common-Rail, der bei dem Druckreduziermodus erzeugt wird, und einem geschätzten Druckabfall größer als ein vorgegebener Wert ist.In the error correction mode can be entered if a difference between an actual pressure drop in the common rail, in the pressure reducing mode is generated, and an estimated Pressure drop greater than is a predetermined value.
In den Fehlerkorrekturmodus kann eingetreten werden, wenn die Kraftmaschine ruht.In the error correction mode can be entered when the engine rests.
Die Druckreduziercharakteristik kann in einem nicht flüchtigen Speicher gehalten werden, dessen gespeicherte Daten nicht zerstört werden, wenn die ihm zugeführte Betriebsleistung abgekappt wird.The Pressure reduction characteristic can be in a non-volatile Memory are stored whose stored data is not destroyed, if the one delivered to him Operating power is capped.
Die Steuervorrichtung kann einen Korrekturfaktor auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Ist-Druckabfall und dem geschätzten Druckabfall und einer Verringerung des Korrekturfaktors zum Gebrauch beim Korrigieren der Druckreduziercharakteristik bestimmen.The Control device may have a correction factor based on Difference between the actual pressure drop and the estimated pressure drop and a reduction in the correction factor for use in correcting determine the pressure reduction characteristic.
Die Steuervorrichtung kann einen Bereich begrenzen, in dem die Druckreduziercharakteristik zu korrigieren ist, und zwar auf der Grundlage eines gemessenen Wertes des Ist-Druckes in der Common-Rail.The Control device may limit a range in which the pressure reduction characteristic to correct, based on a measured value the actual pressure in the common rail.
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich, die jedoch die Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschränken soll, sondern die nur dem Zwecke der Beschreibung und des Verständnisses dienen.The The present invention will become apparent from the following detailed description and from the attached Drawings of the preferred embodiments The invention can be seen, however, not the invention on the specific embodiments restrict but only for the purpose of description and understanding.
In den Zeichnungen:In the drawings:
Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen dieselben Bezugszeichen
sich auf ähnliche Bauteile
in verschiedenen Ansichten beziehen, ist insbesondere in der
Das
Kraftstoffeinspritzsystem
Das
Kraftstoffeinspritzsystem
Der
Mikrocomputer
Der
Mikrocomputer
Die
Common-Rail
Das
Kraftstoffeinspritzsystem
Das
Druckreduzierventil
Unter
erneuter Bezugnahme auf die
Der
Mikrocomputer
Der
Mikrocomputer
Der
Mikrocomputer
Der
Mikrocomputer
Der
Mikrocomputer
Die
vorstehend beschriebenen Korrektur wird dann durchgeführt, wenn
ein Fehler oder eine Differenz zwischen einem Soll-Niveau, auf das
der Druck in der Common-Rail
Die
Druckreduziercharakteristik wird in einem nicht flüchtigen
Speicher wie zum Beispiel ein EEPROM gehalten, der in dem Mikrocomputer
Die
Nach
dem Start des Programms schreitet die Routine zu einem Schritt 1,
bei dem bestimmt wird, ob der Fehlerkorrekturlernmodus gestartet
ist oder nicht, dass heißt
ob Fehlerkorrekturlernanforderungen erfüllt sind oder nicht. Zum Beispiel
sind die Fehlerkorrekturlernanforderungen Zustände, wie zum Beispiel eine
Differenz zwischen einem Soll-Niveau, auf das der Druck in der Common-Rail
Falls
eine Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass die Fehlerkorrekturlernanforderungen nicht
erfüllt
sind, dann wird die Routine beendet. Falls alternativ eine Antwort
JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem Schritt 2,
bei dem ein Ist-Druckniveau in der Common-Rail
Die
Routine schreitet zu einem Schritt 3, bei dem der Mikrocomputer
Die
Routine schreitet zu einem Schritt 4, bei dem bestimmt wird, ob
die Ventilöffnungsdauer
des Druckreduzierventils
Falls
eine Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einem
Schritt 5, bei dem ein Ist-Niveau des Drucks in der Common-Rail
Die
Routine schreitet zu einem Schritt 6, bei dem eine Differenz zwischen
dem anfänglichen Rail-Druck,
der bei dem Schritt 2 hergeleitet wird, und dem endgültigen Rail-Druck,
der bei dem Schritt 5 hergeleitet wird, das heißt ein Abfall des Ist-Drucks
in der Common-Rail
Die
Routine schreitet zu einem Schritt 7, bei dem ein Druckabfall in
der Common-Rail
Die Routine schreitet zu einem Schritt 8, bei dem eine Differenz zwischen dem Ist-Rail-Druckabfall, der bei dem Schritt 6 bestimmt wird, und dem geschätzten Druckabfall berechnet wird, der bei dem Schritt 7 bestimmt wird. Ein Absolutwert einer derartigen Differenz wird als der Schätzfehler bestimmt.The Routine proceeds to a step 8 where a difference between the actual rail pressure drop determined at step 6, and the esteemed Pressure drop is determined, which is determined in step 7. An absolute value of such difference is called the estimation error certainly.
Die
Routine schreitet zu einem Schritt 9, bei dem die Zeit (das heißt der Wert
der Ventilöffnungszeit
des Druckreduzierventils
Die
Routine schreitet zu einem Schritt 10, bei dem der Wert des Zeitkorrekturfaktors,
der bei dem Schritt 8 hergeleitet wird, durch eine vorgegebene Verstärkung multipliziert
wird, um ihn zu verringern. Unter Verwendung dieses Werts wird die
Druckreduziercharakteristik so korrigiert, dass sie zu dem Druckreduzierventil
Bei
dem Schritt 3 kann der Mikrocomputer
Der
Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems
Eine
Linie a in der
Der
Mikrocomputer
Wie
dies aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, dienen bei
dem Druckreduziermodus der Mikrocomputer
Die
Korrektur der Druckreduziercharakteristika, wie sie vorstehend beschrieben
sind, kann dann durchgeführt
werden, wenn der Fehler zwischen einem Soll-Niveau des Drucks in
der Common-Rail
Die
Korrektur der Druckreduziercharakteristik wird dann durchgeführt, wenn
der Zündschalter der
Kraftmaschine in der Aus-Position ist. Wenn der Zündschalter
in der Aus-Position ist, dann wird die Einspritzvorrichtung
Die
Druckreduziercharakteristik wird in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert,
der seine Informationen nicht verliert, während seine Stromzufuhr ausgeschaltet
wird. Üblicherweise
tritt jene Situation nicht häufig
auf, bei der die Druckreduziercharakteristik korrigiert werden müssen, zum
Beispiel wenn der Fehler zwischen einem Soll-Niveau des Drucks in der
Common-Rail
Falls
die Druckreduziercharakteristik einmal stark geändert wird, dann kann dies
zu einem Fehler bei einer derartigen Korrektur führen. Um dieses zu minimieren,
multipliziert der Mikrocomputer
Das
Kraftstoffeinspritzsystem
Die
Nachdem der Zeitkorrekturfaktor bei dem Schritt 19 bestimmt wurde, schreitet die Routine zu einem Schritt 20, bei dem ein Korrekturbereich, in dem der Rail-Druck bei der Druckreduziercharakteristik korrigiert werden soll, auf der Grundlage des anfänglichen Rail-Drucks begrenzt wird, der bei dem Schritt 12 hergeleitet wird. Zum Beispiel kann eine derartige Begrenzung entweder dadurch erreicht werden, dass ein Gesamtbereich des Rail-Drucks in eine ausgewählte Anzahl an Einheiten zerteilt wird, dass eine der Einheiten gesucht wird, in der der anfängliche Rail-Druck abfällt, und dass dieser als der Korrekturbereich bestimmt wird, oder das ein Bereich des anfänglichen Rail-Drucks plus und minus eines ausgewählten Werts als der Korrekturbereich definiert wird.After this the time correction factor has been determined at step 19, steps the routine goes to a step 20 where a correction area in which the rail pressure at the pressure reducing characteristic can be corrected should, based on the initial Rail pressure is derived, which is derived in step 12. For example, such a limit can be achieved either by that a total range of rail pressure in a selected number divided into units that one of the units is searched in the initial one Rail pressure drops, and that this is determined as the correction range, or that an area of the initial one Rail pressure plus and minus a selected value as the correction range is defined.
Die
Druckreduziercharakteristik kann alternativ insgesamt korrigiert
werden, nachdem der Wert des Zeitkorrekturfaktors, der in einer
der Bereichseinheiten hergeleitet wird, wie zum Beispiel ein Niedrigdruckbereich,
beim Steuern des Drucks in der Common-Rail
Das
Druckreduzierventil
Der
Mikrocomputer
Der
Mikrocomputer
Während die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart ist, um ihr Verständnis zu erleichtern, so ist offensichtlich, dass die Erfindung in vielen anderen Formen ausgeführt werden kann, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird. Daher soll die Erfindung alle möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen der gezeigten Ausführungsbeispiele beinhalten, die ausgeführt werden können, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.While the present invention is disclosed in terms of the preferred embodiments to facilitate its understanding, it will be obvious that the invention may be embodied in many other forms without being limited in scope the invention is abandoned. Therefore, the invention is intended to embrace all possible embodiments and modifications of the illustrated embodiments which may be practiced without departing from the scope of the invention, which is defined by the appended claims.
Ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Dieselbrennkraftmaschine ist mit einem Druckreduzierventil ausgestattet, das zum Reduzieren des Drucks in einer Common-Rail dient, in der der Kraftstoff mit einem ausgewählten Druck akkumuliert wird. Das System hat eine Steuervorrichtung, die zum Berechnen eines Befehls dient, der zu dem Druckreduzierventil abzugeben ist, und zwar auf der Grundlage einer in einem Speicher gespeicherten Druckreduziercharakteristik. Die Steuervorrichtung dient außerdem zum Korrigieren der Druckreduziercharakteristik, um so eine Differenz zwischen einem Ist-Druckabfall in der Common-Rail, der durch das Druckreduzierventil eingerichtet wird, und einem geschätzten Druckabfall auszugleichen. Dies aktualisiert die Druckreduziercharakteristik an das Druckreduzierventil oder passt sie daran an, dass bei dem System verwendet wird.One Fuel injection system for a diesel engine is equipped with a pressure reducing valve, which serves to reduce the pressure in a common rail, in the the fuel with a selected one Pressure is accumulated. The system has a control device that for calculating a command to deliver to the pressure reducing valve is, based on a stored in a memory Druckreduziercharakteristik. The control device also serves to correct the pressure reducing characteristic, so a difference between a Actual pressure drop in the common rail, which is established by the pressure reducing valve and to compensate for an estimated pressure drop. This updates the pressure reducing characteristic to the pressure reducing valve or adapt it to be used in the system.
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2005
- 2005-03-03 JP JP2005058281A patent/JP2006242091A/en active Pending
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2006
- 2006-03-02 DE DE200610000103 patent/DE102006000103A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008000604B4 (en) * | 2007-04-27 | 2012-10-18 | Denso Corporation | Control device for a pressure reducing valve and fuel injection system using same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2006242091A (en) | 2006-09-14 |
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