JP6084154B2 - 車両用変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
この車両用変速機の制御装置において、前記メカオイルポンプから前記発進クラッチへの油路途中位置に設けられ、前記発進クラッチへの油圧を制御するソレノイドバルブと、前記ソレノイドバルブへのクラッチ油圧指示値を出力する変速機制御手段と、を設ける。
前記変速機制御手段は、前記エンジン停止制御が行われたとき、少なくとも前記エンジンの再始動によりエンジン回転数が立ち上がる前に、前記メカオイルポンプから前記発進クラッチへの油路を予め開いておくクラッチ油圧指示値を前記ソレノイドバルブに出力する。
したがって、エンジンの再始動によりエンジン回転数が徐々に上昇してゆくと、ソレノイドバルブを介して開かれている発進クラッチへの油路にメカオイルポンプからのオイルが流れ込み、発進クラッチへの管路系がオイルで満たされる。
このように、発進クラッチにトルク伝達容量を持たせるように指示する前に、発進クラッチへの管路にオイルを供給できるので、その分、メカオイルポンプから供給されるオイルが少なくても発進クラッチの締結を早めることができる。
この結果、エンジン停止制御終了から発進クラッチ締結までの再発進タイムラグを小さく抑えることができる。
実施例1の副変速機付き無段変速機(車両用変速機の一例)の制御装置を、「全体システム構成」、「変速マップによる変速制御構成」、「コーストストップ制御構成」、「コーストストップ対応変速機制御構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された副変速機付き無段変速機が搭載された車両の概略構成を示し、図2は、変速機コントローラの内部構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、全体システム構成を説明する。
なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値である。また、「最ロー変速比」は当該変速機構の最大変速比を意味し、「最ハイ変速比」は当該変速機構の最小変速比を意味する。
また、車両には、エンジン1の動力により駆動されるメカオイルポンプ10と、メカオイルポンプ10からの吐出圧を調圧して変速機4の各部位に供給する油圧制御回路11と、油圧制御回路11を制御する変速機コントローラ12と、統合コントローラ13と、エンジンコントローラ14と、が設けられている。以下、各構成について説明する。
図3は、変速機コントローラ12の記憶装置122に格納される変速マップの一例を示す。以下、図3に基づき、変速マップによる変速制御構成を説明する。
実施例1のエンジンコントローラ14は、燃料消費量をできる限り抑制するために、車両停止中にエンジン1を停止する「アイドルストップ制御」に加えて、車両のコースト走行中(惰性走行中)からエンジン1を停止する「コーストストップ制御」を行う。
(a):アクセルペダルから足が離されている(アクセル開度APO=0)
(b):ブレーキペダルが踏み込まれている(図示しないブレーキセンサがON)
(c):車速VSPが所定の低車速(例えば、15km/h)以下
(d):ロックアップクラッチ9が解放(例えば、車速13km/h)されている
(e):ハイクラッチ33の締結による高速モード(2速)が選択されている
なお、これらの条件(a)〜(e)は、言い換えると運転者に停車意図があることを判断する条件である。
図5〜図7は、実施例1の変速機コントローラ12にて実行されるコーストストップ対応変速機制御処理流れを示す(変速機制御手段)。以下、コーストストップ対応変速機制御処理構成をあらわす図5〜図7の各ステップについて説明する。なお、コーストストップ制御の略称を「CS」といい、アイドルストップ制御の略称を「IS」という。
ここで、CS入り許可の判断は、コーストストップ制御中フラグが、フラグ=0(CS非制御)からフラグ=1(CS制御中)に切り替わったことで行う。なお、エンジン制御側では、コーストストップ制御開始条件が成立すると、燃料噴射をカットし、エンジン1の回転数を低下させた後、エンジン停止状態とするコーストストップ制御の実行が開始される。
ここで、CS抜け判定有りの判断は、コーストストップ制御中フラグが、フラグ=1(CS制御中)からフラグ=0(CS非制御)に切り替わったことで行う。なお、エンジン制御側では、コーストストップ制御終了条件が成立した場合、エンジン回転数Neが所定回転数(例えば、1000rpm)以上であれば、スタータモータ15を用いることなく、燃料噴射と点火によりエンジン1を再始動(リカバ復帰)させる。エンジン回転数Neが所定回転数(例えば、1000rpm)より低くリカバ復帰できない場合、エンジン回転数Neが十分に低下してから、スタータモータ15を用いてエンジンクランキングを行い、燃料噴射を再開してエンジン1を始動させるスタータ始動が行われる。
ここで、エンジン回転数Neの所定値は、ハイクラッチ33を解放したときにショックの発生を抑えつつ、アクセル踏み込み操作介入による再始動に備えることができる回転数に設定される。また、このエンジン回転数Neの所定値(例えば、800rpm)は、エンジン1がリカバ復帰を開始するギリギリの回転数(例えば、1000rpm)でリカバ復帰して、リカバ復帰後に、エンジン回転数Neがアンダーシュートして、この回転数(1000rpm)を下回っても、エンジン1がリカバ復帰したにもかかわらず、ハイクラッチ33を解放しないようにする回転数(800rpm)でもある。
ここで、CS/IS時変速制御では、
(a) 目標バリエータレシオ固定
(b) 目標スルーレシオ変化量制限無効化
(c) 副変速ギア位置2速→1速
(d) プライマリ電流指示値=CS/IS中指示電流値
による制御が行われる。
ここで、スタータエンジン始動であるかリカバ復帰であるかは、CS抜け判定有りの判断タイミングでのエンジン回転数で決まる。例えば、CS抜け判定があった時に、所定回転数(1000rpm)以上のエンジン回転数Neが保たれている場合は、燃料噴射と点火によりリカバ復帰できるが、エンジン回転数Neが所定回転数(1000rpm)未満まで低下すると、スタータモータ15を用いたスタータ始動となる。
ここで、クラッチ締結中以外とは、ハイクラッチ33の状態が完全締結状態(ハイクラッチ33が滑っていない状態)をいう。
ここで、1Aというプライマリ電流指示値PriSOL/I*は、プライマリソレノイドへ供給される基圧がない状態において、プライマリソレノイドのバネ付勢力に抗してプライマリ油圧シリンダ23aへの油圧回路を閉じることができる電流指示値である。
ここで、エンジン回転数Neの所定値は、エンジン駆動のメカオイルポンプ10が、ローブレーキ32を締結する油圧制御が可能なライン圧PLを発生することができる回転数に設定される。
ここで、クラッチ油圧指示値上限規制値PL/B*maxは、バリエータ20のベルト容量Tを、実ライン圧PLに基づき算出し、このベルト容量算出値T(PL)から所定のマージン分αを差し引いた、
PL/B*max=T(PL)−α
の式により演算される。
ここで、クラッチ締結指示油圧は、
クラッチ締結指示油圧=τNe2×t×ギア比+(回転低下に必要なトルク)
の式にて求められる。
なお、“τ”はトルク容量係数であり、“t”はトルク比であり、“τNe2×t”はタービントルクをあらわす。“ギア比”はリダクションギア比であり、“回転低下に必要なトルク”は、バリエータ20のイナーシャトルクに相当する。
実施例1の副変速機付き無段変速機の制御装置における作用を、「コーストストップ対応変速機制御の全体作用」、「再発進時におけるローブレーキ締結制御作用」に分けて説明する。
図8は、コーストストップ対応変速機制御によるタイムチャートを示す。以下、図5〜図8に基づき、コーストストップ対応変速機制御の全体作用を説明する。
(a) 目標バリエータレシオ固定
(b) 目標スルーレシオ変化量制限無効化
(c) 副変速ギア位置2速→1速
(d) プライマリ電流指示値=CS/IS中指示電流値
によるCS/IS時変速制御が実行される。このCS/IS時変速制御は、ステップS8にてCS抜け判定有りと判断されるまで継続して実行される。
エンジン停止制御(コーストストップ制御/アイドルストップ制御)を行う車両において、電動オイルポンプを廃止し、オイルポンプとして、エンジン駆動のメカオイルポンプのみを備えた車両を比較例とする。
この比較例の場合、電動オイルポンプの廃止により、エンジン停止制御終了後、発進クラッチを締結して再発進するとき、油路にオイルが無くなる。
ここで、「サージ圧」とは、油圧回路で発生する異常な圧力変動現象における油圧最大値をいう。バルブの構造によっては、ライン圧などの元圧がほとんど無い状態で、調圧しようとすると、バルブが全開状態となってしまう場合がある。このような場合に、エンジンが再始動され、元圧が供給されると全開のバルブを介してオイルが供給されることになり、高圧のサージ圧が発生する。
すなわち、エンジン回転数Neが徐々に上昇していくとき、プレッシャレギュレータバルブ111は、ポンプ吐出油の逃げ路が無い状態であり、パイロットバルブ112は、バネ力によりライン圧油路115とパイロット圧油路116を連通させた状態である。そして、ローブレーキソレノイドバルブ113は、変速機コントローラ12からのクラッチ油圧指示値PL/B*によりソレノイド力が作用し、パイロット圧ポート113aとローブレーキ圧ポート113bが連通状態になる。したがって、メカオイルポンプ10から吐出されるオイルは、図4の点線矢印に示すように、ライン圧油路115→パイロット圧油路116→ローブレーキ圧油路117を通って流れ込み、ローブレーキ32への管路系がオイルで満たされることになる。
この結果、エンジン再始動時にサージ圧によるローブレーキ32の急締結を防止しながら、コーストストップ制御終了からローブレーキ32の締結を開始するまでの再発進タイムラグを小さく抑えることができる。
例えば、ハイクラッチ33を解放してコーストストップ制御に入る場合は、メカオイルポンプ10からローブレーキ32への油路を予め開いておくクラッチ油圧指示値PL/B*の出力は、ハイクラッチ33を完全解放状態とした時点からローブレーキ32への油圧充填完了時点まで継続しても良い。なぜなら、電動オイルポンプが廃止されていることで、コーストストップ制御中は油圧の発生が無く、エンジン再始動によりエンジン回転数が立ち上がる前に油路を開くことができるからである。また、ハイクラッチ33が完全解放状態となることで、回路内のオイルがドレインされ、ローブレーキ32のローブレーキ圧油路117内に、ハイクラッチ33を締結していたオイルが入り込むことがなくなる。このため、ストローク開始圧指示終了時刻t5後のクラッチ油圧充填時間T4におけるローブレーキ32の締結状態が不安定になるのを防止することができる。しかし、この場合、停車時間が長いと、ローブレーキソレノイドバルブ113へのクラッチ油圧指示値PL/B*の出力継続時間も長くなり、ローブレーキソレノイドバルブ113への出力損失が大きくなる。
これに対し、ローブレーキソレノイドバルブ113に対するクラッチ油圧指示値PL/B*の出力時間を、コーストストップ制御終了時点からローブレーキ32への油圧充填完了時点までの限られた出力時間とされる。
したがって、ローブレーキソレノイドバルブ113への電流消費量を最小限に抑えながら、ローブレーキ32の急締結防止と再発進タイムラグの抑制を図ることができる。
例えば、ローブレーキソレノイドバルブ113へ出力されるクラッチ油圧指示値を、ローブレーキ32が締結される高い値とすると、コーストストップ制御終了時点(時刻t4)から開始されるスタータ始動によるライン圧PLの上昇により、ローブレーキ32への油圧充填が完了する前にローブレーキ32締結容量を持つことがある。
これに対し、コーストストップ制御終了時点(時刻t4)からライン圧生成時点(時刻t5)までは、クラッチ油圧指示値PL/B*としてストローク開始圧程度指示値を出力することで、ライン圧PLが発生しても、ローブレーキ32への油路にオイルを満たすレベルを超えないように制限される。また、ライン圧生成時点(時刻t5)からローブレーキ32への油圧充填完了時点(時刻t6)までは、クラッチ油圧指示値PL/B*として油圧充填指示値を出力することで、ライン圧PLが発生しても、ローブレーキ32へのオイルを締結開始直前の状態までの充填するレベルを超えないように制限される。
したがって、ローブレーキソレノイドバルブ113への出力制御により、ローブレーキ32が締結開始直前となる状態を常に確保することで、安定して再発進タイムラグを小さく抑えることができる。
この構成により、油圧充填が完了すると、ローブレーキ32の締結容量が直ちに立ち上がり、ブレーキ締結容量相当の発進トルクが駆動輪7へ伝達されることにより車両が動き出し、再発進を開始する。
したがって、ローブレーキ32への油圧充填から再発進を開始するまでのタイムラグを最小限に抑えることができる。
この構成により、電動オイルポンプを廃止した副変速機付き無段変速機を搭載した車両において、エンジン停止制御(コーストストップ制御/アイドルストップ制御)の終了後、応答遅れのない発進性能を確保することができる。
実施例1の副変速機付き無段変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記エンジン1と駆動輪7との間に介装された変速機(副変速機付き無段変速機)と、
前記変速機(副変速機付き無段変速機)が介装された駆動系に設けられた発進クラッチ(ローブレーキ32)と、
前記エンジン1により駆動され、前記発進クラッチ(ローブレーキ32)への油圧を供給するメカオイルポンプ10と、
所定の開始条件が成立すると前記エンジン1を停止し、所定の終了条件が成立するとエンジン停止制御(コーストストップ制御/アイドルストップ制御)を終了し、前記エンジン1を再始動するエンジン停止制御手段(エンジンコントローラ14)と、
を備えた車両用変速機(副変速機付き無段変速機)の制御装置において、
前記メカオイルポンプ10から前記発進クラッチ(ローブレーキ32)への油路途中位置に設けられ、前記発進クラッチ(ローブレーキ32)への油圧を制御するソレノイドバルブ(ローブレーキソレノイドバルブ113)と、
前記ソレノイドバルブ(ローブレーキソレノイドバルブ113)へのクラッチ油圧指示値PL/B*を出力する変速機制御手段(変速機コントローラ12)と、を設け、
前記変速機制御手段(変速機コントローラ12)は、前記エンジン停止制御(コーストストップ制御/アイドルストップ制御)が行われたとき、少なくとも前記エンジン1の再始動によりエンジン回転数Neが立ち上がる前に、前記メカオイルポンプ10から前記発進クラッチ(ローブレーキ32)への油路を予め開いておくクラッチ油圧指示値PL/B*を前記ソレノイドバルブ(ローブレーキソレノイドバルブ113)に出力する。
このため、エンジン停止制御終了(コーストストップ制御終了/アイドルストップ制御終了)から発進クラッチ(ローブレーキ32)を締結するまでの再発進タイムラグを小さく抑えることができる。併せて、エンジン再始動時、サージ圧による発進クラッチ(ローブレーキ32)の急締結を防止することができる。
このため、(1)の効果に加え、ローブレーキソレノイドバルブ113への電流消費量を最小限に抑えながら、ローブレーキ32の急締結防止と再発進タイムラグの抑制を図ることができる。
このため、(2)の効果に加え、ソレノイドバルブ(ローブレーキソレノイドバルブ113)への出力制御により、ローブレーキ32が締結開始直前となる状態を常に確保することで、安定して再発進タイムラグを小さく抑えることができる。
このため、(2)又は(3)の効果に加え、発進クラッチ(ローブレーキ32)への油圧充填から再発進を開始するまでのタイムラグを最小限に抑えることができる。
前記発進クラッチは、前記副変速機構30の変速段を変更する摩擦締結要素のうち、前進1速にて締結される摩擦締結要素(ローブレーキ32)である。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、電動オイルポンプを廃止した副変速機付き無段変速機を搭載した車両において、エンジン停止制御(コーストストップ制御/アイドルストップ制御)の終了後、応答遅れのない発進性能を確保することができる。
これにより、前記発進クラッチ(ローブレーキ32)への油路内のオイルを無くすことができ、油路内の残存オイルによる前記発進クラッチ(ローブレーキ32)の不安定な締結を防止することができる。
4 変速機(副変速機付き無段変速機)
7 駆動輪
10 メカオイルポンプ
20 バリエータ(無段変速機構)
30 副変速機構
32 ローブレーキ(発進クラッチ)
33 ハイクラッチ
34 リバースブレーキ
11 油圧制御回路
113 ローブレーキソレノイドバルブ(ソレノイドバルブ)
12 変速機コントローラ(変速機制御手段)
13 統合コントローラ
14 エンジンコントローラ(エンジン停止制御手段)
Claims (5)
- エンジンと、
前記エンジンと駆動輪との間に介装された変速機と、
前記変速機が介装された駆動系に設けられた発進クラッチと、
前記エンジンにより駆動され、前記発進クラッチへの油圧を供給するメカオイルポンプと、
所定の開始条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定の終了条件が成立するとエンジン停止制御を終了し、前記エンジンを再始動するエンジン停止制御手段と、
を備えた車両用変速機の制御装置において、
前記メカオイルポンプから前記発進クラッチへの油路途中位置に設けられ、前記発進クラッチへの油圧を制御するソレノイドバルブと、
前記ソレノイドバルブへのクラッチ油圧指示値を出力する変速機制御手段と、を設け、
前記変速機制御手段は、前記エンジン停止制御が行われたとき、少なくとも前記エンジンの再始動によりエンジン回転数が立ち上がる前に、前記メカオイルポンプから前記発進クラッチへの油路を予め開いておくクラッチ油圧指示値を前記ソレノイドバルブに出力する
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 - 請求項1に記載された車両用変速機の制御装置において、
前記変速機制御手段は、前記エンジン停止制御が行われたとき、エンジン停止制御終了時点から前記発進クラッチへの油圧充填完了時点まで、前記メカオイルポンプから前記発進クラッチへの油路を予め開いておくクラッチ油圧指示値を前記ソレノイドバルブに出力する
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 - 請求項2に記載された車両用変速機の制御装置において、
前記変速機制御手段は、エンジン停止制御終了後に前記エンジンの再始動による回転数上昇により、所定値以上のライン圧が生成される時点をライン圧生成時点というとき、前記クラッチ油圧指示値として、エンジン停止制御終了時点から前記ライン圧生成時点まではストローク開始圧程度指示値を出力し、前記ライン圧生成時点から前記発進クラッチの油圧充填完了時点までは油圧充填指示値を出力する
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 - 請求項3に記載された車両用変速機の制御装置において、
前記変速機制御手段は、前記油圧充填指示値の出力により前記発進クラッチへの油圧充填が完了したと判断されると、前記クラッチ油圧指示値を、前記油圧充填指示値からクラッチ締結指示油圧に切り替えて出力する
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された車両用変速機の制御装置において、
前記変速機は、無段変速比を実現するバリエータと副変速機構を組み合わせた副変速機付き無段変速機であり、
前記発進クラッチは、前記副変速機構の変速段を変更する摩擦締結要素のうち、前進1速にて締結される摩擦締結要素である
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。
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