JPH07208567A - 摩擦車式無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

摩擦車式無段変速機の変速制御装置

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JPH07208567A
JPH07208567A JP6017005A JP1700594A JPH07208567A JP H07208567 A JPH07208567 A JP H07208567A JP 6017005 A JP6017005 A JP 6017005A JP 1700594 A JP1700594 A JP 1700594A JP H07208567 A JPH07208567 A JP H07208567A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦車式無段変速機の変速過渡中のグロスス
リップの発生を防止する。 【構成】 スロットル開度検出装置500により検出さ
れたスロットル開度及び車速検出装置502により検出
された車速に基づいて、制御目標入力回転速度設定装置
504により目標入力回転速度を設定し、変速指令装置
506に出力する。摩擦ローラ回転速度検出装置510
により摩擦ローラ30及び36の回転速度を検出する。
変速速度制限装置508によって、摩擦ローラ回転速度
に基づき、変速速度が摩擦ローラ回転速度が増加する程
減少する特性となる変速制限信号を変速指令装置506
に出力する。変速指令装置506は、目標入力回転速度
及び変速制限信号に基づいた変速指令信号をステップモ
ータ412に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦車式無段変速機の
変速制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の無段変速機の変速制御装置として
は、次のようなものがある。例えば特開昭62−273
185号公報に示されるものは、内燃機関のスロットル
開度、車速、及びあらかじめ設定された変速制御マップ
から制御目標機関回転速度を演算する目標機関回転速度
演算手段と、この制御目標機関回転速度と、このときの
実際の機関回転速度とを比較し、その差を所定値以下に
補正する機関回転速度補正手段と、この補正された機関
回転速度と上記速度とから制御目標変速比を演算する目
標変速比演算手段と、を備えたものである。上記制御目
標変速比に応じて変速比制御手段で無段変速機の制御を
行う。これにより、制御目標機関回転速度と、このとき
の実際の機関回転速度との差が所定値以内に補正され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変速制御装置では、変速速度は摩擦車式無段変速機
の摩擦ローラの周速に依存せず一定としている。トラク
ションドライブやトラクションオイルは、基本的に摩擦
車式無段変速機の摩擦ローラの周速が高いほどトラクシ
ョン係数が小さくなる特性を持っているため、高回転、
高車速になるほど、変速過渡時に生じる摩擦ローラのサ
イドスリップ量が増大し、見かけ上のトラクション係数
が低下する。このため、スリップが発生しやすくなると
いう問題がある。特に、キックダウン変速の変速終了間
際及び高回転、高車速からのアクセル急戻し時に、スリ
ップが発生しやすいという問題がある。本発明は、この
ような課題を解決するためのものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、図1に示すように、摩擦ローラ回転速度が増加する
程、変速速度が減少するようにアクチュエータを駆動す
ることにより、上記課題を解決する。すなわち、本発明
の摩擦車式無段変速機の変速制御装置は、入力ディスク
(26、32)と、出力ディスク(28、34)と、両
ディスクによって形成されるトロイド状の溝内に両ディ
スクと摩擦接触するように配置される摩擦ローラ(3
0、36)と、摩擦ローラ(30、36)を偏心軸(8
4)を介して回転自在に支持するとともに両ディスクの
軸心に直交する回転軸部(83b)を中心として回動可
能かつ上記回転軸部(83b)の軸方向に移動可能なロ
ーラ支持部材(83)と、ローラ支持部材(83)を上
記回転軸部(83b)の軸方向に駆動可能なアクチュエ
ータ(412)と、を有するものにおいて、変速制御装
置は、運転条件に基づいて目標入力回転速度を設定する
制御目標入力回転速度設定手段(504)と、上記目標
入力回転速度に基づいて上記アクチュエータ(412)
を駆動する変速指令信号を出力する変速指令手段(50
6)と、上記摩擦ローラ(30、36)の回転速度を検
出可能な摩擦ローラ回転速度検出手段(510)と、上
記検出された摩擦ローラ回転速度に基づき、変速速度
が、摩擦ローラ回転速度が増加する程減少する特性とな
る変速速度制限信号を上記変速指令手段(506)に出
力する変速速度制限手段(508)と、を有し、摩擦ロ
ーラ回転速度が増加する程変速速度が減少するようにア
クチュエータ(412)を駆動させる、ことを特徴とす
る。また、請求項2記載の本発明の摩擦車式無段変速機
の変速制御装置は、図2に示すように、運転条件に基づ
いて目標入力回転速度を設定する制御目標入力回転速度
設定手段(504)と、上記目標入力回転速度に基づい
て上記アクチュエータ(412)を駆動する変速指令信
号を出力する変速指令手段(506)と、上記摩擦車式
無段変速機(16)の入力回転速度を検出する入力回転
速度検出手段(552)と、上記摩擦車式無段変速機
(16)の出力回転速度を検出する出力回転速度検出手
段(554)と、上記入力回転速度及び上記出力回転速
度のうち何れか一方又は両方に基づき、摩擦ローラ(3
0、36)の回転速度を算出する摩擦ローラ回転速度算
出手段と、上記算出された摩擦ローラ回転速度に基づ
き、変速速度が、摩擦ローラ回転速度が増加する程減少
する特性となる変速速度制限信号を上記変速指令手段
(506)に出力する変速速度制限手段(508)と、
を有し、摩擦ローラ回転速度が増加する程変速速度が減
少するようにアクチュエータ(412)を駆動させる、
ことを特徴とする。なお、上記かっこ内の符号は、後述
する実施例の対応する部材を示す。
【0005】
【作用】請求項1記載の本発明は、検出された摩擦ロー
ラ回転速度が増加する程変速速度を減少させて変速動作
が行われるようにアクチュエータを駆動する。これによ
り、変速過渡中のサイドスリップ量を減らすことができ
る。また、請求項2記載の本発明は、算出された摩擦ロ
ーラ回転速度が増加する程変速速度を減少させて変速動
作が行われるようにアクチュエータを駆動する。これに
より、新たに摩擦ローラ回転速度検出手段を追加するこ
となく、上記請求項1記載の発明と同様に、変速過渡中
のサイドスリップ量を減らすことができる。
【0006】
【実施例】図3に摩擦車式無段変速機16を骨組図とし
て示す。摩擦車式無段変速機16の入力軸16aは、前
後進切換機構15と連結されている。前後進切換機構1
5は、遊星歯車機構17、前進用クラッチ40及び後進
用ブレーキ50を有している。遊星歯車機構17は、サ
ンギア19と、2つのピニオンギア21及び23を有す
るピニオンキャリア25と、インターナルギア27とか
らなっている。同一径のピニオンギア21及び23は互
いにかみ合っており、またピニオンギア21はインター
ナルギア27とかみ合っており、ピニオンギア23はサ
ンギア19とかみ合っている。サンギア19は常に入力
軸16aと一体に回転するように連結されている。ピニ
オンキャリア25は前進用クラッチ40によって入力軸
16aと連結可能である。またインターナルギア27は
後進用ブレーキ50によってケーシング11に固定可能
である。ピニオンキャリア25は無段変速機構への伝達
軸37と常に連結されている。ケーシング11内の前後
進切換機構15よりも下流側に第1無段変速機構22及
び第2無段変速機構24が設けられている。第1無段変
速機構22は、入力ディスク26と、出力ディスク28
と、両者間の回転力を伝達する一対の摩擦ローラ30と
を有している。入力ディスク26及び出力ディスク28
の摩擦ローラ30との接触面はトロイド面としてある。
入力ディスク26及び出力ディスク28に対する摩擦ロ
ーラ30の接触状態を変えることにより、入力ディスク
26と出力ディスク28との回転速度比を連続的に変え
ることができる。第2無段変速機構24も、第1無段変
速機構22と同様の入力ディスク32と、出力ディスク
34と、一対の摩擦ローラ36とを有している。ただ
し、入力ディスク32及び出力ディスク34の配置は、
第1無段変速機構22とは逆としてある。すなわち、出
力ディスク28及び出力ディスク34が互いに隣接する
ように配置してある。入力ディスク26は、前述の伝達
軸37と一体に回転するように連結された入力軸38の
外周にボールスプライン61を介して支持されている。
入力ディスク26の背面側にカムフランジ42が配置さ
れている。カムフランジ42及び入力ディスク26の互
いに対面するカム面にカムローラ46が設けられてい
る。カムローラ46は入力ディスク26とカムフランジ
42とが相対回転したとき入力ディスク26を出力ディ
スク28側に押圧する力を発生するような形状としてあ
る。カムフランジ42、入力ディスク26及びカムロー
ラ46によってローディングカム63が構成されてい
る。第2無段変速機構24の入力ディスク32も入力軸
38にボールスプライン65を介して連結されている。
入力ディスク32は皿ばね51により常に出力ディスク
34向きの力を受けている。第1無段変速機構22の出
力ディスク28及び第2無段変速機構24の出力ディス
ク34はそれぞれ入力軸38上に回転可能に支持されて
いる。出力ディスク28及び出力ディスク34と一体に
回転するように駆動歯車55が設けられている。駆動歯
車55は、入力軸38と平行に配置された中間軸59の
一端に一体に回転するように結合された従動歯車60と
かみ合っている。中間軸59の他端側に一体に形成され
た歯車67は、アイドラ歯車69を介して、出力軸16
bと一体の歯車71とかみ合っている。
【0007】図4に第1無段変速機構22の部分の断面
図を示す(なお、第2無段変速機構24についても基本
的な構成は図4に示す第1無段変速機構22のものと同
一である)。ローラ支持部材83は上下の回転軸部83
a及び83bにおいて球面軸受110及び112によっ
て回転可能かつ上下方向に移動可能に支持されている。
このローラ支持部材83に偏心軸84を介して前述の摩
擦ローラ30が回転可能に支持されている。球面軸受1
10はリンク114によって支持され、このリンク11
4はケーシング11に固着されたリンクポスト116に
よって支持されている。また、球面軸受112もリンク
118によって支持され、このリンク118はリンクポ
スト120によって支持されている。ローラ支持部材8
3は、回転軸部83bと同心に設けられた延長軸部83
cを有している。なお、延長軸部83cは回転軸部83
bと一体に回転するように構成されている。延長軸部8
3cの外周にピストン124が設けられている。ピスト
ン124は、ケーシング11にボルト300によって取
りつけられる主シリンダボディ302aに形成されたピ
ストン挿入穴304に挿入されている。なお、主シリン
ダボディ302aの下面はセパレートプレート306を
介して上述のボルト300によって共締めされる副シリ
ンダボディ302bが取りつけられており、これと主シ
リンダボディ302aとによってシリンダボディ302
が構成されている。これによってピストン124の上下
に油室128及び130(なお、図中右側と左側とでは
油室128と油室130とは上下逆となっている)が形
成されており、これに作用する油圧によりピストン12
4は上下動可能である。ピストン124及び主シリンダ
ボディ302aのピストン挿入穴304によって油圧シ
リンダ装置が構成される。シリンダボディ302の下方
にバルブボディ310が配置されている。バルブボディ
310は、主バルブボディ310aと、これの上面にセ
パレートプレート311を介して取り付けられる副バル
ブボディ310bとから構成される。主バルブボディ3
10aには変速制御弁410が設けられる。変速制御弁
410は、指令される変速比に応じて回転駆動されるス
テップモータ412(アクチュエータ)と、ステップモ
ータ412によって駆動されるピニオン412aとかみ
合う歯が設けられるとともにステップモータ412の回
転によって軸方向に移動可能なラック付きスプール41
4と、一端がラック付きスプール414と連結されてお
り、ステップモータ412の回転によってラック付きス
プール414とともに軸方向に移動可能なスプール41
6と、スプール416の外周に設けられるスリーブ41
8と、スリーブ418を図中左方向に押圧するスプリン
グ419と、スリーブ418の外側端部にはめ込まれる
リテーナ420とを有している。主バルブボディ310
aには、油路422及び油路424が設けられる。油路
422は油室128に接続される。また、油路424は
油室130に接続される。油路422及び油路424に
は、油路423のライン圧を油圧源として、スプール4
16及びスリーブ418の相対位置関係に応じて油圧が
配分される。すなわち、スプール416のランドとスリ
ーブ418の油みぞとの関係は、図4に示す基準状態で
は油路422及び油路424の油圧を等しくし、スプー
ル416が相対的に左に移動した場合には油路424の
油圧を油路422の油圧よりも高くするように、またス
プール416が相対的に右に移動した場合には油路42
4の油圧を油路422の油圧よりも低くするように、設
定されている。延長軸部83cの下端にはこれと一体に
回転可能なカム320が設けられる。カム320は斜面
を有しており、これにリンク322が接触している。こ
れによりカム320が回転するとリンク322は揺動
し、リンク322の先端はリテーナ420を押圧可能で
ある。
【0008】図5にステップモータ412の作動を制御
する装置をブロック図として示す。スロットル開度検出
装置500により検出されたスロットル開度及び車速検
出装置502により検出された車速は、制御目標入力回
転速度設定装置504(制御目標入力回転速度設定手
段)に入力される。制御目標入力回転速度設定装置50
4では、入力された値に基づいて目標入力回転速度が設
定され、これが変速指令装置506(変速指令手段)に
入力される。変速指令装置506は、目標入力回転速度
に基づいて実入力回転速度を目標入力回転速度に一致さ
せるための変速指令信号S1を設定し、これをステップ
モータ412(アクチュエータ)に入力する。変速速度
制限装置508(変速速度制限手段)には、摩擦ローラ
回転速度検出装置510(摩擦ローラ回転速度検出手
段)によって検出された摩擦ローラ30及び36の回転
速度が入力され、これに基づいて摩擦ローラ30及び3
6の周速Vが演算される。また、変速速度制限装置50
8には、あらかじめ図6に示すように、周速Vとこれに
対応するステップモータ412の駆動速度Aとが設定さ
れている。なお、ステップモータ412の駆動速度A
は、変速速度に対応するものである。ステップモータ4
12の駆動速度Aは、周速Vがサイドスリップの発生が
問題となる値V0 になるまで一定値A0 であり、周速V
がV0 より大きくなると、周速Vが大きくなるにつれて
小さくなるように設定されている。変速速度制限装置5
08は、周速Vに基づいて駆動速度Aを検出し、駆動速
度Aに対応した変速速度制限信号S2を設定して、前記
変速指令装置506に入力する。これにより、変速指令
装置506の変速指令信号S1は、変速速度制限信号S
2で規定される変速動作を成す信号に補正される。以上
により、ステップモータ412は、変速速度制限信号S
2により補正された変速指令信号S1により、変速速度
が周速Vに基づいた値となるように駆動され、第1無段
変速機構22及び第2無段変速機構24を作動させる。
【0009】変速速度制限装置508の制御フローを図
7に示す。まず、摩擦ローラ回転速度検出装置510か
ら摩擦ローラ回転速度を読込む(同104)。次いで、
摩擦ローラ回転速度に基づいて周速Vを演算する(同1
06)。周速Vと前記V0 とを比較する(同108)。
周速VがV0 よりも大きい場合は、周速Vに対応するス
テップモータ412の駆動速度Aを検索する(同11
0)。次いで、ステップモータ412の駆動速度Aの値
を、検索した値Aに設定し直す(同112)。この後、
設定し直した駆動速度Aでステップモータ412を駆動
し、無段変速機構22及び24を変速させる。なお、ス
テップ106において周速VがV0 以下の場合は、サイ
ドスリップは発生しないと判断して、早い駆動速度A0
でステップモータ412を駆動する(同114)。これ
により、周速Vが大きい程ステップモータ412の駆動
速度Aを小さくすること、すなわち変速速度を低下させ
ることができるため、変速過渡中のサイドスリップの量
を減らすことができる。したがって、動力伝達方向のト
ラクション係数の低下を防止して、グロススリップの発
生を抑制することができる。
【0010】図8にステップモータ412の作動を制御
する装置の第2実施例をブロック図として示す。変速速
度制限装置508に、摩擦ローラ回転速度検出装置51
0から回転速度が入力される構成(第1実施例)の代わ
りに、変速速度制限装置550に入力回転速度検出装置
552(入力回転速度検出手段)から入力回転速度Ni
n及び出力回転速度検出装置554(出力回転速度検出
手段)から出力回転速度Noutが、それぞれ入力され
る構成とした以外は、第1実施例と同様である。すなわ
ち、変速速度制限装置550には、入力回転速度検出装
置552から入力回転速度Ninが、出力回転速度検出
装置554から出力回転速度Noutが、それぞれ入力
される。変速速度制限装置550では、次の式によって
周速Vが演算される。 変速比i=Nin/Nout k=l/R i=(1+k−cos(2θ−φ))/(1+k−co
sφ) r1=L/2−R×cosφ V=Nin×r1 ここで、摩擦ローラの回転半径R、θ、φ、l、r1
は、図9に示されるとおりである。変速速度制限装置5
50には、第1実施例と同様に、あらかじめ図6に示す
ように、周速Vとこれに対応するステップモータ412
の駆動速度Aとが設定されており、演算された周速Vに
基づいて駆動速度Aを検出し、これをステップモータ4
12の駆動速度Aとして設定し直して、ステップモータ
412に入力する。
【0011】変速速度制限装置550の制御フローを図
10に示す。まず、入力回転速度検出装置552から入
力回転速度Ninを読込む(同204)。次いで、出力
回転速度検出装置554から出力回転速度Noutを読
込む(同206)。次いで、入力回転速度Ninと出力
回転速度Noutとに基づいて、上記の式から周速Vを
演算する(同208)。次いで、周速VとV0 とを比較
する(同210)。周速VがV0 よりも大きい場合は、
周速Vに対応するステップモータ412の駆動速度Aを
検索する(同212)。次いで、ステップモータ412
の駆動速度Aの値を検索した値A0 に設定し直す(同2
14)。この後、設定し直した駆動速度Aでステップモ
ータ412を駆動し、第1無段変速機構22及び第2無
段変速機構24を作動させる。なお、ステップ106に
おいて周速VがV0 以下の場合は、サイドスリップが発
生しないと判断して、早い駆動速度A0 でステップモー
タ412を駆動する。これにより、周速Vが大きい程ス
テップモータ412の駆動速度Aを小さくすること、す
なわち変速速度を低下させることができるため、変速過
渡中のサイドスリップの量を減らすことができる。した
がって、動力伝達方向のトラクション係数の低下を防止
して、グロススリップの発生を抑制することができる。
なお、上記第2実施例において、周速Vを演算により厳
密に求めたが、これに限るものではなく、入力回転速度
Ninと、出力回転速度Noutと、周速Vとの関係を
あらかじめ設定しておき、入力回転速度Nin及び出力
回転速度Noutに基づいて周速Vを概略で検索するよ
うにしてもよい。また、入力回転速度Ninと出力回転
速度Noutとの両方の値を用いるのではなく、いずれ
か一方の値を用いて大まかに算出してもよい。
【0012】
【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、摩擦ロ
ーラ回転速度が高い程変速速度を低下させることによ
り、変速過渡中のグロススリップの発生を防止すること
ができる。また、請求項2記載の本発明によれば、上記
効果を、新たに摩擦ローラ回転速度を測定する手段を追
加することなく達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の本発明の構成要素間の関係を示
す図である。
【図2】請求項2記載の本発明の構成要素間の関係を示
す図である。
【図3】摩擦車式無段変速機の骨組図である。
【図4】第1無段変速機の部分断面図である。
【図5】本発明の変速制御装置のブロック図である。
【図6】周速とステップモータの駆動速度との関係を示
す図である。
【図7】実施例の制御フローである。
【図8】第2実施例の変速制御装置のブロック図であ
る。
【図9】無段変速機構を示す図である。
【図10】第2実施例の制御フローである。
【符号の説明】
16 摩擦車式無段変速機 26、32 入力ディスク 28、34 出力ディスク 30、36 摩擦ローラ 83 ローラ支持部材 83b 回転軸部 84 偏心軸 412 ステップモータ(アクチュエータ) 504 制御目標入力回転速度設定装置(制御目標入力
回転速度設定手段) 506 変速指令装置(変速指令手段) 508 変速速度制限装置(変速速度制限手段) 510 摩擦ローラ回転速度検出装置(摩擦ローラ回転
速度検出手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ディスク(26、32)と、 出力ディスク(28、34)と、 両ディスクによって形成されるトロイド状の溝内に両デ
    ィスクと摩擦接触するように配置される摩擦ローラ(3
    0、36)と、 摩擦ローラ(30、36)を偏心軸(84)を介して回
    転自在に支持するとともに両ディスクの軸心に直交する
    回転軸部(83b)を中心として回動可能かつ上記回転
    軸部(83b)の軸方向に移動可能なローラ支持部材
    (83)と、 ローラ支持部材(83)を上記回転軸部(83b)の軸
    方向に駆動可能なアクチュエータ(412)と、 を有する摩擦車式無段変速機(16)の変速制御装置に
    おいて、 変速制御装置は、 運転条件に基づいて目標入力回転速度を設定する制御目
    標入力回転速度設定手段(504)と、 上記目標入力回転速度に基づいて上記アクチュエータ
    (412)を駆動する変速指令信号を出力する変速指令
    手段(506)と、 上記摩擦ローラ(30、36)の回転速度を検出可能な
    摩擦ローラ回転速度検出手段(510)と、 上記検出された摩擦ローラ回転速度に基づき、変速速度
    が、摩擦ローラ回転速度が増加する程減少する特性とな
    る変速速度制限信号を上記変速指令手段(506)に出
    力する変速速度制限手段(508)と、 を有し、 摩擦ローラ回転速度が増加する程変速速度が減少するよ
    うにアクチュエータ(412)を駆動させる、 ことを特徴とする摩擦車式無段変速機の変速制御装置。
  2. 【請求項2】 入力ディスク(26、32)と、 出力ディスク(28、34)と、 両ディスクによって形成されるトロイド状の溝内に両デ
    ィスクと摩擦接触するように配置される摩擦ローラ(3
    0、36)と、 摩擦ローラ(30、36)を偏心軸(84)を介して回
    転自在に支持するとともに両ディスクの軸心に直交する
    回転軸部(83b)を中心として回動可能かつ上記回転
    軸部(83b)の軸方向に移動可能なローラ支持部材
    (83)と、 ローラ支持部材(83)を上記回転軸部(83b)の軸
    方向に駆動可能なアクチュエータ(412)と、 を有する摩擦車式無段変速機(16)の変速制御装置に
    おいて、 変速制御装置は、 運転条件に基づいて目標入力回転速度を設定する制御目
    標入力回転速度設定手段(504)と、 上記目標入力回転速度に基づいて上記アクチュエータ
    (412)を駆動する変速指令信号を出力する変速指令
    手段(506)と、 上記摩擦車式無段変速機(16)の入力回転速度を検出
    する入力回転速度検出手段(552)と、 上記摩擦車式無段変速機(16)の出力回転速度を検出
    する出力回転速度検出手段(554)と、 上記入力回転速度及び上記出力回転速度のうち何れか一
    方又は両方に基づき、摩擦ローラ(30、36)の回転
    速度を算出する摩擦ローラ回転速度算出手段と、 上記算出された摩擦ローラ回転速度に基づき、変速速度
    が、摩擦ローラ回転速度が増加する程減少する特性とな
    る変速速度制限信号を上記変速指令手段(506)に出
    力する変速速度制限手段(508)と、 を有し、 摩擦ローラ回転速度が増加する程変速速度が減少するよ
    うにアクチュエータ(412)を駆動させる、 ことを特徴とする摩擦車式無段変速機の変速制御装置。
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