JPS63662B2 - - Google Patents

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JPS63662B2
JPS63662B2 JP59113109A JP11310984A JPS63662B2 JP S63662 B2 JPS63662 B2 JP S63662B2 JP 59113109 A JP59113109 A JP 59113109A JP 11310984 A JP11310984 A JP 11310984A JP S63662 B2 JPS63662 B2 JP S63662B2
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JP
Japan
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gear ratio
speed
manual
control device
engine
Prior art date
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Expired
Application number
JP59113109A
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English (en)
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JPS60256664A (ja
Inventor
Yoshihisa Anho
Hiroyuki Hirano
Haruyoshi Hisamura
Shigeaki Yamamuro
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP11310984A priority Critical patent/JPS60256664A/ja
Publication of JPS60256664A publication Critical patent/JPS60256664A/ja
Publication of JPS63662B2 publication Critical patent/JPS63662B2/ja
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の制御装置に関するもの
である。
(ロ) 従来の技術 従来の無段変速機の制御装置として特開昭54−
157930号に示されるものがある。この無段変速機
の制御装置は、エンジン回転速度等の運転状態を
示す各種信号に基づいてVベルト式無段変速機の
駆動プーリ及び従動プーリの油室への油圧の配分
を制御して駆動プーリ及び従動プーリのV字状み
ぞ間隔を制御することにより、所定の変速比を得
るようにしてある。この変速比の制御は運転状態
に応じて常に自動的に制御され、例えばエンジン
の燃料消費率ができるだけ小さい状態となるよう
に変速比パターンがあらかじめ設定される。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の無段変速機の制御
装置では、変速比が常に自動的に決定されるよう
になつているため、必要に応じて運転者の希望す
る所定の変速比で運転を行なうことができないと
いう問題点があつた。すなわち、例えば発進時、
坂道走行時等に手動式歯車変速機のように一定の
変速比で走行を継続したいと思つても、無段変速
機の変速比は自動的に変化し、運転者の意図どお
りに変速比を制御することはできない。運転者の
意図をある程度反映させるためにDレンジ、Lレ
ンジ等の異なる変速パターンを選択可能とするこ
ともできるが、この場合にも運転者の意図どおり
の変速比とすることができないことは同様であ
る。本発明は、上記のような問題点を解決し、運
転者の意図に応じて所定の変速比を選択すること
も可能な無段変速機の制御装置を得ることを目的
としている。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、自動的に変速比が決定される状態
と、運転者からの指令に基づいて変速比が決定さ
れる状態とを、運転者の意図に応じて切換可能と
することにより、上記目的を達成する。すなわ
ち、本発明による無段変速機の制御装置は、エン
ジン負荷と車速又はエンジン回転速度とに応じて
自動的に所定の変速比を決定する自動変速比決定
手段と、セレクトレバーの手動変速位置及び走行
条件に応じて変速比を決定する手動変速比決定手
段と、セレクトレバーの自動変速位置及び手動変
速位置にそれぞれ対応して自動変速比決定手段及
び手動変速比決定手段を選択的に作動させるため
の切換手段と、を有している。
(ホ) 作用 上記のような構成とすることにより、自動変速
比決定手段が選択された場合には通常どおり運転
状態に応じて自動的に変速比が制御され、一方、
手動変速比決定手段が選択された場合には運転者
の意図に基づいて決定された変速比で運転される
こととなる。従つて、運転者は必要な場合には従
来の手動変速機と同様の運転を行なうことができ
る(なお、従来の歯車式の変速機では選択可能な
変速比が限定されているが、本発明の場合には任
意の変速比を手動によつて選択可能とすることが
できるため操作性は向上する)。
(ヘ) 実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第1〜7図
に基づいて説明する。
本発明を適用する無段変速機は、第2図に示す
ように、流体伝動機構、Vベルト式無段変速機
構、前後進切換機構等を有するものであり、また
その変速を制御する制御装置は第3図に示すよう
なものである。この無段変速機及び制御装置は、
特開昭58−180863号の第1〜3図に示されるもの
と同様の構成であるので詳細な説明は省略する。
なお、第1〜3図における参照符号を付した部材
の名称は本明細書の末尾にすべて記載してある。
ステツプモータ110及びロツクアツプソレノ
イド200の作動を制御する変速制御装置300
を第4図に示す。変速制御装置300には第4図
に示すように、エンジン回転速度センサー30
1、車速センサー302、スロツトル開度センサ
ー(又は吸気管負圧センサー)303、シフトポ
ジシヨンスイツチ304、マニアル指令センサー
305、エンジン冷却水温センサー306及びブ
レーキセンサー307からの電気信号が入力され
る。エンジン回転速度センサー301は、エンジ
ンのイグニツシヨン点火パルスからエンジン回転
速度を検出し、また車速センサー302は無段変
速機の出力軸の回転から車速を検出する。スロツ
トル開度センサー303は、エンジンのスロツト
ル開度を電圧信号として検出する。シフトポジシ
ヨンスイツチ304はシフトレバーがP,R,
N,D,L,Mのどの位置にあるかを検出し、ま
たマニアル指令センサー305はシフトレバーが
M位置に移動された場合のシフトレバーの操作量
を検出する。すなわち、シフトレバーの表示部に
は、第5図に示すように、直列にP,R,N,
D,Lの位置が表示されており、D位置に隣接し
てM位置が表示されている。シフトレバーは、第
6図に示すように、P,R,N,D,Lの各位置
に停止させることができ、またD位置から第6図
中でシフトレバーを左側に押し、Mレンジにおけ
る第1速位置から第7速位置までの7つの位置に
停止させることができる。シフトポジシヨンスイ
ツチ304はシフトレバーがこのP,R,N,
D,L,Mのどの位置にあるかを検出し、マニア
ル指令センサー305はシフトレバーがMレンジ
にある場合に第1速位置〜第7速位置のいずれの
位置にあるかを検出する。なお、Mレンジにおい
てはシフトレバーとマニアルバルブ104との連
結が解除されており、例えばシフトレバーがMレ
ンジの第5速位置にある場合にもマニアルバルブ
104はR位置にあるのではなくD位置に停止し
ている。すなわち、Mレンジではシフトレバーは
マニアルバルブ104の位置とは対応しておら
ず、運転者の所望の変速比を示す機能のみを有し
ている。なお、この実施例ではMレンジには第1
速位置〜第7速位置の7つの停止位置を設けた
が、停止位置を設けることなく第1速位置(最大
変速比位置)から第7速位置(最小変速比位置)
まで任意の位置で停止させるようにすることもで
きる。変速基準スイツチ240は変速操作機構1
12のスリーブ162が変速比の最も大きい位置
にきたときにオンとなるスイツチである。エンジ
ン冷却水温センサー306は、エンジン冷却水の
温度が一定値以下のときに信号を発生する。ブレ
ーキセンサー307は、車両のブレーキが使用さ
れているかどうかを検出する。エンジン回転速度
センサー301及び車速センサー302からの信
号はそれぞれ波形成形器308及び309を通し
て入力インターフエース311に送られ、またス
ロツトル開度センサー303及びマニアル指令セ
ンサー305からの信号はAD変換器310によ
つてデジタル信号に変換されて入力インターフエ
ース311に送られる。変速制御装置300は、
入力インターフエス311、CPU(中央処理装
置)313、基準パルス発生器312、ROM
(リードオンリーメモリー)314、RAM(ラン
ダムアクセスメモリー)315及び出力インター
フエース316を有しており、これらはアドレス
バス319及びデータバス320によつて連絡さ
れている。基準パルス発生器312はCPU31
3を作動させる基準パルスを発生させる。ROM
314にはステツプモータ110及びロツクアツ
プソレノイド200を制御するためのプログラム
及び制御に必要なデータを格納してある。RAM
315には各センサー及びスイツチからの情報、
制御に必要なパラメータ等を一時的に格納する。
変速制御装置300からの出力信号はそれぞれ増
幅器317及び318を介してステツプモータ1
10及びロツクアツプソレノイド200に出力さ
れる。
次にこの変速制御装置300によつて行なわれ
るステツプモータ110の具体的な制御の内容に
ついて説明する。なお、変速制御装置300はロ
ツクアツプソレノイド200の作動についても制
御するが、これについては本発明と直接関連を有
しないので説明を省略する(この制御については
前述の特開昭58−180863号に記載されたものと同
様である)。ステツプモータ制御ルーチン700
を第7図に示す。まず、ロツクアツプソレノイド
作動状態のデータが取り出され(ステツプ69
8)、その状態が判定され(同699)、ロツクア
ツプソレノイド200が駆動されている場合には
ステツプ701以下のルーチンが開始され、逆に
ロツクアツプソレノイド200が非駆動の場合に
は後述のステツプ713以下のステツプが開始さ
れる(この場合、変速比が最も大きくなるように
制御が行なわれる。すなわち、非ロツクアツプ状
態では常に最大変速比となるように制御される)。
ロツクアツプソレノイド200が駆動されてい
る場合、まずスロツトル開度センサー303から
スロツトル開度を読込み(同701)、車速セン
サー302から車速Vを読込み(同703)、シ
フトポジシヨンスイツチ304からシフトポジシ
ヨンを読込み(同705)。次いで、シフトポジ
シヨンがD位置にあるかどうかを判断し(同70
7)、D位置にある場合にはDレンジ変速パター
ンの検索ルーチン(同720)を実行する。Dレ
ンジ変速パターン検索ルーチン720では、車速
とスロツトル開度とに応じてあらかじめ設定して
あるステツプモータパルス数データNが検索され
る(なお、車速にかえてエンジン回転速度を用い
ることもできる)。このパルス数データNは、例
えばこれに基づいて変速比が制御されたときエン
ジンが最小燃料消費率曲線に沿つて運転されるも
のである。ステツプ707でDレンジでない場合
にはMレンジにあるかどうかを判断し(同70
8)、Mレンジにある場合にはマニアル指令セン
サー305からの信号を読込み(同748)、次
いでMレンジ変速パターンの検索を行なう(同7
50)。Mレンジ変速パターンは基本的にはマニ
アル指令センサー305からの信号に応じて一定
の変速比が設定してある。すなわち、マニアル指
令センサー305の第1速位置に対応して無段変
速機の最大変速比に対応するパルス数データが設
定されており、また第7速位置では無段変速機の
最小変速比に対応するパルス数データが設定して
あり、その間の第2速位置〜第6速位置は、例え
ば第7速位置の変速比と第1速位置の変速比との
間を略等比的に配分したものとしてある。上記が
Mレンジにおける基本的な変速比の設定である
が、非常に高速で走行中に例えば第1速位置にシ
フトされると、エンジンがオーバランする可能性
があるため、どのような高速走行中に第1速位
置、第2速位置等にシフトされた場合であつても
エンジンが最高回転速度を越えないように、車速
が高い位置では変速比が小さくなるようにしてあ
る。また、逆に非常に低速で走行中に第7速位
置、第6速位置等にシフトされた場合にエンジン
の回転速度が低下し過ぎてエンジンが停止しない
ように、車速が非常に小さい領域では第7速位
置、第6速位置の変速比を基準の値よりも大きく
するようにしてある。すなわち、基本的にはシフ
トレバーの位置に応じて一定の変速比が得られる
ようにしてあるが、このままの変速比にするとエ
ンジンが通常の使用領域から外れる場合には車速
に応じて変速比を修正するようにしてある。ステ
ツプ708において、Mレンジでない場合にはL
レンジにあるかどうかを判断し(同709)、L
レンジにある場合にはLレンジ変速パターン検索
ルーチンを実行する(同740)。ステツプ70
9においてLレンジでない場合にはRレンジにあ
るかどうかを判断し(同711)、Rレンジにあ
る場合にはRレンジ変速パターンの検索ルーチン
760を実行する。
以上のように、ステツプ720,750,74
0又は760において、目標とするステツプモー
タパルス数データNを検索し終ると、変速基準ス
イツチ240の信号を読込み(同778)、変速
基準スイツチ240がオン状態であるかオフ状態
であるかを判断する(同779)。変速基準スイ
ツチ240がオフ状態である場合は、RAM31
5に格納されている現在のステツプモータのパル
ス数NAを読出す(同781)。このパルス数NA
はステツプモータ110を駆動するための信号と
して変速制御装置300により発生されたパルス
数であり、電気的雑音等がない場合にはこのパル
ス数NAとステツプモータ110の実際の回転位
置とは常に1対1に対応している。ステツプ77
9において変速基準スイツチ240がオン状態に
ある場合には、ステツプモータ110の現在のパ
ルス数NAを0に設定する(同780)。変速基準
スイツチ240は変速操作機構112のスリーブ
162が最大変速比位置にあるときにオン状態と
なるように設定されている。すなわち、変速基準
スイツチ240がオンのときにはステツプモータ
110の実際の回転位置が最大変速比位置にある
ことになる。従つて、変速基準スイツチ240が
オンのときにパルス数NAを0にすることにより、
ステツプモータ110が最大変速比位置にあると
きにはこれに対応してパルス数NAは必ず0にな
ることになる。このように最大変速比位置におい
てパルス数NAを0に修正することにより、電気
的雑音等のためにステツプモータ110の実際の
回転位置とパルス数NAとに相違を生じた場合に
これらを互いに一致させることができる。従つ
て、電気的雑音が累積してステツプモータ110
の実際の回転位置とパルス数NAとが対応しなく
なるという不具合は生じない。次いで、ステツプ
783において、検索した目標パルス数Nと実パ
ルス数NAとの大小を比較する。実パルス数NA
目標パルス数Nとが等しい場合には、目標パルス
数Nが0であるかどうかを判断する(同785)。
目標パルス数Nが0でない場合、すなわち最も変
速比が大きい状態にはない場合、前回ルーチンと
同様のステツプモータ駆動信号を出力し(同81
1)、リターンする。目標パルス数Nが0である
場合には、変速基準スイツチ240のデータを読
込み(同713)、そのオン・オフに応じて処理
を行なう(同715)。変速基準スイツチ240
がオンの場合には、実パルス数NAを0にし(同
717)、またステツプモータ用タイマ値Tを0
にし(同718)、パルス0に対応する前回ルー
チンと同様のステツプモータ駆動信号を出力する
(同811)。ステツプ715において変速基準ス
イツチ240がオンの場合には、後述するステツ
プ801以下のステツプが実行される。
次にステツプ783において実パルス数NA
目標パルス数Nよりも小さい場合には、ステツプ
モータ110をパルス数大の方向へ駆動する必要
がある。まず、前回ルーチンにおけるタイマ値T
が負又は0になつているかどうかを判断し(同7
87)、タイマ値Tが正の場合にはタイマ値Tか
ら所定の減算値△Tを減算してこれを新たなタイ
マ値として設定し(同789)、前回ルーチンと
同様のステツプモータ駆動信号を出力して(同8
11)、リターンする。このステツプ789はタ
イマ値Tが0又は負になるまで繰り返し実行され
る。タイマ値Tが0又は負になつた場合、すなわ
ち一定時間が経過した場合、ステツプモータ11
0の駆動信号をアツプシフト方向へ1段階移動し
(同791)、タイマ値Tを所定の正の値T1に設
定し(同793)、現在のステツプモータのパル
ス数NAを1だけ加算したものとし(同795)、
アツプシフト方向に1段階移動されたステツプモ
ータ駆動信号を出力して(同811)、リターン
する。これによつてステツプモータ110はアツ
プシフト方向に1単位だけ回転される。
ステツプ783において現在のステツプモータ
パルス数NAが目標パルス数Nよりも大きい場合
には、タイマ値Tが0又は負であるかどうかを判
断し(同801)、タイマ値Tが正の場合には所
定の減算値△Tを減じてタイマ値Tとし(同80
3)、前回ルーチンと同様のステツプモータ駆動
信号を出力し(同811)、リターンする。これ
を繰り返すことによりタイマ値Tから減算値△T
が繰り返し減じられるので、ある時間を経過をす
るとタイマ値Tが0又は負になる。タイマ値Tが
0又は負になつた場合、ステツプモータ駆動信号
をダウンシフト方向へ1段階移動させる(同80
5)。またタイマ値Tには所定の正の値T1を設定
し(同807)、現在のステツプモータパルス数
NAを1だけ減じて(同809)、ダウンシフト方
向へ1段階移動させたステツプモータ駆動信号を
出力し(同811)、リターンする。これによつ
てステツプモータ110はダウンシフト方向へ1
単位だけ回転される。
前述のステツプ711においてRレンジでない
場合、すなわちP又はNレンジにある場合にはス
テツプ713以下のステツプが実行される。すな
わち、変速基準ステツプ240の作動状態を読込
み(同713)、変速基準スイツチ240がオン
であるかオフであるかを判断し(同715)、変
速基準スイツチ240がオン状態の場合には実際
のステツプモータのパルス数を示す実パルス数
NAを0にし(同717)、またステツプモータ用
タイマ値Tを0にし(同718)、次いで前回ル
ーチンと同じ状態のステツプモータ駆動信号を出
力し(同811)、リターンする。ステツプ71
5において変速基準スイツチ240がオフ状態に
ある場合には前述のステツプ801以下のステツ
プが実行される。すなわち、ステツプモータ11
0がダウンシフト方向に回転される。従つて、P
及びNレンジでは最も変速比の大きい状態となつ
ている。
結局上記のような制御によつて、D,L及びR
レンジにおいてはスロツトル開度(エンジン負
荷)と車速(なお、車速はエンジン回転速度と所
定の関係で対応しているためエンジン回転速度を
用いることもできる)とに応じて所定の変速比が
決定され、一方Mレンジではマニアル指令センサ
ー305の信号及び車速に応じて変速比が決定さ
れる。従つて、運転者が自動的な運転を望む場合
にはシフトレバーをDレンジに設定しておけばエ
ンジン負荷及び車速(又はエンジン回転速度)に
応じて所定の変速パターンに従つて制御が行なわ
れる。一方、運転者が大きい変速比で急加速を継
続したい場合、坂道を一定のエンジンブレーキ状
態で走行したい場合等のように手動変速機的使用
を望む場合にはシフトレバーをM位置に移動させ
て所望の変速比が得られる位置に設定すればよ
い。こうするとによつて、所定の変速比を選択す
ることができ、手動変速機と同様の感覚でシフト
操作を行なうことができる。
(ト) 発明の効果 以上説明してきたように、本発明による無段変
速機の制御装置には、エンジン負荷と車速又はエ
ンジン回転速度とに応じて自動的に所定の変速比
を決定する自動変速比決定手段と、セレクトレバ
ーの手動変速位置及び走行条件に応じて変速比を
決定する手動変速比決定手段と、セレクトレバー
の自動変速位置及び手動変速位置にそれぞれ対応
して自動変速比決定手段及び手動変速比決定手段
を選択的に作動させるための切換手段と、が設け
られているので、運転者は必要に応じて所望の変
速比を選択することが可能となり、運転操作性が
向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成要素間の関係を示す図、
第2図はVベルト式無段変速機の部分断面正面
図、第3図は油圧制御装置を全体を示す図、第4
図は変速制御装置を示す図、第5図はシフトポジ
シヨンの表示部を示す図、第6図はシフトレバー
の移動範囲を示す図、第7図はステツプモータ制
御ルーチンを示す図である。 2……エンジン出力軸、4……ポンプインペラ
ー、4a……部材、6……タービンランナ、8…
…ステータ、10……ロツクアツプクラツチ、1
2……トルクコンバータ、14……ロツクアツプ
クラツチ油室、16……軸受、20……ケース、
22……駆動軸、24……駆動プーリ、26……
固定円すい板、28……駆動プーリシリンダ室、
30……可動円すい板、32……Vベルト、34
……従動プーリ、36……軸受、38……軸受、
40……従動軸、42……固定円すい板、44…
…従動プーリシリンダ室、46……可動円すい
板、48……前進用多板クラツチ、48a……シ
リンダ室、50……前進用駆動ギア、52……リ
ングギア、54……後退用駆動ギア、56…アイ
ドラギア、58……後退用多板クラツチ、58a
……シリンダ室、60……アイドラ軸、62……
アイドラギア、64……ピニオンギア、67……
差動装置、68……サイドギア、70……サイド
ギア、72……出力軸、74……出力軸、76…
…軸受、78……軸受、80……オイルポンプ、
82……オイルポンプ駆動軸、102……ライン
圧調圧弁、104……マニアル弁、106……変
速制御弁、108……ロツクアツプ弁、110…
…変速モータ(ステツプモータ)、112……変
速操作機構、114……タンク、116……油
路、118……弁穴、118a〜118h……ポ
ート、120……弁穴、120a〜120e……
ポート、122……弁穴、120a〜122e…
…ポート、124……スプール、124a,12
4b……ランド、126……油路、128……油
路、130……油路、132……スプール、13
2a〜132d……ランド、133……スプリン
グ、134……スプリングシート、135……ピ
ン、136……ケース、137……膜、137a
……金具、137b……スプリングシート、13
8……ポート、139a,139b……室、14
0……スプリング、141……ロツド、142…
…ポート、143……負圧ダイヤフラム、144
……油路、145……オリフイス、146……ト
ルクコンバータ・インレツトポート、147……
油路、148……油路、149……オリフイス、
150……弁穴、150a〜150d……ポー
ト、152……スプール、152a〜152e…
…ランド、154……油路、156……油路、1
60……レバー、162……スリーブ、164…
…ギア、166……ギア、168……軸、170
……スプール、170a〜b……ランド、172
……スプリング、174……オリフイス、176
……オリフイス、178……オリフイス、180
……トルクコンバータ・アウトレツトポート、1
82……油路、184……ボール、186……ス
プリング、188……レリーフ弁、190……油
路、192……レリーフ弁、200……ロツクア
ツプソレノイド、201……オリフイス、203
……オリフイス、207……分岐油路、240…
…変速基準スイツチ、300……変速制御装置、
301……エンジン回転速度センサー、302…
…車速センサー、303……スロツトル開度セン
サー(吸気管負圧センサー)、304……シフト
ポジシヨンスイツチ、306……エンジン冷却水
温センサー、307……ブレーキセンサー、30
8,309……波形整形器、310……AD変換
器、311……入力インターフエイス、312…
…基準パルス発生器、313……CPU(中央処理
装置)、314……ROM(リードオンリメモリ)、
315……RAM(ランダムアクセスメモリ)、3
16……出力インターフエース、317,318
……増幅器、319……アドレスバス、320…
…データバス、500……ロツクアツプソレノイ
ド制御ルーチン、520……ロツクアツプオン車
速データ検索ルチン、540……ロツクアツプオ
フ車速データ検索ルーチン、700……変速モー
タ制御ルーチン、720……Dレンジ変速パター
ン検索ルーチン、740……Lレンジ変速パター
ン検索ルーチン、750……Mレンジ変速パター
ン検索ルーチン、760……Rレンンジ変速パタ
ーン検索ルーチン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 駆動プーリ、従動プーリ及び両プーリに巻き
    掛けられるVベルトを有し、両プーリ間の変速比
    が連続的に可変制御可能である無段変速機の制御
    装置において、 エンジン負荷と車速又はエンジン回転速度とに
    応じて自動的に所定の変速比を決定する自動変速
    比決定手段と、セレクトレバーの手動変速位置及
    び走行条件に応じて変速比を決定する手動変速比
    決定手段と、セレクトレバーの自動変速位置及び
    手動変速位置にそれぞれ対応して自動変速比決定
    手段及び手動変速比決定手段を選択的に作動させ
    るための切換手段と、を有していることを特徴と
    する無段変速機の制御装置。 2 前記走行条件は車速である特許請求の範囲第
    1項記載の無段変速機の制御装置。 3 手動変速比決定手段は、セレクトレバーの手
    動変速位置及び走行条件がどの状態にあつても、
    エンジン回転速度が所定の大きい値以上とならな
    いように、またエンジン回転速度が所定の小さい
    値以下とならないように、変速比を決定する特許
    請求の範囲第1又は2項記載の無段変速機の制御
    装置。
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