JPS62111151A - 車両の目標出力決定方法 - Google Patents

車両の目標出力決定方法

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JPS62111151A
JPS62111151A JP60248398A JP24839885A JPS62111151A JP S62111151 A JPS62111151 A JP S62111151A JP 60248398 A JP60248398 A JP 60248398A JP 24839885 A JP24839885 A JP 24839885A JP S62111151 A JPS62111151 A JP S62111151A
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vehicle
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Setsuo Tokoro
節夫 所
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Toyota Motor Corp
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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】 【産業上の利用分野】
本発明は、車両の目標出力決定方法に係り、特に、アク
セルペダルと独立した手段によって出力を制御可能とし
たエンジンを有づる車両の目標出力決定方法の改良に関
する。
【従来の技術】
車両用自動変速別横の一つとしてベルト等によって駆動
される無段変速機構がある。 車両の駆動系においてこのような無段変速機(14を導
入する大きな目的の1つは、車両を常にエンジン使用域
の中の最良燃費率の部分で走行させ、大東燃費を改古す
ることであり、この目標速成のために、従来、アクセル
ペダルと独立してエンジン出力を制御可能な手段、例え
ばスロットルアクチュエータを備え、より合理的な駆動
系の制御ができるようにした技術が種々開発されている
。 このように、アクセルペダルと独立してエンジン出力を
制御可能な手段を備えた制御システムにおいては、なん
らかの方法で運転者の操作するアクセルペダルの動きを
エンジンの出力制御に反映させる必要がある。この点に
ついては、特開昭58−39870.同58−1606
61、あるいは同59−32642等においてそれぞれ
種々の開示がなされている。
【発明が解決しようとでる問題点】
ところで、車両加速時において、運転者が要求する車両
駆動トルク、あるいは車両の出力馬力は、単にアクセル
開度だけでなく、アクピルの踏込み方やアクセルを踏ん
だ直後からの経過時間に対しても反映されると考えられ
る。 しかしながら、従来の目標出力の決定に当っては、これ
らの要素が考えられていなかったため、該目標出力自体
が適性に決定されず、従って、たとえエンジン、あるい
は無段変速(1構がこの目標出力に見合うように正確に
制御されたとしても、運転者の要求する走行特性になら
ないという問題が発生することがあった。
【発明の目的] 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、運転者の要求を正しく反映した目標出力を正確に決定することができ、従って、車両の走行特性を運転者の意図するままに制御することのできる車両の°目標出力決定方法を提供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段】
本発明はJアクセルペダルと独立した手段によって出力
を制御可能としたエンジンを有する車両の目標出力決定
方法において、第1図にその要旨を示す如く、アクセル
開度を検出する手順と、中速を検出する手順と、少なく
ともアクセル開度、車速、及びアクセルの踏込みに関す
る時間的要索に依存して前記目標出力を決定する手順と
、を含むことにより、上記目的を達成したものである。
【作用1 本発明においては、目標出力、特に目標車両駆動トルク
、あるいは目標車両出力馬力を決定づるに当って、アク
セル開度の他に、車速、及びアクセルの踏込みに関する
時間的要索を前置するようにしたため、運転者の要求を
より的確に反映させることができ、従って、それだけ運
転者の意思に見合った車両走行特性を冑ることかできる
ようになる。 好ましい実施態様は、前記アクセルの踏込みに関する時
間的要索が、アクセル踏込み時間及びアクピル開度の時
間的変化量とされていることである。これにより、アク
セルの踏込みに関する時間的要索を、簡単に且つ充分に
反映させることができる。 又、好ましい実施態様は、アクピル開度、及び車速に依
存して基本目標出力を求め、この基本目標出力をアクセ
ルの踏込みに関する時間的要索に応じて修正して目標出
力を決定することである。 これにより、複雑な3次元あるいは4次元マツプ等を用
いることなく、適性にアクセルの踏込みにi!1する時
間的要索を目標出力の決定に反映させることができる。 【実施例】 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 第2図に本発明に係る車両の目標出力(馬力)の決定方
法の実施例が適用された自動小用エンジン及び無段変速
はの仝体概略を示す。 図において、エンジンE/Gの出力@2はクラッチ機構
4を介してベルト駆動式の無段変速(幾(以下CVTと
称する)に接続されている。 このCVTは、入力軸6上、及び出力軸8上にそれぞれ
固定プーリ11.15、可動プーリ12.16からなる
■型ブーり装置10.14を備える。 入力側固定プーリ11は入力軸6に固定され、入力側可
動プーリ12は軸方向へ移動可能に入力軸6の外周にス
プライン又はボールベアリング等で嵌合している。同様
に、出力側固定プーリ15は出ツノ軸8に固定され、出
力側可動プーリ16は軸方向へ移動回部に出力り1h8
の外周にスプライン又はボールベアリング等で嵌合して
いる。 各可動側プーリ12.16の受圧面積は、入力側〉出力
側となるように設定されており、該入力側で速度比変更
のための強制的な有効径変更ができるようになっている
。 又、入力側と出力側において固定プーリ11.15と可
動プーリ12.16との軸線方向の配置は互いに逆とさ
れ、伝動ベルト18が常に人、出力軸6.8に対して直
角に掛かるようにしである。 固定プーリ11.15及び可動プーリ12.16の対向
面は半径方向外方へ向ってお互いの距離を増大するテー
バ面上に形成されている。又、断面が等脚台形の伝動ベ
ルト18が入力側及び出力側の■型ブーり装置10.1
4間に掛けられる。 この伝動ベルト18は各■型プーリ装置10114の固
定及び可動プーリの締付力の変化に伴ってプーリ面上に
おける半径方向外方位でが連続的に変化する。入力側V
型プーリ装置10における伝動ベルト18の接触位置が
半径方向外方へ移動すると、出力側■型プーリ装置にお
ける伝動ベルト18の接触位置が半径方向内方へ移動し
、CVTの速度比e  (=出力軸8の回転速度Nou
t/入力軸6の回転速度N in)は増大し、逆の場合
には速度比eは減少する。 出力@8の動力は図示していない前後進切換え用の1星
歯車装置、減速用の歯車装置、差動歯車装置等を介して
駆動輪へ伝達される。 一方、アクセルペダルセンサ371は運転者の足35に
よって踏込まれるアクセルペダル36の開度θaCを検
出する。又、エンジンE/Gの吸気スロットルの開度は
、アクセルペダル36とは独立したスロットルアクチュ
エータ19によって制御される。 入力側及び出力側回転角センサ20.21はそれぞれプ
ーリ11,16の回転角を検出し、その結果回転速度(
出力側の回転速度からは車速■)が検出・換算される。 圧力制御弁24は、オイルポンプ25によりリザーバ2
6から油路27を介して送られてくる油圧媒体としての
オイルの油路28への逃し舟を制御することにより、油
路29のライン圧PLを調圧する。出力側可動プーリ1
6の油圧サーボ装置には、油路29を介してライン圧P
Lが供給される。 流団制御井30は、入力側可動プーリ12へのオイルの
流入・流量機を制御する。CVTの速度比Cを一定に維
持するためには、油路33と油路29から分岐するライ
ン圧油路31及びドレン油路32との接続が断たれる。 その結果、入力側可動プーリ12の軸方向の位置が一定
に維持され、速度比eも一定に維持される。又、速度比
eを増大させるためには、ライン圧油路31から油路3
3を介して入力側可動プーリ12の油圧サーボ装置内へ
オイルを供給するようにする。その結果、入力側プーリ
11.12間の締付力が増大され、該入力側プーリ11
.12面上における伝動ベルト18の接触位置が半径方
向外方へ移動して速度比eが増大される。逆に、速度比
eを減少させるためには、入力側可動プーリ12の油圧
サーボ装置内のオイルをドレン油路32を介して大気側
へ導通させて該入力側プーリ11.12間の締付力を減
少させるようにづる。 油路33における油圧はライン圧PL以下であるが、前
述のように、入力側可動プーリ12の油圧サーボ装置の
ピストン受圧面積が出力側可動プーリ16の油圧サーボ
装置のピストン受圧面積よりも大きく設定しであるため
、入力側プーリ11.12の締付力を出力側プーリ15
.16の締付力よりも大きくすることが可能である。 入力側プーリ11.12の締付力を流量制御弁30で変
化させることによって該入力側プーリ11.12問にお
ける有効径を変化させ、一方、出力側プーリ15.16
において入力側の有効径変化に追随して伝動ベルト18
が滑らずにトルク伝達が確保されるような締付力が生じ
るようにライン圧PLが圧力制御弁24によって調圧さ
れる。 電子制m装V138は、アドレスデータバス39により
互いに接続されているD/Aコンバータ40、入力イン
ターフェイス41、A/Dコンバータ42、CPIJ4
3、RAM/14、ROM45を含んでいる。アクセル
ペダルセンサ34のアナログ出力θaCはA/Dコンバ
ータ42へ送られ、回転角センサ20.21のパルスは
入力インターフェイス41へ送られる。スロットルアク
チュエータ19、流m制御弁30、及び圧力亀制御弁2
4へ(7) 制tit電圧Vth、Vin、 Vout
はD/Aコンノ\−タ40からそれぞれ増幅器49.5
0.51を介して送られる。 第3図(A)はスロットルアクチュエータ19用の増幅
器490入力電圧と出力電流との関係を示し、第3図(
B)はスロットルアクチュエータ19の入力電流と吸気
スロットル開度との関係を示している。従って増幅器4
9の入力電圧に比例してスロットル開度が増大する。 第4図(A)は流量制御弁30用の増幅器50の入力電
圧と出力電流との関係を示し、第4図(13)は流量t
Ill 10弁30の入力電流と可動プーリ12の入力
側油圧サーボへのvL偵との関係を示している。従って
増幅器50の入力電流の変化に速度比eは比例する。 第5図(A)は圧力制御弁24用の増幅器51・の入力
電圧と出力電流との関係を示し、第5図(B)は圧力制
御弁24の入力電流とライン圧PLとの関係を示してい
る。従って増幅器51の入力電圧の変化に対してライン
圧PLは線形的に変化する。圧力制御弁24の入力電流
が零であってもライン圧PLは所定値PLzに維持され
るため、断線や電子υ112Il装置38に万一不具合
が生じても、可動プーリ12.16の油圧サーボへ所定
油圧が供給され、CVTにおける以少限のトルク伝達が
確保される。 第6図にこの装置の1IIjlll系の全体ブロック図
を示す。 図において、ブロック100はアクセル開度θaCと車
速v1及びアクセルの踏込みに関する時間的要索に依存
して目標出力馬力PS°を式又はマツプによって求める
演算器を示している。このブロック100は、本発用の
中心となるブロックであるため、後に詳述することとし
、ここでは、まず制御系全体の説明をしてお(。 ブロック102は目標出力馬力PS°より目標入力側回
転速度Nin’を求める演口器を示している。この求め
方は、例えば第8図に示されるような最適燃費ラインA
に設定するとよい。なお、第8図において実線は等燃費
率線((+/PS−H)。 破線は等馬力準線(PS)を示している。 ブロック104は、CVTの実入力側回転速度Ninが
目標入力側回転速度Nin’となるように流但制御弁3
0のυ制御電圧Vinをフィードバック調整することに
よってCV Tの速度比eを制御する制御系を示してい
る。この制御には、例えば(1式のような演算式を用い
る。 Vin=k  1 (Nin−Nin”  )  ・=
  (1)なお、この制御に当って例えば油温等に応じ
て補正をし、より粘度の高い演q式を用いるようにする
のは自由である。 ブロック106は、目標出力馬力PS” とCVTの実
入力側回転速度Ninとより、目標エンジントルクTe
”を式又はマツプにより求める演q器を示している。こ
の演算には、例えば(2)式を用いる。 Te ” =k 2XPS” /Nin−(2)ブロッ
ク108は、目標エンジントルクTe。 と実エンジン回転′a度Neとにより、目標スロットル
開度θth”を式又はマツプによって計算する演算器を
示している。 ブロック110は、実スロツトル間度θtbが、目標ス
ロットル開度θth’″になるようにスロットルアクチ
ュエータ19の制御電圧vthをフィードバック調整す
る制御系である。例えば、この制御; には(3)式を
用いるとよい。 ■th=に3X(θth’−θth)・・・(3)なお
、ブロック102に43いて、目標入力側回転速度Ni
n”は、他の要因、例えば車速、エンジン冷却水温、走
行路勾配、車重、外部スイッチ、空燃比等をパラメータ
として、修正・変更してもよい。 更に、ブロック108において、目標スロットル開度θ
th”は、他の要因、例えばエンジン冷却水温、空燃比
、あるいはCVTの入力側回転速度の時間的変化m等を
パラメータとして外圧・変更してもよい。ここにおいて
、CVTの入力II!11回転速度の時間的変化間を4
虞するとよいのは、CVTの変速時はエンジンークラッ
ヂーCVT入力側の慣性モーメントの影響で、実出力ト
ルクが変化するためである。このための法止は、例えば
次式で目標エンジントルクTe”を直換えればよい。 Te ” =Te ’ +k 4 Xd /dt(Ni
n) +++ (4)第7図に、上記制御全体のフロー
チャートを示す。 まず、ステップ200においてアクセル間度θaC,車
速V1入力端回転速度Nin、エンジン回転速度No、
スロットル開度θthの読込みが行われる。次いでステ
ップ202において目標出力馬力PS°が求められる。 このステップについては後に詳述する。その後、ステッ
プ204において目標入力側回転速度Nin”がステッ
プ202において求められた目標出力馬力PS”の関a
f 2として求められる。ステップ206においては、
ステップ204において求められた目標入力側回転速度
Nin’を用いて流m fill m弁30(7)制御
11ffi圧Vinが式k +  (Nin−Nin’
 )の演算によって求められる。ステップ208におい
ては、目標エンジントルクTe”が入力側回転速度Ni
nと目標出力馬力PS’の関数[3として求められる。 又、ステップ210においては、目標スロットル開度6
thがステップ208において求められた目標エンジン
トルクTe@とエンジン回転速度NOとのry+n[4
として求められる。そしてステップ212において、ス
ロットルアクチュエータ19の11 m ffi圧vt
hが式ks(θth’″−θth)によって求められる
。 この結果、スロットル開度は定常時、過渡時を問わず中
肉が目標出力馬力をイ1゛するような所定値に正しく制
御され、エンジンの出力トルクがそれに対応して制m+
されることになる。 なお、例えばディーゼルエンジン等においては、前記目
標スロットル開度を目標燃料噴射徂に置換えることで本
実施例の作用をそのまま達成することができる。 又、上記実施例では、CVTの入力側回転速度を目標入
力側回転速度と比較してフィードバック制御するように
していたが、これをCVTの速度比0を目標速度比e°
と比較してフィードバック制御するようにしても同様の
作用が得られる。この場合、目標速度比e°はNout
 /N in”  (Noul 1.1無段変速機の出
力側回転速度)として求めることができ、流琵制御井3
0の制wJ電圧Vinはks(Q−e”)として求める
ことができる。 次に、前述のブロック100及びステップ202につい
て詳述する。まずブロック100の部分を第9図に示す
。 図において、ブロック1001はアクセルペダルセンサ
34からのアクセル開度θaCの時間的変化量dθaC
の計算をする演算器を示している。 ブロック1002は出力側回転角センサ21の情報から
計算された車速■とアクセル開度θaCとに関連して、
基本目標出力馬力PS1を式又はマツプによって求める
演算器を示している。 ブロック1003はアクセル開度の時間的変化ldθa
Cと基本目標出力馬力PS1とアクセル踏込み時間tと
に関連して、目標出力馬力PS’を計算する演算器を示
している。 次に、このブロック1003の計算手順、即ち前述のス
テップ202の計算手順の要部を第10図に示す。 ステップ2001 :アクセル開度の時間的変化fid
θaCが正か負を判定。正であればステップ2006へ
、そうでなければステップ2002へ進む。 ステップ2002 :アクセル開度の時間的変化m(I
θaCが所定値b2より大きいか否かを判定。 大きければステップ2010へ、そうでなければステッ
プ2003へ進む。 ステップ2003 :目標出力馬力PS°を次式によっ
て計算する。 PS” =k sX (dθac−b 2 ) + P
S +・・・・・・(5) ステップ2004.2005 二目標出力馬力PS°の
下限値を(PS 1−所定値C2)に設定。 ステップ2006 :アクセル開度の時間的変化fit
dθaCが所定値b1より小さいか否かを判定。 小さければステップ2010へ、そうでなければステッ
プ20o7へ進む。 ステップ2007 :目標出力馬力PS’を次式によっ
て計算する。 PS”  =k  、x  (d θ ac−b  1
 )  +PS  t・・・・・・(6) ステップ2008.2009 :目標出力馬力PS°の
上限値を(PS1+所定値C1)に設定。 ステップ2010:目標出力馬力PS°を基本目標出力
馬力PS1と萌ステップにおける目標出力馬力PS’−
1との例えば(7)式に示すような加重平均によって求
める。なお(7)式においてnは定数である。 PS’ =(PS++(n−1)XPS”−’)/n・
・・・・・(7) この制御を実行すると、目標出力馬力PS”を例えば第
11図(A)(B)に示寸ような特性の幀に決定するこ
とができる。 即ち、アクセル開度の時間的変化fidθaCが正、即
ち加速の場合で、且つその値が所定111t11よりも
大きいときは、同図(A)に示されるように、(6)式
におけるktX(dθac−b t >に相当する分だ
け、基本目標出力馬力PS+が補正・増大される。一方
、アクセル開度の時間的変化1dθaCが所定1ifi
t)+よりも小さいときには、同図(B)に示されるよ
うに、前ステップにおける目標出力馬力PS″−1と現
時点における基本目標出力馬力PS1とが加重平均され
、ルーチンが繰返される毎に次第に基本目標出力馬力P
S+に目標出力馬力PS”が収束されていく特性となる
。従って傾向としては基本目標出力馬力が抑制補正され
ることになる。 アクセル開度の時間的変化mdθaCが負である場合、
即ち減速の場合は、所定値b1が異なった所定値b2に
、又定数に7が界なった定数kGに変更され、全く同様
な作用がなされる。 このような制御の趣旨は、アクセル開度の時間的変化l
dθaCが大きいときは運転者が急速な加速又は減速を
要求しているときと考えられるため、目標出力馬力をよ
り大きく変化させる方向に設定し、又、アクセル開度の
時間的変化!11dθaCが小さいときは運転者が走行
特性の急変を望んでいないときと考えられるため、アク
セル開度θaaから求められる基本目標出力馬力の変化
を抑える方向に目標出力馬力を設定するということであ
る。従って、等速走行、あるいは等速走行に近い走行に
おける車両走行の安定性、及び加減速、特に急加減速時
における速い応答性を両立させることができるようにな
る。 なお、上記実施例においては、目標出力として目標出力
馬力PS°を求める場合の例が示されていたが、本発明
は目標出力として目標車両駆動トルクTo”を求める際
に適用することもできる。 この適用例を第12図〜第14図に示す。なお、基本論
理は先の実施例における第6図、第9図、第10図とほ
ぼ同様であるため、図中で類似の部分に同一末尾の符号
を付づのみにとどめ詳細な説明は省略するものとする。 又、本発明は、目標出力馬力PS’を求めるに当っては
、アクセル間度θaC,車速V、アクセル開度の時間的
変化mdθaC1及び踏込時間tのほかに、例えば走行
路勾配、車重、外部スイッチ(エコノミーパターン、あ
るいはパワーパターン等の選択スイッチ)等の他の要因
をパラメータとして修正・変更することを妨げるもので
はない。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、車両の目標出力を
運転者の要求通りに設定することができ、走行安定性及
び加減速時の応答性の双方においてより運転者の意思に
沿った車両走行を行わせることができるようになるとい
う優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る車両の目標出力の決定方法の要
旨を示す流れ図、第2図は、本発明の実施例が適用され
た自動車用エンジンと自動変速機の全体概要を示すスケ
ルトン図、第3図(A)は、上記実施例で用いられてい
るスロットルアクチュエータ用増幅器の入出力特性を示
づ°線図、第3図(B)は、同じくスロットルアクチュ
エータの入力とスロットル開度との関係を承り線図、第
4図(A>は、同じく流量制御弁用増幅器の入出力特性
を示す線図、第4図(B)は、同じく流m制御弁の入力
とCVTの速度比との関係を示ti図、第5図(A)は
、同じく圧力調整弁用増幅器の入出力特性を示ず線図、
第5図(B)は、同じく圧力制御弁の入力とライン圧と
の関係を示す線図、第6図は、上記装置の制御系の全体
を示ずブロック図、第7図は、同流れ図、第8図は、上
記〆装置におけるエンジン回転速度と出力トルクとの関
係を示す線図、第9図は本発明の実施例を実行するため
の構成を示す要部ブロック図、第10図は、本発明の実
施例を示す要部流れ図、第11図は、上記実施例の作用
を定性的に示した時間線図、第12図〜第14図は、本
発明の他の実施例を示すための、それぞれ第6図、第9
図、第10図に相当するブロック図、要部ブロック図、
及び要部流れ図である。 E/G・・・エンジン、 6・・・入力軸、 8・・・出力軸、 θac・・・アクセル開度、 dθaC・・・アクセル開度の時間的変化量、■・・・
車速、 Nin・・・入力側回転速度、 Nin”・・・目標入力側回転速度、 PS’・・・目標出力馬力、 7c”・・・目標エンジントルク、 θth・・・スロットル開度、 θth”・・・目標スロットル開度、 To”・・・目標車両駆動トルク。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アクセルペダルと独立した手段によつて出力を制
    御可能としたエンジンを有する車両の目標出力決定方法
    において、 アクセル開度を検出する手順と、 車速を検出する手順と、 少なくともアクセル開度、車速、及びアクセルの踏込み
    に関する時間的要索に依存して前記目標出力を決定する
    手順と、 を含むことを特徴とする車両の目標出力決定方法。
  2. (2)前記アクセルの踏込みに関する時間的要素が、ア
    クセル踏込み時間及びアクセル開度の時間的変化量であ
    る特許請求の範囲第1項記載の車両の目標出力決定方法
  3. (3)アクセル開度、及び車速に依存して基本目標出力
    を求め、この基本目標出力をアクセルの踏込みに関する
    時間的要素に応じて修正して目標出力を決定することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の車
    両の目標出力決定方法。
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