JPS63222943A - 車両駆動系の目標値の決定装置 - Google Patents

車両駆動系の目標値の決定装置

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JPS63222943A
JPS63222943A JP62056057A JP5605787A JPS63222943A JP S63222943 A JPS63222943 A JP S63222943A JP 62056057 A JP62056057 A JP 62056057A JP 5605787 A JP5605787 A JP 5605787A JP S63222943 A JPS63222943 A JP S63222943A
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torque
target
engine
block
speed
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JP62056057A
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Setsuo Tokoro
節夫 所
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Toyota Motor Corp
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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、車両駆動系の目標値の決定装置に係り、特に
、エンジン及び変速比を無段階に調整で、きる無段変速
機を備えた車両駆動系の目標値の決定装置の改良に関す
る。
【従来の技術】
車両用自動変速機構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。この無段変速機構は一般に
、固定プーリ及び可動プーリからなり油圧サーボ装置に
よって有効径が可変とされたV型プーリ装置を入力軸上
及び出力軸上にそれぞれ有し、該■型ブーり装@間に掛
渡された伝動ベルトにより前記入力軸側の回転を出力軸
側に無段階に変速して伝達することができるようにした
ものである。通常、入力側の油圧サーボ装置へのオイル
流mを流艙制御弁によって変更して該入力側V型プーリ
装置の有効径を強制的に変更し、一方、出力側の油圧サ
ーボV4置の油圧を圧力制御弁によって変更し、この入
力側V型ブーり装置の有効径変更に追随して伝動ベルト
がスリップしないでトルク伝達が行えるように構成しで
ある。 車両の駆動系においてこのような無段変速機構を導入す
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、実車燃費を改Mプるこ
とであり、この目的達成のために、従来種々の技術が開
発されている。 このような駆動系の制御を実行する場合、当然に該エン
ジン出力あるいは無段変速機の迷電化等を制御するため
の目標値を決定する必要がある。 この点については、例えば特開昭58−39870、同
58−160661、あるいは同59−32642の各
公報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する問題点] しかしながら、従来開示されているこれらの技術は、い
ずれも車両の駆動系に発生する損失分を考慮していなか
ったために、目標値への制御が必ずしも最適に行なわれ
ないことがあるという問題があった。なお、ここで「損
失分」とは、エンジンから車輪へ駆動力を伝達りる際に
附随して発生する種々の損失要素、例えばオイルポンプ
において発生づる損失、あるいは無段変速機のベルト及
びブーり間にa5いて発生するスリップ損失等の総称で
ある。 目標値の決定に当って、このような現実の損失分が考慮
されていないと、該目標値自体が現実における最適値か
らずれ、たとえエンジン、あるいは無段変速様がこの目
標値に見合うように正確に制御されたとしても、運転者
の真に要求する走11特性にはならないことになる。 [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、現実に発生ずる種々の損失分まで′J5慮し
、運転者の要求を十分に反映した目標値を的確に決定す
ることができ、従って、車両の走行特性を真に運転者の
意図J゛る通りに制御づることができる車両駆動系の目
標値の決定装置を提供することを目的とする。 【問題点を解決づ”るための手段1 本発明は、エンジン及び変速比を無段階に調整できる無
段変速機を備えた車両駆動系の目標値の決定装置におい
て、アクセル開度を検出する手段と、エンジンから車輪
へ駆動力を伝達するに当つ。 て附随的に発生する損失分を求める手段と、少なくとも
前記アクセル開度、及び損失分に依存して前記目標値を
決定する手段と、を備えたことにより、上記うく目的を
達成したものである。 【発明の作用及び効果】 本発明においては、車両駆動系の目標値、例えば目標車
両駆動トルク、目標車両出力馬力、目標エンジントルク
、あるいは目標エンジン出力馬力等を決定づ′るに肖っ
て、アクセル開度の他にエンジンから車輪へ駆動力が伝
達する際に附随的に発生する損失分を考慮するようにし
たため、運転者の要求をより的確に反映させた制御を行
うことができ、従って、それだけ運転者の意思に沿つl
ζ車両走行特性を1qることができるようになる。 本発明の実施に当って、好ましくは、前記損失分は、エ
ンジントルク、エンジン回転速度、無段変速機の速度比
、無段変速機の入力側回転速度、無段変速機の速度比を
制御ザるために用いられる油圧制御2′Il装置のライ
ン圧等の各種パラメータに依存して求めるとよい。この
場合、エンジントルクは、エンジン回転速度とエンジン
負荷とにより計4によって求めるようにするとトルクセ
ンサを省略J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駆動系の制御装置の実施例が
適用された自動車用エンジン及び無段変速機の全体概略
を示J0 図において、エンジンE/Gの出力軸2はクラッチ機構
4を介してベルト駆動式の無段変速機(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
V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は出力軸8に固定され、出力
側可動プーリ16は軸、方+n+へ移動可能に出力軸8
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さ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が常に入、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1
〜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.
14間に掛けられる。 この伝動ベルト18は各V型プーリR1ff110,1
4の固定及び可動プーリの締付力の変化に伴ってブーり
面上における半径方向接触位置が連続的に変化する。入
力側V型ブーり装置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ず。 ると、出力側V型ブーり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1kh8の回転速度Nout/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。 出力軸8の動力は図示していない航後進切換え用の遊星
歯車装置、減速用の歯車装置、差動両車装置等を介して
駆動輪へ伝達される。 一方、アクセルペダルセンサ34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V)が検出・換算される。 圧力υ制御弁24は、オイルポンプ25によりリザーバ
26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への逃し旦を制御することにより、
油路29のライン圧PLを調圧する。出力側可動ブー9
16の油圧サーボ装置には、油路29を介してライン圧
PLが供給される。 流ω制御弁30は、入力側可動プーリ12へのオイルの
流入・流出樋を制御する。CVTの速度比e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J゛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1
1.12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0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
減少させるようにする。 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の締付力を流偵制御弁30で変
化させることによって該入力側プーリ11.12間にお
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。 電子制御装置38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、CPL14
3、RAM44、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、流量制御弁30、及び圧力制御弁24へ
の制御電圧■th、Vin、■outはD/Aコンバー
タ40からそれぞれ増幅器49.50.51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49の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ω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(B>は流量制御
弁30の入力電流゛と可動プーリ12゛の入力側油圧サ
ーボへの流量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<8)は圧力制御
弁24の入力電流とライン圧PLど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は線形的に変化づ−る。圧力制御弁240入力電流
が零であってもライン圧PLは所定値PL+に維持され
るため、断線や電子制御装置38に万一不具合が生じて
も、可動プーリ12.16の油圧1ナーボヘ所定油圧が
供給され、CVTにおける最少限のトルク伝達が確保さ
れる。 第1図にこの装置の制御系のブロック図を示す。 図において、ブロック100及び101が本発明に係る
目標値の決定装置に相当する。 具体的にはブロック100において従来と同様な方法で
アクセル開度θaCと車速Vとにより基本目標値、即ち
基本目標車両駆動トルクTo日が式又はマツプによって
求められる。 一方、ブロック101では、エンジンから車輪へ駆動力
を伝達するに当って附随的に発生する損失分、具体的に
は駆動軸におけるトルクに換算された基本目標車両駆動
トルクTo日の補正社T。 Lが求められる。この補正filToLの算出に当って
は種々の方法が考えられるが、例えば次のようにしてま
ずCVTのロストルクTLを求める方法が採用できる。 例1: 予めCVTの入力側回転速度Nin、速度比e1エンジ
ントルクTeに対応させてCVTにおける[ロストルク
TLを記憶させておぎ、演算時にこれら3つのパラメー
タNin、 e 、 Teの多値に基づいて1)η記R
AM44からロストルクTLを呼出寸。 例2: エンジン回転速度Ne%速度比e1エンジントルクTe
の関数として計算によってロストルクTLを求める。こ
の計算式としては、例えば次式を用いることができる。 TL−k + xTQ X (8+ 1 >/e+k 
2xNe 2+k s   ”・(1)ここで、k1〜
に3は定数である。なお、この場合エンジントルクTO
はトルクセンサによる実際の検出値を用いてもよいが、
エンジン回転速度Neとエンジン負荷(例えばスロット
ル開度、あるいは吸気管圧力等〉とにより推定・演算す
るようにしてもよい。 なJ3、ライン圧PLの情報を追加し、例1、例2によ
って求められるCVTのロス1−ルクTLを補正し、よ
り精度を向上させるようにしてもよい。 逆に、多少精度は低下しても計算量を減少させたい場合
には、ロストルクTLは次のようにして求めて6よい。 例3: ロストルクTLをエンジントルクTe、及びCVTの速
度比0のみに対応させて予めRAM44に記憶させてお
き、この2つのパラメータTe、eのみによって呼出す
。 例4: ロストルクTLをエンジントルクTe及びCVTの速度
比eの関数として次式の演算を行うこと、によって求め
る。 TL =k 4xTe X (e +1)/e +k 
skm、ksは定数   ・・・(2) 例5: ロストルクTLをエンジン回転速度Ne及びライン圧P
Lのみに対応させて予めRAM44に記憶させておぎ、
この2つのパラメータNe、PLのみによって呼出す。 例6: ロストルクTLをエンジン回転速度Ne及びライン圧P
Lの関数として次式の演算を行うことによって求める。 TL−k  5XPL+k  txNe ’ +k  
ak6〜に6は定数   ・・・(3) このようにして求められたCVTのロストルクTLを車
両の駆動軸に換算することにより、基本目標車両駆動ト
ルクToeの補正ff1ToLを求めることができる。 この換算には例えば次式を用いる。 ToL=k 1oxTL/e k、は定数    ・・・・・・・・・(4)次に、こ
の補正flToLを基本目標車両駆動トルクTo日に加
算して補正後の目標車両駆動トルクTo”を求める。即
ち、目標車両駆動トルクTO°は(5)式によって求め
られる。 To” =Tos+ToL     ・・・(5)なお
、前記ブロック100において、基本目標車両駆動トル
クTo日を求める場合、アクセル間度θaC1車速Vの
他に、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)等をパラメータとして更に修正・変更してもよい。 ブロック102はこのようにして求められた目標車両駆
動トルクTo”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7図に
示されるような最適燃費ライン八に設定するとよい。な
お、第7図において実線は等燃費率線<a /PS −
H) 、破線は等馬ノ〕率線(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”となるように流量fli
l ilO弁3oの制御電圧Vinをフィードバック調
整することによってCVT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(6)式のような
演算式を用いる。 V 1n−k n (N in −N in” )k 
11は定数   ・・・・・・・・・(6)なお、この
tIII御に当って例えば油温等に応じて補正をし、よ
り精度の高い演算式を用いるようにするのは自由である
。 ブロック106は、変速比Cと目標車両駆動トルクTO
″″とより、目標エンジントルク■e”を式又はマツプ
により求める演算器を示している。 この演算には、例えば(7)式を用いる。 TC” ”k t2Xe X T□” k 12は定数  ・・・・・・・−(7)ブロック1
08は、目標エンジントルクTe”と実エンジン回転速
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、実スロツトル開度θth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I雷電圧th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(8)式を用い
るとよい。 Vtt+−k t3X (θth”−θth>k 13
は定数    ・・・・・・・・・(8)なお、ブロッ
ク102において、目標入力側回転速度Nin”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量等を
パラメータとして修正・変更してもよい。ここにおいて
、CVTの入力側回転速度の時間的変化量を考慮すると
よいのは、CvTの変速時はエンジン−クラッチ−CV
T入力側の慣性モーメントの影音で、実車両駆動トルク
が。 変化するためである。このための修正は、例えば次式で
目標エンジントルク7e’を置換えればよい。 Te ” =Te ” +k + 4 Xd /dL(
Nin)k14は定数   ・・・・・・・・・(9)
第6図に、上記制御のフローチャートを示づ。 まず、ステップ200においてアクセル間度θaC1車
速V1入力端回転速度Nin、エンジン回転速度Ne、
変速比C1スロットル間度θthの読込みが行われる。 次いでステップ202Aにおいて基本目標車両駆動i・
ルクTo日がアクセル開度θaC及び車速Vの関数f1
として周知の方法で求められる。その後ステップ202
BにおいてエンジントルクTeがエンジン回転速度Ne
、及びスロットル開度θil+の関数[11として求め
られる。更に、ステップ202CにおいてCVTのロス
トルクTLがCVTの入力側回転速度Nin、速度比e
、及びステップ202Bにおいて求められたエンジント
ルクTeの関数f 12として求められる(例1を参照
)。 又、ステップ202DにおいてはこのロストルクTLが
駆動軸に換算され補正量TC)Lが求められる((4)
式を参照)。その後、ステップ202Eにおいて基本目
標車両駆動トルクTo日と求められた補正QToLとが
加算され、実際の制御にLJ3 LJる目標重両駆動ト
ルクTo°が求められる。 その後、ステップ204において目標入力側回転速[N
in”がステップ202[において求められた目標車両
駆動トルクTo’及び車速Vの関数「2として求められ
る。ステップ206にd3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
量制御弁30のルリ御電圧Vinが式k n (Nin
−Nin” )の演算によって求められる。ステップ2
08においては、目標エンジントルクTe”が変速比e
及び目標車両駆動トルクTo°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θlh”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Neとの関数
r4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の制御電圧vthが式
に13(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、過渡時を問わず駆
動系、あるいは駆動系に附随した部分において発生する
損失分をも考慮した上で運転者の要求に見合った所定値
に正しく制御され、エンジンの出力トルクあるいはCV
Tの入力側回転速度がそれに応じて制御されることにな
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諺に置換えることで本
発明の目的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Jるように
していたが、これをCVTの速度比eを目標速度比e゛
と比較してフィードバック制(20するようにしても同
様に本発明の目的が達せられるのは明らかである。この
場合、目標速度比e8はNout/Nin”  (No
utは無段変速機の出、力側回転速度)として求めるこ
とができ、流量制御弁30の制御電圧Vinはに+5(
8−<3”)として求めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る重両駆動系の制御装置の実施例
の構成を示ずブロック図、第2図は、上記実施例が適用
された自動車用エンジンと自動変速機の全体概要を示ず
スケルトン図、第3図(Δ)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
を示す線図、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
性を示ず線図、第4図(B)は、同じく流id制御弁の
入力とCVTの速度比との関係を示’l’ Fit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、同じく制
御ルーチンを示す流れ図、第7図は、エンジン回転速度
と出力トルクとの関、係を示す線図である。 E/G・・・エンジン、 6・・・入力軸、 8・・・出力軸、 θaC・・・アクセル開度、 ■・・・車速、 Nin・・・入力側回転速度、 Nin”・・・目標入力側回転速度、 Toe・・・基本目標車両駆動トルク、TOL・・・(
損失分)補正量、 To”・・・目標車両駆動トルク、 Te’・・・目標エンジン1〜ルク、 6th・・・スロットル開度、 8th”・・・目標スロットル開度、 e・・・変速比、 eo・・・目標変速比。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジン及び変速比を無段階に調整できる無段変
    速機を備えた車両駆動系の目標値の決定装置において、 アクセル開度を検出する手段と、 エンジンから車輪へ駆動力を伝達するに当つて附随的に
    発生する損失分を求める手段と、 少なくとも前記アクセル開度、及び損失分に依存して前
    記目標値を決定する手段と、 を備えたことを特徴とする車両駆動系の目標値の決定装
    置。
JP62056057A 1987-03-11 1987-03-11 車両駆動系の目標値の決定装置 Pending JPS63222943A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5569114A (en) * 1993-03-31 1996-10-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Pulley thrust pressure control apparatus for belt-type continuously variable transmission
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