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技術 自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法

出願人 ジヤトコ株式会社日産自動車株式会社
発明者 立脇敬一
出願日 2018年8月27日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-158052
公開日 2020年3月5日 (8ヶ月経過) 公開番号 2020-034008
状態 未査定
技術分野 伝動装置(歯車、巻掛け、摩擦)の制御
主要キーワード 前後方向傾斜角 アウタケーシング 作動油内 メインオイルポンプ 低圧回路 移行速度 サブオイルポンプ 作動油中
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

作動油内のエア含有率推定の精度を向上した自動変速機制御装置および自動変速機の制御方法を提供すること。

解決手段

本発明の自動変速機の制御装置では、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度を検出するセンサと、自動変速機に必要な作動油吐出するように、前記オイルポンプを駆動する指令を出力するオイルポンプ駆動手段と、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度に基づき、予め設定された作動油中のエア含有率を記憶しているエア含有率記憶手段と、センサから取得した回転速度情報により、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度の変化に伴い、エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正するオイルポンプ吐出量補正手段と、を備えた。

概要

背景

特許文献1には、作動油内のエア含有率が高いとオイルポンプ吐出量不足するために、車両の姿勢前後方向傾斜角、左右方向G)により作動油内のエア含有量推定し、オイルポンプの吐出量を補正する自動変速機が開示されている。

概要

作動油内のエア含有率の推定の精度を向上した自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法を提供すること。本発明の自動変速機の制御装置では、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度を検出するセンサと、自動変速機に必要な作動油吐出するように、前記オイルポンプを駆動する指令を出力するオイルポンプ駆動手段と、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度に基づき、予め設定された作動油中のエア含有率を記憶しているエア含有率記憶手段と、センサから取得した回転速度情報により、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度の変化に伴い、エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正するオイルポンプ吐出量補正手段と、を備えた。

目的

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合の作動油の油圧低下を抑制した自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

オイルポンプを備える自動変速機制御装置であって、前記自動変速機の入力軸または出力軸回転数を検出するセンサと、前記自動変速機に必要な作動油吐出するように、前記オイルポンプを駆動する指令を出力するオイルポンプ駆動手段と、前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数に基づき、予め設定された前記作動油中のエア含有率を記憶しているエア含有率記憶手段と、前記センサから取得した回転数情報により、前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数の変化に伴い、前記エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、前記オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正するオイルポンプ吐出量補正手段と、を備える、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

請求項2

請求項1に記載の自動変速機の制御装置において、前記オイルポンプはエンジンによって駆動されるオイルポンプであって、前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記エンジンの回転数を増加補正する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

請求項3

請求項1に記載の自動変速機の制御装置において、前記オイルポンプは、可変容量オイルポンプであって、前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記可変容量オイルポンプの吐出量を増加補正する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

請求項4

請求項1に記載の自動変速機の制御装置において、前記オイルポンプは、電動モータにより駆動される電動オイルポンプであって、前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記電動オイルポンプを駆動する電動モータの回転数を増加補正する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

請求項5

請求項1に記載の自動変速機の制御装置において、前記オイルポンプは、常時、高圧の作動油を吐出するメインオイルポンプと、切り替えによって高圧の作動油あるいはより低圧の作動油を吐出するサブオイルポンプとを有し、前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記サブオイルポンプを高圧の作動油を吐出する側に切り替える、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

請求項6

請求項1乃至5いずれか1項に記載の自動変速機の制御装置において、前記オイルポンプ吐出量補正手段は、前記エア含有率が高い状態から低い状態への移行速度が速いときには、移行速度が遅いときよりも、前記オイルポンプの作動油の吐出量が増加するように補正する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

請求項7

オイルポンプを備える自動変速機の制御方法であって、前記自動変速機に必要な作動油を吐出するように、前記オイルポンプを駆動し、前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数に基づき、予め設定された前記作動油中のエア含有率を記憶し、前記自動変速機の入力軸または出力軸の回転数の変化に伴い、前記エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、前記オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正する、ことを特徴とする自動変速機の制御方法。

技術分野

0001

本発明は、自動変速機制御装置および自動変速機の制御方法に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、作動油内のエア含有率が高いとオイルポンプ吐出量不足するために、車両の姿勢前後方向傾斜角、左右方向G)により作動油内のエア含有量推定し、オイルポンプの吐出量を補正する自動変速機が開示されている。

先行技術

0003

特開2004−144233号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献1の技術にあっては、単に車両の姿勢からエア含有率を推定しているため、自動変速機の入力回転数出力回転数車速)が高いほど回転部材撹拌の影響により、エア含有率は高いので、短期間にエア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合には、オイルポンプの吐出量が不足し、作動油油圧低下が発生してしまう恐れがあった。

0005

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合の作動油の油圧低下を抑制した自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の自動変速機の制御装置では、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度を検出するセンサと、自動変速機に必要な作動油を吐出するように、前記オイルポンプを駆動する指令を出力するオイルポンプ駆動手段と、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度に基づき、予め設定された作動油中のエア含有率を記憶しているエア含有率記憶手段と、センサから取得した回転速度情報により、自動変速機の入力軸または出力軸の回転速度の変化に伴い、エア含有率が高い状態から低い状態に移行したことを検出した場合には、所定時間の間、オイルポンプの作動油の吐出量を増加する側に補正するオイルポンプ吐出量補正手段と、を備える。

発明の効果

0007

よって、エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合であっても、オイルポンプの吐出量が不足せず、自動変速機の作動油の油圧が低下しないので、自動変速機の変速駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。

図面の簡単な説明

0008

実施形態1のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。
本発明が適用するエア含有率マップの一例を示す図である。
実施形態1の制御処理を示すフローチャートである。
実施形態2のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。
実施形態2の制御処理を示すフローチャートである。
実施形態3のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。
実施形態3の制御処理を示すフローチャートである。
実施形態4のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。
実施形態4の制御処理を示すフローチャートである。

実施例

0009

[実施形態1]
図1は、実施形態1のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

0010

実施形態1の自動変速機7は、例えば、ベルト式無段変速機であり、また、他の有段式自動変速機でもよく特に限定しない。
自動変速機の制御装置である自動変速機用コントロールユニット1は、オイルポンプ駆動手段1aと、後述するエア含有率マップおよび移行時間tと目標入力回転数とのマップ、移行時間tと吐出補正量とのマップ、移行時間tと所定時間とのマップを記憶しているエア含有率記憶手段1bと、オイルポンプ吐出量補正手段1cを備えている。
オイルポンプ駆動手段1aは、車両の運転状態ドライバ運転操作状態に応じて、自動変速機7に必要な作動油を吐出するように、オイルポンプ4aを駆動する指令を出力する。
オイルポンプ吐出量補正手段1cは、自動変速機7の入力軸回転数センサ2や出力軸回転数センサ3からの回転数情報の変化により、エア含有率記憶手段1bが記憶しているエア含有率マップに基づき、エア含有率が高い領域から低い領域へ移行したことを検知した場合には、所定時間の間、オイルポンプ4aの作動油の吐出量を増加させるように、オイルポンプ4aを駆動する指令を補正する。
なお、オイルポンプ4aは、エンジン5により駆動されるオイルポンプであって、エンジン回転数に対応した作動油を吐出する。
また、自動変速機用コントロールユニット1には、油温センサ8からの作動油の温度情報が入力される。

0011

図2は、本発明が適用するエア含有率マップの一例を示す図である。

0012

縦軸は、入力回転数(エンジン回転数)で、横軸は、車速(出力軸回転数)を示している。
すなわち、自動変速機7の変速比の領域を示している。図の上側が、変速比LOWで、図の下側が変速比HIGHを示している。

0013

入力回転数(エンジン回転数)、車速(出力軸回転数)が高いほど、自動変速機7内の回転部材の撹拌の影響により、エア含有率は高くなり、作動油内のエア含有率が高い領域は、図示右上の領域Xになる。

また、作動油内のエア含有率が低い領域は、入力回転数(エンジン回転数)、車速(出力軸回転数)が低い領域であり、図示左下の領域Yになる。
エア含有率が高い領域Xとエア含有率が低い領域Yの間の領域は、入力回転数(エンジン回転数)、車速(出力軸回転数)が低くなるに従い、エア含有率は、徐々に低くなる。
なお、作動油の温度に対応した複数のエア含有率マップを、エア含有率記憶手段1bが記憶している。
ここで、実施形態1では、エア含有率が高い領域XのA点からエア含有率が低い領域YのB点へ、速い移行速度Vによる変化を検出している。
例えば、この変化は、ドライバがブレーキペダルを大きな踏力で作動させ、車両が急減速されることにより、短時間で発生してしまう。
このような場合には、移行時間tが短い(移行速度Vが速い)ほど、エア含有率の低下には大きな遅れがあるために、オイルポンプの吐出量が不足し、作動油の油圧低下が発生してしまうおそれがある。
これは、速い移行速度Vほど、すなわち移行時間tが短いほど、顕著に発生してしまう。
なお、作動油内のエア含有率が低い領域で、定常の低いエア含有率になるまで、数十秒必要となる場合もある。

0014

図3は、実施形態1の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

0015

テップS1では、入力軸回転数センサ2からの回転数情報から入力軸回転数(エンジン回転数)を、出力軸回転数センサ3からの回転数情報から車速(出力軸回転数)を、油温センサ8からの作動油の温度情報から、作動油の温度を取得する。
ステップS2では、エア含有率記憶手段1bに記憶された複数のエア含有率マップから、作動油の温度に対応したエア含有率マップを選定する。
ステップS3では、選定したエア含有率マップより、取得した入力軸回転数(エンジン回転数)と車速(出力軸回転数)から、今回のエア含有率領域を特定する。

0016

ステップS4では、前回領域が、エア含有率が高い領域か否かを判定する。
前回領域が、エア含有率が高い領域であるときには、ステップS5へ進み、前回領域が、エア含有率が高い領域でないときには、ステップS17へ進む。
ステップS5では、今回領域が、エア含有率が高い領域以外か否かを判定する。
今回領域が、エア含有率が高い領域以外であるときには、ステップS6へ進み、今回領域が、エア含有率が高い領域以外でないときには、ステップS17へ進む。
ステップS6では、前回領域が、エア含有率が高い領域で、今回領域が、エア含有率が高い領域以外にいるので、タイマーカウントを開始し、今回領域を前回領域として上書きする。

0017

ステップS7では、入力軸回転数センサ2からの回転数情報から入力軸回転数(エンジン回転数)を、出力軸回転数センサ3からの回転数情報から車速(出力軸回転数)を、油温センサ8からの作動油の温度情報から、作動油の温度を取得する。
ステップS8では、エア含有率記憶手段1bに記憶された複数のエア含有率マップから、作動油の温度に対応したエア含有率マップを選定する。
ステップS9では、選定したエア含有率マップより、取得した入力軸回転数(エンジン回転数)と車速(出力軸回転数)から、今回のエア含有率領域を特定する。

0018

ステップS10では、前回領域が、エア含有率が低い領域以外か否かを判定する。
前回領域が、エア含有率が低い領域以外であるときには、ステップS11へ進み、前回領域が、エア含有率が低い領域以外でないときには、ステップS18へ進む。
ステップS11では、今回領域が、エア含有率が低い領域か否かを判定する。
今回領域が、エア含有率が低い領域であるときには、ステップS12へ進み、今回領域が、エア含有率が低い領域でないときには、ステップS18へ進む。

0019

ステップS12では、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域へ移行したことが確定したので、タイマーのカウントを停止し、移行時間t(移行速度V)を確定する。
ステップS13では、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間t(移行速度V)と目標入力回転数のマップより、移行時間t(移行速度V)に対応した目標入力回転数(エンジン回転数)を取得する。
なお、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域への移行時間tが短い(移行速度Vが速い)ほど、エア含有率は遅れて低下するので、移行時間tが短い(移行速度Vが速い)ほど、目標入力回転数は大きくしている。
ステップS14では、目標入力回転数を達成するための、目標変速比を算出する。
すなわち、目標変速比は、現在の変速比よりも減速(LOW)側であり、これにより、入力軸回転数としてのエンジン5の回転数を増加させることができて、オイルポンプ4aの吐出量を増加することができるので、自動変速機7の作動油の油圧が低下せず、自動変速機7の変速や駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。
ステップS15では、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間t(移行速度V)と所定時間のマップより、目標変速比を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段1cが補正駆動指令を出力し、所定時間の間、目標変速比への変速を実行する。
なお、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域への移行時間tが短い(移行速度Vが速い)ほど、エア含有率は遅れて低下するので、移行時間tが短い(移行速度Vが速い)ほど、所定時間は長くしている。
ステップS16では、タイマーをリセットし、ステップS1へ戻る。

0020

ステップS17では、今回領域を前回領域として上書きし、ステップS1へ戻る。
ステップS18では、今回領域を前回領域として上書きし、ステップS7へ戻る。

0021

次に、作用効果を説明する。
実施形態1の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。

0022

(1)自動変速機7の入力軸回転数センサ2と出力軸回転数センサ3からの回転数情報の変化により、エア含有率が高い領域から低い領域へ移行したことを検出した場合には、オイルポンプ吐出量補正手段1cが補正駆動指令を出力することにより、所定時間の間、変速比を減速(LOW)への変速を行い、エンジン5の回転数を高めることにより、オイルポンプ4aの作動油の吐出量を増加するようにした。
よって、エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態へ移行した場合であっても、オイルポンプ4aの吐出量が不足せず、自動変速機7の作動油の油圧が低下しないので、自動変速機7の変速や駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。

0023

(2)エア含有率の高い状態からエア含有率の低い状態への移行時間tが短い(移行速度Vが速い)ほど、オイルポンプ4aの作動油の吐出量が増加する(変速比をよりLOW側へ変速する)ようにした。
よって、エア含有率が高い領域からエア含有率が低い領域への移行時間tが短い(移行速度Vが速い)ほど、エア含有率は遅れて低下するので、より的確に、オイルポンプ4aの作動油の吐出量を増加することができ、自動変速機7の作動油の油圧が低下せず、自動変速機7の変速や駆動トルクの伝達が支障なく実行できる。

0024

[実施形態2]
図4は、実施形態2のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

0025

オイルポンプを可変容量オイルポンプ4bとしている点のみが、実施形態1と異なっている。
実施形態1のオイルポンプでは、エンジン5の回転数に応じて、吐出量が変化していたが、実施形態2では、可変容量オイルポンプ4b自身で、吐出量を変化することができる。
可変容量オイルポンプ4bの一例としては、ベーンタイプのオイルポンプで、ベーンを備えるインナーロータと、ベーン外周が接触するアウタケーシング偏心させることにより、吐出量を変化させることができる。
その他の構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と共通する構成については実施形態1と同じ符号を付して、説明を省略する。

0026

図5は、実施形態2の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

0027

実施形態1とは異なり、実施形態2では、オイルポンプが可変容量オイルポンプ4bなので、ステップS13aで、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間tと吐出補正量のマップより、増加方向の吐出補正量を取得するようにした。
また、ステップS14aでは、吐出補正量より目標吐出量を算出し、S15aでは、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間tと所定時間のマップより、目標吐出量を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段1cが可変容量オイルポンプ4bへ補正駆動指令を出力し、所定時間の間、可変容量オイルポンプ4bの増加された目標吐出量への変更を実行するようにしている。
その他のステップは実施形態1と同じであるため、実施形態1と共通するステップについては実施形態1と同じ符号を付して、説明を省略する。

0028

次に、作用効果を説明する。
実施形態2の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、実施形態1と同様の作用効果を奏する。

0029

[実施形態3]
図6は、実施形態3のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

0030

オイルポンプを電動モータ用コントロールユニット6aにより制御される電動モータ6にて駆動される電動オイルポンプ4cとしている点のみが、実施形態1と異なっている。
その他の構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と共通する構成については実施形態1と同じ符号を付して、説明を省略する。

0031

図7は、実施形態3の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

0032

実施形態1とは異なり、実施形態3では、オイルポンプが電動オイルポンプ4cなので、ステップS13aで、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間tと吐出補正量のマップより、増加方向の吐出補正量を取得するようにした。
また、ステップS14bでは、吐出補正量より算出した増加する目標吐出量から電動モータ6の目標回転数を算出し、S15bでは、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間tと所定時間のマップより、目標回転数を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段1cが電動モータ用コントロールユニット6aへ補正した駆動指令を出力し、所定時間の間、電動モータ6の目標回転数への増加する変更を実行するようにしている。
その他のステップは実施形態1と同じであるため、実施形態1と共通するステップについては実施形態1と同じ符号を付して、説明を省略する。

0033

次に、作用効果を説明する。
実施形態3の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、実施形態1と同様の作用効果を奏する。

0034

[実施形態4]
図8は、実施形態4のオイルポンプを備える自動変速機の制御装置の構成を示す概略図である。

0035

オイルポンプをエンジン5に駆動されるメインオイルポンプ4dと、吐出先を低圧回路高圧回路切り替え切替弁9を備え、エンジン5に駆動されるサブオイルポンプ4eとしている点のみが、実施形態1と異なっている。
なお、切替弁9は、スプール9aとこのスプール9aを図示左方向に付勢するスプリング9bとから構成され、図示の状態は、スプリング9bの付勢力により、スプール9aが図示左側に位置し、サブオイルポンプ4eが低圧の作動油を低圧回路に吐出する状態を示している。
なお、不図示のON−OFFソレノイド弁より、信号圧Paの作動油がスプール9aの図示左端面に作用すると、信号圧Paの作動油がスプリング9bの付勢力に打ち勝って、スプール9aを図示右方向へ移動させ、メインオイルポンプ4dが吐出する高圧の作動油に加え、サブオイルポンプ4eが高圧の作動油を高圧回路に吐出する状態になる。
その他の構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と共通する構成については実施形態1と同じ符号を付して、説明を省略する。

0036

図9は、実施形態4の制御処理を示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

0037

実施形態1とは異なり、実施形態4では、オイルポンプがメインオイルポンプ4dと、吐出先を低圧回路と高圧回路を切り替える切替弁9を備えるサブオイルポンプ4eなので、ステップS13aで、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間tと吐出補正量のマップより、吐出補正量を取得するようにした。
また、ステップS14cでは、吐出補正量より算出した目標吐出量からサブオイルポンプ4eの高圧の作動油の吐出先を高圧回路と確定し、S15cでは、エア含有率記憶手段1bに記憶された移行時間tと所定時間のマップより、サブオイルポンプ4eの吐出先の高圧回路を維持する所定時間を取得し、オイルポンプ吐出量補正手段1cが補正した駆動指令を出力し、所定時間の間、切替弁9のスプール9aの位置を、サブオイルポンプ4eの吐出補正量分の高圧の作動油の吐出先を高圧回路とする変更を実行するようにしている。
その他のステップは実施形態1と同じであるため、実施形態1と共通するステップについては実施形態1と同じ符号を付して、説明を省略する。

0038

次に、作用効果を説明する。
実施形態4の自動変速機の制御装置および自動変速機の制御方法にあっては、実施形態1と同様の作用効果を奏する。

0039

[他の実施形態]
以上、本発明を実施するための形態を実施形態に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

0040

1自動変速機用コントロールユニット(自動変速機の制御装置)
1aオイルポンプ駆動手段
1b エア含有率記憶手段
1c オイルポンプ吐出量補正手段
2入力軸回転数センサ
3出力軸回転数センサ
4a オイルポンプ
4b可変容量オイルポンプ
4c電動オイルポンプ
4dメインオイルポンプ
4eサブオイルポンプ
5エンジン
6電動モータ
6a電動モータ用コントロールユニット
7 自動変速機
9切替弁
X エア含有率が高い領域
Y エア含有率が低い領域

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