JP2014074420A - Control system for vehicular transmission - Google Patents

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Takehiro Enami
健宏 江浪
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Isuzu Motors Ltd
いすゞ自動車株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control system for a vehicular transmission capable of shortening a transmission time of a shift stage of the transmission.SOLUTION: In the case that a desired shift stage determined by a shift stage controller 9 is a higher speed stage than a present shift stage, a line pressure of a hydraulic circuit 18 generated by an oil pump 16 with its driving source being an engine is increased to cause a load of the engine to be increased and in turn in the case that the desired shift stage is a lower speed shift stage than the present shift stage, the line pressure of the hydraulic circuit 18 generated by the oil pump 16 is decreased to reduce the load of the engine.

Description

本発明は車両用変速機の制御システムに関し、更に詳しくは、変速機の変速段の変速時間を短縮することができる車両用変速機の制御システムに関する。   The present invention relates to a control system for a vehicular transmission, and more particularly to a control system for a vehicular transmission that can shorten the shift time of a shift stage of the transmission.
車両の動力伝達装置である変速機は、エンジン等から入力された回転数に対して、変速比分に応じて減速又は増速した回転数を出力するものである。一般的に、変速比の選択は、車両の走行状態等に応じてギヤを切り替えることにより行われる。このギヤの切り替えは、マニュアルトランスミッション(MT)や自動制御式マニュアルトランスミッション(AMT)などの変速機では、エンジンからの動力伝達を切断した状態で行われる。そして、ギヤを切り替えた後にエンジンからの動力を再び変速機につなぐ際には、変速比の変化分に応じてエンジン回転数の調整を行うことで、変速ショックを軽減してスムーズな変速が行われるようにしている。   A transmission, which is a power transmission device for a vehicle, outputs a rotational speed that is decelerated or increased according to a speed ratio with respect to the rotational speed input from an engine or the like. In general, the gear ratio is selected by switching gears according to the traveling state of the vehicle. This gear change is performed in a state where transmission of power from the engine is cut off in a transmission such as a manual transmission (MT) or an automatic control type manual transmission (AMT). When the power from the engine is reconnected to the transmission after the gear is switched, the engine speed is adjusted according to the change in the gear ratio, thereby reducing the shift shock and smooth shifting. It is supposed to be.
具体的には、現在の変速段よりも高速段への変速時(シフトアップ)にはエンジン回転数を低下させ(図3を参照)、一方で低速段への変速時(シフトダウン)にはエンジン回転数を増加させるのである(図4を参照)。なお、AMTとは、オートマチックトランスミッション(AT)とは異なり、従来のMTの機構をそのままにして、操作系を自動制御にしたものである(例えば、特許文献1を参照)。   Specifically, the engine speed is reduced when shifting to a higher speed than the current gear (shifting up) (see FIG. 3), while when shifting to a lower speed (shifting down). The engine speed is increased (see FIG. 4). Note that the AMT is different from the automatic transmission (AT) in that the operation system is automatically controlled while the conventional MT mechanism is left as it is (see, for example, Patent Document 1).
そのため、AMTなどの変速機において変速段の変速時間が長くなると、それに伴いエンジンの動力伝達が切断される時間も長くなるので、車両の運転走行に影響を与えるとともに、エンジンの燃費が悪化することになる。変速段の変速動作においては、図5に示すように、ギヤの切替時間よりも、エンジン回転数の調整時間の方が長くなる。従って、変速段の変速時間を短縮するためには、エンジン回転数の調整時間を短縮することが有効である。   For this reason, in a transmission such as an AMT, if the speed change time of the gear stage becomes longer, the time taken to cut off the power transmission of the engine is also increased accordingly, which affects the driving driving of the vehicle and deteriorates the fuel consumption of the engine. become. As shown in FIG. 5, in the speed change operation at the gear stage, the engine rotation speed adjustment time is longer than the gear switching time. Therefore, in order to shorten the shift time of the gear position, it is effective to shorten the adjustment time of the engine speed.
通常、エンジン回転数の調整作業は、エンジンの作動状態(回転数や燃料噴射量など)をフィードバックして、所定のエンジン回転数になるように燃料噴射量を制御することにより実施される。しかし、低速段への変速時には、燃料噴射量の増加で容易にエンジン回転数を増加させることができるが、高速段への変速時には、エンジンへの燃料カットによるエンジン回転数の自然な低下を待つしかないため、変速段の変速時間を短縮することは困難であった。   Normally, the engine speed adjustment operation is performed by feeding back the operating state of the engine (speed, fuel injection amount, etc.) and controlling the fuel injection amount so as to reach a predetermined engine speed. However, at the time of shifting to the low speed stage, the engine speed can be easily increased by increasing the fuel injection amount, but at the time of shifting to the high speed stage, waiting for a natural decrease in the engine speed due to fuel cut to the engine. Therefore, it has been difficult to shorten the shift time of the shift stage.
特開2012−127413号公報JP 2012-127413 A
本発明の目的は、変速機の変速段の変速時間を短縮することができる車両用変速機の制御システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a control system for a vehicle transmission capable of shortening the shift time of a shift stage of the transmission.
上記の目的を達成する本発明の車両用変速機の制御システムは、車両に搭載されたエンジンとクラッチ機構を介して連結する変速機と、前記エンジンを駆動源とし該エンジンのトルクに応じて定められた油圧値の油圧を発生して前記クラッチ機構を制御するオイルポンプと、前記車両の運転状態に基づいて前記変速機の目標変速段を決定する変速段制御装置と、前記変速段制御装置に基づいて前記オイルポンプを制御する制御手段とを備えた車両用変速機の制御システムにおいて、前記制御手段は、前記変速段制御装置により決定された目標変速段が現在の変速段よりも高速段である場合には、前記オイルポンプが発生する油圧を前記定められた油圧値よりも上げることで前記エンジンの負荷を増加させ、前記変速段制御装置により決定された目標変速段が現在の変速段よりも低速段である場合には、前記オイルポンプが発生する油圧を前記定められた油圧値よりも下げることで前記エンジンの負荷を減少させるとともに、前記変速機が前記目標変速段に変速した後は、前記オイルポンプが発生する油圧を前記定められた油圧値に戻すことを特徴とするものである。   The control system for a vehicle transmission according to the present invention that achieves the above-described object includes a transmission that is coupled to an engine mounted on a vehicle via a clutch mechanism, and is determined according to the torque of the engine using the engine as a drive source. An oil pump that controls the clutch mechanism by generating a hydraulic pressure of a determined hydraulic value, a shift speed control device that determines a target shift speed of the transmission based on an operating state of the vehicle, and a shift speed control device And a control means for controlling the oil pump based on the control means, wherein the control means is configured such that the target speed determined by the speed control device is higher than the current speed. In some cases, the load of the engine is increased by raising the hydraulic pressure generated by the oil pump above the predetermined hydraulic pressure value, and is determined by the shift speed control device. When the target shift speed is lower than the current shift speed, the oil pressure generated by the oil pump is lowered below the predetermined hydraulic pressure value to reduce the load on the engine, and the transmission After shifting to the target shift stage, the hydraulic pressure generated by the oil pump is returned to the predetermined hydraulic pressure value.
本発明の車両用変速機の制御システムは、自動制御式マニュアルトランスミッションに対して好適に適用される。   The control system for a vehicle transmission according to the present invention is suitably applied to an automatic control type manual transmission.
本発明の車両用変速機の制御システムによれば、変速機が現在の変速段よりも高速段に変速する時にはエンジンの負荷が増加して回転数が低下する時間が短縮され、低速段に変速する時にはエンジンの負荷が減少して回転数が増加する時間が短縮されるため、変速動作におけるエンジン回転数の調整時間が短くなるので、変速段の変速時間を短縮することができる。   According to the vehicle transmission control system of the present invention, when the transmission shifts to a higher speed than the current shift speed, the time when the engine load increases and the rotational speed decreases is shortened, and the speed change to the lower speed speed. When the engine speed is increased, the engine load decreases and the rotation speed increases. Therefore, the engine rotation speed adjustment time in the shift operation is shortened. Therefore, the shift speed of the shift stage can be shortened.
本発明の実施形態からなる車両用変速機の制御システムの構成図である。It is a block diagram of the control system of the transmission for vehicles which consists of embodiment of this invention. 制御手段の機能を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the function of a control means. 現在の変速段よりも高速段へ変速する際のエンジン回転数の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the engine speed at the time of shifting to a high speed stage rather than the present gear stage. 現在の変速段よりも低速段へ変速する際のエンジン回転数の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the engine speed at the time of shifting to a low speed stage rather than the present gear stage. 変速時間の内訳を説明するグラフである。It is a graph explaining the breakdown of shift time.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態からなる車両用変速機の制御システムを示す。   FIG. 1 shows a control system for a vehicle transmission according to an embodiment of the present invention.
この車両用変速機の制御システムは、エンジン(図示せず)から入力された回転動力を、所定の変速比で増速又は減速して出力する自動制御式マニュアルトランスミッション1(AMT1)を対象としている。   This vehicle transmission control system is directed to an automatically controlled manual transmission 1 (AMT1) that outputs rotational power input from an engine (not shown) by increasing or decreasing the speed at a predetermined speed ratio. .
AMT1は、エンジンのクランク軸に接続する入力軸2と、その入力軸2と同軸に延びる出力軸3と、それら入力軸2及び出力軸3と平行に配置された副軸4とをギヤボックス5内に有している。更に、入力軸2には入力側主ギヤ6が、出力軸3には複数の出力側主ギヤ7が、副軸4には複数の副ギヤ8が、それぞれ取り付けられている。入力軸2の入力側主ギヤ6は副軸4の副ギヤ8の1つと噛合し、更に副軸4の他の副ギヤ8と出力軸3の出力側主ギヤ7とが噛合することで、入力軸2の回転が副軸4を介して出力軸3に伝達される。これらの入力側主ギヤ6、副ギヤ8及び出力側主ギヤ7のギア比により、入力軸2の回転数と出力軸3の回転数の比である変速比が決定される。   The AMT 1 includes an input shaft 2 connected to an engine crankshaft, an output shaft 3 extending coaxially with the input shaft 2, and an auxiliary shaft 4 arranged in parallel to the input shaft 2 and the output shaft 3. Have in. Further, an input side main gear 6 is attached to the input shaft 2, a plurality of output side main gears 7 are attached to the output shaft 3, and a plurality of sub gears 8 are attached to the auxiliary shaft 4. The input side main gear 6 of the input shaft 2 meshes with one of the sub gears 8 of the sub shaft 4, and the other sub gear 8 of the sub shaft 4 and the output side main gear 7 of the output shaft 3 mesh with each other, The rotation of the input shaft 2 is transmitted to the output shaft 3 through the auxiliary shaft 4. A gear ratio which is a ratio of the rotational speed of the input shaft 2 and the rotational speed of the output shaft 3 is determined by the gear ratio of the input side main gear 6, the sub gear 8 and the output side main gear 7.
AMT1における変速段の変速は、変速段制御装置9により制御されるシフト及びセレクト用駆動装置10により行われる。変速段制御装置9は、各種のセンサ11から取得した車速及びアクセル開度又はシフトレバー位置の情報を基にマップを参照して目標変速段を決定し、その目標変速段に変速するようにシフト及びセレクト用駆動装置10を動作させる。シフト及びセレクト用駆動装置10は、内蔵する電動式アクチュエータに連結するリンク機構12等を通じてシフトシャフト13をシフトさせることで、出力側主ギヤ7を組み替えるシフトフォークを選択して目標変速段に変速する。なお、選択されたシフトフォークは、ギヤボックス5に設置されたポジションセンサ14により検出され、そのポジションセンサ14の信号から現在の変速段、及びAMT1が変速動作中であるか否かが判断される。   Shifting of the gear position in the AMT 1 is performed by a shift and selection driving device 10 controlled by the gear position control device 9. The gear position control device 9 determines a target gear position with reference to a map based on information on the vehicle speed and the accelerator opening or the shift lever position acquired from various sensors 11, and shifts to shift to the target gear position. Then, the select driving device 10 is operated. The shift and select drive device 10 shifts the shift shaft 13 through a link mechanism 12 or the like connected to a built-in electric actuator, thereby selecting a shift fork for rearranging the output side main gear 7 and shifting to the target shift stage. . The selected shift fork is detected by the position sensor 14 installed in the gear box 5, and it is determined from the signal of the position sensor 14 whether or not the current gear stage and the AMT 1 are performing a gear shifting operation. .
また、入力軸2のクランク軸側端部には、クランク軸の後端から回転動力を伝達されるトルクコンバータ15と、機械式のオイルポンプ16と、回転動力を断接する湿式多板クラッチ17とが介設されている。なお、トルクコンバータ15の代わりにフルードカップリングを配置する場合もある。   Further, at the crankshaft side end of the input shaft 2, a torque converter 15 to which rotational power is transmitted from the rear end of the crankshaft, a mechanical oil pump 16, and a wet multi-plate clutch 17 for connecting and disconnecting the rotational power, Is installed. In some cases, a fluid coupling may be provided instead of the torque converter 15.
この湿式多板クラッチ17は、スプリングにより断方向に常時付勢されており、エンジンを駆動源とするオイルポンプ16から油圧回路18を通じて供給される作動油圧(ライン圧)を、エンジンのトルクに応じて定められた所定の油圧値にすることで接方向に押圧される。なお、ライン圧を油圧回路に介設された調圧弁により調圧して所定の油圧値にする場合もある。また、湿式多板クラッチ17の入力側には第1回転センサ19が設けられており、AMT1の副ギヤ8の回転数を検出する第2回転センサ20との回転数差から、湿式多板クラッチ17の断接状態を判別することができる。なお、トルクコンバータ15を装備しない構成の場合には、湿式多板クラッチ17の断接状態は、エンジンの回転数を検知するエンジン回転センサ21と第2回転センサ20との回転数差から判別される。   The wet multi-plate clutch 17 is always urged in the direction of disconnection by a spring, and the operating hydraulic pressure (line pressure) supplied from the oil pump 16 using the engine as a drive source through the hydraulic circuit 18 depends on the engine torque. It is pressed in the contact direction by setting a predetermined hydraulic pressure value determined in this way. In some cases, the line pressure is regulated by a pressure regulating valve interposed in the hydraulic circuit to obtain a predetermined hydraulic pressure value. Further, a first rotation sensor 19 is provided on the input side of the wet multi-plate clutch 17, and the wet multi-plate clutch is determined based on the difference in rotation speed with the second rotation sensor 20 that detects the rotation speed of the auxiliary gear 8 of the AMT 1. 17 connection / disconnection states can be determined. In the case where the torque converter 15 is not provided, the state of connection / disconnection of the wet multi-plate clutch 17 is determined from the difference in rotational speed between the engine rotational sensor 21 that detects the rotational speed of the engine and the second rotational sensor 20. The
これらの変速段制御装置9、ポジションセンサ14、オイルポンプ16、第1回転センサ19、第2回転センサ20及びエンジン回転センサ21は、信号線(一点鎖線)を通じて制御手段であるECU22に接続している。   The gear position control device 9, the position sensor 14, the oil pump 16, the first rotation sensor 19, the second rotation sensor 20, and the engine rotation sensor 21 are connected to an ECU 22 that is a control means through a signal line (dashed line). Yes.
このような車両用変速機の制御システムの変速動作時における制御を、図2に基づいて以下に説明する。   The control during the speed change operation of such a vehicle transmission control system will be described below with reference to FIG.
まず、ECU22は、第1回転センサ19、第2回転センサ20及びエンジン回転センサ21から選択した信号から湿式多板クラッチ17が断状態になったことを判断すると(S10)、変速段制御装置9が決定した目標変速段が、現在の変速段よりも高速段であるか否かを判定する(S20)。   First, when the ECU 22 determines from the signals selected from the first rotation sensor 19, the second rotation sensor 20, and the engine rotation sensor 21 that the wet multi-plate clutch 17 has been disengaged (S 10), the gear position control device 9. It is determined whether or not the target shift speed determined by is higher than the current shift speed (S20).
目標変速段が高速段である場合(シフトアップ)には、オイルポンプ16によりライン圧を一時的に所定の油圧値よりも増加させる(S30)。このときのライン圧は、オイルポンプ16等の性能から定まる上限値まで増加させることが好ましい。これにより、エンジンに加わる負荷が増加するため、別途実施されているエンジン回転数の調整作業である燃料噴射量のカットによるエンジン回転数の低下が促進されることになる。   When the target gear stage is a high speed stage (shift up), the oil pump 16 temporarily increases the line pressure above a predetermined hydraulic pressure value (S30). The line pressure at this time is preferably increased to an upper limit value determined from the performance of the oil pump 16 or the like. As a result, the load applied to the engine increases, and the reduction in the engine speed due to the cut of the fuel injection amount, which is a separately performed engine speed adjustment operation, is promoted.
一方、目標変速段が低速段である場合(シフトダウン)には、オイルポンプ16によりライン圧を一時的に所定の油圧値よりも低下させる(S40)。このときのライン圧は、オイルポンプ16等の性能から定まる下限値まで低下させることが好ましい。これにより、エンジンに加わる負荷が低下するため、別途実施されているエンジン回転数調整作業である燃料噴射量の増加によるエンジン回転数の増加が促進されることになる。   On the other hand, when the target shift speed is a low speed (shift down), the oil pump 16 temporarily lowers the line pressure below a predetermined hydraulic pressure value (S40). The line pressure at this time is preferably lowered to a lower limit value determined from the performance of the oil pump 16 and the like. As a result, the load applied to the engine is reduced, so that an increase in the engine speed due to an increase in the fuel injection amount, which is a separately performed engine speed adjustment operation, is promoted.
そして、エンジン回転センサ21から検出したエンジン回転数と、第1回転センサ19から検出したクラッチ回転数とを比較して、その差が変速ショックが小さくなる規定値未満となるまで待ち(S50)、規定値未満となった場合には、エンジン回転数の調整作業が完了したものと判断して、オイルポンプ16によりライン圧を所定の油圧値に戻した後に(S60)、湿式多板クラッチ17が接状態になったことを確認する(S70)。なお、ステップ50のように、エンジンとクラッチの回転数差に基づいてエンジン回転数の調整作業の完了を判断する代わりに、ライン圧の増加又は低下からのタイマーの経過時間に基づいて判断するようにしてもよい。   Then, the engine rotation speed detected from the engine rotation sensor 21 is compared with the clutch rotation speed detected from the first rotation sensor 19, and the process waits until the difference becomes less than a specified value at which the shift shock becomes small (S50). If it is less than the specified value, it is determined that the engine speed adjustment operation has been completed, and after the line pressure is returned to the predetermined hydraulic pressure value by the oil pump 16 (S60), the wet multi-plate clutch 17 is It is confirmed that the contact state is reached (S70). Instead of determining completion of the engine speed adjustment operation based on the difference between the engine and clutch speed as in step 50, the determination is made based on the elapsed time of the timer from the increase or decrease of the line pressure. It may be.
以上のように、AMT1のシフトアップ時にはエンジンの負荷が増加してエンジン回転数が低下する時間が短縮され、シフトダウン時にはエンジンの負荷が減少してエンジン回転数が増加する時間が短縮されるため、エンジン回転数の調整時間が短くなるので、変速段の変速時間を短縮することができるのである。   As described above, when the AMT 1 is shifted up, the engine load is increased and the engine speed is reduced. When the shift is down, the engine load is reduced and the engine speed is increased. Since the adjustment time of the engine speed is shortened, the shift time of the gear stage can be shortened.
このようにAMT1の変速段の変速時間が短縮することで、エンジンの回転動力が遮断される時間が短くなるため、車両の加速性能や登坂性能が向上する。また、下り坂などで変速する際に、エンジンブレーキが遮断させる時間が短くなって、エンジンブレーキの使用範囲が拡大するので、摩擦ブレーキの寿命が向上する。更には、AMT1に伝達されるエンジンの回転動力が遮断される間に消費される燃料が少なくなるため、車両の燃費が改善される。   Thus, since the time during which the rotational power of the engine is cut off is shortened by shortening the shift time of the gear stage of AMT1, the acceleration performance and the climbing performance of the vehicle are improved. In addition, when shifting on a downhill or the like, the time for the engine brake to be cut off is shortened and the use range of the engine brake is expanded, so that the life of the friction brake is improved. Furthermore, the fuel consumption of the vehicle is improved because less fuel is consumed while the rotational power of the engine transmitted to the AMT 1 is cut off.
1 AMT
2 入力軸
3 出力軸
4 副軸
9 変速段制御装置
16 オイルポンプ
17 湿式多板クラッチ
22 ECU
1 AMT
2 Input shaft 3 Output shaft 4 Sub shaft 9 Shift speed control device 16 Oil pump 17 Wet multi-plate clutch 22 ECU

Claims (2)

  1. 車両に搭載されたエンジンとクラッチ機構を介して連結する変速機と、前記エンジンを駆動源とし該エンジンのトルクに応じて定められた油圧値の油圧を発生して前記クラッチ機構を制御するオイルポンプと、前記車両の運転状態に基づいて前記変速機の目標変速段を決定する変速段制御装置と、前記変速段制御装置に基づいて前記オイルポンプを制御する制御手段とを備えた車両用変速機の制御システムにおいて、
    前記制御手段は、前記変速段制御装置により決定された目標変速段が現在の変速段よりも高速段である場合には、前記オイルポンプが発生する油圧を前記定められた油圧値よりも上げることで前記エンジンの負荷を増加させ、
    前記変速段制御装置により決定された目標変速段が現在の変速段よりも低速段である場合には、前記オイルポンプが発生する油圧を前記定められた油圧値よりも下げることで前記エンジンの負荷を減少させるとともに、
    前記変速機が前記目標変速段に変速した後は、前記オイルポンプが発生する油圧を前記定められた油圧値に戻すことを特徴とする車両用変速機の制御システム。
    A transmission connected to an engine mounted on a vehicle via a clutch mechanism, and an oil pump that controls the clutch mechanism by generating a hydraulic pressure that is determined according to the torque of the engine using the engine as a drive source. And a gear stage control device that determines a target gear position of the transmission based on the driving state of the vehicle, and a control means that controls the oil pump based on the gear speed control device. In the control system of
    The control means increases the hydraulic pressure generated by the oil pump above the predetermined hydraulic pressure value when the target shift speed determined by the shift speed control device is higher than the current shift speed. To increase the engine load,
    When the target shift speed determined by the shift speed control device is lower than the current shift speed, the engine load is reduced by lowering the hydraulic pressure generated by the oil pump below the predetermined hydraulic pressure value. And reducing
    The vehicle transmission control system according to claim 1, wherein after the transmission shifts to the target shift speed, the hydraulic pressure generated by the oil pump is returned to the predetermined hydraulic pressure value.
  2. 前記変速機が自動制御式マニュアルトランスミッションである請求項1に記載の車両用変速機の制御システム。   The vehicle transmission control system according to claim 1, wherein the transmission is an automatically controlled manual transmission.
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