JP3461673B2 - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

車両用自動変速機の変速制御装置

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JP3461673B2
JP3461673B2 JP94197A JP94197A JP3461673B2 JP 3461673 B2 JP3461673 B2 JP 3461673B2 JP 94197 A JP94197 A JP 94197A JP 94197 A JP94197 A JP 94197A JP 3461673 B2 JP3461673 B2 JP 3461673B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用自動変速機
の変速制御装置に関し、詳しくは登降坂時に走行抵抗に
応じて自動変速する装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、内燃機関を搭載する車両用自動
変速機は、車両の走行状態に応じて予め設定された変速
マップ(変速パターン、変速線)に基づいて自動的に変
速されるようになっている。つまり、車速と機関負荷
(例えば、スロットル開度)とに応じた変速段設定用の
変速パターンを制御部の記憶手段に記憶しておき、この
変速パターンに従って変速が制御されるものである。な
お、通常、変速パターンは、車速が同じであれば、機関
負荷が小さい程、シフトアップされる傾向に設定されて
いる。
【0003】しかしながら、このような従来の自動変速
制御装置では、例えば降坂時に、スロットル開度が全閉
とされる運転者の減速要求に対して、逆にシフトアップ
されることになり、その結果、減速要求に対して十分な
エンジンブレーキが得られないという問題があった。そ
こで、例えば、特開平4−4351号公報に開示される
ものでは、スロットル開度と、機関回転速度とに基づい
て機関の発生トルクを算出し、該算出した発生トルク
と、車両加速度と、車両重量と、に基づいて車両走行抵
抗を算出し、該車両走行抵抗と予め定められた所定値と
を比較することで、例えば降坂路を走行中か否かを判定
し、降坂路走行中であれば、エンジンブレーキがかかる
変速比(変速段)にダウンシフトさせるようにしてい
る。つまり、降坂路を検出したときには、エンジンブレ
ーキが効くように変速段を制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置では、運転者が減速を嫌ってアップシフト側へレンジ
セレクト操作をしたときに、運転者の意図が反映され
ず、運転性に違和感を生じさせる惧れがあった。例え
ば、車両が下り坂にさしかかり、従来の変速制御装置
(ATCU)が降坂路走行中と判定する前に、運転者が
レンジ位置切換操作によりレンジ位置をDレンジ→3レ
ンジへ切り換えてダウンシフトをさせる。その後、運転
者が減速し過ぎを感じて、これを解消すべく、レンジ位
置切換操作によりレンジ位置を3レンジ→Dレンジへ切
り換えてアップシフト要求をしたときに、従来の変速制
御装置(ATCU)が降坂路走行中と既に判定して3速
を選択していたとすると、例え運転者のレンジ位置切換
操作によるアップシフト要求があっても、従来の変速制
御装置(ATCU)ではアップシフトを行なわないこと
になるので、運転者の意図が反映されず違和感を生じさ
せる惧れがあるのである。
【0005】なお、かかる惧れは、例えば、登坂路走行
中に所定加速度を達成できるように所定変速比に自動制
御するものにおいて、運転者のアップシフトやダウンシ
フト要求があっても、これが制限され、運転者の意思が
反映されなくなる場合などにおいても生じるものであ
る。本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたもの
で、登坂・降坂走行中等に走行抵抗に応じて変速段或い
は変速比を自動制御するものにおいて、運転者の加速或
いは減速要求があったときには、運転者の意思を反映し
た変速制御を行なえるようにすることで、運転者への違
和感を抑制できるようにし、以って自動変速機の変速制
御の最適化延いては車両運転性の向上を図れるようにし
た車両用自動変速機の変速制御装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明では、走行抵抗に応じて自動変速機の変速比を
自動制御する変速比自動制御手段を含んで構成される車
両用自動変速機の変速制御装置であって、前記変速比自
動制御手段は、車両が降坂路走行中又は登坂路走行中で
あるときは、変速すべき変速段として設定される第1の
変速段が現在の変速段よりも低速段である場合に前記第
1の変速段へ制御し、前記第1の変速段が現在の変速段
よりも高速段である場合は現在の変速段のままとする一
方、車両が降坂路走行中又は登坂路走行中であっても、
運転者のレンジ切換操作によるアップシフト要求があっ
たときは、車両の走行状態に応じて平坦路走行中に設定
される第2の変速段に制御するようにした。
【0007】上記構成によれば、走行抵抗(例えば登坂
路・降坂路・平坦路など)を検出し、走行抵抗に応じて
自動変速機の変速段(或いは変速比)を、例えば目標加
速度を達成できるように自動的に制御するものにおい
て、運転者が減速し過ぎや加速し過ぎを感じ、運転者が
かかる違和感を解消するための処理(シフトレンジ位置
切換操作、特にアップシフト要求)をした場合には、当
該運転者の操作を優先させ運転者の加速或いは減速意思
を変速制御に反映させることができるので、従来のよう
に走行抵抗に応じて自動的に変速制御を行なっている場
合には運転者の意思が反映されず運転者に対して違和感
を生じさせると言った惧れを、確実に回避することがで
きる。従って、自動変速制御の最適化延いては車両運転
性の最適化を図ることできる。
【0008】請求項2に記載の発明では、前記第1の変
速段が、車両の走行状態に基づいて、降坂路走行用の降
坂路用変速マップ又は登坂路走行用の登坂路用変速マッ
プから設定され、前記第2の変速段が、車両の走行状態
に基づいて、平坦路走行用の平坦路用変速マップから設
定されるように構成した。請求項3に記載の発明では、
前記変速比自動制御手段は、車両が降坂路走行中におい
て、前記第1の変速段が現在の変速段よりも低速段であ
り、かつ、運転者によるフットブレーキ操作があった場
合に前記第1の変速段へ制御するように構成した。請求
項4に記載の発明では、前記変速比自動制御手段は、車
両が登坂路走行中において、前記第1の変速段が現在の
変速段よりも低速段であり、かつ、運転者によるアクセ
ルペダル操作があった場合に前記第1の変速段へ制御
るように構成した。
【0009】請求項2〜請求項4に記載の発明によれ
ば、比較的簡単かつ低コストな構成により、運転者の加
速意図或いは減速意図を検出し、変速制御に反映させる
ことができる。
【0010】特に、例えば運転者がアクセルの踏み込み
やブレーキの踏み込みを複数回繰り返す必要があると感
じ、アクセルの踏み込みやブレーキの踏み込み操作を軽
減すべくレンジ位置の切換操作を行なった場合には、レ
ンジ位置の切換操作を最優先し通常用(平坦路用)変
速マップを参照して変速比を設定するようにすることが
できるので、違和感解消のための運転者の操作を軽減し
ながら運転者の違和感を解消させることができ、以って
車両運転性を一層向上させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる一実施形
態を、添付の図面に基づいて説明する。図に示すよう
に、エンジン1は、その発生トルクが図示しない車両駆
動輪に伝達されるように自動変速機2に連結されてい
る。該自動変速機2は、エンジン1の発生トルクを流体
を介して入力するトルクコンバータ3と、該トルクコン
バータ3の出力を入力し変速して出力する多段式の変速
歯車機構4と、これらを駆動する図示しない油圧機構
と、を含んで構成される。5は、変速機出力軸である。
なお、変速車機構の代わりに、変速比を無段階に制御で
きる所謂無段変速機構を採用することも可能である。
【0012】前記変速歯車機構4の油圧機構には、複数
のソレノイドバルブ6A、6B等が組み込まれており、
該複数のソレノイドバルブ6A、6B等の開閉の組合せ
を切り換えることにより、変速歯車機構4が内装する各
クラッチ類の締結・開放の組合せが切り換えられ、所望
の変速段(或いは変速比)への変速が行なわれるように
なっている。
【0013】そして、前記複数のソレノイドバルブの6
A、6B等のON・OFF制御は、CPU,ROM,R
AM,A/D変換器及び入出力インタフェイス等を含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備えたコントロー
ルユニット50からの制御信号に基づいて行なわれる。
なお、コントロールユニットには、変速制御等のため、
各種のセンサ,スイッチからの信号が入力されている。
【0014】前記各種のセンサ,スイッチとしては、例
えば、前記自動変速機2の出力軸5の回転速度を検出し
て車速VSPを検出する車速センサ8、スロットル弁7
の開度(スロットル開度TVO)に応じた出力信号を発
するスロットルセンサ9、運転者により操作されるシフ
トセレクタ(図示せず)のレンジ位置を検出するレンジ
スイッチ10、エンジン1の回転速度を検出するための
クランク角センサ11等が設けられている。
【0015】ここにおいて、本発明にかかる変速比自動
制御手段、意図検出手段、運転者意図優先変速比制御手
段としての機能をソフトウェア的に備えるコントロール
ユニット50が行なう自動変速機2の変速制御を、図
、図のフローチャートに従って説明する。なお、後
述する図、図のフローチャートに示されるように、
本発明にかかる変速比自動制御手段、意図検出手段、運
転者意図優先変速比制御手段としての機能は、図、図
のフローチャートにより達成される。
【0016】ステップ1(図では、S1と記してある。
以下、同様。)では、各種センサ,スイッチからの入力
信号を読み込む。ステップ2では、現在のギア比(変速
段)をCurGとしてセットする。なお、現在のギア比
(変速段)の検出は、ギア位置センサにより検出するこ
とができるし、例えば複数のソレノイドバルブ6A、6
B等の制御状態や、コントロールユニット50のギア位
置フラグのセット状態や、変速機2の入力軸回転数と出
力軸回転数との比等から検出できるものである。
【0017】ステップ3では、エンジントルクTを算出
(検出)する。例えば、スロットルセンサ9で検出され
るスロットル開度TVOと、クランク角センサ11から
の検出信号に基づき検出されるエンジン回転速度と、に
基づいて、予め設定されたテーブル等を参照すること
で、エンジン1の発生トルクTを算出することができ
る。
【0018】ステップ4では、車速センサ8により検出
される車速VSPが、0より大きいか否か(停止中か走
行中か)を判定する。YESであればステップ5へ進
み、NOであればステップ7へ進む。ステップ5では、
車速VSPの変化度合に基づき、車両加速度αを検出す
る。なお、加速度センサを設け、かかるセンサ出力に基
づき車両加速度αを検出するようにすることもできる。
【0019】続くステップ6では、下式に基づいて、走
行抵抗R(降坂時に負の値とする)を算出(検出)す
る。 R=T×CurG×1/R−α×m ここにおいて、T:エンジントルク、CurG:変速
比、R:タイヤ半径、α:車両加速度、m:車両重量で
ある。
【0020】一方、ステップ7では、走行抵抗Rを0と
する(走行抵抗R=0)。そして、ステップ8では、算
出(検出)された走行抵抗Rが、予め設定された設定値
1より小さい(走行抵抗R<設定値1)か否かを判定す
る。YESであれば、降坂路を走行中と判定し、ステッ
プ9へ進む。NOであれば、ステップ18へ進む。
【0021】ステップ9では、降坂路走行用に設定され
た降坂路用変速マップを選択し、この降坂路用変速マッ
プから、スロットル開度TVOと、車速VSPと、に基
づいて、変速すべき変速段G1を求める。ステップ10
では、現在の変速段CurGが、ステップ9において降
坂路用変速マップから求めた変速すべき変速段G1より
大きい(CurG>G1)か否かを判定する。YESで
あればステップ11へ進み、NOであればステップ13
へ進む。
【0022】ステップ11では、ブレーキON信号が入
力されているか否かを判定する。なお、運転者がフット
ブレーキを踏んだときに、ブレーキON信号は発せられ
るように構成されている。YESであればステップ12
へ進み、NOであればステップ13へ進む。ステップ1
2では、現在の変速段CurGは、降坂時において所定
加速度を達成できる変速段G1より大きく(高速段であ
り)、かつ、運転者はブレーキペダルを踏んでおり減速
要求があるので、現在の変速段CurGを変速段G1へ
ダウンシフトすべきとして、NextGにG1をセット
する(NextG=G1)。
【0023】一方、ステップ13では、現在の変速段C
urGは、降坂時において所定加速度を達成できる変速
段G1より小さく(低速段であり)、かつ、運転者はブ
レーキペダルを踏んでおらず更なる減速要求もないの
で、ダウンシフトを行なわずに現在の変速段CurGを
維持するべきとして、NextGにCurGをセットす
る(NextG=CurG)。
【0024】続くステップ14では、運転者によるレン
ジ位置切換操作の有無を、例えばレンジスイッチ10か
らの信号に基づいて判定する。YESであれば、運転者
にはレンジ位置切換操作によるアップシフト要求或いは
ダウンシフト要求があるとして、運転者の意図を反映
(優先)させるべく、ステップ15へ進む。NOであれ
ば、運転者にはレンジ位置切換操作によるアップシフト
要求或いはダウンシフト要求がないので、ステップ12
或いはステップ13でNextGにセットされた変速段
への変速処理を行なわせるべく、ステップ17へ進む。
【0025】即ち、ステップ15では、通常走行用(例
えば、平坦路走行用)変速マップを選択し、この通常走
行用変速マップから、スロットル開度TVOと、車速V
SPと、に基づいて、変速すべき変速段G2を求める。
そして、ステップ16では、NextGにG2をセット
する(NextG=G2)。
【0026】ステップ17では、NextGにセットさ
れた変速段(G1,G2,或いはCurG)への変速処
理を行なわせるべく、複数のソレノイドバルブの6A、
6B等のON・OFF制御を行い、本フローを終了す
る。ところで、前記ステップ8において、NO判定(降
坂路でない、即ち平坦路か登坂路を走行中と判定)され
ると、ステップ18へ進むが、該ステップ18では、ス
テップ6で求めた走行抵抗Rが、予め設定された設定値
2より大きい(走行抵抗R>設定値2)か否かを判定す
る。
【0027】YESであれば、登坂路を走行中と判定
し、ステップ19へ進む。NOであれば、平坦路を走行
中であると判定し、ステップ27へ進む。ステップ19
では、登坂路走行用に設定された登坂路用変速マップを
選択し、この登坂路用変速マップから、スロットル開度
TVOと、車速VSPと、に基づいて、変速すべき変速
段G1を求める。
【0028】ステップ20では、現在の変速段CurG
が、ステップ19において登坂路用変速マップから求め
た変速すべき変速段G1より大きい(CurG>G1)
か否かを判定する。YESであればステップ21へ進
み、NOであればステップ23へ進む。ステップ21で
は、運転者のアクセルペダル踏み込みによるキックダウ
ン要求があるか否かを判定する。なお、運転者が所定以
上アクセルペダルを踏み込んだときに、キックダウン信
号が発せられるように構成されている。YESであれば
ステップ22へ進み、NOであればステップ23へ進
む。
【0029】ステップ22では、現在の変速段CurG
は、登坂時において所定加速度を達成できる変速段G1
より大きく(高速段であり)、かつ、運転者はアクセル
ペダルを所定以上踏み込んでおり加速要求があるので、
現在の変速段CurGを変速段G1へダウンシフトすべ
きとして、NextGにG1をセットする(NextG
=G1)。
【0030】一方、ステップ23では、現在の変速段C
urGは、登坂時において所定加速度を達成できる変速
段G1より小さく(低速段であり)、かつ、運転者はア
クセルペダルを所定以上踏み込んでおらず更なる加速要
求もないので、ダウンシフトを行なわずに現在の変速段
CurGを維持するべきとして、NextGにCurG
をセットする(NextG=CurG)。
【0031】続くステップ24では、運転者によるレン
ジ位置切換操作の有無を、例えばレンジスイッチ10か
らの信号に基づいて判定する。YESであれば、運転者
にはレンジ位置切換操作によるアップシフト要求或いは
ダウンシフト要求があるとして、運転者の意図を反映
(優先)させるべく、ステップ25へ進む。NOであれ
ば、運転者にはレンジ位置切換操作によるアップシフト
要求或いはダウンシフト要求がないので、ステップ22
或いはステップ23でNextGにセットされた変速段
への変速処理を行なわせるべく、ステップ17へ進む。
【0032】即ち、ステップ25では、通常走行用(例
えば、平坦路走行用)変速マップを選択し、この通常走
行用変速マップから、スロットル開度TVOと、車速V
SPと、に基づいて、変速すべき変速段G2を求める。
そして、ステップ26で、NextGにG2をセットし
(NextG=G2)、ステップ17で、NextGに
セットされた変速段G2への変速処理を行なわせるべ
く、複数のソレノイドバルブの6A、6B等のON・O
FF制御を行い、本フローを終了する。
【0033】なお、前記ステップ18において、NO判
定(即ち平坦路を走行中と判定)されると、ステップ2
7へ進むが、該ステップ27では、通常走行用(平坦路
走行用)変速マップを選択し、この通常走行用変速マッ
プから、スロットル開度TVOと、車速VSPと、に基
づいて、変速すべき変速段G2を求める。そして、ステ
ップ28で、NextGにG2をセットし(NextG
=G2)、ステップ17で、NextGにセットされた
変速段G2への変速処理を行なわせるべく、複数のソレ
ノイドバルブの6A、6B等のON・OFF制御を行
い、本フローを終了する。
【0034】このように、本実施形態によれば、走行抵
抗(例えば登坂路・降坂路・平坦路など)を検出し、走
行抵抗に応じて自動変速機の変速段(或いは変速比)
を、例えば目標加速度を達成できるように自動的に制御
するものにおいて、運転者が減速し過ぎや加速し過ぎを
感じ、かかる違和感を解消するための処理(シフトレン
ジ位置切換操作、アクセルの踏み込み、ブレーキの踏み
込み等)をした場合には、当該運転者の操作を優先させ
運転者の加速或いは減速意思を変速制御に反映させるよ
うにしたので、従来のように走行抵抗に応じて自動的に
変速制御を行なっている場合には運転者の意思が反映さ
れず運転者に対して違和感を生じさせると言った惧れ
を、確実に回避することができる。従って、自動変速制
御の最適化を図ることできる。
【0035】なお、本実施形態ではシフトレンジ位置
切換操作があったときには、変速段(変速比)のホール
ドを解除して通常用(平坦路用)変速マップを参照して
変速段(或いは変速比)を設定するようにして、シフト
レンジ位置切換操作を最優先させるようにしている。
【0036】つまり、例えば、アクセルの踏み込みやブ
レーキの踏み込み操作により運転者の違和感が解消され
る場合は、変速段(変速比)に一時ホールドすることで
必要以上にダウンシフトやアップシフトが行なわれるこ
とによる変速ショックの発生等を抑制できると共に、例
えば運転者がアクセルの踏み込みやブレーキの踏み込み
を複数回繰り返す必要があると感じ、アクセルの踏み込
みやブレーキの踏み込み操作を軽減すべくシフトレンジ
位置切換操作を行なった場合に初めて通常用(平坦路
用)変速マップを参照して変速段(或いは変速比)を設
定するようにしたので、違和感解消のための運転者の操
作を軽減しながら運転者の違和感を解消させることがで
き、以って車両運転性を一層向上させることができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、走行抵抗に応じて自動変速機の変速比を
自動的に制御するものにおいて、運転者が減速し過ぎや
加速し過ぎを感じ、運転者がかかる違和感を解消するた
めの処理(シフトレンジ位置切換操作、特にアップシフ
ト要求)をした場合には、当該運転者の操作を優先させ
運転者の加速或いは減速意思を変速制御に反映させるこ
とができるので、従来のように走行抵抗に応じて自動的
に変速制御を行なっている場合には運転者の意思が反映
されず運転者に対して違和感を生じさせると言った惧れ
を、確実に回避することができる。従って、自動変速制
御の最適化延いては車両運転性の最適化を図ることでき
る。
【0038】請求項2〜請求項4に記載の発明によれ
ば、比較的簡単かつ低コストな構成により、運転者の加
速意図或いは減速意図を検出して変速制御に反映させる
ことができ、変速ショックの軽減、違和感解消のための
運転者の操作を軽減しながら運転者の違和感を解消させ
ることができ、以って車両運転性を一層向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態における全体構成図
【図2】 同上実施形態における変速制御ルーチンのフロ
ーチャート(その1)
【図3】 同上実施形態における変速制御ルーチンのフロ
ーチャート(その2)
【符号の説明】
1 エンジン 2 自動変速機 3 トルクコンバータ 5 出力軸 7 スロットル弁 8 車速センサ 9 スロットルセンサ 10 レンジスイッチ 11 クランク角センサ 50 コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−239017(JP,A) 特開 平4−4351(JP,A) 特開 平6−81939(JP,A) 特開 平2−21066(JP,A) 特開 平8−42687(JP,A) 特開 昭60−11768(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走行抵抗に応じて自動変速機の変速を自
    動制御する変速比自動制御手段を含んで構成される車両
    用自動変速機の変速制御装置であって、前記変速比自動制御手段は、 車両が降坂路走行中又は登坂路走行中であるときは、変
    速すべき変速段として設定される第1の変速段が現在の
    変速段よりも低速段である場合に前記第1の変速段へ制
    御し、前記第1の変速段が現在の変速段よりも高速段で
    ある場合は現在の変速段のままとする一方、 車両が降坂路走行中又は登坂路走行中であっても、運転
    者のレンジ切換操作によるアップシフト要求があったと
    きは、車両の走行状態に応じて平坦路走行中に設定され
    る第2の変速段に制御する ことを特徴とする車両用自動
    変速機の変速制御装置。
  2. 【請求項2】前記第1の変速段は、車両の走行状態に基
    づいて、降坂路走行用の降坂路用変速マップ又は登坂路
    走行用の登坂路用変速マップから設定され、 前記第2の変速段は、車両の走行状態に基づいて、平坦
    路走行用の平坦路用変速マップから設定される ことを特
    徴とする請求項1に記載の車両用自動変速機の変速制御
    装置。
  3. 【請求項3】前記変速比自動制御手段は、車両が降坂路
    走行中において、前記第1の変速段が現在の変速段より
    も低速段であり、かつ、運転者によるフットブレーキ操
    作があった場合に前記第1の変速段へ制御することを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用自動変
    速機の変速制御装置。
  4. 【請求項4】前記変速比自動制御手段は、車両が登坂路
    走行中において、前記第1の変速段が現在の変速段より
    も低速段であり、かつ、運転者によるアクセルペダル操
    作があった場合に前記第1の変速段へ制御することを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用自動変
    速機の変速制御装置。
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