JPH03149459A - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents

車両用無段変速機の制御装置

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JPH03149459A
JPH03149459A JP28829989A JP28829989A JPH03149459A JP H03149459 A JPH03149459 A JP H03149459A JP 28829989 A JP28829989 A JP 28829989A JP 28829989 A JP28829989 A JP 28829989A JP H03149459 A JPH03149459 A JP H03149459A
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JP
Japan
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control
vehicle
continuously variable
variable transmission
control amount
Prior art date
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JP28829989A
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Katsumi Kono
克己 河野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
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】 技術分野 本発明は、車両用無段変速機の制御装置に関するもので
ある。
従来の技術 変速比が無段階に変化させられる無段変速機を備えた車
両が知られている。このような車両においては、予め記
憶された複数種類の関係のうち運転著の選択操作に基づ
いて選択された1つの関係から車両の走行状態に基づい
て決定された目標値が実現されるように前記変速比が調
節される。たとえば、シフト操作レバーによるローレン
ジ、セカンドレンジ、ドライブレンジへの選択操作位置
や、走行性選択スイッチによるパワー走行、エコノミー
走行への選択操作位置に対応して予め複数種類の関係が
記憶され、それら複数種類の関係のうち上記車両走行性
選択操作の操作位置に対応して指定された関係から実際
のスロットル弁開度などの要求出力量や車速に基づいて
制御目標値である目標変速比あるいは目標入力軸回転速
度が決定され、実際の変速比あるいは入力軸回転速度が
上記目標値と一致するように変速比が調節されることに
より、燃費率および運転性能などが好適に得られるよう
になっている。たとえば、特開昭5ロー138556号
公報に記載された制御装置がそれである。
発明が解決すべき課題 ところで、上記のような車両用無段変速機の制御装置に
おいては、車両走行性選択操作にともなって新たな1つ
の関係が指定されることにより関係が切り換えられると
、それまでの関係から求められていた制御目標値と新た
な関係から求められた新たな制御目標値との差によって
制御目標値が急激に変化させられるので、無段変速機の
変速比の急変により車両の走行中に変速ショックが発イ
して走行性が損なわれる場合があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、走行性選択操作に関連して制
御目標を決定するための関係が切り換えられても、その
切換に伴う無段変速機の変速比変化による変速ショック
を低減する車両用無段変速機の制御装置を提供すること
にある。
課題を解決するための手段 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、変速比が無段階に変化させられる車両用無段変速機
において、予め記憶された複数種類の関係のうち車両走
行性選択操作状態に対応する1つの関係から車両の走行
状態に基づいて決定された目標値が実現されるように、
予め記憶された制御式に基づいて制御量が決定され、そ
の制御量に基づいて前記変速比が変化させられる形式の
車両用無段変速機の制御装置であって、前記車両走行性
選択操作に伴う前記関係の切換から所定期間内は、それ
まで用いられていた前記制御式と異なる第2の制御式に
基づいて制御量を逐次決定する切換時制御量決定手段を
含むことにある。
作用および発明の効果 このようにすれば、車両の走行性選択操作に関連して制
御目標値を決定するための関係が切り換えられると、切
換時制御量決定手段により、その関係の切換から所定期
間内は、それまで用いられていた前記制御式と異なる第
2の制御式に基づいて制itが逐次決定される。このた
め、制御目標値が急激に変化しても、第2の制御式によ
り制御量が決定されることにより、その制′a−量およ
びその制御量により変化させられる実際の変速比の変化
がその制御目標値の急激な変化よりも緩やかとされるの
で、無段変速機の変速比の急変により車両の走行中に変
速ショックが発生して走行性が損なわれることが好適に
防止される。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第2図において、エンジンlOのクランク軸12はフル
ードカップリング14を介してベルト式無段変速機16
の入力軸18と連結されており、ベルト式無段変速機1
6の出力軸20は図示しない差動歯車装置などを介して
車両の駆動輪と連結されている。これにより、エンジン
10の回転力が駆動輪へ伝達される。
上記ベルト式無段変速機16の入力軸18および出力軸
20には有効径が可変な可変プーリ22および24が設
けられており、それら可変プーリ22および24間には
伝動ベルト26が巻き掛けられている。可変プーリ22
および24は、入力軸18および出力軸20に固定され
た固定回転体28および30と、入力軸18および出力
軸20に軸方向の移動可能且つ軸まわりの回転不能に設
けられた可動回転体32および34とを備えている。そ
して、油圧シリンダ36および38から上記可動回転体
32および34に加えられる推力を変更することにより
、上記固定回転体28および30と可動回転体32およ
び34との間に形成されたV溝幅、およびベルトの掛り
径が変更されるようになっている。
油タンク40に回収された作動油は油ボンブ42により
圧送され、後述の電子制御装置50により制御される調
圧弁44によりライン油圧に調圧される。このライ−ン
油圧は二次側の可変プーリ24へ推力を付与する二次側
の油圧シリンダ38へライン油路46を介して供給され
る。通常、ライン油圧は、図示しない関係式からエンジ
ン10の出力トルクT、、ベルト式無段変速機16の変
速比r C=入力軸18の回転速度Ni/出力軸20の
回転速度N、、、)などに基づいて調圧され、伝動ベル
ト26に対する挟圧力、換言すれば伝動ベルト26の張
力がその滑りを発生させない範囲で必要かつ充分な値に
維持される。
流量制御弁48は、電子制御装置50により制御される
切換弁であって、上記ライン油路46内の作動油を一次
側の油圧シリンダ36へ供給して変速比Tを小さくした
り、或いは油圧シリンダ36内の作動油をドレンへ排出
して変速比Tを大きくしたり′する。
エンジン10の吸気配管には、アクセルペダル52によ
って開閉操作されるスロットル弁54と、このスロット
ル弁54の開度THRを検出するスロットルセンサ56
が設けられている。エンジンlOには点火回路などの信
号に基づいてエンジン回転速度N、を検出するためのエ
ンジン回転センサ58が設けられている。無段変速機1
6の一次側の固定回転体28および二次側の固定回転体
30の近傍には、入力軸18および出力軸20の回転速
度N i aおよびN (I u tを検出するための
第1回転センサ60および第2回転センサ62が設けら
れている。座席の近傍に設けられたシフトレバ−64に
はその操作位置SHIを検出するためのシフトセンサ6
6が設けられている。上記シフトレバ−64は、ロー(
L)レンジ、セカンド(S)レンジ、ドライブ(D)レ
ンジ、ニュートラル(N)レンジ、りバース(R)レン
ジ、パーキング(P)レンジへ操作される。そして、車
室内には、パワー走行モードとエコノミー走行モードと
を手動により選択操作するための走行モード選択スイッ
チ68が設けられている。本実施例では、この走行モー
ド選択スイッチ68および前記シフトレバ−64が車両
走行性選択操作手段として機能する。
なお、上記パワー走行モードは車両の運動性能を重視し
た走行ができる態様であり、上記エコノミー走行モード
は経済性を重視した走行ができる態様である。
そして、前記電子制御装置50の入カボートア0には、
スロットルセンサ5−6からのスロットル弁54のスロ
ットル開度THRを表す信号(すなわちエンジン10に
対する要求出力量を表す信号)、エンジン回転センサ5
8からのエンジン回転速度N1を表す信号、第1回転セ
ンサ60および第2回転センサ62からの入力軸回転速
度N i nおよび出力軸回転速度N、□を表す信号、
シフトセンサ66からのシフト操作位WSIIを表す信
号、および走行モード選択スイッチ68から実際に選択
されている走行モード罪を表す信号がそれぞれ供給され
ている。
電子制御装置50はCPU72、ROM74、RAM7
6、および出カポ−トア8から成る所謂マイクロコンピ
ュータであり、そのCPU72は、RAM76の記憶機
能を利用しつつ予めROM74に記憶されたプログラム
に従って入力信号を処理し、変速比Tを変更するための
信号を出カボートア8を介して流量制御弁48へ出力す
るとともに、ライン油圧を変更するための信号を出カボ
ートア8を介して調圧弁44へ出力する。本実施例では
、上記ROM74には、ベルト式無段変速機16の変速
比Tを制御するための複数種類の関係、すなわちシフト
レバ−64のロー(L)レンジ、セカンド(S)レンジ
、ドライブ(D)レンジへの操作、および走行モード選
択スイッチ68のパワー走行モード、エコノミー走行モ
ードへの操作に対応した6種類の関係を表すデータマツ
プが予め記憶されている。上記データマツプは、燃費お
よび運転性能が得られるようにエンジン10を作動させ
る最適曲線である。上記CPU72は、たとえば、シフ
トレバ−64および走行モード選択スイッチ68の操作
に従って選択された1つのデータマツプから実際のスロ
ットル弁開度THRおよび車速SPDに基づいて目標回
転速度N i n  を決定し、実際の入力軸回転速度
NAfiがその目標回転速度N i m ”と一致する
ように変速比Tを変化させるように流量制御弁48を駆
動する。
次に、上記電子制御装置50の変速比制御作動の要部を
第1mのフローチャートに従って説明する。本実施例で
は、シフトレバ−64或いは走行モード選択スイッチ6
8の操作に応答してデータマツプが切り換えられて目標
回転速度N i a ”が高くなるときだけ、緩やかに
変化する遷移時目標回転速度N i a ″が用いられ
る。
ステップS1においてカウンタやフラグなどをクリアす
るよく知られた初期処理が実行された後、ステップS2
では、実際の入力軸回転速度N i 1%、出力軸回転
速度N oat 、エンジン回転速度N0、スロットル
開度THR、シフトレバ−64の操作位置SHI 、走
行モード選択スイッチ68の操作状態S−が読み込まれ
るとともに、上記出力軸回転速度N、uL、ベルト式無
段変速機16より後段に配置されている差動歯車装置な
どの減速比、および駆動輪半径などに基づいて車速SP
Dが算出される。
また、本ステップS2では、シフトレバ−64によるシ
フト操作位置SHIおよび走行モード選択スイッチ68
により選択されている走行モードsIすを表す文字変数
RNG値が第3図に示すように決定される。このRII
G値は、3ビット構成の2進数であって10進法の0乃
至2、および3乃至6を表す6種類の数値を取り得るも
のであり、前記6種類の関係を表すデータマツプに対応
している。そして、ステップS3では、予めROM74
に記憶された前記6種類の関係から上記RNG値に対応
する1つの関係が指定され、その関係から実際のスロッ
トル開度THRおよび車速SPDに基づいて目標回転速
度N i n ”が決定される。
ステップS4では、上記の関係の切換に伴う目標回転速
度N i n′″の変化に関連して第2の制御式による
制御量の決定が必要である状態(期間)を表すためのフ
ラグXMSDの内容が、たとえば第4図に示すサブルー
チンに従って決定される。すなわち、第4図のステップ
S31では先ずフラグXMSD ”の内容がrl、であ
るか否かが判断される。フラグXMSDの内容が「1」
であると判断された場合には、ステップSS2が実行さ
れないでステップS33以下が実行される。当初の状態
では、フラグXMSDの内容がrl、でないと判断され
るので、ステップS32が実行されて、文字変数RNG
値が前回のサイクルの値RNG(−1)と同じであるか
否か、すなわち目標回転速度N = n ”を求めるた
めの関係を表すデータマツプが切り換えられたか否かが
判断される。上記ステップSS2の判断が肯定される場
合には、ステップSSTにおいて今回のサイクルにおけ
るRNG値が次回のサイクルに備えてRIG(−1)と
された後、本サブルーチンが終了させられる。しかし、
上記ステップSS2の判断が否定された場合、すなわち
データマツプが切り換えられた場合には、ステップSS
3において目標回転速度N Ah″″と実際の入力軸回
転速度N!aとの制御偏差ΔNi、(=N!、”−Ni
、)が求められた後、ステップSS4において上記制御
偏差ΔN1が予め記憶された一定の判断基準値CI以下
であるか否かが判断される。この判断基準値C,は、シ
フトレバ−64によるシフトダウン操作、たとえばドラ
イブレンジからセカンドレンジへの操作によるデータマ
ツプの切換にともなう目標回転速度N i a ″の変
化幅、すなわち切換時の制御偏差ΔN i nよりも充
分に小さく、そのデータマツプの切換により変化させら
れた目標回転速度N i m に実際の入力軸回転速度
N i nが充分に接近してエンジンブレーキ感を与え
なくなる程度の変化幅値である。換言すれば、上記判断
基準値C,は、第2の制御式を用いることが必要である
ほど制御偏差ΔN inが大きいか否かを判断するため
の基準値である。
たとえば、シフトレバ−64によりドライブレンジから
セカンドレンジへ操作された当初には、制御偏差ΔN 
i nが正であって大きな値であるから、上記ステップ
SS4の判断が否定されて、ステップSS5においてフ
ラグXMSDの内容が「1」にセットされた後、前述の
ステップSSTが実行されて本サブルーチンが終了させ
られる。しかし、後述のステップS7乃至Sttのフィ
ードバック制御により制御偏差ΔN i nが判断基準
値C,より小さくなると、ステップSS4の判断が肯定
されて、ステップS36においてフラグXIlSDの内
容が「0」にリセットされる。なお、上記判断基準値C
Iは正の値であることから、シフトアップ方向のマツプ
切換時には制御偏差ΔN i nが負となるので、フラ
グχMSDの内容はr□、となる。
以上のようにしてフラグXMSDの内容が決定されると
、第1図のステップS5において前記目標回転速度N1
、′″が実際の入力軸回転速度Ni7以上であるか否か
、換言すればベルト式無段変速機16のダウンシフト状
態であるかアップシフト状態であるかが判断される。こ
のステップS5において目標回転速度N i a ”が
実際の入力軸回転速度N i a以上でないと判断され
た場合にはアップシフト状態であるので、ステップS6
においてアップシフト用制御式(1)に従ってシフトア
ップ制御量Q、が求められた後、ステップSllにおい
て上記シフトアップ制御量Quが出力され、そのシフト
アップ制御量Q、に対応して流量制御弁48が駆動され
る。これにより、制御偏差ΔN i nが小さくなる方
向に且つ制御偏差ΔN i nに応じた速度で変速比T
が変化させられる。
Q、=に、”  (Ni−Nta” )   ・・・(
1)前記ステップS5において目標回転速度N i *
 ”−が実際の入力軸回転速度N i a以上であると
判断された場合にはダウンシフト状態であるので、ステ
ップS7において前記フラグXMSDの内容が「1」で
あるか否かが判断される。上記ステップS7においてフ
ラグxisnの内容が「1」でないと判断された場合に
はステップS8において、ダウンシフト用制御式(2)
の比例ゲインに、の内容が通常時のゲインに、とされる
が、フラグX?ISOの内容が[l]であると判断され
た場合にはステップS9において、ダウンシフト用制御
式(2)の比例ゲインに、の内容が過渡時のゲインに1
セされる。このようにして比例ゲインに、の内容が決定
されると、ステップ310においてダウンシフト用制御
式(2)に従ってシフトダウン制御量Q4が求められた
後、ステップSllにおいて上記シフトダウン制御量Q
4が出力され、そのシフトダウン制御量Q4に対応して
流量制御弁48が駆動される。これにより、制御偏差Δ
N1が小さくなる方向に且つ制御偏差ΔN i aに応
じた速度で変速比Tが変化させられる。
Q、=に、  (Ni、” −Ni、)   ・ ・ 
・(2)ここで、上記通常時のゲインに、は定常走行時
の追従性や制御安定性を高めるように決定されているの
で、制御偏差ΔN isがC,より小さくてフラグXM
SDの内容が「0」である場合には、制御式(3)に梃
って変速比が制御される。しかし、過渡時のゲインに+
は、データマツプの切換に伴うダウンシフト時の目標回
転速度N i a ”の急増およびそれによる実際のN
i、の急増によってエンジンブレーキ作用による不快な
ショックが発生することを防止するために、上記通常時
のゲインに、よりも小さい値に設定されているので、制
御偏差ΔN i nがC,より大きくてフラグXMSD
の内容が「l」である場合には、フィードバック効果の
少ない制御式(4)に従って変速比が制御されることに
より、第5図に示すように入力軸回転速度N isが緩
やかに変化するように変速比Tが制御される。このため
、実際の変速比Tの変化が緩やかとされ、シフレバー6
4のドライブレンジからセカンドレンジへのシフト操作
に関連するショックの発生が好適に緩和されて、走行性
が高められる。因に、通常時の制御式(3)が用いられ
た場合には、第5図の1点鎖線に示すように急速に入力
軸回転速度N i nが変化させられて、ショックが発
生する。本実施例では、制御式(4)が過渡時に用いら
れる第2の制御式に対応する。
Q、l =K(1(Ni、” −Ni、)   ・・・
(3)Qa =に、(Ni、” −Ni、)   ・・
・(4)以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
したが、本発明はその他の態様においても適用される。
たとえば、前述の実施例では、シフトレバ−64或いは
走行モード選択スイッチ68の操作にともなってデータ
マツプが切り換えられることにより切換時の制御偏差Δ
Nifi(=Nifi”−N、。)が01より大である
とき、換言すればデータマツプが切り換えられることに
よりシフトダウン方向に目標値が変化させられ且つ変速
比Tの変化を抑制してショックを緩和する必要があると
きにだけ、制御式(4)が採用されて、滑らかに入力軸
回転速度N i sが変化させられるようになっていた
が、それに加えて或いはそれに替えて、データマツプが
切り換えられることによりシフトアップ方向に目標値が
変化させられるときにも、入力軸回転速度Niの変化を
抑制するための制御式が採用されてもよいのである。
また、前述の実施例では、制御偏差ΔN1がC。
より大である期間において第2の制御式(4)が用いら
れていたが、シフトレバ−64のD→S操作に関連した
データマツプの切換から入力軸回転速度N i aの変
化を通常時よりも抑制することが必要な予め定められた
一定時間内において上記第2の制御式(4)が用いられ
てもよいのである。
また、前述の実施例の判断基準値C,は一定値であった
が、車速SPD 、スロツトル開度TIiR、変速比T
の函数であってもよい。
また、前述の実施例の制御式(1)、(2)は比例項の
みから構成されていたが、(5)式あるいは(6)式の
ように、比例項および積分項、比例項、積分項、および
微分項から構成されてもよい、この場合、比例ゲインに
、を小さくするだけでなく、制動に関連する微分項のゲ
インに、を大きくしてもよいのである。
Qa””K−ΔNi+に、  ΔNi−dト・(5)Q
 −==K +ΔNilI+に=  ΔN、・di+K
a(dΔNi、/dt)  ・・・(6)また、前述の
実施例では、シフトレバ−64および走行モード選択ス
イッチ68の操作状態に対応して複数種類の関係が予め
記憶され、それらシフトレバ−64および走行モード選
択スイッチ6Bの操作にともなってデータマツプが切り
換えられるように構成されていたが、走行モード選択ス
イッチ68が除去された車両においても本発明が適用さ
れ得るし、走行モード選択スイッチ6Bが設けられてい
てもシフトレバ−64の操作位置に対応した数のデータ
マツプだけが記憶される形式の車両においても本発明が
適用され得るのである。
また、前述の実施例では、変速比制御の制御目標として
データマツプから目標回転速度N iaIEが決定され
ていたが、入力軸回転速度N!aおよび出力軸回転速度
N a a tから実際のベルト式無段変速機16の変
速比Tが算出された後、最適曲線に沿ってエンジン1G
を作動させるための予め記憶されたデータマツプから実
際のスロットル弁開度THRおよび車速SPDに基づい
て目標変速比T1が決定され、この目標変速比T″と実
際の変速比Tとが一致するようにベルト式無段変速比1
6の変速比Tが調節されるようにしてもよい、目標変速
比T1、目標回転速度Ni+a”、および車速SPDに
対応する出力軸回転速度N o a &の間には、r”
 =N−t /N isなる関係があるから、上記の変
速比制御と前述の実施例の変速比制御とは実質的に同じ
である。
また、前述の実施例では、エンジン10の出力を調節す
るためのスロットル弁54の開度THRが目標回転速度
N i a t″″を決定するパラメータとして用いら
れていたが、それに替えて、アクセルペダル、燃料噴射
量調節レバーなどの操作量、吸気管負圧、燃料噴射量が
エンジン出力量を表す量として用いられてもよいのであ
る。
また、前述の実施例ではベルト式無段変速機16が採用
されていたが、トラクシシン形式の無段変速機などの他
の形式であってもよいのである。
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、第2図の実施例における変速比制御作動の要
部を示すフローチャートである。第2図は、本発明の一
実施例を示す車両の動力伝達機構および変速比制御機構
を示すブロック線図である。 第3図は、第1図の作動の説明に用いられるRNG値と
シフトレバ−および走行モード選択スイッチの操作状態
との関係を示す図である。第4図は、第1図のフラグX
MSDを決定するためのサブルーチンの作動を説明する
フローチャートである。第5図は、第2図の実施例の作
動の説明におけるシフトレバ−のシフトダウン操作に伴
う入力軸回転速度の変化を説明する図である。 lO:エンジン 16:ベルト式無段変速機 50:電子制御装置(変速比制御手段)ステップS9,
310:切換時制御量決定手段出願人  トヨタ自動車
株式会社 1g111 □          llII2fl!I1u   
      l 第3融 l      RNGI直       l第4節 人13!*li)転遼覆      レニ、乙−↓ チー279プtn段

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 変速比が無段階に変化させられる車両用無段変速機にお
    いて、予め記憶された複数種類の関係のうち車両走行性
    選択操作状態に対応する1つの関係から車両の走行状態
    に基づいて決定された目標値が実現されるように、予め
    記憶された制御式に基づいて制御量が決定され、該制御
    量に基づいて前記変速比が変化させられる形式の車両用
    無段変速機の制御装置であって、 前記車両走行性選択操作に伴う前記関係の切換から所定
    期間内は、それまで用いられていた前記制御式と異なる
    第2の制御式に基づいて制御量を逐次決定する切換時制
    御量決定手段を 含むことを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。
JP28829989A 1989-11-06 1989-11-06 車両用無段変速機の制御装置 Pending JPH03149459A (ja)

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