JPH03168468A - 車両用自動変速機 - Google Patents

車両用自動変速機

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JPH03168468A
JPH03168468A JP30312889A JP30312889A JPH03168468A JP H03168468 A JPH03168468 A JP H03168468A JP 30312889 A JP30312889 A JP 30312889A JP 30312889 A JP30312889 A JP 30312889A JP H03168468 A JPH03168468 A JP H03168468A
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Shinpei Nakaniwa
伸平 中庭
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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〉 本発明は車両用自動変速機に関し、詳しくは、車両に搭
載されるトルクコンバータ式自動変速機における変速シ
ョックの対策技術に関する。
〈従来の技術〉 トルクコンバータ式自動変速機においては、変速ショッ
ク低減を図るため、オイルボンブから吐出されるオイル
を、例えば機関のスロットル弁開度等の機関運転条件に
応じた適当なライン圧に調整してから、自動変速機の各
変速要素を制御する油圧回路に供給するのが一般的であ
る(実開平l一106660号公報等参照)。
〈発明が解決しようとする課題) しかしながら、ライン圧を変速ショック回避のために低
く設定すると、ギヤ等の締結力が弱まり、無用なスリッ
プが発生し、伝達効率が著しく低下する他、最悪の場合
はクラッチ等が摩擦で壊れる惧れがあるため、ライン圧
を変速シゴックを十分に回避できる程度に低く設定する
ことができないのが実情であった。
また、上記のようにライン圧制御だけでは、変速ショッ
クを良好に回避できないため、変速による駆動輪トルク
変動の発生するタイミングを、ライン圧を調整してから
予測し、駆動輸トルク変動の発生タイミングに合わせて
機関の吸入空気量を絞ったりして機関出力トルクを制御
すると、真のトルク変動タイミングを精度良く予測する
ことができないために、却って変速シゴックを助長する
場合があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関出
力トルクの制御によって変速シジックを良好に低減でき
る車両用自動変速機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) そのため本発明では、第1図に示すように、機関出力ト
ルクをトルクコンバータを介して変速機構に伝達するよ
う構威された車両用自動変速機において、 前記変速機構のアウトプットシャフトにおけるトルクを
検出するトルクセンサと、このトルクセンサで検出され
るトルクの変化割合を演算するトルク変化割合演算手段
と、変速機構の変速動作中にトルク変化割合演算手段で
演算されたトルクの変化割合に基づいて前記トルクの変
動を抑止する方向に機関出力トルクを増減制御する機関
出力トルク増減制御手段と、を設けるようにした。
ここで、機関出力トルク増減制御手段が、吸気系の開口
面積.点火時期.空燃比の少なくともひとつを可変制御
することで機関出力トルクの増減制御を行うよう構成す
ることが好ましい.く作用〉 かかる構成によると、トルクセンナによって変速機構の
アウトプットシャフトにおけるトルクが検出され、トル
ク変化割合演算手段は、このトルセンサにより検出され
たトルクの変化割合を演算する。そして、機関出力トル
ク増減制御手段は、変速機構の変速動作中において、前
記トルクの変化割合に基づきトルクの変動を抑止する方
向に機関出力トルクを増減制御する。
即ち、車両の乗員に対する変速ショックと直接相関する
アウトプットシャフトのトルクを検出し、変速動作中に
おいて該トルクの変動を監視して機関出力トルクを増減
制御することにより、アウトプットシャフトのトルクの
変動を抑止して変速ショックの発注を防止するものであ
る。
機関出力トルクの増減制御は、吸気系の開口面積,点火
時期,空燃比の少なくともひとつを可変制御することで
行うようにすれば良い。
〈実施例〉 以下に本発明の実施例を説明する。
一実施例を示す第2図において、図示しない車両に搭載
される内燃機関1には、トルクコンバータ式自動変速機
2が付設されており、かかるトルクコンバータ式自動変
速機2を介して伝達される機関出力トルクが、デフアレ
ンジャルギャ3を介して左右の駆動輪4a,4bに加わ
るようになっている。
前記内燃機関1は、該機関1に付設された図ししない各
種センサ(エアフローメータ,クランク角センサ,水温
センサ)からの各種検出信号を人力する機関制御用のコ
ントロールユニット(ENG−C/U)5によって、燃
料供給量や点火時期を制御されるようになっている。
また、前記トルクコンバータ式自動変速機2は、機関出
力軸を介して取り出される機関出力トルクが、トルクコ
ンバータ6を介して変速機構7に伝達されるようになっ
ており、ここでは、変速機構7に対する入力軸をインプ
ットシャフト8とし、また、変速機構7からの出力軸を
アウトプットシャフト9とする。
かかるトルクコンバータ式自動変速機2による変速動作
を制御するATコントロールユニット(AT − C/
tJ) 10には、運転者によって操作される図示しな
いシフトレバーに設けられたインヒビタースイッチから
の信号や、アクセルベダル11に連動して機関吸気系の
開口面積(即ち、吸入空気量)を制御するスロットル弁
12の開度信号TVO、また、車両の走行速度を検出す
る図示しない車速センサからの車速信号vsp,更に、
前記イップットシャフト8及びアウトプットシャフト9
それぞれの回転数信号Nin+ Nout等が入力され
、かかる入力信号に基づいて変速動作を制御するように
なっている。
また、本実施例に示す車両には、前後車輪の回転数差か
ら駆動輸の滑りを検出し、滑りが検出されたときに機関
出力トルクを低下させて滑り発生を抑止する所謂トラク
シジンコントロールシステム(TCS)が備えられてお
り、かかるトラクシランコントロールシステムの動作を
制御するTSCコントロールユニット(TCS − C
/U)13は、入力される前輪回転数と後輪回転数とに
基づいて駆動輪の滑りを検出したときに、前記スロット
ル弁l2の下流側に設けられた補助スロットル弁(第2
スロットル弁)14の開度を絞ることにより、アクセル
ペダル11によるスロットル弁12の開度とは独立して
機関出力トルクを低下させる.また、本実施例では、前
記変速機構7のアウトプットシャフト9にトルクセンサ
l5を設けてあり、変速機構7を介して取り出されるト
ルク(以下、アウトプットシャフト9におけるトルクを
単にトルクと記す。)を検出し、かかるトルク検出信号
を、前記ENG−C/U5とT S C − C/Ul
3とにそれぞれ出力する。尚、通常の機関制御及びトラ
クシゴンコントロールでは前記トルクセンサl5の検出
信号は不要であるが、後述する本実施例に関わる変速シ
ッック対策制御のためにトルクセンサ15の検出信号が
必要となる。
ここで、前記トルクセンサ15の詳細を、第3図〜第5
図を参照しつつ説明する。
前記トルクセンサl5は、第3図に示すように、アウト
プットシャフト9の途中に設けた磁歪シャフト31と、
この磁歪シャフト3lを軸心として巻回固定された一対
のコイルLL,L2とにより横或されている。尚、第3
図において、35は磁歪シャフト31を軸支するボール
ベアリングである。
前記磁歪シャフト3工は、磁気感度が高くヒステリシス
の小さな磁歪材により形威されると共に、前記一対のコ
イルLl,L2に囲まれる部分に全周に渡ってそれぞれ
軸方向に対して45゜をなす複数のスリット32. 3
3を形威してある。尚、コイルLlに囲まれるスリット
32とコイルL2に囲まれるスリット33とは相互に直
交するように、互いに軸方向に対する傾き方向を変えて
ある。
前記一対のコイルLl,L2は、第4図に示すように同
一抵抗4fiRである4つの固定抵抗R.,R..R3
,Raと1つの調整抵抗R0とによって回路を構成する
ようにしてある。ここで、コイルL1と抵抗R..R.
とが直列接続され、また、コイルL2と抵抗R..R.
とが直列接続されており、これらの直列回路は相互に並
列に接続され、かつ、その両端に周波数fの交流電源V
を接続してある.更に、抵抗R3,R4に対してそれぞ
れ並列となるように調整抵抗R0を接続してある。そし
て、抵抗R−.R4の端子電圧V,,V,が差動増幅器
34に入力され、この差動増幅器34の出力Vがセンサ
出力として取り出される。
即ち、前記コイルLL,L2それぞれの自己インダクタ
ンスは、 となる。ここで、前記μは磁歪材透磁率、Nはコイル巻
数、Sは磁路断面積、lは磁路平均長さである。
また、コイルLl,L2に流れる各電流i.,t.は、 ■ となる. また、V,=i,XR,V.=i.XRであるから、セ
ンサ出力v=Vt−V,は、コイルLl,L2それぞれ
の自己インダクタンス増減変化に応して変化することに
なる。
一方、コイルLL,L2に交流を加えると、磁歪シャフ
ト31表面に磁路が形威されるが、この磁歪シャフト3
1には前述のように軸方向に対して45゜{頃いたスリ
ット32.33が設けられているため、仔支路はこのス
リット32.33に沿って形或される。トルクTを磁歪
シャフト31に加えると、図中に示すように軸方向に対
する45゜方向に引張り応力十σが発生すると共に、こ
の引張り応力+σと直角方向に圧縮応力一σが発生する
正特性の磁歪材の場合、第5図に示すように、引張り応
力十σにより透磁率μが増加(圧縮応力一σでは透磁率
μが減少)する性質を有しているため、磁歪シャフト3
lにトルクTを加えると、LL(十σ);μ増→L1増
→il滅→V1減L2(一σ);μ減峠L2滅=+12
増峙V2増となって、トルクTの増大に応じて増大する
出力Vが発生することになる。
尚、第5図において、磁化I=帯磁率χ×磁界H,磁歪
材透磁率μ=1+4πχ、磁気感度B−H+4πr=H
C1+4πχ)一透磁率μ×Hである。また、磁歪シャ
フト31にトルクTを加えない状態で出力Vがゼロとな
るように、調整抵抗R0によりV,=V,となるように
調整する。
次に上記トルクセンサ15を用いた変速ショック低減制
御を、第6図〜第8図のフローチャートにそれぞれ示す
プログラムに従って説明する.尚、本実施例において、
トルク変化割合演算手段と機関出力トルク増減制御手段
としての機能は、前記第6図〜第8図のフローチャート
に示すようにソフトウエア的に備えられている. 第6図のフローチャートに示すプログラムは、AT −
 C/U10によって行わーれる変速制御を示すもので
あり、まず、ステップl(図中ではS1としてある。以
下同様)では、スロットル弁12の開度TVO及び車速
VSPを人力する。
そして、次のステップ2では、予め車速vSPとスロッ
トル弁開度TVOとをパラメータとして設定されている
変速パターンのマップから、現状のVSPとTVOとに
対応するギヤ位置nextgpを検索して求める。
ステップ3では、現状のギヤ位置curtgpと、前記
ステップ2で求めた運転条件に対応するギヤ位置nex
tgpとを比較し、変速動作の必要があるか否かを判別
する. ここで、現状のギヤ位置ct+rtlB+と運転条件対
応のギヤ位置nextgpとが異なるときには、変速動
作を必要としている状態であり、このときにはステップ
4へ進んで変速信号をT C S − C/U13とE
NG − C/U5とに出力して、T C S − C
/[J13とENG−C/U5とにAT− C/UIO
が変速制御を行うことを知らせる。
そして、次のステップ5では、予めスロットル弁開度T
VOに対応させて記憶してある変速時用のライン圧マッ
プから、現状の変速制御に適合するライン圧を検索して
求める。
ステップ6では、ステップ3における現状のギヤ位置c
ur tgpと運転条件対応のギヤ位置neXtgpと
が異なるという判別が、今回初めてなされたものである
か否かを判別し、初めてであるときにはステップ7へ進
む。
ステップ7では、ステップ5でマップから検索して求め
た変速時用のライン圧を目標ライン圧としてセットして
、今回の変速動作に適合したライン圧に調整されるよう
にすると共に、図示しないシフトソレノイドを制御して
変速動作が行われるようにする。
一方、ステップ6で、現状のギヤ位置curtgpと運
転条件対応のギヤ位置nextgpとが異なるという判
別が初回でないと判別されたときには、既に、ステップ
7における所定の変速用制御がセットされているから、
そのまま本プログラムを終了させる。
また、ステップ3で現状のギヤ位置curtgpと運転
条件対応のギヤ位置nextgpとが一致すると判別さ
れると、ステップ8へ進み、変速機構7に対するアウト
プットシャフト9の回転数Nとインプットシャフト8の
回転数Ninとの比を演算し、その結果をRatioに
セットする。
そして、次のステップ9では、上記ステップ8で演算さ
れた入力と出力との回転数比であるRatioが、ステ
ップ2で検索される運転条件対応のギヤ位置nextg
pのギヤ比に対応するものであるか否かを判別する。
ここで、Rattoがギヤ位?ffinextgpのギ
ヤ比に対応しているときに−は、ギヤ位置nextgp
に実際のギヤが変速されていることを示すから、ステッ
プ10へ進み、TCS − C/U13及びENG −
 C/U5に変速終了信号を出力して、変速動作が終了
していることを知らせる。
また、次のステップ11では、各ギヤ位置に対応する非
変速状態におけるライン圧を、スロットル弁開度TVO
に対応して記憶してあるマップから、現状のギヤ位置及
びスロットル弁開度TVOに対応するライン圧を検索し
て求め、このライン圧を目標ライン圧としてセットする
次に、ENG−C/U5によって行われる変速動作対応
の燃料制御を、第7図のフローチャートに示すプログラ
ムに従って説明する. まず、ステップ21では、トルクセンサ15によって検
出されるアウトプットシャフト9におけるトルクを入力
し、次のステップ22では、ステップ9で入力したトル
クに基づいて所定時間当たりのトルク変化割合ΔTを演
算する。
そして、ステップ23では、AT − C/UIOから
出力される変速信号・変速終了信号に基づき、変速機構
7が変速動作中であるか否かを判別し、変速動作中であ
るときには、前記トルク変化割合ΔTに基づいて機関出
力トルクを制御すべくステップ24以降へ進む。
ステップ24では、トルク変化割合ΔTに対応して燃料
供給量の補正係数hmrを記憶してあるマップから、前
記ステップ22で演算された八Tに対応する燃料補正係
数hmrを検索して求める。
ここで、ΔTがプラスの値であってトルクの増大傾向を
示しているときには、燃料補正係数hmrはΔTの絶対
値の増大に応じて基準値である1.0よりも小さな値に
設定され、かかる燃料補正係数hmrが乗算される燃料
供給ITiをトルクが急激に増大しているときほど大き
な割合で減量補正するようにしてある。
また、前記ΔTがマイナスの値であってトルクの減少傾
向を示しているときには、燃料補正係数hmrはΔTの
絶対値の増大に応じて基準値である1.0よりも大きな
値に設定され、かかる燃料補正保数hmrが乗算される
燃料供給tTiをトルクが急激に減少しているときほど
大きな割合で増大補正するようにしてある。
従って、トルクが増大しているときには燃料減量(空燃
比リーン化)によって機関出力トルクが減少させ、また
、トルクが減少しているときには燃料増量(空燃比リッ
チ化)によって機関出力を増大させることになり、これ
によって、変速動作中におけるトルクの増減変化を抑止
する.次のステップ25では、ΔTに対応して点火進角
値の補正値hadvを記憶してあるマップから、ステッ
プ22で演算されたΔTに基づいて進角補正値hadv
を検索して求める。この進角補正値hadvも、前記燃
料補正係数hmrと同様に、トルクが増大(減少)傾向
にあるときには機関出力トルクを減少(増大)させるよ
うに、ΔTがプラスであるときにはマイナスの値に設定
されて遅角補正され、ΔT′がマイナスであるときには
プラスの値に設定されて進角補正されるようにマップ設
定されている。
ステップ26では、ステップ24でΔTに基づいてマッ
プから検索して求めた燃料補正係数hmrを用いて燃料
噴射弁等の燃料供給装置による燃料供給ITiを以下の
式に従って演算する。
Ti4−Tp×αXhmrXCOEF+Ts上記演算式
において、Tpは基本燃料供給量であり、機関1の吸入
空気流量Qと機関回転速度Nとに基づきTp=KxQ/
N (Kは定数)として算出される。αは、空燃比フィ
ードバック補正係数であり、排気系に設けた酸素濃度セ
ンサにより検出される排気中の酸素濃度を介して検出さ
れる空燃比を目標空燃比にフィードバック補正するもの
である。また、COEFは、機関lの冷却水温度等の運
転条件に応じて設定される各種補正係数であり、Tsは
バッテリ電圧による燃料噴射弁の有効噴射時間の変化を
補正する補正分である。
次のステップ27では、前記ステップ25でマップから
検索して求めた進角補正値hadvに基づいて補正して
最終的な点火時期ADVの設定を行う。
ENG−C/U5には予め前記基本燃料噴射itTpと
機関回転速度Nとによって区分される運転領域毎に基本
進角値advを記憶したマップが設定されており、ここ
では、このマップから検索して求めた基本進角値adv
に、前記進角補正値hadVを加算して最終的な点火時
期ADVを設定する。
従って、進角補正値hadvがプラスであるときには、
基本進角値advが進角補正され、進角補正値hadv
がマイナスであるときには、基本進角値advが遅角補
正され、結果、機関出力トルクの変化を抑止する方向に
点火時′MADVが補正設定される。
このようにして、Δ丁に基づいて燃料供給lTi及び点
火時期ADVを補正設定すると、かかる補正結果を、次
のステップ28で出力して、燃料噴射tTiに基づいて
燃料供給制御、及び、点火時期ADVに基づいて点火制
御が行われるようにする。
尚、変速動作中でないときには、前記燃料補正係数hm
r及び進角補正値hadvによる補正を加えないで燃料
供給量Ti,点火時期ADVが設定される。
このように、変速動作中にアウトプットシャフト9にお
けるトルク変化を抑止する方向に燃料供給iiTi(換
言すれば空燃比)及び点火時期AD■を補正して機関出
力トルクを増減制御すれば、変速動作中において駆動輪
4a,4bに加わるトルクが急変して変速ショックとな
ることを防止できる。然も、本実施例では、アウトプッ
トシャフト9におけるトルクの変動時期を予測して機関
出力トルクを制御するのではなく、トルク変動を直接に
検出して機関出力トルクを制御するから、最適時期に機
関出力トルクの制御して確実に変速シゴックの発生を回
避することができる。
また、上記のように機関出力トルク増減制御によって変
速ショックの発生を回避できれば、ライン圧を大幅に低
下させて変速シゴックの発生を回避する必要がなく、ラ
イン圧の低下による耐久性の悪化を防止できる。
次に第8図のフローチャートに示すプログラムに従って
、TCS−C/U13による変速動作中の機関出力トル
ク制御を説明する。
T C S − C/U13は、前述のように通常は、
駆動輪の滑りを検出して、トラクシツンを回復させるべ
く機関出力トルクを絞る制御を行うが、本実施例では、
後述するように変速動作中の機関出力トルクの制御も行
い、変速ショックの回避制御を前記ENG−C/U5と
共に担う。
第8図のフローチャートに示すプログラムにおいて、ま
ず、ステップ31では、トルクセンサ15によって検出
されたアウトプットシャフト9のトルクを入力し、次の
ステップ32では前記トルクの変化割合ΔTを演算する
ステップ33では、AT − C/UlOからの変速信
号に基づいて変速動作中であるか否かを判別し、変速動
作中であるときには、トラクションコントロールとは独
立して補助スロットル弁14の開度制御を行うべくステ
ップ34へ進む。
ステップ34では、前記トルク変化割合ΔTに対応して
補助スロットル弁14の目標開度補正値ΔtVOを記憶
したマップから、前記ステップ32での算出結果のΔT
に対応する目標開度補正値Δtv0を検索して求める。
前記目標間度補正値ΔtvOは、ΔTがプラスでトルク
の増大傾向を示しているときにはマイナスの値に設定さ
れて開度を減少補正し、ΔTがマイナスでトルクの減少
傾向を示しているときにはプラスの値に設定されて開度
を増大補正するようにしてある。
次のステップ35では、現状の補助スロットル弁(第2
スロットル弁> 14の目標開度を前記補正値Δtvo
で補正した目標開度に基づいて開度制御がなされるよう
にする。
このように、トルクの変化割合ΔTに基づき、トルクが
増大傾向にあるときには補助スロットル弁14の開度(
吸気系の開口面積)を絞って機関出力トルクを減少させ
、また、トルクが減少傾向にあるときには補助スロット
ル弁14の開度を増大させて機関出力トルクを増大させ
、変速動作中におけるトルクの危,変を回避する方向に
機関出力トルクが制御されるから、かかる制御からも変
速動作中における変速シゴックの発生を回避することが
でき、然も、トルクを直接検出して補助スロットル弁1
4の開度を制御するから、トルクの急変にタイミングを
合わせて機関出力トルクを制御できる.尚、本実施例で
は、燃料供給lTi,点火時期ADV及び補助スロット
ル弁14開度を、変速動作中に検出されたアウトプット
シャフト9のトルク変動に応じて制御して機関出力トル
クを調整したが、前記3つの制御対象のうち1つのみ又
は2つを制御するようにしても良い。
また、燃料供給i1Tiの減少補正の代わりに燃料供給
を停止させる制御゛を行うようにしても良い.更に、ト
ラクションコントロール用の補助スロットル弁14の代
わりに、スロットル弁12をバイパスして設けられた補
助空気通路に介装されたアイドル回転速度制御用の電磁
弁の開度を制御するようにしても良い。
く発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、変速機構のアウ
トプットシャフトのトルクを検出し、変速動作中にトル
ク変化割合に基づいてトルクの変動を抑止する方向に機
関出力トルクを増減制御するようにしたので、変速動作
中にアウトプットシャフトのトルク変動を抑止する機関
出力トルク制御がタイミング良く行え、変速シぢツクの
発生を精度良く回避することができると共に、機関出力
トルクの制御によって変速ショックが回避されるから、
ライン圧を必要以上に低下させる必要がなく変速機構の
耐久性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すシステム概略図、第3図は同上実施
例におけるトルクセンサの詳細を示す部分断面図、第4
図は第3図示のトルクセンサにおけるトルク検出回路を
示す回路図、第5図は第3図示のトルクセンサのトルク
検出特性を示す線図、第6図〜第8図はそれぞれ同上実
施例における変速シジック回避に関わる各種制御を示す
フローチャートである。 1・・・内燃機関  2・・・トルクコンバータ式自動
変速機  5・・・ENG−C/U   6・・・トル
クコンバータ  7・・・変速機構  8・・・インプ
ットシ中フト 9・・・アウ トプットシャフト lO・・・A T − C/U 13・・・TCS C/U 14・・・補助 スロットル弁 l5・・・トルクセンサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)機関出力トルクをトルクコンバータを介して変速
    機構に伝達するよう構成された車両用自動変速機におい
    て、 前記変速機構のアウトプットシャフトにおけるトルクを
    検出するトルクセンサと、 該トルクセンサで検出されるトルクの変化割合を演算す
    るトルク変化割合演算手段と、 変速機構の変速動作中に前記演算されたトルクの変化割
    合に基づいて前記トルクの変動を抑止する方向に機関出
    力トルクを増減制御する機関出力トルク増減制御手段と
    、 を設けたことを特徴とする車両用自動変速機。
  2. (2)前記機関出力トルク増減制御手段が、吸気系の開
    口面積、点火時期、空燃比の少なくともひとつを可変制
    御することで機関出力トルクの増減制御を行うよう構成
    されたことを特徴とする請求項1記載の車両用自動変速
    機。
JP1303128A 1989-11-24 1989-11-24 車両用自動変速機 Expired - Lifetime JPH0833175B2 (ja)

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JP1303128A JPH0833175B2 (ja) 1989-11-24 1989-11-24 車両用自動変速機

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