JPH03265756A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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JPH03265756A
JPH03265756A JP6486690A JP6486690A JPH03265756A JP H03265756 A JPH03265756 A JP H03265756A JP 6486690 A JP6486690 A JP 6486690A JP 6486690 A JP6486690 A JP 6486690A JP H03265756 A JPH03265756 A JP H03265756A
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JP
Japan
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friction element
hydraulic friction
longitudinal acceleration
hydraulic
brake
Prior art date
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Application number
JP6486690A
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English (en)
Inventor
Shinji Watabe
晋治 渡部
Kouji Hasunaka
蓮中 浩二
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH03265756A publication Critical patent/JPH03265756A/ja
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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] この発明は、自動変速機の変速時の油圧式摩擦要素の切
換えを滑らかにするための自動変速機の制御装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕
従来の自動変速機の制御装置としては、例えば実開昭6
2−177953号公報に開示されたものがある。
この開示された装置は、油圧式摩擦要素の油圧供給回路
中に配置された電気油圧変換バルブの人力ポートと出力
ポートに夫々圧力センサを設け、この電気油圧変換バル
ブから上記油圧式摩擦要素へ供給される油体積を上記圧
力差から計測し、上記摩擦要素が実質上締結されるまで
の許容ストローク体積を越えるまでの間、上記電気油圧
変換バルブの吐出量を最大値で出力することにより、実
質的な締結動作までの時間を短縮している。
[発明が解決しようとする課題] 従来の自動変速機の制御装置は以上のように構成されて
いるので、複数の油圧式摩擦要素ごとに電気油圧変換バ
ルブを配した構成の場合、多数の圧力センサを必要とし
、コスト高となる課題があった。
また、油圧式摩擦要素の許容ストローク体積の経時変化
や個体差に対する締結動作時間の短縮化が得られず、ま
た、圧力差から流量計測する場合には、油温度で流量係
数が変化するために、計測誤差を生しやすく、油圧式摩
擦要素の切換えタイミングが安定しない等の問題点があ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、変速時の油圧式摩擦要素の結合動作に伴なう
ピストン無効ストローク時間を短縮できるとともに、油
圧式摩擦要素の切換えタイミングが安定して得られる自
動変速機の制御装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る自動変速機の制御装置は、車両の前後加
速度を検出する車両前後加速度検出手段と、この車両前
後加速度の変化を演算する車両前後加速度変化演算手段
と、この車両前後加速度変化演算手段からの演算値に基
づいて、油圧式摩擦要素の結合開始状態を検出する結合
開始点検出手段と、油圧式摩擦要素への供給油圧を制御
する電気油圧変換バルブと、結合開始点検出手段で油圧
式摩擦要素の結合開始点を検出するまで電気油圧変換バ
ルブの吐出量を最大値に設定する電気油圧変換バルブ制
御手段とを設けたものである。
〔作 用〕
この発明における自動変速機の制御装置は、車両の前後
加速度検出手段から車両前後加速度変化演算手段を介し
て得られた車両前後加速度変化値に基づいて、結合開始
点検出手段で油圧式摩擦要素の結合開始状態を検出する
ことにより変速指令時から油圧式摩擦要素が結合開始点
に達するまでの間、電気油圧変換バルブ制御手段で電気
油圧変換バルブの吐出量を最大値に設定して、油圧式摩
擦要素の結合動作に伴うピストンの無効ストローク時間
が最短時間になるように制御するとともに、油圧式摩擦
要素の切換えタイミングを安定的に行なう。
〔実施例〕
以下、この発明の自動変速機の制御装置の実施例を図に
ついて説明する。第1図はその一実施例の概略要部構成
を示すブロック図であり、図において、■はエンジン、
2はエンジン1により駆動される入力要素(以下、ポン
プインペラという゛)21で内部の作動油を回し、この
作動油により図示しないステータによる反力下で出力要
素(以下、タービンランナという)22をトルク増大さ
せつつ回転させるトルクコンバータである。
3はトルクコンバーク2のタービンランナ22に連結し
た軸を変速機人力軸31とし、タイヤに動力を伝達する
軸を変速機出力軸32として、車両の走行状態に応した
変速比を与える補助変速機である。
4は補助変速機3内に図示しない油圧式摩擦要素への供
給油圧を制御するための油圧制御部である。
5は入力信号として、トルクコンバータ2のポンジイン
ペラ回転パルス51、タービンランナ回転パルス52お
よび補助変速機出力軸回転パルス53の信号を図示しな
い歯車と電磁ピックアップから検出したものとソフトレ
バーの選択位置で閉しるスイッチを複数個有し、スイッ
チの開閉状態でその位置を検出するためのシフトレンジ
信号54とアクセルペダルに連結し、その踏込量に対応
して変化するエンジンのスロットル開度量をポテンショ
メータで電圧値に変換して検出するスロットル開度セン
サから出力されるスロットル開度信号55と、本体を車
体の一部に固定し、歪ゲージを接着した片持梁の先端、
に重錘を取りつけ、車両の前後方向の加速度に比例した
力を受けて電気的出力が得られる図示しない加速度セン
サからの車両前後加速度信号56とを人力し、マイクロ
コンピュータを主な構成要素とする制御ユニットである
この制御ユニント5は、上記の各情報に基づいて車両の
走行状態に適した変速段を決定し、変速段の移行に必要
な油圧制御信号57を出力信号として抽圧制御装置4内
の図示しないソレノイトハルブへ出力するものである。
第2図はダブルピニオン方式のプラネタリギヤセット1
組を用いた前進3段の補助変速機の模式この第2図にお
いて、20はエンジンにより駆動され、トルクコンバー
タ2のポンプインペラ21と一体で回転するエンジンク
ランク軸、31はトルクコンバータ2のタービンランチ
22′と一体で回転し補助変速機3に駆動力を伝えるト
ルクコンバータ2の出力軸でもあり、補助変速機の人力
軸である。
33はダブルビニオン方式のプラネタリギヤセットで、
このプラネタリギヤセット33はフォワードサンギヤ3
4、リバースサンギヤ35、リングギヤ36、ショート
ピニオン37、ロングビニオン38、キャリヤ39から
なるものである。
上記フォワードサンギヤ34はリヤクラッチC2を介し
て、またリバースサンギヤ35はフロントクラッチC1
を介してそれぞれトルクコンバータ2の出力軸31に連
結している。
また、B1はロー・リバースブレーキ、B2はセカンド
ブレーキ、3Cはトランスミッションケースで、ロー・
リバースブレーキB1はキャリヤ39のケース3Cへの
固定、解放を行ない、セカンドブレーキB2はリバース
サンギヤ35のケース3Cへの固定、解放を行なう。リ
ングギヤ3Gは補助変速機3の出力軸32に結合してい
る。
第3図は、この自動変速機の油圧制御回路のブロック図
であり、図中の40はエンジンlのクランク軸20上に
設けられたオイルポンプである。
41はオイルポンプ40で発生した油圧をライン圧とし
て一定に調圧するためのプレッシャーレギュレークバル
ブ、42はシフトレバ−に直結して動作するシフトコン
トロールバルブ、43〜45はそれぞれロー・リバース
ブレーキBl、セカンドブレーキB2、フロントクラッ
チC1への供給油圧をたとえばデユーティ制御によって
コントロールするためのデユーティソレノイドバルブで
ある。
C2ばリヤクラッチで、前進時にシフトコントロールバ
ルブを介して油圧が供給され、結合状態となる。
各変速段における摩擦要素の結合動作の組み合せは、前
進時にはリヤクラッチc2が結合していて、1速ではロ
ー・リバースブレーキB1.2速ではセカンドブレーキ
B2.3速ではフロントクラッチC1が結合状態となる
後退時には、フロントクラッチCIとロー・リバースブ
レーキB1が結合状態となる。
第4図はトルクコンバータ2のタービン(出力軸)回転
速度Ntとポンプ(入力軸)回転速度N。
の比を速度比eとして、トルク比t r (=T t 
/ T p )のトルク容量係数C(= T P/ N
 P2)を速度比eの関数として表わしたトルクコンバ
ータ性能曲線である。速度比e≦1.0はエンジンの駆
動側の9M域で、e>1.0の領域は被駆動側となる。
第5図はクラッチまたはブレーキの供給油圧をデユーテ
ィソレノイドバルブに、よって制御した場合のデユーテ
ィ率(バルブ開閉比率)に対する制御油圧P、の関係を
示したものである。
第6図は湿式多板クラッチまたはブレーキの伝達トルク
T、がT c = P c・A・R−n・μで表わされ
、伝達トルクTcは制御油圧PCと比例関係にあること
から第5図の特性をもとにデユーティソレノイドバルブ
のデユーティ率に対する伝達トルクT、の関係を示した
ものである。
ここで、Pcは制御油圧、A、R−nはクラッチまたは
ブレーキのピスト・ン受圧面積、摩擦面の平均半径、摩
擦面数であり、μは摩擦係数である。
プラネタリギヤセット33のフォワードサンギヤ34の
歯数をZ’FS、リバースサンギヤ35の歯数をZR5
、リングギヤ36の歯数をZRGとすると、1速時の減
速比11は、i + −Z *c、/ Z FSで2速
時の減速比12は、+ 2= ZRc(Zrs + Z
R3)/ ZFS(Z+ts+Ztc)で表わされる。
ロー・リバースブレーキB1の反力トルクTBIとセカ
ンドブレーキB2の反力トルクTB2はタービントルク
Ttに対して次の関係がある。
TB 1 =(i、−L)・Tt (ill)・/(i
z  1)・TB2  ・・・(1)TB2−(i+ 
 1)・Tt            ・・・(2)次
に、反力トルクTBI、TB2をデユーティソレノイド
バルブの制御信号であるデユーティ率DB、、DB2で
表わすと、第6図の関係から、TB1=α・DB、、 
 TB2=β・DB、     ・・・(3)という近
似式で表わせる。
そこで、前記ブレーキトルクTBI、TB2をデユーテ
ィソレノイドバルブの制御信号であるデユーティ率DB
、、DB、に変換して表わすと、となり、ロー・リバー
スブレーキB1用のデユーティソレノイドバルブ43の
制御デユーティ率D B l  はタービントルクTt
 とセカンドブレーキB2用のデユーティソレノイドバ
ルブ44の制御デユーティ率D B 2から算出して出
力する。
セカンドブレーキB2用のデユーティソレノイドバルブ
44の制御デユーティ率D B zはタービントルクT
、から算出し出力することによって、例えばエンジンが
駆動側にある状態での変速時の1 摩擦要素の切り換え過程における両嗜みを防止し、かつ
変速中のアクセル操作などによる負荷の急変に対しても
充分追従する。
次に1速から2速へのアップシフトを例に動作を説明す
る。■速の状態ではリヤクラ・ンチC2とロー・リバー
スブレーキBlが結合されている。
たとえば、エンジンが駆動側にある場合の1→2変速は
、この状態からロー・リバースブレーキB1を解放しな
がらセカンドブレーキB2を結合していくことにより、
摩擦要素の切換えを滑らかに行い、出力軸トルク変動を
小さく押えなから2速を達成するように、ブレーキ油圧
の制御を行う。
この制御のフローチャートを第7図に示す。このフロー
チャートで用いられるフェーズ0,123は変速過程を
示したものである。
フェーズO:変速前の状態である。
フェーズ1:ロー・リバースブレーキB1はタービント
ルクT、に応した反カト ルクで結合しており、セカンドブ レーキB2はピストンシリンダ内 2 に油が充填されている状態でトル クは零で解放状態である。
フェーズ2:セカンドブレーキB2の結合が始まりそれ
に伴なってロー・リバー スブレーキB1が徐々に解放され ていく、いわゆるトルクフェーズ (速度比は1速でトルク比だけが 2速へ移行する状態)を示す。
フェーズ3:セカンドブレーキB2の結合がさらに増し
、ロー・リバースブレー キB1の反力は零となり、変速が 始まるいわゆるイナーシャツニー ズ(速度比が2速へ移行する状態) を示す。
第7図(a)は、メインフローチャートで、ステップf
、でスロットル開度信号55と車両前後加速度信号56
とからスロットル開度量と車両前後加速度をたとえば5
昭ごとにサンプリングし図示しないA/D (アナログ
/ディジタル)変換器を介して読み取る。
ステップf2では、トルクコンバータ2の入力軸20、
出力軸31および補助変速機3の出力軸32に設けられ
た図示しない歯車と、電磁ピックアップとの構成から検
出した各軸回転パルス51〜53を制御ユニット5で一
定サンプリング周期ごとの平均パルス周期を計測し、ト
ルクコンバータ2のポンプ回転速度(エンジン回転速度
)NP、タービン回転速度NT、補助変速機3の出力軸
回転速度(車速相当)Noを演算する。
ステップf3では、ステップr2で得られたトルクコン
バータ2の回転速度NP、NTをもとにタービントルク
T、の演算を行なう。そのトルク演算フローチャートを
第7図(b)に示す。
この第7図(b)において、ステップf6では、トルク
コンバータ2の速度比e(−NT/NP)を演算し、ス
テップf7ではトルクコンバータ2の動作状態をエンジ
ンが駆動側、被駆動側のどちらにあるかを前記速度比e
の値によって判定する。
この判定の結果、エンジンが駆動側(e≦1)にあると
きは、ステップrIlで予め設定された第4図のトルク
コンバータ性能曲線マツプから速度比eの関数であるト
ルク比tr  トルク容量係数Cを読み取り、タービン
トルクTtを正トルクとして、Tt=tr、。)・C(
。)・N、 で演算する。
一方、エンジンが被駆動側(e>1)にあるときは、ス
テップf、でタービントルクT1を負トルクとしてステ
ップf、と同様な方法で演算する。
続いて、第7図(a)のメインフローチャー1・のステ
ップf4では、ステップf、で得られたスロットル開度
量とステップf2で得た変速機出力軸回転速度N o 
(車速相当)で図示しないシフトパターン特性と比較し
、1速から2速への変速が判定されると、ステップf5
へ進み、変速が実行される。
変速制御の実行フローチャートを第7図(C)に示す。
ステップfloでは、変速過程をフェーズの値で判定し
、各フェーズ別に処理を行なう。
変速指令時は、フェーズ=Oであり、ステップf11〜
ステップf14の処理を1回だけ行なう。
ステップf、では、ロー・リバースブレーキBI用のデ
ユーティソレノイドバルブ43のデュ5 一ティ率DB、をセカンドブレーキB2が解放状態であ
るから、DBffi=0として前述の(4)式の右辺全
体から算出して出力する。
ステップf1□では、セカンドブレーキB2のピストン
シリンダ内へバルブの吐出量を最大値に設定して油を充
填するため、デユーティソレノイドバルブ44のデユー
ティ率DB21=100%として出力する。
ステップf13では、エンジン負荷が小さく、前記セカ
ンドブレーキB2の結合に伴なう変速機出力軸トルクT
0の変化量が小さくて、前記車両前後加速度変化量が微
小でセカンドブレーキB2の結合開始点が検出しにくい
場合に前記セカンドブレーキB2の油の充填時間を予め
定められた値Ltにするため、タイマをクリアしてスタ
ートさせている。
ステップf、では、変速過程をフェーズ=1にしてメイ
ンルーチンへ戻る。
次に変速過程がフェーズlに移ると、ステップf15へ
進み、ステップflsでは、まず前記セカン6 ドブレーキB2の結合開始点を車両の前後加速度変化量
己で確実に検出できるエンジン負荷状態にあるかをステ
ップfllで得られたタービントルク値Tt と予め定
められたトルク値T、。との比較で行なう。
T1≧T、。の場合は、ステップf、で得られた車両前
後加速度の差分演算により、車両前後加速度変化量己を
求め、予め定められた車両前後加速度変化量己。と比較
して、セカンドブレーキB2が結合開始点に達したかを
判定する。
6>6oの場合はステップf、へ進み、己≦己。
の場合はこのときのタイマ値をセカンドブレーキB2の
油の充填時間の学習値としてtrに設定し、ステップf
17へ進む。
T L < T t。の場合は、タイマ値tがセカンド
ブレーキB2の油の充填時間の設定値1.に達したかど
うかを判定し、t<tfの場合はステップ[16へ、L
≧1.の場合はステップf 17へ進む。
ステップr16では、デユーティソレノイドバルブ43
のデユーティ率DB、を前記同様算出して出力し、ロー
・リバースブレーキB1の油圧を制御し、その間デユー
ティソレノイドバルブ44はデユーティ率DBz+=1
00%を出力し、セカンドブレーキB2のピストンシリ
ンダへ油を充填していく。
ステップratでは、フェーズ−2にし、変速過程の移
行を設定する。
ステップfil+では、セカンドブレーキB2のピスト
ンシリンダ内への油の充填が終わり、結合が可能になっ
た状態であり、セカンドブレーキB2用のデユーティソ
レノイドバルブ44のデユーティ率DB、を(5)式か
ら算出して、このデユーティ率DB2に予め定められた
時間内に到達するようにDB2□を0%から徐々に増大
して出力する。
ステップr+qでは、前記デユーティ率D B 2□の
値を用いて、(4)式からソレノイドバルブ43のデユ
ーティ率DB、、を算出し、出力して、メインルーチン
に戻る。
変速過程がフェーズ−2、いわゆるトルクフェーズに移
ると、ステップ1□。へ進み、ステノゾf2゜では、セ
カンドブレーキB2の結合が増大するにつれ、ロー・リ
バースブレーキB1の反力トルクTBIが減少し、反力
トルクTBIが零になると、変速が始まることから、タ
ービン回転速度NTが1速同期回転速度NTI(=i、
・No)以下になったかを判定する。
タービン回転速度N t −N T +の場合は、まだ
トルクフェーズの過程であり、ステップf、およびステ
ップf、の処理を行なう。
NT<NTIを検出すると、ステップf21へ進み、ス
テップf21では、イナーシャフェーズに移行するため
、フェーズ−3に設定する。
ステップf2□では、ロー・リバースブレーキB1を解
放状態(油圧零)に保つため、ソレノイドバルブ43の
デユーティ率DB、3=0%に設定して出力する。
ステップf23では、変速時間が規定の時間幅に納まる
ようにタービン回転速度Ntの低下率を規定の目標値に
フィードバック制御する項と、タービントルクT、の変
化分ΔT、を補正する項をデ9 ューティソレノイドバルブ44の補正デユーティ率ΔD
’B2.として、 から算出し、デユーティ率DB、3に加算して出力する
この(6)式のKは制御ゲイン、ERはタービン回転速
度N1の低下率の目標値との偏差である。
変速過程がフェーズ−3いわゆるイナーシャフェーズに
移行すると、ステップf24へ進み、ステップf 24
では、夕・−ビン回転速度Nt と2速同期回転速度N
 T2(−t + ・N o)を比較し、N T > 
N T2の場合はステップf23へ進み、ステップf2
1で前述のイナーシャフェーズの処理を行なう。
N t = N t 2の場合7はステップf25に進
み、デユティソレノイドバルブ44のデユーティ率D8
24−100%に設定し、セカンドブレーキB2を結合
状態に保ち、ステップrz6ではフェーズをクリアして
1〜2変速制御を終える。
第8図は前記1−2変速過程のタイムチャートを示した
もので、第8図(a)はデューティソレノイ0 ドバルブ43のデユーティ率DBI、第8図(b)はロ
ー・リバースブレーキB1の制御油圧PB。
第8図(C)はデユーティソレノイドバルブ44のデユ
ーティ率DB2、第8図(d)はセカンドブレーキB2
の制御油圧PB、、第8図(e)はタービン回転数N7
、第8図(f)は車両の前後加速度G、第8図(g)は
変速制御フェーズを示したものである。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、油圧式摩擦要素の結
合時、車両の前後加速度変化で結合開始点を検出するま
での間、ピストンシリンダ内への油の供給量を電気油圧
変換バルブの吐出量を最大値に設定して制御するように
構成したので、油圧式摩擦要素の許容ストローク体積の
個体差や経時変化、柚温等によるバルブ吐出流量の変化
に対して結合動作に伴うピストンの無効ストローク時間
を最短にでき、油圧式摩擦要素の切り換えタイミングが
安定して得られるなど優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による自動変速機の制御装
置の要部構成を示すブロック図、第2図は同上実施例に
適用されるダブルピニオン方式のプラネタリギヤセット
1組を用いた前進3段の補助変速機の模式図、第3図は
同上実施例に適用される自動変速機の油圧制御回路のブ
ロック図、第4図は同上実施例におけるトルクコンバー
タの性能曲線図、第5図は同上実施例に適用されるデユ
ーティソレノイドバルブの制御油圧特性図、第6図は液
圧式摩擦要素の伝達トルクとソレノイドバルブの制御信
号の特性図、第7図(a)は同上実施例のメインフロー
チャート、第7図(b)は同上実施例のトルク演算フロ
ーチャート、第7図(C)は同上実施例の変速実行フロ
ーチャート、第8図は変速実行時のタイムチャートであ
る。 1・・・エンジン、2・・・トルクコンバータ、3・・
・補助変速機、4・・・油圧制御部、5・・・制御ユニ
ット、40・・・オイルポンプ、43〜45・・・デユ
ーティソレノイドバルブ、56・・・車両前後加速度信
号、B1・・・ロー・リバースブレーキ、B2・・・セ
カンドブレーキ、C1・・・フロントフランチ、C2・
・・リャクラッチ。 なお、 図中同一符号は同一 または相当部分を 示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一つの油圧式摩擦要素を解放しながら別の油圧式摩擦要
    素を結合することにより、前記一つの油圧式摩擦要素に
    対応した変速段から前記別の油圧式摩擦要素に対応した
    変速段への変速を行なうようにした自動変速機の制御装
    置において、車両の前後加速度を検出する車両前後加速
    度検出手段と、前記車両前後加速度の変化を演算する車
    両前後加速度変化演算手段と、この車両前後加速度変化
    演算手段からの演算値に基づいて前記別の油圧式摩擦要
    素の結合開始状態を検出する結合開始点検出手段と、前
    記別の油圧式摩擦要素への供給油圧を制御する電気油圧
    変換バルブと、前記別の油圧式摩擦要素の結合開始点を
    検出するまで前記電気油圧変換バルブの吐出量を最大値
    に設定する電気油圧変換バルブ制御手段とを備えたこと
    を特徴とする自動変速機の制御装置。
JP6486690A 1990-03-15 1990-03-15 自動変速機の制御装置 Pending JPH03265756A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000136870A (ja) * 1998-11-02 2000-05-16 Denso Corp 自動変速制御装置及び記録媒体
US6328673B1 (en) 1996-03-13 2001-12-11 Hitachi, Ltd. Control apparatus for an automatic transmission of a vehicle and a control method

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