JPH0475418B2 - - Google Patents

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JPH0475418B2
JPH0475418B2 JP59074591A JP7459184A JPH0475418B2 JP H0475418 B2 JPH0475418 B2 JP H0475418B2 JP 59074591 A JP59074591 A JP 59074591A JP 7459184 A JP7459184 A JP 7459184A JP H0475418 B2 JPH0475418 B2 JP H0475418B2
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clutch
output
rotation speed
control
duty
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 技術分野 本発明は車両用変速機として有用な自動変速機
の発進制御装置に関するものである。
(2) 従来技術 自動変速機は通常、エンジンからの動力をトル
クコンバータ等の流体継手を介して入力されるク
ラツチを具え、走行レンジで該クラツチを作動さ
せてエンジン動力をアウトプツトシヤフトに伝達
可能に構成される。
しかして、走行レンジでは上記クラツチの作動
により自動変速機が動力伝達可能な状態にされて
いるため、アクセルペダルを釈放したエンジンの
アイドリング運転中でも流体継手の引摺りにより
エンジン動力の一部がアウトプツトシヤフトに伝
達されるクリープ現象を生じ、車両が微速走行す
る。そこで、車両を停止状態にするためにブレー
キを作動させておくが、この間クリープ分の負荷
がエンジンにかかり、エンジンがアイドル振動を
発生したり、エンジンの燃費が悪化するのを避け
られない。
この問題解決のため従来特開昭58−128552号公
報に示されているように、走行レンジでも停車中
は上記クラツチを非作動にしてクリープを防止す
る技術が提案された。しかし、このクリープ防止
装置では、発進時クラツチが非作動から作動状態
になるのにロスストロークによる作動遅れを生
じ、この間にエンジンが空吹きしてその回転イナ
ーシヤ分の発進シヨツクを生ずる。
そこで、クリープ防止をクラツチの非作動によ
るのでなく、このクラツチを締結開始直前の状態
にして行ない、これにより上記発進シヨツクの問
題を解決することが考えられる。
しかして、かかるクリープ防止装置では発進時
クラツチを締結開始直前状態から完全締結状態へ
移行させることになるが、その移行速度が急激で
あることから、クラツチの締結シヨツクによつて
尚発進シヨツクの問題を生ずる。
(3) 発明の目的 本発明はクラツチの締結作動を流体継手の出力
回転数がシヨスク防止上設定された目標変化率に
沿つて低下するよう制御することにより上記発進
シヨツクの問題を解決することを目的とする。と
ころで、上記出力回転数に関した発進シヨツク防
止上好適な目標変化率は発進操作時のスロツトル
開度に応じて異なり、本発明はこれに関する要求
も満足させることを目的とする。
(4) 発明の構成 この目的のため本発明発進制御装置は第1図に
その概念を示すように、エンジンからの動力を流
体継手を介して入力されるクラツチを具え、走行
レンジでも発進操作がなければ該クラツチを非作
動にし、発進操作時該クラツチを作動させてエン
ジン動力をアウトプツトシヤフトに伝達可能な自
動変速機において、前記走行レンジを検出する走
行レンジ検出手段と、前記エンジンのスロツトル
開度が全閉から開くのを検知する発進検知手段
と、前記流体継手の出力回転数を検出する出力回
転数検出手段と、スロツトル開度を検出するスロ
ツトル開度検出手段と、この手段により検出した
スロツトル開度毎に、発進シヨツク防止上好適な
前記出力回転数に関した目標変化率を設定する目
標変化率設定手段と、走行レンジでスロツトル開
度を全閉から開く発進時前記出力回転数が前記目
標変化率に沿つて低下するよう前記クラツチを作
動制御するクラツチ制御手段とを設けてなること
を特徴とする。
(5) 実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
第2図は本発明発進制御装置の一実施例を示
し、図中1はエンジン、2は自動変速機のトルク
コンバータ(流体継手)、3は自動変速機のクラ
ツチである。エンジン1からの動力はそのクラン
クシヤフト1aを経てトルクコンバータ2に入力
され、トルクコンバータ2はその出力軸2aを経
てエンジン動力をクラツチ3に入力する。クラツ
チ3はクラツチハウジング3aと、これに駆動結
合したドライブプレート3b及び自動変速機のア
ウトプツトシヤフト4に駆動結合したドリブンプ
レート3cよりなるクラツチパツクと、クラツチ
ピストン3dとで構成し、室3eに油圧を供給す
る時クラツチ3は作動状態となつて軸2aに達し
ているエンジン動力をアウトプツトシヤフト4に
伝達し、車両を走行させ得るものとする。
室3eには、自動変速機の走行レンジで供給さ
れる元圧(自動変速機のライン圧)PLを制御弁
5により調圧して得られるクラツチ圧PCを供給
し、これによりクラツチ3を作動制御するものと
する。制御弁5はスプール5aを具え、その一端
を室5bに、又他端を室5cに臨ませ、スプール
5aは室3eからの回路6を選択的に脈動減衰オ
リフイス7付の元圧回路8又はドレンポート9に
通じさせるものとする。室5bは脈動減衰オリフ
イス10付の回路11により回路6に接続し、室
5cは入口オリフイス12付の回路13により元
圧回路8に接続すると共にドレンオリフイス14
に通じさせる。
ドレンオリフイス14に電磁弁15を対設し、
この電磁弁は常態でプランジヤ15aを進出させ
てドレンオリフイス14を閉じ、付勢時プランジ
ヤ15aを図示の如く後退させてドレンオリフイ
ス14を開くものとする。電磁弁15は制御用コ
ンピユータ16によりデユーテイ制御し、そのデ
ユーテイ比に応じた制御圧PSを室5c内に発生さ
せる。
制御圧PSは、回路11を経て室5bに達するク
ラツチ圧PCと対向するようスプール5aに作用
し、PS>PCの時スプール5aは図中左行してク
ラツチ圧PCを元圧PLの補充により高め、PS<PC
の時スプール5aは図中右行してクラツチ圧PC
をポート9からのドレンにより低下せしめる。か
くて、制御弁5はクラツチ圧PCを制御圧PSと同
じ値に制御する作用をなし、制御圧PSを変更する
ことによりクラツチ圧PCを変更することができ
る。
電磁弁15への通電は制御用コンピユータ16
からの第3図a,bに示すようなパルス幅(オン
時間)中において行なわれるようデユーテイ制御
する。第3図aに示すようにデユーテイ(%)が
小さい時電磁弁15がドレンオリフイス14を開
く時間は短かく、従つて制御圧PSは第4図に示す
ようにデユーテイ(%)の減少につれ上昇し、遂
には元圧PLと同じ値にされる。逆にデユーテイ
(%)が第3図bに示す如く大きい時電磁弁15
がドレンオリフイス14を開く時間は長く、従つ
て制御圧PSは第4図に示すようにデユーテイ
(%)の増大につれ減少し、遂にはオリフイス1
2,14の開口面積差で決まる一定の最低値にさ
れる。ところで、制御弁5が前述したようにクラ
ツチ圧PCを制御圧PSと同じ値にすることから、
クラツチ圧PCもデユーテイ(%)に応じ第4図
のような特性をもつて変化する。
制御用コンピユータ16は電源+Vにより作動
され、トルクコンバータ入力回転数センサ17か
らの信号Sir、トルクコンバータ出力回転数セン
サ18からの信号Str、変速機出力回転数センサ
19からの信号Spr、温度センサ20からの自動
変速機作動油温(エンジン1の油温でもよい)に
関する信号ST、スロツトル開度が全閉の時ONと
なるアイドルスイツチ21からのエンジンアイド
リング運転に関した信号Sid、インヒビタスイツ
チ22からの自動変速機選択レンジに関する信号
Sio及びスロツトル開度センサ23からのエンジ
ンスロツトル開度に関する信号を夫々に受けてこ
れら入力情報の演算結果に基づき電磁弁15をデ
ユーテイ制御する。
この目的のため制御用コンピユータ16は例え
ば第5図に示すように、ランダムアクセスメモリ
(RAM)を含むマイクロプロセツサユニツト
(MPU)24と、読取専用メモリ(ROM)25
と、入出力インターフエース回路(I/O)26
と、アナログ−デジタル変換器(A/D)27
と、波形整形回路28と、増幅器29とよりなる
マイクロコンピユータで構成し、第6図乃至第8
図の制御プログラムを実行するものとする。
第6図はメインルーチンを示し、そのステツプ
30でエンジン1のイグニツシヨンスイツチが投
入されると、コンピユータ16は作動を開始す
る。先ずステツプ31においてMPU24及び
I/O26の初期値設定(イニシヤライズ)が行
なわれ、次のステツプ32で、信号STHをA/D
変換器27によりデジタル信号に変換した後(但
し本例ではスロツトル全閉から全開迄の間を8分
割してデジタル信号を量子化しているものとす
る)I/O26を経て読込み、エンジンスロツト
ル開度THの読込みを行なう。また、このステツ
プ32でアイドルスイツチ21からの信号Sid
読み込む。
なお、この信号Sidは、スロツトル弁の全閉を
検出するスイツチ21として別個に設けずに、上
述した量子化したスロツトル開度THで代用して
もよいことは勿論である。また、スロツトル開度
が全閉から開くことを検知できる手段であれば、
エンジン吸気、管負圧、燃料噴射装置の燃料噴射
量等を用いてもよいことも同様である。
次のステツプ33では、信号STをA/D変換器
27によりデシタル信号に変換した後I/O26
を経て読込むことにより変速機作動油温Tを読込
む。
次で制御はステツプ34に進み、ここで信号
Sirを基に第7図aの割込みルーチンを実行して
トルクコンバータ入力回転数Nirを演算する。信
号Sirを発生する入力回転数センサ17はクラン
クシヤフト1aの回転中第7図bに示すような信
号Sirを出力する正弦波形発生器とし、該信号は
その振幅がスレツシヨールドレベルを越える毎に
波形整形器28をトリガしてこれにより第7図b
に示す矩形波信号Sir′にされる。そしてMPU2
4は信号Sir′の立上がり毎に第7図aの割込みル
ーチンを開始し、先ずステツプ40で信号Sir′を
I/O26を経て読込む。次のステツプ41で前回
の信号Sir′の読込みとの時間差から信号周期T1
測定し、この周期を基に入力回転数Nirを演算す
ることができる。その後制御はステツプ42に進
み、ここで第6図のメインルーチンに復帰する。
第6図中次のステツプ35では、上記入力回転数
Nirをエンジンアイドリング運転中の入力回転数
から例えば2000rpmまでの間で10等分して量子化
しNirsとする。
次のステツプ36では信号Strを基に、入力回転
数Nirを求めたと同様にしてトルクコンバータ出
力回転数Ntrを演算し、次のステツプ37でも信号
Sprを基に、入力回転数Nirを求めたと同様にして
変速機出力回転数Nprを演算する。
最後のステツプ38では信号Sioから自動変速機
の選択レンジを読込み、その後制御をステツプ32
に戻して上述のループを繰返す。
第8図は電磁弁15をデユーテイ制御するため
の割込みルーチンで、この割込みルーチンはステ
ツプ50において図示さぜるタイマからの設定時間
隔ΔTns毎に入力される割込信号で繰返し実行さ
れる。
先ずステツプ51において、自動変速機の選択レ
ンジが走行(D)レンジであるか否かを判別する。D
レンジでなければ中立(N)又は駐車(P)レンジである
からステツプ52において出力デユーテイ
((Duty)を100%にし、次のステツプ53で制御を
第6図のメインルーチンに戻す。出力デユーテイ
100%の場合、制御用コンピユータ16は増幅器
29を介し電磁弁15を付勢し続けてドレンオリ
フイス14を開放状態に保ち、クラツチ圧PC
第4図から明らかなように最低値に保つ。従つて
クラツチ3は非作動状態に保たれ、軸2aからア
ウトプツトシヤフト4への動力伝達を一切行なわ
ず、車両をN又はPレンジで駐停車させておくこ
とができる。
Dレンジである場合ステツプ51はステツプ54を
選択し、ここで変速機出力回転数Npr(車速)が
設定値Nlin以上か否かを判別する。そうであれ
ば、Dレンジでの通常走行であるから、制御をス
テツプ55に進めた後ステツプ53において第6図の
メインルーチンに復帰する。ステツプ55では出力
デユーテイ(Duty)を0%にするが、これによ
り電磁弁15は一切付勢されず、ドレンオリフイ
ス14を常閉する。かくてクラツチ圧PCは第4
図から明らかなように最高値にされ、クラツチ3
を完全締結状態に保ち、軸2aに伝わるエンジン
動力を全てアウトプツトシヤフト4に伝えて車両
の通常走行を可能にする。
Npr≧Nlinでなければ、ステツプ54はステツプ
56を選択し、ここで信号Sidからアイドルスイツ
チ21がONか否か、つまりエンジン1がアイド
リング運転中か否かを判別する。そうであればス
テツプ57より開始されるクリープ防止が以下の如
くに実行される。即ちステツプ57ではトルクコン
バータ入出力回転数差のクリープ防止上要求され
る上限値(制御目標値)ΔNrefをROM25から
読込む。ところで、この制御目標値は当然自動変
速機作動油温T及びエンジンアイドリング運転中
におけるトルクコンバータ入力回転数Nirによつ
て異なるから、油温Tに対応するテーブルデータ
を基に第6図中ステツプ35で量子化したトルクコ
ンバータ入力回転数Nirsから制御目標値ΔNref
テーブルルツクアツプ方式により読込む。
次のステツプ58ではトルクコンバータ入出力回
転数差ΔNrealをΔNreal=Nir−Ntrにより演算し、
次のステツプ59で目標値ΔNrefに対する実回転差
ΔNrealの偏差ΔN1をΔN1=ΔNreal−ΔNrefの演算
により求める。次で制御はステツプ60に進み、偏
差ΔN1が正か否かを判別する。ΔN1>0であれ
ば、ΔNreal>ΔNrefであるからステツプ61に進ん
で、Duty(NEW)=Duty(OLD)+K1・ΔN1なる
出力デユーテイ増大方向の演算を行ない、ΔN1
>0でなければΔNreal<ΔNrefであるからステツ
プ62に進んで、Duty(NEW)=Duty(OLD)−
K1・ΔN1なる出力デユーテイ減少方向の演算を
行なう。ここでDuty(NEW)は更新すべきデユ
ーテイ、Duty(OLD)は前回のデユーテイ、K1
は制御定数を夫々示す。
従つて、ΔN1>0の時デユーテイの増大によ
り第4図から明らかな如くクラツチ圧PCは低下
してクラツチ3の締結力を弱め、これによりトル
クコンバータ入出力回転数差ΔNrealを低下させて
目標値ΔNrefに近付けることができるし、又ΔN1
>0でない時デユーテイの減少により第4図から
明らかな如くクラツチ圧PCは上昇してクラツチ
3の締結力を弱め、これによりトルクコンバータ
入出力回転数差ΔNrealを増加させて目標値ΔNref
に近付けることができる。
ステツプ61又は62から制御はステツプ63に進
み、ここで発進制御開始判定子S1を0にリセツト
する。この判定子は後述の発進制御が開始された
後に1にセツトされるものとする。
その後制御はステツプ64、65を経てステツプ53
に至り、第6図のメインルーチンに戻るが、ステ
ツプ64でDuty(OLD)をDuty(NEW)に置換え、
ステツプ65でDuty(NEW)を出力デユーテイと
することで、この出力デユーテイにより上述の如
くトルクコンバータ入出力回転数差ΔNrealを目標
値ΔNrefに近付けるクリープ防止制御が実行され
る。そして、かかるクリープ防止制御の繰返しに
より、クラツチ3はトルクコンバータ入出力回転
数差ΔNrealがクリープ防止上必要な所定値(制御
目標値)ΔNrefに保たれるよう制御され、自動変
速機のクリープをクラツチ3の滑り結合状態のま
まで防止することができる。
ところでその後車両の発進を所望して運転者が
アクセルペダルを踏込むと、アイドルスイツチ2
1がOFFになることから、これに対応した信号
Sidを基にステツプ56はステツプ66を選択するよ
うになり、以下の如くに本発明による発進制御が
実行される。
先ずステツプ66は前記の発進制御開始判定子S1
が0か否か、つまり前回クリープ防止制御がなさ
れていたか否かを判別する。そうであれば制御は
ステツプ67に進み、ここで発進開始時に生ずべき
初回目の目標トルクコンバータ出力回転数Nref
ROM25から読込む。次でステツプ68におい
て、トルクコンバータ出力回転数に関した発進シ
ヨツク防止上好適な目標変化率dN0/dtをROM25 から読込む。この目標変化率は発進シヨツクを生
じないできるだけ大きなものとし、当然発進時の
エンジン回転数に関与するスロツトル開度によつ
て異なり、大スロツトル開度では変化率を大きく
し、小スロツトル開度では変化率を小さくすべき
である。従つて、目標変化率dN0/dtの読込みに当 つては、第6図中ステツプ32で読込んだスロツト
ル開度THに対応する目標変化率を読込む。
次で、ステツプ69において発進制御が開始され
たことを示す判定子S1を1にセツトする。従つて
以後はステツプ66がステツプ70を選択するように
なり、このステツプでは、2回目以後の目標トル
クコンバータ出力回転数Nref(NEW)を次式によ
り演算する。
Nref(NEW)=Nref(OLD) −ΔTns・(dN0/dt) ここでNref(NEW)は今回更新すべき目標トル
クコンバータ出力回転数、Nref(OLD)は前回
(前回が1回目ならNref)の目標トルクコンバー
タ出力回転数、ΔTnsは第8図の割込みルーチン
が実行される時間隔を夫々示す。かくて、目標ト
ルクコンバータ出力回転数はNrefからΔTns毎に
ΔTns・(dN0/dt)回転づつ減少してゆくことにな り、目標変化率dN0/dtが保たれる。なお、目標変 化率dN0/dtをこの例では上述の如くステツプ68で スロツトル開度THに応じ設定したが、ΔTns
(dN0/dt)の項に代えてΔTnsの2次関数、又は3 次関数とすることで、目標回転数の時間変化工合
を変更することができることは勿論である。
ステツプ71では、ステツプ67(初回)又は70(2
回目以後)において求めた目標値Nrefに対するト
ルクコンバータ出力回転数Ntrの偏差ΔN2をΔN2
=Ntr−Nrefにより演算し、その結果が正である
か否かを次のステツプ72で判別する。ΔN2>0
であれば、Ntr>Nrefであることから、ステツプ
73においてDuty(NEW)=Duty(OLD)−K2
ΔN2なる出力デユーテイ減少方向の演算を行な
い、ΔN2>0でなければ、Ntr<Nrefであること
からステツプ74においてDuty(NEW)=Duty
(OLD)+K2・ΔN2なる出力デユーテイ増大方向
の演算を行なう。なお、K2は制御定数である。
従つて、ΔN2>0の時デユーテイの減少によ
り第4図から明らかな如くクラツチ圧PCは上昇
してクラツチ3の締結力を強め、これによりトル
クコンバータ出力回転数Ntrを低下させて目標値
Nrefに近付けることができるし、又ΔN2>0でな
い時デユーテイの増大により第4図から明らかな
如くクラツチ圧PCは低下してクラツチ3の締結
力を弱め、これによりトルクコンバータ出力回転
数Ntrを上昇させて目標値Nrefに近付けることが
できる。
この制御はステツプ73又は74からステツプ64、
65への移行により遂行され、かかる発進制御の繰
返しによりトルクコンバータ出力回転数Ntrは目
標変化率dN0/dtに沿つて変化(低下)され、発進 シヨツクを生ずることなく滑らかに、それでいて
不必要なクラツチ3の滑りを生ずることなく速や
かに車両を発進させることができる。
又、前記クリープ防止はクラツチ3が滑り結合
状態のままで達成されているため、当該発進に際
し、クラツチ3が完全締結状態に移行する時ロス
ストロークを持たず、このクラツチ結合が時間遅
れを生ぜず、エンジンが空吹けしてその回転イナ
ーシヤにより発進シヨツクを生ずることもない。
以上の作用を第9図の動作タイムチヤートによ
り要約説明する。今自動変速機の選択レンジを瞬
時t1においてNレンジからDレンジに切換え、そ
の後瞬時t2においてアクセルペダルを踏込みによ
り発進を開始し、この踏込みによりトルクコンバ
ータ入力回転数Nir及び変速機出力回転数Npr
夫々図示の如く上昇する場合を想定すると、瞬時
t1〜t2間の停車中トルクコンバータ入出力回転数
差Nir−Ntrはクラツチ3の滑り結合制御により所
定値ΔNrefに保たれ、自動変速機のクリープを防
止することができる。又発進開始瞬時t2以後トル
クコンバータ出力回転数Ntrは変速機出力回転数
Nprと一致するまでの間クラツチ3の締結制御に
より目標変化率dN0/dtに沿つて低下し、発進シヨ ツクを防止することができる。更に、この発進に
先立つクリープ防止制御中クラツチ3をすべり結
合状態にしているから、発進時クラツチ3を締結
開始する際、これを時間遅れなしに行なうことが
でき、エンジンの空吹けによる発進シヨツクの発
生も防止し得る。又、目標変化率dN0/dtをスロツ トル開度毎に設定するから、スロツトル開度に如
何にかかわらず、上記の作用効果を確実に達成し
得る。
(6) 発明の効果 かくして本発明発進制御装置は上述の如く、ク
リープ防止中締結直前の状態にされていたクラツ
チ3を発進に際し締結させるに当り、この締結作
動を流体継手2の出力回転数Ntrが発進シヨツク
防止上設定されたスロツトル開度毎の目標変化率
dN0/dtに沿つて低下するよう(第9図参照)制御 する構成としたから、クラツチ3が発進時急激に
締結してシヨツクを生ずることがなく、これにと
もなう発進シヨツクの問題をいかなるスロツトル
開度のもとでも生じなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明発進制御装置の概念図、第2図
は本発明装置の一実施例を示すシステム図、第3
図a,bは同装置の制御用コンピユータが出力す
るデユーテイの変化状況を示すタイムチヤート、
第4図は同出力デユーテイに対する制御圧及びク
ラツチ圧の変化特性図、第5図は制御用コンピユ
ータのブロツク線図、第6図、第7図a及び第8
図は同コンピユータの制御プログラムを示すフロ
ーチヤート、第7図bはトルクコンバータ入力回
転数信号の波形説明図、第9図は本発明装置によ
るトルクコンバータ入出力回転数の変化工合を自
動変速機出力回転数と共に示す動作タイムチヤー
トである。 1……エンジン、2……トルクコンバータ(流
体継手)、3……クラツチ、4……アウトプツト
シヤフト、5……制御弁、15……電磁弁、16
……制御用コンピユータ、17……トルクコンバ
ータ入力回転数センサ、18……トルクコンバー
タ出力回転数センサ、19……変速機出力回転数
センサ、20……温度センサ、21……アイドル
スイツチ、22……インヒビタスイツチ、23…
…スロツトル開度センサ、24……マイクロプロ
セツサユニツト、25……読取専用メモリ、26
……入出力インターフエース回路、27……A/
D変換器、28……波形整形回路、29……増幅
器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エンジンからの動力を流体継手を介して入力
    されるクラツチを具え、走行レンジでも発進操作
    がなければ該クラツチを非作動にし、発進操作時
    該クラツチを作動させてエンジン動力をアウトプ
    ツトシヤフトに伝達可能な自動変速機において、 前記走行レンジを検出する走行レンジ検出手段
    と、 前記エンジンのスロツトル開度が全閉から開く
    のを検知する発進検知手段と、 前記流体継手の出力回転数を検出する出力回転
    数検出手段と、 スロツトル開度を検出するスロツトル開度検出
    手段と、 この手段により検出したスロツトル開度毎に、
    発進シヨツク防止上好適な前記出力回転数に関し
    た目標変化率を設定する目標変化率設定手段と、 走行レンジでスロツトル開度を全閉から開く発
    進時前記出力回転数が前記目標変化率に沿つて低
    下するよう前記クラツチを作動制御するクラツチ
    制御手段とを設けてなることを特徴とする自動変
    速機の発進制御装置。
JP59074591A 1984-04-13 1984-04-13 自動変速機の発進制御装置 Granted JPS60220247A (ja)

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JP59074591A JPS60220247A (ja) 1984-04-13 1984-04-13 自動変速機の発進制御装置

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