JPH0544829A - 自動変速機付車両のエンジン制御装置 - Google Patents

自動変速機付車両のエンジン制御装置

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JPH0544829A
JPH0544829A JP22459591A JP22459591A JPH0544829A JP H0544829 A JPH0544829 A JP H0544829A JP 22459591 A JP22459591 A JP 22459591A JP 22459591 A JP22459591 A JP 22459591A JP H0544829 A JPH0544829 A JP H0544829A
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change rate
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transmission output
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JP22459591A
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Haruo Fujiki
晴夫 藤木
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速機の変速時のエンジントルク低減制
御において、エンジントルク低減の開始と終了のタイミ
ングを、種々の走行条件において常に高い精度で決定し
て、変速ショックを最適に軽減する。 【構成】 変速時の変速機出力回転数変化率とエンジン
回転数変化率の差が第1の設定値以上の場合にエンジン
トルク低減の開始時期を決定する開始時期決定手段44
と、変速機出力回転数とエンジン回転数の差が第2の設
定値以上になった場合、または変速機出力回転数変化率
とエンジン回転数変化率の差が第3の設定値以下になっ
た場合のいずれか早い方によりエンジントルク低減の終
了時期を決定する終了時期決定手段45と、第2、第3
の設定値を変速時の状態に応じて算出する設定値算出手
段46と、開始時期と終了時期の信号を出力する出力手
段47とを備え、実際の変速時期に対応して開始と終了
時期を常に的確に決定し、変速ショックを効果的に軽減
することを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機を搭載した
車両において、変速時にエンジントルクを強制的に低減
制御して変速ショックを軽減するエンジン制御装置に関
し、詳しくは、エンジントルク低減の開始時期と終了時
期の決定方式に関する。
【0002】
【従来の技術】自動変速機付車両においては、所定の変
速パターンにより自動変速機がアップシフトまたはダウ
ンシフトして自動的に変速制御される。この変速時の特
にアップシフト時は、エンジン回転数、自動変速機入力
回転数、その出力軸トルク等が比較的大きく変化して変
速ショックを生じる。そこで、この変速ショックを軽減
する対策として、自動変速機の実際の変速時期を判断し
てエンジントルクを強制的に低減するように制御し、エ
ンジン回転数等の変動を抑えることが知られている。
【0003】従来、上記変速時のエンジン制御装置に関
しては、例えば特開昭63−254256号公報の先行
技術がある。ここで、自動変速機の入力回転数を検出す
る入力回転数検出手段を有し、入力回転数が変速開始判
断用入力回転数になったことで変速開始を判断し、入力
回転数が変速終了判断用入力回転数になったことで変速
終了を判断する。そして、この変速開始から終了までの
間エンジン出力を低下して、変速ショックを防止するこ
とが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、自動変速機の入力回転数を用いて
実際の変速時期を判断するので、その入力回転数検出手
段を特別に装着する必要がある。ここで、自動変速機の
入力側のトルクコンバータのタービン軸は、一般にオイ
ルポンプ駆動軸の内部に挿通されているので、入力回転
数検出手段の装着自体も難しく、この点でも不利であ
る。また、変速開始と終了をその判断用入力回転数で行
っているので、変速の種類が異なる毎に判断用入力回転
数を各別に設定する必要がある等の問題がある。ここ
で、実際の変速状態をエンジン回転数で判断することが
考えられるが、トルクコンバータのスリップにより誤差
を生じ易い。また、変速開始判定から所定時間だけエン
ジントルクを低減する方法では、タイミングにずれを生
じて好ましくない。
【0005】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、自動変速機の変速時のエンジントルク低減制御にお
いて、エンジントルク低減の開始と終了のタイミング
を、種々の走行条件において常に高い精度で決定して、
変速ショックを最適に軽減することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、少なくとも燃料噴射量を演算し、点火時
期を決定する手段を有するエンジン制御系と、少なくと
も変速を判断し、ライン圧を設定する手段を有する自動
変速機制御系とを備えた制御系において、変速時の変速
機出力回転数変化率とエンジン回転数変化率の差が第1
の設定値以上の場合にエンジントルク低減の開始時期を
決定する開始時期決定手段と、変速機出力回転数とエン
ジン回転数の差が第2の設定値以上になった場合、また
は変速機出力回転数変化率とエンジン回転数変化率の差
が第3の設定値以下になった場合のいずれか早い方によ
りエンジントルク低減の終了時期を決定する終了時期決
定手段と、第2、第3の設定値を変速時の状態に応じて
算出する設定値算出手段と、開始時期と終了時期の信号
を出力する出力手段とを備えるものである。
【0007】
【作用】上記構成に基づき、自動変速機制御系から変速
及びライン圧制御の信号が出力して変速する際に、変速
機出力回転数変化率とエンジン回転数変化率の差で開始
時期が、変速機出力回転数とエンジン回転数の差または
変速機出力回転数変化率とエンジン回転数変化率の差で
終了時期が、それぞれ実際の変速時期に対応して的確に
決定され、この時期にエンジントルクが低減制御される
ことで、エンジン回転数等の変動を抑えて滑らかに変速
することが可能になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図3において、エンジン駆動系と電子制御系の概
略について説明すると、符号1はエンジンであり、この
エンジン1がトルクコンバータ2を介して自動変速機3
に連結し、変速機出力軸4が車輪側に連結する。エンジ
ン1には、燃料制御するインジェクタ5、点火時期制御
するイグナイタ6が設けられ、クランク角センサ10、
スロットルセンサ11、エアフローメータ12の信号を
制御ユニット20で処理して、インジェクタ5に噴射信
号を出力し、イグナイタ6に点火信号を出力する。ま
た、自動変速機3の油圧制御装置7には、シフトソレノ
イド8a,8b、ライン圧ソレノイド9が設けられ、レ
ンジスイッチ13、回転センサ14、スロットルセンサ
11の信号を制御ユニット20で処理して、各ソレノイ
ド8a,8b,9に変速信号、ライン圧制御信号を出力
するようになっている。
【0009】図2において、制御ユニット20の電子制
御系について説明する。先ず、エンジン制御系について
説明すると、スロットルセンサ11の信号が入力するス
ロットル開度検出手段21を有してスロットル開度αを
検出し、クランク角センサ10の信号が入力するエンジ
ン回転数検出手段22を有してエンジン回転数Neを検
出し、エアフローメータ12の信号が入力する吸入空気
量検出手段23を有して吸入空気量Qを検出する。エン
ジン回転数Neと吸入空気量Qは基本燃料噴射幅算出手
段24に入力して、エンジン1回転当たりの吸入空気量
Q、定数Kにより基本燃料噴射幅Tpを算出する。基本
燃料噴射幅Tpは燃料噴射制御手段25に入力して、他
の種々の補正係数等と共に燃料噴射幅Tiを演算し、こ
の噴射信号をインジェクタ5に出力する。基本燃料噴射
幅Tpとエンジン回転数Neは点火時期設定手段26に
入力し、両者の関係から点火時期θigを設定する。こ
の場合に、図4(a)のように点火時期θigは、エン
ジン回転数Neの増大に応じて進角し、基本燃料噴射幅
Tpの増大に応じて遅角するように設定する。そして、
この点火時期θigは点火時期制御手段27に入力し、
この点火信号をイグナイタ6に出力する。
【0010】自動変速機制御系について説明すると、回
転センサ14の信号が入力する車速検出手段28を有し
て車速Vを検出する。レンジスイッチ信号、車速V及び
スロットル開度αは変速判定手段29に入力し、例えば
Dレンジの場合に図4(b)の変速パターンに基づいて
各変速段を判断する。この変速段の判定信号は変速制御
手段30に入力し、例えば1速では両シフトソレノイド
8a,8bをONし、2速では一方のシフトソレノイド
8aをOFFし、3速では他方のシフトソレノイド8b
もOFFし、4速では一方のシフトソレノイド8aをO
Nし、他方のシフトソレノイド8bをOFFするように
変速信号を出力する。また、変速段の信号とスロットル
開度αはライン圧設定手段31に入力し、図4(c)の
ように前進速の通常のライン圧PLをスロットル開度α
に対し増大関数的に設定し、1,2変速時のライン圧、
2,3変速時のライン圧を漸次低下するように設定す
る。このライン圧信号はライン圧制御手段32に入力
し、ライン圧PLに応じたデューティ比Dの制御信号を
ライン圧ソレノイド9に出力するように構成される。
【0011】上記エンジン制御系と自動変速機制御系に
おいて、変速時のエンジントルク低減制御系について説
明する。先ず、エンジン回転数Ne、回転センサ14と
レンジスイッチ13の信号及び変速信号が入力するエン
ジントルク低減タイミング決定手段33を有し、変速時
に各走行条件に応じて変速ショック発生と一致したエン
ジントルク低減の開始時期tsと終了時期teを決定す
る。この開始時期tsと終了時期teの信号、エンジン
回転数Ne及び基本燃料噴射幅Tpは補正量算出手段3
4に入力し、トルク低減量KFと、エンジントルクの低
減制御に対応して点火時期θigの遅角量−θRを定め
る。即ち、トルク低減量KFをエンジン回転数Neと基
本燃料噴射幅Tpに対して増大関数で設定し、点火時期
θigの遅角量−θRをエンジン回転数Neとトルク低
減量KFに対して増大関数で設定する。そして、開始時
期tsでトルク低減量KFの補正信号は燃料噴射制御手
段25に入力して噴射信号を減量補正し、遅角量−θR
の補正信号は点火時期制御手段27に入力して点火時期
信号を遅角補正する。また終了時期te信号が入力する
と、トルク低減量KFと遅角量−θRを徐々に少なくし
て元に復帰する。
【0012】図1において、更に上記エンジントルク低
減タイミング決定手段33の制御系について説明する。
先ず、制御原理について説明すると、実際の変速開始と
終了時には、変速機出力回転数No及びその変化率dN
o/dtは緩やかに変化するが、エンジン回転数Ne及
びその変化率dNe/dtが大きく増減変化する。従っ
て、これら両者の差を求めることにより、実際の変速時
期に対し高い精度で一致して制御の開始時期tsと終了
時期teを決定することができる。また、回転数差、変
化率差のいずれかを選択することにより、精度が向上す
る。変速時の走行条件によりエンジン回転数Neと変速
機出力回転数Noの関係が変化する場合に、これらの要
素で設定値を設定または更新することができ、これによ
り走行条件に適応して常に最適に開始、終了時期ts,
teを決定することができる。更に、既成のエンジン回
転数Neと変速機出力回転数Noの要素のみを用いて制
御することも可能になる。
【0013】そこで、エンジン回転数Neが入力するエ
ンジン回転数変化率算出手段40を有し、エンジン回転
数Neを時間微分してエンジン回転数変化率dNe/d
tを算出する。また、レンジスイッチ13の信号が入力
するギヤ比設定手段41を有し、変速段に応じたギヤ比
Geを設定する。ここで、変速機出力回転数Noとして
変速機出力側に装着される回転センサ14の実際の変速
機出力回転数Nodをそのまま使用すると、変速中の任
意の時点で変速後のギヤ比により大きく変化して好まし
くない。そこで、実際の変速機出力回転数Nod、ギヤ
比Geが入力する変速機出力回転数算出手段42を有
し、変速中は変速前のギヤ比Geoを用いて変速機出力
回転数Noを、No=Nod/Geoにより算出する。
この変速機出力回転数Noは変速機出力回転数変化率算
出手段43に入力し、変速機出力回転数Noを時間微分
して変速機出力回転数変化率dNo/dtを算出する。
【0014】こうして得られた4つのパラメータにおい
て、開始時期tsに対しては変化率差で決定することが
望ましく、このためエンジン回転数変化率dNe/d
t、変速機出力回転数変化率dNo/dt、変速信号
は、エンジントルク低減開始時期決定手段44に入力す
る。そして、両者の差と設定値K1により、 dNo/dt−dNe/dt>K1 が成立するときに開始時期tsを決定する。
【0015】また、終了時期teに対しては回転数差と
変化率差の両方で決定することができるので、4つのパ
ラメータと開始時期ts信号はエンジントルク低減終了
時期決定手段45に入力する。そして、回転数差とその
設定値K2、変化率差とその設定値K3により、 No−Ne>K2 dNo/dt−dNe/dt<K3 のいずれか早い方が成立するときに終了時期teを決定
する。
【0016】一方、終了時期決定手段45に対しては設
定値算出手段46を有し、各設定値K2,K3を以下の
ように算出する。先ず、設定値K2に対しては、変速終
了であって変速機出力回転数Noが変速後のギヤ比に変
化しているので、これに対応して補正する必要がある。
そこで、開始時期tsのエンジン回転数Nes、変速機
出力回転数Nos、変速前後のギヤ比Ge1/Ge2に
より、設定値K2を以下のように算出する。 K2=(Nes−Nos・Ge1/Ge2)K4 また、設定値K3に対しては、変速時の走行条件等で変
化率差の最大値が変動する場合に、それに対して適正に
設定する必要がある。そこで、設定値K3を変化率差の
最大値で以下のように算出する。 K3=(dNo/dt−dNe/dt)max・K5 この変化率差の最大値は、初期値として設定した後にそ
れより大きくなる場合に順次更新する。そして、このよ
うに決定された開始時期tsと終了時期teを、出力手
段47により出力するように構成される。ただし、K
4,K5は定数である。
【0017】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン運転時にエンジン制御系でエンジン
回転数Ne、吸入空気量Q等により燃料噴射幅Tiが演
算され、この噴射信号がインジェクタ5に出力して燃料
の噴射量が運転状態に応じて制御される。また、この運
転状態に応じて点火時期θigが設定され、この点火信
号がイグナイタ6に出力して最適に点火時期制御され
る。そして、このように制御されるエンジン1のトルク
が、トルクコンバータ2を介して自動変速機3に入力す
る。そこで、このエンジン運転時に例えばDレンジをセ
レクトすると、スロットル開度αと車速Vにより例えば
1速が判断され、この変速信号がシフトソレノイド8
a,8bに出力して自動変速機3が1速状態になり、こ
の変速比の変速動力が出力して車両走行する。このと
き、スロットル開度αによりライン圧PLが設定され、
このライン圧のデューティ信号がライン圧ソレノイド9
に出力し、油圧制御装置7が所定のライン圧PLに制御
される。
【0018】こうして、エンジン運転により走行する際
に、スロットル開度αや車速Vが変化するのに伴い自動
的に高速段にアップシフトされ、この変速時に図5のフ
ローチャートが実行され、変速時の動作状態は図6のタ
イムチャートのようになる。即ち、ステップS1で設定
値K1、変化率差の最大値と共に設定値K3が初期化さ
れ、ステップS2で車速V、スロットル開度αが検出さ
れ、ステップS3で車速V、スロットル開度αにより変
速判定ルーチンが実行される。そこで、1速から2速に
変速する場合について説明すると、車速Vの上昇により
図6の時点toで2速が判断されると、変速信号が出力
して一方のシフトソレノイド8aがOFFし、ライン圧
PLもこの変速時のものに低下制御される。そして、ス
テップS4でエンジン回転数Ne、エンジン回転数変化
率dNe/dt、変速機出力回転数No、変速機出力回
転数変化率dNo/dtが算出され、ステップS5に進
んで変速フラグがチェックされ、変速時であってフラグ
がセットされるため、ステップS6に進んでエンジント
ルク制御フラグがチェックされる。ここで、エンジント
ルク制御開始前ではステップS7に進み、変速機出力回
転数変化率dNo/dtとエンジン回転数変化率dNe
/dtの差が開始時期決定用の設定値K1と比較され
る。
【0019】ここで、変速信号が出力した直後は、エン
ジン回転数Neが油圧制御装置7の遅れにより図6のよ
うに継続して上昇し、所定の時点で実際に2速に変速開
始されるとエンジン回転数Neが低下するように変化す
る。従って、変速機出力回転数変化率dNo/dtが略
一定であるのに対して、エンジン回転数変化率dNe/
dtが図6のように顕著に低下変化し、このためエンジ
ン回転数Neが低下した直後に両者の変化率の差が設定
値K1以下になり、エンジントルク低減の開始時期ts
が迅速に決定され、ステップS8に進んでエンジントル
ク制御フラグがセットされる。その後、ステップS9で
終了時期決定用の設定値K2が算出される。また、これ
以降はステップS6からステップS10に進み、変速機
出力回転数変化率dNo/dtとエンジン回転数変化率
dNe/dtの差の最大値が算出され、初期値の(dN
o/dt−dNe/dt)maxと比較され、この初期
値より大きくなった場合はステップS11に進んで更新
される。そして、ステップS12で更新した最大値に基
づいて終了時期決定用の他の設定値K3が算出される。
【0020】その後、ステップS13に進んで変化率差
が設定値K3と比較され、更にステップS14に進んで
回転数差が設定値K2と比較されるが、このとき変速中
でエンジン回転数Neが未だ低下傾向にある場合は、い
ずれの終了時期決定の条件も不成立するため、ステップ
S15に進みエンジントルク低減、点火時期遅角ルーチ
ンが実行される。即ち、図6のように低減量KFにより
燃料噴射幅Tiが減量され且つ点火時期θigが遅角さ
れ、これによりエンジン1の出力トルクTDが強制的に
低減することになる。
【0021】そして自動変速機3の2速の変速動作が終
了に近付くと、エンジン回転数Neが低下した状態から
再び上昇し始め、そのエンジン回転数変化率dNe/d
tも図6のように顕著に増大変化する。そこで、変化率
差の方が先に設定値K3以下になって終了が判断される
と、ステップS13からステップS16に進む。また回
転数差の方が先に設定値K2以上になって終了が判断さ
れると、ステップS14からステップS16に進み、こ
のときエンジントルク低減の終了時期teが決定され
る。この場合は、ステップS16で変化率差の最大値に
よる設定値K3を初期値として再設定し、ステップS1
7でエンジントルク制御のフラグをクリアし、ステップ
S18で変速フラグもクリアし、図6のようにエンジン
トルクの低減量KFが徐々に減じて元に復帰する。尚、
図6のように上記制御が終了した後の時点t1で、自動
変速機3の油圧制御装置7のライン圧が元に復帰して、
変速時の全ての作用が終了する。
【0022】こうして、自動変速機3の実際の変速時期
に高い精度で一致して開始時期tsと終了時期teが決
定されることになり、このときエンジントルクTDが低
減制御されることで、エンジン回転数Neの急激な増減
が抑えられて、加速度Gが図6のように滑らかに変化し
て変速ショックが軽減される。一方、例えば低速段側の
変速でエンジン回転数Neが高いような場合は、その変
速時の落込みが大きいが、変速終了も速くなる。この場
合に、エンジン回転数Neの落込みに応じて終了時期決
定用の設定値K3の値が大きくなり、開始時期tsの回
転数差、ギヤ比により設定値K2の値が小さくなり、変
速終了が早目に判断されるようになる。こうして、変速
時の走行条件等に伴い実際の変速時期が変化しても、常
にエンジントルク低減の開始時期tsと終了時期teが
最適に決定され、効果的に変速ショックが軽減される。
【0023】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動変速機の変速時にエンジン回転数、変速機出力回転
数、それらの変化率を用いてエンジントルク低減の開始
と終了時期を決定するように構成されるので、実際の変
速時期に対し高い精度で一致することが可能になり、変
速ショックを確実に軽減することができる。また、特別
なセンサも不要になる。終了時期決定用の設定値は、変
速時の走行条件等により算出されるので、走行条件等に
伴い変速時期が変化する場合にも、それを常に正確に判
断して、エンジントルク低減制御することができる。ま
た、エンジントルクの低減により変速時間が短縮されて
フィーリングが向上し、自動変速機の摩擦部分の耐久性
が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による自動変速機付車両のエンジン制御
装置の実施例の要部を示すブロック図である。
【図2】エンジン制御系と自動変速機制御系を示すブロ
ック図である。
【図3】エンジン駆動系と制御系の概略を示す図であ
る。
【図4】各種の特性線図を示す図であり、(a)は点火
時期特性を示す図、(b)は変速パターンを示す図、
(c)はライン圧特性を示す図である。
【図5】変速時のエンジントルク低減制御の作用を示す
フローチャートである。
【図6】変速時のエンジントルク低減制御の状態を示す
タイムチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン 3 自動変速機 20 制御ユニット 25 燃料噴射制御手段 27 点火時期制御手段 30 変速制御手段 32 ライン圧制御手段 33 エンジントルク低減タイミング決定手段 34 補正量算出手段 42 変速機出力回転数算出手段 40 エンジン回転数変化率算出手段 43 変速機出力回転数変化率算出手段 44 エンジントルク低減開始時期決定手段 45 エンジントルク低減終了時期決定手段 46 設定値算出手段 47 出力手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも燃料噴射量を演算し、点火時
    期を決定する手段を有するエンジン制御系と、少なくと
    も変速を判断し、ライン圧を設定する手段を有する自動
    変速機制御系とを備えた制御系において、変速時の変速
    機出力回転数変化率とエンジン回転数変化率の差が第1
    の設定値以上の場合にエンジントルク低減の開始時期を
    決定する開始時期決定手段と、変速機出力回転数とエン
    ジン回転数の差が第2の設定値以上になった場合、また
    は変速機出力回転数変化率とエンジン回転数変化率の差
    が第3の設定値以下になった場合のいずれか早い方によ
    りエンジントルク低減の終了時期を決定する終了時期決
    定手段と、第2、第3の設定値を変速時の状態に応じて
    算出する設定値算出手段と、開始時期と終了時期の信号
    を出力する出力手段とを備えることを特徴とする自動変
    速機付車両のエンジン制御装置。
  2. 【請求項2】 上記第2の設定値は、エンジントルク低
    減開始時期のエンジン回転数、変速機出力回転数及び変
    速前後のギヤ比に基づいて算出することを特徴とする請
    求項1記載の自動変速機付車両のエンジン制御装置。
  3. 【請求項3】 上記第3の設定値は、変速機出力回転数
    変化率とエンジン回転数変化率の差の最大値に基づいて
    算出し、且つこの最大値は順次更新することを特徴とす
    る請求項1記載の自動変速機付車両のエンジン制御装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004509266A (ja) * 2000-09-15 2004-03-25 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 車両に用いられる駆動ユニット
KR101251546B1 (ko) * 2011-03-30 2013-04-08 현대 파워텍 주식회사 엔진토크 리미트 제어방법

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