JPH0781631B2 - 自動変速機のライン圧制御装置 - Google Patents

自動変速機のライン圧制御装置

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JPH0781631B2
JPH0781631B2 JP62327452A JP32745287A JPH0781631B2 JP H0781631 B2 JPH0781631 B2 JP H0781631B2 JP 62327452 A JP62327452 A JP 62327452A JP 32745287 A JP32745287 A JP 32745287A JP H0781631 B2 JPH0781631 B2 JP H0781631B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動変速機のライン圧制御装置、特に変速中に
ライン圧を適正に制御するための装置に関するものであ
る。
(従来の技術) 自動変速機は変速歯車機構の各種摩擦要素(クラッチや
ブレーキ等)をライン圧により選択的に油圧作動させて
所定変速段を選択し、作動する摩擦要素を変更すること
により他の変速段への変速を行う。
このためライン圧が高過ぎると、摩擦要素の過渡的締結
容量が過大となって大きな変速ショックを生じ、ライン
圧が低過ぎると、摩擦要素の過渡的締結容量が過小とな
って摩擦要素の滑りにともなう寿命低下を招く。従っ
て、ライン圧は適正に制御する必要があり、従来は例え
ば1987年3月 日産自動車(株)発行「オートマチック
トランスミッション RE4R01A型整備要領書」(A261C0
7)に記載の如く、変速中と非変速中とで異なるが夫々
のテーブルデータから、エンジンスロットル開度を基に
ライン圧制御ソレノイドの駆動デューティを決定してラ
イン圧を制御していた。
(発明が解決しようとする課題) しかし、からる従来のライン圧制御装置にあっては、ラ
イン圧制御ソレノイドに製品のバラツキがあったり、特
性の経時変化を生じた時、或いは摩擦要素に製品のバラ
ツキがあったり、摩擦材の経時変化を生じた時、これら
に対処できず、前者の場合同じソレノイド駆動デューテ
ィでもライン圧が適正値からずれ、後者の場合ライン圧
が狙い通りに制御されても摩擦要素に対し適切な値でな
かったりし、いずれにしてもライン圧の過不足によって
大きな変速ショックや摩擦要素の寿命低下を免れない。
ここで、ライン圧の高低による変速動作の違いを第10図
により説明する。この第10図は、前記文献の自動変速機
が瞬時t1にシフトソレノイドをONからOFFして第1速か
ら第2速へアップシフト変速する場合における、2速選
択圧の経時変化と、変速歯車機構の入出力回転数比NT/N
o(NT:入力回転数、No:出力回転数)で表されるギヤ比
の第1速相当値から第2速相当値への経時変化と、変速
機出力トルクの経時変化とをそれぞれ示す。
先ず2速選択圧の上昇過程を説明するに、この2速選択
圧は、これにより締結すべき2速選択用摩擦要素のロス
ストローク中、該摩擦要素のリターンスプリング反力に
よって最初の急上昇を生じ、次に、ライン圧を背圧とし
て受けているアキュムレータを当該背圧(ライン圧)に
抗してストロークさせつつ緩上昇することで棚圧を発生
させ、アキュムレータのストロークが終了した時に最後
の急上昇を生ずる。そして通常は、ギヤ比NT/Noおよび
変速機出力トルクの経時変化から明らかなように、棚圧
が発生している期間中に摩擦要素の締結を進行、終了さ
せ、2速選択圧を上記最後の急上昇で、元圧であるライ
ン圧と同じ値に高める。
ところで、棚圧を発生させるアキュムレータが背圧とし
てライン圧を供給され、このライン圧に抗してストロー
クされることから、棚圧はライン圧の高低によって変化
し、ライン圧が低い場合、2速選択圧も実線で示すよう
に棚圧の低いものとなり、ライン圧が高い場合、2速選
択圧も破線で示すように棚圧の高いものとなる。そし
て、ライン圧が低くて棚圧が低くなる場合、ギヤ比NT/N
oおよび変速機出力トルクが実線で示す経時変化を呈す
るのに対し、ライン圧が高くて棚圧が高くなる場合、ギ
ヤ比NT/Noおよび変速機出力トルクが破線で示す経時変
化を呈する。これらの比較から明らかなようにライン圧
の高低は、ギヤ比NT/Noが変速前変速段(第1速)相当
値から変速後変速段(第2速)相当値に向け変化してい
る時間、つまりイナーシャフェーズ時間Tの短調となっ
て表れ、イナーシャフェーズ時間Tからライン圧が、前
記のバラツキや経時変化を加味した適正値か否かを判別
することができる。
本発明はこの観点から、イナーシャフェーズ時間が変速
ショック防止用に設定した目標時間になるようにライン
圧を制御することを主旨とする。
ところで、かようにイナーシャフェーズ時間のみをモニ
タしてライン圧制御を行う場合、以下の問題を生ずる。
つまり、ライン圧が相当に低く、それに対応して棚圧
が、ギヤ比NT/Noの上記変化(イナーシャフェーズ)を
生じさせるような摩擦要素の締結状態を生起させ得ない
ほどに低し場合、或いは棚圧がイナーシャフェーズを開
始させ得ても終了させることができない場合、つまり棚
圧終了後にイナーシャフェーズが終了する場合、摩擦要
素は、アキュムレータがストロークを終了し終えた後
(棚圧後)における2速選択圧の急上昇過程で、一気に
急締結して変速(イナーシャフェーズ)を終了させる。
かかる変速は一般に棚外れ変速と俗称されるが、当該棚
外れ変速は摩擦要素の締結がアキュムレータのストロー
ク終了直後において短時間のうちに一気に完了すること
から、変速終了時に極めて大きなショックを生じさせ、
自動変速機の商品価値を著しく低下させる。
一方、かかる棚外れ変速でのイナーシャフェーズ時間を
考察するに、摩擦要素が上記の通り変速終了時(棚圧
後)において短時間のうちに一気に締結を完了して、ギ
ヤ比NT/Noを第9図にαで示すように短時間のうちに
(同図のβおよびγ特性との比較から明らかである)、
変速前変速段(第2速)相当値から変速後変速段(第3
速)相当値に向け変化させる変速を行うことから、当該
棚外れ変速でのイナーシャフェーズ時間は極端に短くな
る。
かかる棚外れ変速において、イナーシャフェーズ時間を
モニタして上記のライン圧制御を行う場合、イナーシャ
フェーズ時間が短くて、変速ショック防止用に設定した
目標時間を満たないことから、ライン圧を低下させる制
御がなされることになる。このライン圧制御は、ライン
圧が低すぎて生じた棚外れ変速にもかかわらず、ライン
圧を更に低下させることを通じ、ライン圧をどこまでも
低下させるという弊害を生ずる。
本発明は前記の通り、イナーシャフェーズ時間が変速シ
ョック防止用に設定した目標時間になるようライン圧を
制御することを主旨とするが、このライン圧制御を上記
の弊害に鑑み、棚外れ変速を生ずる低ライン圧領域では
行わず、棚外れ変速を生ずることのないライン圧領域で
ある時に限って、イナーシャフェーズ時間を目標時間に
持ち来す上記のライン圧制御を行わせるようにすること
で、ライン圧制御がでたらめになる上記の弊害を解消す
ることを目的とする。
(課題を解決するための手段) この目的のため本発明による自動変速機のライン圧制御
装置は、第1図に概念を示すごとく、 変速歯車機構の各種摩擦要素をライン圧により選択的に
油圧作動させて所定変速段を選択し、該摩擦要素の作動
油圧が、アキュムレータを、前記ライン圧に応じたアキ
ュムレータ背圧に抗してストロークさせつつ、緩やかに
上昇するようにした自動変速機において、 前記選択変速段の切り換え指令を検知する変速指令検知
手段と、 前記変速歯車機構の入力回転数を検出する入力回転セン
サと、 前記変速歯車機構の出力回転数を検出する出力回転セン
サと、 これらセンサからの信号に基づき前記入出力回転数の比
で表されるギヤ比が変化している時間を計測するイナー
シャフェーズ時間計測手段と、 このイナーシャフェーズ時間が変速ショック防止用に設
定した目標時間になるよう、前記変速中のライン圧を制
御するライン圧調整手段と、 前記変速指令検知手段により変速段の切り換え指令が検
知されてから、前記ギヤ比の変化が終了するまでの間に
おける変速時間を計測する変速時間計測手段と、 この変速時間が、前記アキュムレータのストローク終了
後にイナーシャフェーズを終了する棚外れ変換であるこ
とを判定するための棚外れ変速判定基準時間未満である
時に限って、前記ライン圧調整手段によるライン圧制御
を行わせるライン圧調整許可手段とを設けてなることを
特徴とするものである。
(作用) 変速歯車機構はライン圧により各種摩擦要素を選択的に
油圧作動されて所定変速段を選択し、この選択変速段で
供給動力を増減速して出力する。
また、摩擦要素の油圧作動に当たっては、その作動油圧
が、アキュムレータを、上記ライン圧に応じたアキュム
レータ背圧に抗してストロークさせつつ、緩やかに上昇
することで、摩擦要素の作動時におけるショックを緩和
する。
ところで、上記選択変速段を切り換える変速に際して
は、イナーシャフェーズ時間計測手段が、入力回転セン
サおよび出力回転センサにより検出した変速歯車機構の
入力回転数および出力回転数の比で表されるギヤ比が変
化しているイナーシャフェーズ時間を計測する。そして
ライン圧調整手段は、この計測したイナーシャフェーズ
時間が変速ショック防止用に設定した目標時間になるよ
う、上記変速中のライン圧を制御する。
よって、ライン圧制御要素に製品のバラツキがあった
り、特性の経時変化を生じても、或いは摩擦要素に製品
のバラツキがあったり、摩擦材の経時変化を生じても、
これら自動変速機の個体差や経時変化を加味したライン
圧制御がなされて、ライン圧を常に変速ショック対策上
の好適値に制御し得ることとなり、ライン圧の過不足に
よって大きな変速ショックを生じたり、摩擦要素の寿命
低下を招くような事態を回避することができる。
加えて本発明によれば、変速指令検知手段が上記選択変
速段の切り換え指令を検知してから、前記ギヤ比の変化
が終了するまでの間における変速時間を、変速時間計測
手段により計測し、ライン圧調整許可手段はこの変速移
管が、前記アキュムレータのストローク終了後にイナー
シャフェーズを終了する棚外れ変速であることを判定す
るための棚外れ変速判定基準時間未満である時に限っ
て、上記ライン圧調整手段によるライン圧制御を行わせ
る。
よって、棚外れ変速時はイナーシャフェーズ時間に基づ
く上記のライン圧制御を行わないこととなり、以下の作
用効果が得られる。
つまり、ライン圧が低すぎて生ずる当該棚外れ変速にも
かかわらず上記のライン圧制御を行う場合、イナーシャ
フェーズ時間が前記の通り短くなるのに呼応して、ライ
ン圧を更に低下させることになり、ライン圧をどこまで
も低下させるという弊害を生ずるが、 本発明によれば、棚外れ変速時はイナーシャフェーズ時
間に基づく上記のライン圧制御を行わないことから、ラ
イン圧制御がでたらめになる上記の弊害を解消すること
ができる。
(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図は本発明ライン圧制御装置を内蔵した自動車のパ
ナートレーン制御系を示し、1は電子制御燃料噴射エン
ジン、2は自動変速機、3はディファレンシャルギヤ、
4は駆動車輪である。
エンジン1はエンジン制御用コンピュータ5を具え、こ
のコンピュータには、エンジン回転数NEを検出するエン
ジン回転センサ6からの信号、車速Vを検出する車速セ
ンサ7からの信号、エンジンスロットル開度THを検出す
るスロットルセンサ8からの信号、及びエンジン吸入空
気量Qを検出する吸入空気量センサ9からの信号等を入
力する。コンピュータ5はこれら入力情報の基に燃料噴
射パルス幅TPを決定してこれをエンジン1に指令した
り、図示しないが点火時期制御信号をエンジン1に供給
する。エンジン1は燃料噴射パルス幅TPに応じた量の燃
料を供給され、この燃料をエンジンの回転に調時して燃
焼させることにより運転する。
自動変速機2はトルクコンバータ10及び変速歯車機構11
をタンデムに具え、トルクコンバータ10を経てエンジン
動力を入力軸12に入力する。軸12への変速機入力回転は
変速歯車機構11の選択変速段に応じ増減速されて出力軸
13に至り、この出力軸よりディファレンシャルギヤ3を
経て駆動車輪4に達して自動車を走行させることができ
る。
変速歯車機構11は入力軸12から出力軸13への伝動経路
(変速段)を決定するクラッチやブレーキ等の各種摩擦
要素(図示せず)を内蔵し、これら各種摩擦要素をライ
ン圧PLにより選択的に油圧作動されて所定変速段を選択
すると共に、作動される摩擦要素の変更により他の変速
段への変速を行うものとする。
この変速制御のために変速制御用コンピュータ14および
コントロールバルブ15を設ける。コンピュータ14はコン
トロールバルブ15内の変速制御用シフトソレノイド15a,
15bを選択的にONし、これらシフトソレノイドのON,OFF
の組合せにより対応した変速段が選択されるよう各種摩
擦要素へ選択的にライン圧PLを供給して変速制御を司ど
る。変速制御用コンピュータ14はその他にコントロール
バルブ15内のライン圧制御用デューティソレノイド16を
駆動デューティDによりデューティ制御してコントロー
ルバルブ15内のライン圧PL(デューティDの増大につれ
ライン圧上昇)を本発明の狙い通りに制御するものとす
る。上記変速制御及びライン圧制御のためコンピュータ
14には車速センサ7からの信号、スロットルセンサ8か
らの信号を夫々入力する他、軸12の回転数NTを検出する
入力回転センサ17からの信号及び軸13の回転数Noを検出
する出力回転センサ18からの信号を入力する。
コンピュータ14は第3図乃至第5図の制御プログラムを
実行してライン圧制御及び変速制御を行う。
先ず定時割込みにより繰返し実行される第3図のライン
圧制御を説明するに、ステップ20で後述のフラグFLAG1
が1か否かにより変速中か否かをチェックする。非変速
中ならステップ21で、第6図に実線Aで示す非変速用の
テーブルデータからスロットル開度THに対応したライン
圧制御ソレノイド駆動デューティDをテーブルルックア
ップし、その後ステップ22でこの駆動デューティDをソ
レノイド16に出力して、ライン圧PLを非変速用の通常値
に制御する。
一方変速中はステップ23で、第6図に点線Bで示す変速
用のテーブルデータからスロットル開度THに対応したラ
イン圧制御ソレノイド駆動デューティDをテーブルルッ
クアップする。次でステップ24において、後述する学習
制御によりRAMデータとしてメモリしてある例えば第7
図の如きライン圧制御ソレノイド駆動デューティ補正量
のデータからスロットル開度THに対応したライン圧制御
ソレノイド駆動デューティ補正量ΔDを読出す。その後
ステップ25でD+ΔDをソレノイド16に出力してライン
圧PLを変速用の値に制御する。
次に定時割込みにより繰返し実行される第4図の変速制
御及びライン圧ソレノイド駆動デューティ補正量制御を
説明するに、先ずステップ30でFLAG1が1か否かを、つ
まり変速中か否かをチェックする。非変速中なら、ステ
ップ31で予め定めた通常の変速パターンを基に車速V及
びスロットル開度THの組合せに対応した要求変速段を決
定する。次のステップ32でこの要求変速段が現在の選択
変速段と違うか否かにより変速すべきか否かをチェック
する。変速すべきであれば,ステップ33で変速中を示す
ようにFLAG1=1にする他、ソレノイド15a,15bのON,OFF
を切換えて上記要求変速段への変速を実行させる。な
お、これにより変速中になると、ステップ31〜33をスキ
ップする。
ステップ34では、変速時間を計測するタイマT1をインク
リメント(歩進)させ、次のステップ35でイナーシャフ
ェーズ中か否かをチェックする。このチェックに当って
は、変速歯車機構11の入出力回転数比NT/Noで表わされ
るギヤ比が変速前の変速段に対応したギヤ比から変速後
の変速段に対応したギヤ比に向け変化している間をイナ
ーシャフェーズ中と判別する。そして、イナーシャフェ
ーズ中ステップ36でタイマT2をインクリメント(歩進)
させ、イナーシャフェーズ後ステップ36をスキップする
ことによりタイマT2によりイナーシャフェーズ時間を計
測する。
次のステップ37ではイナーシャフェーズが終了したか
(変速終了か)否かをチェックし、終了していなければ
プログラムをそのまま終え、終了していればステップ38
でフラッグFLAG1を変速終了に対応させて0にリセット
すると共に、第7図のRAMデータを修正する学習制御を
実行させるためのフラッグFLAG2を1にセットする。
このように変速を終了し、その後変速を行わない間、制
御はステップ30〜32を経てステップ39に進むが、上記通
りFLAG2=1にされているためステップ40が選択されて
以下の学習制御により第7図に示すライン圧ソレノイド
駆動デューティ補正量ΔDの前回データを修正して更新
した後、ステップ41でFLAG2及びタイマT1,T2をクリアす
る。
このステップ40は第5図に示す如きものであり、先ずス
テップ50でタイマT1、つまり変速時間が、棚外れ変速で
あることを示す棚外れ変速判定基準時間T1S以上か否か
をチェックする。変速時のライン圧ソレノイド駆動デュ
ーティD+ΔD%に対するタイマT1,T2の計測時間は第
8図の如きものであり、ライン圧ソレノイド駆動デュー
ティがT1≧T1Sを示す領域にあっては例えばD+ΔD%
がαのように極端に小さい時にライン圧が極端に低くて
第9図中αで示すような棚外れ変速となって変速ショッ
クが極端に大きくなる(第9図中β,γは夫々ソレノイ
ド駆動デューティが第8図中同符号で示す値の時の動作
波形)。この棚外れ変速を防止するために、ステップ50
でT1≧T1Sと判別する棚外れ変速発生時は、ステップ51
で補正量ΔDを大幅に1%増大して速やかにT1≧T1S
域から脱出するようにする。
T1<T1S領域では、上記の懸念がなく、ステップ52でタ
イマT2の計測時間、つまりイナーシャフェーズ時間をチ
ェックする。このイナーシャフェーズ時間T2が、変速シ
ョック防止上及び摩擦要素の寿命低下防止上好ましいラ
イン圧に対応した目標値(変速の種類及びスロットル開
度毎に異なる)T2Sに一致している時は第7図の補正量
ΔDのRAMデータを変更せず、そのまま次の変速中のラ
イン圧制御に用いる。しかして、T2>T2S時はライン圧
が低過ぎて摩擦要素の滑りにともなう寿命低下を生ずる
から、ステップ53の実行により第7図の補正量ΔDのRA
Mデータを0.1%増大して次の変速中のライン圧制御に用
いる。従って、このライン圧制御時ライン圧ソレノイド
駆動デューティD+ΔDが前回より0.1%増大されてラ
イン圧をその分上昇させることができ、ライン圧を適正
値に近付けて摩擦要素の寿命低下を回避することができ
る。逆に、T2<T2S時はライン圧が高過ぎて摩擦要素の
締結容量過大にともなう大きな変速ショックを生ずるか
ら、ステップ54の実行により第7図の補正量ΔDのRAM
データを0.1%減じて次の変速中のライン圧制御に用い
る。従って、このライン圧制御時ライン圧ソレノイド駆
動デューティD+ΔDが前回より0.1%減小されてライ
ン圧をその分低下させることができ、ライン圧を適正値
に近付けて大きな変速ショックを防止することができ
る。
かかる作用の繰返し(学習制御)によりライン圧ソレノ
イド駆動デューティ補正量ΔDは変速中のライン圧ソレ
ノイド駆動デューティD+ΔDを、自動変速機の個体差
や経時変化に関係なく、ライン圧が適正値(イナーシャ
フェーズ時間T2が目標値T2S)となるような値に修正し
続け、変速中のライン圧をいかなる状況変化のもとでも
摩擦要素の寿命低下や大きな変速ショックを生じない適
正値に制御することができる。
そして、ステップ50で変速時間T1を基に棚外れ変速が発
生したと判定する時は、上記したステップ52〜54の処
理、つまりイナーシャフェーズ時間T2に基づくライン圧
の学習制御を行わないことから、以下の効果が得られ
る。
つまり、棚外れ変速は前記したようにライン圧が低すぎ
て生ずるものであり、またこの変速時はイナーシャフェ
ーズ時間T2が、変速ショック軽減用の目標値T2Sよりも
短くなることも、前述の通りである。それにもかかわら
ずステップ52〜54での上記ライン圧学習制御を行う場
合、イナーシャフェーズ時間が前記の通り短いのに呼応
して、ステップ54の実行によりライン圧を更に低下させ
ることになり、ライン圧をどこまでも低下させるという
弊害を生ずる。しかし本例の構成によれば、棚外れ変速
時はステップ52〜54をスキップしてイナーシャフェーズ
時間T2に基づくライン圧の学習制御を行わず、棚外れ変
速でないとの判定時に限って、ステップ52〜54でのライ
ン圧の学習制御を行うことから、ライン圧制御がでたら
めになる上記の弊害を解消することができる。
(発明の効果) かくして本発明装置は上述の如く、イナーシャフェーズ
時間T2が目標値T2Sになるようライン圧を制御する構成
としたから、自動変速機の個体差や経時変化があって
も、ライン圧を過不足のない適正値に保つことができ、
大きな変速ショックや摩擦要素の寿命低下を防止するこ
とができる。
加えて本発明によれば、選択変速段の切り換え指令があ
ってから、ギヤ比の変化が終了する(イナーシャフェー
ズ終了)までの間における変速時間T1が、棚外れ変速判
定基準時間T1S未満である時に限って、上記のイナーシ
ャフェーズ時間に基づくライン圧制御を行わせる構成に
したから、ライン圧が低すぎて生ずる棚外れ変速にもか
かわらず上記のライン圧制御が実行されて、ライン圧が
どこまでも低下されるといった、でたらめなライン圧制
御がなされる弊害を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明ライン圧制御装置の概念図、 第2図は本発明装置の一実施例を示す自動車パワートレ
ーンの制御システム図、 第3図乃至第5図は同例における変速制御用コンピュー
タのライン圧制御及び変速制御プログラムを示すフロー
チャート、 第6図はライン圧制御ソレノイド駆動デューティの特性
図、 第7図は同デューティの補正量に関する或る一瞬のRAM
データを例示する線図、 第8図は変速中のライン圧ソレノイド駆動デューティに
対するタイマ計測時間の関係線図、 第9図は第8図中α,β,γで示すソレノイド駆動デュ
ーティの時の変速動作タイムチャート、 第10図は変速中におけるイナーシャフェーズの発生状況
を示す変速動作タイムチャートである。 1……電子制御燃料噴射エンジン 2……自動変速機 3……ディファレンシャルギヤ 4……駆動車輪 5……エンジン制御用コンピュータ 6……エンジン回転センサ 7……車速センサ 8……スロットルセンサ 9……吸入空気量センサ 10……トルクコンバータ 11……変速歯車機構 14……変速制御用コンピュータ 15……コントロールバルブ 15a,15b……変速制御用シフトソレノイド 16……ライン圧制御用デューティソレノイド 17……入力回転センサ 18……出力回転センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変速歯車機構の各種摩擦要素をライン圧に
    より選択的に油圧作動させて所定変速段を選択し、該摩
    擦要素の作動油圧が、アキュムレータを、前記ライン圧
    に応じたアキュムレータ背圧に抗してストロークさせつ
    つ、緩やかに上昇するようにした自動変速機において、 前記選択変速段の切り換え指令を検知する変速指令検知
    手段と、 前記変速歯車機構の入力回転数を検出する入力回転セン
    サと、 前記変速歯車機構の出力回転数を検出する出力回転セン
    サと、 これらセンサからの信号に基づき前記入出力回転数の比
    で表されるギヤ比が変化している時間を計測するイナー
    シャフェーズ時間計測手段と、 このイナーシャフェーズ時間が変速ショック防止用に設
    定した目標時間になるよう、前記変速中のライン圧を制
    御するライン圧調整手段と、 前記変速指令検知手段により選択変速段の切り換え指令
    が検知されてから、前記ギヤ比の変化が終了するまでの
    間における変速時間を計測する変速時間計測手段と、 この変速時間が、前記アキュムレータのストローク終了
    後にイナーシャフェーズを終了する棚外れ変速であるこ
    とを判定するための棚外れ変速判定基準時間未満である
    時に限って、前記ライン圧調整手段によるライン圧制御
    を行わせるライン圧調整許可手段とを設けてなることを
    特徴とする自動変速機のライン圧制御装置。
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