JPH08210497A - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

車両用自動変速機の制御装置

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JPH08210497A
JPH08210497A JP1764095A JP1764095A JPH08210497A JP H08210497 A JPH08210497 A JP H08210497A JP 1764095 A JP1764095 A JP 1764095A JP 1764095 A JP1764095 A JP 1764095A JP H08210497 A JPH08210497 A JP H08210497A
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昇 近藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 手動変速モードにおける変速エンジン回転数
を適切に設定することにより、ドライバーの意思に沿っ
た変速を可能とする。 【構成】 自動変速モード及び手動変速モードを選択可
能な自動変速機において、自動変速モードではa点、c
点及びe点において自動的にシフトアップが行われる。
一方、手動変速モードにおいてもエンジンのオーバーレ
ブを回避するために1速変速段→2速変速段の変速だけ
は自動で行われるようになっており、その際に1速変速
段→2速変速段の変速は前記a点よりもエンジンの限界
回転数に近いa′点において行われる。これにより、手
動変速モードにおいてドライバーが望まない早い時期に
シフトアップが行われることが防止され、ドライバーの
意思に沿った変速が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通常のシフトマップに
基づく自動変速に加えて手動操作による変速が可能な車
両用自動変速機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車速やエンジン負荷等の検出値を
パラメータとしてシフトマップを検索することにより最
適な変速段を選択し、その変速段が確立されるように自
動的に変速操作を行う自動変速機が知られている。かか
る自動変速機では、一般的な走行状態を基準として変速
特性が設定されているため、全ての走行状態において最
適の変速段を選択することが難しく、ドライバーの意思
を反映すべくスロットル開度やアクセルペダルの踏込み
量を検出してはいるものの、結局は一律に変速段が決定
されてしまう問題がある。また、動力性能を重視した変
速特性や燃費を重視した変速特性を選択し得るものもあ
るが、何れもドライバーの好みに応じた変速特性を完全
に実現するものとは言い難い。
【0003】そこで、ドライバーがスイッチやレバーを
操作することにより任意の変速段を選択し得るようにし
た自動変速機が提案されている(特開昭59−3735
9号公報、特開平2−8545号公報、特開平2−12
5174号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる自動変速機の自
動変速モードでは、エンジン保護の観点からスロットル
全開領域においては車速ではなくエンジン回転数に基づ
いて変速を行っており、且つスロットル全開領域におい
て変速を行う変速エンジン回転数を、変速時間等のばら
つきを考慮して安全マージンを設定し、エンジンの許容
限界回転数ではなくそれよりも低回転数側に設定してい
る。
【0005】一方、手動変速モードにおいても、エンジ
ン回転数が許容限界回転数に近づくとエンジン保護のた
めに自動的にシフトアップが行われるが、その際に前記
自動変速モードと同様の変速エンジン回転数を設定する
と、ドライバーが望まない早い時期にシフトアップが行
われてしまい、元来手動変速モードにおいて期待されて
いるスポーティな走りが阻害される問題がある。
【0006】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、手動変速機モードにおける変速エンジン回転数を適
切に設定することによりドライバーの意思に沿った変速
を可能とすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明は、車速に応じた値を検
出する車速検出手段と、エンジン負荷に応じた値を検出
するエンジン負荷検出手段と、車速検出手段の出力及び
エンジン負荷検出手段の出力並びに予め設定された変速
特性に基づいて自動的に変速を行う自動変速モードと、
手動操作により所定の変速比に変速するための変速指令
を出力する変速指令手段と、変速指令手段の操作に基づ
いて変速を行うとともに、少なくともエンジン回転数が
許容限界回転数に接近したときに自動的にシフトアップ
する手動変速モードとを備えており、手動変速モードと
自動変速モードとを選択可能な車両用自動変速機の制御
装置において、前記手動変速モードが選択されている状
態で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数又は
車速を、前記自動変速モードが選択されている状態で自
動的にシフトアップする際のエンジン回転数又は車速よ
りも高く設定したことを特徴とする。
【0008】また請求項2に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、前記手動変速モードが選択されてい
る状態で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数
又は車速を、高エンジン負荷領域において前記自動変速
モードが選択されている状態で自動的にシフトアップす
る際のエンジン回転数又は車速よりも高く設定したこと
を特徴とする。
【0009】また請求項3に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、前記自動変速モードが選択されてい
る状態で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数
又は車速を、高変速比のときほど低く設定したことを特
徴とする。
【0010】また請求項4に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、前記手動変速モードが選択されてい
る状態で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数
又は車速を、低温時ほど低く設定したことを特徴とす
る。
【0011】
【作用】請求項1の構成によれば、手動変速モードが選
択されている状態で自動的にシフトアップする場合に
は、自動変速モードが選択されている状態で自動的にシ
フトアップする場合に比べて、高いエンジン回転数又は
車速においてシフトアップが行われる。
【0012】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【0013】図1〜図7は本発明の一実施例を示すもの
で、図1は車両用自動変速機及びその制御装置の全体構
成図、図2はマニュアルシフトレバーと共用されるセレ
クトレバーの斜視図、図3はステアリングコラムに設け
られたマニュアルシフトレバーの斜視図、図4はセレク
トポジション及び変速段のインジケータを示す図、図5
はセレクトポジション及び変速段のインジケータの別案
を示す図、図6は1速変速段から2速変速段への変速時
のシフトマップ、図7は高負荷領域におけるシフトマッ
プである。
【0014】図1は7ポジションの車両用自動変速機T
を示すもので、セレクトレバーによって7種類のレン
ジ、即ち「P」レンジ(パーキングレンジ)、「R」レ
ンジ(リバースレンジ)、「N」レンジ(ニュートラル
レンジ)、「D」レンジ(1速〜4速自動変速レン
ジ)、「M」レンジ(1速〜4速手動変速レンジ)、
「2」レンジ(2速固定レンジ、3速変速段→2速変速
段のシフトダウンを含む)及び「1」レンジ(1速固定
レンジ、2速変速段→1速ホールド変速段のシフトダウ
ンを含む)の何れかを選択することが可能である。
【0015】自動変速機Tは、エンジンEのクランクシ
ャフト1にロックアップクラッチLを有するトルクコン
バータ2を介して接続されたメインシャフトMSと、こ
のメインシャフトMSに平行に配置されたカウンタシャ
フトCS及びセカンダリシャフトSSとを備える。
【0016】メインシャフトMSには、メイン1速ギヤ
3、メイン2速−3速ギヤ4、メイン4速ギヤ5及びメ
インリバースギヤ6が支持される。カウンタシャフトC
Sには、メイン1速ギヤ3に噛合するカウンタ1速ギヤ
7、メイン2速−3速ギヤ4に噛合するカウンタ2速−
3速ギヤ8、メイン4速ギヤ5に噛合するカウンタ4速
ギヤ9、カウンタ2速ギヤ10、メインリバースギヤ6
にリバースアイドルギヤ11を介して接続されるカウン
タリバースギヤ12が支持される。セカンダリシャフト
SSには、カウンタ2速−3速ギヤ8に噛合する第1セ
カンダリ2速ギヤ13及びカウンタ2速ギヤ10に噛合
する第2セカンダリ2速ギヤ14が支持される。
【0017】メインシャフトMSに相対回転自在に支持
したメイン1速ギヤ3を1速クラッチC1 でメインシャ
フトMSに結合すると、1速変速段が確立する。1速ク
ラッチC1 は2速〜4速変速段の確立時にも係合状態に
保持されるため、カウンタ1速ギヤ7は一方向クラッチ
OWを介して支持される。セカンダリシャフトSSに相
対回転自在に支持した第2セカンダリ2速ギヤ14を2
速クラッチC2 でセカンダリシャフトSSに結合する
と、2速変速段が確立する。カウンタシャフトCSに相
対回転自在に支持したカウンタ2速−3速ギヤ8を3速
クラッチC3 でカウンタシャフトCSに結合すると、3
速変速段が確立する。
【0018】カウンタシャフトCSに相対回転自在に支
持したカウンタ4速ギヤ9をセレクタギヤSGでカウン
タシャフトCSに結合した状態で、メインシャフトMS
に相対回転自在に支持したメイン4速ギヤ5を4速−リ
バースクラッチC4RでメインシャフトMSに結合する
と、4速変速段が確立する。カウンタシャフトCSに相
対回転自在に支持したカウンタリバースギヤ12をセレ
クタギヤSGでカウンタシャフトCSに結合した状態
で、メインシャフトMSに相対回転自在に支持したメイ
ンリバースギヤ6を4速−リバースクラッチC4Rでメイ
ンシャフトMSに結合すると、後進変速段が確立する。
【0019】カウンタシャフトCSの回転はファイナル
ドライブギヤ15及びファイナルドリブンギヤ16を介
してディファレンシャルDに伝達され、そこから左右の
車軸17,17を介して駆動輪W,Wに伝達される。
【0020】更に、1速クラッチC1 を係合させた状態
で、1速ホールドクラッチCLHでカウンタ1速ギヤ7を
カウンタシャフトCSに結合すると、1速ホールド変速
段が確立する。エンジンブレーキが必要なときに1速ホ
ールド変速段を確立すれば、一方向クラッチCOWがスリ
ップしても駆動輪W,WのトルクをエンジンEに逆伝達
することができる。
【0021】自動変速機Tを制御する電子制御ユニット
UtはCPU18、ROM19、RAM20、入力回路
21及び出力回路22から構成される。
【0022】エンジンEに設けたスロットル開度センサ
1 で検出したスロットル開度THと、エンジンEに設
けたエンジン回転数センサS2 で検出したエンジン回転
数Neと、メインシャフトMSに設けたメインシャフト
回転数センサS3 で検出したメインシャフト回転数Nm
と、カウンタシャフトCSに設けたカウンタシャフト回
転数センサS4 で検出したカウンタシャフト回転数Nc
と、ディファレンシャルDに設けた車速センサS5 で検
出した車速Vと、セレクトレバーポジションセンサS6
で検出したセレクトレバーポジションPと、後述するシ
フトアップスイッチS7 と、後述するシフトダウンスイ
ッチS8 と、エンジンEに設けた水温センサS9 で検出
した冷却水温Twとが、電子制御ユニットUtの入力回
路21に入力される。
【0023】電子制御ユニットUtの出力回路22は、
自動変速機Tの1速クラッチC1 、2速クラッチC2
3速クラッチC3 、4速−リバースクラッチC4R、1速
ホールドクラッチCLH、セレクタギヤSG及びロックア
ップクラッチLの作動を制御すべく、油圧制御回路Oに
設けられた5個のソレノイドSL1 〜SL5 に接続され
る。ソレノイドSL1 はロックアップクラッチLのON
/OFFを司り、ソレノイドSL2 はロックアップクラ
ッチLの容量の制御を司り、ソレノイドS3 ,S4 は1
速クラッチC1 、2速クラッチC2 、3速クラッチ
3 、4速−リバースクラッチC4R及び1速ホールドク
ラッチCLHのON/OFF、並びにセレクタギヤSGの
作動を司り、ソレノイドSL5 はクラッチ油圧の制御を
司る。
【0024】図2に示すように、セレクトレバー25に
より選択されるレンジは、通常の「P」レンジ、「R」
レンジ、「N」レンジ、「D」レンジ、「2」レンジ及
び「1」レンジに加えて「M」レンジ(1速〜4速手動
変速レンジ)を備える。セレクトレバー25を案内する
ガイド溝26は略H形に形成されており、セレクトレバ
ー25を「D」レンジから右側に倒した位置が「M」レ
ンジになり、そこでセレクトレバー25は前後に傾倒可
能である。「M」レンジにおいてセレクトレバー25を
前方(+方向)に倒すと前記シフトアップスイッチS7
が作動してシフトアップ指令が出力され、またセレクト
レバー25を後方(−方向)に倒すと前記シフトダウン
スイッチS8 が作動してシフトダウン指令が出力され
る。
【0025】図3はセレクトレバー25とは別個に独立
したマニュアルシフトレバー27を設けたもので、ステ
アリングホイール28を支持するステアリングコラム2
9の左側面に上下揺動可能なマニュアルシフトレバー2
7が設けられる。図示せぬセレクトレバー25は「D」
レンジと「2」レンジとの間に「M」レンジを備えてお
り、セレクトレバー25で「M」レンジを選択した状態
でマニュアルシフトレバー27を上方(+方向)に倒す
と前記シフトアップスイッチS7 が作動してシフトアッ
プ指令が出力され、またマニュアルシフトレバー27を
下方(−方向)に倒すと前記シフトダウンスイッチS8
が作動してシフトダウン指令が出力される。
【0026】図4に示すように、スピードメータ30及
びタコメータ31を備えたメータパネル32に設けられ
たインジケータ33により、セレクトレバー25により
選択されたレンジが表示されるとともに、「M」レンジ
が選択されているときには現在確立している変速段が表
示される。或いは、図5に示すように、タコメータ31
等に設けたインジケータ33に、セレクトレバー25に
より選択されたレンジが表示されるとともに、「M」レ
ンジが選択されているときには現在確立している変速段
が表示される。
【0027】尚、図4及び図5において、現在確立して
いる変速段の表示を点滅させれば視認性が更に向上す
る。また1速変速段〜4速変速段を数字の1〜4で表示
するかわりに、その変速段のギヤ比を表示することも可
能である。
【0028】而して、セレクトレバー25により「D」
レンジが選択されているとき、車速センサS5 で検出し
た車速V及びスロットル開度センサS1 で検出したスロ
ットル開度THをパラメータとするシフトマップに基づ
いて、1速変速段〜4速変速段間のシフトアップ及びシ
フトダウンが自動的に実行される。また、「2」レンジ
が選択されると2速変速段が確立するが、「2」レンジ
を選択したときの車速が大きくて2速変速段ではオーバ
ーレブが発生する場合には、先ず3速変速段が確立し、
車速が低下した後に2速変速段にシフトダウンされて2
速変速段に固定される。同様に、「1」レンジを選択し
たときの車速が大きくて1速ホールド変速段ではオーバ
ーレブが発生する場合には、先ず2速変速段が確立し、
車速が低下した後に1速ホールド変速段にシフトダウン
されて1速ホールド変速段に固定される。
【0029】「D」レンジから「M」レンジに切り換え
た場合、切り換え前の「D」レンジにおける変速段が1
速変速段〜3速変速段であれば、切り換え後の「M」レ
ンジにおいて同一の変速段にホールドされる。切り換え
前の「D」レンジにおける変速段が4速変速段であれ
ば、切り換え後の「M」レンジにおいて3速変速段が確
立する。但し、3速変速段を確立するとオーバーレブが
発生する場合には例外的に4速変速段が確立する。
【0030】「2」レンジから「M」レンジに切り換え
た場合、切り換え前の「2」レンジにおける変速段が3
速変速段及び2速変速段の何れであっても、切り換え後
の「M」レンジにおいて3速変速段が確立する。但し、
停車時に前記「2」レンジから「M」レンジへの切り換
えを行った場合には、切り換え後の「M」レンジにおい
て1速変速段が確立する。
【0031】更に、「M」レンジで停車中にシフトアッ
プスイッチS7 又はシフトダウンスイッチS8 を操作す
ることにより、発進時の変速段として1速変速段又は2
速変速段を選択可能である。また、「M」レンジでの走
行中にエンジン回転数が限界回転数に接近してオーバー
レブが発生しそうになると、1速変速段の場合は手動に
よるシフトアップ指令を必要とすることなく自動的に2
速変速段にシフトアップされる。「M」レンジの2速変
速段〜4速変速段で走行中にエンジン回転数が限界回転
数に接近した場合には、フュエルカットによりオーバー
レブの発生が防止される。
【0032】図6は、1速変速段から2速変速段に自動
的にシフトアップする場合のシフトマップを、「D」レ
ンジ及び「M」レンジのそれぞれについて示したもので
ある。「D」レンジのシフトマップは階段状に設定され
ており、低スロットル開度ほど低車速で1速変速段→2
速変速段のシフトアップが行われ、高スロットル開度ほ
ど高車速で前記シフトアップが行われる。前述したよう
に「M」レンジにおいても1速変速段から2速変速段へ
のシフトアップは自動的に行われる。「M」レンジのシ
フトマップは直線状に設定されており、スロットル開度
に関わらず所定の高車速で1速変速段→2速変速段のシ
フトアップが行われる。尚、「M」レンジのシフトマッ
プを「D」レンジと同様に階段状に設定することも可能
である。
【0033】高スロットル開度領域において「D」レン
ジのシフトマップと「M」レンジのシフトマップとを比
較すると明らかなように、「M」レンジの方が「D」レ
ンジよりも高い車速(即ち、高いエンジン回転数)でシ
フトアップが行われる。
【0034】これを図7に基づいて更に説明すると、
「D」レンジの1速変速段でアクセルペダルを踏み込む
とエンジン回転数が増加し、エンジン回転数がa点に達
すると1速変速段から2速変速段にシフトアップされ、
エンジン回転数がb点に低下する。更にアクセルペダル
を踏み込んでエンジン回転数がc点に達すると、2速変
速段から3速変速段にシフトアップされてエンジン回転
数がd点に低下する。更にアクセルペダルを踏み込んで
エンジン回転数がe点に達すると、3速変速段から4速
変速段にシフトアップされてエンジン回転数がf点に低
下する。a点、c点及びe点の位置を比較すると明らか
なように、低変速段ほど(即ち、高変速比のときほど)
低いエンジン回転数でシフトアップすることにより、車
両のスムーズな加速が可能となる。
【0035】一方、「M」レンジの1速変速段でアクセ
ルペダルを踏み込むとエンジン回転数が増加し、エンジ
ン回転数がa′点に達すると1速変速段から2速変速段
にシフトアップされ、エンジン回転数がb′点に低下す
る。尚、前述したように、「M」レンジでは2速変速段
→3速変速段のシフトアップ及び3速変速段→4速変速
段のシフトアップは自動的に行われることはなく、エン
ジン回転数が限界回転数に近づくとフュエルカットによ
りエンジン回転数の増加が抑制される。
【0036】図7において、1速変速段から2速変速段
にシフトアップされるエンジン回転数は、「D」レンジ
では限界回転数よりもかなり低いa点に設定されている
が、「M」レンジでは前記a点よりも高回転数であって
限界回転数に極めて近いa′点に設定されている。a′
点を限界回転数よりも僅かに低めに設定したのは、変速
に要する時間のばらつきによってエンジン回転数が限界
回転数を越えるのを防止するためである。
【0037】而して、「M」レンジにおいて自動的にシ
フトアップされるエンジン回転数を「D」レンジにおけ
るそれよりも高く設定したことにより、ドライバーが任
意の変速段を選択できるという手動変速モードの特性を
充分に発揮させ、ドライバーの意思に沿った変速を行う
ことが可能となる。
【0038】尚、図6の「M」レンジにおいてシフトア
ップが行われる車速(即ち、エンジン回転数)を、水温
センサS9 で検出した冷却水温Twが低い場合(或い
は、図示せぬ油温センサで検出した油温が低い場合)ほ
ど低く設定することができる。これにより、変速に時間
が掛かる低温時であっても、変速の遅れによりエンジン
回転数が限界回転数を越えることが回避される。
【0039】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【0040】例えば、「D」レンジにおける高エンジン
回転数領域で、2速変速段→3速変速段のシフトアップ
や3速変速段→4速変速段のシフトアップを自動的に行
わせることも可能である。
【0041】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載された発明
によれば、手動変速モードが選択されている状態で自動
的にシフトアップする際のエンジン回転数又は車速を、
自動変速モードが選択されている状態で自動的にシフト
アップする際のエンジン回転数又は車速よりも高く設定
したので、手動変速モードにおいてドライバーが望まな
い早い時期にシフトアップが行われることを防止し、手
動変速モードの特性であるドライバーの意思に沿った変
速を行うことが可能となる。
【0042】また請求項2に記載された発明によれば、
手動変速モードが選択されている状態で自動的にシフト
アップする際のエンジン回転数又は車速を、高エンジン
負荷領域において自動変速モードが選択されている状態
で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数又は車
速よりも高く設定したので、手動変速モードにおいてア
クセルペダルを大きく踏み込んでのスポーティな走行が
可能となる。
【0043】また請求項3に記載された発明によれば、
自動変速モードが選択されている状態で自動的にシフト
アップする際のエンジン回転数又は車速を、高変速比の
ときほど低く設定したので、自動変速モードにおいてス
ムーズな加速が可能となる。
【0044】また請求項4に記載された発明によれば、
手動変速モードが選択されている状態で自動的にシフト
アップする際のエンジン回転数又は車速を、低温時ほど
低く設定したので、変速に時間が掛かる低温時であって
も変速の遅れによるエンジンのオーバーレブが回避され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用自動変速機及びその制御装置の全体構成
【図2】マニュアルシフトレバーと共用されるセレクト
レバーの斜視図
【図3】ステアリングコラムに設けられたマニュアルシ
フトレバーの斜視図
【図4】セレクトポジション及び変速段のインジケータ
を示す図
【図5】セレクトポジション及び変速段のインジケータ
の別案を示す図
【図6】1速変速段から2速変速段への変速時のシフト
マップ
【図7】高負荷領域におけるシフトマップ
【符号の説明】
E エンジン S1 スロットル開度センサ(エンジン負荷検出
手段) S5 車速センサ(車速検出手段) S9 水温センサ T 自動変速機 Ut 電子制御ユニット 25 セレクトレバー(変速指令手段) 27 マニュアルシフトレバー(変速指令手段)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車速に応じた値を検出する車速検出手段
    と、 エンジン負荷に応じた値を検出するエンジン負荷検出手
    段と、 車速検出手段の出力及びエンジン負荷検出手段の出力並
    びに予め設定された変速特性に基づいて自動的に変速を
    行う自動変速モードと、 手動操作により所定の変速比に変速するための変速指令
    を出力する変速指令手段と、 変速指令手段の操作に基づいて変速を行うとともに、少
    なくともエンジン回転数が許容限界回転数に接近したと
    きに自動的にシフトアップする手動変速モードと、を備
    えており、手動変速モードと自動変速モードとを選択可
    能な車両用自動変速機の制御装置において、 前記手動変速モードが選択されている状態で自動的にシ
    フトアップする際のエンジン回転数又は車速を、前記自
    動変速モードが選択されている状態で自動的にシフトア
    ップする際のエンジン回転数又は車速よりも高く設定し
    たことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記手動変速モードが選択されている状
    態で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数又は
    車速を、高エンジン負荷領域において前記自動変速モー
    ドが選択されている状態で自動的にシフトアップする際
    のエンジン回転数又は車速よりも高く設定したことを特
    徴とする、請求項1記載の車両用自動変速機の制御装
    置。
  3. 【請求項3】 前記自動変速モードが選択されている状
    態で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数又は
    車速を、高変速比のときほど低く設定したことを特徴と
    する、請求項1記載の車両用自動変速機の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記手動変速モードが選択されている状
    態で自動的にシフトアップする際のエンジン回転数又は
    車速を、低温時ほど低く設定したことを特徴とする、請
    求項1記載の車両用自動変速機の制御装置。
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