JPH08233099A - 油圧作動式変速機の制御装置 - Google Patents

油圧作動式変速機の制御装置

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JPH08233099A
JPH08233099A JP7068759A JP6875995A JPH08233099A JP H08233099 A JPH08233099 A JP H08233099A JP 7068759 A JP7068759 A JP 7068759A JP 6875995 A JP6875995 A JP 6875995A JP H08233099 A JPH08233099 A JP H08233099A
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英夫 古川
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 非変速時にもリニアソレノイドを介して油圧
クラッチを所定の範囲に滑り制御する。 【効果】 ロックアップクラッチの完全締結時のサージ
ングを油圧クラッチを滑り制御することで吸収すること
ができ、ロックアップクラッチを完全締結と完全解放の
2位置制御とすることができてその油圧制御構成を簡略
化できると共に、非変速時にもリニアソレノイドを有効
活用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は油圧作動式変速機の制
御装置、特に車両用の油圧作動式変速機の制御装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開昭62−147153号ない
し特開昭62−224765号公報記載の技術のよう
に、変速時のショックを防止するために、車両用の油圧
作動式変速機においてクラッチ、ブレーキなどの摩擦係
合要素の油圧制御用に、油圧制御回路にリニアソレノイ
ドやデューティソレノイドなどの電磁弁を設けたものが
知られている。その従来技術においては、電磁弁を変速
過渡における変速の進行状況を示す変速機入力軸回転速
度や機関回転数、出力軸トルクなどのパラメータに基づ
いて制御し、前記摩擦係合要素の油圧を制御している。
【0003】しかしながら、上記した従来技術にあっ
て、電磁弁は変速時には動作するが、非変速時にはスロ
ットル開度相当の油圧を出力するに止まっていたり、な
いしは節電のために通電を停止されており、非変速時で
は電磁弁の必要性は低い。
【0004】また、油圧作動式変速機は、駆動力源であ
る内燃機関と変速機部との間をトルクコンバータで接続
し、その間の駆動力を伝達している。一般にトルクコン
バータは流体伝達であることから、全ての走行状態にわ
たって効率が良いわけではないため、効率が低下する領
域では燃費の悪化を防止する意図でトルクコンバータの
入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチを設
けている。
【0005】このロックアップクラッチは可能な限り作
動させた方が燃費の観点からは好ましいが、結局は内燃
機関の出力軸と変速機の入力軸とを機械的に連結するも
のである。従って、内燃機関の出力変動が問題となる状
態においては、直結割合を示すロックアップクラッチの
締結力(係合力)を高めると内燃機関の回転変動による
サージングが生じるため、締結力を高めることができな
い。そこで、そのような状態においては、特開昭62−
242173号ないしは特開昭62−255662号公
報記載の技術のように、ロックアップクラッチを解放状
態とするか、ロックアップクラッチ用の油圧制御回路を
滑り制御可能なように構成し、その滑り量を例えばロッ
クアップクラッチの入出力回転速度の比ないし等差に基
づいて制御している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した特開昭62−
242173号ないしは特開昭62−255662号公
報提案の技術にあっては、油圧制御回路が複雑化する不
都合があると共に、コストも増加し、重量を増加させる
点でも不具合があった。そこで、簡略化が要請されてい
るが、先の燃費上の要求とは相反するものであるため、
実現が困難であった。
【0007】従って、この発明の目的は従来技術の上記
した欠点を解消し、サージングを解消することで燃費の
悪化を回避しつつ油圧制御回路を簡略化すると共に、電
磁弁の有効活用をも図るようにした油圧作動式変速機の
制御装置を提供することにある。
【0008】更に、この発明の第2の目的は、燃費の悪
化を回避しつつロックアップクラッチの油圧制御回路を
簡略化すると共に、非変速時にも前記した電磁弁をロッ
クアップクラッチの制御に共用することで、電磁弁の有
効活用を可能とする油圧作動式変速機の制御装置を提供
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を解決
するために、この発明は請求項1項にあっては、複数の
摩擦係合要素を備え、該摩擦係合要素の係合状態を切り
換えることにより変速を行う油圧作動式変速機の制御装
置において、前記摩擦係合要素への供給油圧を調節する
油圧調節手段と、非変速時に前記油圧調節手段を介して
前記摩擦係合要素を滑り係合状態に制御する滑り制御手
段とを備える如く構成した。
【0010】上記の第2の目的を解決するために、この
発明は請求項2項において、駆動力源の出力軸に入力側
が連結される流体トルクコンバータと、前記流体トルク
コンバータの出力側に連結される入力軸を備えると共
に、複数の摩擦係合要素を備え、該摩擦係合要素の係合
状態を切り換えることにより、前記入力軸と出力軸との
間に複数の変速段を確立する油圧作動式変速機と、前記
流体トルクコンバータの入力側と出力側との間を機械的
に連結する連結クラッチと、前記摩擦係合要素への供給
油圧を調節する油圧調節手段と、非変速時でかつ前記連
結クラッチの締結力が高いとき、前記油圧調節手段を介
して前記摩擦係合要素を滑り係合状態に制御する滑り制
御手段と、を備える如く構成した。
【0011】
【作用】請求項1項に係る油圧作動式変速機の制御装置
においては、摩擦係合要素への供給油圧を調節する油圧
調節手段と非変速時に前記油圧調節手段を介して前記摩
擦係合要素を滑り係合状態に制御する滑り制御手段とを
備える如く構成したので、サージングを解消することで
燃費の悪化を回避しつつ油圧制御回路を簡略化すると共
に、電磁弁の有効活用をも図ることができる。尚、ここ
で、「摩擦係合要素」とは、クラッチ、ブレーキなどを
意味し、「前記摩擦係合要素への供給油圧を調節する油
圧調節手段」とはリニアソレノイドなどの電磁弁を意味
する。
【0012】請求項2項においては、前記第1の供給油
圧制御手段は、前記一方の摩擦係合要素の確立している
変速比と前記他方の摩擦係合要素の確立する変速比と前
記機関出力とから前記他方の摩擦係合要素の駆動力伝達
容量を求める駆動力伝達容量算出手段を備え、求めた駆
動力伝達容量が、前記他方の摩擦係合要素の伝達すべき
駆動力伝達容量に達するまでの間に前記一方の摩擦係合
要素への供給油圧を零とする如く構成したので、燃費の
悪化を回避しつつロックアップクラッチの油圧制御回路
を簡略化すると共に、非変速時にも前記した電磁弁をロ
ックアップクラッチの制御に共用することで、電磁弁の
有効活用を可能とすることができる。
【0013】
【実施例】以下、添付図面に即してこの発明の実施例を
説明する。
【0014】図1はこの発明にかかる車両用の油圧作動
式変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。
【0015】図1に示すように、車両用の自動変速機T
は、内燃機関Eのクランクシャフト1にトルクコンバー
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に複数のギヤ列を介して接続されたカ
ウンタシャフトCSとを備える。ここで、トルクコンバ
ータ2(前記した流体トルクコンバータ)は、ロックア
ップクラッチL(前記した連結クラッチ)を備えるが、
それについては後述する。
【0016】メインシャフトMSには、メイン1速ギヤ
3、メイン2速ギヤ4、メイン3速ギヤ5、メイン4速
ギヤ6、およびメインリバースギヤ7が支持される。ま
た、カウンタシャフトCSには、メイン1速ギヤ3に噛
合するカウンタ1速ギヤ8、メイン2速ギヤ4と噛合す
るカウンタ2速ギヤ9、メイン3速ギヤ5に噛合するカ
ウンタ3速ギヤ10、メイン4速ギヤ6に噛合するカウ
ンタ4速ギヤ11、およびメインリバースギヤ7にリバ
ースアイドルギヤ13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。
【0017】上記において、メインシャフトMSに相対
回転自在に支持されたメイン1速ギヤ3を1速用油圧ク
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速用油圧クラッチ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8は、ワンウェイクラッチCOWを介して
支持される。
【0018】メインシャフトMSに相対回転自在に支持
されたメイン2速ギヤ4を2速用油圧クラッチC2でメ
インシャフトMS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された
カウンタ3速ギヤ10を3速用油圧クラッチ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。
【0019】カウンタシャフトCSに相対回転自在に支
持されたカウンタ4速ギヤ11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されたメイン4速ギヤ6を4
速−リバース用油圧クラッチC4RでメインシャフトM
Sに結合すると、4速変速段が確立する。
【0020】カウンタシャフトCSに相対回転自在に支
持され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されたメインリバースギ
ヤ7を前記4速−リバース用油圧クラッチ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。
尚、上記でクラッチC1,C2,C3,C4Rが、前記
した「摩擦係合要素」に相当する。また、図示例のクラ
ッチはブレーキを有しない湿式多板クラッチからなる。
【0021】そして、カウンタシャフトCSの回転は、
ファイナルドライブギヤ14およびフィイナルドリブン
ギヤ15を介してディファレンシャルDに伝達され、そ
れから左右のドライブシャフト16,16を介して駆動
輪W,Wに伝達される。
【0022】ここで、内燃機関Eの吸気路(図示せず)
に配置されたスロットル弁(図示せず)の付近には、そ
の開度θTHを通じて機関負荷を検出するスロットル開度
センサS1が設けられる。またファイナルドリブンギヤ
15の付近には、ファイナルドリブンギヤ15の回転速
度から車速Vを検出する車速センサS2が設けられる。
【0023】またメインシャフトMSの付近にはその回
転を通じて変速機の入力軸回転速度NM を検出する入力
軸回転速度センサS3が設けられると共に、カウンタシ
ャフトCSの付近にはその回転を通じて変速機の出力軸
回転速度NC を検出する出力軸回転速度センサS4が設
けられる。更に、車両運転席床面に装着されたシフトレ
バー(図示せず)の付近には、P,R,N,D4,D
3,2の6種のポジションの中、運転者が選択したポジ
ションを検出するシフトレバーポジションセンサS5が
設けられる。
【0024】また内燃機関Eのクランク軸(図示せず)
の付近にはその回転から機関回転数NEを検出する機関
回転数センサS6が設けられると共に、機関冷却水通路
の付近には機関冷却水温TWを検出する水温センサS7
が設けられる。これらセンサS1などの出力は、ECU
(電子制御ユニット)に送られる。
【0025】ECUはCPU17、ROM18、RAM
19、入力回路20および出力回路21からなるマイク
ロ・コンピュータから構成され、前記したセンサS1な
どの出力は、入力回路20を介してマイクロ・コンピュ
ータ内に入力される。
【0026】マイクロ・コンピュータにおいてCPU1
7は図示しないルーチンに従ってシフトマップに基づい
てシフト位置(変速比)を決定し、出力回路21を通じ
て油圧制御回路OのシフトソレノイドSL1,SL2を
励磁・非励磁することによって図示しないシフトバルブ
を切り替え、所定の変速比を確立すべく、当該の油圧ク
ラッチを解放・締結する。更にリニアソレノイドSL3
(前記した電磁弁)を通じてクラッチへ供給する油圧を
制御する。
【0027】またCPU17は、制御ソレノイドSL4
を通じてトルクコンバータ2のロックアップクラッチL
の動作をオン・オフ制御する。
【0028】それについて説明すると、トルクコンバー
タ2は、ポンプ2a、タービン2b、ステータ2cおよ
び前記した如くロックアップクラッチLを備える。ロッ
クアップクラッチLは周知の如く、ロックアップピスト
ン、ダンパスプリング(図示せず)などから構成され、
ロックアップクラッチLの左右の室への供給油圧の程度
に応じて、オン状態(締結状態。後に図2に実線で示
す)とオフ状態(解放状態。後に図2に想像線で示す)
との間に2位置制御される。尚、このとき締結状態にお
いてロックアップクラッチは滑りなく完全に係合される
と共に、解放状態においては完全に解放される。
【0029】ロックアップクラッチLがオンされると、
駆動力は、内燃機関E、ドライブプレート、トルコンカ
バー、ロックアップクラッチL、メインシャフトMSと
伝達される。他方、オフされると、駆動力は、内燃機関
E、ドライブプレート、トルコンカバー、ポンプ2a、
タービン2b、メインシャフトMSと伝達される。
【0030】図2はそのロックアップクラッチLの油圧
制御回路を機能的に示す説明ブロック図であるが、図に
おいてロックアップクラッチのシフトバルブは、前記し
たソレノイドSL4を介してモジュレータバルブよりモ
ジュレータ圧を受け、マニュアルバルブを介して供給さ
れるライン圧を断続し、ロックアップクラッチの締結/
解放を制御する。
【0031】以下図3フロー・チャートを参照して実施
例に係る車両用の油圧作動式変速機の制御装置の動作を
説明する。尚、図示のプログラムはロックアップクラッ
チの締結力が完全締結状態のような高締結状態のとき
に、所定時刻ごとに起動される。
【0032】先ず、S10において今回のプログラム・
ループが変速終了後の最初のループか否か判断し、肯定
されるときはS12に進んでクラッチ制御値QJUAを初期
値としてスロットル開度と機関回転数などを基に求めた
機関トルクの1.2 倍程度の容量(QET×1.2)とすると共
に、S14に進んでフラグF.GST(初期値零。後述)を
1にセットし、PI補正項QPI の値を零とする。続い
て、S16に進んで図示の如くクラッチ圧制御値QJUAを
決定する。ここではPI補正項QPI が零とされたことか
ら、S12でセットされた制御値をそのまま今回制御値
とする。クラッチ圧制御値QJUAは具体的にはリニアソレ
ノイドSL3への制御値であり、より具体的にはPWM
のデューティ値として与えられる。
【0033】ここで、図3フロー・チャートの説明を続
ける前に、この発明に係る制御を概説すると、従来技術
においては、ロックアップクラッチの完全締結時のサー
ジングを防止するために、ロックアップクラッチを完全
締結状態と完全解放状態の間で滑り制御していた。その
結果、その油圧制御回路が複雑化するなどの不都合があ
った。
【0034】そこで、この発明に係る制御においては、
非変速時においても、油圧クラッチC1,C2,C3,
C4Rの内、当該変速段を確立している油圧クラッチC
nを滑り制御するようにした。即ち、変速機および車輪
を経て路面に作用する機関回転数(機関出力)の変動の
反力が車輪および車体を介して乗員に作用することで前
記したサージングが生じるが、従来技術ではそれをトル
クコンバータで吸収している。
【0035】そこで、この発明に係る制御では、油圧ク
ラッチを滑らせて吸収するようにした。その結果、トル
クコンバータのロックアップクラッチLは完全締結状態
と完全解放状態の2位置にのみ制御すれば足りて油圧制
御回路構成が簡略化されると共に、リニアソレノイドS
L3(電磁弁)も非変速時にあっても有効に活用するこ
とができる。
【0036】そのために、この発明に係る制御は図3フ
ロー・チャートに示す如く、変速が終了した後に開始
し、リニアソレノイドSL3への制御値としての係合中
の油圧クラッチの供給油圧相当値QJUAを経時的に減少さ
せて滑り制御するようにした。ここで、滑り量は Gratio =出力軸回転速度NC /入力軸回転速度NM で与える。
【0037】この滑り制御において、供給油圧相当値
(制御値)QJUAは最初大きく、次いで徐々に減少させ
る。そして、滑り量が所定値YGnL( 図4に示す) を下回
ったことが検出された時点で油圧の応答遅れを勘案して
増加方向に戻し、ついで所定の滑り量、即ち、所定の回
転速度比の範囲となるように制御する。詳しくは検出し
た回転速度比Gratio が所定値YGnLを下回ったところで
一旦増加補正し、検出した回転速度比Gratio が所定値
(上下限値)YGnH,Lの間にあるようにPI制御則を用い
て制御する。
【0038】図3フロー・チャートの説明に戻ると、S
10で今回のプログラム・ループが変速終了後の最初の
ループではないと判断されるときはS18に進み、第2
のフラグF.TM1が1にセットされているか否か判断す
る。このフラグは初期状態では0にリセットされている
ことから、ここでは否定されてS20に進んでタイマTM
1 (ダウンカウンタタイマ)をスタート(セット)さ
せ、S22に進んで今述べたフラグF.TM1を1にセット
する。即ち、このフラグが1にセットされていることは
タイマTM1 がスタートしていることを意味する。
【0039】続いてS24に進んでタイマTM1 の値が零
に達したか否か判断する。S22でスタートされたばか
りなので、ここでは否定されてS26に進み、値QGとし
て比較的大きな所定値YQGAをセットする。ここで補正量
QGはクラッチ油圧を減少するためのものであり、スロッ
トル開度に応じて相違させる。尚、次回以降のプログラ
ム・ループにおいてはS18での判断は肯定されてS2
4に進みタイマTM1 の値が零に達したか否か判断し、肯
定されるときはS28に進んで補正量QGとして別の所定
値YQGBをセットする。
【0040】ここで補正量は、 YQGA>YQGB とする。即ち、できる限り早く滑り制御を行うべく、ク
ラッチ油圧を機関トルクの1.2 倍程度のクラッチ容量に
相当する値(QET×1.2)まで急激に低下させた後、変速が
終了した後で所定時間TM1 の間はクラッチ油圧を比較的
大きく減少させ、その後は徐々に減少させるようにし
た。
【0041】続いてS30に進んで前記したフラグF.G
STが1にセットされているか否か判断する。このフラグ
はS14で1にセットされていることから、ここでは肯
定されてS32に進み、算出した回転速度比Gratio が
前記した所定値YGnLを下回ったか否か、即ち、変速過程
で係合された油圧クラッチCnが滑り始めたか否か判断
する。そしてS32で否定されるときはS34に進み、
S26ないしS28で求めた補正量QGを減算した値を基
本値QJUAとし、S16に進んで図示の如く制御値(基本
値)QJUAを決定する。
【0042】他方、次回以降のプログラム・ループにお
いてS32で回転速度比Gratio が所定値YGnLを下回っ
た、即ち、油圧クラッチCnが滑り始めたと判断される
ときはS36に進んで第2のタイマTM2 (ダウンカウン
タタイマ)をスタート(セット)させると共に、S38
に進んで補正量QGに所定の係数kを乗じた値を基本値QJ
UAに加算して基本値QJUAを増加補正する。これは、油圧
の動作は比較的緩慢であることからギヤ比算出の基礎と
なった入出力回転速度NM,NC にも検出遅れがあること
が予想されるので、それを修正するためである。
【0043】次いでS40に進んで前記したフラグF.
GST を0にリセットし、S42に進んでタイマTM2 の値
が零に達したか否か判断する。このループではS36で
スタートされたばかりなので否定されてS16に進み、
図示の如く制御値(基本値)QJUAを決定する。
【0044】他方、次回以降のプログラム起動時におい
てはS30で否定されることからS42にジャンプして
タイマTM2 の値が零に達したか否か判断し、否定される
限りS16に進むと共に、肯定されるとS44に進み、
算出した回転速度比Gratioが前記した所定値(上限
値)YGnHを超えているか否か判断し、肯定されるときは
S46に進んで算出した回転速度比Gratio との偏差に
応じてPI制御則を用いてPI補正項QPI を算出する。
【0045】他方、S44で否定されるときはS48に
進んで算出した回転速度比Gratioが前記した所定値
(下限値)YGnLを下回っているか否か判断し、肯定され
るときはS50に進んで算出した回転速度比Gratio と
の偏差に応じて同様にPI制御則を用いてPI補正項QP
I を算出する。次いでS16に進んで図示の如く制御値
(基本値)QJUAを決定する。
【0046】ここで、所定値YGnH,Lは図4に示す如く変
速比に応じて相違するが、S44ないしS50の処理は
回転速度比Gratio が上下限値YGnH,Lの範囲となるよう
にPI制御することを意味する。尚、S42で所定時間
TM2 の経過を待ってからPI制御に移行するのは、前記
した如く油圧の動作には応答遅れがあることから、油圧
の動作が安定してからPI制御するようにした。
【0047】この実施例は上記の如く、非変速時におい
ても係合している油圧クラッチを滑り制御するので、ロ
ックアップクラッチを完全に締結してもサージングを吸
収することができ、ドライバビリティが悪化することが
ない。また、油圧クラッチを滑り制御するときにリニア
ソレノイドSL3を介して行うので、非変速時において
もリニアソレノイドSL3を有効に活用することができ
る。
【0048】更に、ロックアップクラッチを完全に締結
してもサージングを吸収することができることから、ロ
ックアップクラッチの制御は完全締結状態と完全解放状
態との2位置制御で足り、換言すれば完全締結状態と完
全解放状態との間で滑り制御してサージングを吸収させ
る必要がないので、その油圧制御回路を簡略化すること
ができ、その分だけ軽量にすることができる。
【0049】即ち、しからざる場合には図2に想像線で
示す如く、L/Cコントロールバルブ、L/Cタイミン
グバルブ、ないしはL/C滑り制御用のデューティソレ
ノイドSL5を設け、モジュレータ圧ないしはスロット
ル圧に応じてロックアップクラッチの左右の室に供給す
る油圧を調整してロックアップクラッチの滑り(係合
力)を制御する必要がある。しかし、実施例においては
その制御が不要となることから、L/Cコントロールバ
ルブ、L/Cタイミングバルブ、ないしはL/C滑り制
御用のデューティソレノイドSL5が不要となる。その
意味で、それらの部材を図2および図1において想像線
で示した。
【0050】
【発明の効果】請求項1項に係る油圧作動式変速機の制
御装置においては、サージングを解消することで燃費の
悪化を回避しつつ油圧制御回路を簡略化すると共に、電
磁弁の有効活用をも図ることができる。
【0051】請求項2項においては、燃費の悪化を回避
しつつロックアップクラッチの油圧制御回路を簡略化す
ると共に、非変速時にも前記した電磁弁をロックアップ
クラッチの制御に共用することで、電磁弁の有効活用を
可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る油圧作動式変速機の制御装置を
全体的に示す説明図である。
【図2】図1装置のロックアップクラッチの油圧制御回
路を示す説明ブロック図である。
【図3】この発明に係る油圧作動式変速機の制御装置の
動作を示すフロー・チャートである。
【図4】図3フロー・チャートの作業で用いる所定値
(上下限値)の特性などを示す説明図である。
【符号の説明】
E 内燃機関 T 自動変速機 C1,C2,C3,C4R 摩擦係合要素(油圧クラッ
チ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の摩擦係合要素を備え、該摩擦係合
    要素の係合状態を切り換えることにより変速を行う油圧
    作動式変速機の制御装置において、 a.前記摩擦係合要素への供給油圧を調節する油圧調節
    手段と、 b.非変速時に前記油圧調節手段を介して前記摩擦係合
    要素を滑り係合状態に制御する滑り制御手段と、 を備えることを特徴とする油圧作動式変速機の制御装
    置。
  2. 【請求項2】a.駆動力源の出力軸に入力側が連結され
    る流体トルクコンバータと、 b.前記流体トルクコンバータの出力側に連結される入
    力軸を備えると共に、複数の摩擦係合要素を備え、該摩
    擦係合要素の係合状態を切り換えることにより、前記入
    力軸と出力軸との間に複数の変速段を確立する油圧作動
    式変速機と、 c.前記流体トルクコンバータの入力側と出力側との間
    を機械的に連結する連結クラッチと、 d.前記摩擦係合要素への供給油圧を調節する油圧調節
    手段と、 e.非変速時でかつ前記連結クラッチの締結力が高いと
    き、前記油圧調節手段を介して前記摩擦係合要素を滑り
    係合状態に制御する滑り制御手段と、を備えることを特
    徴とする油圧作動式変速機の制御装置。
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