JPH08318762A - 自動変速機付車両のクラッチ制御方法及び装置 - Google Patents

自動変速機付車両のクラッチ制御方法及び装置

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JPH08318762A
JPH08318762A JP7152666A JP15266695A JPH08318762A JP H08318762 A JPH08318762 A JP H08318762A JP 7152666 A JP7152666 A JP 7152666A JP 15266695 A JP15266695 A JP 15266695A JP H08318762 A JPH08318762 A JP H08318762A
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fuel cut
speed
pressure
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Toshio Otsuka
敏夫 大塚
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 惰行時や制動時において、燃料カットから復
帰する際のトルク変動によるショックを低減する。 【構成】 減速時燃料カット状態において、実際の車速
Vsとクラッチ直結から半クラッチ状態にする目標車速
Vsoとを、または実際のエンジン回転数Neと燃料カ
ットからの復帰エンジン回転数Neoとを比較し、Vs
≦Vso、またはNe≦Neo+ΔNeo+K(正の所
定値)であれば、クラッチを直結状態から半クラッチ状
態とする。ΔNeoは車速変化速度およびエンジン回転
変化速度により変化させる。 【効果】 燃料カット復帰時のトルク変動ショックを低
減すると共に、惰行時には低回転速度まで燃料カット状
態を保つことができ、燃費向上とエンジンブレーキの有
効利用を両立できる。更に、急制動時にはエンジンスト
ールを防止できる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動変速機付車両の
クラッチ制御装置に係り、特に変速比が高い(変速比≧
1)状態での惰行時や制動時の燃料カットによるエンジ
ンブレーキの効果を高めつつ、変速スケジュールによら
ず燃料カット復帰時のショックを軽減すると共に、エン
ジンストールを防止する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本出願人は車両に搭載される無段変速機
を先に特開平1−119433号公報において開示して
おり、このような無段変速機を備えた車両においては、
惰行時や制動時に車速Vsと目標車速Vsoとを比較
し、Vs≦Vsoであればクラッチを直結状態から半ク
ラッチ状態へ切り換えている。ここで、目標車速Vso
は一定値(例えば25km/h)として設定している。
【0003】このクラッチの機能が自動的に行なわれる
ものには、自動制御装置で制御されるロックアップクラ
ッチや、油圧式単板クラッチ等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な自動変速機付車両のクラッチ制御装置においては、直
結状態から半クラッチ状態への切換えを車速Vsによる
一定値で判定しているため、変速スケジュールによって
は惰行時や制動時にクラッチが直結状態において燃料カ
ットから復帰した場合、エンジンブレーキ力が弱まると
ともに、燃料カットから復帰した時の駆動トルクの変動
が車両に直接伝わりショックが発生するという不都合が
あった。特に、変速スケジュールにより変速比が1以上
のような高い場合には、燃料カット復帰によるショック
が大きい。
【0005】また、急激な制動時(例えば低μ路での制
動時)には半クラッチ状態への切り換わりが遅れるため
エンジンストールが発生するという不都合があった。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、燃料カット復帰以前に油圧式ク
ラッチを直結状態から半クラッチ状態とすることによ
り、燃料カット復帰時のトルク変動によるショックを軽
減し、かつ惰行時には低車速までエンジンブレーキを有
効利用し、急制動時には早く半クラッチ状態とすること
によりエンジンストールを防止する自動変速機付車両の
クラッチ制御装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、スロットル
全閉でエンジン回転数が設定回転以上の時燃料供給が必
要ない減速状態と判定し燃料カットを行ういわゆる“減
速時燃料カット状態”から、燃料噴射を再度開始する燃
料カット復帰以前に、クラッチ部を直結状態から半クラ
ッチ状態にすることを特徴とする。
【0008】更に詳しくは、減速時燃料カット状態にお
いて、実際の車速Vsと直結状態から半クラッチ状態に
する目標車速Vso、または実際のエンジン回転数Ne
と燃料カットからの復帰エンジン回転数Neoとを比較
し、Vs≦VsoまたはNe≦Neo+K(Kは正の所
定値)であれば、クラッチを直結状態から半クラッチ状
態へ切換える。
【0009】また、Vs≦VsoまたはNe≦Neo+
ΔNeo+K(ΔNeoは補正係数、Kは正の所定値)
であれば、クラッチを直結状態から半クラッチ状態へ切
換えるようにし、クラッチを直結状態から半クラッチ状
態へ切り換える判定エンジン回転速度補正係数ΔNeo
を実際の車速の変化速度dVsおよび実際のエンジン回
転数の変化速度dNeにより変化させる。
【0010】
【作用】この発明では、減速時燃料カット状態から燃料
噴射を再度開始する燃料カット復帰以前に、クラッチ部
を直結状態から半クラッチ状態にして、クラッチ伝達ト
ルクを減少させ、燃料カットからの復帰によるショック
を吸収させる。
【0011】更に詳しくは、減速時燃料カット状態(惰
行時や制動時)において、実際のエンジン回転数Ne>
Neo(燃料カット復帰エンジン回転数)+K(正の所
定値)であっても実際の車速Vs≦Vso(目標車速)
となるとクラッチが直結状態から半クラッチ状態とな
る。このため、エンジンブレーキを有効に利用でき、さ
らに燃料カットからの復帰は半クラッチ状態となった後
であり、復帰時のトルク変動によるショックも軽減され
る。一方、Vs>VsoでありNe≦Neo+Kの場
合、Ne=Neo+Kで直結状態から半クラッチ状態と
なる。このため、Ne=Neoで燃料カットから復帰す
る時点は半クラッチ状態となった後であり、変速スケジ
ュールに左右されることなく燃料カット復帰時のトルク
変動によるショックが軽減される。
【0012】また、dVsまたはdNeの値に応じて直
結状態→半クラッチ状態の判定エンジン回転速度補正係
数ΔNeoを高い値に設定し、例えば急制動時には早く
半クラッチ状態に切り換えることにより、エンジンスト
ールを防止できる。また、惰行時にはVsが低い値とな
るまで直結状態を保つことができ、エンジンブレーキを
有効に利用できる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について詳細に
説明する。図1は自動変速機付車両のクラッチ制御装置
の機能ブロック図であり、エンジン1の回転駆動が、ベ
ルト駆動式の無段変速機(CVT)2、油圧式クラッチ
3、及びディファレンシャル4を介して、タイヤ5に伝
達される。また、車速センサにより検出された車速Vs
は車速変化速度(dVs/dt)の計算手段10に送ら
れ、機関回転センサにより検出されたエンジン回転速度
Neはエンジン回転変化速度(dNe/dt)の計算手
段11に送られる。更に、エンジン回転速度Ne、車速
Vs、計算手段10で計算された車速変化速度(dVs
/dt)、及び計算手段11で計算されたエンジン回転
変化速度(dNe/dt)は、クラッチの直結状態→半
クラッチ状態を判定する判定手段12に送信され、この
判定手段12で判定されたクラッチの状態により油圧ク
ラッチ制御手段13で油圧クラッチの制御量を決定す
る。そして、油圧クラッチ制御手段13で決定された制
御量に見合った油圧を油圧制御装置14を通じて油圧ク
ラッチ3に供給する。
【0014】図2は自動変速機と油圧回路を示す概略図
である。図において、2は例えばベルト駆動式の無段変
速機、2Aはベルト、4は駆動側プーリ、6は駆動側固
定プーリ部片、8は駆動側可動部片、10は被駆動側プ
ーリ、12は被駆動側固定プーリ部片、14は被駆動側
可動プーリ部片である。
【0015】駆動側プーリ4は、入力軸である回転軸1
6に固定される駆動側固定プーリ部片6と、回転軸16
の軸方向に移動可能かつ回転不可能に回転軸16に装着
された駆動側可動プーリ部片8とを有する。また、被駆
動側プーリ10も、駆動側プーリ4と同様に、出力軸た
る回転軸17と被駆動側固定プーリ部片12と被駆動側
可動プーリ部片14とを有する。
【0016】駆動側可動プーリ部片8と被駆動側可動プ
ーリ部片14とには、第1、第2ハウジング18,20
が各々装着され、第1、第2油圧室22,24が各々形
成される。第1油圧室22の駆動側可動プーリ部片8の
油圧受圧面積は、第2油圧室24の被駆動側可動プーリ
部片14の油圧受圧面積よりも大きく設定してある。こ
れにより、第1油圧室22に作用する油圧を制御するこ
とで変速比たるベルトレシオを変化させる。
【0017】また、第2油圧室24内には、被駆動側固
定プーリ部片12と同可動プーリ部片14との間の溝幅
を減少する方向に同可動プーリ部片14を付勢するばね
等からなる付勢手段26を設ける。この付勢手段26
は、始動時の如く油圧が低い場合に、フルロー側の大き
な変速比とし、かつベルト2Aの保持力を維持して滑り
を防止するものである。
【0018】回転軸16の一端部にはオイルポンプ28
が設けられ、オイルパン100内に還流した作動油をス
トレーナ102を介して吸い込み第2油路32に圧送す
る。第2油路32は、第2油圧室24と連通するととも
に、第1三方電磁弁42で第3油路40を通じて制御さ
れるプライマリ圧制御弁34、並びに第1油路30を介
して第1油圧室22と連通する。なお、プライマリ圧制
御弁34は入力軸シーブ圧であるプライマリ圧を制御す
るための変速制御弁である。また、第2油路32は、第
3三方電磁弁58で第4油路56を通じて制御されるク
ラッチ圧制御弁52を介して第5油路64と連通する。
更に、第2油路32の油圧たるライン圧は、第2三方電
磁弁50で第6油路48を通じて制御されるライン圧制
御弁44により、例えば6〜25Kgf/cm2に調圧され
る。
【0019】また、前記ライン圧を減圧する調圧弁38
によって、第7油路60は制御用に一定圧(例えば4.
2Kgf/cm2)に調圧され、各制御弁34,44,52と
各三方電磁弁42,50,58に導かれる。
【0020】第5油路64はクラッチ油圧室72に連通
すると共に、第5油路64の油圧たるクラッチ圧はこの
油路64に接続されている圧力センサ68により検出さ
れる。この圧力センサ68は、ホールド及びスタートモ
ード等のクラッチ圧を制御する際に直接油圧を検出する
ことができ、この検出油圧を目標油圧とすべく制御可能
となる。また、ドライブモード時にはクラッチ圧がライ
ン圧と略等しくなるのでライン圧制御にも寄与する。
【0021】発進クラッチたる油圧クラッチ62は、回
転軸17に取り付けられた入力側ケーシング70と、こ
のケーシング70内に設けたクラッチ油圧室72と、こ
のクラッチ油圧室の油圧で押されるピストン74と、こ
のピストン74を引き戻す方向に付勢する円環状スプリ
ング76と、ピストン74の押進力と円環状スプリング
76の付勢力とにより進退動可能に設けた第1圧力板7
8と、出力側の摩擦板80と、ケーシング70に固設し
た第2圧力板82とからなる。
【0022】油圧クラッチ62は、クラッチ油圧室72
に作用させるクラッチ圧を高めると、ピストン74は押
進して第1圧力板78と第2圧力板82とを摩擦板80
に圧着させ、いわゆる結合状態になる。一方、クラッチ
圧を低くすると、円環状スプリング76の付勢力により
ピストン74は引き戻されて第1圧力板78と第2圧力
板82とを摩擦板80から離間させ、いわゆるクラッチ
切れの状態になる。この油圧クラッチ62の接離によ
り、無段変速機2の出力する駆動力を断続する。
【0023】また、第1ハウジング18の外側に入力軸
回転検出歯車84が設けられ、この入力軸回転検出歯車
84の外周部近傍には入力軸側の第1回転検出器86が
設けられる。また、第2ハウジング20の外側に出力軸
回転検出歯車88が設けられ、この出力軸回転検出歯車
88の外周部近傍に出力軸側の第2回転検出器90が設
けられる。この実施例では、第1回転検出器86で検出
される入力軸回転数N1はエンジン回転数Neに等し
い、また第2回転検出器90で検出される出力軸回転数
N2から変速比Rc=N1/N2を算出する。
【0024】油圧クラッチ62には、前進用歯車92F
と後進用歯車92Rよりなる出力伝達用歯車92を設け
られ、この出力伝達用歯車92の外周部近傍には最終出
力軸94の回転数を検出する第3回転検出器96が設け
られる。最終出力軸94は、図示しない終減速歯車、差
動機構、駆動軸、そして駆動輪へとつながっているの
で、第3回転検出器96の検出する回転数N3から車速
が算出できる。また、第2回転検出器90と第3回転検
出器96とにより、油圧クラッチ62の入出力回転数差
=|N2−N3|、すなわちクラッチスリップ量も算出
できる。
【0025】また、圧力センサ68、第1〜第3回転検
出器86,90,96、オイルパン100の油温を検出
する温度センサ66からの検出信号とともに、スロット
ル開度、アクセルスイッチ信号、ブレーキ信号、パワー
モードオプション信号、スノーモード信号、シフトレバ
ー位置信号等の各種信号を入力し制御を行う電子制御部
(ECU)98を設ける。この電子制御部98は、運転
状態検出のためのこれらの入力信号により各種制御モー
ドの決定を行い、ライン圧や変速比やクラッチ断続状態
を制御すべく、ライン圧制御用の三方電磁弁50、変速
制御用の三方電磁弁42、クラッチ制御用の三方電磁弁
58を操作する。
【0026】電子制御部98に入力される入力信号の機
能について詳述すれば、 (1) シフトレバー位置の検出信号 P,R,N,D,L等の各レンジ信号により各レンジに
要求されるライン圧や変速比、クラッチの制御 (2) スロットル開度の検出信号 予めプログラム内に入力されたデータからエンジントル
クを検知、目標変速比、あるいは目標エンジン回転数の
決定 (3) アクセルスイッチ信号 アクセルペダルの踏み込み状態によって運転者の意志を
検知し、走行時あるいは発進時の制御方法の決定 (4) ブレーキ信号 ブレーキペダルの踏み込み動作の有無を検知し、クラッ
チの切り離し等の制御方法の決定 (5) パワーモードオプション信号 車両の性能をスポーツ性(あるいはエコノミー性)とす
るためのオプションとして使用 (6) スノーモード信号 雪道や滑り易い路面等の場合に、運転者が路面状況にあ
った制御モードを選択等がある。
【0027】次に、上記装置の作用について説明する。
回転軸16上に位置するオイルポンプ28が回転軸16
の駆動に応じて作動し、オイルパン100内のオイルを
ストレーナ102を介して吸い込む。このポンプ圧であ
るライン圧はライン制御弁44で制御され、ライン制御
弁44からの洩れ量、つまり逃し量が大であればライン
圧は低くなり、反対に少なければライン圧は高くなる。
このライン制御弁44の動作は第2三方電磁弁50によ
り制御され、第2三方電磁弁60は電子制御部98によ
り一定周波数のデューティ率で制御される。即ち、デュ
ーティ率0%とは第2三方電磁弁50が全く動作しない
状態であり出力側が大気圧に導通し出力油圧はゼロとな
る。また、デューティ率100%とは第2三方電磁弁6
0が動作して、制御圧力と同一の最大出力油圧となり、
このデューティ率によって出力油圧を可変させている。
【0028】変速制御用のプライマリ圧は、プライマリ
圧制御弁34によって制御され、このプライマリ圧制御
弁34も前記ライン圧制御弁44と同様に、第1三方電
磁弁42で制御されている。このプライマリ圧制御弁3
4は、第1油路30を通じて第1油圧室22の油圧をラ
イン圧側に導通させて変速比をオーバードライブ側に移
行、あるいは大気側に導通させてフルロー側に移行させ
るものである。
【0029】クラッチ圧を制御するクラッチ圧制御弁5
2は、上記と同様に第3三方電磁弁58で制御され、最
大クラッチ圧を必要とする際にライン圧側と導通させ、
最低クラッチ圧とする際には大気側と導通させる。即
ち、このクラッチ圧制御弁52は、第5油路64を通じ
てクラッチ油圧室72の油圧をライン圧側に導通、ある
いは大気側に導通させることにより、最大のライン圧か
ら最低の大気圧(油圧=0)の範囲でのクラッチ圧を実
現する。
【0030】上記クラッチ制御には、4つの基本モード
がある。これらの基本モードは、 (1) ニュートラルモード シフトレバー位置がNまたはPでクラッチを完全に切り
離す場合、クラッチ圧は最低値(ゼロ) (2) ホールドモード シフトレバー位置がDまたはL,Rでアクセルペダルの
踏み込みがない場合で、発進の保留または走行中に減速
しエンジントルクを切りたい場合、クラッチ圧はクラッ
チ板が接触する程度の低い値、クリープ制御はこのモー
ドに属する (3) スタートモード ほぼ停止状態からの発進(ノーマルスタート)、あるい
は走行中でのクラッチ再結合(スペシャルスタート)の
場合で、クラッチ圧はエンジンの吹き上がりを防止する
とともに車両をスムースに動作できるようなエンジン発
生トルク(クラッチインプットトルク)に応じた適切な
値 (4) ドライブモード 完全な走行状態に移行しクラッチは完全に結合した状
態、クラッチ圧はエンジントルクを十分伝達できる値 の4つのパターンがある。
【0031】図3は変速モードにおけるスロットル(ア
クセル)全閉時の車速Vsとエンジン回転速度Neの関
係を示した図である。変速モードとは、シフトレバー位
置がDレンジでパワーモードオプション信号がOFF
(エコノミーモード)の場合、Dレンジでパワーモード
オプション信号がON(パワーモード)の場合、Lレン
ジ(ローモード)の場合、の3モードである。各変速モ
ードで惰行時、図3の実線に沿って変速比が制御され
る。このため、ローモードの場合、燃料カットから復帰
する以前にVs≦Vso(直結→半クラッチ判定車速)
となるため燃料カット復帰のショックは軽減される。パ
ワーモードの場合、燃料カットから復帰した時点はクラ
ッチ直結状態であるため、燃料カット復帰時のショック
が大きい。エコノミーモードの場合も、燃料カットから
復帰した時点では直結状態であるが、変速比がOD(オ
ーバードライブ)となっているため燃料カット復帰時の
トルク変動は小さい。
【0032】図4および図5は、本実施例による惰行時
または制動時のクラッチ直結状態→半クラッチ状態と燃
料カット復帰のタイミングを示すタイミングチャートで
ある。 図4はNe≦Neoとなる以前にVs≦Vso
となった場合を示している。このため燃料カットから復
帰する以前に直結状態→半クラッチ状態となり、燃料カ
ット復帰時のトルク変動によるショックを軽減する。同
様に、図5はVs≦Vsoとなる以前にNe≦Neoと
なった場合を示している。この場合、Ne≦Neo成立
以前のNe≦Neo+ΔNeo+K(Kは正の所定値)
成立時に直結状態→半クラッチ状態とするようにして、
燃料カット復帰時のトルク変動によるショックを軽減す
る。
【0033】図6は本実施例による自動変速機付車両の
クラッチ制御ルーチンを示すフローチャートである。ま
ず、制御ルーチンでは、エンジン回転速度Ne、車速V
sの入力処理を行なう(ステップ210)。次に、エン
ジン回転速度Neと車速Vsからエンジン回転速度変化
速度dNe/dt(ステップ220)と車速変化速度d
Vs/dt(ステップ230)を計算する。次に、エン
ジン回転数変化速度dNe/dtから、予め設定された
マップ(例えば図7)により、燃料カット復帰エンジン
回転速度補正量ΔNeo1を計算する(ステップ24
0)。また、車速変化速度dVs/dtから、予め設定
されたマップ(例えば図8)により、燃料カット復帰エ
ンジン回転速度補正量ΔNeo2を計算する(ステップ
250)。これら計算されたΔNeo1とΔNeo2を
比較し(ステップ260)、大きい方を燃料カット復帰
エンジン回転速度補正量ΔNeoとする(ステップ27
0、280)。なお、上記のようにdNe/dt又はd
Vs/dtの絶対値に比例するような補正量ΔNeo
1、ΔNeo2を導入したのは、惰行時には車速Vsが
低い値となるまで直結状態を保つことができると共に、
急制動時には速く半クラッチ状態に切り換るようにする
ためである。次に、車速Vsと直結→半クラッチ判定車
速Vsoを比較し(ステップ290)、Vs≦Vsoな
らばクラッチを直結状態から半クラッチ状態とする(ス
テップ300)。また、エンジン回転速度Neと燃料カ
ット復帰エンジン回転速度Neo+ΔNeo+Kを比較
し(ステップ310)、Ne≦Neo+ΔNeo+Kな
らば、クラッチを直結状態から半クラッチ状態とする
(ステップ300)。
【0034】上記実施例(図1参照)では、エンジン−
無段変速機(CVT)−発進クラッチの順に構成したも
のを示したが、エンジン−発進クラッチ−無段変速機
(CVT)の順の構成した場合でも同様に適用できる。
また、無段変速機(CVT)のほかに多段変速の自動変
速機においても同様に適用可能である。更に、発進クラ
ッチは湿式油圧クラッチで説明しているが、クラッチ伝
達トルクが自動制御できるクラッチであれば良く、直結
クラッチや電磁クラッチ等がある。
【0035】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、燃料カ
ットからの復帰時には必ずクラッチが半クラッチ状態と
なった後であり、燃料カット復帰時のトルク変動による
ショックが軽減される。また、エンジン回転数変化速度
および車速変化速度によりクラッチの直結状態→半クラ
ッチ状態判定エンジン回転速度を変化させることによ
り、惰行時には車速Vsが低い値となるまで燃料カット
状態及びクラッチ直結状態を保つことができ、燃費向上
とエンジンブレーキの有効利用を両立できる。更に、急
制動時には速く半クラッチ状態に切り換ることによりエ
ンジンストールを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の自動変速機付車両のクラッチ制御
装置の機能ブロック図である。
【図2】 この発明の自動変速機付車両のクラッチ制御
装置のシステム構成図である。
【図3】 変速モードにおけるアクセル全閉時のVsと
Neの関係を示した図である。
【図4】 惰行時または制動時のクラッチ直結状態→半
クラッチ状態と燃料カット復帰のタイミングを示すタイ
ミングチャートである。
【図5】 惰行時または制動時のクラッチ直結状態→半
クラッチ状態と燃料カット復帰のタイミングを示すタイ
ミングチャートである。
【図6】 自動変速機付車両のクラッチ制御ルーチンを
示すフローチャートである。
【図7】 dNe/dtからΔNeo1を計算するため
のグラフである。
【図8】 dVs/dtからΔNeo1を計算するため
のグラフである。
【符号の説明】
1 エンジン、2 無段変速機、3 クラッチ部、10
dVs/dt計算手段、11 dNe/dt計算手
段、12 直結状態→半クラッチ状態判定手段、13
油圧クラッチ制御手段、14 油圧制御装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動変速機の動力伝達を接断するクラッ
    チ部を備えた自動変速機付車両のクラッチ制御方法にお
    いて、 減速時燃料カット状態から燃料噴射を再度開始する以前
    に、クラッチ部を直結状態から半クラッチ状態に切り換
    えることを特徴とする自動変速機付車両のクラッチ制御
    方法。
  2. 【請求項2】 自動変速機の動力伝達を接断するクラッ
    チ部を備えた自動変速機付車両のクラッチ制御装置にお
    いて、 減速時燃料カット状態において、実際の車速Vsと目標
    車速Vso、又は実際のエンジン回転数Neと燃料カッ
    トからの復帰エンジン回転数Neoを比較するクラッチ
    状態判定手段と、Vs≦Vso又はNe≦Neo+K
    (Kは正の所定値)となったときにクラッチ部を直結状
    態から半クラッチ状態に切り換えるクラッチ制御手段を
    備えたことを特徴とする自動変速機付車両のクラッチ制
    御装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、Vs≦Vso又はN
    e≦Neo+ΔNeo+K(ΔNeoは補正係数、Kは
    正の所定値)となったときにクラッチ部を直結状態→半
    クラッチ状態に切り換え、直結状態から半クラッチ状態
    の判定エンジン回転速度補正係数ΔNeoを、実際の車
    速変化速度dVs、及び実際のエンジン回転数変化速度
    dNeにより変化させることを特徴とする自動変速機付
    車両のクラッチ制御装置。
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