JPS60143258A - 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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JPS60143258A
JPS60143258A JP24580383A JP24580383A JPS60143258A JP S60143258 A JPS60143258 A JP S60143258A JP 24580383 A JP24580383 A JP 24580383A JP 24580383 A JP24580383 A JP 24580383A JP S60143258 A JPS60143258 A JP S60143258A
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hydraulic
valve
pressure
oil passage
oil
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Nobuaki Miki
修昭 三木
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [分野] 本発明は車両に搭載される電子制御式自動変速機の制御
装置に関する。
[従来技術] 自動変速機イ]車両にd3いて動力性能および燃費性能
を向上させるためには、自動変速機の多段化が望ましい
が、構造が複雑になるため重量および寸法が増大して搭
載性゛が低下すると共に価格が上昇し、小型車両への採
用が困難となる。この自動変速機の多段化による重量、
寸法および価格の増大は主に変速時のショックを軽減づ
°るため変速機に追加される一方面クラッチに原因があ
る。たとえば第1図に示す小ルクコンバータTCの出力
軸に連絡された3段のプラネタリギアP1 、F2、R
3を有する前進4段後進1段の、遊星歯車変速機AT1
では、前記変速段を達成するため摩擦係合要素として、
クラッチC1およびC2とブレーキB4 、B5に加え
て、1−2シフト、2−3シフi〜、3−4シフトの各
変速時におけるショック防止のため3つの一方向りラッ
チF11.F21.R3が使用されると共にエンジンブ
レーキが効くようにするため3つのブレーキB1 、B
2 、B3が追加されるが、この一方向クラッチを廃止
することにより第2図に示す前進4段後進1段の遊星歯
車変速1AT2の構成にできる。図においてそれぞれR
1、R2、飲3と、Sl、B2、B3と、CR1、CR
2、CR3と、pl、F2、F3とは各プラネタリギア
P1、F2、R3のリングギアと、サンギアと、キャリ
アと、プラネタリビニオンとを示す。
第1図の構成を有する変速機△T1を例にとり変速のメ
カニズムを説明する。
第1図の変速機ATIにおいては変速の種類は色々の組
み合せが考えられ、表1に作動表を示ず。
表1 表中○は係合、△はエンジンブレーキ時停台、×は解放
、◎はロック、OWCは一方向りラッヂ、またRは後進
(リバース)、Nは中立にコートラル)、Dは前進(ド
ライブ)であり、いずれも運転席に設けたセレク]−(
選速)レバーの設定位置を示す。
a)発進になされる手動変速。
N(中立)→D(前進)(クラッチC1を係合する。) N−+R(後進)(クラッチC2およびブレーキB2を
係合する。) b)1St(第1速>2nd(第2速) 3 rd (
第3速>4th(第4速)内の自動変速。
プラネタリギアを構成するギアの切換え。(表1に示す
。) C)各々の変速段間における飛び越しの変速。
何れの変速においても摩擦係合要素であるクラッチおよ
びブレーキの係合及び解放(摩擦係合要素間のつかみ変
え)をいかにして行うかということであり、原理的には
同じものである。従って第2速と第3速間の変速(2−
3シフト)を例にとって第3図を用いて説明する。
表1をみればわかるにうに2−3シフi〜時には2nd
時に一方面クラッチF2を介してブレーキB5にて受け
ていた反力をブレーキB4が係合することにより一方面
クラッチF1を介して切換えることにより実用している
。第3図は変速時の過渡特性を模式的に示したものであ
る。各経過毎に各メンバの回転速度、摩擦係合要素の油
圧り一−ボ内の油圧、伝達トルクの変化の様子を表して
いる。
時間t1までは2ndギア状態でt1〜t4間で変速し
、t4以降では3rdギアとなる。
[to] :変速の開始を示す。走行状態に応じて制御
された油圧制御装置内に設りられた2−3シフト弁(図
示せず)が切換ねり、該2−3シフト弁は第2速状態か
ら第3速状態となりブレーキB2の油圧サーボB−4へ
の油圧状5(ps−4)が開始される。
日0〜t1]:油圧が供給されることにより油圧制御装
置の管路内の空間が満たされ、さらに油圧サーボB−4
ピストンが移動してピストンの遊びが零となる。この区
間内においてはピストンによるブレーキB4の摩擦プレ
ートへの押圧力は零であり、ブレーキB4のトルク容量
は零である。従ってギアの係合状態は第2速のままであ
り、キャリアCR1は一方的クラッチF2を介してブレ
ーキB5によりトランスミッションケースに固定されて
いる。このときに受(プる反力がTF2であり、これと
リングギアR2を介して入力してくる入力トルクTEを
加えたものが出力軸トルク1−0であり下の式で表わさ
れる。
To =TF2 +TE サンギアS1は入力軸の回転速度NEとは反対方向に回
転速度NSIで回転している。
[ロ〜t2コニ油圧サーボB−4内の油圧P B −4
が上昇し、ブレーキB4がトルク容量を持ちはじめる。
これに従ってTF2が減少しt2において零になり、出
力軸トルクTOは減少する。しかしながらこの区間にお
いては各メンバの回転変化は生じない。従ってこの区間
のことをトルク変化区間(トルク相)という。なおこの
区間からt4までは第3図のように84ブレーキのトル
ク容ITB4に従って出力軸トルクtoが決定される。
゛りなわち変速時のショックが決定されるものである。
それ故この区間(11〜t4)において84ブレーキの
油圧サーボ[−4への供給油正相の特性は非常に重要で
ある。よって従来は変速ショックを良好にするために油
圧PB−4の立上り特性を制御する方法としてアキュム
レータを用いたり、ソレノイド弁を用いて電子制御によ
り調圧することにより滑らかな変速を得るようにしてい
る。
lt2〜t4]:油圧サーボB−4内の油圧PB−4が
さらに上昇し、ブレーキB4の1〜ルク容琵−「B4が
増加し、[2において反力TF2が零になったキャリア
CR1は回転速度N CR1で回転を開始する。また油
圧PB−4が上昇するとともに1ヘルク容f2tTB4
が増加しブレーキB4は摺動しながら徐々にサンギアS
1の回転を減少させ−でいき、[4にa5いて停止し変
速は完了する。同面にキャリアCR1c13よびエンジ
ン回転速r51NEは第3速の回転に同期される。すな
わちこの区間においては各メンバが第2速の状態から第
3速の状態に同期される過程であり、この区間のことを
回転変化区間(慣性相)という。これらの回転変化によ
り回転エネルギーの変換および人出ノコが行われ、特に
ブレーキB4においては変速時の回転変動によるエネル
ギーを吸収する役割をもっており、変速時にはかなりの
熱を吸収し、温度が上昇する。これは潤滑油等によって
冷却される。
すなわち第1図に示す変速機ATIのギアトレイン(歯
車列)の様に変速前の反力要素が一方的クラッチである
場合には変速時に係合要素が一方的に係合していくこと
により、一方向クラッチの反力は減少し零となるとども
にその後は回転を拘束することがないため係合要素から
係合要素への切換がスムーズに行われることができて変
速制御を比較的容易にでき変速ショックをコントロール
しやすい。これが現在の自動変速機に一方的クラッチを
使用している例が多い理由である。これに対し第2図に
示す様な変速機AT2のギア1−レイン(歯車列)の場
合は摩擦係合要素から摩擦係合要素への切換が非常にむ
ずかしいことを第2.4.5.6図および第2図に示す
ギア1ヘレインの作動表である表2を用いて説明する。
表2 例として2−3シフ1〜を取上げると、表2かられかる
ように2−3シフトはブレーキB2の解放からブレーキ
B1の係合への切換である。このときの切換の過程を第
4図を用いて説明する。
[tO〜t2]:この区間にd3けるトルクおよび回転
変化の関係は第3図の場合と同じである。ただしこの区
間で重要なことは第3図においてはトルク容量下F2は
ブレーキB4のトルクT84に応じて変動し、これを一
方向クラッチF2にて受けており、一方向クラッチF2
は充分な容量に設定しであるので余裕をもって対応する
ことができる。
これに対し第4図の場合は、第3図のトルク下F2に相
当するのはブレーキB2が受けているトルクTB2であ
り、やはり第3図のブレーキB4のトルクTB4に相当
するブレーキB1のトルクTB1に応じて変動する。し
たがってブレーキB2のトルク容量は常にTe3を確保
できるような充分な容量となるように油圧PB−2が確
保されていなければならない。
2−3シフトバルブは10においてすでに第3速状態に
なっており、その瞬間より油圧サーボB−2内の油圧の
排出は開始されており、油圧PB−2は低下しはじめて
いる。この状態においてブレーキB2はトルク容量TB
2を上回るトルク容量を確保しな【プればキャリアCR
1はスリップし自動変速機はニュートラル(N>状態と
なりエンジンオーバーラン等の不具合を生じる。従って
この区間においては油ffPB−2を1ヘルク容ITB
2を上回る容量に確保することは非常に重要な課題であ
る。このようにこの区間において油圧PB−2の排出が
早すぎた場合の状況を第6図の太線で示す。−瞬間ニュ
ートラル状態となるためエンジンがオーバーランすると
ともに出ツノ軸トルクTOが急激に低下し、その後ブレ
ーキB1の油圧サーボB−1内の油圧PB−1の上置と
ともに急激に出力軸トルクTOが上昇し大きな変速ショ
ックが発生する。逆に第5図に示すように油圧PB−2
の降圧が遅れた場合には、t2においてトルク容量TB
2がトルク零になった後、本来は第5図のようにキャリ
アCR1が13以後回転しなければならないが、ブレー
キB2がトルク容量を保持しているため回転が阻害され
て逆に抵抗となり1〜ルク容ff1TB2はマイナスの
状態となり、その結果出力軸トルクTOが図のように大
きな変動を示し、やはり大きな変速ショックが発生する
。すなわち変速時においては油圧PBIを最適に調圧す
るとともに油圧PB−2を保持しタイミングよく排出す
ることが非常に大切なことであることが判る。
[発明の目的コ 本発明の目的は、変速(シフト)時に圧油が供給される
がわの各油圧サーボを一つの油路切換弁と一つのソレノ
イド弁とからなる油圧サーボの昇圧調整機構で行い、簡
単な構成で全ての変速段へのシフトがスムーズに行える
車両用自動変速機の制御装置の提供にある。
[発明の構成] 本発明の車両用自動変速機の制御装置は、各々油圧サー
ボにより作動される摩擦係合要素の選択的係合により変
速がなされる多段式歯車変速機と油圧源、該油圧源と前
記油圧サーボのとの間に設けられた手動または自動によ
り作動される複数のスプール弁などの油路切換弁、およ
び前記油路切換弁を制御する複数のソレノイド弁を備え
、前記各油圧サーボへの作動油の給排を行う油圧制御装
置と、車両走行条件に応じて前記ソレノイド弁を制御す
る電子制御装置とからなる車両用自動変速機の制御装置
において、各変速段を達成するために油圧が供給される
油圧サーボと、油圧源との間に設けられ、油圧源と油圧
サーボおよびドレインボートとの連通度合を調整する一
つの油路切換弁と、電子制御装置によりデユーティ−制
御され、前記一つの油路切換弁を制御[1するソレノイ
ド弁とからなり摩擦係合要素の係合時期を調整する油圧
サーボの昇圧調整機構を備えたことを構成とJ−る。
[発明の効果] 本発明の車両用自動変速機の制御装置は上記構成により
つぎの効果を秦Jる。
イ)一つの油路切換弁と一つのソレノイド弁で全変速に
おける油圧サーボの油圧の供給が制御されるので油圧制
御回路の構成が簡潔にできる。
口〉これに伴ない電子制御装置も一つのソレノイド弁を
制御すれば良いため簡単で良い。
ハ)これにより制御装置がコンパクトで低コストに製造
できる。
二)多段式歯車変速機に一方面クラッチを設ける必要が
なくなるため、歯車変速機が単純でコンパクト化、低コ
スト化でき、これにより小型車両への搭載が可能になる
と共に故障の発生が減少する。
[実施例] つぎに本発明の車両用自動変速機の制御装置を第7図に
示す実施例に基づき説明する。
車両用自動変速機の制御装置は油圧制御装置100と電
子制御装置200とからなる。
油圧制御装置100は、車両のエンジンにより駆動され
る油圧源であり油溜め104からオイルストレーナ10
1を介して作動油を吸い上げるオイルポンプ102、油
圧調整装置であり、通常1または2の調圧弁からなり、
前記オイルポンプ102の吐出油圧を車速、エンジン負
荷など車両走行条件に応じて調圧し油路1にライン圧を
発生させるどともに流体継手TCへ作動油を供給し、ざ
らに歯車変速機へ潤滑油を供給する油圧調整装置103
、および油圧回路の所定位置に設けられ油圧の保持おJ
、び排圧を行なうソレノイド弁81〜S4を含み第2図
に示す前記車両用自動変速機の前記摩擦係合装置である
クラッチC1、C2、ブレーキB1、B2 、B3の各
油圧サーポC−1、C−2,1B−1、B−2、B−3
への作動油の給排を行う油圧変速機構110からなる。
電子制御装置200は、車速センサ、スロットル開度な
どの車両条件を入力として前記油圧制御装置100内に
設けられたソレノイド弁81〜S4を選択的にON、O
FFさせる。
油圧変速1構110は、運転席に設【プられたセレクト
レバーにリンク機構を介して連結され、手動により作動
される油路切換弁であり、前記油路1と油圧サーボC−
1、C−2、B−1、B−2,3−3との連絡を選択的
に行い、変速範囲を選択するための油路切換弁である選
速弁(マニュアル弁)10と、該選速弁10と前記各油
圧サーボC−1、(、−2、B−1,3−2、B−3と
の間に設けられた油路切操弁である第1シフト弁20お
よび第2シフト弁30および電子制御装置200の出力
で作動され前記第1および第2シフト弁20および30
を制御するソレノイド弁S1およびB2を有する自動変
速lfi l 300と、前記マニュアル弁10と前記
第1シフト弁20との間に設けられ各油圧サーボへの供
給油圧の立上りを調整するための油圧サーボの昇圧調整
機構400と、各油圧サーボからの排圧の速度を調整し
摩擦係合要素の解放時期(タイミング)を調整する油圧
サーボの降圧調整機構(またはシフトタイミング機構)
500とからなる。
マニュアル弁10は、運転席に設けられたセレクトレバ
ーに連動されるスプール11を有し、油路1に連絡した
インポー1〜IOAおよび10B1ドレインボート10
Gおよび10D、前進用油路2に連絡したアウトボート
10Ej5よび10F1後進用油路3に連絡したアウト
ボートIOGおよび10H1および前後進時に油圧が供
給されている油路4に連絡したアウトボート10■およ
びIOJを協え、セレクトレバーに設けられたセレクト
位置である後進:R(リバース)、中立二Nにュートラ
ル)、および前進:D(ドライブ)の各設定位置に応じ
てライン圧の発生している油路1と、前進用クラッチC
1に連絡した油路2、後進用油路3、および走行時に常
時油圧が発生している油路4とを選択的に連絡する。表
3にセレクトレバーの各設定位置にJ5ける油路1ど油
路2〜4連絡状態を示′?loOは油路1と連絡してラ
イン圧が供給されている状態を示し、×はドレインポー
トに連絡して排圧されている状態を示す。
表3 油圧サーボの界圧調整機描400は、油路切換弁である
と同時にスプール弁であるショックコントロール弁41
と、電子制御装置200の出力によりON、OFFされ
該ショックコントロール弁41を制御するソレノイド弁
S4とからなる。ショックコントロール弁41は一方に
スプリング42が荷設されたスプール43、前記油路4
に連絡したインボート40A 、ドレインボート40B
1オリフイス44を介して油路1に連絡するとともに前
記ソレノイド弁S4が取付けられた油路1Aに連絡され
前記ソレノイド弁S4によって制御されるソレノイド圧
が入ノJされる入力ポート40C1油路4Aに連絡され
たアウトボート40D1該アウトボート40[)の油圧
がスプール43にフィードバックされるフィードバック
ボート40Eを備える。ソレノイド弁S4は前記オリフ
ィス44を介して油路1に連絡した油路1Aに設りられ
、車両走行条件に応じて第8図に示覆如く変速時にデユ
ーティコントロールされる。これにより、油路1Aには
立上りが早く、且つなめらかに目標油圧に収束するソレ
ノイド圧が発生し、スプール43は、一方から前記スプ
リング42のばね荷重およびソレノイド圧psを受け、
他方からは油路4Aに出力した出力油圧のフィードバッ
クを受【プて変位され、ボート40A140Bの開口度
合が調整されて、油路4Aに漸変する油圧を発生させる
自動変速機構300の第1シフト弁20は、一方にスプ
リング21が荷設されたスプール22を備えたスプール
弁であり、オリフィス23を介して油路1に連絡すると
ともに前記ソレノイド弁S1が設置ノられた油路1Bに
連絡し、ソレノイド弁S1にJ:り制御されるソレノイ
ド圧が入力する入力ポート20△、前記油路3に連絡し
たライン圧入力ボート20B、前記油路4△に連絡した
インボート20C、ドレインボート20D1それぞれ絞
りであるオリフィスAおよびBが設けられたドレインボ
ート20Eおよび20F1油路4Bに連絡したインアウ
トボート20G1油路4Cに連絡したインアラ1〜ポー
ト20H1および油路5Cに連絡したインポー1〜20
Iを有する。この第1シフト弁20のスプール22は一
方(図示左方)から油路1Bに発生するソレノイド圧P
Sを受け、他方(図示右方)からはスプリング21のば
ね荷重および油路3から供給されるライン圧を受けて変
位される。マニュアル弁10がDまた(まN位置に設定
され、油路3が排圧されているとき、ソレノイド弁S1
がONされたとき油路1Bの油圧がソレノイド弁S1か
ら排圧されて低いレベルとなるため、スプ′−ル22は
スプリング21の作用で図示左方に設定され、それぞれ
ボート20Dと201120Gと2吐、20Gと20)
−1とが連絡いボート20Eがスプール22の図示左端
ランドにより閉じられる。
ソレノイド弁S1がOFFされたときは、油路1Bの油
圧が高いレベル(ライン圧と同等)に保持されるためス
プール22はスプリング21を圧縮して図示右方に設定
され、それぞれボート20Cと20G12(IEと20
Hとが連絡し、ボート201はスプール22の図示右端
ランドにより閉じられる。またマニュアル弁10がR位
置に設定されたとき油路3に発生するライン圧およびス
プリング21のばね荷重によリスプール22はソレノイ
ド弁S1のON、○)−Fの如何にかかわらず図示左方
に固定される。
ソレノイド弁S1はオリフィス23を介して油路1に連
絡した油路1Bに設けられ、前記電子制御装置200に
より車両走行条件に応じて表4および第8図に示す如く
ON(図示二〇)、0FF(図示:×)される。
第2シフト弁30は、一方にスプリング31が荷設され
たスプール32を備えたスプール弁であり、Aリフイス
33を介して油路1に連絡すると共に前記ソレノイド弁
S2が設けられた油路1cに連絡し、ソレノイド弁S2
により制御されるソレノイド圧が入力する入力ポート3
OA、油圧ナーボ[3−1に連絡した油路5に連絡した
インアウトボート3013、前記油路4Bに連絡したイ
ンアウトボート30C1油圧ザーボB−2への連絡油路
6に連絡したインアウトポート30D、前記油路4cに
連絡したインアウトポート30E、油圧サーボB〜3へ
の連絡油路7に連絡したインアウトポート3oF、後記
するアキュームレータリレー弁60の一方の制御油圧供
給油11Eに連絡したインアウトポート30G、アキュ
ームレータリレー弁60の他方の制御油圧供給油路1F
に連絡したインアウトポート301−1.ドレインボー
ト30I 、 30J、 30に130L、後記スルタ
イミング弁50を介して油路3に連絡する油路3Aに連
絡したインアウトポート30M 、油圧サーボC−2へ
の連絡油路8に連絡したインアウトポート3ON、較り
53を介して油路1に連絡した油路1Dに連絡したボー
ト300を有する。
この第2シフト弁30のスプール32は、一方く図示左
方)からオリフィス33を介して油路1に連絡した油路
1Cに発生ずるソレノイド圧Psを受()、他方からス
プリング31のばね荷重を受(プて変位される。ソレノ
イド弁S2がONされたとき、油路1Cの油圧はソレノ
イド弁S2の弁口からの排油により低レベルとなるため
、スプール32はスプリング31の作用で図示左方に設
定され、それぞれボート30Bと30J、30Cと30
[)、30Mと3ON、30Eと30F、30Gと30
に、300と30Hとが連通し、ボート30mはスプー
ル32の図示右端ランドによりIWJじられる。ソレノ
イド弁S2がOFFされたときは、油路1Cの油圧は高
いレベルくライン肚と同等)に保持されるため、スプー
ル32は図示左端ランドに加わるソレノイド圧psによ
りスプリング31を圧縮して図示右端に設定され、ボー
ト30Jはスプール32の図示左端ランドで閉じられ、
それぞれボート30Bと30G、 30[)と30M、
30Eと3ON。
30Fと30に、30Gと300.30)−1と3OL
とが連絡する。
ソレノイド弁S2は、前記電子制御装置200により後
記する表4および第8図に示す如<ON(図示:O) 
、OFF (図示:×)される。
これにより第2図に示す前進4段後進1段の自動変速機
AT2は表2に示す如くクラッチおよびブレーキが選択
的に係合されて前進4段後進1段の変速がなされる。
油圧サーボの降圧調整機構500は、一方にスプリング
51が前設されたスプール52を有するタイミング弁5
0と、前記電子制御装置200によりON、OFFされ
、前記タイミング弁50を制御するソレノイド弁S3と
、アキュムレータリレー機構600とからなる。
タイミング弁50は、一方にスプリング51が前設され
たスプールを有するスプール弁であり、前記油路1Dに
連絡した入力ポート50A、前記油路3に連絡したイン
アウトボート50B1前記油路7に連絡したインアウト
ボート50C1油路3Aに連絡したインアウトボート5
0D1油路5Cに連絡したインアウトポート50E、前
記油路5に連絡したインアウトボート50F1ドレイン
ボー1〜50G1絞りであるオリフィスC付のドレイン
ポート5011を有する。タイミング弁50のスプール
52は、一方から油路1Dに発生するソレノイド圧を受
け、他方から前記スプリング51のばね荷重を受けて変
位される。ソレノイド弁S3がONされているとき、油
路1Dの油圧はソレノイド弁S3の弁口からの排油によ
り低レベルとなるため、スプリング51の作用で図示左
方に設定され、それぞれボート503と50C1ボート
50[)と50H1ボート50Eと50Fが連絡する。
ソレノイド弁S3がOFFのとき油路1Dの油圧は高レ
ベルに保たれるためスプール52は図示左端ランドに加
わる前記ソレノイド圧ににリスプリング51を圧縮して
図示右端に設定され、ボート503と50D150Eと
501−1とが連絡しボート50Fはいずれのポー1−
とも連絡されない状態となる。
アキュムレータリレー機構600は、アキュムレータ5
4、アキュムレータリレー弁60、および該アキュムレ
ータリレー弁60を制御するためのソレノイド弁であり
、本実施例では前記自動変速機構300の制御弁を兼ね
たソレノイド弁S2および制御圧を発生させるソレノイ
ド弁S3からなる。
アキュムレータリレー弁60は、第1スプール61およ
び該第1スプール61に直列され1〔第2スプール62
とこれら第1スプール61および第2スプール62間に
配されたスプリング63を備えたスプール弁であり、前
記油路1Eに連絡し第1スプール61に図示左方から制
御油圧を印加するための入力ポートロ0A1前記油1i
1Fに連絡し第2スプール62に図示右方から制御油圧
を印加するための入力ポートロ0B、第1スプール61
と第2スプール62との中間のスプリング63装着部に
設けられたドレインボート60C1前記油路5に連絡し
たインアラ1−ボート60D1油路6に連絡したインア
ウトボート60E1油路7に連絡したインアウトポート
60F1油路5Aにより相互に連絡したインアラ1〜ボ
ート60Gおよび60H1油路5Bに連絡したインアウ
トポート601を有する。
アキュームレータリレー弁60は、ソレノイド弁S3が
OFFされ油路1Dに高レベルのソレノイド圧が発生し
ているどきにJ5いて、第2シフト弁30を介して油路
1Dと油路1Fとが連絡し油路1Eはドレインポート3
0Kに連絡しているとき第1および第2スプール61お
よび62は図示左方に設定され、それぞれボート60F
と60G1ボー1〜601と60Fとが連絡し、それぞ
れボート60Dと601−1とは第1スプール61の右
端ランドど第2スプール62の右端ランドにより閉じら
れる。また第2ジノ1〜弁30を介して油路1Dと油路
1Eとが連絡し、油路1Fはドレインポー1〜30Lに
連絡して排圧されているとき、第1および第2スプール
61d3よび62は図示右方に設定され、それぞれボー
ト60(3と60D160Jと601−1とが連絡し、
それぞれボート60Eと60Fは第1スプールの左端ラ
ンドと、第2スプール62の左端ランドとにより閉じら
れる。またソレノイド弁$3がONされ油路1Dが低レ
ベルにあるときは油路1Eおよび1Fはいずれも排圧さ
れているためスプリング62の作用で、それぞれ第1ス
プール61は図示左方、第2スプール62は図示右方に
設定され、ボート60Eと60G、601と601−(
とが連絡し60Dと60Fとはそれぞれ第1スプール6
1の右端ランドと第2スプール62の左端ランドとによ
り閉じられる。
本発明において油圧制御装置の各構成要素はつぎの役割
を有する。
イ)ソレノイド弁S1 、B2 第1 J5よび第2のシフト弁20および30を制御し
て、各クラッチおにびブレーキの油圧サーボC−1、C
−2、B−1、B −2、B−3への油圧の切換を行い
、前進4段変速を制御する。
口)ソレノイド弁S3 シフトタイミング弁50の作動およびドレインポート5
0Hに設けられたオリフィスC1第1シフト弁20のド
レインポート20Eおよび20Fに設けられたオリフィ
スAおよびB1さらにはオリフィス(絞り〉なしドレイ
ンポー1〜との組合ヒで、シフト時排圧される油圧サー
ボの排出圧油の排出タイミングを制御する。この場合、
Aリフイスへ、BlCはそれぞれの変速段の最適変速時
間に対応してそれぞれ司法が独自に設定される。
ハ)ソレノイド弁$4 ショックコントロール弁41との組合せでシフ1〜時に
圧油が供給される各クラッチJ3よびブレーキの油圧サ
ーボへの供給圧をコントロールする。
二)アキュムレータリレー機構600 シフト時に排圧される油圧サーボの排出圧の圧ノコレベ
ルを一定時間保持づ−る。
つぎに上記油圧制御装置100の作動を表4に示す作動
光および第8図とともに説明する。
表4 表4において×はソレノイド弁がOFF、○はソレノイ
ド弁がON、△はソレノイド弁がデユーティ−作動して
いる状態を示す。
R) マニュアル弁10がR位置に設定されたとき 表2に示
す如くブレーキB2、クラッチC2を係合することによ
りR状態となる。
N−+R) 手動によりセレクトレバーをN −> Rシフトしたと
きに油圧サーボ3−2の油圧PB−2は、マニュアル弁
10、油路3、タイミング弁50、油路3A。
第1シフト弁20および油路6を経由してただちに供給
される。このときに油路3の圧力は第1シフト弁20の
右端ポート30Bにも供給されるため、ライン圧とスプ
リング21のバネ荷重によりスプール22はソレノイド
弁S1がOFFしているにもかかわらず図示左方に固定
される。油圧サーボC−2へはマニュアル弁10、油路
4、ショックコントロール弁41、油路4A、第1シフ
ト弁20、油路4C1第2シフト弁30、油路8を経由
して供給されるが、このときソレノイドS4をデユーテ
ィ−制御することによりショックコントロール弁41に
より油路4Aから出力される供給圧を制御してクラッチ
C2の係合を滑らかに行いN−)Rショックを軽減する
ことができる。クラッチC2の係合の完了後はソレノイ
ド弁S4はOFFとなり、油圧サーボC−2へはライン
圧が保持できる。
N) マニュアル弁10がN位置に設定されたときステップ1
: ソレノイド弁81〜S4はすべてOFFされ、油圧サー
ボC−1、C−2、B−1、B−2、B−3はすべて排
圧されておりクラッチC1、C2およびブレーキB1 
、B2 、B3は全て解放状態にある。
N−+Dシフト) 手動によりセレクトレバーがN−)Dシフ1〜されたと
ぎ ステップ2:この時点では第2図に示す歯車変速機内で
の要素の係合状態く以下ギアという)はNにュートラル
〉のままである。(ギアはN)(1)油圧サーボC−1
にはライン圧が直接供給されるため、該油圧サーボのピ
ストンがストロークした後、直ちに油圧サーボC−1内
の油圧が高まる。
(2)油圧サーボB−3には胃圧を調整するショックコ
ントロール弁40、第1シフト弁20および第2シフト
弁30を経由して油圧が供給されるが、この時はソレノ
イド弁S4をOFFのままとしているためライン圧が直
接供給され、油圧サーボ13−3ピストンが短時間でス
トロークできる。
(3)ソレノイド弁S2がONLで第2シフト弁30の
スプール32が図示左方に行(ため、ソレノイド弁S3
により油路1Dに発生しているソレノイド圧(ソレノイ
ド弁S3は0FFL、ているためライン圧と同等)が油
路1Eから油路1Fに切換ねりアキュムレータリレー弁
60の第1および第2スプール61および62が図示左
方に移動し、油圧サーボB−3への供給と同時にアキュ
ムレータ54への供給(蓄圧)も開始される。
D) マニュアル弁10がD位置に設定されたときステップ3
:ギアはNからDの第1速へ電子制御装置200はソレ
ノイド弁S4のデユーティ−制御を開始し、これにより
ソレノイド弁S4は第8図に示す如く所定のデユーティ
−比でデユーティ−作動され、油圧サーボB−3内の油
圧PB−3は第8図に示す如く昇圧速度が調整されてブ
レーキB3を滑らかに係合させてショックの少ないN→
Dシフトを完了する。
[1st時] (自動変速による第1速時)ステップ4
:クラッチC1とブレーキB3が係合し−U i st
ギア状態となる。1St状態、アキュムレータ54の蓄
圧も完了している。
N−+Dシフト後は、油圧サーボ(、−1へはマニュア
ル弁10および油路2を経由して直ちにライン圧が供給
される。油圧サーボB−3への油圧の供給は、油路4、
ショックコントロール弁40、油路4A、第2シフト弁
30および油路7を経由ジ゛るため、N−+Dシフト時
には、ソレノイド弁S4のデユーティ−制御にJ:リブ
レーキB3の係合を滑らかに行い変速ショックを軽減す
ることができる。
またこのときに油圧サーボB−3へ供給される圧力は油
路7、アキュムレータリレー弁60、油路5Bを経由し
てアキュムレータ54にも供給されて蓄圧状態となる。
[1→2シフト時] ステップ5:この時ではギアは第1速状態に保持された
ままである。
(1)ソレノイド弁81が0FFL、第1シフト弁20
はスプール62が図示右方に設定されて第2速状態とな
る。
(2)油圧丈−ボB−2への圧油の供給はソレノイド弁
84OFFのままのためライン圧が供給されてピストン
が短時間でストロークする。ストローク完了−にて次の
ステップ6へ移行する。
(3)油圧サーボB−3へのライン圧供給が断たれるが
、アキュムレータ54とオリフィスAにより一定圧以上
に保持され、ブレーキB3の反力トルク以上のトルクは
確保されている。
すなわちソレノイド弁S1がON−+OFFとなり第1
シフト弁20が切換ねり、ショックコントロール弁41
より油路4A、第1および第2シフト弁20および30
を経由して油圧サーボB−3に供給されていた油圧は、
油路4A、第1シフト弁20、油路4B、第2シフト弁
30、油路6を介して油圧サーボB−2に供給されるよ
うになる。同時に油圧サーボ3−3内の油圧は油路7、
第2シフト弁30、油路4Cおよび第1シフト弁20を
経由してオリフィスAより排出される。この時にアキュ
ムレータ54に蓄圧されていた圧力が放出されるためA
リフビスAとの組合せにより圧ツノが保持されている。
油圧サーボ3−2への油圧が高まるにつれてブレーキB
3の反力が徐々に減少し零に近づいていく。
ステップ6:ギアが1−2シフト1〜ルク相のとき (1)ソレノイド弁S4はデユーティ−作動を開始し、
油圧サーボ3−2内での圧油が調圧されてブレーキB2
の係合が開始する。ブレーキB2のトルクが増すにつれ
てブレーキB3の反力が減少する。ブレーキB3のトル
クが零になった時点で次のステップ7へ移行する。
(2)依然として油圧サーボ3−3内の油圧は保持され
てブレーキB3の反力1−ルク以上のトルクは確保され
ている。
ステップ7:ギアが1−2シフト慣性相のとぎ(1)ブ
レーキB3の反力トルクが零になるのを見はからい、ソ
レノイド弁S3をONすることにより油圧1ナーボB−
3内の圧油はタイミング弁40、マニュアル弁10を経
由して一気に排出される。
(2)同時にアキュムレータリレー弁60の第1スプー
ル弁61および第2スプール弁62が左右に分かれアキ
ュムレータ54と油圧サーボ3−3の連絡を断つため油
圧サーボB−3内の圧油は瞬時に排出されることにより
、トルク容量は瞬間的に零とすることができる。
(3) (1)、(2)によって第2図に示す歯車変速
機のリングギアR3は回転自由となり慣性相の開始とな
る。
(4)油圧サーボB−2内の油圧は調圧による立上り途
中であり、キャリアCRIの回転を滑りながら係合しつ
づけ、徐々にキャリアCRIの回転を減少させていき、
ついには停止させる。
(5〉これに伴ないリングギアR3は回転を増加させキ
ャリアCRIの停止と同時に第2速時の回転に同期され
る。
(6)シたがってこのステップ7と前記ステップ6にお
けるトルクおよび回転変動は全てブレーキB2に依存し
ており、油圧サーボB−2内の油圧の調圧特性が非常に
重要であることがわかる。
油圧サーボB−2内の油圧PB−2を滑らかに供給する
ことにより変速ショックがコン1−ロールされる。
(7)前記り2)項にてアキュムレータリレー弁60の
スプール61オよび62が左右に分かれ、アキュムレー
タ54と油圧サーボ[3−3が断たれると同時に、アキ
ュムレータリレー弁60は油圧サーボB−2とアキュム
レータ54とを連絡しアキュムレータ54に再び蓄圧が
開始される。
ステップ8:ギアが第2速になったとき変速は完了して
第2速ギアになっているが、ソレノイド弁S4はデユー
ティ−作動をしており、時間的に余裕をもたせている。
すなわち自動変速による1−2シフトは、油圧サーボ3
−2への供給圧が充分に高まり、ブレーキB3への反力
が零になった瞬間にソレノイド弁S3をONにすると、
タイミング弁50のスプール52が移動して油圧サーボ
3−3内の油圧は油路7、タイミング弁50、油路3を
経由してマニュアル弁のドレインボートIODから一気
に放出されるため油圧サーボB−3内の油圧が瞬時に排
圧されリングギアR2の回転拘束がなくなりすみやかに
第2速回転状態に移っていく。ソレノイド弁S3をON
にするタイミングを設定づる方法としては色々と考えら
れるが、あらかじめ実験的にめたタイミングを電子制御
装置に記憶させておく方法や出)〕軸やブレーキ、クラ
ッチなどのトルクの変化する部位のトルクを検出してフ
ィードバックする方法、エンジンなどの回転変化する部
位の回転変化を検出してフィードバックする方法などが
考えられる。その後は前記昇圧調整機構400により油
圧サーボ13−2内の圧力を滑らかに調圧して変速を達
成する。変速完了後はソレノイドS4はOFFとし、ラ
イン圧が油圧サーボB−2に供給されるようになる。こ
の過程は第4図に示す2−3シフトの場合と同様である
[2nd時] ステップ9: 第2速状態、アキュムレータ54は蓄圧を完了している
[2−3シフト時コ ステップ10:この時点では歯車変速機内のギアは第2
速状態のままである。
(1)ソレノイド弁S2が0FFL、、第2シフト弁3
0は第3速の係合状態と’J7)。
(2)ブレーキB1の油圧′リーーボB−1への油圧の
供給がソレノイド弁S4がOFFの状態にてなされるた
めライン圧の供給となり、ピストンのストローク時間を
短くできる。ピストンのスト口−り完了にてステップ1
1へ移行する。
(3)油圧サーボB−2への油圧の供給は第2シフト弁
30により断たれるが、アキュムレータ54とオリフィ
スCにより油圧サーボB−2内の油圧は所定値に保持さ
れる。
ステップ11:ギアが2−3シフトトルク相のとき (1)ソレノイド弁S4がデユーティ−作動を開始され
てブレーキB1が係合を開始する。ブレーキB1のトル
クが増すにつれてブレーキB2の反力トルクが減少する
。ブレーキB21−ルク零にてステップ12へ移行する
(2)依然として油圧サーボB−2内の油圧は保持され
てブレーキB2への反力1〜ルク以上のトルクは確保さ
れている。
ステップ12:ギアが2−3シフト慣性相のとき(1)
ブレーキB−2の反力トルクが零になるのを見はからい
、ソレノイド弁S3をOFFすることにより油圧サーボ
B−2内の油圧はマニュアル弁10を介して一気に排出
される。
<2)同時にアキュムレータリレー弁60の図示左端油
室の第2シフト弁30を経由してソレノイド弁$3のソ
レノイド圧が供給され、第1および第2スプール弁61
および62は共に右側に変位する。
このために、油圧サーボB−2とアキュムレータ54は
連絡が断たれ、(1〉項と合せて油圧1ナーボ3−”2
内の油圧Pf3−2 の排出は瞬時に行われることにな
る。したがってブレーキ(32のトルク容量は瞬間的に
零とすることができる。
(3> (1)、(2)によりキャリアCR1は回転自
由となり慣性相の開始となる。
(4)油圧り“−ボB−1は調圧を続けており、サンギ
アS1は回転を滑りながら係合しつづ()徐々にSlの
回転を減少させていさ、ついには停止させる。
(5)これに伴ないキ17リアCR1は回転を増加させ
サンギアS1の停止ど同時に第2速時の回転に同期され
る。
(6)シたがってこのステップと次のステップ13にお
けるトルクおよび回転変動は全てブレーキB1に依存し
ており、油圧サーボB−1内の油圧の調圧特性が非常に
重要であることがわかる。油圧サーボB−1内の油圧P
B−2を滑らかに供給することにより変速ショックがコ
ントロールされる。 ゛ (7) (2)項にてアキュムレータリレー弁60のス
プール61および62が共に右に寄ると同時にアキュム
レータリレー弁60は油圧サーボB−1とアキュムレー
タ54を結び、アキュムレータ54は再び蓄圧を開始す
る。
ステップ13:ギアが第3速になったとき変速は完了す
る。ソレノイド弁S4は余裕を持たけるためデユーティ
−作動が維持される。
[第3速完了] ステップ14:第3速が完了し、アキュムレータ54は
蓄圧を完了する。
[3−4シフト] ステップ15:この時点ではギアは第3速状態のままで
ある。
(1)ソレノイド弁S1がONし、第1シフト弁20は
第4速状態となる。
(2)クラッチC1への油圧の供給がソレノイド弁S4
がOFFのままにてなされるためライン圧の供給のため
ストローク時間を短くできる。ストローク完了にてステ
ップ1Gへ移行する。
(3)油圧サーボB−1への油圧の供給は第2シフト弁
30により断たれるが、アキュムレータ54とオリフィ
スBとにより油圧サーボB、l内の油圧は所定値に保持
される。
ステップ16:3−4シフトトルク相のとぎ(1)ツレ
、ノイド弁S4がデユーティ−作動を開始されてクラッ
チC2が係合を開始ツる。クラッチC2のトルクが増す
につれてブレーキB1の反力トルクが減少する。ブレー
キBl トルク零にてステップ17へ移行する。
(2)依然として油圧サーボB−1内の油圧は保持され
てブレーキB1の反力トルク以上のトルクは確保されて
いる。
ステップ17:ギアが3−4シフト慣性相のとき(1)
ブレーキB1の反力トルクが零になるのを見はからい、
ソレノイド弁S3をONすることにより油圧サーボB−
1内の油圧PB−1は第1シフ]・弁20を介して排出
される。
(2)同時にアキュムレータリレー弁6oへのソレノイ
ド弁S3ににるソレノイド圧が断たれるため、第1スプ
ール61および第2スプール62は左右に分かれる。こ
のため油圧サーボB−1内の油圧とアキュムレータ54
との連絡は断たれ<1)項と合せ油圧サーボB−1の排
出は瞬時に行なわれる。
したがってブレーキB1のトルク容量も瞬時に零となる
(3) (1)、(2)によりサンギアS1は回転自由
となり慣性相の開始となる。
(4)C2圧は調圧を続(プており、サンギアS1を回
転しながら係合しつづけて徐々にSlの回転を増加させ
て、ついには一体となり第4速状態となる。
(5)シたがってこのステップとステップ16のクラッ
チC2内に油圧はショックコントロールのために非常に
重要である。
ステップ18:ギアが第4速になったとき変速は完了し
、ソレノイド弁S4は余裕をもだ仕るためデユーティ−
作動が維持される。
[第4速」 ステップ19:第4速状態が完了する。
すなわちいずれの場合も所定の油圧サーボへの作動油の
供給および排圧の過程は同一であり以下の様に役割が設
定されている。
ソレノイドS4+シヨツクコントリール弁すべての変速
時の係合クラッチまたはブレーキの供給圧を滑らかに制
御する。
アキュムレータ54+オリフイスA、B1C変速時、解
放されるクラッチ、ブレーキの圧力を一定レベルに保持
する。
ソレノイドS3+タイミング弁50 変速におけるトルク相の完了後、アキュムレータの排出
を急速に行いクラッチブレーキの解放を急速に行わせる
なお上記実施例では油路切換弁としてスプール弁を用い
ているが、スプール弁の構成は上記実施例に限定されず
、またスプール弁以外の油路切換弁が用いられても良く
、さらに歯車変速機も遊星歯車変速機以外の歯車変速機
であっても良いことは当然である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の前進4速後進1速の車両用自動変速機の
ギアトレーンの骨格図、第2図は本発明の車両用自動変
速機の制御装置によって制御される前進4速後進1速の
自動変速機のギアトレーンの骨格図、第3図は従来の車
両用自動変速機の制御装置におけるシフト時の回転速度
、伝達1〜ルク、油圧サーボ内の油圧の変化を示すグラ
フ、第4図、第5図、第6図は本発明の車両用自動変速
機の制御装置におけるシフト時の回転速度、伝達トルク
、油圧サーボ内の油圧の支止を示すグラフ、第7図は本
発明の車両用自動変速機の制御装置の油圧回路図、第8
図はその作動説明のための車両用自動変速機の制御装置
に桝プるシフト時の回転速度、伝達トルク、油圧サーボ
内の油圧の変化を示すグラフである。 図中 10・・・マニュアル弁 2o・・・第1シフト
弁30・・・第2シフト弁 41・・・ショックコン1
〜ロール弁50・・・タイミング弁 60・・・アキュ
ームレータリレー弁 100・・・自動変速機の油圧制
御装置 200・・・自動変速機の電子制御装置 11
0・・・自動変速機構400・・・昇圧調整機構 50
0・・・降圧調整機構 600・・・アキュームレータ
リレー機構 sl、B2、B3、B4・・・ソレノイド
弁 81 、B2 、B3・・・7レー* CI 、C
2−=’)yyヂ B−1、B−2、B−3、C−1、
C−2・U圧サーホ代理人 石黒健二 第3図 第4図 第5図 第6図 to t+hb t4 手続補正書 昭和59年4月2θ日 1、事件の表示 昭和58年特許願第245803号 2、発明の名称 車両用自動変速機の制御装置 3、補正をづる者 事件との関係 特許出願人 住 所 妥知県安城市藤井町高根10番地氏 名 アイ
シン・ワーナー株式会社 代表者 西村昌史

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)各々油圧サーボにより作動される摩擦係合要素の選
    択的係合により変速がなされる多段式歯車変速機と、 油圧源、該油圧源と前記油圧サーボどの間に設(jられ
    た手動または自動により作動される複数の油路切換弁、
    および前記油路切換弁を制御する複数のソレノイド弁を
    備え、前記各油圧サーボへの作動油の給排を行う油圧制
    御装置と、 車両走行条件に応じて前記ソレノイド弁を制御する電子
    制御装置とからなる車両用自動変速機の制御装置におい
    て、 各変速段を達成J−るために油圧が供給される油圧サー
    ボと油圧源との間に設けられ、油圧源と油圧サーボおよ
    びドレインボートとの連通度合を調整する一つの油路切
    換弁と、電子制御装置によりデユーティ−制御され、前
    記一つの油路切換弁を制御するソレノイド弁とからなり
    摩擦係合要素の係合時期を調整する油圧サーボの昇圧調
    整機構を備えたことを特徴とする車両用自動変速機の制
    御装置。
JP24580383A 1983-12-30 1983-12-30 車両用自動変速機の制御装置 Granted JPS60143258A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55119250A (en) * 1979-03-09 1980-09-12 Toyota Motor Corp Hydraulic controller for automatic vehicle transmission
JPS56156543A (en) * 1980-05-07 1981-12-03 Toyota Motor Corp Automatic transmission for car

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