JPS62242173A - 車両用変速機における流体トルクコンバ−タ用クラツチの制御方法 - Google Patents

車両用変速機における流体トルクコンバ−タ用クラツチの制御方法

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JPS62242173A
JPS62242173A JP61081198A JP8119886A JPS62242173A JP S62242173 A JPS62242173 A JP S62242173A JP 61081198 A JP61081198 A JP 61081198A JP 8119886 A JP8119886 A JP 8119886A JP S62242173 A JPS62242173 A JP S62242173A
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valve
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vehicle
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登 関根
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14Control of torque converter lock-up clutches
    • F16H61/143Control of torque converter lock-up clutches using electric control means

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両用変速機における流体トルクコンバータ
用クラッチ、即ち流体トルクコンバータの入力側と出力
側とを機械的に連結すべく設けるクラッチの制御方法に
関する。
(従来の技術) 従来、この種クラッチの、制御方法として、高速巡航時
にクラッチを直結作動させると共に、比較的低速の車速
域においてクラッチをその滑りを許容する比較的低い係
合力で作動させ、エンジンのトルク変動をクラッチの滑
りで吸収し得るようにして、燃費性と乗心地性との向上
を図るようにしたものは知られる。
然し、このものでは、クラッチを滑り状態で作動させる
所定の車速域においてアクセルペダルを戻して減速走行
を行なう場合、クラッチの滑りにより充分なエンジンブ
レーキを得られなくなる問題がある。
かかる問題を解決すべく、本願出願人は先に特願昭60
−262676号により、上記所定の車速域であっても
エンジンのスロットル開度が所定の基準開度を下回る値
に減少されたときはクラッチの係合力を該基準開度での
係合力よりも増加させて、エンジンブレーキを充分に効
かせられるようにした方法を提案した。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、運転者の減速走行の意図を判断するには、ス
ロットル開度が全開開度に存するが否かを判断基準とす
ることが望ましいが、スロットル開度の検出手段の取付
は公差や部品公差等により全開開度で発生される信号が
個々の製品毎に多少とも変化するため、全開開度に存す
るか否かを正確に判定することは実際には困難であり、
そこで全開開度より少許大きな値を基準開度に設定し、
上記の如くスロットル開度が該基準開度を下回る値に減
少したとき、運転者が減速走行を意図したと判断して、
クラッチの係合力を増加するようにしている。
然し、この方法では、例えば平地を走行していて緩かな
下り坂にさしかかり、スロットル開度を徐々に減少させ
て全開開度と基準開度との間の開度に維持した状態でク
ルーズ走行を行なうような場合でもクラッチの係合力が
増加され、その結果エンジンからのトルク変動がクラッ
チを介して駆動輪側に伝達されて車体振動を生ずること
がある。
本発明は、かかる問題点を解決すべく、減速走行を行な
う場合にのみクラッチの係合力を増加させるようにした
制御方法を提供することをその目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成すべく、エンジンに連結され
る流体トルクコンバータの入力側と出力側とを機械的に
連結するクラッチを所定の車速域において該クラッチの
滑りを許容する比較的低い係合力で作動させるようにし
たものにおいて、該車速域であってもエンジンのスロッ
トル開度が所定値以上の減少速度で所定の基準開度を下
回る値に減少されたときは該クラッチの係合力を該基準
開度での係合力よりも増加させるようにしたことを特徴
とする。
(作 用) 運転者が減速走行を意図してアクセルペダルを戻すとき
のアクセルペダルの戻し速度、即ちスロットル開度の減
少速度は比較的速く、従ってクラッチを滑り状態で作動
させる車速域であっても、減速走行時はスロットル開度
が所定値以上の減少速度で基準開度を下回る値に減少さ
れて、クラッチの係合力が増加され、充分なエンジンブ
レーキが得られる。これに対し、上記の如く緩かな下り
坂にさしかかり、アクセルペダルを徐々に戻してスロッ
トル開度を基準開度を下回る値に減少させてクルーズ走
行を行なうような場合は、スロットル開度の減少速度が
所定値より遅くなり、クラッチの係合力は増加されず、
クラッチの滑りによりエンジンからのトルク変動が吸収
され、車体振動が発生せず、乗心地が良くなる。
(実施例) 第1図を参照して、(1)はエンジン、(のは車両の駆
動輪、(3)は該エンジン(1)と該駆動輪(2)とを
連結する車両用変速機を示し、該変速機(3)は流体ト
ルクコンバータ(4)と、前進3段後進1段の変速を行
う補助変速機(5)とで構成される。
該補助変速m (5)は流体トルクコンバータ(4)に
連なる駆動軸(5a)と、駆動輪(2)に連なる被動輪
(5b)との間に、前進用の1速乃至3速の伝動系(G
1)(G2)(G3)と、後進伝動系(GR)とを備え
、前進用の各伝動系(G1)(G2)(G3)に1速乃
至3速の各油圧クラッチ(C1)(C2)(C3)を介
入させて、該各部圧クラッチ(C1)(C2)(C3)
の締結で該各伝動系(G1)(G2)(G3)が選択的
に確立されるようにし、又後進伝動系(GR)は、2速
伝動系(G2)と、2速油圧クラツチ(C2)を共用す
るものとし、両伝動系(G2)(GR)を選択するセレ
クタギア(6)の図面で右方の後進側への切換作動によ
り確立されるようにした。図面で(nは1速伝動系(G
1)に介入したワンウェイクラッチで、被動輪(5b)
側のオーバー回転を許容すべく作動する。
前記各油圧クラッチ(CI)(C2HC3)は例えば第
2図に示す油圧回路によりその給排油を制御されるもの
で、これを詳述するに、該油圧回路は、油圧ポンプから
成る油圧源(8)と、パーキング用のrPJil進用の
「R」、ニュートラル用の「N」、自動変速用の「D」
、2速保持用の「2」の5位置に切換自在のマニアル弁
(9)と、車速とエンジンのスロットル開度とに応じて
切換作動されるシフト弁(1Gと、前記したセレクタギ
ア(6)を連結する前後進切換用のサーボ弁(11)と
を備え、マニアル弁(9)のrDJ位置では、油圧源(
8)に連なる給油用の第1油路(Ll)がシフト弁(I
Oに連なる第2油路(Ll)に接続され、該第2油路(
Ll)から分岐した第3油路(L3)を介して1速油圧
クラツチ(C1)と、シフト弁aoを介して2速3速の
各油圧クラッチ(C2)(C3)への給油が行われるよ
うにした。ここで該シフト弁(+(Iは、中間の第4油
路(L4)を介して互に接続した上流側の1速−2速変
速用の第1シフト弁(1G+)と、下流側の2速−3速
変速用の第2シフト弁(1G2)とから成るもので、該
多弁(1G +)’(102)の一端即ち右端にガバナ
弁a21からの車速に応じたガバナ圧と、左端に第1ス
ロツトル弁(131)からのエンジンのスロットル開度
に応じたスロットル圧とを作用させ、第3図にX、で示
す1速−2速の変速特性線を越えて車速が増加すれば、
第1シフト弁(1(h)が右側の1速位置から左側の2
速位置に移動して、第2油路(Ll)が第4油路(L4
)を介して第2シフト弁(j(h)の流出側の第5油路
(+−5)に接続され、マニアル弁(9)のrDJ位置
で該第5油路([5)に接続される第6油路([6)を
介して2速油圧クラツチ(C2)への給油が行われ、更
に車速が第3図に×2で示す2速−3速の変速特性線を
越えて増加すると、第2シフト弁(102)が右側の2
速位置から左側の3速位置に移動して第41dl路([
4)が第5油路([5)から3速油圧クラツチ(C3)
に連なる第7油路([1)に切換接続されて3速油圧ク
ラツチ(C3)への給油が行われるようにした。
図面でa@は油圧源(8)からの給油圧を一定のライン
圧に調圧するレギュレータ弁、(Is +) (152
)は2速と3速の各油圧クラッチ(C2)(C3)に連
なる2速用と3連用のアキュムレータを示し、該各アキ
ュムレータ(151) (152)に夫々第2スロツト
ル弁(13z)からスロットル開度に応じたスロットル
圧を背圧として作用させた。
前記流体トルクコンバータ(4)は、エンジン(1)の
クランク軸(1a)に連結される一側の入力ケースae
とこれに連結される他側のポンプ翼車(+71とで囲ま
れた内部空隙に、補助変速機(5)の駆動軸(5a)に
連結されるタービン翼車■と、両翼車aり■間のステー
タ翼車aとを備えると共に、該トルクコンバータ(4)
の入力側の例えば入力ケースaeと出力側の例えばター
ビン翼車■とを機械的に連結する断接自在のクラッチの
を備えるもので、該クラッチ■の切断時は前記翼車0■
a91間の内部流体の循環による流体トルク伝達と、該
クラッチ■の接続作動時は該クラッチ■を介しての機械
的トルク伝達とが与えられるように構成される。
該クラッチ■は、多板式11!擦クラッチ等種々のもの
が用いられるが、図示のものはこれを単板式摩擦クラッ
チとして、そのクラッチ板(70a)を入力ケースae
とタービン翼車(至)との間隙に軸方向に移動自在に且
つダンパスプリング2ob)を介して該タービン翼車■
に連結して設け、該トルクコンバータ(4)の内部空隙
を該クラッチ板(20a)により一側の翼車収納室■と
その他側の入力ケースaeとの間の背圧室■とに区分し
、後記制御弁■により該内部空隙に該背圧室■側からの
給油を行うクラッチ切断状態と、該収納室0側からの給
油を行うクラッチ接続状態とに切換自在とし、クラッチ
接続状態では該収納室■の内圧(以下paと記す)と該
背圧室■の内圧(以下pbと記す)との差圧に応じた係
合力で該クラッチ板(20a)が該入力ケースaeに摩
擦係合されるようにした。
該制御弁のは、レギュレータ弁a@に連なる第8油路(
[8)を背圧室■に連なる第9油路([9)に接続して
該背圧室■への給油を行う右側のクラッチ切断位置(図
示の位置)と、第8油路(L8)を(2)車収納室■に
連なる第10油路(Llo)に接続して該収納室■への
給油を行う左側のクラッチ接続位置とに切換自在であり
、該制御弁■の右側の油室(Z3a)に、前記第1スロ
ツトル弁(13+)の上流側のモジュレータ弁Q@から
の出力圧(以下Paと記す)を第11油路(111)を
介して入力すると共に、その左側の油室(mb)に該第
11油路(Lll)に連なるオリフィス付きの油路(L
lla)を接続して、該油路(Llla)に電磁式の第
1大気開放弁(25t)を接続し、該開放弁G?5+)
の開弁によれば、該両袖室(23a)■b)の差圧によ
り該制御弁■がばねのC)に抗してクラッチ接続位置に
切換動作され、クラッチ■が作動されるようにした。
図面で■はPaを比較的高圧の所定値に調圧すべく翼車
収納室■に連なる第1排油路(L[11)に介設したチ
ェック弁から成る第1調圧弁、のはオイルクーラ、■は
オイルリゾ−バーを示す。
ここで、クラッチ■の作動状態は、Paとpbの差圧の
増減による係合力の変化で該クラッチ■の入力側と出力
側とを直結する直結状態と、入力側と出力側との滑りを
許容する滑り状態とに切換られるもので、この差圧即ち
係合力を走行状態に応じて可変制御すべく以下のように
構成した。
即ち、制御弁■のクラッチ接続位置において背圧室のに
連なる第9油路(L9)に接続される第12油路(L1
2)と、翼車収納室■に連なる第10油路(Llo)か
ら分岐した第13油路(113)とを設け、該白油路(
L12HL13)を第2調圧弁■を介して接続して該両
室1211■を連通ずる連通路を構成し、又、上記第1
排油路(LDI)に介設した第1調圧弁■に並列の第2
排油路(LD2)を設けると共に、クラッチ■の滑り状
態で該第2排油路(102)と第13油路(Ll3)と
を開き、直結状態で該白油路(LD2)(Ll3)を閉
じるrj@m弁■を設けるものとし、これを更に詳述す
るに、該開閉弁■は、ガバナ弁■からのガバナ圧で左方
の閉じ方向と、ばね(3)a)及び第1スロツトル弁(
13+)からのスロットル圧で右方の開き方向とに押圧
されて、第3図のZ線より低速側の領域で該白油路(L
D2)(Ll3)を開く閉位置(図示の位M)と、それ
より高速側の領域で該白油路(L[12) (Ll3)
を関しる閉位置とに切換動作されるようにした。
上記第2W4圧弁■は、第2排油路(LD2)から分岐
したパイロット油路(Ll)2a)を介して作用される
油圧即ちPaで右方の開き方向と、該第12油路(L1
2)に連なるパイロット油路(L12a)を介して作用
される油圧即ちpbで左方の閏じ方向とに押圧される差
圧応動型に構成されるものとし、更に該第2W4圧弁■
をばねcl!9a)と第2スロツトル弁(132)から
のスロットル圧(以下Pθと記す)とで閑じ方向と、前
記第11油路(Lll)からオリフィス付きの油路(1
11b)を介して入力されるP−で開き方向とに押圧す
るようにし、更に該油路(Lllb)に電磁式の第2大
気開放弁(252)を接続した。
尚、Paはエンジンのスロットル17f1度に応じて第
4図示の如く変化し、又PIはライン圧PAより低圧に
設定される。
上記した第1第2大気開放弁(25t) (252)は
、マイクロコンピュータを備えた電子制御回路■により
開閉制御されるもので、該回路■にスロットル開度検出
手段■からのスロットル開度に応じた信号と、車速検出
手段■からの車速に応じた信号とを入力し、後記詳述す
る如く第3図のY線より高速側の斜線水のクラッチ作動
領域で第1大気開放弁イ1)を開弁じて、上記の如くク
ラッチ■を作動させるようにし、又第2大気開放弁(2
52)を後記する特定条件が成立した場合にのみ開弁し
、常時は開弁しておくようにした。
ここで、第3図の2線より高速側の領域では、上記の如
り1111I閏弁ωが閉位置に切換えられて、第13油
路(Ll3)と第2排油路(LD2)とが閉じられ、第
13油路(Ll3)から第12油路(L12)への給油
が行なわれず、第12油路(L12)から第2調圧弁■
の排油ボート(29b)に油が流出して、pbは大気圧
に近い値になり、又第2徘油路(102)を介しての排
油が停止されて、paは第1W圧弁■により定められる
比較的高圧の値に保持され、その結果PaとPbの差圧
が大きくなってクラッチ係合力が増し、クラッチ■は直
結状態で作動する。
又、Y線と2線の間の車速域では、l7111Wl弁ω
が開位置に切換えられて、第2排油路(LD2) 、!
:第13油路(113)とが開かれ、翼車収納室σ内の
油が第2排油路(LD2)から第1調圧弁■を介さずに
排油され、Paは該第2排油路(LD2)の管路抵抗で
定められる比較的低圧になり、一方背圧室■には第13
油路(L13)と第12油路(L12)とから成る連通
路を介して第2講圧弁■で調圧された油圧が入力され、
Paとpbの差圧が直結状態に比し減少し、クラッチ■
は滑り状態で作動する。
ここで、第2調圧弁■のPa及びpbの受圧面積をS7
、Pa及びPmの受圧面積をS2、ばね(29a)の力
をFとすると、第2調圧弁■に作用する力の関係は、 Pa S、 +Pm 52=Pb S、 + PaS2
+Fとなり、従って の関係式が成立し、結局クラッチ■が滑り状態で作動す
る車速域において、クラッチ係合力は(1)式に従って
エンジンのスロットル開度の増加に伴い第5図示の如く
増加する。
そのため、スロワ1〜ル開度の増加によるエンジンの出
力トルクの増加に応じてクラッチ係合力も増加すること
になり、結局流体トルクコンバータの速度比は出力トル
クの増減に係りなく0.92〜0.93程度で一定に保
たれ、且つ低車速域で大きくなり易いトルク変動はクラ
ッチ■の滑りで吸収され車体振動の発生が防止される。
又、クラッチ■を滑り状態で作動させるY線と2線との
間の車速域であっても、スロットル開度が所定値以上の
減少速度でスロットル全開開度(以下θ0と記す)より
少許大きな所定の基準開度(以下θ電と記す)を下回る
値に減少されたときは、即ちスロットル開度の急な減少
で運転状態が第3図の点線で囲ったA領域に入ったとき
は、第2大気開放弁(252)を開弁して、第2調圧弁
■へのPIの入力を断つようにした。
これによれば、上記(1)式のPllの項が零になり、
その分クラッチ■の係合力が増加する。
ここで、スロットル開度がθ。のときのPaをPo、θ
1のときのそれをPLとすると、θ0にJ5 Gt ル
クラッチ係合力TOと、θ1におけるクラッチ係合力■
1との差は、クラッチ板C20a )の受圧面積をSO
として、 となり、この場合第4図から明らかなようにPo’、P
l、Pa> > Po、Plであり、■0は■、に比し
遥に大きくなり、クラッチ[相]が消りにくくなってア
クセルペダルを戻しての減速走行時に充分なエンジンブ
レーキが得られるようになる。
尚、この場合係合力■0を駆動輪(幻側からの逆駆動ト
ルクを100%伝達し得る値■「以上に設定してクラッ
チ■を完全な直結状態にすることも可能であるが、■0
をTrより僅かに小さな値例えば流体トルクコンバータ
(4)の速度比が1.02〜1.03程度になるように
設定すれば、エンジンブレーキの効き具合を良好に維持
して且つエンジンブレーキ時に車体振動の発生も防止で
き有利である。
即ち、逆駆動トルクの伝達時、エンジン(1)の各行程
間での負荷変動により、駆動輪(り側の回転がエンジン
(1)側から駆動される場合程ではないが周期的に変動
し、これに起因した若干の車体振動を生じ勝ちとなるも
ので、この負荷変動を上記の如くクラッチ■の滑りで吸
収して車体振動を抑制することができる。
尚、へ領域は、スロットル開度をθ、車速を■として、
第3に示す如くθくθ・、V、 < V < V。
の範囲に設定し、vlを2線で規定するクラッチ[相]
の直結作動領域の下限車速VZより少許大きくしたが、
これはV、 −VZとした場合、油圧制御部品の公差な
どにより開閉弁ωがvlより高速側で開弁し、即ちV、
 < vzとなってvlとVZの間の車速域で減速走行
時のクラッチ係合力の増加が得られなくなる可能性があ
り、これを防止するためである。
又、Y線をθくθ1の範囲で高速側にオフセットし、θ
−θ1のときの車速vyよりVoを大ぎくしたが、これ
はVO以下への急減速時のクラッチ■の作動によるエン
ジンストップを防止するためである。
第6図は上記した電子制御回路■のプログラムのフロー
チャートを示し、Slは運転状態がクラッチ作動領域即
ちY線より轟速側の領域に存するか否かの判定を行ない
、Slは最新のスロットル開度θと車速Vがθ〈θ1、
V<V、か否か、即ちA領域に存するか否かの判定を行
ない、Ssは第2大気開放弁(252)が前回開弁され
たか否かの判定を行ない、84は前回のスロットル開度
θ′と車速■′がθ′くθ1、■−≧V、か否かの判定
を行ない、Ssは最新のスロットル開度θと前回のスロ
ットル開度θ′との差が負の所定値−αより小さいか否
か、即ちスロットル開度の減少速度が所定値より大きい
か否かの判定を行なう。
ここで運転状態がクラッチ作動領域に存しないときは、
Slで[NoJと判定されて第1第2大気開放弁(25
d C’52)は共に開弁され、一方クラッチ作動領域
に存するときは、Slで[YEsJと判定されてSlに
進み、Afr4域に存しないときはSlで「NO」と判
定され、この場合第2大気開放弁252)は閉弁状態に
保持されるが、第1大気開放弁(25+)は開弁され、
上記の如く制御弁■がクラッチ接続位置に切換動作され
、開閉弁ωの開閉によりY線とZ線との間の所定の車速
域でクラッチ■が滑り状態で作動され、2線より高速側
の車速域でクラッチ■が直結状態で作動される。
又、第3図にa点で示すクラッチ■の滑り作動領域に存
する運転状態から減速するためにアクセルペダルを一気
に戻して、スロットル開度θをθ0にすると運転状態が
A領域に移行してSlからS3→S4の順でS、に進み
、ここで「YEsJと判定されて第2大気開放弁252
)が開弁され、以後A領域に存する限りSsで[ESJ
と判定されて該弁い2目ま開弁状態に保持され、クラッ
チ係合力が上記の如く増加されて、充分なエンジンブレ
ーキが得られる。
然し、a点で走行中に緩かな下り坂にさしがかり、アク
セルペダルを徐々に戻しながらA領域に移行し、スロッ
トル開度θをθ。とθ、との間に保持してクルーズ走行
を行なうような場合は、S11で「NoJと判定されて
第2大気開放弁C!52)が開弁されず、クラッチ係合
力の増加による車体振動は生じない。尚、かかるクルー
ズ走行中に減速すべくアクセルペダルを急に戻せば、S
sでrYEsJと判定されて第2大気開放弁(252)
が開弁され、クラッチ係合力が増加する。
又、■1以上の車速からアクセルペダルを戻して減速走
行に入り、クラッチ■が直結状態で作動される第3図の
b点から車速の低下でへ領域に移行した場合は、S4で
[YEsJと判定されて第2大気開放弁252)が開弁
され、■1以下の車速域でも引き続き充分なエンジンブ
レーキが得られる。
尚、上記実施例では、AIi域での減速走行時に一律に
第2大気開放弁(252)を開弁させるようにしたが、
流体トルクコンバータ(4)の速度比を実測して、これ
が所定値(1,02〜1.03)になるように該弁(2
52)をフィードバック制御することも可能である。
又、前記スロットル開度検出手段■としては、例えばエ
ンジンのスロットルバルブの開閉やアクセルペダルの動
きに連動するポテンショメータが用いられ、車速検出手
段■としては、被動輪(5b)に連動して回転するマグ
ネットロータと協働して、該軸(5b)の回転速度に応
じたパルス信号を発生するリードスイッチ等が用いられ
る。。
(発明の効果) 以上の如く本発明によるときは、減速走行時にはクラッ
チ係合力が増加されて、充分なエンジンブレーキを得ら
れると共に、アクセルペダルを徐々に戻して緩かな下り
坂等でのクルーズ走行を行なうときは、スロットル開度
が基準開度を下回ってもクラッチ係合力は増加されず、
係合力増加によるクルーズ走行時の車体振動が防止され
、乗心地が良好となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用する車両用変速機の1例の線図、
第2図は本発明の実施手段たる電子制御回路を具備した
変速機の油圧回路図、第3図はクラッチの作動特性図、
第4図は第2図の油圧回路に備える第2スロツトル弁の
出力特性図、第5図はクラッチの係合力の変化特性図、
第6図は電子制御回路のプログラムを示すフローチャー
トである。 (1)・・・エンジン (4)・・・流体トルクコンバータ ■・・・クラッチ ■・・・電子制御回路 他2名 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンに連結される流体トルクコンバータの入力側と
    出力側とを機械的に連結するクラッチを所定の車速域に
    おいて該クラッチの滑りを許容する比較的低い係合力で
    作動させるようにしたものにおいて、該車速域であって
    もエンジンのスロットル開度が所定値以上の減少速度で
    所定の基準開度を下回る値に減少されたときは該クラッ
    チの係合力を該基準開度での係合力よりも増加させるよ
    うにしたことを特徴とする車両用変速機における流体ト
    ルクコンバータ用クラッチの制御方法。
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