JP2003056688A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents
自動変速機の油圧制御装置Info
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Abstract
り小さくしておくことにより係合開始までの時間を短縮
でき、変速時のタイムラグを小さくできる自動変速機の
油圧制御装置を提供する。 【解決手段】 一方の摩擦係合要素を開放しつつ他方の
摩擦係合要素を係合させることにより変速するようにし
た自動変速機の油圧制御装置において、変速指令が発せ
られると、係合側の摩擦係合要素C3の油圧室18に所
定の無効ストロークを無くすための油圧を出力し、続い
て該係合側のピストン18dが動かない程度の待機圧C
3Paを出力し、開放側の摩擦係合要素B1の油圧を抜
いてタービン回転数が上昇するポイントが検出されると
上記係合側の油圧室18に上記待機圧C3Paより高い
オフセット圧C3Pbを出力し、しかる後に係合初期圧
C3Pcを出力する。
Description
動変速機の油圧制御装置に関し、特に係合側の摩擦係合
要素におけるいわゆるがた詰制御の改善に関する。
るいはブレーキ)を備え、これら摩擦係合要素に油圧を
供給することによって何れか1つ又は複数の摩擦係合要
素を選択的に係合させ、もって複数の変速段を実現する
ようにした自動変速機が知られている。
するとピストンが前進して各クラッチ板等を互いに圧接
させ、もって動力を伝達可能とし、又油圧を抜くとリタ
ーンスプリングがピストンを後退させ、各クラッチ板等
が互いに分離して動力の伝達を遮断するようになってい
る。
を前進させても上記クラッチ板又はブレーキ板同士が即
座に係合を開始する訳ではない。即ち、上記油圧を受け
てピストンがリターンスプリングに抗して移動開始して
から、各クラッチ板あるいはブレーキ板が互いに接触す
るまでの間は無効ストロークとなり、これが係合遅れの
原因となる。
自動変速機の制御装置として、従来例えば、特許第28
50250号に記載されているように、係合初期圧を前
回のイナーシャ相開始までの時間により補正するように
したもの、あるいは特開平11−82704号公報に記
載されているように、サーボ起動制御時間を学習制御に
よって一定に維持するようにしたものがある。このよう
にして、上述のピストンの無効ストロークをなくした状
態で待機するいわゆるがた詰め制御を行ない、もって係
合開始までの時間を短縮しようというのである。
来装置のような構成では、リターンスプリングのばね定
数等の特性のばらつきや、ピストンの摺動抵抗のばらつ
き等によって上記がた詰めが十分に行なわれず、がたの
ない状態で待機していない場合がある。
れたもので、上述のピストンの無効ストロークを可能な
限り小さくしておくことにより係合開始までの時間を短
縮でき、変速時のタイムラグを小さくできる自動変速機
の油圧制御装置を提供することを課題としている。
の摩擦係合要素を開放しつつ他方の摩擦係合要素を係合
させることにより変速するようにした自動変速機の油圧
制御装置において、変速指令が発せられると、係合側の
摩擦係合要素の油圧室に所定の無効ストロークを無くす
ための油圧を出力し、続いて該係合側のピストンが動か
ない程度の待機圧を出力し、開放側の摩擦係合要素の油
圧を抜いてタービン回転数が上昇するポイントが検出さ
れると上記係合側の油圧室に上記待機圧より高いオフセ
ット圧を出力し、しかる後に係合初期圧を出力するよう
にしたことを特徴としている。
記係合側の摩擦係合要素への係合初期圧を上記タービン
回転数が予め設定された速度で減少するよう学習制御す
るとともに上記オフセット圧を上記学習制御された係合
初期圧に基づいて算出することを特徴としている。
油圧室に、無効ストロークを無くすための油圧を出力
し、続いて該係合側のピストンが動かない程度の待機圧
を出力し、さらにタービン回転数が上昇するポイントに
おいて上記待機圧より高いオフセット圧を出力したの
で、係合初期圧の出力までの間に無効ストロークを十分
に小さくすることができ、その結果係合開始までの時間
を短縮でき、変速タイムラグを小さくできる。また係合
開始までの時間を短縮できるので、限られた変速時間の
中でタービン回転数を低減させる際の速度を緩くでき、
変速ショックを低減できる。
圧を、タービン回転数が予め設定された速度で減少する
よう学習制御することにより得られた係合初期圧に基づ
いて算出するようにしたので、リターンスプリングのば
ね力やピストンの摺動抵抗のバラツキや油圧経路容積の
バラツキ等に起因するがた詰め量のバラツキを吸収で
き、無効ストロークを精度よく詰めた状態で係合初期圧
の出力を待つことができ、応答性を向上できる。
図面に基づいて説明する。
るための図である。本実施形態の自動変速機を搭載した
車両のシステムを示す図1において、エンジン1の出力
は、自動変速機2のトルクコンバータ3を経て変速機構
4に伝達され、さらに該変速機構4から出力軸5を介し
て車輪(図示せず)に伝達される。
クコンバータ3を介して駆動されるオイルポンプ6を備
えており、このオイルポンプ6の吐出圧は油圧制御回路
7に送られる。この油圧制御回路7はB1ブレーキ用,
C2クラッチ用,C3クラッチ−B2ブレーキ用の3つ
の電磁弁32〜34を備えており、これら電磁弁32〜
34をコントローラ35で開閉制御することにより、変
速機構4に内蔵されている各種摩擦係合要素(クラッチ
又はブレーキ)への油圧を走行状態に応じた各種の信号
a〜eに応じて制御している。なお、ここでは上記コン
トローラ35にシフトポジション,タービン回転数,車
速,スロットル開度,ATF油温,エンジン回転数など
の信号a〜fが入力されているが、さらに他の信号を入
力してもよい。
その断面側面図、図4は要部の拡大図である。この変速
機構4は、エンジン動力がトルクコンバータ3のポンプ
羽根車3aからタービン羽根車3bを介して伝達される
入力軸10と、摩擦係合要素である3個のクラッチC1
〜C3,2個のブレーキB1,B2,ワンウエイクラッ
チFからなる入力経路切替機構15と、ラビニヨウ型遊
星歯車機構11と、差動装置14等とを備えている。
ている。上記入力軸10と同一軸線上にかつ相対回転可
能に配置された中間軸19の図示左部(後部)上に後サ
ンギヤ11bが回転自在に配設され、該後サンギヤ11
bに一体形成されて中間軸19の図示右部(前部)に延
びる筒状のボス部11b′上に前サンギヤ11aが回転
自在に配設されている。
部)にはキャリア11cが該中間軸15と共に回転する
ようにスプライン嵌合等により装着され、該キャリア1
1cに植設されて前側に延びる後ピニオン軸11gによ
り回転自在に支持された軸長の短い後ピニオン11eは
上記後サンギヤ11bに噛合し、前ピニオン軸11hに
より回転自在に支持された軸長の長い前ピニオン11d
の前部は上記前サンギヤ11aに噛合し、さらに該前ピ
ニオン11dの後部はリングギヤ11fの内歯に噛合し
ている。なお、リングギヤ11fの回転はプライマリー
リダクションドライブギヤ12からドリブンギヤ13を
経て上記差動装置14に伝達される。
有している。上記クラッチC1は、上記入力軸10と上
記前サンギヤ11aとを接断するためのもので、上記入
力軸10にこれと共に回転するように装着されたカップ
状のクラッチアウタ16aと、上記前サンギヤ11aに
結合固定されたカップ状のクラッチインナ16bと、該
クラッチインナ16b,クラッチアウタ16aとの間に
配設された複数のクラッチ板16cと、該クラッチ板1
6cを軸方向に移動させて互いに圧接させるカップ状の
ピストン16dとを備えている。このピストン16dは
上記クラッチアウタ16a内にこれと共に回転するよう
に、かつ軸方向移動可能に配設され、該クラッチアウタ
16aとピストン16dとの間の空間(クラッチC1用
油圧室)16に油圧が供給されると、上記クラッチ板1
6cを圧接させて該クラッチC1を接続状態にする。
記後サンギヤ11bとを接断するためのもので、上記ク
ラッチC1のピストン16dが兼用されているクラッチ
アウタ17aと、上記後サンギヤ11bのボス部11
b′にこれと共に回転するようスプライン嵌合等で結合
されたカップ状のクラッチインナ17bと、該クラッチ
インナ17b,上記クラッチアウタ17aとの間に配設
された複数のクラッチ板17cと、該クラッチ板17c
を軸方向に移動させて互いに圧接させるカップ状のピス
トン17dとを備えている。このピストン17dは上記
ピストン16d内にこれと共に回転しかつ軸方向に移動
可能に配設され、該ピストン16dと17dとの間の空
間(クラッチC2用油圧室)17に油圧が供給される
と、上記クラッチ板17cを互いに圧接させて該クラッ
チC2を接続状態にする。なお、16eはピストン16
d,17dを後退端位置に付勢するリターンスプリング
である。
記中間軸19ひいてはキャリア11cとを接断するため
のもので、上記入力軸10に固定されたクラッチアウタ
18aと、上記中間軸19に固定されたクラッチインナ
18bと、該クラッチインナ,アウタ18b,18a間
に配設された複数のクラッチ板18cと、該クラッチ板
18cを軸方向に移動させて互いに圧接させるカップ状
のピストン18dとを備えている。このピストン18d
はアウタクラッチ18a内にこれと共に回転しかつ軸方
向に移動可能に配設され、該アウタクラッチ18aとピ
ストン18dとの間の空間(クラッチC3用油圧室)1
8に油圧が供給されると、上記クラッチ板18cを互い
に圧接させて該クラッチC3を接続状態にする。なお、
18eはピストン18dを後退端位置に付勢するリター
ンスプリングである。
aの回転を止めるためのものであり、ケーシング9側に
固定されたブレーキアウタ20aと上記前サンギヤ11
aに固定され上記クラッチC1のクラッチインナ16b
が兼用されているブレーキインナ20bとの間に複数の
ブレーキ板20cを配設するとともにピストン20dに
より該ブレーキ板20cを互いに圧接させるように構成
されている。上記ピストン20dは、上記ケーシング9
側に固定された環状のシリンダ部材20e内に軸方向に
移動可能に配置されており、該シリンダ部材20eとピ
ストン20dとの間の空間(ブレーキB1用油圧室)2
0に油圧を供給することにより上記ブレーキ板20c同
士を圧接させて該ブレーキB1を作動状態とする。
の回転を止めるためのものであり、ケーシング9側に固
定されたブレーキアウタ21aと上記キャリア11cに
固定されたブレーキインナ21bとの間に複数のブレー
キ板21cを配設するとともにピストン21dにより該
ブレーキ板21c同士を互いに圧接させるように構成さ
れている。上記ピストン21dは、上記ケーシング9に
形成された環状のシリンダ部9a内に軸方向に移動可能
に配置されており、該シリンダ部9aとピストン21d
との間の空間(ブレーキB2用油圧室)21に油圧を供
給することにより上記ブレーキ板21c同士を圧接させ
て該ブレーキB2を作動状態とする。
キャリヤ11cに固定され上記ブレーキインナ21bが
兼用されたクラッチインナと上記ケーシング9の内面と
の間に配設され、キャリヤ11cの正転(エンジン回転
方向)のみを許容するようになっている。
C3、ブレーキB1,B2およびワンウェイクラッチF
の作動によって、図5に示すように、前進4段、後退1
段の変速段を実現している。図5において、●は油圧が
作用していることを示している。なお、ブレーキB2は
後退時とLレンジの第1速時のみ作動する。また、図5
には上記3つの電磁弁32〜34の作動状態も示されて
いる。○は通電状態、×は非通電状態、△は一時的な通
電状態を示す。なおこの作動表は定常状態の作動を示し
ている。
制御回路7の一例を示す。この油圧制御回路は、オイル
ポンプ6,レギュレータバルブ22,マニュアルバルブ
23,ソレノイドモジュレータバルブ24,ソレノイド
リレーバルブ36,シーケンスバルブ25,フェイルセ
ールバルブ26,B1圧制御バルブ27,C2圧制御バ
ルブ28,C2ロックバルブ29,C3圧制御バルブ3
0,B2圧制御バルブ31,B1電磁弁32,C2電磁
弁33,C3−B2電磁弁34等を備えている。なお、
このC3−B2電磁弁34は、ブレーキB2とクラッチ
C3とが同時に作動することはないことから、クラッチ
C3制御用とブレーキB2制御用とを兼ねている。
プ6の吐出圧を所定のライン圧に調圧するためのバルブ
であり、マニュアルバルブ23,ソレノイドモジュレー
タバルブ24,B2圧制御バルブ31にライン圧を供給
している。
ーの手動操作に応じてスプールがL,2,D,N,R,
Pの各レンジに切り換えられ、入力ポートから入力され
たライン圧を前進用の出力ポート又は後退用の出力ポー
トから選択的に出力する。
ライン圧を減圧して上記各電磁弁32〜34に一定の元
圧を供給するバルブである。該ソレノイドモジュレータ
バルブ24の入力ポートにはレギュレータバルブ22か
らライン圧が入力され、出力ポートからソレノイドモジ
ュレータ圧が上記各電磁弁32〜34及びC2ロックバ
ルブ29の信号ポートに出力される。
圧力を制御する調圧バルブである。左端ポートには上記
B1電磁弁32からのソレノイド圧が入力されており、
該ソレノイド圧に比例した油圧を上記ブレーキB1に供
給する。
行中に、クラッチC2,C3及びブレーキB1が同時に
係合する多重噛み合い(インタロック)を防止するため
のバルブである。
3又はC2圧制御バルブ28の作動不良時に第1速を保
証する機能を有する。また上記C3−B2電磁弁34を
クラッチC3とブレーキB2の制御に兼用するためにB
2圧制御バルブ31とC3圧制御バルブ30の元圧を切
り換える機能、後退レンジへの切替過渡時にフェイルセ
ーフバルブ26の右端ポートへRレンジ圧を導く機能、
ブレーキB2圧を作用させるときにB1ブレーキ圧とク
ラッチC3圧の元圧をドレーンさせる機能等を有する。
を制御する調圧バルブであり、左端ポートには上記C3
−B2電磁弁34からRレンジ時にソレノイド圧が入力
されており、中央ポートはフェイルセーフバルブ26の
ポートと接続されている。また右端ポートはシーケンス
バルブ25を介してブレーキB2と接続され、Lレンジ
の1速時及びRレンジへの切替過渡時にB2ブレーキへ
の油圧を供給する。
を制御するためのバルブである。入力ポートには前進時
のライン圧が入力され、出力ポートからC2クラッチ圧
が出力される。左端ポートにはC2ロックバルブ29を
介してC2電磁弁33のソレノイド圧が入力され、C2
クラッチ圧はソレノイド圧に比例する。
28の左端ポートに対して、発進時にはC2電磁弁33
のソレノイド圧を供給し、走行中(1〜3速)は最大油
圧を供給するように切り換えるバルブである。
を制御するためのバルブであり、左端ポートにはC3−
B2電磁弁34のソレノイド圧が入力される。
を、主として図7,図8に基づいて、例えば2速から3
速への切替時を例にとって説明する。図7(a)はター
ビン回転数を、同図(b),(c)はB1電磁弁32,
C3クラッチ用に切り換えられている場合のC3−B2
電磁弁33への供給電流値を示しており、1A,0Aは
最大(100%),最小(0%)を示す。同図(d)は
B1用油圧室,C3用油圧室への供給油圧を示す。
ように、ブレーキB1を開放しつつクラッチC3を係合
させることによって行なわれる。なお、ブレーキB1用
電磁弁32はノーマルクローズ(常閉)弁であり、供給
電流を増大することにより開度が増加し、2速状態では
全開となっている。一方、クラッチC3用電磁弁33は
ノーマルオープン(常開)弁であり、供給電流を減少さ
せることにより開度が増加し、2速状態では全閉となっ
ている。
(ステップS1)、まずB1電磁弁32への電流が最大
値1A(全開)から一段低い開放開始時電流値B1Aa
に保持される(ステップS2)。続いて時間t1におい
てC3電磁弁34への電流が、上記B1電磁弁32への
電流低減に僅かに遅れて最大電流1A(全閉)から0A
(全開)に一定時間減少保持され、その後、最大値1A
から一段低い所定の待機電流C3Aaに一定時間保持さ
れ(ステップS3〜S5)。
り、B1用油圧室の油圧はライン圧Pから一段低い開放
開始時圧B1Paに低下し、該変速機構4は作用する負
荷が減少してニュートラル近似状態となり、タービン回
転数が2速時の回転数T2から上昇し始める。
ラッチC3の油圧室への油圧は、該油圧室に作動油が充
満するがピストン18dが移動しない程度の値に設定さ
れた待機圧C3Paに一定時間保持され、これにより油
圧経路が作動油で充満され、僅かな油圧上昇によりピス
トン18dが移動開始する状態、即ち図4においてピス
トン18dの先端とクラッチ板18cとの間に隙間Sが
確保されている状態に保持される。
転数T2より所定値(例えば50rpm)高い開放時回
転数Taまで上昇すると、該開放時回転数Taに保持さ
れるように上記B1電磁弁32への電流値B1Ab、ひ
いてはB1ブレーキへの油圧B1Pbがフィードバック
制御される(ステップS6,S7)。
ドバック制御が開始された時t2から僅な遅れ時間t
2′が経過すると上記C3電磁弁34への電流値はさら
に一段低いオフセット電流C3Ab保持される(ステッ
プS8,S9)。これにより上記油圧室18内は、ピス
トン18dが移動するもののクラッチ板18c同士が当
接して動力を伝達するまでには至らない程度の値に設定
されたオフセット圧C3Pbに保持される。これにより
図4においてピストン18dとクラッチ板18cとの隙
間Sはなくなり、さらにクラッチ板18c同士の隙間も
略無くなった状態となっている。
所定時間が経過して時間t3になると上記B1電流値ひ
いてはB1油圧のフィードバック制御によるタービン回
転数の制御が終了し、B1電流値はB1Axの値に任意
の速度で減少される(ステップS10,S11)。代わ
ってクラッチC3への電流が係合初期電流値C3Acに
低下され、時間t3′でタービン回転数が低下開始した
ことをもってクラッチC3が係合開始したものと判断さ
れ、これ以降はタービン回転数Txが3速時の回転数T
3に向かって所定の速度で減少するようにC3電流値ひ
いてはC3油圧がフィードバック制御される(ステップ
S12)。この場合のフィードバックされた電流値C3
Acひいては油圧C3Pcの平均値が学習値となる。
ずかに高い同期回転数に達した時間t4以降はC3電流
値はC3Axの値に任意の速度で減少され、さらに時間
t4から所定時間が経過した時間t5において0Aとさ
れ、変速制御は終了する(ステップS13〜S16)。
フセット電流C3Abひいてはオフセット圧C3Pb
は、フィードバック電流値C3Acの平均値に基づいて
設定される。具体的には、例えば該フィードバック電流
値C3Acの平均値に一定の電流値ΔAを加算した値に
設定される。なお、上記フィードバック電流値C3Ac
の平均値に所定の比率を乗算してオフセット電流値C3
Abを求めても勿論構わない。
の油圧室に、C3電流値を一定時間0Aに設定保持する
ことでC3電磁弁34を全開として油圧経路を作動油で
充満させもって無効ストロークを無くすための油圧を供
給し、続いてC3電流を1Aより一段低い待機電流値C
3Aaに設定保持することでクラッチC3のピストン1
8dが動かない程度の待機圧C3Paを供給し、さらに
タービン回転数が上昇開始後僅か後のポイントでもって
C3電流値を待機電流値より一段低いオフセット電流値
C3Abに設定することで、上記待機圧C3Paより高
くかつピストン18dがクラッチ板18c同士を当接さ
せて係合力を発生するには至らない程度のオフセット圧
C3Pbを供給するようにしたので、係合初期圧C3P
cを供給すると直ちにクラッチ板18c同士の係合を開
始させ、もって係合開始までの時間t3′を短縮でき、
変速タイムラグを小さくして応答性を向上できる。
るので、限られた変速時間の中で係合開始後の時間を確
保でき、タービン回転数を低減させる際の速度Txを緩
くでき、その結果変速ショックを低減できる。
はオフセット圧C3Pbを設定するにあたり、タービン
回転数が予め設定された速度Txで減少するよう学習制
御することにより得られた係合初期電流値C3Acひい
ては係合初期圧C3Pcに基づいて算出するようにした
ので、リターンスプリング18eのばね力やピストン1
8dの摺動抵抗のバラツキや油圧経路容積のバラツキ等
に起因するがた詰め量のバラツキを吸収でき、無効スト
ロークをより一層精度よく詰めた状態で係合初期圧の出
力を待つことができ、応答性を向上できる。
御装置を備えた車両の模式構成図である。
側面図である。
る。
ン回転数,電磁弁電流値,油圧の時間経過を示す特性図
である。
チャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 一方の摩擦係合要素を開放しつつ他方の
摩擦係合要素を係合させることにより変速するようにし
た自動変速機の油圧制御装置において、変速指令が発せ
られると、係合側の摩擦係合要素の油圧室に所定の無効
ストロークを無くすための油圧を出力し、続いて該係合
側のピストンが動かない程度の待機圧を出力し、開放側
の摩擦係合要素の油圧を抜いてタービン回転数が上昇す
るポイントが検出されると上記係合側の油圧室に上記待
機圧より高いオフセット圧を出力し、しかる後に係合初
期圧を出力するようにしたことを特徴とする自動変速機
の油圧制御装置 - 【請求項2】 請求項1において、上記係合側の摩擦係
合要素への係合初期圧を上記タービン回転数が予め設定
された速度で減少するよう学習制御するとともに上記オ
フセット圧を上記学習制御された係合初期圧に基づいて
算出することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
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---|---|---|---|---|
JP2007139114A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法 |
CN102272487A (zh) * | 2009-01-09 | 2011-12-07 | 丰田自动车株式会社 | 用于车辆开/关控制阀的控制装置 |
JP2014105778A (ja) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両制御装置 |
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JP3794945B2 (ja) | 2006-07-12 |
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