JP2020125823A - Control device of automatic transmission for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用自動変速機の制御装置に関し、特に車両用自動変速機の変速制御に関するものである。 The present invention relates to a control device for an automatic transmission for a vehicle, and more particularly to a shift control for an automatic transmission for a vehicle.
運転者により車両に要求される要求負荷量と車速とに基づいて変速制御を行う車両用自動変速機の制御装置が知られている。たとえば特許文献1に記載の車両用自動変速機の制御装置である。特許文献1に記載の車両用自動変速機の制御装置では、たとえば駆動輪のスリップが発生して車輪速が急変して車輪速と車速との差が大きくなった場合には、変速制御に用いられる車速として車両加速度に基づいて算出される推定車速を用いる制御を実行している。これにより、たとえばスリップしている駆動輪を制動するアンチロックブレーキ制御装置(ABS)あるいはトラクションコントロール制御装置(TRC)の作動時において無駄な変速が生じることを抑制している。
2. Description of the Related Art There is known a control device for an automatic transmission for a vehicle, which performs a shift control based on a required load amount required for a vehicle by a driver and a vehicle speed. For example, it is a control device for an automatic transmission for a vehicle described in
しかしながら、上記特許文献1に記載の車両用自動変速機の制御装置では、ABSあるいはTRCの作動後、すなわち車輪速と車速との差が大きくなった駆動輪のスリップ状態において変速制御に用いられる車速が推定車速に切り換えられているため、車速の切り換え時点において無駄の変速が為されている可能性がある。また、車速の切り換え時点において、車輪速と推定車速との差が大きく、車輪速から推定車速に切り換わるまでに時間がかかるとともに、変速によるショックが発生する可能性があった。
However, in the control device for an automatic transmission for a vehicle described in
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車輪速と車速との差が大きい場合に無駄な変速制御を行うことを抑制する車両用自動変速機の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an automatic transmission for a vehicle that suppresses useless shift control when the difference between the wheel speed and the vehicle speed is large. It is to provide the control device of.
本発明の要旨とするところは、車両に要求される要求負荷量と車速とに基づいて変速制御を行う車両用自動変速機の制御装置であって、前記車速として、車両加速度に基づいて算出される第1推定車速に所定値を加算した第2推定車速および車輪速のうちいずれか小さい方の値である変速制御車速を用いることにある。 The gist of the present invention is a control device for an automatic transmission for a vehicle, which performs shift control based on a required load amount required for a vehicle and a vehicle speed, wherein the vehicle speed is calculated based on the vehicle acceleration. This is to use the shift control vehicle speed which is the smaller value of the second estimated vehicle speed and the wheel speed obtained by adding a predetermined value to the first estimated vehicle speed.
本発明の車両用自動変速機の制御装置によれば、前記車速として、車両加速度に基づいて算出される第1推定車速に所定値を加算した第2推定車速および車輪速のうちいずれか小さい方の値である変速制御車速を用いる。これにより、たとえば駆動輪のスリップが発生して前記車輪速が急変した場合、すなわち前記車輪速と前記車速との差が大きい場合には、前記車両用自動変速機の変速制御に用いられる前記車速は、前記駆動輪のスリップによって上昇した前記車輪速よりも速度の値が小さい前記第2推定車速に切り換えられる。そのため、前記車輪速と前記車速との差が大きい場合に前記車両用自動変速機の無駄な変速の発生を抑制することができる。 According to the control device for an automatic transmission for a vehicle of the present invention, as the vehicle speed, the smaller one of the second estimated vehicle speed obtained by adding a predetermined value to the first estimated vehicle speed calculated based on the vehicle acceleration and the wheel speed, whichever is smaller. The shift control vehicle speed that is the value of is used. Thereby, for example, when the wheel speed suddenly changes due to the slip of the driving wheels, that is, when the difference between the wheel speed and the vehicle speed is large, the vehicle speed used for the shift control of the vehicle automatic transmission. Is switched to the second estimated vehicle speed having a speed value smaller than the wheel speed increased by the slip of the drive wheels. Therefore, when the difference between the wheel speed and the vehicle speed is large, it is possible to suppress the occurrence of useless shifts of the vehicle automatic transmission.
本発明は、走行用の駆動力源としてエンジンを備えるエンジン駆動車両、走行用の駆動力源としてエンジンの他に走行用回転機すなわち駆動用電動機を有するハイブリッド車両や、電気自動車等に適用される。また、本発明は、駆動力源として電動モータのみを備えている電気自動車などにも適用され得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to an engine-driven vehicle including an engine as a driving force source for traveling, a hybrid vehicle having a traveling rotating machine, that is, a driving electric motor in addition to the engine as a driving force source for traveling, an electric vehicle, and the like. .. Further, the present invention can be applied to an electric vehicle equipped with only an electric motor as a driving force source.
以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that in the following embodiments, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios and shapes of the respective parts are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であるとともに、車両10に備えられた電子制御装置70の制御機能の要部および制御系統の要部を説明する図である。車両10は、駆動力源としてのエンジン12と、駆動輪14と、エンジン12の駆動力を駆動輪14へ伝達する動力伝達装置16とを備えている。エンジン12には、たとえば燃料の燃焼によって駆動力すなわちトルクを発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどが用いられる。エンジン12は、電子制御装置70によって、運転者により車両10に対する要求負荷量に対応するアクセル開度θaccに応じて駆動力すなわち出力トルクが制御されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
動力伝達装置16は、トルクコンバータ18、車両用自動変速機20(以下自動変速機20という)、自動変速機20の出力回転部材22に連結された差動歯車装置24、および差動歯車装置24に連結された左右一対の車軸26などを備えている。出力回転部材22は、たとえば自動変速機20の出力軸である。動力伝達装置16において、エンジン12から出力された駆動力は、トルクコンバータおよび自動変速機20へ伝達され、自動変速機20の出力回転部材22から差動歯車装置24などを介して駆動輪14に伝達される。自動変速機20には、たとえば遊星歯車式自動変速機、同期噛合型平行2軸式自動変速機、同期噛合型平行2軸式自動変速機であって入力軸を2系統備える型式の自動変速機、ベルト式の無段変速機などが用いられる。本実施例では、有段式の自動変速機が用いられている。
The
車両10は、車両10の走行に関わる各部を制御する制御装置である電子制御装置70を備えている。電子制御装置70は、たとえばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。
The
電子制御装置70には、車両10が備える各種センサにより検出される各種入力信号が供給されるようになっている。たとえば、出力軸回転速度センサ30、アクセル開度センサ32、車両Gセンサ34などによる検出信号に基づく、車速V(km/h)に対応する出力軸回転速度No(rpm)、アクセル開度θacc(%)、車両10の前後方向の加速度G(km/h2)などが、それぞれ供給される。また、電子制御装置70には、図示しないエンジン回転速度センサ、入力軸回転速度センサ、スロットル開度センサなどによる検出信号に基づく、エンジン回転速度(rpm)、入力軸回転速度(rpm)、スロットル弁開度(%)などが、それぞれ供給される。
The
電子制御装置70からはエンジン12の出力制御のためのエンジン出力制御信号Spu、自動変速機20の変速などを制御するための油圧制御指令信号Sptなどがそれぞれ出力される。
The
図1に示すように、電子制御装置70は、制御機能の要部として、アウトプット回転速度検出手段すなわちアウトプット回転速度検出部80、車輪速算出手段すなわち車輪速算出部82、第1推定車速算出手段すなわち第1推定車速算出部84、第2推定車速算出手段すなわち第2推定車速算出部86、変速制御車速決定手段すなわち変速制御車速決定部88、変速制御手段すなわち変速制御部90を機能的に備えている。
As shown in FIG. 1, the
アウトプット回転速度検出部80は、自動変速機20の出力軸回転速度Noであって、たとえば出力回転部材22の回転速度Noを出力軸回転速度センサ30によって検出する。
The output
車輪速算出部82は、アウトプット回転速度検出部80によって検出された出力軸回転速度Noに基づいて駆動輪14の回転速度すなわち車輪速Vtを算出する。具体的には、車輪速Vtは、No/γ×2πRで示される算出式に基づいて算出する。ここで、γは差動歯車装置24のデフ比であり、Rは駆動輪14の半径である。また、本実施例では車輪速Vtは上記算出式に基づいて算出されが、たとえば駆動輪14に設けられた図示しない車輪速センサによる検出信号に基づいた車輪速を用いてもよい。
The wheel
第1推定車速算出部84は、車輪速算出部82により算出された車輪速Vtに基づいて第1推定車速Vc1を算出する。具体的には、第1推定車速Vc1は、Vt0+G・Δtで示される算出式に基づいて算出する。ここで、Vt0は、たとえば予め設定される車輪速の初期値である。第1推定車速Vc1は、車輪速の初期値Vt0と車両Gセンサ34で検出された車両加速度Gを時間で積分した値との合計値である。
The first estimated vehicle
第2推定車速算出部86は、第1推定車速算出部84により算出された第1推定車速Vc1に基づいて第2推定車速Vc2を算出する。具体的には、第2推定車速Vc2は、Vc1+αで示される算出式に基づいて算出する。ここで、αは、予め実験的あるいは設計的に設定された所定値であって、第1推定車速算出部84における演算ばらつきより大きな値に設定されている。
The second estimated vehicle
変速制御車速決定部88は、車輪速算出部82により算出された車輪速Vtおよび第2推定車速算出部86により算出された第2推定車速Vc2に基づいて、自動変速機20の変速制御に用いられる車速Vとしての変速制御車速Vsを決定する。具体的には、車輪速Vtおよび第2推定車速Vc2のミニマムセレクトMIN(Vt,Vc2)が為され、車輪速Vtおよび第2推定車速vc2のうちいずれか小さい方の速度の値を変速制御車速Vsに決定する。
The shift control vehicle speed determination unit 88 is used for shift control of the
変速制御部90は、予め実験的あるいは設計的に設定された変速マップに基づいて自動変速機20の変速制御を行う。変速制御部90は、具体的には、運転者により車両10すなわちエンジン12に要求される要求負荷量としてのアクセル開度θaccと、自動変速機20の変速制御の判断に用いられる車速Vとしての変速制御車速Vsとによって設定された変速マップF(θacc,Vs)に基づいて自動変速機20の変速制御を行う。すなわち、変速制御部90は、アクセル開度θaccと変速制御車速Vsとを変数として予め設定された変速マップF(θacc,Vs)によって示される車両状態に基づいて、自動変速機20の変速を実行すべき変速段を判断し、変速制御を実行する。
The
図2は、本実施例の自動変速機20の変速制御に用いられる変速マップF(θacc,Vs)を示している。縦軸はアクセル開度θaccを示しており、横軸は変速制御車速Vsを示している。図2の実線は、アクセル開度θaccと変速制御車速Vsとを変数として予め設定されたアップシフト線を示している。たとえば、車両状態が図2のA点に示すアクセル開度θaccex且つ変速制御車速Vsaの状態から図2のB点に示すアクセル開度θaccexが変化せず且つ変速制御車速Vsが変速制御車速Vsaよりも大きい変速制御車速Vsbの状態に変化した場合には、自動変速機20は変速段Nから変速段N+1にアップシフトされる。変速マップFは、変速制御車速Vsが大きくなるに従って変速比が小さい高速側の前進ギヤ段に切り換えられ、アクセル開度θaccが高くなるに従って変速比が大きい低速側の前進ギヤ段に切り換えられるように設定されている。
FIG. 2 shows a shift map F(θacc, Vs) used for shift control of the
図3は、車両10の走行中において運転者によりアクセルペダルの操作が為された場合の、車両状態および車両状態に伴う自動変速機20の変速制御の実施態様の一例を示すタイムチャートである。具体的には、図3は、アクセルペダルの操作為された場合の、車輪速Vt、第1推定車速Vc1および第2推定車速Vc2の速度変化と、自動変速機20の変速制御に用いられる車速Vすなわち変速制御車速Vsに基づく自動変速機20の変速制御の実施態様とを示している。図3のタイムチャートでは、紙面上から順番に、アクセルペダルの操作量、速度値、変速段が示されている。
FIG. 3 is a time chart showing an example of an embodiment of shift control of the
図3のタイムチャートにおいて、時間と速度値との関係を示す実線は車輪速Vtの時間経過に対する速度変化を示す線であって、破線は第1推定車速Vc1の時間経過に対する速度変化を示す線であって、一点鎖線は第2推定車速Vc2の時間経過に対する速度変化を示す線である。また、図3のタイムチャートにおいて、時間と変速段との関係を示す実線は、本実施例による変速段の変速の実施態様を示す線であって、二点鎖線は、比較例すなわち変速制御車速Vsが車輪速Vtである従来の車両用自動変速機の制御装置による変速段の変速の実施形態を示す線である。図4は、図3のタイムチャートの一部を抜き出した図であって、自動変速機20の変速制御に用いられる変速制御車速Vsの時間経過に対する速度変化を太線で示す図である。図4に示す車輪速Vt、第1推定車速Vc1および第2推定車速Vc2の時間経過に対する速度変化は、図3に示す速度変化と同じである。
In the time chart of FIG. 3, a solid line showing a relationship between time and a speed value is a line showing a speed change with time of the wheel speed Vt, and a broken line is a line showing a speed change of the first estimated vehicle speed Vc1 with time. The alternate long and short dash line is a line indicating a change in speed of the second estimated vehicle speed Vc2 with respect to time. Further, in the time chart of FIG. 3, the solid line showing the relationship between time and the shift speed is a line showing the mode of shifting the shift speed according to the present embodiment, and the two-dot chain line is the comparative example, that is, the shift control vehicle speed. 8 is a line showing an embodiment of gear shifting of a shift stage by a conventional control device for an automatic transmission for a vehicle in which Vs is a wheel speed Vt. FIG. 4 is a diagram in which a part of the time chart of FIG. 3 is extracted, and is a diagram showing a change in speed of the shift control vehicle speed Vs used for shift control of the
図3において、t1時点は、車両10の走行中にたとえば運転者によりアクセルペダルの操作が為された時点を示している。本実施例では、車両10は、たとえばアクセルペダルの操作前まで一定の車輪速Vt1および第1推定車速Vc1による走行が為されている。t1時点以降は、図3に示すように、アクセルペダルの操作により時間経過に比例して車輪速Vt、第1推定車速Vc1および第2推定車速Vc2が増加している。図3に示すように、時間経過に対する車輪速Vtの増加量は、第1推定車速Vc1および第2推定車速Vc2の時間経過に対する増加量と比べて大きくなっている。すなわち、アクセルペダルの操作によってたとえば駆動輪14のスリップが発生したことにより、車輪速Vtが急変して、車輪速Vtと第1推定車速Vc1および第2推定車速Vc2との速度変化において、時間経過に対するそれぞれ速度の値に乖離が生じている。
In FIG. 3, time t1 indicates the time when the driver operates the accelerator pedal while the
図3において、t2時点は、変速制御車速Vsの切り換え時点を示している。具体的には、t2時点は、たとえば駆動輪14のスリップが発生して急変した車輪速Vtが第2推定車速Vc2よりも大きくなった時点を示しており、変速制御車速決定部88による車輪速Vtおよび第2推定車速Vc2rのミニマムセレクトが為される時点を示している。車輪速Vt、第1推定車速Vc1および第2推定車速Vc2は、常時演算されているため、たとえば駆動輪14のスリップが発生すると自動的に変速制御車速Vsが車輪速Vtから第2推定車速Vc2に切り換えられる。
In FIG. 3, a time point t2 indicates a time point when the shift control vehicle speed Vs is switched. Specifically, the time point t2 indicates a time point when the wheel speed Vt that has suddenly changed due to the slip of the
図3において、t3時点は、比較例において自動変速機20の変速が為される時点を示している。具体的には、t3時点は、運転者のアクセルペダルの操作に基づくアクセル開度θaccに対する変速制御車速Vsが予め設定された変速マップF(θacc,Vs)のアップシフト線に示す所定値である変速判断車速Vinに達したことにより、自動変速機20の変速段Nが変速段N+1に変速させられる時点である。ここで、変速判断車速Vinは、変速マップF(θacc,Vs)から決定される値であって、たとえば所定のアクセル開度θaccexに対応する変速判断車速Vinは、図2に示すB点における変速制御車速Vsbとなる。
In FIG. 3, time t3 indicates the time when the
図3において、t4時点は、本実施例において自動変速機20の変速が為される時点を示している。具体的には、t4時点は、アクセル開度θaccに対する変速制御車速Vsが変速マップF(θacc,Vs)のアップシフト線に示す所定値すなわち変速判断車速Vinに達したことにより、自動変速段20の変速段Nが変速段N+1に変速させられる時点である。本実施例では、変速制御車速Vsは、変速制御車速決定部88によって車輪速Vtと第2推定車速Vc2とのミニマムセレクトが為されることにより決定されているので、図3および図4に示すように、比較例と比べて時間差td分遅れて自動変速機20の変速が為されている。すなわち、本実施例では、駆動輪14のスリップが発生して車輪速Vtが急変した場合に、変速制御車速Vsは、比較例と比べて、たとえば図2に示す変速マップF(θacc,Vs)において変速段NであるA点で示される値から変速段Nから変速段N+1に変速するアップシフト線上のB点で示される値に移動することが抑制されている。したがって、駆動輪14のスリップが発生した後の自動変速機20の無駄な変速が抑制されて、車両状態における最適な変速段が実現される。
In FIG. 3, time t4 indicates the time when the
図5は、車両10の状態に基づいて、自動変速機20の変速を制御するための電子制御装置70の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、常時繰り返し実行される。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a main part of the control operation of the
アウトプット回転速度検出部80に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10では、出力軸回転速度センサ30によって自動変速機20の出力軸回転速度Noが検出される。アウトプット回転速度検出部80によって、自動変速機20の出力軸回転速度Noが検出されると、車輪速算出部82に対応するS20が実行される。
In step S10 (hereinafter, step is omitted) corresponding to the output rotation
車輪速算出部82に対応するS20では、アウトプット回転速度検出部80によって検出された出力軸回転速度Noに基づいて車輪速Vtが算出される。車輪速算出部82によって、車輪速Vtが算出されると、第1推定車速算出部84に対応するS30が実行される。
In S20 corresponding to the
第1推定車速算出部84に対応するS30では、車輪速算出部82によって算出された車輪速Vtに基づいて第1推定車速Vc1が算出される。第1推定車速算出部84によって、第1推定車速Vc1が算出されると、第2推定車速算出部86に対応するS40が実行される。
In S30 corresponding to the first estimated vehicle
第2推定車速算出部86に対応するS40では、第1推定車速算出部84によって算出された第1推定車速Vc1に基づいて第2推定車速Vc2を算出が算出される。第2推定車速算出部86によって、第2推定車速Vc2が算出されると、変速制御車速決定部88に対応するS50が実行される。
In S40 corresponding to the second estimated vehicle
変速制御車速決定部88に対応するS50では、車輪速算出部82により算出された車輪速Vtおよび第2推定車速算出部86により算出された第2推定車速Vc2に基づいて、車輪速Vtおよび第2推定車速Vc2のうち速度値の小さい方の値、すなわちミニマムセレクトされた値が変速制御車速Vsとして決定される。変速制御車速決定部88によって、変速制御車速Vsが決定されると、変速制御部90に対応するS60が実行される。
In S50 corresponding to the shift control vehicle speed determination unit 88, the wheel speed Vt and the wheel speed Vt are calculated based on the wheel speed Vt calculated by the wheel
変速制御部90に対応するS60では、予め設定された変速マップF(θacc,Vs)に基づいて自動変速機20の変速制御が実行される。すなわち、変速制御車速決定部88によって決定された変速制御車速Vsおよびアクセル開度センサ32によって検出されたアクセル開度θaccによって変速マップF(θacc,Vs)に示される車両状態に基づいて、目標変速段を成立させる判断が為され、目標変速段を成立させる変速制御が実行される。自動変速機20の変速制御が実行された後に本ルーチンは終了させられる。
In S60 corresponding to the
このように、本実施例の自動変速機20の制御装置70によれば、自動変速機20の変速制御に用いられる車速Vとして、車両加速度Gに基づいて算出される第1推定車速Vc1に所定値αを加算した第2推定車速Vc2および車輪速Vtのうちいずれか小さい方の値である変速制御車速Vsを用いる。これにより、たとえば駆動輪14のスリップが発生して車輪速Vtが急変した場合、すなわち車輪速Vtと車速Vとの差が大きい場合には、自動変速機20の変速制御に用いられる車速Vは、駆動輪14のスリップが発生して上昇した車輪速Vtよりも速度の値が小さい第2推定車速Vc2に切り換えられる。そのため、車輪速Vtに急変による自動変速機20の不要な変速の発生を抑制することができる。
As described above, according to the
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings, but the present invention is not limited to this, and can be implemented in still another mode.
たとえば、前述の実施例においては、自動変速機20はアクセル開度θaccと変速制御車速Vsとに基づいて変速制御されていたが、必ずしもこれに限らず、運転者の車両10すなわちエンジン12に要求される要求負荷量としてスロットル弁開度やエンジン12に対する燃料噴射量などを用いることにより、自動変速機20は、スロットル弁開度と変速制御車速Vsとに基づいて変速制御されるものであってもよい。すなわち、自動変速機20の変速制御は、スロットル弁開度と変速制御車速Vsとを変数として予め設定された変速マップに基づいて為されるものであってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the above description is merely one embodiment, and the other embodiments will not be illustrated, but the present invention is within the scope of a person skilled in the art without departing from the spirit thereof. It can be implemented in a mode in which various changes and improvements are added based on knowledge.
10:車両
20:車両用自動変速機
70:電子制御装置
V:車速
θacc:アクセル開度(要求負荷量)
G:車両加速度
Vc1:第1推定車速
α:所定値
Vc2:第2推定車速
Vt:車輪速
Vs:変速制御車速
10: Vehicle 20:
G: vehicle acceleration Vc1: first estimated vehicle speed α: predetermined value Vc2: second estimated vehicle speed Vt: wheel speed Vs: shift control vehicle speed
Claims (1)
前記車速として、車両加速度に基づいて算出される第1推定車速に所定値を加算した第2推定車速および車輪速のうちいずれか小さい方の値である変速制御車速を用いる
ことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。 A control device for an automatic transmission for a vehicle, which performs shift control based on a required load amount required for a vehicle and a vehicle speed,
As the vehicle speed, a shift control vehicle speed that is the smaller value of the second estimated vehicle speed obtained by adding a predetermined value to the first estimated vehicle speed calculated based on the vehicle acceleration and the wheel speed is used. Control device for automatic transmission.
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