JP5896698B2 - Control device for automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、車両用自動変速機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an automatic transmission for a vehicle.
オートマティックトランスミッションすなわち自動変速機を搭載している一般にAT車両と呼ばれている車両では、変速時にはトルクコンバータが有するロックアップクラッチの係合を一定時間解除することによりエンジンの回転をトルクコンバータに接続している変速機に伝達されない状態とする、換言すれば一定時間非ロックアップ状態とするのが通常である。 In a vehicle generally called an AT vehicle equipped with an automatic transmission, that is, an automatic transmission, the engine rotation is connected to the torque converter by releasing the lock-up clutch of the torque converter for a certain period of time during shifting. In general, the transmission is not transmitted to the transmission, in other words, the lock-up state is maintained for a certain period of time.
斯かる車両では、車速上昇時にアクセルペダルの踏込量をゼロかそれに近い状態としたときに変速する場合には、非ロックアップ状態からロックアップ状態とするまでの時間を長くするよう制御するようにしている。これは変速機のギヤ比がアクセルペダルの踏込量又はスロットルバルブ開度或いは吸入空気量のみならず車速にも依存して決定されるためである。 In such a vehicle, when shifting is performed when the accelerator pedal depression amount is set to zero or close to it when the vehicle speed increases, control is performed so as to increase the time from the non-lock-up state to the lock-up state. ing. This is because the gear ratio of the transmission is determined not only by the accelerator pedal depression amount, the throttle valve opening, or the intake air amount but also by the vehicle speed.
すなわち、変速機によるギヤ比の変更後、再びロックアップ状態とするときには変速機の入力軸側の回転数であるトルクコンバータのタービン回転数が車速に影響されているので回転数が低下し難くなっている。反面、アクセルペダルの踏込量がゼロとされることでエンジン回転数は速やかに低下する。その結果、通常の変速時と同じタイミングでロックアップ状態とすれば、タービン回転数はエンジン回転数を大きく上回った状態でロックアップクラッチが係合されることにより、エンジンに過度な衝撃が発生する。よって斯かる事態を回避するためにタービン回転数がエンジン回転数に近づくまでの時間だけ非ロックアップ状態とする必要があるからである。このような不具合は特に変速機のギヤ比をより高く変速する場合に顕著である。 That is, after changing the gear ratio by the transmission, when the lock-up state is set again, the rotational speed of the torque converter, which is the rotational speed on the input shaft side of the transmission, is affected by the vehicle speed, so the rotational speed is unlikely to decrease. ing. On the other hand, the engine speed is quickly reduced when the amount of depression of the accelerator pedal is made zero. As a result, if the lock-up state is set at the same timing as during normal gear shifting, the lock-up clutch is engaged with the turbine rotation speed greatly exceeding the engine rotation speed, and excessive impact is generated on the engine. . Therefore, in order to avoid such a situation, it is necessary to enter the non-lock-up state only for the time until the turbine speed approaches the engine speed. Such a problem is particularly noticeable when the gear ratio of the transmission is changed higher.
そうなると、変速時に非ロックアップ状態を長くなるので運転中のロックアップ状態とする時間の割合すなわちロックアップ領域が拡大されない。つまりこのことがロックアップ領域の拡大による燃費の向上の妨げとなっている。 If so, the non-lock-up state becomes longer at the time of shifting, and therefore the ratio of the time for setting the lock-up state during operation, that is, the lock-up region is not expanded. In other words, this hinders improvement in fuel consumption due to the expansion of the lock-up area.
また特許文献1のように、斯かる場合にはアイドルスピードコントロールバルブによって吸入空気量を増加させてエンジン回転数低下を抑制することで、エンジンに与える衝撃を回避しようとする技術も開示されている。
In addition, as disclosed in
しかしアイドルスピードコントロールバルブによる吸入空気量の調整量には限りがあり、エンジン回転数とタービン回転数との差が大きい場合は調整が困難である。また電子スロットルバルブの導入等の格別な手段による調整も考えられるが、そうなるとエンジンの部品点数の増加やそれに伴うコストの上昇を招来してしまう。 However, the amount of adjustment of the intake air amount by the idle speed control valve is limited, and adjustment is difficult when the difference between the engine speed and the turbine speed is large. Although adjustment by special means such as the introduction of an electronic throttle valve is also conceivable, this causes an increase in the number of parts of the engine and an associated increase in cost.
本発明は、上述した不具合に着目したものであり、変速による非ロックアップ状態とする時間を短縮し得る自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。 The present invention focuses on the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a control device for an automatic transmission that can shorten the time required for a non-lock-up state due to a shift.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。 In order to achieve such an object, the present invention takes the following measures.
すなわち本発明に係る自動変速機の制御装置は、エンジンに接続されエンジンの回転を変速し得る変速機と、この変速機とエンジンとの間に介在しエンジンの回転を前記変速機の入力軸側へ直結するロックアップ状態と前記直結状態を解除した非ロックアップ状態とをとり得るトルクコンバータとを有し、前記非ロックアップ状態で前記変速機が変速する自動変速機の制御装置であって、前記変速機が変速可能な状態で且つアクセルペダルの踏込量又はスロットルバルブの開度が所定の値以下にまで低下した時に変速する場合は、前記変速機内における入力軸側と出力軸側との間に設けられた変速クラッチの係合を解除することにより入力軸側の回転数が出力軸側の回転に依存しないようにし、エンジン回転数と前記変速機の入力軸側の回転数との差が所定値内となった時に、前記トルクコンバータをロックアップ状態とし、しかる後に前記変速機の入力軸側と出力軸側とを係合することを特徴とする。 That is, the control device for an automatic transmission according to the present invention includes a transmission that is connected to an engine and capable of shifting the rotation of the engine, and is interposed between the transmission and the engine so that the rotation of the engine is on the input shaft side of the transmission A control device for an automatic transmission that has a lockup state in which the direct connection is established and a torque converter capable of taking a non-lockup state in which the direct connection state is released, and in which the transmission shifts in the non-lockup state, If shifting when the opening of the depression amount or throttle valve and the accelerator pedal by the a transmission capable shifting state has decreased to below a predetermined value, the input shaft side and output shaft side within the transmission as the rotation speed of the input shaft side is independent of the rotation of the output shaft side by releasing the engagement of the shifting clutch provided between rotation of the input shaft side of the engine speed the transmission When the difference between becomes a predetermined value, the torque converter and lock-up state, characterized by engaging the input shaft side and output shaft side of the transmission thereafter.
ここで、「変速機を入力軸側と出力軸側との係合を解除」するとは、単に変速機内のクラッチ及びブレーキ等の係合をすべて解除したニュートラル状態のみならず、何れかのクラッチ又はブレーキの係合がなされていたとしても結果的に入力軸側の回転が出力軸側へ伝達されない態様をも含む概念である。 Here, “releasing the engagement between the input shaft side and the output shaft side of the transmission” is not only a neutral state in which all the clutches and brakes in the transmission are all released, but also any clutch or This is a concept including a mode in which the rotation on the input shaft side is not transmitted to the output shaft side as a result even if the brake is engaged.
このようなものであれば、自動変速機の入力軸側の回転数を出力軸側の回転に依存せずに速やかに低下させることができる。これにより、アクセルペダル踏込量の低下に伴いエンジン回転数が低下する状況にあっても、速やかにロックアップ状態とすることができるので、運転時間中のロックアップ領域を有効に拡大させることによる燃費の向上を実現できる。 With such a configuration, the rotational speed on the input shaft side of the automatic transmission can be quickly reduced without depending on the rotation on the output shaft side. As a result, even in a situation where the engine speed decreases as the accelerator pedal depression amount decreases, the lockup state can be quickly established, so that the fuel consumption by effectively expanding the lockup region during the operation time can be achieved. Can be improved.
本発明によれば、運転時間中のロックアップ領域を有効に拡大させることによる燃費の向上を実現できる自動変速機の制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of the automatic transmission which can implement | achieve the improvement of a fuel consumption by effectively expanding the lockup area | region during driving time can be provided.
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る自動変速機2は一般にオートマティックトランスミッションと称され、例えばA/T車と称されるような普通乗用車に搭載されているものである。
The
自動変速機2は、エンジン1の回転を図示しない車輪へと伝える変速機4と、エンジン1と変速機4との間に介在しエンジン1のクランクシャフト100の回転を変速機4の入力軸400へと伝達し得るロックアップ状態と当該伝達を行わない非ロックアップ状態とをとり得るトルクコンバータ3とを有している。
The
トルクコンバータ3は、図2及び図3に示すように、エンジン1のクランクシャフト100に固定されたカバー31と、変速機4の入力軸400とともに回転するタービン33と、タービン33とともに回転し得るとともにトルクコンバータ3自体を上記のロックアップ状態及び非ロックアップ状態とを切り替えるべく動作するロックアップクラッチ32とを有している、油圧により制御される通常のものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
同図では斯かるロックアップクラッチ32を動作させる為の作動油の流れを矢印で示している。図2は図示左側から右側へ向かう作動油の流れを形成することにより左右の油圧差によってロックアップクラッチ32がカバー31に押し付けられたロックアップ状態を示している。このロックアップ状態ではエンジン1のクランクシャフト100、タービン33及び入力軸400は直結され一体的に回転し得る。
In the figure, the flow of hydraulic oil for operating the
他方図3は図示右側から左側へ向かう作動油の流れを形成することにより油圧差によってロックアップクラッチ32とカバー31とが離間した非ロックアップ状態を示している。この非ロックアップ状態ではエンジン1のクランクシャフト100と、タービン33及び変速機4の入力軸400との直結状態が解除される。
On the other hand, FIG. 3 shows a non-lock-up state in which the lock-
変速機4は、本実施形態では後述する各クラッチ及び各ブレーキが操作されることにより1速、2速、3速及び4速へと順にギヤ比を高く設定された車両を前進させ得る状態と、所定のギヤ比をもって車両を後進させ得る状態と、何れのクラッチ及びブレーキによる係合を解除されたニュートラル状態とを実現する既存のものである。そして運転者によって「Dレンジ」に設定された状態では変速機4によりアクセルペダル5の踏込量又はスロットルバルブの開度及び車速等に応じて変速を行い得るよう電子制御装置6に制御される。
In this embodiment, the
そして本実施形態に係る自動変速機2は電子制御装置6によって制御される。電子制御装置6は、CPU、RAM、ROM、I/Oインタフェース等を包有してなるマイクロコンピュータシステムである。制御用のプログラムは予めROMに格納されており、その実行の際にROMからRAMに読み込まれ、CPUで解読される。
The
そしてこの電子制御装置6は、エンジン1側で検出されたクランクシャフト100の回転数すなわちエンジン回転数に係るエンジン回転数信号a、エンジン1内で検出される図示しないスロットルバルブの開度に係る開度信号b、アクセルペダル5の踏込量に係るアクセル信号c、そしてトルクコンバータ3のタービン33の回転数に係るタービン回転数信号dが少なくとも入力される。他方この電子制御装置6はエンジン1を適宜制御するための出力信号を出力する他、図2及び図3に示すようにロックアップクラッチ32を操作するためのロックアップ信号eと、変速機4に変速を適宜行わせるための変速信号fとを出力するようにしている。
The
なお本実施形態に係る電子制御装置6はエンジン1に対しては、アクセルペダル5の踏込量がゼロから略ゼロとなり、なおかつエンジン回転数が例えばアイドル回転数といった一定の回転数以上あることを条件として、燃料カットを開始するものとしているが、当該燃料カットの具体的な態様は既存のものであるので具体的な説明を省略している。
Note that the
しかして本実施形態に係る自動変速機2の制御装置たる電子制御装置6は、非ロックアップ状態で変速機4が変速するものであり、前記変速機4が変速可能な状態で且つアクセルペダル5の踏込量又はスロットルバルブの開度がゼロまたは略ゼロという所定の値以下にまで低下した時に変速する場合は、変速機4における入力軸400側と後述する出力軸415a側との係合を解除し、エンジン回転数と変速機4の入力軸400側の回転数との差が所定値x内となった時に、前記トルクコンバータ3をロックアップ状態とし、しかる後に変速機4の入力軸400側と出力軸415a側とを係合するプログラムが格納されている。
Therefore, the
ここで、本実施形態では変速機4を例えば3速から4速へと変速する際に「変速機4における入力軸400側と出力軸415a側との係合を解除」する態様について図4〜図6を参照して説明する。
Here, in this embodiment, when shifting the
同図に示す変速機4は遊星歯車機構を利用してなるものであり、変速クラッチに該当するリバースクラッチ401、フォワードクラッチ402、リヤクラッチ403、ワンウェイクラッチ404、2&4ブレーキ405及び1&リバースブレーキ406を適宜係合・係合解除させることにより各種ギヤであるリヤプラネタリーサンギヤ408、プラネタリーキャリア409、フロントプラネタリーサンギヤ410、プラネタリーリングギヤ413、プラネタリーショートピニオン411、プラネタリーロングピニオン412、プラネタリーリングギヤ413を適宜噛合させることにより、入力軸400から場合によっては中間シャフト407を経て、プライマリーリダクションドライブギヤ414を介してプライマリーリダクションドリブンギヤ415の回転軸である出力軸415aへと動力を伝達するものである。
The
図4は、変速機4を3速に設定して走行する際に互いに係り合う構成要素に薄墨を付して示したものである。同図ではフォワードクラッチ402とリヤクラッチ403とを作用させ、入力軸400とリヤプラネタリーサンギヤ408及びプラネタリーキャリア409が同一方向に回転するようにしている。これにより、プラネタリーショートピニオン411とプラネタリーロングピニオン412はロック状態となり、プラネタリーリングギヤ413は右方向の回転力を受けることにより、入力軸400/出力軸415aのギヤ比すなわち変速比1.0で前進方向の回転力を出力軸415aに伝達するようにしている。
FIG. 4 shows components that are engaged with each other when traveling with the
そして図5では、変速機4を4速に設定して走行する際に互いに係り合う構成要素に薄墨を付している。同図ではリヤクラッチ403と2&4ブレーキ405とを作用させることにより入力軸400の回転は直接中間シャフト407に伝えられ、プラネタリーキャリア409に右方向の回転力を伝達している。一方2&4ブレーキ405によりフロントプラネタリーサンギヤ410はロックされるため、プラネタリーキャリア409に支持されているプラネタリーロングピニオン412は右方向の回転力を受けて自転しながらフロントプラネタリーサンギヤ410上を公転し、プラネタリーリングギヤ413を右方向に回転させている。これにより、入力軸400/出力軸415aのギヤ比すなわち変速比0.696で前進方向の回転力を出力軸415aに伝達するようにしている。
In FIG. 5, the components that are engaged with each other when traveling with the
しかして本実施形態では図6に示すように図4に示した状態から2&4ブレーキ405のみ作用を解除することにより、入力軸400の回転を出力軸415aに伝わらないようにする、変速クラッチの係合解除を行うようにしている。具体的に説明すると、同図では図5同様にリヤクラッチ403を作用させることにより入力軸400の回転は直接中間シャフト407に伝えられるものの、プラネタリーロングピニオン412の回転は、2&4ブレーキ405の作用が解除されているためにフロントプラネタリーサンギヤ410の左方向への空回りを招来してしまいプラネタリーリングギヤ413に伝達されない。これにより入力軸400からの回転軸からの伝達は途絶え、いわゆる変速クラッチの係合解除が実現される。
Accordingly, in this embodiment, as shown in FIG. 6, only the 2 & 4
また勿論、所謂変速クラッチの係合解除は、変速クラッチに該当するリバースクラッチ401、フォワードクラッチ402、リヤクラッチ403、ワンウェイクラッチ404、2&4ブレーキ405及び1&リバースブレーキ406をすべて係合解除させることによるニュートラル状態としても良い。また2&4ブレーキ405のみを作用させた状態としても良い。この場合は図示しないがリバースクラッチ401、フォワードクラッチ402及びリヤクラッチ403のいずれも作用が解除されているので、入力軸400の回転は中間シャフト407にもフロントプラネタリーサンギヤ410へもリヤプラネタリーサンギヤ408へも伝達されないことから変速クラッチの係合解除が実現される。
Of course, the disengagement of the so-called shift clutch is performed by disengaging all of the
続いて本実施形態における、例えば3速から4速への変速時の制御の態様を図7のフロー図を参照して説明する。 Next, a control mode at the time of shifting from, for example, the third speed to the fourth speed in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず変速を行う際(ステップS1)にはトルクコンバータ3を非ロックアップ状態とする(ステップS2)。このとき、アクセルペダル5の踏込量がゼロか或いは略ゼロにまで低下している場合(ステップS3)には、図6に示すようにフォワードクラッチ402の作用を解除することによる変速クラッチの係合解除を行う(ステップS14)。これにより入力軸400の回転数であるタービン回転数は車速に影響される出力軸415aの回転数に影響されなくなる。その結果タービン回転数は速やかに低下する。そしてすぐにタービン回転数とエンジン回転数との差が所定値x以下(ステップS15)となるので、トルクコンバータ3においてロックアップクラッチ32を係合させて(ステップS16)、しかる後に図5に示す4速へと変速クラッチを係合させる(S17)。このときには回転数が低下した入力軸400と車速に依存して回転する出力軸415a側との間での係合である事に起因する衝撃が変速機4内にて起こるが、係る衝撃は変速機4が通常の運転中に受け得る範囲のものであるため問題はない。またこの衝撃はエンジン1に対してはトルクコンバータ3を介した位置で起こるため、エンジン1に与える影響も殆ど無い。
First, when shifting is performed (step S1), the
他方、まず変速を行う際(ステップS1)、非ロックアップ状態(ステップS2)とした後、アクセルペダル5の踏込量がゼロか或いは略ゼロにまで低下していない場合(ステップS3)には通常通り変速クラッチの係合解除は行わず、タービン回転数とエンジン回転数との差が所定値x以下となっていれば(ステップS24)図4に示す3速から図5に示す4速への変速を実行し(ステップS25)、知る後にトルクコンバータ3をロックアップ状態とすればよい。
On the other hand, when gear shifting is first performed (step S1), after the non-lock-up state (step S2) is set, if the depression amount of the
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る自動変速機2の制御装置たる電子制御装置6は、タービン回転数を出力軸415a側の回転に依存せずに速やかに低下させることにより、アクセルペダル5踏込量の低下に伴うエンジン回転数が低下する状況にあっても、速やかにロックアップ状態とすることができるので、運転時間中のロックアップ領域を有効に拡大させることによる燃費の向上を実現している。
By adopting the above-described configuration, the
特にアクセルペダル5踏込量がゼロ又は略ゼロのときは通常、エンジン1では別途燃料カットの制御が行われている。加えて燃料カット制御はエンジン回転数が例えばアイドル回転数程度に低下するまで行われる。そして走行中のエンジン回転数の低下はロックアップ状態のときの方が非ロックアップ状態のときよりも緩慢に起こる。
In particular, when the amount of depression of the
つまりこれらのことから本実施形態によれば、燃料カット時における変速時に非ロックアップ状態とする時間を有効に削減しているため、運転中の燃料カット走行時間を多く確保し得るものとなっている。その結果、燃費の向上に直接的に寄与している。 In other words, according to this embodiment, since the time for the non-lock-up state at the time of a shift at the time of fuel cut is effectively reduced, it is possible to secure a large amount of fuel cut travel time during operation. Yes. As a result, it contributes directly to the improvement of fuel consumption.
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、例えば、上記実施形態ではアクセルペダルの踏込量から変速機の出力軸と入力軸との係合を解除したが、勿論アクセルペダルの踏込量でなくとも、スロットルバルブの開度や吸入空気量を勘案したものであってもよい。また上記実施形態では4速にまで変速し得る変速機を用いた態様を開示したが、勿論、当該態様に限られない。また上記実施形態では3速から4速へと変速する際の態様を記載したが勿論、2速から3速へ変速する場合でも、また4速から3速へと変速する場合であっても同様の効果を奏する。またエンジンやトルクコンバータ等の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, the engagement between the output shaft of the transmission and the input shaft is released from the depression amount of the accelerator pedal. Of course, the throttle valve opening degree and the intake air amount are not limited to the depression amount of the accelerator pedal. May be taken into consideration. Moreover, although the aspect using the transmission which can change to 4th speed was disclosed in the said embodiment, of course, it is not restricted to the said aspect. In the above embodiment, the mode of shifting from the 3rd speed to the 4th speed has been described. Of course, the same applies even when shifting from the 2nd speed to the 3rd speed and when shifting from the 4th speed to the 3rd speed. The effect of. Further, specific modes such as the engine and the torque converter are not limited to those of the above-described embodiment, and various modes including the existing ones can be applied.
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は車両用自動変速機の制御装置として利用することができる。 The present invention can be used as a control device for an automatic transmission for a vehicle.
1…エンジン
2…自動変速機
3…トルクコンバータ
4…変速機
400…入力軸
415a…出力軸
5…アクセルペダル
6…自動変速機の制御装置(電子制御装置)
x…所定値
DESCRIPTION OF
x ... predetermined value
Claims (1)
前記変速機が変速可能な状態で且つアクセルペダルの踏込量又はスロットルバルブの開度が所定の値以下にまで低下した時に変速する場合は、前記変速機内における入力軸側と出力軸側との間に設けられた変速クラッチの係合を解除することにより入力軸側の回転数が出力軸側の回転に依存しないようにし、エンジン回転数と前記変速機の入力軸側の回転数との差が所定値内となった時に、前記トルクコンバータをロックアップ状態とし、しかる後に前記変速機の入力軸側と出力軸側とを係合することを特徴とする自動変速機の制御装置。 A transmission connected to the engine and capable of shifting the rotation of the engine, a lockup state interposed between the transmission and the engine and transmitting the rotation of the engine directly to the input shaft side of the transmission and the direct A torque converter capable of taking a non-lock-up state in which a simple transmission is released, and a control device for an automatic transmission in which the transmission shifts in the non-lock-up state,
If shifting when the opening of the depression amount or throttle valve and the accelerator pedal by the a transmission capable shifting state has decreased to below a predetermined value, the input shaft side and output shaft side within the transmission By disengaging the shift clutch provided therebetween, the rotation speed on the input shaft side does not depend on the rotation on the output shaft side, and the engine rotation speed and the rotation speed on the input shaft side of the transmission are An automatic transmission control device, wherein when the difference falls within a predetermined value, the torque converter is brought into a lock-up state, and thereafter the input shaft side and the output shaft side of the transmission are engaged.
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