JPS6199750A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

自動変速機の変速制御装置

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JPS6199750A
JPS6199750A JP59219452A JP21945284A JPS6199750A JP S6199750 A JPS6199750 A JP S6199750A JP 59219452 A JP59219452 A JP 59219452A JP 21945284 A JP21945284 A JP 21945284A JP S6199750 A JPS6199750 A JP S6199750A
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shift
transmission
speed change
gear
speed
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Yoshio Shindo
新藤 義雄
Kunihiro Iwatsuki
邦裕 岩月
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Toyota Motor Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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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】 【産業上の利用分野】
本発明は、自助変速機の変速制御方法に係り、特に、少
なくとも車速及びスロットル関度に関係して変速段を自
助的に切換え得る主変速機と、法主変速機と直列関係に
配置され低速側及び高速側を切換え得る一1変速機とを
備え、前記主変速機と副変速機とを同時又は交互にシフ
トさせることにより多段変速を達成するようにした自助
変速機の変速制御方法の改良に関する。
【従来の技術】
近年の車両用自助変速機の急速な普及に伴ない、主に燃
費の向上を意図して車速及びスロットル開度等に関係し
て変速段を自動的に切換え得る主変速機に、変速比が1
以下となるいわゆるオーバードライブ装置を副変速機と
して直列に付設したものが多く採用されてきている。 又、こうしたオーバードライブ装置のような低速段と高
速段に切換え得る副変速機としての機能に着目し、これ
を主変速機の変速に積也的に同調させ、主変速機とDI
変速礪とを同時又は交互にシフトさせることにより、例
えば第3図A部分に示されるような変速11 wJを行
わせることによって前進6段の多段変速を達成するよう
にしたものも既に知られている。 このように、主変速機に対して低速側と高速側とを切換
え得る副変速機を直列関係に配置することによって、既
存の自動変速機をJ!礎とし、設計変更を少なくして製
造上有利としながら容易に多段変速が実現でき、燃費の
向上、動力性能の向上、あるいは変速段を多段にしたこ
とによる摩擦材の負担低下等の多くの利点を得ることが
できる。
【発明が解決しようとする問題点1 しかしながら、このような主変速機と副変速機とを同時
又は交互にシフトさせることにより多段(変速を達成す
るようにした自動変速機にあっては、例えば第3図の第
2速段から3速段へのシフト、第4速段から第5速段へ
のシフトのように主変速機をハイギヤシフトし、且つ副
変速機をローギヤシフトすることによって、自動変速機
全体をアップシフトする場合が生じるが、このとき、単
に各シフトを個別にIIIIllシていたのでは、変速
ショックの増大が避けられないだけでなく、例えばダウ
ンシフト後のアップシフト、あるいはアップシフト債の
ダウンシフトというような奇妙な運転感覚の変速特性と
なる場合があるという問題がある。 又、副変速機側の作用力解除が急速に行われると、一連
のトルク伝達系の途中に瞬間的にニュートラルの部分が
生じるという問題もある。このような状態が生じると、
例えば副変速機が主変速機の入力側にある場合は、エン
ジン回転速度がスロットル開度に応じて急速に増大する
と共に、主変速機のメンIぐ−も負荷がなくなって急加
速されるが、主変速機の出力軸(自動変速機の出力軸)
トルクは急低下し、それだけ変速ショックが増大する。 又、副変速機が主変速機の出力側にある場合でもa変速
機がトルク伝達系から外れることによって副変速機の出
力軸(自動変速機の出力軸)トルクが同様に低下し、や
はり変速ショックが増大する。 このような問題に対処する方法として、副変速機の作用
力を一定時間ある適正レベルに維持することが考えられ
る。しかしながら、この場合に該レベルを一律に設定す
ると、その時点のスロットル開度、或いはエンジントル
クの大きさによっては変速が開始されないことがあった
り、変速ショックの低減効果が得られなかったりするこ
とがあるという新たな問題が生じる。 に発明の目的】 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、主変速機をハイギヤシフトし、且つ副変速機
をローギヤシフトすることによって、自動変速機全体を
アップシフトするような場合に、適確に変速が開始され
ると共に、その変速ショックが少なく、且つ良好なアッ
プシフトの変速感覚を得ることができる自動変速機の変
速ill 60方法を提供することを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
本発明は、少な(とも車速及びエンジン負荷に関係して
変速段を自動的に切換え得る主変速機と、少なくとも低
速側及び高速側を切換え得る副変速機とを備え、前記主
変速機と副変速機とを同時又は交互にシフトさせること
により多段変速を達成するようにした自動変速機の変速
tilI一方法において、前記主変速機をハイギヤシフ
トし、且つ副変速機をローギヤシフトすることによって
、自助変速機全体をアップシフトする際に、前記主変速
機のメンバーがハイギヤシフトへの回転数変化を行って
いる間に、副変速機のメンバーのローギヤシフトへの回
転数変化を開始・完了させると共に、咳副変速礪のロー
ギヤシフトを行う途中の摩擦継合装置の作用力を、エン
ジン負荷、車速の少なくとも一方に応じた値に一定時間
維持させることにより上記目的を31Jil!t、たち
のである。
【作用] 本発明においては、主変速機のメンバーがハイギヤシフ
トのための回転数変化を行っている間に、副変速機のメ
ンバーのローギヤシフトへの回転数変化を開始し、且つ
完了することとしたため、変速ショックが小さく、且つ
、運転者に必ずアップシフトの感覚を与えることができ
る。 又、副変速機のローギヤシフトを行う途中の摩擦継合装
置の作用力を、エンジン負荷、車速の少なくとも一方に
応じた値に一定時11i11持させるようにしたため、
先ず的確な時期に変速を開始させることができ、次いで
変速開始後はトルク伝達を急に断つことなく徐々に変速
を行わせることができるので、出力軸トルクの急変がな
く、良好な変速特性を得ることができる。 【実施例】 以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。 第2図に本発明が適用される車両用自動変速機の全体概
要を示す。 この自動変速機は、そのトランスミッション部としてト
ルクコンバータ20と、副変速機40と、前進3段、後
進1段の主変速機60とを備える。 前記トルクコンバータ20は、ポンプ21、タービン2
2、ステータ23、及びロックアツプクラッチ24を備
える。ポンプ21は、エンジン1のクランク軸10と連
結され、タービン22は副変速140における遊星歯l
I装置のキャリア41に連結ぎれている。 前記副変速機40においては、このキャリア41によっ
て回転可能に支持されたプラネタリピニオン42がサン
ギヤ43及びリングギヤ44と歯合している。又、サン
ギヤ43とキャリア41との間には、クラッチCo及び
一方向クラッチF。 が設けられており、サンギヤ43とハウジングHUとの
間には、ブレーキBeが設けられている。 前記主変速機60には、遊星歯車装置としてフロント側
及びリヤ側の2列が備えられている。この遊星歯車装置
は、それぞれ共通のサンギヤ61、リングギヤ62.6
3、プラネタリピニオン64.65、及びキャリア66
.67からなる。 副変速機40のリングギヤ44は、クラッチC1を介し
て前記リングギヤ62に連結されている。 又、前記リングギヤ44とサンギヤ61との間にはクラ
ッチC2が設けられている。更に、前記キャリ766は
、前記リングギヤ63と連結されており、これらキャリ
ア66及びリングギヤ63は出力軸70と連結されてい
る。一方、前記キャリア67とハウジング1−1uとの
間にはブレーキB3及び一方向クラッチF2が設けられ
ており、更に、サンギヤ61とハウジングHuとの間に
は、一方向クラッチF1を介してブレーキB2が設けら
れ、又、サンギヤ61とハウジングHuとの間には、ブ
レーキB1が設けられている。 この自動変速機は、上述のごときトランスミッション部
を備え、エンジン1の負荷状態を反映しているスロット
ル開度を検出するスロットルセンサ100、及び車速を
検出する車速センサ102等の信号を入力された中央処
理装置(ECU)104によって、予め設定された変速
パターンに従って油圧制御回路106内のm磁ソレノイ
ドバルブ81〜S4が駆動・II御され、第3図B部分
に示されるような、各クラッチ、ブレーキ等の継合の組
合せが行われて変速IIJtlllがなされる。 なお、第3図において0印は継合状態を示し、又、x印
はエンジンブレーキ使用時にのみ継台状態となることを
示している。 前記電磁ソレノイドバルブ81.Szは、主変速el1
60の変速制御を行い、前記電磁ソレノイドバルブS3
は、副変速機60の高速側及び低速側の制御を行い、又
、前記電磁ソレノイドバルブS4はトルクコンバータ2
0のロックアツプクラッチ24のi+Ij御をそれぞれ
行うようになっている。 なお、第2図において符号110はシフトポジションセ
ンサで、運転者によって操作されるN。 D、R等の位置を検出するもの、112はパターンセレ
クトスイッチで、E(H済走行)、P(パワー走行)等
を選択するものであり、又、114はエンジンの冷却水
温度を検出する水濡センサを示し、116はフットブレ
ーキ、118はサイドブレーキの作動を検出するブレー
キスイッチをそれぞれ示している。 ここにおいて、この実施例では、前記中央処理装[10
4にこれらの入力信号の他に、変速指令に伴う主変速機
60の各メンバーの回転数変化の開始を認識するために
、ブレーキ82へ向う油路の油圧を検出するための圧力
スイッチ120の信号が併せて入力されている。 第4図に前記油圧制御回路を示す。 図において、符@v1は主変速!!160の第1速状態
とtiA2速状態との間を切換えるための第1シフトバ
ルブ、S+は該第1シフトバルブv1の切換えをlIl
lJwBするための電磁ソレノイドバルブ、V。 2は主変速l1160の第2速状態と第3速状態との間
を切換えるための第2シフトバルブ、S2は該第2シフ
トバルブv2の切換えを1111111するための電磁
ソレノイドバルブ、■3は副変速機40の高速側、低速
側を切換えるための第3シフトパルプ、S3は該第3シ
フトバルブv3の切換えを制御するための電磁ソレノイ
ドバルブをそれぞれ示している。 又、符号800は、第3シフトパルプv3のドレン油圧
を制御することによって、ブレーキB。 の作用が解除されるときの時間及び作用圧を制御するた
めのレリーズコントロールパルプである。 このレリーズコントロールバルブ800は、興なるフェ
イス面IA+、A2(AI<A2)の2つのランド80
2.804を備え、該2つのランド802.804の中
間位置に設けられたボート806に、第1シフトバルブ
■3のボート506からのブレーキBeのドレン油圧が
入力され、且つ、大きなフェイス面積のランド804の
図中下側に設けられたポート810にスロットルモジュ
レータバルブ350からのスロットルモジュレータ圧(
スロットル開度に応じて調圧された油圧)が入力される
ようになっている。(この油圧はスロットル開度に・応
じて増減する油圧ならばよく、例えばスロットルバルブ
300からのスロットル圧でもよい。又、バルブ径を変
更すればライン圧でもよい。) 即ち、このレリーズコントロールパルプ800は、入力
ポート806に油圧(ブレーキBoのドレン油圧)が作
用するとフェイス面積差(A2−AI)に該入力油圧を
乗じた下向きの力と、スプリング812の上向きの力及
びポート810に作用するスロットル開度に対応して増
減する油圧にフェイス面積A2を乗じた上向きの力の和
との釣り合いによってスプール816の位置が決定され
、ドレンボート818が開閉されるものである。 一方、レリーズコントロールパルプ800の入力ポート
側にはオリフィス814が設けられている。このオリフ
ィス814は、ブレーキSoのドレン系統の油圧を一定
レベルに維持すると共に、レリーズコントロールパルプ
800のドレンボート806が閉じられたときに、ブレ
ーキ8oのドレンオイルをゆっくりと排出する機能を有
する。 ブレーキBeのドレン時の作用力はこのオリフィス81
4の径に影響され、ドレン速度は、該オリフィス814
とアキュムレータ150Bと油路U3との間の油路に設
けたチェック押付オリイフス159の径に影響される。 このチェック押付のオリフィス159は、ブレーキBe
の継合時においては、アキュムレータ150Bへ通常の
速度でオイルを供給し、ブレーキBeの解放時にのみ、
アキュムレータ1508のオイルのドレンを遅延させる
機能を果すものである。 なお、150A及び1500〜εは、それぞれ前記ブレ
ーキBl、及びクラッチCo、C+ 、C2への油路に
おける油圧の過渡特性をIII tillするための7
キユムレータ、700は運転者によって操作されるシフ
トレバ−に連動したマニュアルバルブをそれぞれ示して
いる。又、図中で符号200はオイルポンプ、250は
プライマリレギュレータバルブ、300はスロットルバ
ルブ、400はアキュムレータコントロールバルブをそ
れぞれ示している。これらの各機器の構成及び作用につ
いては、基本的に従来と同様であるため、個々の機器の
詳細な説明は省略する。 次に、この実施例の作用を第1図を併せて参照しながら
説明する。主変速機60がハイギヤシフトすると共に、
副変速!fi40がローギヤシフトし、自動変速機全体
としてアップシフトする場合としては、第3図から明ら
かなように、第2速段から第3速段へのシフト、及び第
4速段から第5速段へのシフトがあるが、趣旨は全く同
様であるため、ここでは第2速段から第3速段へのシフ
トを例にとって説明する。 まず、第1図a点において車速、スロットル開度、ある
いはパターンセレクトスイッチ等の信号に基づき、従来
と同様な作用により変速判断(第2速段から第3速段へ
のシフト判断)がなされる。 この判断がなされると、スロットル開度に応じて予め定
められた時間T1の猶予が置かれた優、a′点において
主変速1I60を制御する第1シフトバルブv1を切換
えるために161ソレノイドバルブS1がオンとされる
。その結果第1シフトバルブv1の1IiII御ボート
502のライン圧がドレンされ、該第1シフトパルプv
1のスプール504が図の上段に示すように移動する。 この移動により油路U+及びU2が連結されブレーキB
2に油圧が供給され始める。時間T1の猶予を持たせる
のは、短時間のうちに2以上の変速判断がなされた際に
一1fi後になされた判断のみを抽出させるためである
。こうして11磁ソレノイドバルブS1のオンによって
、まずb点でブレーキB2の結合が開始され、0点にお
いて主変速8160のイナーシャ相が開始されて該主変
速機60の各メンバーの回転数が変化し始める。 一方、ブレーキB2油圧の上昇に伴ってスロットル開度
に応じて予め定められた所定圧P82′で前記圧力スイ
ッチ120が作動すると、中央処理袋[104は主変速
160のイナーシャ相(各メンバーの回転数変化が行わ
れる期間)の開始を認識する。この実施例では、イナー
シャ相をより的確に把握するために(1日2′でイナー
シャ相が開始していない場合を考慮)、圧力スイッチ1
20が作動してからスロットル開度に応じて予め定めら
れた時間Toの猶予をおいた時点(d点)をもってイナ
ーシャ相開始と把握するようにし、電磁ソレノイドバル
ブS3に変速指令が出される。 この結果、第3シフトバルブv3が切換わってブレーキ
Soの油圧がドレンされ、副変速6140のローギヤシ
フトが開始される。 このときのブレーキBoのドレン特性が、副変速礪40
のローギヤシフトが第1図C点〜9点(主変速機60の
イナーシャ相)Rで完了し、且つ、スロットル開度に応
じた適切なレベルを一定時間維持するように、アキュム
レータ150Bに付設したチェック押付オリフィス15
9、レリーズコントロールバルブSOO,及び該レリー
ズコントロールバルブ800の入力ボート側に設けたオ
リフィス814によって調整される。 即ち、ブレーキBqのドレンオイルは、その油圧がスロ
ットル圧及びスプリング812の力で定まる所定の圧力
P80′以上のときは、レリーズコントロールバルブ8
00が図の右側の状態となってボート806とボート8
18とを短絡させるため、油路U3、U4、I’llシ
フトバルブV重のボート506、油路LJss Lle
、レリーズコントロールバルブ800のボート806.
808を経て急速にドレンされる(d点〜e′点)。次
いでブレーキBeの油圧が前記所定の圧力Paa−以下
となったときは因の左側の状態となってボート818が
閉じられ、これ以降はオリフィス814を介してゆっく
りとドレンさせるようになる(θ′点〜9′点)。 なお、このブレーキBoの油圧がドレンされる際、アキ
ュムレータ150は次のように機能する。 ブレーキBoの油圧がドレンされ始めるときはアキュム
レータ150Bの7キユムレータピストン151は図の
上端部にある。ブレーキB(1の油圧がドレンされ始め
て油路U3の油圧が低下すると、該油路U3の油圧×7
キユムレータピストン151のランド152のフェイス
面積A3による上向きの力より、該フェイス面積A3と
第2ランド153のフェイス面積Asとの面積差にボー
ト157から入力されるアキュムレータコントロール圧
を乗じた下向きの力及びスプリング154による下向き
の力の和が大となり、アキュムレータピストン151は
下向きに移動を開始する。この結果、アキュムレータ室
155内のオイルは、チェック押付オリフィス159、
油路IJa、ボート506、油路U5を介して前記ブレ
ーキBoのドレンと同様にオリフィス814、又はレリ
ーズコントロールバルブ800の出力ボート808から
ドレンされる。この場合、チェック弁台オリフィス15
9の存在により、アキュムレータ空155のオイル排出
が遅延されるため、ブレーキBeのドレンはレリーズコ
ントロールバルブ800の出力ボートを介して所定圧P
ea−までは急速に圧力が低下する(第1図d点〜θ′
点)。又、所定圧Pa。 ′以下となったときはポート818が閉じら6sため、
オリフィス814の存在によりブレーキBOのドレン系
統の急激な油圧低下が抑えられ、チェック弁台オリフィ
ス159を介してアキュレータ室155のオイルがゆっ
くりとドレンされるものである。この結果、結局スロッ
トル開度に応じた所定圧が維持されることになる(第1
図領域S)一方、0点からイナーシャ相を開始した主変
速機60は、アキュムレータ150Aの作用により、ゆ
っくりとブレーキBzへの油圧が上昇し、第2図のNs
檜図(サンギヤ61の回転線図)に示されるように、9
点においてイナーシャ相が完了する。 なお、クラッチGoについては一方向りラッチFo(第
2図)の存在により、ブレーキBoとの同期継合の必要
がないため、クラッチCoのピストンのストロークを大
きくとって継合時期をr点以降にずらし、変速ショック
を低減させるようにしである。 従って前述のようなりoのドレン特性により、第2図の
NT線図(タービン22の出力軸線図)に示されるよう
に、副変速1140は、主変速機60がイナーシャ相に
入った後に変速を開始し、且つ、主変速機60が未だイ
ナーシャ相内にあるうちに回転数変化、を終了する。 このように上記実施例においては、主変速機60のイナ
ーシャ相開始を検出した後にブレーキBOの油圧をドレ
ンさせるようにし、且つ、そのドレン特性を、ある所定
の圧力9日0′までは急速に低下しその侵所定時間はス
ロットル開度に応じた一定圧力を維持するような特性と
したため、主変速機60が回転数変化を始めた後、あら
ゆるスロットル開度の場合において副変速機40が的確
に変速を開始することになる。又、主変速1160とエ
ンジン1とが切断状態とならないように、!71変速1
140に所定のトルク伝達を維持させながら徐々に変速
を行わせることができ、従って、第1図の出力軸トルク
線図に示すように、変速ショックを極めて小さくするこ
とができる。 なお、上記説明においては、第2速段から第3速段への
シフトが行われる際の構成及び作用について説明してき
たが、以上の作用は、全く同様に第4速段から第5速段
へのシフトにも適用可能である。 又、上記実施例においては「エンジン負荷」としてスロ
ットル開演を代表させていたが、本発明においては、こ
れに限定されず、例えばトルクセンサによってエンジン
の出力軸トルクを検出し、これを「エンジン負荷」とし
て代表させてもよい。 又、上記実施例においては、主変速機のイナーシャ相を
検出する手段として、ブレーキB2の油圧が所定圧に達
した際にオンとなる圧力スイッチ120を用いるように
していたが、本発明における主変速160のイナーシャ
相の検出手段はこれに限定されるものではなく、例えば
油圧センサによってブレーキBeの油圧を連続的に検出
するようにしてもよく、又、N!1ソレノイドパルプS
Iのオンあるいは変速判断時を**としたタイマ(スロ
ットル開演に依存させるとよい)によって検出するよう
にしてもよい、又、アキュムレータのピストンの戻りを
検出するようにしてもよく、出力軸のトルクから検出す
るようにしてもよい。 更には、エンジン1、又は自動変速機の各メンバーの回
転数変化を直接的に検出するようにしてもよい。 更に、上記実施例においては、副変速機のローギヤシフ
トを行う途中のm擦継合装置の作用力を、スロットル関
度、即ちエンジン負荷のみに応じて決定していたが、本
発明は、これに車速の要素を組合わせてもよく、又は車
速のみに応じて決定するようにしても相応の効果が得ら
れる。 【発明の効果1 以上説明した通り、本発明によれば、主変速機がハイギ
ヤシフトすると共に副変速機がローギヤシフトし、自動
変速機全体としてアップシフトを行う際に、あらゆるス
ロットル開度に応じて的確に変速を行うことができ、副
変速機の作用力解除に伴う変速ショックを低減すること
ができると共に、アップシフト後のダウンシフト、ある
いはダウンシフト後のアップシフトというような奇妙な
運転感覚が生じることを防止することができるという優
れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る自動変速機の変速11m方法の
実施例における変速過渡特性を示す線図、第2図は、前
記実施例が適用された車両用自動変速機の全体概要図、
第3図は、前記自動変速機の各摩擦継合装置の継合状態
を示す線図、第4図は、同じく前記自動変速機の油圧1
iI11回路を示す回路図である。 Bo、Bz・・・ブレーキ、 Co・・・クラッチ、 81〜S4・・・電磁ソレノイドバルブ、40・・・副
変速機、 60・・・主変速機、 120・・・圧力スイッチ、 vl・・・第1シフトパルプ、 ■3・・・第3シフトバルブ、 150A〜150E・・・アキュムレータ、159・・
・チェック押付オリフィス、800・・・レリーズコン
トロールパルプ、814・・・オリフィス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも車速及びエンジン負荷に関係して変速
    段を自動的に切換え得る主変速機と、少なくとも低速側
    及び高速側を切換え得る副変速機とを備え、前記主変速
    機と副変速機とを同時又は交互にシフトさせることによ
    り多段変速を達成するようにした自動変速機の変速制御
    方法において、前記主変速機をハイギヤシフトし、且つ
    副変速機をローギヤシフトすることによつて、自動変速
    機全体をアップシフトする際に、前記主変速機のメンバ
    ーがハイギヤシフトへの回転数変化を行つている間に、
    前記副変速機のメンバーのローギヤシフトへの回転数変
    化を開始・完了させると共に、該副変速機のローギヤシ
    フトを行う途中の摩擦継合装置の作用力を、エンジン負
    荷、車速の少なくとも一方に応じた値に一定時間維持さ
    せることを特徴とする自動変速機の変速制御方法。
JP59219452A 1984-10-19 1984-10-19 自動変速機の変速制御装置 Granted JPS6199750A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59219452A JPS6199750A (ja) 1984-10-19 1984-10-19 自動変速機の変速制御装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5140871A (en) * 1990-04-02 1992-08-25 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Automatic transmission
JPH0599311A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Aisin Aw Co Ltd 自動変速機の制御装置
JPH0599309A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Aisin Aw Co Ltd 自動変速機の制御装置

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