JPS62255645A - 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

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JPS62255645A
JPS62255645A JP61096417A JP9641786A JPS62255645A JP S62255645 A JPS62255645 A JP S62255645A JP 61096417 A JP61096417 A JP 61096417A JP 9641786 A JP9641786 A JP 9641786A JP S62255645 A JPS62255645 A JP S62255645A
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pressure
oil pressure
automatic transmission
accumulator
hydraulic
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Kunihiro Iwatsuki
邦裕 岩月
Mitsuo Akashi
明石 光生
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Toyota Motor Corp
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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】
3、発明のay’l111な説明
【産業上の利用分野1 本発明は、自動変速機の油圧制御装置に係り、特に、オ
イルポンプのt51油圧を調圧したライン油圧によって
摩擦係合装置を切換え、自動変速lの変速段を切換える
ようにすると共に、前記摩擦係合装置に前記ライン油圧
8導く際に、アキュムレータによって油圧の上昇を一時
的にfill DOするようにした自動変速機の油圧制
御装置の改良に関する。 【従来の技術】 歯車変速BJ構と複数個の摩擦係合装置とを((心え、
油圧制御装置を作動させることによって前記摩擦係合装
置の係合を選択的に切換え、複数個の変速段のうちのい
ずれかが達成されるように構成した車両用自動変2!機
は既に広く知られている。 前記l!l!擦係合装置は、一般に、相対的に回動可能
に支持された2組の摩擦板要素と該摩擦板要素を駆動す
る油圧サーボ装置とからなり、該油圧サーボ装置に油圧
が供給されると、前記2組の摩擦板要素が互いに強く押
圧され、両者間で1−ルク伝達が可能な関係に結合され
るようになっている。 この摩擦係合装置に対する作動油圧は、一般にライン圧
又はライン油圧と称されている。従来、このライン油圧
は、通常エンジンのスロットル開度の如くエンジン負荷
を代表すると考えられる値に応じて変化され、エンジン
負荷が大きいほどライン油圧が高くなるような制御が行
われている。 このライン油圧の制御は、古くはラインid+圧を制御
するためのブライマリレギュレークバルブのv制御ボー
トに、スロラミ〜ル聞度に応じて変化するスロットル油
圧を導入することにより行われている。このスロットル
油圧は、一般にアクセルペダルの踏込み爵に応じて増大
ずろばね力がそのスプールに及ぶようなスロットルバル
ブによって発生されるようになっていた。近年では、電
子式自動変速口がDi1発されるにうになり、制御回路
の主要部が電子回路によって構成されるようになってい
る。ここではスロットル開度に関する情報も電気信号の
形で取去われるため、該スロットル1371度に関する
電気信号に基づいてライン油圧が制9.11されるよう
な装置も開発されている(例えば実開昭56−1255
55>。 ところで、このライン油圧を前記1!?、 擦係合装置
に導く場合、一般に7キユムレータによって油圧の上昇
を一時的にちり御する方法が採用されている。 このアキュムレータは、摩擦係合装置へのライン油圧油
路に設けられた一種のオイル溜りであり、このオイル溜
りの部分に摩擦係合装置に向かうオイルを蓄積すること
により、所定の期間だけ摩擦係合′@置にかかる油圧の
上をを抑制するものである。この抑制時の特性は、アキ
ュムレータの背圧室にかかる油圧(背圧)を制御するこ
とによって変更することができる。従来、この背圧にt
ユ、ライン油圧、あるいはこのライン油圧を調圧した油
圧が使用されており、従って、アキュムレータの背圧は
、一義的にライン油圧に依存して決定されるようになっ
ていた(特公昭53−8025>。
【発明が解決しようとする問題点1 しかしながら、このように、アキュムレータの背圧がラ
イン油圧に依存して決定されていた場合、変速時の摩擦
係合1a置への油圧設定の自由度が充分確保できないこ
とがあるという問題があった。 詳述すると、例えばパワーオンアップシフト時には、J
fi擦係合装置の係合終了付近において油圧が若干低下
するように制御するのが望ましい。この制御を実現する
ためには、従来のようにアキュムレータの背圧がライン
油圧に依存している場合、該ライン油圧を低下させなけ
ればならない。ところが、ライン油圧はスロットル開度
に依存して決定されるため、変速時に自由に低下制御す
ることができない。又、仮にライン油圧を¥1速時に制
御することができるような制御手段f SQけたとして
も、ある特定の変速時において既に係合状態にある摩擦
係合装置に滑りが発生するほど過度にライン油圧を低下
ざVるような制御を行うことはl・きない。一般に、例
えばパワーオンアップシフト時には、エンジン回転3!
!度が低下するため、イナーシャトルクが発生し、従っ
て、既に係合状態にある摩擦係合装置は、恰もイナーシ
ャトルク分だけエンジントルクが増加したかのようにそ
の分担トルクが増加する。これを泊Iると、これから係
合しようとするPR庵係合装置の作用力を低く制御する
ためにライン油圧を低く制御するというのは場合によっ
ては抑制されるべきである。 【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、これから係合しようとする摩擦係合装置への
油圧を意図する低さにまで充分低く制御することができ
、且つ、その際に既に係合状態にある摩擦係合装置に滑
りが発生しないようにυj御することのできる自動変速
機の油圧制御装置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、オイルポンプの暴礎油圧を調圧したライン油
圧によって摩擦係合装置の係合状態を切換え、自動変速
機の変速段を切換えるようにすると共に、前記摩擦係合
装置に前記ライン油圧を導く際に、アキュムレータによ
って油圧の上昇を一時的に制御2Ilするようにした自
動変速機の油圧制御装置にJ3いて、第1図にその要旨
を示ず如く、前記ライン油圧と、前記アキュムレータの
特性を決定する背圧とを、それぞれ独立した制御手段に
よって調圧・制すリ可能としたことにより、上記目的を
達成したものである。 1作用】 本発明においては、ライン油圧とアキュムレータの背圧
をそれぞれ独立して制御するようにしたため、既に係合
中の摩擦係合装置に滑りを生じることなく、今係合しよ
うとずろIiE擦係合装置の油圧を任意に(低く)制御
することができるようになる。 好ましい実施!!!!様は、前記制御手段が電磁比例弁
とされていることである。 又、好ましくは、前記制御手段がデユーディ弁とされて
いることである。 この電磁比例弁、あるいはデユーディ弁自体については
、従来周知の構成のらのを採用することができる。 又、好ましくは、前記ライン油圧を前記制御手段によっ
てタービントルクに依存して調圧・制御することである
。これにより、スロットル開度のようなエンジン負荷の
みに依存してライン油圧を制御するのに比べて、必要且
つ充分な強さのライン油圧を無駄なく発生させることが
できるようになる。なお、このタービントルクに依存し
て油圧制御装置内のライン油圧を設定することによる利
点については、特願昭60−263131に、より詳細
な開示がある。 又、好ましくは、前記アキュムレータの背圧を、変速中
における所定時期の前後で変更して調圧・制御すること
である。このようにすることにより、変速ショックを充
分考慮したきめ細かな制御を行うことができるようにな
る。 又、好ましくは、前記所定時期を、エンジン回転速度及
び自動変速はの回転メンバ(トルクコンバータ内のター
ビンを含む)の回転速度のいずれかに依存して検出する
ことである。これにより、前記所定時期、具体的には変
速終了の若干前を的確に検出することができるようにな
る。 【実施例1 以下図面にλルづいて本発明の実施例を詳細に説明する
。 まず、第2図にこの実施例が適用される車両用自動変速
機の仝体概要を示す。 この自動変速機は、そのトランスミッション部としてト
ルクコンバーク20と、オーバードライブ機構40と、
前進3段、後進1段のアンダードライブ機構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
えた周知のものである。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はタービン軸2
2Aを介してオーバードライブ機4I440における遊
星tJ車装Uのキャリヤ41に連結されている。 前記オーバードライブ機構40においては、このキャリ
ヤ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r43及びリングギヤ44と歯合してい
る。又、ナンギャ43とキャリヤ41との間には、クラ
ッチCo及び一方向クラッチFoが設けられており、リ
ンギヤ43とハウジングHUとの間には、ブレーキBo
が設けられている。 前記アンダードライブ機構60には、′Vi庁歯型歯車
装置てフロント側及びギヤ側の2列が備えられている。 この1星歯車装置は、それぞれ共通のサンギヤ61、リ
ングギヤ62.63、ブラネタ  ゛リビニオン64.
65及びギヤlリヤ66.67からなる。 オーバードライブR構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Vンギャ61との間にはクラ
ッチC2が設けられている。 更に、前記キャリヤ66は、前記リングギヤ63と連結
されており、これらキャリヤ66及びリングギヤ63は
出力軸70と連結されている。 一方、前記キャリヤ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14t1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、上述の如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801及び車速を検出
する車速センサ82等の信号を入力されたコンピュータ
(ECLJ)84によって、予め設定された変速マツプ
に従って油圧t制御回路86内のソレノイドバルブS 
+ −52(シフトバルブ用)、電磁比例弁S^(アキ
ュムレータの背圧制御用:複数在り)、及び電磁比例弁
SL(ライン油圧ルリ御用)が駆動・制御され、第3図
に示されるような各クラッチ、ブレーキ等の係合の組合
わせが行われて変速きり御がなされる。第3図において
は、O印は係合状態を示し、又◎印は駆動時にのみ係合
状態となることを示している。 第4図に示されるように、前記ソレノイドバルブS+は
、2−3シフトバルブを制御し、前記ソレノイドパルプ
S2は1−2シフトバルブ及び3−4シフトバルブを$
13 Ull する。そして1−2.2−3の各シフト
バルブによってアンダードライブ機構60の第1速段か
ら第3速段の変速制御が行われ、3−4シフトバルブに
よってオーバードライブ機構40の2速(第3速段と第
4速段間の変速)が行われる。又、前記電磁比例弁S^
は、複数あって、それぞれ各I!i!擦係合HHへの油
路に設けられたアキュムレータの背圧の制御を行い、前
記NaA比例弁SLは、プライマリレギュレータバルブ
を介して油圧制御f18惹86内のライン油圧の制御を
それぞれ行うようになっている(後述)。 なお、第2図において符号90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にュートラル)、D
(ドライブ)、R(リバース)等の位置を検出するもの
、92はパターンセレクトスイッチで、E(経済走行)
、P(パワー走行)等の位置を検出するものであり、又
、94 +1エンジンの冷却水温を検出する水温セン4
ノを示し、96.98はフットブレーキ、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。 第5図に、前記油圧制up装置86の15部を示ず。 因において、S^、SLが前記電磁比例弁、102がポ
ンプ、103が前記プライマリレギュレータバルブ、1
04が前記1−2シフト/<Jレブ、S2が前記ソレノ
イドバルブ、106が運転者によって操り二されるマニ
ュアルバルブ レーキB2に油圧が給排される際の過′11特性を制御
するためのアキュムレータをそれぞれ示している。 前記電磁比例弁S^、SLは、これ自体周知の構造の物
であり、それぞれスプール109A,110A、1o9
L,110L,コイル108A、108L,スプリング
113A,113L,プランジャ111A、1111等
から構成されている。 スプールIIOA,110Lとプランジャ111A,1
11Lとは軸方向に一体で移動可0ヒに歯合されている
。コイル108A1108Lは,前記ECU84からの
負荷電流I^、ILに応じてプランジャ111A,11
1m,従ってスプール110A,110Lに図中下方向
の力Fc^、FcLを及ぼす。一方、スプリング113
A、113[はこれと反対方向の力Fs^% F !3
 Lをスブー/lz1 1 0A, 1 1 0L1.
:及+.lI’ t。 ?8磁比例弁SLのボー1− 1 1 4 Lにはポン
プ112の吐出圧が作用している。ボート115L及′
U1 1 6Lに作用する油圧をPθ、スプール109
Lのランド109L^のフェイス面積をA1とするとP
θは(1)式で求まる。 Pθ−(F s L −F CL ) / A 1−−
 < 1 >従って、コイル108Lによって発生する
図中下方向の力FCLを制御することにより、ボート1
15に発生するPθを0〜FsL/A+の任意の値にυ
制御することができる。この油圧Pθは従来、通常カム
を介してスロットル開度に対応してスプールが機械的に
駆動可能とされたスロットル弁によって発生されていた
スロットル圧に相当するものであり、プライマリレギュ
レータバルブ103によって発生されるライン油圧の制
御用油圧としてボート119に作用するようになってい
る。 一方、プライマリレギュレータバルブ103においては
、従来と同様な作用により制御油圧Pθの値に応じてラ
イン油圧PLを発生する。この結果、結局ECU34の
指令によってコイル108Lへの負荷電流It、を制御
することにより、ライン油圧PLを任意に制御できるこ
とになる。、なお、プライマリレギュレータバルブ10
3における調圧関係を(2)式に示す。 PL=(Fs++(Bz−83>PR +B2Pθ)/B1   ・・・・・・・・・(2)こ
こで、Fs+はスプリング120の作用力、81〜B3
はスプール123.124のランド121.122.1
25のフェイス面積である。又、PRは、マニュアルバ
ルブ106がリバースレンジにあるときにランド122
及び125に印加されるライン油圧である。 一方、全く同様な構成によって、電磁比例弁S^は油路
153のライン油圧をECU34からの負荷電if^の
指令により所望の一定rFPBに調圧し、7キユムレー
タ107の背圧室への油路154に出力するようになっ
ている。これによってブレーキB2ヘライン油圧PLを
供給する時の過渡的な油圧PB2のυ制御が行われる。 このアキュムレータ107の作動時の油圧2日2は次式
で示すように背圧1日に依存して(3)式のように求め
られる。 P El 2− F s a + (C+  C2) 
P e / Ct・・・・・・・・・ (3) ここで、F94はスプリング136の作用力、C+ 、
C2はアキュムレータピストン137の2つのランドの
フェイス面積である。 以上の(1〉〜(3)式より結局ECU34から指令さ
れる負荷電流IL11^によってライン油圧及びブレー
キB2への油圧PB2をそれぞれ独立して任意にコント
ロールできるようになっている。 なお、摩擦係合装置関係について若干説明しておく。こ
こでは、ブレーキB2を代表させて説明する。 1−2シフトバルブ104のボート126には、ソレノ
イドバルブS2の信号圧が作用する。従って、1−2シ
フトバルブ104のスプール127は、ソレノイドバル
ブS2の0N−OFFに応じて図の右側−左側に駆動す
る。右側に摺動するのはスプリング128の力Fssに
よる。このとき1−2シフトバルブ104のボート13
3と129とが連結する。ボート129にはマニュアル
バルブ106のボート130からのライン油圧PLがD
(ドライブ)レンジで作用するようになっている。即ち
、マニュアルバルブ106のスプール131のDレンジ
選択位置でボート130.129.133が連結するよ
うになっている。一方、ボート133は、油路135、
ヂエツク弁134を介してブレーキB2に連結されてい
る。従って、Dレンジでは、ソレノイドバルブS2の0
N−OFFによりブレーキB2へのライン油圧PLの給
排が行われる。 第6図に、上記実施例装置における制御フローを示す。 ステップ201〜203でエンジン回転装置 Ne1自
動変速機の出力軸70の回転速m、No、スロットル開
度θをそれぞれ読込む。ステップ204で現在の変速段
ギヤ比i日と出力軸回転速度NOとの積からタービン回
転速度(タービン軸22Aの回転速度)NTを計qする
。又、ステップ205においては、エンジン回転速度N
eとタービン回転速度NTとの商から速度比eを求める
。更に、ステップ206でこの速度比eがらトルク比t
を求める。この速度比eとトルク比(との関係は例えば
第7図に示すようにして求めることができる。 ステップ207においてはエンジン回転311! It
l、Neとスロットル開度θとよりエンジントルクTe
をサーチする。このエンジントルクTeのマツプの例を
第8図に示す。 ステップ208ではタービントルり1丁をエンジントル
クTeとトルク比【との積により求める。 ステップ209のFはフローυ1陣用のフラグである。 F−0の場合はステップ210で変速か否かを判断し、
変速状態でない場合はステップ211で変速段の種類と
タービントルク1丁とから電磁比例弁S八% S Lへ
の負荷電流1^3、ILlをそれぞれサーチする。この
サーチの関係の例を第9図に承り。ここでは、電磁比例
弁S^、SLへの負荷電流I^3、ILlを等しくとる
ようにしている。 一方、ステップ210で変速判断有り(ここではパワー
オンアップシフト判断があった場合で代表させる)とさ
れた場合は、ステップ220で当該変速出力を行い、ス
テップ222で変速の種類とタービントルクTtとに依
存してI^4、rL4を確定する。この例を第10図に
示ず。ここにおいてら■^4、ILlは同じ値でよい。 ■^鴫、ILlはI^3、ILlに比べて小さく設定さ
れており、その分油圧は高くなるようになっている。 これは、変速時には非変速時に比べてイナーシャトルク
が発生するため、既に係合中の摩擦係合装置に滑りが発
生しないようにするための配慮である。 ステップ224においてイナーシャ相(自動変速機の回
転メンバが変速のための回転速度変化を生じる期間)の
開始をNT≦NoXl5が成立することによって判断さ
れるとステップ226において変速の種類とタービント
ルクTTによりIL5を確定する。この場合、前記第1
0図に示されるように、ここでのIL5はステップ22
2におけるILlと等しくとるとよい。しかしながら、
Iへ〇については、ステップ228においてi^喀とは
貨なった値に設定する。具体的には、1^4+α(1/
に−1)X■^4で求めるとよい。 ここで、Kは、タービン回転速度NTの補正係数であり
、K−(現在のタービン回転速度N丁/イナーシャ相開
始時期のタービン回転速度NTO)で求めることができ
る。又、αはN N T補正強度係数であり、変速の種
類、イナーシャ相中の時刻、及びスロットル開度θに依
存して決定される。第1速から第2速への変速で代表さ
せると、イナーシャ相が開始されてからステップ230
において検出される所定時期までは、第11図左欄の値
が採用され、所定時期が過ぎた後は同図右欄に示される
ような値が採用される。そしてこのαの値に応じて前述
の式によりステップ228のfAa及びステップ234
のI^フが決定される。 なお、このステップ230における所定時期は、NT≦
N o Xi l−1+N 1が成立したか否かによっ
て検出される。ここで、iHはハイギヤ段のギヤ比であ
る。この所定時期は、定性的に変速終了の若干前となる
ように設定される。ステップ232はステップ226と
同一内容のステップである。 ステップ236はタービン回転速度NTがハイギヤ段ギ
ヤ比tHに出力軸回転速度Noを乗じたものより小さく
なるか否かをもって変速の終了を検出するためのステッ
プである。又、ステップ219は、それぞれの過程でl
iJられたILl 1^を出力するためのステップであ
る。 この実施例によれば、アキュムレータ背圧をライン油圧
とは独立して設定することができるため、特に変速終了
付近におけるアキュムレータ背圧を低(することによっ
てPJ擦係合装置にががる作用油圧を低くでき、その分
変速ショックを低減プることができるようになる。又、
このような変速時のI11御とは全く独立に、ライン油
圧を、タービントルクに依存させることにより、常に必
要最小限の油圧に維持しておくことができるようになり
(第12図実線参照)、且つ、変速時においてはイナー
シャトルクが発生したとしても、当該イナーシャトルク
の増大分だけライン油圧を高めることができる、(同図
一点鎖線参照)。なお、M12図は第1速段から第2速
段への変速時のタービントルクをクラッチCIに換算し
た線図が示されている。この結果、非変速時における不
必要な動力損失を避けることができ、又、潤滑量やクー
ラ流量の最適化を図ることができる。更に、変速時にお
いて係合中の係合摩擦係合装置に滑りを発生さぼること
なく、これから係合しようとする8擦係合装置の過渡油
圧を自由に制御することができ、変速時のショックを小
さくすることができる。 なお、上記実施例においては、第1速段から第23!!
段への変速を例にとって説明したが、本発明が他の変速
段へのシフトにも同様に適用できるのは明らかである。 【R明の効果) 以上説明した通り、本発明によれば、ライン油圧を常に
必要最小限の油圧に制御すると共に、変速時には係合状
態にある摩擦係合装置に滑りが生じないようにライン油
圧の増大制御を可能としながら、一方で7キユムレータ
背圧を自由に低減させることができ、その結果変速時の
ショックを4Jliめで小さくすることができるように
な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、本発明の要旨を承りブロック図、第2回は、
本発明に係る自NJ変速機の油圧制御装置の実施例が適
用された車両用自動変速機の全体スケルトン図、第3図
は、上記自動変速機での摩擦係合a置の作動状態を示す
線図、第4図は、同じ<1.III系の入出力関係を示
す線図、第5図は、同じく油圧t、+3御装置の要部油
圧回路図、第6同は、上記実施例で用いられている制御
フローを示す流れ図、第7図及び第8図は、それぞれト
ルク比t1エンジントルクTeのマツプの例を示す線図
、第9図及び第10図は、それぞれ負荷電流を求めるた
めのマツプの例を示す線図、第11図は、NT補正強度
係数αのマツプの例を示す線図、第12図は、上記実施
例の効果を定性的に示ずためのスロットル開度に対する
クラッチC1換算トルクの例を示を線図である。 40・・・オーバードライブ機構、 60・・・アンダードライブ機構、 84・・・ECU。 86・・・油圧制御回路、 S^、SL・・・電磁比例弁、 103・・・プライマリレギュレータバルブ、107・
・・アキュムレータ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オイルポンプの基礎油圧を調圧したライン油圧に
    よって摩擦係合装置の係合状態を切換え、自動変速機の
    変速段を切換えるようにすると共に、前記摩擦係合装置
    に前記ライン油圧を導く際に、アキュムレータによって
    油圧の上昇を一時的に制御するようにした自動変速機の
    油圧制御装置において、 前記ライン油圧と、前記アキュムレータの特性を決定す
    る背圧とを、それぞれ独立した制御手段によって調圧・
    制御可能としたことを特徴とする自動変速機の油圧制御
    装置。
  2. (2)前記制御手段が電磁比例弁である特許請求の範囲
    第1項に記載の自動変速機の油圧制御装置。
  3. (3)前記制御手段がデューティ弁である特許請求の範
    囲第1項に記載の自動変速機の油圧制御装置。
  4. (4)前記ライン油圧を前記制御手段によってタービン
    トルクに依存して調圧・制御する特許請求の範囲第1項
    〜第3項のいずれかに記載の自動変速機の油圧制御装置
  5. (5)前記アキュムレータの背圧を、前記制御手段によ
    って変速中における所定時期の前後で変更して調圧・制
    御する特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載
    の自動変速機の油圧制御装置。
  6. (6)前記所定時期を、エンジン回転速度及び自動変速
    機の回転メンバの回転速度のいずれかに依存して検出す
    る特許請求の範囲第5項に記載の自動変速機の油圧制御
    装置。
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