JPH1054458A - 自動変速機用油圧制御装置 - Google Patents

自動変速機用油圧制御装置

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JPH1054458A
JPH1054458A JP9064965A JP6496597A JPH1054458A JP H1054458 A JPH1054458 A JP H1054458A JP 9064965 A JP9064965 A JP 9064965A JP 6496597 A JP6496597 A JP 6496597A JP H1054458 A JPH1054458 A JP H1054458A
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信也 坂口
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一志 中谷
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14Control of torque converter lock-up clutches
    • F16H61/143Control of torque converter lock-up clutches using electric control means

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロックアップ制御の油圧回路を小型化し、か
つ簡素化する自動変速機用油圧制御装置を提供する。 【解決手段】 油圧室131には電磁弁110の出力油
圧が作用する。油圧室151の圧力は前進レンジの1速
時にのみ高圧になり、その他の変速段では低圧になる。
圧力室132の圧力は前進レンジにおいて高圧になり、
中立および後進レンジにおいて低圧になる。このような
圧力室131、151、132に加わる各油圧により弁
部材130が移動し、クラッチ制御油室118およびト
ルクコンバータ油室120に接続する油路が切換わるこ
とにより、ロックアップクラッチ119が締結、スリッ
プ、解放の各状態になる。変速段および走行レンジに応
じた油圧信号を切換弁113に入力することにより切換
弁113でロックアップクラッチ119の締結許可およ
び締結禁止を判定するので、ロックアップ制御装置の回
路が小型化し、かつ簡素化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の変速
機構を油圧で変速制御する自動変速機用油圧制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用等に多く利用されている自
動変速機は、回転駆動力を負荷に応じてスムーズに伝達
するため、油圧弁により各摩擦係合装置に加わる油圧を
切換制御して変速制御を行っている。変速制御は、乗員
による前進、中立および後退のいずれかを選択するシフ
トレバーによる手動操作と、エンジンのスロットル開度
などから自動変速機制御コンピュータ(以下、「自動変
速機制御コンピュータ」をECUという)により適正な
ギア比になるように摩擦係合装置の係合および解除状態
を決定する自動変速とにより行われる。
【0003】このような自動変速機用油圧制御装置に
は、本願出願人が出願した特願平7−264171号明
細書に記載されたもののように、エンジンからの動力伝
達時にトルクコンバータ内において発生するスリップを
防止し動力伝達効率を向上させるためのロックアップク
ラッチを備えているものがある。特願平7−26417
1号明細書に記載されたものは、ロックアップ制御手段
として、ロックアップクラッチの解放室および締結室の
油路を切換える切換弁と、解放室油圧を制御する電磁弁
とを備えている。通常このようなロックアップ制御手段
には、車両の変速段に応じてロックアップ許可信号を生
成し切換弁を切換駆動する変速段判定弁を備えることが
一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の油圧制御装置では、ロックアップ制御手段とし
てスプール弁で構成された方向切換弁に加え変速段判定
弁が必要である。したがって、ロックアップ制御手段の
油圧回路が複雑化し、かつ大型化するという問題があっ
た。
【0005】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、ロックアップ制御の油圧回路を小
型化し、かつ簡素化する自動変速機用油圧制御装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
自動変速機用油圧制御装置によると、切換弁が、ロック
アップ装置の締結許可状態または締結禁止状態を切換え
るとともに、この切換えを変速段を判定して行ってい
る。切換弁が切換えおよび判定の両方の機能を併せ持つ
ので、ロックアップ制御回路が小型化し、かつ簡素化さ
れる。
【0007】本発明の請求項2記載の自動変速機用油圧
制御装置によると、前進レンジ検出手段の出力油圧と変
速段検出手段の出力油圧とを切換弁に導き、これら二つ
の出力油圧が切換弁に対し逆方向に作用することにより
切換弁の切換制御を行っている。したがって、切換弁の
切換制御回路を簡単な構成で実現できる。本発明の請求
項3記載の自動変速機用油圧制御装置によると、1速の
変速段だけをロックアップ禁止にし、他の変速段ではロ
ックアップ許可にしているので、燃費を向上することが
できる。
【0008】本発明の請求項4記載の自動変速機用油圧
制御装置によると、シフトレバーと連動して作動するマ
ニュアルバルブを介して前進レンジ検出手段の出力を切
換弁に導入するので、前進レンジの判定を確実に行うこ
とができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本発明の実施例による自動変速機用油
圧制御装置を車両用の自動変速機(以下、「自動変速
機」をATという)に適用したシステム構成を図2に示
す。ATはエンジンで生成したトルクをトルクコンバー
タなどの流体伝動装置を介して変速駆動装置に伝達し、
この変速駆動装置内の複数の遊星歯車装置によって変速
して出力する。
【0010】車両用ATの動作は、周知のように自動ま
たは手動でトランスミッション300内のギア接続が切
換えられ、トルクコンバータ200に接続された図示し
ないエンジンからの回転力が車両の後輪または前輪に伝
達される。自動変速手段90とその周辺装置全体は、ト
ランスミッション300下部のAT内部の図示しないオ
イルパン内部にあり、オイルパン内部の油圧制御装置4
00の周囲は油圧回路のドレインになっている。
【0011】トランスミッション300内には、エンジ
ンの回転軸に直結して回転駆動される公知の油圧ポンプ
56が設けられており、各油圧装置からオイルパン等に
排出された駆動油を吸入ポート57より吸入し、ライン
圧制御手段64を介し各装置へ圧油を供給している。こ
の油圧ポンプ56からの圧油は、変動のある高ポンプ油
圧であり、ライン圧制御手段64により一定の高圧なラ
イン圧に制御し各油圧機器へ供給される。各摩擦係合装
置はトランスミッション300内にある図示しないプラ
ネタリギア等の各変速比を構成するギアに連結されてお
り、これら摩擦係合装置を係合または解除することによ
り、変速比を切換えて車両の変速制御を行っている。ロ
ックアップ制御手段65はL/U(ロッックアップ装
置)に加える油圧を調整するものである。
【0012】油圧制御装置400の油圧回路を図1に示
す。油圧制御装置400には、マニュアルバルブ60、
ライン圧制御手段64、ロックアップ制御手段65等が
含まれている。図1に示す油圧回路は図4に示すギア列
に対応したものであり、入力軸が内部ロックされる二重
係合を防止するためフェイルセーフバルブ6およびフェ
イルセーフバルブ7を備えている。図1中、OD/C、
UD/C、2ND/B、R/C、LR/Bは特許請求の
範囲に記載した「摩擦係合要素」のことである。
【0013】図1において、手動切換手段としてのマニ
ュアルバルブ60はシフトレバーに連動して機械的に作
動し、シフトレンジに応じて3ポジションを有してい
る。マニュアルバルブ60は、前進(D、3、2、1)
レンジでは圧力通路BおよびCをライン圧PLあるいは制
御圧PCと連通させ、圧力通路AおよびDを低圧にする。
中立(P、N)レンジでは圧力通路A、B、C、Dをす
べて低圧にする。後進(R)レンジでは圧力通路Aおよ
びDをライン圧PLあるいは制御圧PCと連通させ、圧力通
路BおよびCを低圧にする。図1は前進レンジ選択時の
油圧回路を示している。マニュアルバルブ60の切換
え、および電磁弁2、3、4、5による出力油圧制御に
より図3に示すようにクラッチ、ブレーキを係合、解除
する。図3中、○印は係合を示し、無印は解除を示す。
【0014】マニュアルバルブ60の具体的構成を図
5、図6および図7に示す。図5は前進(D、3、2、
1)レンジを、図6は中立(P、N)レンジを、図7は
後進(R)レンジを示す。図5において、ポート91は
ライン圧通路であり、ポート92、94、95はドレイ
ン通路であり、ポート93は電磁弁3の出力である制御
圧通路である。圧力通路Bはポート91と連通し、圧力
通路Cはポート93と連通し、圧力通路Aは圧力通路9
4と連通し、圧力通路Dはポート92と連通している。
【0015】図6に示す中立レンジではマニュアルバル
ブ60は図5に示す位置より左に移動し、圧力通路A、
B、C、Dはすべてドレイン通路に連通している。図7
に示す後進レンジではマニュアルバルブ60は図6に示
す位置よりさらに左に移動し、圧力通路Aがポート91
と連通し、圧力通路Dがポート93と連通している。圧
力通路B、Cはドレン通路と連通している。
【0016】図5、図6および図7に示す3位置の油路
の切換で前進、中立、後進レンジを確立している。ライ
ン圧制御手段64は、図8に示すようにライン圧PLを生
成する調圧弁としてのプライマリ調圧弁201と、プラ
イマリ調圧弁201に指令圧を加える電磁弁205と、
出力通路214の油圧を所定圧以下に設定する減圧弁2
03と、セカンダリ圧PL2 を生成するセカンダリ調圧弁
220とから構成されている。セカンダリ調圧弁220
は図8では図示しない。
【0017】プライマリ調圧弁201は、制御通路21
2の油圧から受ける力とスプリング202の付勢力の合
計と、ライン圧通路213の油圧から受ける力とのつり
合いによって位置が決められ、プライマリ調圧弁201
の力のつり合いによりライン圧通路213のライン圧PL
が決定する。図9に示すように、ライン圧通路213の
油圧は制御通路212の油圧(指令圧)が高くなると上
昇する。プライマリ調圧弁201とセカンダリ調圧弁2
20とは油路で接続されており、セカンダリ調圧弁22
0においてロックアップ装置に加える作動油圧の元圧を
生成する。
【0018】減圧弁203は出力通路214の油圧から
受ける力とスプリング204の付勢力とのつり合いによ
り位置が決定し、出力通路214の油圧を所定圧以下に
している。電磁弁205はデューティ制御可能な三方向
電磁弁であり、スロットル開度およびシフトレンジに応
じてデューティ制御することにより制御通路212の油
圧を低圧から最大で最大指令圧である出力通路214の
油圧まで高精度に制御する。制御通路212の油圧は、
スロットル開度が大きくなるにしたがい上昇し、前進レ
ンジ(D、3、2、1レンジ)よりも後進レンジ(Rレ
ンジ)の方が最大値が高くなるように制御される。
【0019】ロックアップ制御手段65は、図10に示
すように電磁弁110とロックアップ切換弁113とか
ら構成されており、ロックアップクラッチ119に加え
る油圧を制御している。電磁弁110、ロックアップ切
換弁113、ロックアップクラッチ119は、それぞれ
特許請求の範囲に記載した、「制御手段」、「切換
弁」、「ロックアップ装置」のことである。
【0020】電磁弁110はトルクコンバータ200の
ロックアップ制御指令に基づいて制御されており、オン
時間とオフ時間との比により電磁弁110の開度が制御
されるいわゆるデューティ制御可能な構成を有する。電
磁弁110への通電オフ時、スプリングの付勢力により
電磁弁110は図10に示す位置に保持されるので、ポ
ート111とポート122とが連通し、ポート122と
ポート123とが遮断される。そのため、ポート122
からはポート111に供給されるセカンダリ圧PL2 が制
御圧PCとして取出される。このとき、制御圧PCはセカン
ダリ圧PL2 と等しい。
【0021】また、電磁弁110への通電オン時におい
ては、ポート122とポート123とが連通し、ポート
111とポート122とが遮断される。そのため、ポー
ト122がドレイン123と連通し、ポート122から
はドレン圧と等しい制御圧PCが取出される。この電磁弁
110への通電オフと通電オンとを高速に切換えること
により、ポート122から取出せる制御圧PCがセカンダ
リ圧PL2 より小さくなるように制御でき、また切換周期
を制御することにより制御圧PCを任意の圧力値に設定で
きるようになっている。
【0022】切換弁113には、軸方向の一方の端部に
互いに隔離された油圧室131および151、他方の端
部に油圧室132が設けられている。切り換え弁113
の弁部材130の位置は、油圧室131、132、およ
び151に加わる油圧から弁部材130が受ける力と、
スプリング130aの付勢力とにより規定される。油圧
室131および151から弁部材130が受ける力と油
圧室132から弁部材130が受ける力とはそれぞれ弁
部材130に対し対向する方向、つまり逆方向に働き、
スプリング130aの付勢力は油圧室131および15
1の油圧から弁部材130が受ける力と同じ方向、つま
り図10の右方向に働く。油圧室131にセカンダリ圧
PL2 、油圧室132にライン圧PL、油圧室151にライ
ン圧PLが加わるとき、弁部材130が油圧室131およ
び151と油圧室132とからそれぞれ逆方向に受ける
力の大きさが等しくなるように、油圧室131、13
2、151にそれぞれ面する弁部材130の受圧面X、
Y、Zの受圧面積は設定されている。
【0023】次に、図10、図11および図12に基づ
いてロックアップ制御手段65の作動について説明す
る。 (1) 前進レンジの1速状態において、電磁弁110への
通電はオフされるので、電磁弁110は図10および図
11に示す位置に保持される。したがって、ポート11
1とポート122とが連通し、ポート122からはセカ
ンダリ圧PL2 と等しい制御圧PCが取出されるので、ロッ
クアップ切換弁113の油圧室131にはポート141
を介してセカンダリ圧PL2 が作用する。前進レンジにお
いて、圧力通路Bにはマニュアルバルブ60を介してラ
イン圧PLが加わっており、圧力通路Bと連通する「前進
レンジ検出手段」としての圧力通路153も高圧のライ
ン圧PLになる。したがって、圧力通路153と連通する
油圧室132の圧力もライン圧PLになる。また、1速状
態において、LR/Bには電磁弁5、フェイルセーフバ
ルブ7を介して高圧のライン圧PLが加わっているので、
フェイルセーフバルブ7の出力側と連通する圧力通路1
52にもライン圧PLが加わっており、油圧室151にも
ライン圧PLが作用する。
【0024】このように油圧室131にセカンダリ圧PL
2 、油圧室132にライン圧PL、油圧室151にライン
圧PLが加わっている状態において、受圧面Xと、油圧
室131に加わるセカンダリ圧PL2 との積から求められ
る弁部材130が受ける力と、受圧面Yと、油圧室1
32に加わるライン圧PLとの積から求められる弁部材1
30が受ける力と、受圧面Zと、油圧室151に加わ
るLR/Bの油圧、つまりライン圧PLとの積から求めら
れる弁部材130が受ける力とは釣り合っており、弁部
材130は中立位置を保持しようとする。しかし、スプ
リング130aの付勢力により弁部材130は図10に
おいて右に移動し、図10および図11に示す位置に保
持される。その結果、ポート144、ポート162、オ
フポート171を介してクラッチ解放油室118にセカ
ンダリ圧PL2 が作用する。また、クラッチ締結油室12
0は、オンポート172、ポート163を介してオイル
クーラと連通する。したがって、前進レンジの1速状態
においてロックアップクラッチ119が解放され非ロッ
クアップ状態になる。
【0025】(2) 前進レンジの2速、3速、4速状態に
おいて、電磁弁110はデューティ制御される。この状
態では、前述したようにポート122から取出せる制御
圧PCがセカンダリ圧PL2 より小さくなるように電磁弁1
10のオン時間とオフ時間との比が制御される。したが
って、油圧室131の圧力もセカンダリ圧PL2 よりも低
下する。また、電磁弁5の出力は低圧に制御されるの
で、圧力通路152の圧力は低圧になり、油圧室151
の油圧は低圧のドレイン圧になる。前進レンジにおいて
は変速段に関わりなく圧力通路153にはライン圧PLが
加わるので、油圧室132の圧力もライン圧PLになる。
【0026】このように油圧室131にセカンダリ圧PL
2 よりも低圧の制御圧PC、油圧室132にライン圧PL、
油圧室151にドレイン圧が加わっている状態におい
て、受圧面Xとセカンダリ圧PL2 よりも低圧の制御圧
PCとの積から求められる弁部材130が受ける力と、
受圧面Yとライン圧PLとの積から求められる弁部材13
0が受ける力と、受圧面Zとドレイン圧との積から求
められる弁部材130が受ける力とにより、弁部材13
0は図10の左方向に力を受ける。油圧室131、13
2、151から弁部材130が図10の左方向に受ける
力はスプリング130aの付勢力よりも大きいので、弁
部材130は図10および図11に示す位置から図12
に示す位置に移動する。
【0027】するとロックアップ切換弁113のポート
143とポート161、162とが連通するため、デュ
ーティ制御される電磁弁110のポート122から取出
される制御圧PCがオフポート171を介してクラッチ解
放油室118に作用する。これと同時にロックアップ切
換弁113のポート144とポート163とが連通する
ため、トルクコンバータ200のオンポート172にセ
カンダリ圧PL2 が作用し、クラッチ締結油室120内の
圧力はセカンダリ圧PL2 になる。ロックアップクラッチ
119は、クラッチ解放油室118の制御圧PCとクラッ
チ締結油室120のセカンダリ圧PL2 との差に応じて中
間の位置に制御される。これにより、いわゆるスリップ
制御が実施される。このロックアップクラッチ119の
スリップ状態は、電磁弁110のデューティ制御によっ
て制御され、クラッチ解放油室118に供給される制御
圧PCを徐々に減少させることによって、ロックアップク
ラッチ119が完全に締結され、ロックアップ状態とな
る。
【0028】(3) 中立レンジおよび後進レンジにおいて
は、電磁弁110への通電はオフされるので、油圧室1
31の圧力は前述した1速状態と同様にセカンダリ圧PL
2 になる。また、中立および後進の両レンジにおいて、
マニュアルバルブ60の切換えにより圧力通路Bはドレ
インと連通するので、圧力通路152および圧力通路1
53の圧力は低圧になり、油圧室151および油圧室1
32の圧力も低圧になる。
【0029】このような油圧室131、132、151
の圧力設定にしたがい、ロックアップ切換弁113の弁
部材130は図10および図11に示す位置に保持され
る。したがって、中立レンジおよび後進レンジにおいて
はロックアップクラッチ119が解放され非ロックアッ
プ状態になる。以上説明した本発明の上記実施例では、
ロックアップクラッチ119のクラッチ解放油室11
8に加える油圧を低圧からセカンダリ圧PL2 の間で変化
させる電磁弁110の出力、前進レンジの1速状態に
おいて高圧になり、中立および後進レンジを含む他の変
速段において低圧になる電磁弁5、フェイルセーフバル
ブ7を介してLR/Bに加わる油圧、前進レンジにお
いて高圧になり、中立および後進レンジにおいて低圧に
なるマニュアルバルブ60を介して供給される圧力通路
Bの出力、の三つの油圧をロックアップ切換弁113に
導入している。これら三つの油圧を生成する各機構は、
ロックアップ切換弁113を切換えるために設けられた
機構ではなく、各摩擦係合要素およびロックアップクラ
ッチに加える油圧を制御するために設けられたものであ
る。これら三つの制御油圧を切換用油圧として導入する
ことにより、ロックアップ切換弁113はロックアップ
クラッチ119を締結許可状態または締結禁止状態にす
べき変速段を判定し、クラッチ解放油室118およびク
ラッチ締結油室120に接続する油路を切換えている。
したがって、ロックアップ切換弁113を切換えるため
だけに切換用油圧を生成する弁手段等を設ける必要がな
いので、ロックアップ制御装置の油圧回路を小型化し、
かつ簡素化できる。
【0030】また、ロックアップ切換弁113の油圧室
132および151に面する弁部材130の受圧面積を
適切に設定すれば、LR/Bが係合する1速状態におい
て電磁弁110の出力油圧に関係なくロックアップ切換
弁113を図10および図11に示す状態に保持するこ
とができるので、電磁弁110のフェイル時においても
1速状態において非ロックアップ状態にすることができ
る。
【0031】また、急な上り坂等により大きな負荷がエ
ンジンに急激に加わりエンジン停止になることをECU
が検知すると、ECUからの指令により電磁弁2、3、
4、5を制御して1速の変速段を選択することができ
る。これにより、ロックアップ切換弁113を切換えて
ロックアップ状態から非ロックアップ状態に素早く移行
できるので、急激な負荷の増加等によるエンジン停止を
防止可能である。
【0032】本実施例では、前進レンジにおいて1速状
態のときだけロックアップ締結禁止にし、2速、3速、
4速状態のときはロックアップ締結許可にしたが、本発
明では1速状態だけに限らず前進レンジの任意の変速段
でロックアップ締結禁止にすることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による油圧制御装置を示す模
式的油圧回路図である。
【図2】本実施例による自動変速機のシステム構成を示
すブロック図である。
【図3】本実施例の摩擦係合装置の係合または解除を表
す図である。
【図4】本実施例の摩擦係合装置を示す模式的構成図で
ある。
【図5】本実施例の前進時におけるマニュアルバルブの
作動を示す断面図である。
【図6】本実施例の中立時におけるマニュアルバルブの
作動を示す断面図である。
【図7】本実施例の後進時におけるマニュアルバルブの
作動を示す断面図である。
【図8】本実施例によるライン圧制御手段を示す模式的
回路図である。
【図9】本実施例の指令圧とライン圧との関係を示す特
性図である。
【図10】本実施例による自動変速機のロックアップ制
御装置を示す構成図である。
【図11】本実施例による1速状態におけるロックアッ
プ制御装置を示す模式的油圧回路図である。
【図12】本実施例による2速以上の状態におけるロッ
クアップ制御装置を示す模式的油圧回路図である。
【符号の説明】
60 マニュアルバルブ 64 ライン圧制御手段 65 ロックアップ制御手段 110 電磁弁(制御手段) 113 ロックアップ切換弁(切換弁) 119 ロックアップクラッチ(ロックアップ装
置) 152 圧力通路(変速段検出手段) 153 圧力通路(前進レンジ検出手段) 200 トルクコンバータ 400 油圧制御装置 LR/B、OD/C、2ND/B、R/C、LR/B摩
擦係合要素

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動変速機に設けられる複数の摩擦係合
    要素をそれぞれ係合または解除させることにより複数の
    変速段を切換制御する自動変速機用油圧制御装置におい
    て、 トルクコンバータと、 このトルクコンバータに併設され、駆動側の動力を前記
    トルクコンバータに直接伝達可能なロックアップ装置
    と、 このロックアップ装置に加える締結油圧または解放油圧
    を制御する制御手段と、 前進レンジを検出する前進レンジ検出手段と、 変速段を検出する変速段検出手段と、 前記ロックアップ装置に接続する油路を切換えることに
    より、前記ロックアップ装置を締結許可および締結禁止
    のいずれか一方の状態にする切換弁とを備え、 前記切換弁は、前記制御手段の出力と、前記前進レンジ
    検出手段の出力と、前記変速段検出手段の出力とに応じ
    て切換えられることを特徴とする自動変速機用油圧制御
    装置。
  2. 【請求項2】 前進レンジを判定する圧力と、前記ロッ
    クアップ装置を締結禁止にする変速段を判定する圧力と
    が前記切換弁に対し互いに逆方向に作用することを特徴
    とする請求項1記載の自動変速機用油圧制御装置。
  3. 【請求項3】 前記ロックアップ装置を締結禁止にする
    変速段は1速であることを特徴とする請求項2記載の自
    動変速機用油圧制御装置。
  4. 【請求項4】 前進レンジを検出する圧力はシフトレバ
    ーに連動して作動するマニュアルバルブを介して導入さ
    れることを特徴とする請求項1、2または3記載の自動
    変速機用油圧制御装置。
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