JPS60260749A - 自動変速機搭載車の変速シヨツク軽減装置 - Google Patents

自動変速機搭載車の変速シヨツク軽減装置

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JPS60260749A
JPS60260749A JP59116616A JP11661684A JPS60260749A JP S60260749 A JPS60260749 A JP S60260749A JP 59116616 A JP59116616 A JP 59116616A JP 11661684 A JP11661684 A JP 11661684A JP S60260749 A JPS60260749 A JP S60260749A
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Kenji Ikeura
池浦 憲二
Hiroshi Yamaguchi
博司 山口
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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】 (技術分野) 本発明はエンジンからの動力により自動変速機を介し走
行される自動変速機搭載車の変速ショック軽減装置に関
するものである。
(従来技術) 自動変速機は車両走行中その状態に応じ内部摩擦要素(
クラッチ、ブレーキ等)を選択作動させ、最適変速段(
ギヤ位置)を自動選択1〜てエンジン動力を走行状態に
マツチするよう増減速するが、変速段を切換える変速時
出力軸トルクが急変することから変速ショックを発生す
る。この変速ショックは、低速段から高速段への切換時
、即ち第1速から第2速への変速(1→2アツプシフト
変速)、第2速から第8速への変速(2−→8アップシ
フト変速)、又は#!8速から第4速への変速(8−→
4アップシフト変速)に際しては、これらの変速がエン
ジンのアクセルペダルを大きく踏込んだパワーオン走行
中に多く行なわれることがら、顕著になる。
例えば第10図に示すように、瞬時tにおいて第2速か
ら第8速への変速指令が有った場合について説明すると
、応答遅れΔT0後の瞬時t2において対応する摩擦要
素が作動を開始(変速開始)され、その後この摩擦要素
は作動遅れΔT2後の瞬時t8において作動を完了(変
速を終了)する。そして自動変速機の実行ギヤ比はΔT
2時間中摩擦要素の作動が進行するにつれ第2速のギヤ
比RL(例えば1,4)から第8速のギヤ比RH(例え
ば1.0 )へと変化する。又、この間自動変速機の入
力回転数N4はW4時t2〜t8間において上記ギヤ比
の変化に応じ低下し、自動変速機の出方回転数Noに一
致する(エンジン回転数も同様の傾向を持って変化する
り。そして理論的には自動変速機の入力トルクTj−(
エンジン出方トルクにほぼ同じ〕はエンジンスロットル
開度を変えなければ、入力回転数Niの上記変化にほぼ
逆比例し、この人カド、ルクに実効ギヤ比を乗じて表わ
される自動変速機の出力トルクTomはぼ一定となる。
しかし実際には、ΔT2期間中人カ回転数N土が減少す
る間にエンジンのイナーシャがこの回転減少を阻止する
よう作用し、自動変速機の入力軸にイナーシャモードの
トルクをヵnえ、結果として出力トルクToは変速動作
中(ΔT2期間中)To′で示すような変化をもったも
のとなる。これがためΔT8期間期間中慣性上るトルク
Tmが発生し、これが変速ショックの原因となっていた
そこで本願出願人は先に特開昭58−207556号公
報により、変速ショックが上述の如く変速機出力軸トル
クの急変に基づくものであるとの事実(4) 認識に基づき、この時エンジン出力を低下させるべく点
火時期を通常より遅らせて変速機出力軸トルクの急変を
緩和し、変速ショックを軽減する技術を提案法である。
そして同公報に、当該点火時期制御の開始時期をタイマ
制御により実際の変速開始時期に合致させる技術思想も
合せ紹介した。
しかし、自動変速機が変速用のバルブを切換える変速指
令から実際の変速を開始する迄の応答遅れ及び変速開始
から変速終了迄の作動遅れは夫々、油圧系のバラツキや
摩擦要素の経時摩耗や作動油温(粘度)によって様々に
異なり、上記タイマ制御では点火時期制御の開始時期を
常時実際の変速開始時期に合致させるという訳にゆかず
、又点火時期制御の終了時期も実際の変速終了時期に合
致させることができない。そして点火時期制御の開始及
び終了が変速開始及び終了に調時されていないと、変速
ショックの狙い通りの軽減効果を得られないばかりか、
変速開始前又は変速後において不要なエンジン出力の低
下にともなう新たな減速ショックを生じて車両の商品価
値を大きく損なう。
(発明の目的) 本発明は、実際の変速が開始されるとエンジン回転数又
は自動変速機入力回転数が、変速指令後変速開始迄の間
より大きな変化率をもって急変し始めることから、この
回転数変化率を判断すれば変速が開始されたか否かが判
り、又変速が終了すると上記回転数が、変速開始より変
速終了迄の間より小さな変化率になることから、これに
よって変速が終了したか否かを仰り得るとの事実認識に
基づき、これらにより判別した変速開始時期及び変速終
了時期に夫々、変速ショック軽減用エンジン出力低下制
御全開始及び終了させるようにして上述の問題を解決す
ることを目的とする。
ところでこの場合、何等かの故障で変速の終了を判別で
きなくなると、上記エンジン出方低下制御の終了が不能
になり、常時低下されたエンジン出力での走行を余儀な
くされる懸念があるが、本発明はこのようなトラブルも
合せ解消し得るようにすることを目的とする。
(発明の構成) 前者の目的のため本発明変速ショック軽減装置は第1図
に示すように、エンジンからの動力により自動変速機を
介し走行される車両において、エンジン回転数又は自動
変速機入力回転数の時間変化率を検出する回転数変化率
検出手段と、自動変速機の変速指令を検出する変速指令
検出手段と、該変速指令後前記回転数の時間変化率が設
定値以上になったのを検知して変速開始と判別する変速
開始時期判別手段と、変速開始時期よりエンジンの出力
を変速ショック防止上要求される値に低下させるエンジ
ン出力低下手段と、変速開始後前記回転数の時間変化率
が設定値以下になったのを検知して変速終了と見做し前
記エンジン出力低下手段の作動を停止させる変速終了時
期判別手段とを設けてなることを特徴とする。
又後者の目的のため本発明変速ショック軽減装置は第2
図に示すように、エンジンからの動力により自動変速機
を介し走行される車両において、エンジン回転数又は自
動変速機入力回転数の時間(?) 変化率を検出する回転数変化率検出手段と、自動変速機
の変速指令を検出する変速指令検出手段と、該変速指令
後前記回転数の時間変化率が設定値以上になったのを検
知して変速開始と判別する変速開始時期判別手段と、変
速開始時期よりエンジンの出力を変速ショック防止上要
求される値に低下させるエンジン出力低下手段と、変速
開始後前記回転数の時間変化率が設定値以下になったの
を検知して変速終了と見做し前記エンジン出力低下手段
の作動を停止させる変速終了時期判別手段と、変速指令
からの経過時間を計測する計時手段と、この計時手段が
設定時間以上を示しているにもかかわらす前記変速終了
時期判別手段が変速終了と判別していない時前記エンジ
ン出力低下手段の作動を停止させるフェールセーフ手段
とを設けてなることを特徴とする。
(実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第8図は本発明変速ショック軽減装置の全体シ(8) ステムを示し、図中1はエンジン、2はその吸気マニホ
ルド、8はエンジン吸入空気量を計測する70−メータ
、4はエアクリーナ、5は自動変速機のトルクコンバー
タを収納したコンバータハウジング、6は自動変速機の
動力伝達歯車列及びその動力伝達経路を決定する各種摩
擦要素を収納した変速機ケース、7は各種摩擦要素を選
択作動させて変速段を決定する変速制御油圧回路を収納
したバルブボデー、8はリャエクステンショ/である。
エンジン1は各気筒の点火栓9にエンジンの運転に調時
して高電圧を配分するためのナイス) IJヒュータ1
0を具え、このディストリビュータは、点火時期制御装
置11が後述の点火時期制御信号S工により決定された
所定時期に一次電流を断続して発生した二次側高電圧を
点火栓9へ個々に印加してエンジン1の運転を可能にす
る。そして、エンジン1はアクセルペダル12の踏込み
につれ吸入空気量を増大されると共に、インジェクタ(
図示せず〕から燃料噴射i:を増蓋され出力を増大され
、このエンジン出方はコンバータハウシング5内のトル
クコンバータを経て変速機ケース6内の動力伝達歯車列
に入力される。
自動変速機は1−2シフトバルブ18.2−8シフトバ
ルブ14及び3−4シフトパル7−15により第1速乃
至第4速のうち適切な変速段を車両走行状態に応じ自動
選択し、選択変速段に応じたギヤ比でエンジン勤カを変
速して図示せざる車両の駆動輪に伝達し、車両を走行さ
せる。
本発明においては、コントローラ1flKよす点火時期
制御装置11を制御して、エンジンlの点火時期を制御
するようにする。この目的のためコy)o−ラ16は電
源+Vにより駆動され、アクセルペダル12の踏込量(
エンジン負荷)を検出するスロットル開度センサ17か
らの信号sTH’シフトバルブ13〜15のスプール位
置に応じ開閉する】−2シフトスイツチ18.2−8シ
フトスイツチ19.8−4シフトスイツチ2oがらの信
号S111 ”’28 * S84、フローメータ8が
らの吸入空気量に対応した信号SQ−ディストリビュー
タ10に内蔵したクランク角センサ21からtvM号S
o、エンジン冷却水温を検出するエンジン冷却水温セン
サ22からの信号ST、及びエンジン回転数を検出する
エンジン回転数センサ23(自動変速機入力回転数を検
出するセンサでもよい〕からの信号SNの演算結果に基
づく出方(点火時期制御信号)S工によって点火時期制
御装置11を制御するものとする。
なお、1−2シフトスイツチ】8及び2−3シフトスイ
ツチ19は夫々例えば特開昭56−127856号公報
に記載のように、1−2シフトパル718及び2−8シ
フトバルブ14のスプールがダウンシフト位置の時閉じ
てLレベル信号を、又アップシフト位置の時開いてHレ
ベル信号を出力するものとし、8−4シフトスイツチ2
oも同様に8−4シフトバルブ】5のスプールがダウン
シフト位置の時閉じてLレベル信号を、又アップシフト
位置の時開いてHレベル信号を出力するものとする。か
くて、シフ)信号S 、51228・884 に各変速段で次表に示すレベルの組合せとなる。
(11) コントローラ16を具体的には第4図に示すように、中
央処理ユニット(CPU)24と、ランダムアクセスメ
モリ(RAM)25と、読取専用メモリ(ROM)26
と、入力インターフェース回路27と、出力インターフ
ェース回路28と、波形整形回路29と、A/D変換器
80と、駆動回路81と、電源回路82とで構成し、電
源回路82は電源+Vの電圧を所定値にして0PU24
、RAM25、ROW 26 、回路27〜29.81
及び稀変換器80に供給し、これらを駆動可能とする。
0PtJ14はROM26に記憶されている第5図の制
御プログラムを実行して通常の点火時期制御(]2ン 及び本発明が目的とする点火時期制御(変速ショック軽
減用エンジン出力低下制御)を行なうものとする。この
制御プログラムはエンジンがイグニッションスイッチの
投入により始動されると開始され、図示せざるタイマか
らの定時割込みによりステップ40で繰返し実行される
。先ずステップ41において、シフト信号s1. I 
5fA8又はS、84にレベル変化が有ったか否かによ
り変速指令が有ったか否かを判別し、変速指令が無けれ
ば制御をステップ411に進める。このステップ42で
は、後述するように変速指令時O1にされ、変速開始時
11にされ、変速終了時00に戻される変速フラッグG
SFLGをチェックする。変速終了後変速指令熱の状態
が続く限5GSFLG=00であるから、制御はステッ
プ41.42ft経てステップ48に進み、ここで本発
明が目的とする点火時期遅角(エンジン出力低下)制御
のための遅角量θRIiTをOにする。次のステップ4
4では、図示せざる別のルーチンでスロットル開度(信
号5TH)、エンジン回転数(信号SN〕、エンジン吸
入空気量(信号SQ)、及びエンジン冷却水温(信号S
T)等を基に演算した燃料噴射パルス幅(燃料供給量)
を読込むと共に、この燃料噴射パルス幅及びエンジン回
転数からROM26内のテーブルデータより通常点火時
期をテーブルルックアップ方式により読出す。次のステ
ップ45で、この点火時期を上記遅角量θRETだけ遅
角方向に補正した後、ステップ46で制御を終了するが
、今ステップ48でθRET=0にされているから、実
質上ステップ45での点火時期修正は実行されない。従
って当該非変速中点火時期制御信号S□は点火時期制御
装置11をクランク角信号S。に対し通常の点火時期と
なるよう制御し、非変速中エンジン出方を低下させるこ
とはない。
ところでステップ41で変速指令有りと判別した場合、
制御はステップ47に進み、ここで前記変速フラッグG
SFLGffi変速指令有りに対応するように01にセ
ットする。次のステップ48ではGSFLGtチェック
するが、今ステップ47でこれがOlにされているから
、制御はステップ49の変速未開始中は制御をステップ
44.46に進め、ステップ48におけるθRET =
0”用いて通常の点火時期制御を実行する。なお、ステ
ップ47の実行は変速指令が生じた当初1回限り実行さ
れ、その後はステップ41がステップ42を選択するが
、最早GSFLG=00ではないからステップ42はス
テップ48を選択するようになる。
49ilcステツプ50を選択し、ここで第11図に示
す出力トルクToの急変化分子o’になくすエンジン出
力の低下を生ずるような遅角量θ を演算ET 又はテーブルルックアップ方式によりめ、次のステップ
51でGSFLGffi変速が開始されたことを示すよ
うに11にセットした後、制御をステップ44.45に
進める。かくてステップ45ではステップ44でめた通
常の点火時期よりθRETだけ遅れた点火時期に補正さ
れ、点火時期修正信(15) 号S工は当該変速開始時、 点 火時期制御装置】lをクランク角信号Soに対し通常よ
りθRETだけ遅れた点火時期となるよう制御すること
ができる。従って、エンジン出力は低下され、第】1図
中T。′で示す出方トルクの変動をなくすことができ、
これにともなう変速ショックを軽減し得る。
この変速開始後制御は、上述のようにGSFLG=11
にされるからステップ41.4’a、48をかにより変
速が終了したか否かを判別する。変速が終了していなけ
れば制御はステップ44.45に進むことから、点火時
期はステップ5oで最後にめた遅角量θRETだけ通常
より遅れたものとなり、変速開始から変速終了迄の間上
述した変速ショック軽減用の点火時期制御(エンジン出
方低下制御)が継続して実行される。
そして変速が終了すると、ステップ52はステップl1
zl 、 54を順次選択し、ステップ58では遅角量
θRETを0にし、ステップ54では変速フラッフGS
FLGを00に戻す。その後制御はステップ44.45
に進むが、上述のように今θRET=0であるから、通
常の点火時期制御が実行され、エンジン出力の低下を生
ずることはない。
以上の制御を第1θ図に対応する2→8シフトアツプ変
速について概略説明すると、第6図に水速終了時を迄の
間に、点火時期が通常よりθRETだけ遅れたものにさ
れる。これによりエンジン出力が低下されることから、
入力トルクTiは実線で示すように仮想線で示す従来特
注より低くなり、出力トルクTo k変動To′のない
ほぼ一定のものにすることができ、慣性力によるトルク
も仮想線で示すような変動を持たないものとなって変速
ショックを軽減することができる。
なお上述の例では、変速ショック軽減用のエンジン出力
低下を得るのに点火時期を遅らせる構成としたが、これ
と共に或いはこの代りに・エンジンの燃料供給量を減少
させたり、排気還流量を増大させたり、ターボチャージ
ャ過給圧を低下させる構成にしても同様の目的を達し得
ることは言う筐でもない。
第7図は制御プロダラムの他の例を示し、本例ではステ
ップ47.48間にステップ55を追加し、ステップ4
4の前段にステップ56.5’7’に追加する。ステッ
プ55において、つまり変速指令があった時にタイマT
M1’に起動させ、変速指令からの経過時間を計測する
。ステップ56ではこのタイマが例えば第6図にT8で
示すような設定時間(変速指令から変速終了迄の時間を
カバーするような設定時間)以上を示しているか否かを
判別する。TM、 (T8なら制御をステップ44.4
5へ進めるため、前述した例と同様の点火時期制御が実
行される。しかし、TM□≧T8 なら制御をステップ
57に進め、ここでGSFLG’に00にリセットし、
タイマTM0をクリアし、θRR:1” ” ’にした
後、制7御をステップ4141.45へ進める。
かくて、 TM、≧T8で本来変速が終了していること
から、変速ショック軽減用の点火時期制御が終了してい
る筈なのに、信号系統の故障やノイズにより誤作動等の
ためステップ52が変速の終了を判定し得す、変速ショ
ック軽減用の点火時期制御がいつまでも実行されるとい
った問題を防止でき、当核トラブル発生時も低下された
エンジン出力のままでの走行を余儀なくされることはな
い。
第8図は制御プログラムの更に他の例を示し、本例では
ステップ49で変速開始か否かを判別するに肖り、エン
ジン回転数NKの1演算サイクル中における変化量(時
間変化率〕蛛が負になったか否かによりこの判別を行な
い、この変化量NEは2→8シフト アップ変速につい
て示せば第9図の如くになり、変速開始時t、で負に転
することから、これをもって変速開始と判別することが
できる。又、第5図及び第7図中のステップ52に代る
ステップ58では上記変化i籠が正に転じたか否かによ
り、第9図中変速終了時t8より若干手前の瞬時t2′
に至ったか否か全判別し、(19) そうでなければ制御をステップ56.44.45に進め
て第9図の如く点火時期を通常よりθRETだけ遅れた
ものとすることで前述した例と同様の変速ショック防止
用エンジン出力低下制御を実行する。なお、NeはNe
#ΔHe = No −Heとしてめてもよい。
ステップ58でNE ) 0と判別される第9図中瞬時
t、′において、制御は第す図及び第7図中のステップ
58.54に代るステップ59へ進み、ここでGSFL
G’i瞬時slに至ったことを示すようにIOにセット
した後、制御をステップ56゜44.45に進める。こ
のGSFLG=10は前記各側で設定しなかったもので
あるから、本例ではステップ42.48でこの変速フラ
ッグをチェックするに当り、GSFLG= 10である
かも見るようにする◎ ステップ48はGSFLG=10と判別した場合ステッ
プ60を選択し、ここで遅角量θRKT (最初(20
) はステップ50でめた値、2回目以後はステップ60で
更新した値〕から所定値αを減じた値を新たな遅角量と
して更新する。次のステップ61ではこの更新遅角量θ
RETが0に達したか否かを判別し、達していなければ
、制御をステップ56゜44.45に進め、達していれ
ばステップ62でθRETを0にすると共にGSFLG
を00に戻した後、制御をステップ56,44.45に
進める。
かくて本例では第9図に示すように点火時期が瞬時1 
、/以後l演算サイクル当りαづつ徐々に通常の点火時
期制御る。
このように点火時期を制御する理由は、実際にはトルク
変動T。′が第10図に示すように変速終了時t8近辺
において矩形状のものとならず、自動変速機内における
対応摩擦要素の干渉等により吸収されて減少するためで
おる。かかるトルク変動T0′の実情に合うよう本例の
如く点火時期を瞬時1./より徐々に通常の値に戻すよ
うにすれば、これによるエンジン出力の低下が実際のト
ルク変動T。′に一層対応したものとなり、瞬時t、′
以後でエンジン出力を低下させ過ぎて新たな減速ショッ
クが発生するといった問題をなくすことができる。
(発明の効果〕 かくして本発明変速ショック軽減装置は上述の如く、変
速ショック軽減のためエンジン出力を低下させるに当り
、その制御をエンジン回転数又は自動変速機入力回転数
の時間変化率が設定値以上になった時開始し、設定値以
下になった時終了する構成としたため、変速指令から変
速開始迄の応答遅れ及び変速開始から変速終了迄の作動
遅れが油圧系のバラツキ、摩擦要素の経時摩耗或いは作
動油温(粘度)により変化しても、上記エンジン出力低
下制御の開始及び終了を常時変速開始時期及び終了時期
に合致させることができ、狙い通りの変速ショック軽減
効果を確実に達成し得ると共に、上記両時期がずれるこ
とによって生ずる新たな減速ショックの発生を防止する
ことができる。
又、変速指令から設定時間が経過した後は兎に角エンジ
ン出力低下制御を中止する構成としたから、変速終了を
故障又はノイズの混入等により判別し得なくなっても、
エンジン出力低下制御が停止不能になることはなく、低
下されたエンジン出力による走行を常時余儀なくされる
といったトラブル全確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々本発明変速ショック軽減装置の
概念図、 第8図は本発明装置の一実施例を示す全体システム図、 第4図は同装置におけるコントローラのブロック線図、 第5図は同コントローラの制御プログラムを示すフロー
チャート、 第6図は本発明装置による動作タイムチャート、第7図
及び第8図は夫々制御プロダラムの他の例を示すフロー
チャート、 第9図は第8図の例による動作タイムチャート、第10
図は変速ショック発生原因の説明に用いた1311作タ
イムチャートである。 1・・・エンジン 2・・・吸気マニホルド8・・フロ
ーメータ 4・・・エヤクリーナ5・・・コンバータハ
ウジング 6・・・変速機ケース 7・・・バルブボデー8・・・
リヤエクステンション 9・・・点火栓 IO・・・ディストリビュータ11・
・・点火時期制御装置】2・・・アクセルペダル13・
・・1−2シフトバルブ 14・・・2−8シフトバルブ 】5・・・8−4シフトバルブ 16・・・コントローラ 17・・・スロットル開度センサ 18・・・】−2シフトスイツチ 19・・・2−8シフトスイツチ 20・・・8−4シフトスイツチ 2】・・・クランク角センサ 22・・・エンジン冷却水温センサ 28・・・エンジン回転数センサ 24・・・中央処理ユニット 25・・・ランダムアクセスメモリ (24) 26・・・読取専用メモリ 27・・・入力インターフェース回路 28・・・出力インターフェース回路 29・・・波形整形回路 30・A/D変換器81・・
駆動回路 82・・電源回路。 特許出願人 日産自動車株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L エンジンからの動力により自動変速機を介し走行さ
    れる車両において、エンジン回転数又は自動変速機入力
    回転数の時間変化率を検出する回転数変化率検出手段と
    、自動変速機の変速指令を検出する変速指令検出手段と
    、該変速指令後前記回転数の時間変化率が設定値以上に
    なったのを検知して変速開始と判別する変速開始時期判
    別手段と、変速開始時期よりエンジンの出力を変速ショ
    ック防止上要求される値に低下させるエンジン出力低下
    手段と、変速開始後前記回転数の時間変化率が設定値以
    下になったのを検知して変速終了と見做し前記エンジン
    出力低下手段の作動を停止させる変速終了時期判別手段
    とを設けてなることを特徴とする自動変速機搭載車の変
    速ショック軽減装置〇 1 前記エンジン出力低下手段は、変速終了時期の若干
    手前よりエンジン出力低下量を漸減し、変速終了時エン
    ジン出力低下量を零にするものである特許請求の範囲第
    1項記載の自動変速機搭載車の変速ショック軽減装置〇
    & エンジンからの動力により自動変速機を介し走行さ
    れる車両において、エンジン回転数又は自動変速機入力
    回転数の時間変化率を検出する回転数変化率検出手段と
    、自動変速機の変速指令を検出する変速指令検出手段と
    、該変速指令後前記回転数の時間変化率が設定値以上に
    なったのを検知して変速開始と判別する変速開始時期判
    別手段と、変速開始時期よりエンジンの出力を変速ショ
    ック防止上要求される値に低下させるエンジン出力低下
    手段と、変速開始後前記回転数の時間変化率が設定値以
    下になったのを検知して変速終了と見做し前記エンジン
    出力低下手段の作動を停止させる変速終了時期判別手段
    と、変速指令からの経過時間を計測する計時手段と、こ
    の計時手段が設定時間以上を示しているにもかかわらず
    前記変速終了時期判別手段が変速終了と判別していない
    時前記エンジン出力低下手段の作動を停止させるフェー
    ルセーフ手段とを設けてなることを特徴とする自動変速
    機搭載車の変速ショック軽減装置〇 表 前記エンジン出力低下手段は、変速終了時期の若干
    手前よりエンジン出力低下量を漸減し、変速終了時エン
    ジン出力低下量を零にするものである特許請求の範囲第
    8項記載の自動変速機搭載車の変速ショック軽減装置。
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