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JP3886181B2 - 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 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速制御装置に関し、複数の変速パターンを備えるとともに、自動変速モードとマニュアルモードを切替可能な変速制御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両に採用される自動変速機の変速制御装置では、車速VSPとスロットル開度TVO(またはアクセル開度)等の運転条件に応じて変速段(変速比)を決定する自動変速モードに加えて、従来のマニュアル式変速機と同様に、予め設定された所定の変速比を、運転者の変速操作に応じて選択するマニュアルモードを備えたものがいくつか知られており、例えば、「季刊MOVE 1995 SPRING 01」(平成7年4月28日 三栄書房 発行)の第123頁及び第128頁のように、一つのシフトレバーで自動変速モードとマニュアルモードを選択的に切り換えるものも知られている。
【0003】
これは、通常シフトスイッチの「P」「R」「N」「D」のシフト位置に加えて、自動変速機のマニュアルモードとしてシフトスイッチに、UP及びDOWNスイッチをそれぞれ設け、運転者のシフトレバー等の操作に応じて相対的に変速比を変更するもので、自動変速モードである「Dレンジ」からマニュアルモード側へシフトレバーを操作して、UP又はDOWN位置へ操作すれば、従来のマニュアル式変速機と同様に任意の変速比に設定することを可能にするものである。
【0004】
シフトレバーを「UP」側へ走査すると、自動変速機へアップシフトを指令する一方、同様にシフトレバーを「DOWN」側へ操作するとダウンシフトを指令し、現在の変速比(又はシフト位置)に対して相対的に変速比を変更するもので、このような変速制御を以下、シーケンシャルシフトとする。なお、上記「P」、「R」、「N」はそれぞれ、パーキング、後進、ニュートラルのシフト位置を示す。
【0005】
また、上記のようなマニュアルモードを備えたものとしては、「NSX サービスマニュアル」(1995年3月 本田技研工業株式会社 発行)の第9−2〜9−5頁に開示されるものがあり、これは、上記UPスイッチ及びDOWNスイッチをハンドルコラムに設け、上記マニュアルモードと同様にシーケンシャルシフトを行うものである。
【0006】
この、マニュアルモードでは、停車中には自動的に自動変速機で設定可能な最LOW変速比である第1速へ切り換えておき、再び発進する際には駆動力が確実に得られるように設定され、例えば、図8に示すように、4速で走行中に運転者がシフトレバーを操作することなくブレーキを掛けて停車したような場合には、4速から2速へ順次ダウンシフトした後、停車状態になると最LOW変速比である1速へダウンシフトしておき、次回の発進に備えている。
【0007】
また、雪道などの低μ路において、発進時に駆動輪が空転するのを防止するため、自動変速機で設定可能な最LOW変速比(例えば、1速)よりもHI側の変速比から変速を行う、いわゆる「スノーパターン」を備えた自動変速機も知られており、例えば、「新型車解説書(Y32−1)」(1991年6月 日産自動車株式会社 発行)の第C−25頁のようなものがある。
【0008】
これは、変速パターンを切り替える変速パターン切替スイッチを設け、「ノーマルパターン」と「スノーパターン」を選択して、自動変速モードでの変速パターンを変更するもので、例えば、5速の変速段を備えた自動変速機では、ノーマルパターンの自動変速モード(Dレンジ)では予め設定した変速マップに基づいて、第1速〜第5速の間で、車速やスロットル開度などの運転条件に応じて変速を行うが、スノーパターンでは、予め設定した自動変速モード(Dsレンジ)の変速マップに基づいて第2速あるいは第3速〜第5速との間で変速を行って、2速や3速等の所定のHI側の変速比から発進を行うことで、駆動輪への過大なトルクを抑制して低μ路での空転を抑制しようとするものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動変速機では、マニュアルモードでは単一の変速マップによって変速動作を行っていたため、変速パターンをスノーパターンに設定した状態でマニュアルモードへ移行すると、停車中には自動的に第1速へダウンシフトされてしまう。このため、運転者は再発進する度にシフトレバーをUP側へ操作して第2速ないし第3速に設定する必要があり、積雪路等の低μ路でのシフト操作が煩雑になり、また、このアップシフトの操作を行わなかった場合では、スノーパターンを選択していながら最LOW変速比である第1速から発進することになって、低μ路では駆動輪が空転する場合もあり、運転性を低下させる場合があった。
【0010】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、停車時には自動的にLOW側へダウンシフトを行う自動変速機のマニュアルモードにおいて、スノーパターンを選択した場合には、スノーパターンに設定された最LOW変速比から発進可能な自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、図9に示すように、自動変速機10の自動変速モードとマニュアルモードとを選択的に切り替える変速モード切替手段50と、前記自動変速モードの変速パターンを、運転条件に応じて予め定めたノーマル変速パターンと、前記ノーマル変速パターンに対して最LOW変速比での走行を制限したスノー変速パターンとを設定した自動変速パターン設定手段51と、前記自動変速パターン設定手段に設定されたノーマル変速パターンとスノー変速パターンのうちの一つを選択する変速パターン切替手段52と、を備えた自動変速機の変速制御装置において、
車両の停車状態を判定する停車状態判定手段53と、前記変速モード切替手段がマニュアルモードを選択し、かつ、前記停車状態判定手段が停車状態を判定したときに、LOW側変速比へダウンシフトする発進準備手段54とを備え、この発進準備手段は、前記変速パターン切替手段52がノーマル変速パターンを選択している場合には、ノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比へダウンシフトし、前記スノー変速パターンを選択している場合には、スノー変速パターンで設定された最LOW変速比へダウンシフトし、運転者がシフト操作によりノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比を選択しても前記ノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比へのダウンシフトを禁止する。
【0012】
また第2の発明は、前記第1の発明において、前記ノーマル変速パターンは、通常走行用の変速パターンとして設定され、前記スノー変速パターンは、低μ路走行用の変速パターンとして設定される。
【0013】
また第3の発明は、前記第2の発明において、前記スノー変速パターンが設定する最LOW変速比は、自動変速機で設定可能な最LOW変速比よりもHI側に設定される。
【0014】
また第4の発明は、運転条件に応じて予め定めた変速パターンで変速する自動変速機の自動変速モードと、運転者の運転操作に応じて変速するマニュアルモードとを選択的に切り替える変速モード切替手段50と、少なくとも通常走行用のノーマル変速パターンと、低μ路走行用スノー変速パターンのうちの一つを選択する変速パターン切替手段52と、該変速パターン切替手段52でスノー変速パターンを選択した場合、自動変速機で設定可能な最LOW変速比よりもHI側の変速比から発進を行う発進準備手段54とを備えた自動変速機の変速制御装置において、
前記発進準備手段54は、変速モード切替手段50がマニュアルモードを選択したときには、前記変速パターン切替手段52がスノー変速パターンを選択している場合、マニュアルモードで選択可能な最LOW変速比よりもHI側から発進を行うようにし、運転者がシフト操作によりノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比を選択しても前記ノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比へのダウンシフトを禁止する。
【0016】
【発明の効果】
したがって、第1の発明は、マニュアルモードで走行する際には停車後の再発進時にはスノーパターンに設定された最LOW変速比から発進でき、前記従来例のように、スノーパターンのマニュアルモードで減速、停車してから再度発進する度に予め2速へアップシフト操作を行う必要がなくなって、煩雑のシフト操作を低減して複数の変速ターンを備えたマニュアルモードの操作性を向上でき、さらに、前記従来例ではマニュアルモードで走行する場合、運転者がスノーパターンにあることを忘れた場合、1速から発進して低μ路での駆動輪の空転を招く場合があったが、選択した変速パターンに応じた最LOW変速比から発進を行うことができ、複数の変速パターンとマニュアルモードを備えた自動変速機の操作性及び運転性を向上させることが可能となるのである。
【0017】
また第2の発明は、自動変速モードの変速パターンが通常走行用のノーマルパターンと、低μ路走行用のスノー変速パターンから設定され、スノーパターンが選択された場合では、マニュアルモードにおいても停車後の再発進を円滑に行うことができ、スノー変速パターンとマニュアルモードを備えた自動変速機の操作性及び運転性を向上させることが可能となるのである。
【0018】
また第3の発明は、自動変速モードでもマニュアルモードでもスノー変速パターンでは最LOW変速比が自動変速機で設定可能な最LOW変速比よりもHI側に設定されるため、積雪路などの低μ路で停車した後の再発進を円滑に行うことができ、スノー変速パターンとマニュアルモードを備えた自動変速機の操作性及び運転性を向上させることが可能となるのである。
【0019】
また第4の発明は、スノー変速パターンのマニュアルモードでは、自動変速機で設定可能な最LOW変速比よりもHI側の変速比が最LOW変速比となり、積雪路などの低μ路で停車した後の再発進を円滑に行うことができ、スノー変速パターンとマニュアルモードを備えた自動変速機の操作性及び運転性を向上させることが可能となるのである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0022】
図1は、ノーマルパターンとスノーパターンの複数の変速パターンに加えて、車両の運転状態に応じて自動的に変速比(又は変速段、以下同様)を変更する自動変速モードと、運転者の操作に応じて任意の変速比を選択可能なマニュアルモードを備えた自動変速装置を示し、エンジン11に連結された自動変速機10は、変速制御コントローラ1からの指令に応じて変速比を変更するもので、ここでは、自動変速機10を4速で構成して、変速制御コントローラ1から指令されたGEAR位置に応じた変速段へ変速を行う。
【0023】
変速制御コントローラ1は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、図1に示すように、運転者が操作するシフトレバー3の操作に応じたシフトスイッチ2からの信号と、前記従来例と同様に通常走行用の変速パターンであるノーマルパターンと、積雪路等の低μ路の走行に適したスノーパターンとを選択的に切り替える変速パターン切替スイッチ8からの信号に応じて、後述するような複数の変速マップの中から運転者の操作に応じた変速マップを選択し、さらに、車両の運転条件として、車速センサ7から車速VSを、スロットル開度センサ6から図示しないスロットルバルブの開度TVOを読み込んで、上記選択した変速マップに基づいて変速比を設定し、自動変速機10へ指令する。
【0024】
ここで、変速制御コントローラ1の図示しない記憶手段には、ノーマルパターンとスノーパターンの2つの変速パターンに対応して、自動変速モードとマニュアルモードのそれぞれについて変速マップが後述するように設定されている。
【0025】
そして、これらの変速モードを選択するため、シフトレバー3のセレクタスイッチ2は、図1に示すように、「H」型のゲートを備え、自動変速モードである「D」レンジに加えて、手動変速を行うUPスイッチ4(図中「+」)とDOWNスイッチ5(図中「−」)を備えており、シフトレバー3を図1のDレンジ位置から図中左側へ操作することで、変速モードは自動変速モードからマニュアルモードへ切り替えられる。
【0026】
このマニュアルモードでは、シフトレバー3の前後方向(図1の上下方向)へのストロークに応じて順次相対的に変速段を変更するもので、「+」側へシフトレバー3を操作すると、自動変速機10には、現在の変速段からアップシフトするよう指令され、逆に「−」側へシフトレバー3を操作すると、自動変速機10には、現在の変速段からダウンシフトするよう指令される。
【0027】
さらに、上記変速パターンを切り替えるために変速パターン切替スイッチ8が配設されており、このスイッチ8を操作することにより通常走行用のノーマルパターンと、低μ路用のスノーパターンが択一的に設定される。
【0028】
次に、変速制御コントローラ1で行われる制御の一例を図2のフローチャートに示し、このフローチャートを参照しながら詳述する。なお、このフローチャートは所定時間毎、例えば10msec毎に実行されるものである。
【0029】
まず、ステップS1では、セレクタスイッチ2の信号から運転者が選択した変速モードを読み込む。図1において、シフトレバー3が「D」の位置にあれば、自動変速モードとなり、「+」又は「−」側にあれば手動で変速を行うマニュアルモードとなる。
【0030】
次に、ステップS2では、変速パターン切替スイッチ8の信号を読み込んで、通常走行用のノーマルパターンと低μ路走行用のスノーパターンのうちの一方の変速パターンを設定する。
【0031】
ステップS3では、上記ステップS1で読み込んだ変速モードがマニュアルモードであるか否かを判定し、マニュアルモードであればステップS4へ進んでマニュアルモードの変速マップの選択処理を行う一方、自動変速モードであればステップS7以降の処理へ進む。
【0032】
変速モードがマニュアルモードの場合では、ステップS4で、上記ステップ2で読み込んだ変速パターンがスノーパターンであるか否かを判定して、スノーパターンであればステップS5へ進み、図6に示すように、スノーパターンのマニュアルモード(M1s、M2s〜M4レンジ)の変速マップを選択する。一方、変速パターンがノーマルパターンの場合には、ステップS6へ進み図5に示すように、ノーマルパターンのマニュアルモード(M1〜M4レンジ)の変速マップを選択する。
【0033】
上記ステップS3の判定で、変速モードが自動変速モードの場合では、ステップS7で、上記ステップ2で読み込んだ変速パターンがスノーパターンであるか否かを判定して、スノーパターンであればステップS8へ進み、図3に示すように、スノーパターンの自動変速モード(Dsレンジとする)の変速マップを選択する。
【0034】
一方、ノーマルパターンの場合には、ステップS9へ進み、図4に示すように、ノーマルパターンのマニュアルモード(以下、Dレンジ)の変速マップを選択する。
【0035】
こうして、シフトレバー3の位置に応じた変速モードと、変速パターン切替スイッチ8に応じた変速パターンから、予め設定された変速マップを選択した後、自動変速モードでは上記スロットル開度TVO、車速VSPに応じた変速段に設定する。
【0036】
ここで、各変速マップについて説明すると、まず、図3のノーマルパターンの自動変速モード(Dレンジ)の変速マップは、従来から用いられているもので、図中実線で示したアップシフト線は、車速に応じて順次自動変速機で設定可能な最LOW変速比である1速から最HI変速比の4速までアップシフトするよう設定され、停車状態から発進を行うと、スロットル開度TVOが一定であれば、車速の増大に応じて1速から4速まで順次アップシフトを行う。
【0037】
同様に、図中破線で示したダウンシフト線も、車速VSP、スロットル開度TVOの大きさに応じて設定され、4速で走行中からスロットルを閉じた状態で減速を行って停止すれば、4速から順次1速までダウンシフトが行われる。
【0038】
このノーマルパターンのDレンジに対して、図4に示すスノーパターンの自動変速モード(Dsレンジ)では、上記図3のDレンジの変速マップから、1速から2速のアップシフト線と、2速から1速へのダウンシフト線を削除して、変速範囲を2速から4速としたもので、前記従来例と同様に、最LOW変速比を2速として、低μ路での発進・加速を円滑に行うものである。
【0039】
一方、マニュアルモードの変速マップにも、上記変速パターンに対応したノーマルパターンとスノーパターンが設定され、ノーマルパターン(M1からM4レンジ)の変速マップを図5に、スノーパターン(M1s、M2sからM4レンジ)を図6に示す。
【0040】
図5のノーマルパターンのマニュアルモードでは、1速から4速のアップシフト線及び3速〜1速へのダウンシフト線が車速に応じてそれぞれ設定されており、図中(A)〜(D)に示すように、それぞれ、M1、M2、M3、M4レンジとして設定され、上記シフトレバー3でUPスイッチ4又はDOWNスイッチ5をオンにすることにより、手動変速が行われる。
【0041】
なお、各変速レンジM1〜M4は、それぞれダウンシフト線からアップシフト線の間で設定可能となっており、図中(A)のように、M1レンジでは、車速=0からアップシフト線の間で1速が使用可能であり、また、2速から1速へのダウンシフトは、(B)に示すように車速>0Km/hに設定されたダウンシフト線以下になると実施される。
【0042】
このノーマルパターンのマニュアルモードでは、各レンジM1からM4の使用可能範囲内で運転者は任意の変速段に設定でき、運転者がシフト操作をしない状態で減速・停車したときには、前記従来例で述べたように、各ダウンシフト線に従って自動的に1速まで変速が行われ、次回の発進を円滑に行うのである。
【0043】
低μ路などで使用されるスノーパターンのマニュアルモードは、図6に示すように、上記ノーマルパターンのM1、M2レンジを、1速及び2速のアップシフト線及びダウンシフト線を変更したM1sレンジ、M2sレンジとしたもので、3速及び4速のM3、M4レンジは同一である。
【0044】
上記自動変速モードのスノーパターン(Dsレンジ)では、設定する最LOW変速比を2速とするため、マニュアルモードにおいても同一の変速比を最LOW変速比とするため、M1sレンジは、アップシフト線を車速=0Km/hに設定する。すなわち、停車状態でも最LOW変速比は2速となり、上記Dsレンジと同一の2速からの発進を行うことができる。
【0045】
一方、M2sレンジは、2速から1速へのダウンシフト線を車速=0Km/hに設定し、上記したように減速・停車時には必ず2速までのダウンシフトとなって、1速へのダウンシフトを禁止する事ができる。
【0046】
こうして、マニュアルモードの変速マップをノーマルとスノーの2つの変速パターンに対応してそれぞれ設定し、スノーパターンのマニュアルモードでは、設定される最LOW変速比を、スノーパターンの自動変速モードDsレンジと同一の2速としたため、スノーパターンのマニュアルモードで減速・停車した場合でも、図7に示すように、1速へのダウンシフトが禁止され、スノーパターンではマニュアルモードでも2速から4速までが変速範囲となる。
【0047】
従って、前記従来例のように、スノーパターンのマニュアルモードで減速、停車してから再度発進する度に予め2速へアップシフト操作を行う必要がなくなって、煩雑のシフト操作を低減してスノーパターンのマニュアルモードの操作性を向上でき、さらに、前記従来例ではマニュアルモードで走行する場合、運転者がスノーパターンにあることを忘れた場合、1速から発進して低μ路での駆動輪の空転を招く場合があったが、本実施形態のように、スノーパターンにおけるマニュアルモードの最LOW変速比を自動変速モードの最LOW変速比と同一に設定するよう、自動変速機10で設定可能な最LOW変速比(=1速)へのダウンシフト禁止したため、運転者は、変速モードが自動変速モード又はマニュアルモードのどちらであっても、選択した変速パターンに応じた最LOW変速比から発進を行うことができ、スノーパターン及びマニュアルモードを備えた自動変速機の操作性及び運転性を向上させることが可能となるのである。
【0048】
なお、上記実施形態において、スノーパターンの最LOW変速比を2速としたが、3速に設定してもよく、また、変速パターンがノーマル、スノーに加えて、パーパターン等多数の変速パターンがある場合、各変速パターンごとにマニュアルモードの変速マップを設定することができる。
【0049】
また、マニュアルモードのUPスイッチ4及びDOWNスイッチ5をシフトレバー3の変位に応じて操作する例を示したが、図示はしないが、これらのスイッチをハンドルやステアリングコラム、あるいはインストゥルメントパネル等に配置することもできる。
【0050】
また、上記実施形態では自動変速装置1を有段の自動変速機10で構成した場合を示したが、Vベルト式やトロイダル式で構成された自動変速機で構成しても同様の作用、効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す自動変速装置のブロック図。
【図2】変速制御コントローラで行われる制御の一例を示すフローチャートである。
【図3】車速とスロットル開度に応じたノーマルパターンのDレンジの変速マップを示す。
【図4】車速とスロットル開度に応じたスノーパターンのDsレンジの変速マップを示す。
【図5】車速に応じたノーマルパターンのMレンジの変速マップを示す。
【図6】車速に応じたスノーパターンのMsレンジの変速マップを示す。
【図7】スノーパターンのマニュアルレンジにおける減速停車時のシフトダウンのタイミングを示す変速線図である。
【図8】スノーパターンのマニュアルレンジにおける減速停車時のシフトダウンのタイミングを示す変速線図である。
【図9】第1ないし第5の発明のいずれかひとつに対応するクレーム対応図である。
【符号の説明】
1 変速制御コントローラ
2 セレクタスイッチ
3 シフトレバー
4 UPスイッチ
5 DOWNスイッチ
6 スロットル開度センサ
7 車速センサ
8 変速パターン切替スイッチ
10 自動変速機
11 エンジン
50 変速モード切替手段
51 自動変速パターン設定手段
52 変速パターン切替手段
53 停車状態判定手段
54 発進準備手段
55 マニュアルモード変速パターン設定手段

Claims (4)

  1. 自動変速機の自動変速モードとマニュアルモードとを選択的に切り替える変速モード切替手段と、
    前記自動変速モードの変速パターンを、運転条件に応じて予め定めたノーマル変速パターンと、前記ノーマル変速パターンに対して最LOW変速比での走行を制限したスノー変速パターンとを設定した自動変速パターン設定手段と、
    前記自動変速パターン設定手段に設定されたノーマル変速パターンとスノー変速パターンのうちの一つを選択する変速パターン切替手段と、を備えた自動変速機の変速制御装置において、
    車両の停車状態を判定する停車状態判定手段と、
    前記変速モード切替手段がマニュアルモードを選択し、かつ、前記停車状態判定手段が停車状態を判定したときに、LOW側変速比へダウンシフトする発進準備手段とを備え、
    この発進準備手段は、前記変速パターン切替手段がノーマル変速パターンを選択している場合には、ノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比へダウンシフトし、前記スノー変速パターンを選択している場合には、スノー変速パターンで設定された最LOW変速比へダウンシフトし、運転者がシフト操作によりノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比を選択しても前記ノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比へのダウンシフトを禁止することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
  2. 前記ノーマル変速パターンは、通常走行用の変速パターンとして設定され、前記スノー変速パターンは、低μ路走行用の変速パターンとして設定されたことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御装置。
  3. 前記スノー変速パターンが設定する最LOW変速比は、自動変速機で設定可能な最LOW変速比よりもHI側に設定されたことを特徴とする請求項2に記載の自動変速機の変速制御装置。
  4. 運転条件に応じて予め定めた変速パターンで変速する自動変速機の自動変速モードと、運転者の運転操作に応じて変速するマニュアルモードとを選択的に切り替える変速モード切替手段と、
    少なくとも通常走行用のノーマル変速パターンと、低μ路走行用スノー変速パターンのうちの一つを選択する変速パターン切替手段と、
    該変速パターン切替手段でスノー変速パターンを選択した場合、自動変速機で設定可能な最LOW変速比よりもHI側の変速比から発進を行う発進準備手段とを備えた自動変速機の変速制御装置において、
    前記発進準備手段は、変速モード切替手段がマニュアルモードを選択したときには、前記変速パターン切替手段がスノー変速パターンを選択している場合、マニュアルモードで選択可能な最LOW変速比よりもHI側の変速比から発進を行うようにし、運転者がシフト操作によりノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比を選択しても前記ノーマル変速パターンに設定された最LOW変速比へのダウンシフトを禁止することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
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