JPH02303932A - 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 - Google Patents

四輪駆動車の駆動力配分制御装置

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JPH02303932A
JPH02303932A JP12385189A JP12385189A JPH02303932A JP H02303932 A JPH02303932 A JP H02303932A JP 12385189 A JP12385189 A JP 12385189A JP 12385189 A JP12385189 A JP 12385189A JP H02303932 A JPH02303932 A JP H02303932A
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JP
Japan
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wheel
drive
wheel speed
speed
rear wheel
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JP12385189A
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Inventor
Yoshiyuki Eto
江藤 宜幸
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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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、前後輪駆動力配分が変更可能な四輪駆動車の
駆動力配分制御装置、特に、内輪空転が発生するような
高横加速度旋回時の操安性向上技術に関する。
(従来の技術) 従来、四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例え
ば、特開昭63−13331号公報に記載されているよ
うに、前後輪回転速度差に基づきクラッチ締結力を増減
させ、エンジン駆動力の前後輪配分を可変とする装置が
知られていて、後輪駆動車の長所である操縦性を生かし
ながら駆動軸スリップを抑制して駆動性能を高める為、
前後輪回転速度差(後輪−前輸)とクラッチ締結力(前
輪駆動トルク)との関係を、前後輪回転速度差が小さい
時には前輪駆動トルクを小さく、前後輪回転速度差が大
きくなるに従って前輪駆動トルクが大きくなる特性が得
られる設定とし、常に前後輪回転速度差を零に収束させ
る制御としている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の駆動力配分制御装置に
あっては、左右後輪の平均車輪速と左右前輪の平均車輪
速との差で前後輪回転速度差が求められていた為、高横
加速度旋回時には、駆動力配分が急激に4輪駆動方向と
なり、アンダーステア傾向を示して操安性を悪化させて
いた。
即ち、高横加速度旋回時には、内輪空転の発生直後に内
輪空転に伴なって左右後輪の平均車輪速が急激に増大す
る為、前後輪回転速度差の急激な増大−クラッチ締結力
の急激な増大→前輪側への駆動力配分の急激な増大とい
う関係を示す。
尚、左右軸の差動回転を抑えるべく左右輪回転差に応じ
て差動制限トルクを発生するビスカスカップリング等が
搭載されている場合にも、左右後輪を完全にロックする
ものではない為、高横加速度旋回時には内輪空転の発生
がみられる。
又、前輪駆動ベースの四輪駆動車の場合には、高横加速
度旋回時に後輪駆動ベースとは逆にオーバステア傾向を
示し、操安性を悪化させる。
本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、前後輪のうち一方にはエンジン駆動力を直接伝達し、
他方にはトルク配分用クラッチを介して伝達するトルク
スプリット式の四輪駆動車において、内輪空転が発生す
るような高横加速度旋回時に操安性を向上させることを
課題とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため本発明の四輪駆動車の駆動力配
分制御装置にあっては、前後輪回転速度差の演算ベース
となるエンジン直結駆動輪速を内輪空転検出時には旋回
外輪速とした。
即ち、第1図のクレーム対応図に示すように、前後輪の
一方へのエンジン直結駆動系に対し前後輪の他方への駆
動系の途中に設けられ、伝達されるエンジン駆動力を外
部からの締結力制御で変更可能とするトルク配分用クラ
ッチaと、旋回時にエンジン直結駆動輪の内輪空転を検
出する内輪空転検出手段すと、内輪空転検出時にはエン
ジン直結駆動輪速を左右の平均車輪速に代えて旋回外輪
速とし、エンジン直結駆動輪速とクラッチ締結駆動輪速
とから前後輪回転速度差を演算する前後輪回転速度差演
算手段Cと、前記前後輪回転速度差に応じた締結力指令
値を出力する駆動力配分制御手段dと、を備えている事
を特徴とする。
(作 用) 直進走行時や低横加速度旋回時であって、内輪空転検出
手段すによりエンジン直結駆動輪の内輪空転が検出され
ない時には、前後輪回転速度差演算手段Cで左右の平均
車輪速によるエンジン直結駆動輪速とクラッチ締結駆動
輪速とから前後輪回転速度差が演算され、駆動力配分制
御手段dからはこの前後輪回転速度差に応じた締結力指
令値がトルク配分用クラッチaに出力される。
従って、駆動軸スリップの有効な抑制により良好な旋回
性能の確保と駆動性能向上との両立が達成される。
高摩擦係数路での高速旋回時等のように高横加速度旋回
時であって、内輪空転検出手段すによりエンジン直結駆
動輪の内輪空転が検出された時には、前後輪回転速度差
演算手段Cで旋回外輪速によるエンジン直結駆動輪速と
平均車輪速によるクラッチ締結駆動輪速とから前後輪回
転速度差が演算され、駆動力配分制御手段dからはこの
前後輪回転速度差に応じた締結力指令値がトルク配分用
クラ・ンチaに出力される。
従って、高横加速度旋回時における前後輪回転速度差対
応の駆動力配分制御で空転側の車輪速が制、御情報から
外される、即ち、空転側の車輸速影譬が排除されること
になる。為、内輪空転開始時の駆動力配分急変が防止さ
れると共に駆動力配分急変に伴なうステア特性の急変が
防止されることになり、操安性が向上する。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は四輪駆動車のトルクスプリット制御システム(
駆動力配分制御装置)が適用された駆動系を含む全体シ
ステム図であり、まず、構成を説明する。
実施例のトルクスプリット制御システムが適応される車
両は後輪ベースの四輪駆動車で、その駆動系には、エン
ジン1.トランスミッション2゜トランスファ入力軸3
.リヤプロペラシャフト4、リヤディファレンシャル5
.後輪6.トランスファ出力軸7.フロントプロペラシ
ャフト8゜フロントディファレンシャル9.前輪10を
備えていて、後輪6へはトランスミッション2を経過し
てきたエンジン駆動力が直接伝達され、前輪10へは前
輪駆動系である前記トランスファ入出力軸3.7間に設
けであるトランスファクラッチ装置11を介して伝達さ
れる。
そして、駆動性能と操舵性能の両立を図りながら前後輪
の駆動力配分を最適に制御するトルクスプリット制御シ
ステムは、湿式多板摩擦クラッチを内蔵した前記トラン
スファクラッチ装置11 (例えば、先願の特願昭63
−325379号の明細書及び図面を参照)と、クラッ
チ締結力となる制御油圧Pcを発生する制御油圧発生装
置20と°、制御油圧発生装置20に設けられたソレノ
イドバルブ28へ各種入力センサ30からの情報に基づ
いて所定のディザ−電流i*を出力するトルクスプリッ
トコントローラ40とを備えている。
前記油圧制御装置20は、圧力スイッチ21と第3図に
示すイグニッションスイッチ309に基づいてモータリ
レー27のコイル27aを通電または非通電とすること
で駆動制御されるモータ22と、該モータ22により作
動してリザーバタンク23から吸い上げる油圧ポンプ2
4と、該油圧ポンプ24からのポンプ吐出圧(−次圧)
をチェックバルブ25を介して蓄えるアキュムレータ2
6と、該アキュムレータ26からのライン圧(二次圧)
をトルクスプリット制御部40からのソレノイド駆動の
ディザ−電流i*により所定の制御油圧Pcに調整する
ソレノイドバルブ28とを備え、制御油圧Pcの作動油
は制御油圧パイプ29を経過してクラッチポートに供給
される。
前記各種入力センサ30としては、第3図のシステム電
子制御系のブロック図に示すように、左前輪回転センサ
30a、右前輪回転センサ30b、左後輪回転センサ3
0c、右後輪回転センサ30d、第1横加速度センサ3
0e、第2横加速度センサ30f、イグニッションスイ
ッチ3゜9、圧力スイッチ21を有する。
前記トルクスプリットコントローラ40のトルクスプリ
ット制御部は、第3図のシステム電子制御系のブロック
図に示すように、左前輪速演算回路40a、右前輪速演
算回路40b、左後輪速演算回路40c、右後輪速演算
回路40d、前輪速演算回路40e、後輪速演算回路4
0f、回転速度差演算回路409.締結力演算回路40
h。
T、−i変換回路401.ディザ−電流出力回路4゜j
、横加速度演算回路40℃、ゲイン演算回路40m、内
輪空転検出回路40nを有する。
前記トルクスプリットコントローラ40のモータ駆動制
御部は、第3図に示すように、モータリレー駆動制御回
路400.異常時に警報ランプ50を点灯させるコイル
通電異常検出回路40p。
モータリレー駆動回路40rを有する。
尚、図中、A/DはA/D変換器、D/Aはり、/A変
換器である。
次に、作用を説明する。
第4図はl 0m5ecの制御周期によりトルクスプリ
ットコントローラ40で行なわれる前後輪駆動力配分制
御作動の流れを示すフローチャートで、以下、各ステッ
プについて順に説明する。
ステップ80では、左前輪速V Vil F L *右
前輸速vWFR+左後輪速VW RL l右後輪速VW
 RRr第1横加速度YGI、第2横加速度YQ2が入
力される。
ステップ81では、上記左前輪速VWFLと右前輸速V
WFRとの平均値により前輪速VWFが演算され、上記
左後輪速VWRLと右後輪速VWFIRとの平均値によ
り後輪速VWRが演算され、第1横加速度Y。1と第2
横加速度Y。2との平均値により横加速度Y。が演算さ
れる。
ステップ$2〜ステップ87は、左旋回時の内輪空転検
出処理及び後輪速設定処理のステップである。
ステップ82では、横加速度Y6が設定横加速度値GT
H(例えば、0.7G)以上かどうかによって左旋回時
かどうかが判断され、YESの場合にはステツブ83へ
進み、Noの場合にはステップ84へ進む。
ステップ83では、左旋回時との判断に基づいて左後輪
速VWRLと右後輪速VWRRとの差が内輪空転しきい
値vTH(例えば、5km/h )以上であるかどうか
により内輪空転が検出される。
そして、ステップ83で内輪である左後輪が空転状態で
あると判断された場合には、ステップ85へ進み、タイ
マー値■1がT1+1に書き換えられる。
また、左旋回時ではない場合や左旋回時であっても内輪
空転時でない場合には、ステップ84へ進み、タイマー
値T、か丁、=01こせ・ントされる。
ステップ86では、旋回ロール以外の一時的な理由によ
る空転検出の場合を排除する為、タイマー値T、が設定
時間ty+  (例えば、50m5ec)を超えている
かどうかが判断され、■1≧tTHである場合には、ス
テップ87で、上記ステップ81で求められた左後輪速
VWRLと右後輪速V□8との平均値により後輪速V□
に代え、左旋回の場合に接地している右後輪速V□8の
値が後輪速V□として設定される。
ステップ88〜ステツプ93は、右旋回時の内輪空転検
出処理及び後輪速設定処理のステップである。
ステップ88では、横加速度Y。が設定横加速度値−6
1(例えば、−〇、7G ) 以上かどうかによって右
旋回時かどうかが判断され、YESの場合にはステップ
89へ進み、Noの場合にはステップ90へ進む。
ステップ89では、右旋回時との判断に基づいて右後輪
速VWRRと左後輪速VWRI−どの差が内輪空転しき
い値VTH(例えば、5km/h )以上であるかどう
かにより内輪空転が検出される。
そして、ステップ89で内輪である右後輪が空転状態で
あると判断された場合には、ステップ91へ進み、タイ
マー値■2がT2+1に書き換えられる。
また、右旋回時ではない場合や右旋回時であっても内輪
空転時でない場合には、ステップ90へ進み、タイマー
値T2が丁、=01こせ・ントされる。
ステップ92で1i、旋回ロール以外の一時的な理由に
よる空転検出の場合を排゛除する為、タイマー値T2が
設定時間tv+  (例えば、50m5ec)を超えて
いるかどうかが判断され、Tz>ttsである場合には
、ステップ)93で、上記ステップ81で求められた左
後輪速V□、と右後輪速V□8との平均値により後輪速
V□に代え、右旋回の場合に接地している左後輪速VW
RLの値が後輪速VWFIとして設定される。
ステップ94では、ステップ81での前輪速vwFとス
テップ81またはステップ87またはステップ93で設
定された後輪速VwFlとから前後輪回転速度差ΔVw
(=VW、l−VwF  ;但し、Δ九≧O)が演算さ
れる。
ステップ95では、前後輪回転速度差Δvwに対するク
ラ・ンチ締結力の制御ゲインKhが横加速度Y。
の逆数に基づいて下記の式で演算される。
に、=α−/YQ(但し、に。≦βh)例えば、α。=
1でβ。=10とする。
ステップ96では、制御ゲインに5と前後輪回転速度差
Δvwとによってクラッチ締結力T7が演算される(こ
れを制御特性マツプであられすと第5図のようになる)
ステップ97では、前記ステップ96で求められたクラ
ッチ締結力■。が、予め与えられたTu−i特性テーブ
ルによりソレノイド駆動電流iに変換される。
ステップ98では、ソレノイドバルブ28へディザ−電
流i* (例えば、i±0.IATOO)12)が出力
される。
次に、車両走行時に行なわれる前後輪駆動力配分制御作
動を低横加速度旋回時と高横加速度旋回時とに分けて説
明する。
(イ)低横加速度旋回時 直進走行時や低横加速度旋回時であって、ステップ82
〜ステツプ93において内輪空転が検出されない時には
、ステップ94での演算において前後輪回転速度差ΔV
wが、左前輸速VWFLと右前輪速VWFRとの平均値
による前輪速vwpと、左後輪速V□1−と右後輪速V
WRRとの平均値による後輪速V□とから演算され、こ
の前後輪回転速度差Δvwに応じたディザ−電流i*が
ソレノイドバルブ28に出力される。
従って、前後輪回転速度差ΔVwか大きくなればなるほ
どクラッチ締結力■、が増大し、前輪側への駆動力配分
が増すことから、直結駆動輪である後輪への駆動力が過
大になることによる駆動輪スリップか有効に抑制され、
良好な旋回性能の確保と駆動性能向上との両立が達成さ
れる。
さらに、横加速度Y。の逆故に応じて制御ゲインに、を
決めていることで、横加速度Y。の発生が大きく制御ゲ
インに、が小さくなる高摩擦係数路での旋回走行時には
タイトコーナブレーキが有効に防止され、また、横加速
度Y。の発生が小さく制御ゲインに7が大きくなる低摩
擦係数路での旋回走行時には4輪駆動方向の駆動力配分
となることで駆動輪スリップが最小に抑えられる。
(ロ)高横加速度旋回時 高摩擦係数路での高速旋回時等のように高横加速度旋回
時であって、ステップ82〜ステツプ93において内輪
空転が検出された時には、左旋回時には、ステップ94
での演算において前後輪回転速度差ΔVwが平均値によ
る前輪速Vwpと右後輪速VWRRによる後輪速VW1
1(ステップ87)とから演算され、右旋回時には、ス
テップ94での演算において前後輪回転速度差ΔVwが
平均値による前輪速VVIFと左後輪速VWFILによ
る後輪速V□ (ステップ93)とから演算され、この
前後輪回転速度差Δvwに応じたディザ−電流i*がソ
レノイドバルブ28に出力される。
従って、高横加速度旋回時における前後輪回転速度差対
応の駆動力配分制御で空転側の車輪速が制御情報から外
される、即ち、空転側の車輪速影響が排除されることに
なる為、内輪空転開始時の駆動力配分急変が防止される
と共に駆動力配分急変に伴なうアンダーステア特性への
急変が防止さ耗ることになり、操安性が向上する。
即ち、高横加速度が発生する左旋回の場合には、第6図
のタイムチャートに示すような作動となり、強アンダー
ステア傾向が抑制される。
尚、第7図に示すように左右後輪間に差動制限装置とし
て、ビスカスカップリングを搭載している車両でも、内
輪空転発生時に左右徒輸を完全口・ンクするものではな
い為、同様に操安性の向上効果が得られる。
第8図は、トルクスプリットコントローラ40のモータ
駆動制御部でのコイル通電制御作動の流れを示すフロー
チャートで、以下各ステップについて順次説明する。
ステップ100では、イグニッションスイッチ309と
圧力スイッチ21からのスイッチ信号が読み込まれる。
ステップ101〜ステツプ107は、イグニッションス
イッチON直後のコイル通電遅れ処理ステップである。
ステップ101では、イグニッションスイッチON直後
かどうかが判断され、スイッチON直後である場合には
、ステップ102でFSTART= 1 、 T、=0
 、 T2 = Oと設定される。
ステップ103では、FSTART= 1かどうかが判
断され、FSTART= 1の場合には、ステップ10
4以降に進み、FSTART= Oの場合にはステップ
108以降に進む。
ステップ104では、タイマー値T1が■9+1に書き
換えられ、ステップ105では、タイマー値■1が設定
時間tTH1以上かどうかが判断され、T、<tyH+
を満足する限りは、ステップ106へ進み、コイル通電
オフ指令が出力される。
尚、設定時間tyH+は、コイルをある0N10FFサ
イクル(ON時間tvH2)で無限時間通電しても焼き
付かないOFF時間、例えば、10secに設定される
一方、コイル通電オフがtTHlに達することでステッ
プ105でT1≧tTH1と判断された場合には、ステ
ップ107へ進み、FSTART= O、T、= Oと
セットされ、イグニッションスイッチON直後のコイル
通電遅れ処理が終了する。
ステップ108〜ステツプ116は、圧力スイッチ21
の0N10FF判断及びコイル通電監視処理ステップで
ある。
ステップ108では、圧力スイッチ21が○NTあるか
どうかが判断され、ONの場合には、ステ2ブ109以
降に進み、OFFの場合にはステップ115以降に進む
ステップ109では、タイマー値T2がr、+ 11.
:書き換えられ、ステップ110では、タイマー11丁
、が設定時間tTH2以上がどうがが判断され、T、<
tTH2を満足する限りは、ステップ111へ進み、コ
イル通電オン指令が出力される。
尚、設定時間tTH□は、油圧系の油洩れ、モータ系の
ハーネス断線、モータ自体の故障、圧力スイッチ21の
オン故障等のトラブルがなければ十分アキュムレータ2
6を所定値まで蓄圧できるはずの時間、例えば、30s
ecに設定される。
一方、コイル通電オンがt’rH2に達することでステ
ップ110で■2≧tTH□と判断された場合には、ス
テップ112へ進み、コイル通電オフ指令が出力される
と共に、ステップ113で警報ランプ5゜の点灯指令が
出力される。そして、ステップ114ではT7”T2 
1に書き換えられる。
又、ステップ108で圧力スイッチ21がOFFである
と判断された場合には、ステップ115でタイマー値■
2か0にセットされ、ステップ116でコイル通電オフ
指令が出力される。
従って、モータリレー27が大容量(モータに定常時3
5八、突入時に100Aの電流を通す必要がある)で、
モータコイル2アaの抵抗を小さくして接点容量を大き
くしている関係上、発熱し易く、有限時間の連続通電で
焼き付くにもがかわらず、従来のコイル通電制御におい
ては、アキュムレータ26の蓄圧レベル不足で圧力スイ
ッチ21がONである間中、コイル通電する構成となっ
ていた為、モータリレー27のコイル27aが焼き付く
場合があった。
これに対し、実施例のコイル通電制御においては、第8
図のフローチャートに示すように、イグニッションスイ
ッチON直徒は゛所定時間コイル通電を遅らせ、その後
は、圧力スイッチ21がONであろうとコイル通電時間
を所定時間に制限する制御を行なう装置とした為、モー
タリレー27のコイル27aの焼き付きが防止される。
即ち、正常時には、第9図のタイムチャートに示すよう
に、圧力スイッチ21の0N10FFに対応してコイル
通電が行なわれるが、異常時には、第10図のタイムチ
ャートに示すように、コイル通電時間がtTH2に制限
されると共に、異常を知らせる警報ランプ50が点灯す
る。
更に、警報ランプ5oの点灯と同時にイグニッションス
イッチ30gをOFF/再ONを繰り返したとしても、
第11図のタイムチャートに示すように、イングニツシ
ョンスイッチON直後の遅れ制御とコイ、ル通電時間制
限制御によりコイルオフ時間が確保(14j熱)される
ことでコイル27aの焼き付きは発生しない。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成及び制御内容はこの実施例に限られるものではな
い。
例えば、実施例では、後輪側をエンジン駆動直結にした
後輪ベースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置への適応
例を示したが、前輪側をエンジン駆動直結にした前輪ベ
ースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置へも適応出来る
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明の四輪駆動車の駆動力
配分制御装置にあっては、前後輪回転速度差の演算ベー
スとなるエンジン直結駆動輪速を内輪空転検出時には旋
回外輪速とする装置とした為、前後輪のうち一方にはエ
ンジン駆動力を直接伝達し、他方にはトルク配分用クラ
ッチを介して伝達するトルクスプリット式の四輪駆動車
において、内輪空転が発生するような高横加速度旋回時
に操安性を向上させることが出来るという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御装置を示
すクレーム対応図、第2図は実施例のトルクスプリット
制御装置(駆動力配分制御装置)を適応した四輪駆動車
の駆動系及び制御系を示す全体概略図、第3図は実施例
装置に用いられた電子制御系を示すブロック図、第4図
は前後輪駆動力配分制御作動を示すフローチャート、第
5図はな前後輪回転速度差に対するクラッチ締結力特性
図、第6図は高横加速度が発生する左旋回時での制御作
動を示すタイムチャート、第7図は左右後輪間にビスカ
スカップリングによる差動制限装置を搭載した四輪駆動
車を示す駆動系概略図、第8図はポンプモータのリレー
コイル通電制御作動の流れを示すフローチャート、第9
図は正常時のコイル通電制御を示すタイムチャート、第
10図は異常時のコイル通電制御を示すタイムチャート
、第11図は異常時にイグニッションスイッチを0N1
0FF繰り返した場合のコイル通電制御を示すタイムチ
ャートである。 a・・・トルク配分用クラッチ b・・・内輪空転検出手段 C・・・前後輪回転速度差演算手段 d・・・駆動力配分制御手段

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)前後輪の一方へのエンジン直結駆動系に対し前後輪
    の他方への駆動系の途中に設けられ、伝達されるエンジ
    ン駆動力を外部からの締結力制御で変更可能とするトル
    ク配分用クラッチと、 旋回時にエンジン直結駆動輪の内輪空転を検出する内輪
    空転検出手段と、 内輪空転検出時にはエンジン直結駆動輪速を左右の平均
    車輪速に代えて旋回外輪速とし、エンジン直結駆動輪速
    とクラッチ締結駆動輪速とから前後輪回転速度差を演算
    する前後輪回転速度差演算手段と、 前記前後輪回転速度差に応じた締結力指令値を出力する
    駆動力配分制御手段と、 を備えている事を特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制
    御装置。
JP12385189A 1989-05-17 1989-05-17 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 Pending JPH02303932A (ja)

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