JPH054533A - 車両の制御装置 - Google Patents

車両の制御装置

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JPH054533A
JPH054533A JP3156961A JP15696191A JPH054533A JP H054533 A JPH054533 A JP H054533A JP 3156961 A JP3156961 A JP 3156961A JP 15696191 A JP15696191 A JP 15696191A JP H054533 A JPH054533 A JP H054533A
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JP
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differential
vehicle
wheel
speed
inter
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JP3156961A
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English (en)
Inventor
Minoru Takada
稔 高田
Hideji Hiruta
秀司 昼田
Nobuyuki Nakamura
信之 中村
Masaru Shiraishi
優 白石
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 省電力化と走行安定性を図る 【構成】 少なくとも車軸間デファレンシャル若しくは
後輪間デファレンシャルのいずれかをロック状態として
差動制限を行う差動制限装置を有する車両の制御装置に
おいて、少なくとも車軸間デファレンシャル若しくは後
輪間デファレンシャルのいずれかに設けられた電磁クラ
ッチと、車体速に基づいて、実用走行領域、ハード走行
領域及びスリップ走行領域を設定したマップと、このマ
ップに基づいて、電磁クラッチを実用走行領域ではアン
ロック状態とし、ハード走行領域では中間ロック状態と
し、スリップ走行領域ではロック状態とする差動制限制
御手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の制御装置に係わ
り、特に差動制限装置を有する4輪駆動車の制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に4輪駆動車は、旋回時に前後輪の
軌跡差によるスリップの発生を防止するために、前後輪
の車軸間にセンタデファレンシャル、前輪間にフロント
デファレンシャル、後輪間にリヤデファレンシャルをそ
れぞれ設けている。このような4輪駆動車が、例えば特
開昭62−166114号公報に記載されている。この
公報には、油圧によりロック状態及びアンロック状態の
作動状態が定まるフロントデファレンシャル、リヤデフ
ァレンシャル及びセンタデファレンシャルを備えた4輪
駆動車が、開示されている。
【0003】この従来の4輪駆動車は、各車輪の車輪速
度信号と操舵角信号とを制御回路に入力し、これらの値
に基づいて悪路判定、直進判定、加速判定、制動判定を
行い、各種の走行状態に対応して、フロントデファレン
シャル、リヤデファレンシャル及びセンタデファレンシ
ャルの作動状態を設定し、操縦安定性、制動性、加速性
などの向上を図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の4輪駆動車においては、各デファレンシャルの作動
状態の設定が、各車輪の車輪速度信号と操舵角信号のみ
の値に基づいてなされものであるため、車両の走行速度
については、何ら考慮されていない。そのためセンタデ
ファレンシャル及びリヤデファレンシャルを電磁クラッ
チを用いて作動する場合、このような従来のものにおい
ては、省電力化を図ることができなく、さらに走行安定
性に問題があった。
【0005】そこで本発明は、従来の技術の問題点を解
決するためになされたものであり、省電力化及び走行安
定性の両立を図った車両の制御装置を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、少なくとも車軸間デファレンシャル若し
くは後輪間デファレンシャルのいずれかをロック状態と
して差動制限を行う差動制限装置を有する車両の制御装
置において、少なくとも車軸間デファレンシャル若しく
は後輪間デファレンシャルのいずれかに設けられた電磁
クラッチと、車体速に基づいて、実用走行領域、ハード
走行領域及びスリップ走行領域を設定したマップと、こ
のマップに基づいて、電磁クラッチを実用走行領域では
アンロック状態とし、ハード走行領域では中間ロック状
態とし、スリップ走行領域ではロック状態とする差動制
限制御手段と、を有することを特徴としている。
【0007】このように構成された本発明においては、
ハード走行領域を判別した場合、電磁クラッチを中間ロ
ック状態とすることにより、電磁クラッチに供給される
電流値が小さくなり省電力化を図ることができ、一方少
なくとも車軸間デファレンシャル若しくは後輪間デファ
レンシャルのいずれかが中間ロック状態とされているた
め、走行安定性もあわせて確保することができる。
【0008】また本発明は、少なくとも車軸間デファレ
ンシャル若しくは後輪間デファレンシャルのいずれかを
ロック状態として差動制限を行う差動制限装置を有する
車両の制御装置において、少なくとも車軸間デファレン
シャル若しくは後輪間デファレンシャルのいずれかに設
けられた電磁クラッチと、低速時にはエンジン出力が小
さい状態から電磁クラッチの差動制限力を徐々に増大さ
せ、高速時にはエンジン出力が大きくなった状態で急激
に電磁クラッチの差動制限力を増大させるように制御す
る差動制限制御手段と、を有することを特徴としてい
る。
【0009】このように構成された本発明においては、
低速時においてはエンジン出力が小さい場合でもスリッ
プの発生する可能性が高いため、エンジン出力が小さい
状態から電磁クラッチの差動制限力を徐々に増大させ、
省電力化と走行安定性の両者を確保している。また高速
時にはエンジン出力が大きくなった状態で急激に電磁ク
ラッチの差動制限力を増大させ、省電力化と走行安定性
の両者を確保している。
【0010】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の車両の制御装置の全体構
成を示す全体構成図である。先ず、図1に示された車両
の動力伝達系を説明する。10はエンシンであり、この
エンジン10にはトランスミッション11が接続され、
このトランスミッション11にはトランスファ12が接
続されている。このトランスファ12には、エンジン1
0からの出力を前輪側に伝達するフロント・プロペラシ
ャフト13及び後輪側に伝達するリヤ・プロペラシャフ
ト14がそれぞれ接続されている。このフロント・プロ
ペラシャフト13には、フロント・アクスル15を介し
て前輪16が接続されている。またリヤ・プロペラシャ
フト14には、リヤ・アクスル17を介して後輪18が
接続されている。さらにトランスファ12にはセンタ・
デファレンシャル20(以下、センタデフという。)、
フロント・アクスル15にはフロント・デファレンシャ
ル21(以下、フロントデフという。)、リヤ・アクス
ル17にはリヤ・デファレンシャル22(以下、リヤデ
フという。)がそれぞれ設けられている。
【0011】また各前輪16及び各後輪18には、各車
輪の車輪速を検出する車輪速センサ30がそれぞれ取り
付けられている。32はスロットルセンサであり、この
スロットルセンサ32によりエンジン10の出力を表す
スロットル開度を検出する。ハンドル34には舵角セン
サ36が設けられ、ハンドル舵角を検出する。40はエ
ンジン用コントロール・ユニットであり、このエンジン
用コントロール・ユニット40にはスロットルセンサ3
2からスロットル開度が入力される。43はデファレン
シャル用コントロール・ユニットであり、このデファレ
ンシャル用コントロール・ユニット43には、バッテリ
ー45が接続されている。このデファレンシャル用コン
トロール・ユニット43には、スロットルセンサ32か
らスロットル開度、各車輪速センサ30から各車輪の車
輪速及び舵角センサ36からハンドル舵角がそれぞれ入
力される。これらの各入力された値に基づいて、デファ
レンシャル用コントロール・ユニット43から、センタ
デフ20へセンタデフ電流、リヤデフ22へはリヤデフ
電流がそれぞれ供給され、これらの電流値に基づいてセ
ンタデフ20及びリヤデフ22がアンロック状態、中間
ロック状態、完全ロック状態とされる。
【0012】図2は、センタデフに設けられた電磁多板
クラッチを示す断面図である。センタデフ20には、電
磁多板クラッチ50が設けられ、この電磁多板クラッチ
50によりセンタデフ20がアンロック状態、中間ロッ
ク状態、完全ロック状態とされる。この電磁多板クラッ
チ50は、フロント・プロペラシャフト13とリヤ・プ
ロペラシャフト14との差動を制限できるものであれ
ば、どのような形式のものでもよい。その一例を図2に
示す。図2において、電磁多板クラッチ50は複数枚の
インナディスクとアウタディスクとよりなるクラッチ板
51及びこのクラッチ板51へ押圧力を生じさせるアク
チュエータ52から構成されている。また53は軸受、
54は一方のプロペラシャフトに伝動連結する伝動部
材、55は他方のプロペラシャフトに伝動連結する伝動
部材である。アクチュエータ52は、ソレノイド56に
電流が流れる時に発生する磁力によってアーマチュア5
7がクラッチ板51を押圧するように構成されている。
この電磁多板クラッチ50においては、ソレノイド56
に流れる電流とクラッチ板51を摩擦係合させる押圧力
すなわち電磁多板クラッチ50で発生するトルクとが比
例関係にあるので、センタデフ20の作動回転数を電流
の増減により連続的に変化させることができる。
【0013】リヤデフ22においても、電磁多板クラッ
チが設けられているが、図2に示すものと同様の構成の
ためその説明は省略する。またフロントデフ21には、
操作性向上を図るためこのような差動制限を行う電磁多
板クラッチは設けられていない。次に図3乃至図15を
参照してデファレンシャル用コントロール・ユニット4
3における制御内容を説明する。これらの図において、
符号Pはフローチャートにおける各ステップを示す。
【0014】図3は車体速演算ルーチンを示すフローチ
ャートである。図3に示すように、P10において各車
輪速Nfr、Nfl、Nrr、Nrlを入力する。ここで、Nfr
は右前輪の車輪速、Nflは左前輪の車輪速、Nrrは右後
輪の車輪速、Nrlは左後輪の車輪速をそれぞれ表してい
る。次にP11において、これらの各車輪速Nfr、Nf
l、Nrr、Nrlの内の最低値を車体速Vspと定義する。
【0015】図4はセンタデフ差動回転数演算ルーチン
を示すフローチャートである。図4に示すように、P2
0において各車輪速Nfr、Nfl、Nrr、Nrlを入力す
る。次にP21において、回転差であるセンタデフ差動
回転数ΔNcを求める。図5はリヤデフ差動回転数演算
ルーチンを示すフローチャートである。図5に示すよう
に、P30において後輪の各車輪速Nrr、Nrlを入力す
る。次にP31において、リヤデフ差動回転数ΔNrを
求める。
【0016】図6は車体加速度算出ルーチンを示すフロ
ーチャートである。図6に示すように、P40において
車体速Vspを入力し、次にP41において、車体加速度
ΔVspを求める。図7はスロットル開度変化率算出ルー
チンを示すフローチャートである。図7に示すように、
P50においてスロットル開度TVOを入力し、次にP
51において、スロットル開度変化率ΔTVOを求め
る。
【0017】次にセンタデフ及びリヤデフの差動制限力
の制御を行う際用いるマップ1乃至6について図8乃至
図13を参照して説明する。これらのマップ1乃至6に
おいては、通常走行を行う実用走行領域(A)、アクセ
ルを踏み込んで悪路を走行する場合のようなスリップの
起こりやすいハード走行領域(B)及びスリップが生じ
ていると考えられるスリップ走行領域(C)が設定され
ている。これらの領域は、実車において頻度分布をと
り、統計的に設定したものである。
【0018】図8は、実用走行領域(A)、ハード走行
領域(B)及びスリップ走行領域(C)と、ハンドル舵
角θH 及び車体速Vspの関係を表すマップ1を示す。こ
のマップ1においては、車体速Vspが大きくなるほどハ
ンドル舵角θH が小さくてもスリップ走行領域(C)と
なるように各領域が設定されている。図9は、実用走行
領域(A)及びスリップ走行領域(C)と、センタデフ
差動回転数ΔNc(若しくはリヤデフ差動回転数ΔN
r)及び車体速Vspの関係を表すマップ2を示す。この
マップ1においては、センタデフ差動回転数ΔNcが大
きいと、低速時には旋回しており、高速時にはスリップ
していると考えられるため、車体速Vspが大きくなるほ
どセンタデフ差動回転数ΔNcが小さくてもスリップ走
行領域(C)となるように各領域が設定されている。
【0019】図10は、実用走行領域(A)、ハード走
行領域(B)及びスリップ走行領域(C)と、車体加速
度ΔVsp及び車体速Vspの関係を表すマップ3を示す。
このマップ3においては、低速時で加速度が大きければ
スリップしていると考えられ、中速時にはスリップしに
くく、高速時で加速度が大きければハードな走行を行っ
ていると考えられるため、車体加速度ΔVspが小さくて
も低速時と高速時にスリップ走行領域(C)となるよう
に各領域が設定されている。また減速度が生じている場
合は、低速時ほど急ブレーキにより車輪がロックされて
いると考えられるため、低速時ほど車体加速度ΔVspの
減速度が小さくてもスリップ走行領域(C)となるよう
に各領域が設定されている。このマップ3において、車
体加速度ΔVspの代わりに、駆動輪の加速度、エンジン
回転数の変化率若しくはR/Lラインとギア段とで求め
られる車輪にかかるトルクの変化率を用いてもよい。
【0020】図11は、実用走行領域(A)及びハード
走行領域(B)と、スロットル開度変化率ΔTVO及び
車体速Vspの関係を表すマップ4を示す。このマップ4
においては、スロットル開度変化率ΔTVOが小さくて
も、低速時と高速時にハード走行領域(B)となるよう
に各領域が設定されている。図12は、実用走行領域
(A)及びハード走行領域(B)と、スロットル開度T
VO及び車体速Vspの関係を表すマップ5を示す。この
マップ5においては、中速時にスロットル開度TVOが
小さい場合にハード走行領域(B)となるように各領域
が設定されている。
【0021】図13は、実用走行領域(A)及びハード
走行領域(B)と、車体速Vspの関係を表すマップ6を
示す。このマップ6においては、高速時にハード走行領
域(B)となるように各領域が設定されている。図14
は、センタデフ電流値Ic(若しくはリヤデフ電流値I
r)と、車体速Vsp及びスロットル開度TVOとの関係
を表す基本マップを示す。
【0022】次にこれらのマップ1乃至6及び基本マッ
プを用いたセンタデフ電流値電流値Ic(若しくはリヤ
デフ電流値Ir)の設定ルーチンについて、図15を参
照して説明する。図15はセンタデフ電流値電流値Ic
(若しくはリヤデフ電流値Ir)の設定ルーチンを示す
フローチャートである。先ず、P60において、車体速
Vsp、ハンドル舵角θH 、センタデフ差動回転数ΔNc
(若しくはリヤデフ差動回転数ΔNr)、車体加速度Δ
Vsp、スロットル開度TVO及びスロットル開度変化率
ΔTVOが、入力される。次にP61において、マップ
1〜6にて車両の走行状態が、実用走行領域(A)、ハ
ード走行領域(B)若しくはスリップ走行領域(C)の
どの領域かを判定する。車両の走行状態が、スリップ走
行領域(C)でもなく(P62)、ハード走行領域
(B)でもない(P63)すなわち実用走行領域(A)
と判別された場合、P64において、「Ic=0」と設
定される。ここで「Ic=0」と設定されると、センタ
デフ20は、アンロック状態となる。P62において、
少なくとも1つのマップにてスリップ走行領域(C)と
判定された場合は、P65において、「Ic=Ima
x」と設定される。「Ic=Imax」と設定される
と、センタデフ20は、完全ロック状態となる。P63
において、少なくとも1つのマップにてハード走行領域
(B)判定された場合は、P66において、Icは基本
マップに基づいて設定される。この場合、センタデフ2
0は、中間ロック状態となる。
【0023】またリヤデフ22のリヤデフ電流値Irに
ついても、同様に設定される。この実施例においては、
ハード走行領域(B)と判別した場合、センタデフ20
及びリヤデフ22を中間ロック状態とすることにより、
センタデフ20及びリヤデフ22に設けられた電磁多板
クラッチ50に供給される電流値が小さくなり省電力化
を図ることができ、一方センタデフ20は中間ロック状
態とされているため、走行安定性もあわせて確保するこ
とができる。
【0024】次に図16を参照して本発明の他の実施例
について説明する。図16はセンタデフ電流値Ic(若
しくはリヤデフ電流値Ir)と、エンジン出力を表すス
ロットルスロットル開度TVO及び車体速(高速、中
速、低速)の関係を示すマップである。この実施例にお
いては、低速時にはエンジン出力を示すスロットルスロ
ットル開度TVOが小さい状態からセンタデフ20(若
しくはリヤデフ22)の差動制限力を徐々に増大させ、
高速時にはスロットルスロットル開度TVOが大きくな
った状態で急激にセンタデフ20(若しくはリヤデフ2
2)の差動制限力を増大させるように制御している。ま
たスロットルスロットル開度TVOが所定値以上になっ
た場合は、センタデフ電流値Icを「Ic=Imax」
と設定している。
【0025】この実施例においては、低速時においては
エンジン出力が小さい場合でもスリップの発生する可能
性が高いため、エンジン出力が小さい状態からセンタデ
フ20(若しくはリヤデフ22)のセンタデフ電流値I
cの値を徐々に増大させ、省電力化と走行安定性の両者
を確保している。また高速時には急加速時にスリップの
発生する可能性が高いため、スロットルスロットル開度
TVOが大きくなった状態で急激にセンタデフ20(若
しくはリヤデフ22)のセンタデフ電流値Icの値を増
大させ、省電力化と走行安定性の両者を確保している。
【0026】この実施例においては、エンジン出力を表
すスロットルスロットル開度TVOの代わりに、図17
及び図18に示すように、センタデフ差動回転数ΔNc
及びリヤデフ差動回転数ΔNrを用いてもよい。すなわ
ち、図17は、センタデフ電流値Ic及びセンタデフ差
動回転数ΔNcと、車体速(高速、中速、低速)の関係
を示すマップであり、図18は、リヤデフ電流値Ir及
びリヤデフ差動回転数ΔNrと、車体速(高速、中速、
低速)の関係を示すマップである。これらの図17及び
図18も、図16と同様な特性を有する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、省
電力化及び走行安定性の両立を図ることできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の車両の制御装置の全体構成を
示す全体構成図である。
【図2】図2は、センタデフに設けられた電磁多板クラ
ッチを示す断面図である。
【図3】図3は車体速演算ルーチンを示すフローチャー
トである。
【図4】図4はセンタデフ差動回転数演算ルーチンを示
すフローチャートである。
【図5】図5はリヤデフ差動回転数演算ルーチンを示す
フローチャートである。
【図6】図6は車体加速度算出ルーチンを示すフローチ
ャートである。
【図7】図7はスロットル開度変化率算出ルーチンを示
すフローチャートである。
【図8】図8は、実用走行領域(A)、ハード走行領域
(B)及びスリップ走行領域(C)と、ハンドル舵角θ
H 及び車体速Vspの関係を表すマップ1を示す。
【図9】図9は、実用走行領域(A)及びスリップ走行
領域(C)と、センタデフ差動回転数ΔNc(若しくは
リヤデフ差動回転数ΔNr)及び車体速Vspの関係を表
すマップ2を示す。
【図10】図10は、実用走行領域(A)、ハード走行
領域(B)及びスリップ走行領域(C)と、車体加速度
ΔVsp及び車体速Vspの関係を表すマップ3を示す。
【図11】図11は、実用走行領域(A)及びハード走
行領域(B)と、スロットル開度変化率ΔTVO及び車
体速Vspの関係を表すマップ4を示す。
【図12】図12は、実用走行領域(A)及びハード走
行領域(B)と、スロットル開度TVO及び車体速Vsp
の関係を表すマップ5を示す。
【図13】図13は、実用走行領域(A)及びハード走
行領域(B)と、車体速Vspの関係を表すマップ6を示
す。
【図14】図14は、センタデフ電流値Ic(若しくは
リヤデフ電流値Ir)と、車体速Vsp及びスロットル開
度TVOとの関係を表す基本マップを示す。
【図15】図15はセンタデフ電流値電流値Ic(若し
くはリヤデフ電流値Ir)の設定ルーチンを示すフロー
チャートである。
【図16】図16はセンタデフ電流値Ic(若しくはリ
ヤデフ電流値Ir)と、エンジン出力を表すスロットル
スロットル開度TVO及び車体速(高速、中速、低速)
の関係を示すマップである。
【図17】図17はセンタデフ電流値Ic及びセンタデ
フ差動回転数ΔNcと、車体速(高速、中速、低速)の
関係を示すマップである。
【図18】図18はリヤデフ電流値Ir及びリヤデフ差
動回転数ΔNrと、車体速(高速、中速、低速)の関係
を示すマップである。
【符号の説明】
10 エンジン 16 前輪 18 後輪 20 センタ・デファレンシャル(センタデフ) 22 リヤ・デファレンシャル(リヤデフ) 30 車輪速センサ 32 スロットルセンサ 36 舵角センサ 43 デファレンシャル用コントロール・ユニット 50 電磁多板クラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 優 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも車軸間デファレンシャル若し
    くは後輪間デファレンシャルのいずれかをロック状態と
    して差動制限を行う差動制限装置を有する車両の制御装
    置において、少なくとも車軸間デファレンシャル若しく
    は後輪間デファレンシャルのいずれかに設けられた電磁
    クラッチと、車体速に基づいて、実用走行領域、ハード
    走行領域及びスリップ走行領域を設定したマップと、こ
    のマップに基づいて、電磁クラッチを実用走行領域では
    アンロック状態とし、ハード走行領域では中間ロック状
    態とし、スリップ走行領域ではロック状態とする差動制
    限制御手段と、を有することを特徴とする車両の制御装
    置。
  2. 【請求項2】 上記差動制限制御手段は、中間ロック状
    態における差動制限力の大きさを車体速とエンジン出力
    に基づいて設定することを特徴とする請求高1記載の車
    両の制御装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも車軸間デファレンシャル若し
    くは後輪間デファレンシャルのいずれかをロック状態と
    して差動制限を行う差動制限装置を有する車両の制御装
    置において、少なくとも車軸間デファレンシャル若しく
    は後輪間デファレンシャルのいずれかに設けられた電磁
    クラッチと、低速時にはエンジン出力が小さい状態から
    電磁クラッチの差動制限力を徐々に増大させ、高速時に
    はエンジン出力が大きくなった状態で急激に電磁クラッ
    チの差動制限力を増大させるように制御する差動制限制
    御手段と、を有することを特徴とする車両の制御装置。
  4. 【請求項4】 少なくとも車軸間デファレンシャル若し
    くは後輪間デファレンシャルのいずれかをロック状態と
    して差動制限を行う差動制限装置を有する車両の制御装
    置において、少なくとも車軸間デファレンシャル若しく
    は後輪間デファレンシャルのいずれかに設けられた電磁
    クラッチと、低速時には車軸間デファレンシャル又は後
    輪間デファレンシャルの差動回転数が小さい状態から電
    磁クラッチの差動制限力を徐々に増大させ、高速時には
    上記差動回転数が大きくなった状態で急激に電磁クラッ
    チの差動制限力を増大させるように制御する差動制限制
    御手段と、を有することを特徴とする車両の制御装置。
JP3156961A 1991-06-27 1991-06-27 車両の制御装置 Pending JPH054533A (ja)

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JP3156961A JPH054533A (ja) 1991-06-27 1991-06-27 車両の制御装置
US07/904,007 US5289895A (en) 1991-06-27 1992-06-24 Control system for vehicle with differential restricting device
KR1019920011163A KR950010221B1 (ko) 1991-06-27 1992-06-26 차량의 제어장치

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JPH054533A true JPH054533A (ja) 1993-01-14

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JP3156961A Pending JPH054533A (ja) 1991-06-27 1991-06-27 車両の制御装置

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JP (1) JPH054533A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002087105A (ja) * 2000-09-14 2002-03-26 Mitsubishi Motors Corp 車両用差動制限装置

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JP2002087105A (ja) * 2000-09-14 2002-03-26 Mitsubishi Motors Corp 車両用差動制限装置

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