JPH0729557B2 - 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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JPH0729557B2
JPH0729557B2 JP1089968A JP8996889A JPH0729557B2 JP H0729557 B2 JPH0729557 B2 JP H0729557B2 JP 1089968 A JP1089968 A JP 1089968A JP 8996889 A JP8996889 A JP 8996889A JP H0729557 B2 JPH0729557 B2 JP H0729557B2
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俊郎 松田
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch

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、減速時における駆動力配分
制御に関する。
(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63−203421号公報に記載されている装置が知
られている。
この従来出典には、加速時や低摩擦係数路走行時等で駆
動輪スリップが発生する時には、前後輪回転速度差に基
づきクラッチ締結力を増大させると共に、前後輪回転速
度差に対するクラッチ締結力の増大ゲインを横加速度に
応じて変化させ、路面摩擦係数に対応して高い操安性や
駆動性能が発揮される装置が示されている。
尚、アクセルOFF操作等により直結駆動輪回転速度が締
結駆動輪回転速度より小さくなる減速時には前後輪回転
速度差の発生にかかわらずクラッチ締結力を零としてい
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、直結駆動輪回転速度が締結駆動輪回転速度よ
り小さくなる減速時には前後輪回転速度差の発生にかか
わらずクラッチ締結力を零とする為、減速旋回時には、
車両ロールに伴なう車両重心の旋回外側への移動と直結
駆動輪である左右後輪に発生する制動力とで車両を旋回
方向に転回させようとするモーメントが発生し、車両回
頭性は高まるものの、このモーメントの発生が抑制され
ないことでドリフトアウトやタックインさらには車両ス
ピンにまで至ることがあり、充分な車両挙動安定性が得
られない。
また、直結駆動輪回転速度が締結駆動輪回転速度より大
きくなる時の制御内容を減速側に適応した場合には、前
後輪回転速度差の小さい領域でもクラッチ締結力が付与
され4輪駆動状態が維持される為、タックイン方向のモ
ーメント発生は有効に抑制され車両挙動安定性は高まる
ものの、車両回頭性が不充分でアンダーステア特性を示
す。
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、減速時に車両回頭
性向上と車両挙動安定性向上との両立を図ることを課題
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
分制御装置では、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、前後輪の回転速度差を検出する
前後輪回転速度差検出手段bと、直結駆動輪回転速度が
締結駆動輪回転速度より大きくなる加速時は、前後輪回
転速度差が大きいほど強い締結力指令値を前記トルク配
分用クラッチaに出力し、直結駆動輪回転速度が締結駆
動輪回転速度より小さくなる減速時は、前後輪回転速度
差の小さい領域で前後輪回転速度差の発生に拘らず一定
で最小値の締結力指令値とする不感帯を設け、この不感
帯を超える領域で前後輪回転速度差が大きいほど強い締
結力指令値を前記トルク配分用クラッチaに出力する駆
動力配分制御手段cと、を備えている事を特徴とする。
(作 用) アクセルの踏み込み操作をしながらの走行時等で、直結
駆動輪回転速度が締結駆動輪回転速度より大きくなる加
速時は、駆動力配分制御手段cにおいて、前後輪回転速
度差検出手段bにより検出される前後輪回転速度差が大
きいほど強い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、前後輪への駆動力配分が駆動輪の加速スリップ
を抑制するべく最適に制御される。
アクセルの足離し操作をしながらの走行時等で、直結駆
動輪回転速度が締結駆動輪回転速度より小さくなる減速
時は、駆動力配分制御手段cにおいて、前後輪回転速度
差の小さい領域で前後輪回転速度差の発生に拘らず一定
で最小値の締結力指令値とする不感帯が設けられる。そ
して、この不感帯を超える領域で前後輪回転速度差検出
手段bにより検出される前後輪回転速度差が大きいほど
強い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、大きな横加速度が発生する高摩擦係数路でのア
クセルOFF旋回時等では、旋回初期に車両回頭性が高ま
り、旋回中期から後期にかけては車両挙動安定性が高ま
る。
すなわち、減速旋回初期の不感帯領域では、前後輪回転
速度差の発生に拘らず一定で最小値の締結力指令値とさ
れることで、ほぼ直結駆動輪にのみエンジン駆動力が配
分される状態となり、車両ロールに伴う車両重心の旋回
外側への移動と直結駆動輪に発生する制動力とで車両を
旋回方向に転回させようとするモーメントが発生し、車
両回頭性が高まる。
そして、旋回中期から後期にかけての不感帯を超える領
域では、減速スリップによる前後輪回転速度差が大きい
ほど強くクラッチが締結されるため、駆動力配分が4輪
駆動方向に制御されることになり、直結駆動輪側でのタ
ックイン方向のモーメントが締結駆動輪側でのタックイ
ン方向と逆方向のモーメントによる打ち消し作用で有効
に抑制され、車両挙動安定性が高まる。
(第1実施例) まず、構成を説明する。
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及び4輪ア
ンチロックブレーキ制御システムが適用された制動系を
含む全体システム図であり、まず、トルクスプリット制
御システムの構成を説明する。
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間に設けて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を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63−3253
79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ソレノイド駆動
電流IETSを出力するコントロールユニットC/Uのトルク
スプリット制御部40と、各種の異常時に点灯する警報ラ
ンプ50とにより構成される。
前記油圧制御装置20は、リリーフスイッチ21により駆動
または停止するモータ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24と、該油
圧ポンプ24からのポンプ吐出圧(一次圧)をチェックバ
ルブ25を介して蓄えるアキュムレータ26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電流IETS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30
a,右前輪回転センサ30b,左後輪回転センサ30c,右後輪回
転センサ30d,アクセル開度センサ30e,横加速度センサ30
f,駆動電流センサ30g,制御油圧センサ30h,前輪軸トルク
センサ30iを有する。
前記トルクスプリット制御部40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40f,
回転速度差演算回路40g,前記横加速度センサ30fからの
信号Ygのオフセット量を補正する横加速度出力値補正回
路40h,ゲイン演算回路40i,締結力演算回路40j,ディザ信
号発生回路40k,ソレノイド駆動回路40l,回転速度差出力
値異常検出回路40m,横加速度センサ異常検出回路40n,ク
ラッチ異常検出回路40o,異常判断しきい値回路40p,フェ
イルセーフ回路40qを有する。
前記警報ランプ50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、回転速度差異常警報ラン
プ50a,横加速度センサ異常警報ランプ50b,クラッチ異常
警報ランプ50cを有する。
次に、第2図及び第3図により4輪アンチロックブレー
キ制御システムの構成を説明する。
実施例の4輪アンチロックブレーキ制御システムが適応
される制動系は、第2図に示すように、ブレーキペダル
60,ブースタ61,マスタシリンダ62,アクチュエータ63,ホ
イールシリンダ64a,64b,64c,64d,ブレーキ配管65,66a,6
6b,66c,66dを備えている。
そして、車体速と各車輪速とから求められる各輪のスリ
ップ率を0.15〜0.3付近に収束する様に制動力制御を行
なうことで急制動時や低μ路制動時において車輪ロック
を防止する4輪アンチロックブレーキ制御システムは、
3位置切換ソレノイドバルブや油圧ポンプモータを有す
る前記アクチュエータ63と、該アクチュエータ63に対し
各種入力センサ30からの情報に基づいてブレーキ液圧の
増圧,減圧,保持の駆動指令を出力するコントロールユ
ニットC/Uのアンチロックブレーキ制御部70と、各種の
異常時に点灯する警報ランプ50とにより構成される。
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、前後加速度センサ30
jを有し、必要情報をもたらす左前輪回転センサ30a,右
前輪回転センサ30b,左後輪回転センサ30c,右後輪回転セ
ンサ30d等はトルクスプリット制御システムと共用して
いる。
前記アンチロックブレーキ制御部70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、車体速演算回
路70a,アンチロック制御回路70b,アクチュエータ駆動回
路70c,前後加速度センサ異常検出回路70c,フェイルセー
フ回路70dを有する。
前記警報ランプ50としては、前後加速度センサ異常警報
ランプ50dを有する。
次に、作用を説明する。
第4図はトルクスプリット制御部40での前後輪駆動力配
分制御作動の流れを示すフローチャートであり、まず、
制御作動の流れを各ステップ順に説明する。
ステップ80では、各車輪回転センサ30a,30b,30c,30dと
横加速度センサ30fから左前輪回転数NFL,右前輪回転数N
FR,左後輪回転数NRL,右後輪回転数NRR,横加速度Ygのセ
ンサ信号が読み込まれる。
ステップ81では、ステップ80で読み込まれた左前輪回転
数NFL,右前輪回転数NFR,左後輪回転数NRL,右後輪回転数
NRRのそれぞれから左前輪速VWFL,右前輪速VWFR,左後輪
速VWRL,右後輪速VWRRが演算される。
ステップ82では、上記左前輪速VWFLと右前輪速VWFRとか
ら前輪速VWFが演算される。
ステップ83では、上記左後輪速VWRLと右後輪速VWRRとか
ら後輪速VWRが演算される。
ステップ84では、前輪速VWFと後輪速VWRとから前後輪回
転速度差△VW(=VWR−VWF)が演算される。
ステップ85では、横加速度補正値Yg′の逆数によりゲイ
ンKが演算される。
ステップ86では前後輪回転速度差△VWが0を含む正の値
か負の値かどうかが判断される。そして、このステップ
86で△VW≧0と判断された場合には、ステップ87へ進
み、また、△VW<0と判断された場合には、ステップ88
以降へ進む。
ステップ87では、ステップ84で演算により求められた前
後輪回転速度差△VWがそのまま最終前後輪回転速度差△
VW として設定される。
ステップ88では、横加速度補正値Yg′と不感帯幅演算式
(特性図にあらわすと第5図の関係を持つ)により横加
速度補正値Yg′に応じた不感帯幅△VHが求められる。
ステップ89では、ステップ84で演算により求められた前
後輪回転速度差絶対値|△VW|と前記不感帯幅△VHの差
分値が演算され、この値と0(ゼロ)との比較により差
分値が0より小さい時には0が最終前後輪回転速度差△
VW として設定され、差分値が0より大きい時にはその
値が最終前後輪回転速度差△VW として設定される。
ステップ90では、ステップ87またはステップ89で求めら
れた最終前後輪回転速度差△VW とゲインKと締結力演
算式(マップにあらわすと第6図に示す関係を持つ)か
らクラッチ締結力TMが演算される。
ステップ91では、前記ステップ90で求められたクラッチ
締結力TMが得られるソレノイド駆動電流IETSがソレノイ
ドバルブ28へ出力される。
次に、アクセルON操作を伴なう駆動輪スリップ発生時の
作用と、アクセルOFF操作を伴なう減速旋回時の作用に
ついて説明する。
(イ)駆動輪スリップ発生時 アクセルON操作を伴なう発進時や加速時や低摩擦係数路
走行時等で駆動輪スリップが生じた時には、演算で求め
られる前後輪回転速度差△VWが正の値となり、第4図に
おいてステップ86→ステップ87→ステップ90→ステップ
91へと進む流れとなる。
従って、前後輪回転速度差△VW大きくなればなるほどク
ラッチ締結力TM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が抑制される。
さらに、横加速度補正値Yg′に応じてゲインKを決める
ことで横加速度補正値Yg′の発生が大きい高路面摩擦係
数路での走行時にはゲインKを小さくしてタイトコーナ
ブレーキ等を有効に防止し、また、横加速度Ygの発生が
小さくタイトコーナブレーキがほとんど問題とならない
低摩擦係数路での走行時にはゲインKを大きくし、4輪
等配分方向の駆動力配分とすることで駆動輪スリップの
発生が最小に抑えられる。
(ロ)減速旋回時 アクセルOFF操作を伴なう減速旋回時には、エンジンブ
レーキにより直結駆動輪である後輪に制動力が作用し、
後輪回転速度VWRが前輪回転速度VWFより小さくなる関係
を示し、演算で求められる前後輪回転速度差△VWが負の
値となり、第4図においてステップ86→ステップ88→ス
テップ89→ステップ90→ステップ91への進む流れとな
る。
従って、減速旋回時には、横加速度補正値Yg′の大きさ
に比例した不感帯幅△VHが設定されることになり、前後
輪回転速度差△VWの小さい旋回初期の不感帯幅△VHの領
域で直結駆動輪である後輪にのみ駆動力が配分される後
輪駆動状態となり、車両ロールに伴なう車両重心の旋回
外側への移動と左右後輪に発生する制動力とで車両を旋
回方向に転回させようとするモーメントが発生し、車両
回頭性が高まる。
そして、前後輪回転速度差△VWの小さい不感帯幅△VH
領域を超えた旋回中期から旋回後期にかけては、通常の
制御に復帰して前後輪回転速度差△VWが大きいほど4輪
駆動方向に駆動力配分が制御される為、後輪側でのタッ
クイン方向のモーメントが前輪側でのタックイン方向と
逆方向のモーメントによる打ち消し作用で有効に抑制さ
れ、車両挙動安定性が高まる。
さらに、前記不感帯幅△VHは旋回時に発生する横加速度
の大きさに比例して増大する幅が与えられる為、車両回
頭性と車両挙動安定性との両立バランスが路面摩擦係数
に適合したバランス関係を得ることが出来る。
即ち、タイヤグリップ性が良く横加速度が大きく発生す
る乾燥舗装路等の高摩擦係数路では、大きな不感帯幅△
VHとなり、大きなタックイン方向のモーメント発生によ
り高い回頭性が得られることで、ドライバーの期待に応
えた高い回頭旋回性能を示すし、また、雨や雪路等の低
摩擦係数路では、小さな不感帯幅△VHとなり、回頭性よ
りも車両挙動安定性が重視された旋回性能を示す。
(第2実施例) 上記第1実施例のトルクスプリット制御システムは、減
速旋回時においては横加速度の発生がある限り所定の不
感帯幅△VHを設定する例であるのに対し、この第2実施
例のトルクスプリット制御システムは、減速旋回時のう
ち所定の横加速度が発生した時にのみ不感帯幅△VHO
設定する例である。
まず、構成に関しては、第1実施例のトルクスプリット
制御システムと同様であるので説明を省略する。
次に、作用を説明する。
第7図はトルクスプリット制御部40での前後輪駆動力配
分制御作動の流れを示すフローチャートであり、まず、
制御作動の流れを各ステップ順に説明する。
ステップ80〜ステップ86は第1実施例の場合と同様であ
り、ステップ86で△VW≧0と判断された場合にはステッ
プ92へ進み、また、△VW<0と判断された場合にはステ
ップ93以降へ進む。
ステップ92では、第8図または第9図の特性Aと、ステ
ップ85で求められたゲインKと、ステップ84で演算によ
り求められた前後輪回転速度差△VWとに基づいてクラッ
チ締結力TMが演算される。
ステップ93では、横加速度補正値Yg′が不感帯幅△VHO
の設定しきい値として横加速度設定値YgO以上かどうか
判断される。
そして、Yg′<YgOの場合にはステップ94へ進み、Yg′
≧YgOの場合にはステップ95へ進む。
ステップ94では、第8図または第9図の特性Bと、ステ
ップ85で求められたゲインKと、ステップ84で演算によ
り求められた前後輪回転速度差△VWとに基づいてクラッ
チ締結力TMが演算される。
ステップ95では、第8図または第9図の特性Cと、ステ
ップ85で求められたゲインKと、ステップ84で演算によ
り求められた前後輪回転速度差△VWとに基づいてクラッ
チ締結力TMが演算される。
尚、第8図の特性Cは第1実施例と同様に不感帯幅△V
HOを超えたら前後輪回転速度差△VWの上昇に対して徐々
にクラッチ締結力TMを増大させる特性とし、第9図の特
性Cは旋回初期にのみ回頭性を高めその後の車両挙動安
定性をより高めるために不感帯幅△VHOを超えたら前後
輪回転速度差△VWの上昇に対して急に特性Cレベルのク
ラッチ締結力TMを与える特性としている。
ステップ96では、前記ステップ92またはステップ94また
はステップ95で求められたクラッチ締結力TMが得られる
ソレノイド駆動電流IETSがソレノイドバルブ28へ出力さ
れる。
従って、この第2実施例では、高摩擦係数路での減速旋
回時等であって、横加速度が所定以上発生する時には、
車両回頭性と車両挙動安定性との両立が達成される。
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、直結駆動輪回転速度が締結駆
動輪回転速度より小さくなる減速時は、前後輪回転速度
差の小さい領域で前後輪回転速度差の発生に拘らず一定
で最小値の締結力指令値とする不感帯を設け、この不感
帯を超える領域で前後輪回転速度差が大きいほど強い締
結力とする制御を行なう装置としたため、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、減速旋回時に旋回初期の車両回頭
性の向上と旋回中後期の車両挙動安定性の向上との両立
を図ることができ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,制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図は第1実施例の前後輪駆動力配分制御作動を
示すフローチャート、第5図は横加速度補正値に対する
不感帯幅特性図、第6図は第1実施例の前後輪駆動力配
分制御特性図、第7図は第2実施例の前後輪駆動力配分
制御作動を示すフローチャート、第8図は第2実施例の
前後輪駆動力配分制御特性図、第9図は第2実施例の変
形例を示す前後輪駆動力配分制御特性図である。 a……トルク配分用クラッチ b……前後輪回転速度差検出手段 c……駆動力配分制御手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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、 前後輪の回転速度差を検出する前後輪回転速度差検出手
    段と、 直結駆動輪回転速度が締結駆動輪回転速度より大きくな
    る加速時は、前後輪回転速度差が大きいほど強い締結力
    指令値を前記トルク配分用クラッチに出力し、直結駆動
    輪回転速度が締結駆動輪回転速度より小さくなる減速時
    は、前後輪回転速度差の小さい領域で前後輪回転速度差
    の発生に拘らず一定で最小値の締結力指令値とする不感
    帯を設け、この不感帯を超える領域で前後輪回転速度差
    が大きいほど強い締結力指令値を前記トルク配分用クラ
    ッチに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。
JP1089968A 1989-04-10 1989-04-10 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 Expired - Lifetime JPH0729557B2 (ja)

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JP1089968A JPH0729557B2 (ja) 1989-04-10 1989-04-10 四輪駆動車の駆動力配分制御装置
US07/496,403 US4986388A (en) 1989-04-10 1990-03-20 Driving force distribution control system for 4wd vehicle
DE4011272A DE4011272C2 (de) 1989-04-10 1990-04-06 Vorrichtung zum Steuern der Verteilung des Antriebsmomentes bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1089968A JPH0729557B2 (ja) 1989-04-10 1989-04-10 四輪駆動車の駆動力配分制御装置

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