JPS60203533A - 4輪駆動装置の油圧クラッチ制御装置 - Google Patents

4輪駆動装置の油圧クラッチ制御装置

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JPS60203533A
JPS60203533A JP59059935A JP5993584A JPS60203533A JP S60203533 A JPS60203533 A JP S60203533A JP 59059935 A JP59059935 A JP 59059935A JP 5993584 A JP5993584 A JP 5993584A JP S60203533 A JPS60203533 A JP S60203533A
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Yasuto Sakai
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Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries 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】 木光明は、車両用4輪駆動装置の油圧制9Il装置に関
し、特に4輪駆動用トランスファ装置に湿式多板の油圧
クラッチを用いる場合のその油圧クララfのタラッヂト
ルク制御に関する、 4輪駆動車における伝動系の4輪駆動装置は、フロント
エンジン・フロントドライブ(F「)またはリアーエン
ジン・リアードライブ(RR)をベースとし、4輪駆動
時にトランスファ装置により更に前後輪の他方へb動力
伝達づる構造になっており、上記トランスファHaのト
ランスフン7クラツヂに油圧クラップを用いたものが、
従来例えば実開昭5G−122630号公報、特開昭5
6−43033号公報の先行技術により提案されている
ところで、センタデフを持たず1〜ランスフツ・クラッ
チの係合で4輪駆動する直結方式の4輪駆動装置にa3
いては、舗装路のようなタイヤグリップ力の人きい路面
を4輪駆動走行づる場合に、1)a後輪に回転差を生じ
る旋回時に駆動系に過大な捩りトルりを生じ、これによ
りタイトコープ−ブレー4二ング現象を生じてエンスト
したり、操舵力が重くなる等の不具合を招くことが知ら
れている。そこで、かかるブレーキング現象を解消する
には、旋回時にトランスファクラッチを解放するか、ク
ラッチトルクを減じて滑らせる必要がある。
このことから、上記先行技術における特開昭56−43
.0,13 @公報では、自動変速機のライン圧がス[
1ツトル聞麿に比例的に制御されており、旋回時には?
クセル開度の小さい状態で運転される点に省目し、上記
う・イン圧を油圧クラッチに供給してクララ1トルクを
制御し、旋回時にクラッチトルク以上の過大な捩りトル
クが住じだ場合は、1−ルク制御装貿として適宜滑りを
生じてブレーキング現象を回aするようになっている。
しかるに、手動式変速機のように変速機自体にライン圧
回路を持たない場合は、油圧クラッチ制御用どして専用
の油圧回路が必要である。また近年、車両用としてベル
ト式無段変速機が提案されており、この無段変速機の油
圧制御系にライン圧回路を右するが、この場合のライン
圧は例えば特開昭57−3714(3号公報に示すよう
に、旋回時のような低車速では低速段側にシフトされて
高くなるように制御される。従って、上記ライン圧をそ
のまま油圧クラッチに用いることはできない。
本発明は、このような事情に鑑み、4輪駆動用トランス
ファ装置における伸圧クラッヂのクラッチトルクを、I
it回時ブレーキング現象を生じないように最適制御す
るようにした4輪駆動装回の油圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。
この目的のため本発明の構成は、油圧源回路に対しクラ
ッチvIIIlを介してトランスファ装置の油圧クラッ
チを@語構成し、クラッチ制御回路では調圧弁による一
定油圧をデユーディソレノイド弁により排圧制御して制
御弁に作用することで、クラッチ圧をデユーティ比との
関係で零からリニアに制御するように槙成し、制御ユニ
ットによりエンジン出力特性、変速比、および前羨輪の
駆動力配分に応じてデユーティ比を定め、油圧タラップ
のクラッチトルクを少なくともエンジン出力に対応して
制御することを要旨とするものである。
以下、7一本発明の一実施例を図面に基づいて具体的に
説明する。
まず第1図において、本発明が適用される4輪駆動I装
置の一例として、電磁式クラッチを備えたベルト式無段
変速機を用いて4輪駆動の伝動系を成?/′場合につい
てu2明すると、符号1は電磁式クラッチであり、この
電磁式クラッチ1が無段変速I幾2を介して前後輪の一
方の終減速装置3に伝動構成ひれ、この終減速S!@3
から更にトランスフル装Ef4.ブ1コベラ軸5等を介
して前後輪の他方に伝動構成される。
電磁式クラッチ1は例えば電磁粉式のもので、エンジン
からのクランク軸10に一体結合するドライブメンバ1
1と、変速機入力軸12にスプライン結合するドリブン
メンバ13を有し、両メンバ11.13の間の1′−ヤ
ップに鎖状に結合して集積する電磁粉の結合力のイj無
により、電気的に係合または解放作用する。
無段変速112は大別すると前後進の切換部O。
ブーり比変換部7および油圧制御部8から成る。
切換部6は上記クラッチ1からの入力軸12と、これに
同軸士に配置されたプーリ比変換部7の主軸17どの間
に設けられるもので、入力軸12に一体結合づる前進用
ドライブギヤ18と、主軸17に回転自ギヤ20および
アイドラギヤ21を介して噛合い構成され、更にこれら
の主軸17とギヤ18.19の間に切換クラッチ22が
54プられる。そして、パーキング(P)またはニュー
トラル(N>レンジの中立位置から切換クラッチ22を
ギヤ18側に係合すると、入力軸10に主軸11が直結
してドライブ(D)またはロー(L)レンジの前進状態
にし、切換クラッチ22をギヤ19側に係合すると、入
力軸12の動力がギヤ18ないし21により減速逆転し
てRレンジの後進状態にする。
プーリ比変換部7は上記主軸17に対し副軸23が平行
配置され、これらの両軸17.23にそれぞれ主プーリ
24.副プーリ25がQQ<ノられ、且つプーリ24゜
25の間にエンドレスの駆動ベルト26が掛(づ渡しで
ある。プーリ24.25はいり゛れも2分割に構成され
、可動側ブーり半体24a、25aには油圧サーボ装M
21゜28が付設されてプーリ間隔を可変にしである。
そしてこの場合に、主プーリ24は固定側プーリ半休2
4bに対して可動側ブーり半体24aを近づ番プてブ1
1no aa LMmm/+4) F、ll−7’ −
11’)!;tllJL−111空側ブーり半休251
)に対し可動側ブーり半休25aを3仝ざ番ノてプーリ
間隔を順次広げ、これにより駆動ベルト2Gのプーリ2
4.25における巻付は径の比を変化して無段変速した
動力を副軸23に取出ずようにな、っている。
油用制御郡8はポンプ駆動軸30が主軸11および人力
軸12の内部を貫通してクランク軸10に直結すること
により、エンジン運転車掌に油圧を生じるオイルポンプ
31を有する。そして、このオイルポンプ31から給油
される変速制御回路32により主プーリおよび副プーリ
側の各油圧サーボ装置27.28に回路構成8打て、プ
ーリ比変換部4の無段変速制御を行う。
柊減速装買3は上記副軸23に一対の中間減速ギSフ3
3,34を介して連結される出力軸35を有し、この出
力軸35に設けられるドライブギヤ3Gがファイナルギ
ヤフ31に噛合い、ファイナルギヤ37から差動機構3
8を介して前後輪の一方の車軸39.40に伝動111
1成される。
更にトランスファ装置4は、上記ファイナルギヤ37に
常時噛合うトランスファギヤ41がトランス71軸42
に回転自在に嵌合し、これらのトランスファギヤ41お
よびトランス71軸42の間に4輪駆動用の湿式多板式
油圧クラッチ43が設けられる。
そしてトランスファ軸42は、一対のベベルギ1744
゜45により車体前後方向に方向変換されて、ドライブ
軸4Gを介してプロペラ軸5に3I結される。また、上
記無段変速機の油圧制御部8にJ54ブるポンプ油圧を
利用したクラッチ制御回路47を右し、このクラッチ制
御回路47が油圧クラッチ43に回路構成され、4輪駆
動時制御ユニット48からの電気信号でクラッヂトルク
の制御を行うようになっている。
第2図において無段変速機2の油圧制御系について説明
すると、主ブーり側の油圧サーボ装置21において可動
側ブーり半休24aがピストンを兼ねてシリンダ27a
に嵌合し、サーボ927bのライン圧で動作するように
され、副プーリ側の油圧サーボ装置28においても可動
側ブーり半体25aがシリンダ28aに嵌合し、サーボ
室281+のライン圧で動作するようにされ、この場合
にブーり半休24aの力がプーリ半体25aに比べてラ
イン圧の受圧面積が人さくなっている。そして、油′a
52のオイルをフィルタ51を介して汲み上げるメイル
ポンプ31のI!l出側のう・イン圧油路49が「力調
整弁53および変速制御弁54を介して主プーリサーボ
室27bに連通し、ラーイン江油路49から分岐する油
路50が副プーリリーボ室28()に連通しである。
変速制御弁54は弁本体55.スプール5G、スプール
5Gの一方にイ」勢されるスプリング51およびスプリ
ング力を変化りる作動部材58から成り、スツールji
6のスプリング57と反対側のボート55aに、主ブー
り側に設けられてエンジン回転数を検出する回転センリ
”59からのピトー圧が油路60を介して導かれ、i′
1動部+A58にはスロットル[度に応じて回動4るス
ロットルカムG1が当接しである。また、弁本体5:i
のボート55bはスプール5Gのランド56a。
5G1)ににリライン圧供給用ボート55cとドレンボ
ート55(1の一方に選択的に辿通ずるようになってお
り、ボート55()が油路49の油路49aにより主ブ
ー l、J サーボ室271)k一連通し、ボー1−5
5cが油tB49bにより圧力調整弁53側に辿通し、
ドレンボート55dが油路62により油溜側に連通する
これにより、変速制御弁54のスプール5Gにおいては
、ボート55aのエンジン回転数に応じたビ1−−圧と
、スロットルカム61の回動に伴うスロワ1〜ル00度
に応じたスプリングツノとが対抗して作用し、これら両
者の関係により動作する。即ち、エンジン回転と共にピ
トー圧が上昇すると、ボート5b bと55cが連通し
主プーリサーボ室2111にライン圧を供給して高速段
側への変速を開始し、このどきスロットル開度に応じた
スプリング57の力が人さい程上記変速開始点をエンジ
ン回転の10速側に移行する。
次いで、圧力調整弁53は弁本体63.スプール64゜
スプールG4の一方にイ」勢されるスプリングG5から
成り、スプール64のスプリング65と反対側のボート
63a、63bにはそれぞれ油路60のピトー圧、油路
49cのライン圧が導かれ、スプリング65には1ブー
!J24の可動側プーリ半体24aに係合して実際の変
速比を検出するフィードバックセンサ66がブッシュG
7を介して連結される。更に、ポンプ側の油路49cは
、スプール64の位置にかかわらず常に変速制御ブナ5
4側の油路491)に連通している。また、ドレン側の
油路62も、ボート63dに連通している。
スプール64は、ピトー圧とスプリングの力によりノ’
r−(、iに微動しており、スプール64のランド64
a部のり欠により、ライン圧のボート63cとドレン側
油路02との連通が制御されることで、ライン圧を調ハ
ゝりるようになっている。
これにより、圧)j調整弁53のスプール64にはビ1
−−− Lト彷がライン圧をドレンして低下する方向に
121川し、これに対しフィードバックセンナ66によ
る変速比に応じたスプリング65の力がライン圧をIr
l1ぬる方向に作用する。そして、伝達トルクの大さい
低速段で・はスプリング65の力が大きいことからライ
ン圧を高く設定し、高速段側への変速に伴いライン圧を
低下寸べく制御し、常にベルトスリップを生じないよう
なプーリ押付力を保持する。
そこぐ、上記ライン圧油路の例えば油路49cから分岐
づる油路70にクラッチ制御回路47が設けられるもの
で、この油圧制御系を第3図により説明する。油路70
はアキュムレータ71を介して制御弁12に連通し、こ
の制御弁12から油路13を介して油圧クラッチ43に
連通ずる。また、油路70から分岐する油路14が調圧
弁75に連通し、調圧弁75からの油路7Gが制御弁7
2の制御側および/ニーティソレノイド弁11に連通し
てあり、油路70.74.7Gにはそれぞれ絞り78が
設(プられている。
アキュムレータ11は制御弁12の作動時に油圧クラッ
チ43への急激な給油によるう、イン圧変動を補fする
しので、オイルポンプ吐出量に充分な余裕がある場合は
除くこともできる。
■レノイド弁71は制御ユニット48からのデ]、 −
ティ信号に基づいて排圧制御し、零から調圧弁75の設
定圧の範囲の制御圧を制御弁12に作用する。
制御弁72は弁本体83.ランドの受11面拍差を右す
るスプール84.スプール84の一力の制御圧が導入さ
れる油圧室85、およびその他方に付勢されるスプリン
グ8Gから成り、ボート83.1から導入される油路1
0のライン圧を制御してクラッチ圧を発生し、このクラ
ッチ圧をポーl−83bにより油路73を介して油圧ク
ラッチ43に供給する。即ら、スプール84のランド受
圧面積差によりクラッチ圧による(ll <nがスプリ
ング8Gの力と共に下方に作用し、油11−室8;)の
制御圧により荷重がそれに対向して−L方に1′1用・
jる。そして、制御圧が高く4さるとスプール84ヲ上
方移動してボート83aの開度を珀寸ことによりクラッ
チ圧を上昇し、制御圧が低くなるとスツール84を下方
移動してボート83aを閉じ、且”つドレンポート83
cを開いてクラッチ圧を低下するように動作する。これ
により、クラッチ圧Pa。
制御圧l〕l)、スノ′リングカF、スプール人径面積
Sir小径面梢S、の間には次式の関係が成立する。
Pa = <81 ・PL+−F)/ (Sl−3z 
)−(、S1/ (Sl−8t、))pHF/(Sz 
St) ここで31.Sz、Fは一定であるhXら、クラッチ圧
1) aはデユーティ制御される制御圧pbに応して比
例制御されることになる。
これを第4図に阜づいて説明するど、ソレノイド弁77
のデユーティ比が0%では全く排汁されなくなって制御
圧は調圧弁75の設定圧と等しくなり、クラッチ圧は最
も高い値になる。一方、デユーティ比を大きくすると排
圧制御されて制御圧が低下し、これに伴いクラッチ圧も
リニアに低下りる。
そして、成るデユーティ比以降の制御圧ではクラッチ圧
が零になり、こうしてクラッチ1王は1?コーテイ比に
よりAフ領域とオンの61変領域を得ることになる。
次いで電気制御系について説明すると、シリ御ユニット
48には4輪駆動切換スイップ90,7クヒル開度セン
サ91.エンジン回転センサ92および車速センサ93
からの信号が入力する。そして制御ユニット48は、ス
イッチ90のオン信号により各センサ91ないし93の
信号を入力するスイッチ部94.アクセル開ffi[B
とエンジン回転NOの関係からエンジン出力が特性マツ
プを参照してエンジン出力トルクTeをめるエンジント
ルク設定部95.エンジン回転Neと車速センサ93に
よるフフイナルギャ回転NO′c総減速比No /Ne
をn出覆る算出部9Gを右し、これらのエンジン1〜ル
クTe、総減速Jl:No、/Ncの値がクラッチ1〜
ルク演算部97に入力号る。、こした、ファイナルギヤ
回転NOの微分値d N o 、/ d tを所定値と
比較することによりスリップを判定づる判定部98.こ
の判定により追加駆動輪への伝達比に2を通常は0.5
〜0.6に定めるが、スリップ時には1に定める設定部
99を有し、この1ノニ達比に2ど、係数設定部100
の伝達効率等に基づく修i]]係数)〈1の値が演惇部
91に入力する。そして演停部91では、上記8値Te
 、No /Neの逆数、K1.に2を乗舜して必要ク
ラッチ1〜ルク−「cを悼出するのであり、このクラッ
チトルクTCに応じてデユ−ティ比設定部101でデユ
ーティ比が定められ、このデユーディ信号が駆動部10
2を介して出力するようになっている。
ここでデユーティ比設定部101は、スイッチ90のン
1フ1工号で必要クラッチ1〜ルクTcが零のJjJ合
はデユーティ比を100%(J近に定め、4輪駆動時に
エンジン1〜ルクTe等の増大により必要クラッチトル
クT、cを増すと、デユーティ比を減じる。
このように構成された油圧制御装置の動作を説明すると
、車両の走行開始時アクセルの踏込みによりエンジン回
転が上昇すると、電磁式クラッチ1がクラッチ電流によ
り係合する。そこで、無段変速機2の切換部6を前進段
にシフトすることでエンジン動力が主軸17を介して1
プーリ24に入)Jする。ここで走行DI始時には、油
圧制御系の変速制御弁54により主プーリサーボ室27
bが排圧されて、駆動ベルト2Gは主ブー924に最も
深く巻回して変速比最大の低速段となり、その後エンジ
ン回転に応じたピトー圧が高くなることで、主プーリサ
ーボ室271+にもライン圧が導入され、主プーリ24
のブーり間隔を狭くしながらそのベルト巻イ1り径を増
ず。こうして、エンジン回転を一定に保つように無段変
速され、この変速動ノjが主7− IJ 24から駆動
ベルト26.副プーリ25を介し゛C副軸23に取出さ
れ、更に終減速装置3に伝達する。
ところで、4輪駆動切換スイツブ90がAフしていると
、制御ユニット4Bでデユーティ比100%句近の信昼
が出力し、クラッチ制御回路41のソレノイド弁?77
は完全にJJF圧状態に保持され、制御圧を零にJる。
このため、制御弁72によりクラッチ圧も零になって油
圧クラッチ34を解放するようになり、これにより上記
終減速装置3の動力はna後輪の一方にのみ伝達して2
輪駆動走行となる。
−jj’、’I輪駆動切換スイッチ90がAンすると制
御I :L−ツ1へ48は動作状態になり、この場合の
エンジントルク「0等に応じて必要クラッチ1−ルクT
Cが算出され、これに基づいたデユーティ比の18号が
出力りる。そこで、ソレノイド弁77、制御弁72にJ
、り油圧クラッチ43に所定のクラッチ圧を!1しない
ようになり、こうして油圧クラッチ43は係合し−Cク
シツブ1〜ルクを生じる。そのため、終減速装rj3の
動力は更にトランスファ装置4.プロペラ軸5等を介し
て前後輪の他方へも仏達し、4輪駆動走行どなる。
ここで、油圧タラップ−43のクラッチ1〜ルクは1ン
ジン1−ルクが大きいほど、変速比が大きいほど、ψに
主駆耐1 *Q l+’ニスリップを/1:l;た坦査
「去身(hるように制御されて、4輪駆動としての14
OLを充分発揮する。また旋回峙にアクレルを開放する
と、エンジン1−ルクに伴ってタラップトルクも大幅に
低下して油圧クラッチ43は滑り易い状態になり、この
ため駆動系に生じる過大な捩りトルクは油圧クラッチ4
3の滑りe吸収され(、タイ1−」−ノーフレーキング
現象が未然に回避される。
なJ5、上記実施例では無段変速機を4輪駆動し、その
油圧系を利用したものになっているが、本発明はこれに
限定されるbのではない。また、クラッチ制御回路41
において2輪間tlhv1デユーティ比100%付近の
信号でソレノイド弁77を排圧状態に保持した構成にな
っているが、他の方式にする口どもできる。
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、ト
ランスファ装置4に油圧クラッチ43を有する4輪駆動
装置で、エンジン出力等に応じた油圧を持たない場合に
、油圧クラッチ43が制御j−ニット48とクラッチ制
御回路47によりエンジン出力等に応じて最適なりラッ
チトルク制御を行うので:4輪駆動としての性能の発揮
と、タイトコーナブレーキング現象の回避を共に′JA
tことができる。
クラッチ制御回路47において2輪駆動時に油圧クー、
ラップ43をオフ領域に設定し得るので、油圧クララf
解敢の専用バルブが不要になる。アキュムレータ71を
追加した場合は、ライン圧の変動を抑えることができて
無段変速機側のベルトスリップ等の悪影響を防止できる
。制御ユニット48によるデ、1−ティ制御であるので
、種々の情報によりデユー jjイ比を設定して的確な
タラッヂトルクの制御を(1い417る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される4輪駆動装置の一例を承り
スケルトン図、第2図は無段変速機の油1−1制陣系を
示1回路図、第3図は油圧クラッチの制!ll系を示1
回路図、第4図はデユーティ比どクラップ斤の関係を示
ず図である。 1・・・電磁式クラップ、2・・・無段変速機、3・・
・終減速装置、4・・・トランスファ装置、5・・・プ
ロペラ軸、31・・・Aイルポンプ、32・・・変速制
御四路、43・・・油圧クラッチ、47・・・クラッチ
制御回路、48・・・制御ユニット、72・・・制御弁
、7:i・・・調斤弁、77・・・ソレノイド弁。 特許出願人 富士重工業株式会社 代理人 弁理士 小 橋 信 浮 量 弁理士 村 井 進

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 前後輪の駆動系の途中のトランスファ装置に油LL−ク
    ラッチを有する4輪駆動装置において、エンジンにより
    駆動される油圧源回路をクラッチ制御回路を介して上記
    油圧クラッチに回路組成し、該クラッチ制御回路は一定
    油圧を住しる調圧弁、デ:L−テ’r (g号により該
    一定油圧を排圧して制御圧を生じるソレノイド弁、およ
    び該制御圧によりクラッチ圧をデユーティ比との関係で
    制御する制御弁をイJし、4輪駆動時制御ユニットにお
    いてエンモレ出力辺に応じデユーティ比を定めて上記油
    圧クラッチの1〜ルク制御を行うように構成したことを
    特徴どり−る1輪駆動装置の油圧制御装置。
JP59059935A 1984-03-27 1984-03-27 4輪駆動装置の油圧クラッチ制御装置 Granted JPS60203533A (ja)

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JP59059935A JPS60203533A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 4輪駆動装置の油圧クラッチ制御装置
US06/713,935 US4715467A (en) 1984-03-27 1985-03-20 Control system for a four-wheel drive vehicle
DE198585302104T DE157581T1 (de) 1984-03-27 1985-03-26 Steuersystem fuer ein vierradgetriebenes fahrzeug.
EP85302104A EP0157581B1 (en) 1984-03-27 1985-03-26 Control system for a four-wheel drive vehicle
DE8585302104T DE3566516D1 (en) 1984-03-27 1985-03-26 Control system for a four-wheel drive vehicle

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JP59059935A JPS60203533A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 4輪駆動装置の油圧クラッチ制御装置

Publications (2)

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