JPH0386625A - 4輪駆動車の不等トルク配分制御装置 - Google Patents
4輪駆動車の不等トルク配分制御装置Info
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- JPH0386625A JPH0386625A JP1222364A JP22236489A JPH0386625A JP H0386625 A JPH0386625 A JP H0386625A JP 1222364 A JP1222364 A JP 1222364A JP 22236489 A JP22236489 A JP 22236489A JP H0386625 A JPH0386625 A JP H0386625A
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- torque
- rear wheel
- torque distribution
- slip
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT 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
- B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
- B60K23/08—Arrangement 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
- B60K23/0808—Arrangement 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
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。
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、センターディファレンシャル装置付でトルク
スプリット制御される4輪駆動車において、前後輪のト
ルク配分を走行条件に応じてアクティブに不等配分する
不等トルク配分制御に関し、詳しくは、後輪スリップ率
のフィードバック制御に関する。
スプリット制御される4輪駆動車において、前後輪のト
ルク配分を走行条件に応じてアクティブに不等配分する
不等トルク配分制御に関し、詳しくは、後輪スリップ率
のフィードバック制御に関する。
一般にフルタイム式の4輪駆動車として、センターディ
ファレンシャル装置を備え、このセンターディファレン
シャル装置に差動制限用抽圧クラッチを付設し、この差
動制限トルクを電子制御して前後輪のトルク配分を可変
にすることで、4輪駆動車の直進安定性、加速性の他に
、更に動力運転性能の向上を図ることが提案されている
。ここで、トルク配分を可変に制御するためには、セン
ターディファレンシャル装置において予め前後輪の基準
トルクを不等配分にする必要があり、この場合に前輪重
視と後輪重視との2つの方式が考えられる。従って、前
輪重視ではフロントエンジン・フロントドライブ(F
F)傾向になり、直進安定性はよいがドリフトアウト傾
向となり、極限状態における旋回性能は必ずしもよくな
い。逆に後輪重視ではフロントエンジン・リヤドライブ
(FR)傾向になって、高μ路での回頭感、旋回性能お
よび操縦性はよいがスピンが生じ易く、特に低μ路では
直進安定性に欠ける。一方、4輪駆動車においての最大
の不都合は4輪の同時スリップであり、この場合は操縦
不能になることから常に回避する必要がある。この4輪
の同時スリップ防ILに関し、後輪重視のトルク配分に
セツティングし、むしろ常に後輪を先にスリップさせて
4輪スリップを防ぎ、安全性を確保することが望まれる
。
ファレンシャル装置を備え、このセンターディファレン
シャル装置に差動制限用抽圧クラッチを付設し、この差
動制限トルクを電子制御して前後輪のトルク配分を可変
にすることで、4輪駆動車の直進安定性、加速性の他に
、更に動力運転性能の向上を図ることが提案されている
。ここで、トルク配分を可変に制御するためには、セン
ターディファレンシャル装置において予め前後輪の基準
トルクを不等配分にする必要があり、この場合に前輪重
視と後輪重視との2つの方式が考えられる。従って、前
輪重視ではフロントエンジン・フロントドライブ(F
F)傾向になり、直進安定性はよいがドリフトアウト傾
向となり、極限状態における旋回性能は必ずしもよくな
い。逆に後輪重視ではフロントエンジン・リヤドライブ
(FR)傾向になって、高μ路での回頭感、旋回性能お
よび操縦性はよいがスピンが生じ易く、特に低μ路では
直進安定性に欠ける。一方、4輪駆動車においての最大
の不都合は4輪の同時スリップであり、この場合は操縦
不能になることから常に回避する必要がある。この4輪
の同時スリップ防ILに関し、後輪重視のトルク配分に
セツティングし、むしろ常に後輪を先にスリップさせて
4輪スリップを防ぎ、安全性を確保することが望まれる
。
また、4輪駆動車の直進安定性は駆動力が4輪に分散す
るため、4つの各車輪では駆動力が少ない分だけ横力に
余裕が生じ、これに伴い安定性が向上するのである。従
って、上述の後輪重視のトルク配分で安定性を確保する
には、後輪の横力を高く保持する必要がある。
るため、4つの各車輪では駆動力が少ない分だけ横力に
余裕が生じ、これに伴い安定性が向上するのである。従
って、上述の後輪重視のトルク配分で安定性を確保する
には、後輪の横力を高く保持する必要がある。
ところで、駆動力と横力は車輪のグリップ力の範囲で相
反する要素であり、これは路面、タイヤの摩擦係数に伴
うスリップ率により大きく変化する。特に、所定のスリ
ップ率(10〜20%)以上の領域では、駆動力と共に
横力が著しく低下して安定性を損うため、後輪のスリッ
プ率がこの所定のスリップ率を越えないように制御する
。また、所定のスリップ率以下では、横力の低下に応じ
て前輪側にトルク配分制御すれば、後輪スリップを防止
して駆動力が確保されるのであり、こうして後輪側スリ
ップ率に基づいてトルク配分制御することが望まれる。
反する要素であり、これは路面、タイヤの摩擦係数に伴
うスリップ率により大きく変化する。特に、所定のスリ
ップ率(10〜20%)以上の領域では、駆動力と共に
横力が著しく低下して安定性を損うため、後輪のスリッ
プ率がこの所定のスリップ率を越えないように制御する
。また、所定のスリップ率以下では、横力の低下に応じ
て前輪側にトルク配分制御すれば、後輪スリップを防止
して駆動力が確保されるのであり、こうして後輪側スリ
ップ率に基づいてトルク配分制御することが望まれる。
そこで従来、上記4輪駆動車のトルク配分制御に関して
は、例えば特開昭62−55228号公報、特開昭62
−261539号公報、特開昭63−8026号公報の
先行技術がある。ここで、センターディファレンシャル
装置にシンプルプラネタリギヤを用いて基準トルク配分
を不等配分化する。また、前後輪の回転数差、またはそ
れを車速と舵角とで補正した所定値との関係で差動制限
装置のトルク容量を制御することが示されている。
は、例えば特開昭62−55228号公報、特開昭62
−261539号公報、特開昭63−8026号公報の
先行技術がある。ここで、センターディファレンシャル
装置にシンプルプラネタリギヤを用いて基準トルク配分
を不等配分化する。また、前後輪の回転数差、またはそ
れを車速と舵角とで補正した所定値との関係で差動制限
装置のトルク容量を制御することが示されている。
ところで、上記先行技術のものにあっては、シングルプ
ラネタリギヤ式のセンターディファレンシャル装置であ
るため、トルク配分比がサンギヤとリングギヤとの径の
比により決定され、この形状に限界があることから、充
分後輪に片寄った不等トルク配分に定めることは難しい
。このため、トルク配分制御域も狭い。
ラネタリギヤ式のセンターディファレンシャル装置であ
るため、トルク配分比がサンギヤとリングギヤとの径の
比により決定され、この形状に限界があることから、充
分後輪に片寄った不等トルク配分に定めることは難しい
。このため、トルク配分制御域も狭い。
また、基本的には前後輪の回転数差によりトルク配分を
制御する方法であるから、センターディファレンシャル
装置のディファレンシャルロック的制御になる。従って
、路面に対する車輪のスリップ状態は判断されず、スリ
ップ状態に対応して安定性、操縦性を適正化するような
アクティブなトルク配分制御ができない。更に、低摩擦
路(低μ路)において前後輪スリップ状態で走行するよ
うな場合で、回転数差が小さい条件では制御できない等
の問題がある。
制御する方法であるから、センターディファレンシャル
装置のディファレンシャルロック的制御になる。従って
、路面に対する車輪のスリップ状態は判断されず、スリ
ップ状態に対応して安定性、操縦性を適正化するような
アクティブなトルク配分制御ができない。更に、低摩擦
路(低μ路)において前後輪スリップ状態で走行するよ
うな場合で、回転数差が小さい条件では制御できない等
の問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、充分後輪に片寄った不等トルクに分に
よりFR的性能も発揮させる。また、広い制御域でスリ
ップし易い後輪のスリップ率によりトルク配分をフィー
ドバック制御することで、スリップ状態に応じて適切に
走破性、安定性、操縦性を発揮することが可能な4輪駆
動車の不等トルク配分制御装置を提供することにある。
とするところは、充分後輪に片寄った不等トルクに分に
よりFR的性能も発揮させる。また、広い制御域でスリ
ップし易い後輪のスリップ率によりトルク配分をフィー
ドバック制御することで、スリップ状態に応じて適切に
走破性、安定性、操縦性を発揮することが可能な4輪駆
動車の不等トルク配分制御装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の4輪駆動車・の不等
トルク配分制御装置は、基準トルク配分を後輪偏重の不
等トルク配分に定めるセンターディファレンシャル装置
を備え、上記センターディファレンシャル装置に対し、
後輪から前輪にトルク移動してトルク配分制御する差動
制限装置をバイパスして設けるセンターディファレンシ
ャル装置1=t 4輪駆動車において、後輪のスリップ
率を算出する後輪スリップ率算出手段と、後輪スリップ
率の増大に応じて大きくなる差動制限トルクを設定する
差動制限トルク設定手段と、差動制限トルクに応じた電
気信号で上記差動制限装置の油圧を制御する油圧制御系
とを備えたものである。
トルク配分制御装置は、基準トルク配分を後輪偏重の不
等トルク配分に定めるセンターディファレンシャル装置
を備え、上記センターディファレンシャル装置に対し、
後輪から前輪にトルク移動してトルク配分制御する差動
制限装置をバイパスして設けるセンターディファレンシ
ャル装置1=t 4輪駆動車において、後輪のスリップ
率を算出する後輪スリップ率算出手段と、後輪スリップ
率の増大に応じて大きくなる差動制限トルクを設定する
差動制限トルク設定手段と、差動制限トルクに応じた電
気信号で上記差動制限装置の油圧を制御する油圧制御系
とを備えたものである。
上記構成に基づき、車両走行時には、動力はセンターデ
ィファレンシャル装置により後輪偏重のトルク配分に分
配される。そして後輪スリップ率が算出され、高摩擦路
(高μ路)でそのスリップ率が小さい場合はセンターデ
ィファレンシャル装置がフリーで、その基準トルク配分
で前後輪に動力伝達し、FR車的特性も発揮される。ま
た、低μ路では常に先に後輪がスリップして、差動制限
装置の伝達トルクが算出された後輪スリップ率に応じて
設定されることで、スリップを回避する分のトルクが前
輪に移動したトルク配分になり、こうして後輪スリップ
に伴う不安定性が防止される。
ィファレンシャル装置により後輪偏重のトルク配分に分
配される。そして後輪スリップ率が算出され、高摩擦路
(高μ路)でそのスリップ率が小さい場合はセンターデ
ィファレンシャル装置がフリーで、その基準トルク配分
で前後輪に動力伝達し、FR車的特性も発揮される。ま
た、低μ路では常に先に後輪がスリップして、差動制限
装置の伝達トルクが算出された後輪スリップ率に応じて
設定されることで、スリップを回避する分のトルクが前
輪に移動したトルク配分になり、こうして後輪スリップ
に伴う不安定性が防止される。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、センターディファレンシャル付4輪駆
動車の駆動系の概要について述べると、符号lはエンジ
ン、2はクラッチ、3は変速機であり、変速機出力軸4
がセンターディファレンシャル装置20に入力する。セ
ンターディファレンシャル装置20から前方にフロント
ドライブ軸5が、後方にリヤドライブ軸6が出力し、フ
ロントドライブ軸5は、フロントディファレンシャル装
置f7゜車袖8を介して左右の前輪9に連結し、リヤド
ライブや自6は、プロペラ軸lO,リヤディファレンシ
ャル装置11.車?dl12を介して左右の後輪13に
連結して、伝動構成される。
動車の駆動系の概要について述べると、符号lはエンジ
ン、2はクラッチ、3は変速機であり、変速機出力軸4
がセンターディファレンシャル装置20に入力する。セ
ンターディファレンシャル装置20から前方にフロント
ドライブ軸5が、後方にリヤドライブ軸6が出力し、フ
ロントドライブ軸5は、フロントディファレンシャル装
置f7゜車袖8を介して左右の前輪9に連結し、リヤド
ライブや自6は、プロペラ軸lO,リヤディファレンシ
ャル装置11.車?dl12を介して左右の後輪13に
連結して、伝動構成される。
センターディファレンシャル装置20は、複合プラネタ
リギヤ式であり、出力軸4に連結する第1のサンギヤ2
1と、リヤドライブ軸6に連結する第2のサンギヤ22
とを有し、同軸的に連結したピニオン群23の第1.第
2のピニオンギヤ23a 、 23bが、第1.第2の
サンギヤ21.22に噛合う。そしてピニオン群23を
軸支するキャリヤ24が出力軸4に回転自在に支持され
たりダクションドライブギャ25に結合し、リダクショ
ンドライブギヤ25がフロントドライブ軸5のリダクシ
ョンドリブンギヤ26に噛合って成る。
リギヤ式であり、出力軸4に連結する第1のサンギヤ2
1と、リヤドライブ軸6に連結する第2のサンギヤ22
とを有し、同軸的に連結したピニオン群23の第1.第
2のピニオンギヤ23a 、 23bが、第1.第2の
サンギヤ21.22に噛合う。そしてピニオン群23を
軸支するキャリヤ24が出力軸4に回転自在に支持され
たりダクションドライブギャ25に結合し、リダクショ
ンドライブギヤ25がフロントドライブ軸5のリダクシ
ョンドリブンギヤ26に噛合って成る。
こうして変速機出力軸4の動力が、第1のサンギヤ21
に人力してピニオン群23を遊星回転させ、これに伴い
キャリヤ24からリダクションドライブギヤ25.リダ
クションドリブンギヤ2B、フロントドライブ軸5等を
介して前輪側と、第2のサンギヤ22からプロペラ軸1
0等を介して後輪側に、所定の基準トルク配分で分割し
て伝達する。また旋回時の前後輪の回転数差を、ピニオ
ン群23の遊星回転により吸収するようになっている。
に人力してピニオン群23を遊星回転させ、これに伴い
キャリヤ24からリダクションドライブギヤ25.リダ
クションドリブンギヤ2B、フロントドライブ軸5等を
介して前輪側と、第2のサンギヤ22からプロペラ軸1
0等を介して後輪側に、所定の基準トルク配分で分割し
て伝達する。また旋回時の前後輪の回転数差を、ピニオ
ン群23の遊星回転により吸収するようになっている。
ここで、センターディファレンシャル装置20によるト
ルク配分について詳記すると、複合プラネタリギヤ式で
あり、第1のサンギヤ21と第1のピニオンギヤ23a
が、第2のサンギヤ22と第2のピニオンギヤ28bが
、それぞれ噛合っている。従って、前輪側トルクTFと
後輪側トルクTRは、入力トルクTIに対しこれら4つ
のギヤの噛合いピッチ円半径で自由に設定されることに
なり、このため基準トルク配分を、例えば TF:TRξ34 : 66 のように充分に後輪偏重に設定することが可能になる。
ルク配分について詳記すると、複合プラネタリギヤ式で
あり、第1のサンギヤ21と第1のピニオンギヤ23a
が、第2のサンギヤ22と第2のピニオンギヤ28bが
、それぞれ噛合っている。従って、前輪側トルクTFと
後輪側トルクTRは、入力トルクTIに対しこれら4つ
のギヤの噛合いピッチ円半径で自由に設定されることに
なり、このため基準トルク配分を、例えば TF:TRξ34 : 66 のように充分に後輪偏重に設定することが可能になる。
また、上記センターディファレンシャル装置2゜には差
動制限用油圧クラッチ27が付設され、この油圧クラッ
チ27は、例えばセンターディファレンシャル装置20
の直後方でドラム27aをキャリヤ24に、ハブ27b
をリヤドライブ軸6に結合して同軸上に配置される。そ
して油圧クラッチ27に差動制限トルクTcが生じると
、差動制限トルクTcに応じて後輪側から前輪側にバイ
パスしてトルク移動し、前後輪トルク配分を、上述の後
輪偏重から直結のディファレンシャルロック状態にまで
可変に制御する。
動制限用油圧クラッチ27が付設され、この油圧クラッ
チ27は、例えばセンターディファレンシャル装置20
の直後方でドラム27aをキャリヤ24に、ハブ27b
をリヤドライブ軸6に結合して同軸上に配置される。そ
して油圧クラッチ27に差動制限トルクTcが生じると
、差動制限トルクTcに応じて後輪側から前輪側にバイ
パスしてトルク移動し、前後輪トルク配分を、上述の後
輪偏重から直結のディファレンシャルロック状態にまで
可変に制御する。
ここで、フロントエンジンの搭載により車両の静的重量
配分は、例えば WP:WRξ62 : 38 のようになっており、直結時には、この重量配分WF:
WRに最も近い50 : 50にトルク配分される。従
って、差動制限トルクTcにより前後輪トルク配分は、
後輪偏重の基準トルク配分から直結時のトルク配分の範
囲で制御されることになる。
配分は、例えば WP:WRξ62 : 38 のようになっており、直結時には、この重量配分WF:
WRに最も近い50 : 50にトルク配分される。従
って、差動制限トルクTcにより前後輪トルク配分は、
後輪偏重の基準トルク配分から直結時のトルク配分の範
囲で制御されることになる。
次いで、抽圧クラッチ27の油圧制御系について述べる
。
。
符号30はオイルポンプであり、変速機3が自動変速機
の場合はその自動変速用のものであり、レギュレータ弁
31で調圧されたライン圧油路32が、クラッチ制御弁
33.浦路34を介して抽圧クラッチ27に連通ずる。
の場合はその自動変速用のものであり、レギュレータ弁
31で調圧されたライン圧油路32が、クラッチ制御弁
33.浦路34を介して抽圧クラッチ27に連通ずる。
また、ライン圧油路32は、パイロット弁35.オリフ
ィス3Bを有する浦路37によりデユーティソレノイド
弁38に連通し、デユーティソレノイド弁88によるデ
ユーティ圧が油路39を介してクラッチ制御弁33の制
御側に作用するようになっている。こうして、デユーテ
ィソレノイド弁38のデユーティ圧によりクラッチ制御
弁33を動作することで、油圧クラッチ27のクラッチ
圧と共に差動制限トルクTcが可変に制御される。
ィス3Bを有する浦路37によりデユーティソレノイド
弁38に連通し、デユーティソレノイド弁88によるデ
ユーティ圧が油路39を介してクラッチ制御弁33の制
御側に作用するようになっている。こうして、デユーテ
ィソレノイド弁38のデユーティ圧によりクラッチ制御
弁33を動作することで、油圧クラッチ27のクラッチ
圧と共に差動制限トルクTcが可変に制御される。
更に、電子制御系について述べるが、先ず基本的制御方
法について述べる。
法について述べる。
本発明の制御方法は、後輪偏重で常に先にスリップする
後輪のスリップ率に基づいてトルク配分をフィードバッ
ク制御するものであり、スリップ率Sに対する駆動力T
と横力Fとの関係は、第2図(a)に示すようになって
いる。即ち、ノンスリップ(S−0)の状態で最大の横
力Fは、スリップ率Sの増大に応じて徐々に低下し、ま
た駆動力Tは、S−Oの零から増大して所定のスリップ
率5a(10〜20%)以降は低下する特性である。
後輪のスリップ率に基づいてトルク配分をフィードバッ
ク制御するものであり、スリップ率Sに対する駆動力T
と横力Fとの関係は、第2図(a)に示すようになって
いる。即ち、ノンスリップ(S−0)の状態で最大の横
力Fは、スリップ率Sの増大に応じて徐々に低下し、ま
た駆動力Tは、S−Oの零から増大して所定のスリップ
率5a(10〜20%)以降は低下する特性である。
従って、S≦Saの範囲に制御すれば、横力Fは高い状
態を保って後輪による安定性を確保し得ることがわかる
。
態を保って後輪による安定性を確保し得ることがわかる
。
またスリップ率Sは、対地車速V、タイヤ半径r、後輪
角速度ωRを用いて、以下のように表わされる。
角速度ωRを用いて、以下のように表わされる。
5−(r・ωR−v)lr・ωR
ここで、約3ニアの不等トルク配分で後輪スリップ率S
がS<Saの路線型領域内で制御される場合は、前輪の
スリップ率Sは常に小さくて車速と近似的に同一とする
ことができる。即ち、前輪角速度ωF、タイヤ半径rと
すると、 V二r◆ωF になる。従って、上述のスリップ率Sは以下のように表
わせる。
がS<Saの路線型領域内で制御される場合は、前輪の
スリップ率Sは常に小さくて車速と近似的に同一とする
ことができる。即ち、前輪角速度ωF、タイヤ半径rと
すると、 V二r◆ωF になる。従って、上述のスリップ率Sは以下のように表
わせる。
SLIw(rlIωR−r・ωF)lr・ωR−(ωR
−ωF)/ωR 更に、旋同時のセンターディファレンシャル機能を害し
ないため、フル転舵の前後輪回転数差により生ずるみか
けのスリップ率を含む所定のスリップ率Sb(例えば3
%)以下が不感帯として設定され、これにより制御域り
はSb <S<Saになる。そこで、この制御域りにお
いてスリップ率Sを算出し、このスリップ率Sに対し差
動制限トルクTcを増大関数的に制御すれば、後輪偏重
から前輪側にトルク移動して後輪横力Fを常に高く保ち
得ることになる。
−ωF)/ωR 更に、旋同時のセンターディファレンシャル機能を害し
ないため、フル転舵の前後輪回転数差により生ずるみか
けのスリップ率を含む所定のスリップ率Sb(例えば3
%)以下が不感帯として設定され、これにより制御域り
はSb <S<Saになる。そこで、この制御域りにお
いてスリップ率Sを算出し、このスリップ率Sに対し差
動制限トルクTcを増大関数的に制御すれば、後輪偏重
から前輪側にトルク移動して後輪横力Fを常に高く保ち
得ることになる。
このことから、電子制御系において前輪回転数センサ4
0.後輪回転数センサ41を有し、前輪回転数センサ4
0の前輪角速度ωF、後輪回転数センサ41の後輪角速
度ωRが制御ユニット50の後輪スリップ率算出手段5
Iに人力し、上述の式によりスリップ率Sを算出する。
0.後輪回転数センサ41を有し、前輪回転数センサ4
0の前輪角速度ωF、後輪回転数センサ41の後輪角速
度ωRが制御ユニット50の後輪スリップ率算出手段5
Iに人力し、上述の式によりスリップ率Sを算出する。
このスリップ率Sは、差動制限トルク設定手段52に入
力し、差動制限トルクTcを定める。ここで差動制限ト
ルクTcは、スリップ率Sに対しSb<S<Saの制御
域で第2図(b)に示すように、増大関数で設定されて
おり、このマツプを検索して差動制限トルクTcを設定
する。この差動制限トルクTcは制御量設定手段53に
人力して、差動制限トルクTcに応じたデユーティ比り
に変換され、このデユーティ信号が駆動手段54を介し
てデユーティソレノイド弁38に出力するようになって
いる。
力し、差動制限トルクTcを定める。ここで差動制限ト
ルクTcは、スリップ率Sに対しSb<S<Saの制御
域で第2図(b)に示すように、増大関数で設定されて
おり、このマツプを検索して差動制限トルクTcを設定
する。この差動制限トルクTcは制御量設定手段53に
人力して、差動制限トルクTcに応じたデユーティ比り
に変換され、このデユーティ信号が駆動手段54を介し
てデユーティソレノイド弁38に出力するようになって
いる。
次いで、かかる構成の不等トルク配分制御装置の作用を
、第3図のフローチャートと第4図の特性図を用いて述
べる。
、第3図のフローチャートと第4図の特性図を用いて述
べる。
先ず、車両走行時にエンジン1の動力がクラブチ2を介
して変速機8に入力し、変速動力がセンターディファレ
ンシャル装置20の第1のサンギヤ21に入力する。こ
こで、センターディファレンシャル装置20の各歯車諸
元により基中トルク配分が、TF : TR−34:
66に設定されていることで、変速動力がこのトルク配
分でキャリヤ24と第2のサンギヤ22とに分配して出
力される。
して変速機8に入力し、変速動力がセンターディファレ
ンシャル装置20の第1のサンギヤ21に入力する。こ
こで、センターディファレンシャル装置20の各歯車諸
元により基中トルク配分が、TF : TR−34:
66に設定されていることで、変速動力がこのトルク配
分でキャリヤ24と第2のサンギヤ22とに分配して出
力される。
一方、このとき前輪回転数センサ40.後輪回転数セン
サ41で前輪角速度ωF、後輪角速度ωRが検出され、
これが制御ユニット50の後輪スリップ率算出手段51
に入力し、車速に近似的な前輪角速度ωFを用いて後輪
スリップ率Sが算出される。
サ41で前輪角速度ωF、後輪角速度ωRが検出され、
これが制御ユニット50の後輪スリップ率算出手段51
に入力し、車速に近似的な前輪角速度ωFを用いて後輪
スリップ率Sが算出される。
そこで、高μ路の走行条件でS≦sbのほとんどスリッ
プしない場合は、差動制限トルク設定手段52でTc−
0に設定され、これに応じたデユーティ比りの大きい信
号がデユーティソレノイド弁3Bに入力する。このため
、油圧制御系においてデユーティソレノイド弁38によ
る略零のデユーティ圧がクラッチ制御弁33に人力して
ドレン側に切換えることで、油圧クラッチ27はTc
−0の解放状態になる。
プしない場合は、差動制限トルク設定手段52でTc−
0に設定され、これに応じたデユーティ比りの大きい信
号がデユーティソレノイド弁3Bに入力する。このため
、油圧制御系においてデユーティソレノイド弁38によ
る略零のデユーティ圧がクラッチ制御弁33に人力して
ドレン側に切換えることで、油圧クラッチ27はTc
−0の解放状態になる。
そこで、センターディファレンシャル装置20のトルク
配分に基づき、34%のトルクが、キャリヤ24からリ
ダクションドライブギヤ25.リダクションドリブンギ
ヤ26.フロントドライブ軸5以降の前輪9に伝達し、
66%のトルクが、リヤドライブ1th6以降の後輪1
3に伝達し、第4図に示されるように、点P1のような
後輪偏重の4輪駆動走行となる。そしてこのトルク配分
ではFR車的になって、回頭感が良好に発揮される。
配分に基づき、34%のトルクが、キャリヤ24からリ
ダクションドライブギヤ25.リダクションドリブンギ
ヤ26.フロントドライブ軸5以降の前輪9に伝達し、
66%のトルクが、リヤドライブ1th6以降の後輪1
3に伝達し、第4図に示されるように、点P1のような
後輪偏重の4輪駆動走行となる。そしてこのトルク配分
ではFR車的になって、回頭感が良好に発揮される。
また、センターディファレンシャル装置20はフリーの
ため、旋回時には、前後輪の回転数差に応じてビニオン
群23が遊星回転してその回転数差を完全に吸収するの
であり、こうして自由に旋回することが可能になる。
ため、旋回時には、前後輪の回転数差に応じてビニオン
群23が遊星回転してその回転数差を完全に吸収するの
であり、こうして自由に旋回することが可能になる。
次いで、低μ路の走行条件では、常に先に後輪13がス
リップして、算出された後輪スリップ率SがSb<S<
Saの制御域内の82で後輪13による安定性が失われ
るようになると、S2に応じた差動制限トルクTc2が
設定されて、油圧クラッチ27に差動制限トルクTc2
が生じる。そこで、センターディファレンシャル装置2
0の差動は、制限された差動制限トルクTc2に応じて
後輪13から前輪9に後輪スリップ回遊性のトルクが移
動し、トルク配分は第4図に示されるように、点P2の
ようにTF :TR−TF2 :TR2になる。こうし
て後輪13は、必要最小限のトルクが減じてスリップを
回避し、横力の増大で安定性も増すようになり、全体的
駆動力は一定に保持される。
リップして、算出された後輪スリップ率SがSb<S<
Saの制御域内の82で後輪13による安定性が失われ
るようになると、S2に応じた差動制限トルクTc2が
設定されて、油圧クラッチ27に差動制限トルクTc2
が生じる。そこで、センターディファレンシャル装置2
0の差動は、制限された差動制限トルクTc2に応じて
後輪13から前輪9に後輪スリップ回遊性のトルクが移
動し、トルク配分は第4図に示されるように、点P2の
ようにTF :TR−TF2 :TR2になる。こうし
て後輪13は、必要最小限のトルクが減じてスリップを
回避し、横力の増大で安定性も増すようになり、全体的
駆動力は一定に保持される。
一方、5kSaの場合で極度に不安定になると、油圧ク
ラッチ27の差動制限トルクTcは最大になる。このた
め、センターディファレンシャル装置20はディファレ
ンシャルロックされて直結式4輪駆動走行になり、この
場合のトルク配分は第4図に示されるように、点P3の
ように50 : 50になって、走破性、脱出性等が最
大限発揮されるのである。
ラッチ27の差動制限トルクTcは最大になる。このた
め、センターディファレンシャル装置20はディファレ
ンシャルロックされて直結式4輪駆動走行になり、この
場合のトルク配分は第4図に示されるように、点P3の
ように50 : 50になって、走破性、脱出性等が最
大限発揮されるのである。
こうして、充分に後輪偏重から直結に及ぶ範囲で、後輪
スリップ率Sからそれを回避する分の差動制限トルクT
cが設定され、この差動制限トルクTcに応じ前輪にト
ルクが移動して常に不等トルク配分制御される。これに
よりトルク移動は必要最小限で、スリップが常に確実に
防止され、FR車的四頭性も充分に発揮され続ける。ま
た、駆動力最大のスリップ率Sa以上は直結式になって
、これ以上スリップすることが確実に防止されるように
なる。
スリップ率Sからそれを回避する分の差動制限トルクT
cが設定され、この差動制限トルクTcに応じ前輪にト
ルクが移動して常に不等トルク配分制御される。これに
よりトルク移動は必要最小限で、スリップが常に確実に
防止され、FR車的四頭性も充分に発揮され続ける。ま
た、駆動力最大のスリップ率Sa以上は直結式になって
、これ以上スリップすることが確実に防止されるように
なる。
第5図において、本発明の他の実施例として転舵補正に
ついて述べる。
ついて述べる。
この転舵補正は、実際に4輪駆動で旋回する場合のスリ
ップアングルに基づくものである。即ち、車両が旋回す
る際には前後輪が共に横滑りを生じ、遠心力に釣合った
横力を発生している。このため、前輪角速度ωFで近似
したスリップ率Sの値は、前輪角速度ωFが対地車速V
より大きいために実際より小さく算出される。従って、
このスリップ率Sの減少分を転舵補正量で補う必要があ
り、この補正量は、舵角ψと、タイトコーナブレーキン
グ現象回避等の点で車速Vの関数で定めればよい。
ップアングルに基づくものである。即ち、車両が旋回す
る際には前後輪が共に横滑りを生じ、遠心力に釣合った
横力を発生している。このため、前輪角速度ωFで近似
したスリップ率Sの値は、前輪角速度ωFが対地車速V
より大きいために実際より小さく算出される。従って、
このスリップ率Sの減少分を転舵補正量で補う必要があ
り、この補正量は、舵角ψと、タイトコーナブレーキン
グ現象回避等の点で車速Vの関数で定めればよい。
また、この補正量は、前後輪回転数差(補正量)Δωで
設定することができ、 Δω−r(ψ、V) で表わされ、スリップ率Sを以下のように算出すればよ
い。
設定することができ、 Δω−r(ψ、V) で表わされ、スリップ率Sを以下のように算出すればよ
い。
S−(ωR−ωF+Δω)/ωR
そこで、第5図(a)のように舵角センサ42を有し、
舵角センサ42の舵角ψが制御ユニット50の転舵補正
量算出手段55に人力する。また、前輪角速度ωF、後
輪角速度ωRは車速算出手段56に入力して両者の平均
値により車速Vを算出し、この車速■も転舵補正量算出
手段55に入力する。ここで、転舵補正量算出算出手段
55には第5図(b)に示すように、補正量Δωのマツ
プが設定され、舵角ψに対し、補正量Δωは増大関数に
なっている。また、車速Vに対して補正量Δωは所定値
以下では小さくてタイトコーナブレーキング現象を回避
し、所定値以上では旋回半径の増大に応じて順次域じた
値になり、このマツプを検索して補正量Δωを定める。
舵角センサ42の舵角ψが制御ユニット50の転舵補正
量算出手段55に人力する。また、前輪角速度ωF、後
輪角速度ωRは車速算出手段56に入力して両者の平均
値により車速Vを算出し、この車速■も転舵補正量算出
手段55に入力する。ここで、転舵補正量算出算出手段
55には第5図(b)に示すように、補正量Δωのマツ
プが設定され、舵角ψに対し、補正量Δωは増大関数に
なっている。また、車速Vに対して補正量Δωは所定値
以下では小さくてタイトコーナブレーキング現象を回避
し、所定値以上では旋回半径の増大に応じて順次域じた
値になり、このマツプを検索して補正量Δωを定める。
そして補正量Δωは後輪スリップ率算出手段51に入力
し、上述の式でスリップ率Sを算出するようになってい
る。
し、上述の式でスリップ率Sを算出するようになってい
る。
この実施例の作用は第5図(C)のフローチャートのよ
うになり、旋回時の後輪スリップ率Sが舵角ψと車速V
とによる回転数差の補正量Δωで補正され、実際に横滑
りしながら旋回する場合と合致した値になる。このため
スリップ率の$1 gl域では、スリップ率Sに応じて
差動制限トルクTcが不足することなく生じ、正確にト
ルク配分制御するようになる。
うになり、旋回時の後輪スリップ率Sが舵角ψと車速V
とによる回転数差の補正量Δωで補正され、実際に横滑
りしながら旋回する場合と合致した値になる。このため
スリップ率の$1 gl域では、スリップ率Sに応じて
差動制限トルクTcが不足することなく生じ、正確にト
ルク配分制御するようになる。
第6図において、本発明の更に他の実施例として急加速
時の前輪スリップ補正について述べる。
時の前輪スリップ補正について述べる。
この前輪スリップ補正は、スリップ時の前輪角速度ωF
をそのまま用いると、対地車速Vより増大側にずれて後
輪スリップ率Sの値が実際より小さくなるので、これを
補正する。
をそのまま用いると、対地車速Vより増大側にずれて後
輪スリップ率Sの値が実際より小さくなるので、これを
補正する。
そこで、第6図(a)に示すように、加速度センサ43
を有し、加速度センサ43の車体加速度αが前輪スリッ
プ判定手段57に入力する。また、前輪角速度ωFが入
力する変化率算出手段58を有し、前輪角速度の変化率
dωF/d tを算出するのであり、この前輪角速度の
変化率dωF/d tも前輪スリップ判定手段57に人
力して車体加速度αと比較され、dωF/dt>αの場
合に前輪スリップと判断する。
を有し、加速度センサ43の車体加速度αが前輪スリッ
プ判定手段57に入力する。また、前輪角速度ωFが入
力する変化率算出手段58を有し、前輪角速度の変化率
dωF/d tを算出するのであり、この前輪角速度の
変化率dωF/d tも前輪スリップ判定手段57に人
力して車体加速度αと比較され、dωF/dt>αの場
合に前輪スリップと判断する。
そしてこの判断結果と加速度αは前輪回転数センサ40
の出力側の前輪角速度補正手段59に人力し、前輪スリ
ップ時は前輪角速度ωFを、スリップ前の値ωp /、
α、演算時間Δtを用いて以下のように算出する。
の出力側の前輪角速度補正手段59に人力し、前輪スリ
ップ時は前輪角速度ωFを、スリップ前の値ωp /、
α、演算時間Δtを用いて以下のように算出する。
ωp−ωF′+α・Δt
また、ノンスリップ時は前輪角速度ωFがそのまま出力
し、この前輪角速度ωFと後輪角速度ωRとが後輪スリ
ップ率算出手段51に入力するようになっている。
し、この前輪角速度ωFと後輪角速度ωRとが後輪スリ
ップ率算出手段51に入力するようになっている。
従って、この実施例の作用は第6図(b)のフローチャ
ートのようになり、加速時に車体加速度αと前輪角速度
の変化率dωF/d Lとが比較される。
ートのようになり、加速時に車体加速度αと前輪角速度
の変化率dωF/d Lとが比較される。
そしてdωF/dt>α前輪スリップ時には、スリップ
前の値ωF′と車体加速度αとを用いた速度で、前輪角
速度ωFが実際の車速に一致したものに補正される。そ
こで後輪スリップ率Sは、実際の車速との関係で正確に
算出され、トルク配分制御を適正化するようになる。
前の値ωF′と車体加速度αとを用いた速度で、前輪角
速度ωFが実際の車速に一致したものに補正される。そ
こで後輪スリップ率Sは、実際の車速との関係で正確に
算出され、トルク配分制御を適正化するようになる。
以上、本発明の実施例について述べたが、パワートレン
、トルク配分比、各マツプの値等は実施例に限定されな
い。
、トルク配分比、各マツプの値等は実施例に限定されな
い。
以上述べてきたように、本発明によれば、センターディ
ファレンシャル装置付で充分な後輪偏重の不等トルク配
分制御であるから、4輪駆動車の安定した操縦安定性の
他に、FR車的な回m4.旋回性能も発揮し得る。
ファレンシャル装置付で充分な後輪偏重の不等トルク配
分制御であるから、4輪駆動車の安定した操縦安定性の
他に、FR車的な回m4.旋回性能も発揮し得る。
さらに、後輪偏重のトルク配分であることで常に先にス
リップする後輪のスリップ率を算出し、このスリップ率
に応じ差動制限トルクを設定してトルク配分制御するの
で、常にトルク移動量はスリップ回避に必要最小限のも
のになって、安定性と上述の操縦性を共に向上し得る。
リップする後輪のスリップ率を算出し、このスリップ率
に応じ差動制限トルクを設定してトルク配分制御するの
で、常にトルク移動量はスリップ回避に必要最小限のも
のになって、安定性と上述の操縦性を共に向上し得る。
さらにまた、後輪スリップ率を用いることで、スリップ
率に対する駆動力、Fli力の特性から制御域、上限値
、および下限値を適切に設定して、りイトコーナブレー
キング現象の回避、走破性の確保を行い得る。
率に対する駆動力、Fli力の特性から制御域、上限値
、および下限値を適切に設定して、りイトコーナブレー
キング現象の回避、走破性の確保を行い得る。
また、後輪スリップ率の算出において後輪偏重の特性を
利用して対地車速に前輪回転数を用いるので、演算が容
易化し、種々の補正もし易い。
利用して対地車速に前輪回転数を用いるので、演算が容
易化し、種々の補正もし易い。
またさらに、後輪スリップ率の算出において転舵補正、
前輪スリップ補正をすると、スリップ率の値が実際の走
行条件に対応して正確化し、トルク配分制御を一層最適
化し得る。
前輪スリップ補正をすると、スリップ率の値が実際の走
行条件に対応して正確化し、トルク配分制御を一層最適
化し得る。
第1図は本発明の4輪駆動車の不等トルク配分制御装置
の実施例を示す構成図、 第2図(a)はスリップ率に対する駆動力、横力、の特
性図、(b)は差動制限トルクの制御ゲインを示す図、 第3図は不等トルク配分制御の作用のフローチャート図
、 第4図は不等トルク配分制御状態を示す特性図、第5図
(a)は本発明の他の実施例の電子制御系を示すブロッ
ク図、(b)は転舵補正マツプを示す図。 (C)は制御の作用のフローチャート図、第6図(a)
は本発明の更に他の実施例の電子制御系を示すブロック
図、(b)は#I御の作用のフローチャート図である。
の実施例を示す構成図、 第2図(a)はスリップ率に対する駆動力、横力、の特
性図、(b)は差動制限トルクの制御ゲインを示す図、 第3図は不等トルク配分制御の作用のフローチャート図
、 第4図は不等トルク配分制御状態を示す特性図、第5図
(a)は本発明の他の実施例の電子制御系を示すブロッ
ク図、(b)は転舵補正マツプを示す図。 (C)は制御の作用のフローチャート図、第6図(a)
は本発明の更に他の実施例の電子制御系を示すブロック
図、(b)は#I御の作用のフローチャート図である。
Claims (4)
- (1)基準トルク配分を後輪偏重の不等トルク配分に定
めるセンターディファレンシャル装置を備え、上記セン
ターディファレンシャル装置に対し、後輪から前輪にト
ルク移動してトルク配分制御する差動制限装置をバイパ
スして設けるセンターディファレンシャル装置付4輪駆
動車において、後輪のスリップ率を算出する後輪スリッ
プ率算出手段と、後輪スリップ率の増大に応じて大きく
なる差動制限トルクを設定する差動制限トルク設定手段
と、差動制限トルクに応じた電気信号で上記差動制限装
置の油圧を制御する油圧制御系とを備えたことを特徴と
する4輪駆動車の不等トルク配分制御装置。 - (2)上記後輪スリップ率は、後輪回転数と前輪回転数
とにより近似して算出する請求項(1)記載の4輪駆動
車の不等トルク配分制御装置。 - (3)上記後輪スリップ率は、舵角と車速との関数で補
正する請求項(1)記載の4輪駆動車の不等トルク配分
制御装置。 - (4)上記後輪スリップ率は、前輪スリップ時に前輪回
転数をスリップ前の値と加速度とにより補正して算出す
る請求項(1)記載の4輪駆動車の不等トルク配分制御
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222364A JPH0386625A (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 4輪駆動車の不等トルク配分制御装置 |
| US07/556,284 US5097921A (en) | 1989-08-28 | 1990-07-20 | Torque distribution control system for a four-wheel drive motor vehicle |
| EP90309218A EP0421594B1 (en) | 1989-08-28 | 1990-08-22 | Torque distribution control system for a four wheel drive motor vehicle |
| DE69023092T DE69023092T2 (de) | 1989-08-28 | 1990-08-22 | Steuerung der Verteilung des Drehmomentes für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222364A JPH0386625A (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 4輪駆動車の不等トルク配分制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0386625A true JPH0386625A (ja) | 1991-04-11 |
Family
ID=16781188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1222364A Pending JPH0386625A (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 4輪駆動車の不等トルク配分制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5097921A (ja) |
| EP (1) | EP0421594B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0386625A (ja) |
| DE (1) | DE69023092T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5152191A (en) * | 1989-12-28 | 1992-10-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Control system of a continuously variable transmission for a four-wheel motor vehicle |
| JPH03217336A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-25 | Mazda Motor Corp | 車両の差動制限装置 |
| JP2603879B2 (ja) * | 1990-05-23 | 1997-04-23 | 富士重工業株式会社 | 多段自動変速機付4輪駆動車 |
| JP2628780B2 (ja) * | 1990-09-17 | 1997-07-09 | 住友電気工業株式会社 | 二輪車の車輪のスリップ率補正装置 |
| EP0496338B1 (en) * | 1991-01-23 | 1995-03-29 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power transmission apparatus for vehicle |
| US5301768A (en) * | 1992-05-04 | 1994-04-12 | Aisin Aw Co., Ltd. | Four-wheel drive torque transfer mechanism |
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| WO1998055336A1 (en) * | 1997-06-07 | 1998-12-10 | Rover Group Limited | Transmission for four-wheel drive vehicle |
| JP2001260836A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Toyota Motor Corp | 車両用駆動力配分制御装置 |
| JP2003274511A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-26 | Hitachi Ltd | 車両用発電機の制御装置 |
| JP4223255B2 (ja) * | 2002-09-24 | 2009-02-12 | 富士重工業株式会社 | 4輪駆動車のスリップ制御装置 |
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| JP6819526B2 (ja) * | 2017-09-21 | 2021-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 四輪駆動車両の制御装置 |
| CN112440979B (zh) | 2019-08-15 | 2022-04-22 | 华为技术有限公司 | 一种控制车辆稳定性的方法及设备 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5353836A (en) * | 1976-10-25 | 1978-05-16 | Nissan Motor Co Ltd | Apparatus for distributing power of vehicles |
| JPS59154427U (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | 日産自動車株式会社 | 4輪駆動車 |
| JPS6231529A (ja) * | 1985-08-05 | 1987-02-10 | Nissan Motor Co Ltd | 4輪駆動車の駆動力配分制御装置 |
| JP2517911B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1996-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | 四輪駆動装置の制御方法 |
| JP2548229B2 (ja) * | 1987-10-09 | 1996-10-30 | 日産自動車株式会社 | 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 |
| JP2583910B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1997-02-19 | 本田技研工業株式会社 | 前後輪駆動車の駆動力配分制御方法 |
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| JPH01112164A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-04-28 | Fuji Heavy Ind Ltd | スリップ検出装置 |
| JP2615085B2 (ja) * | 1987-10-27 | 1997-05-28 | 富士重工業株式会社 | 4輪駆動車のトラクション制御装置 |
| AT396093B (de) * | 1987-11-23 | 1993-05-25 | Steyr Daimler Puch Ag | Antriebsanordnung fuer ein kraftfahrzeug |
| JP2928560B2 (ja) * | 1989-10-17 | 1999-08-03 | パイオニア株式会社 | 車両用走行距離演算装置 |
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1989
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