CN105508594A - 车辆用动力传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆用动力传递装置。在分动器(22)中，通过螺旋机构(86)的高放大功能，能够将高推力给予前轮驱动离合器(50)。进一步，用于高低切换机构(48)的操作的必要的冲程能够由螺旋机构(86)来获得。因此，通过使用一个电动机(84)、螺旋机构(86)以及传递机构(88)，能够由相同的系统来执行高低切换机构(48)的切换操作和前轮驱动离合器(50)的扭矩调整。由此，有可能基于一个电动机(84)的电动机旋转角Am来精确地执行高低切换机构(48)的切换操作和前轮驱动离合器(50)的扭矩调整。

Description

车辆用动力传递装置

技术领域

本发明涉及一种车辆用动力传递装置，包括：设有输入旋转构件、第一输出旋转构件、第二输出旋转构件、高低切换机构以及离合器的分动器；以及用于控制分动器的操作的控制装置。

背景技术

已有一种众所周知的分动器，包括：高低切换机构，用于改变输入旋转构件的旋转速度并且传递其到第一输出旋转构件；以及单片或多片离合器，用于调整将从第一输出旋转构件传递到第二输出旋转构件的传递扭矩。例如，US专利申请公开号2007/0251345描述了一种分动器，包括：高低切换机构和多片离合器，该多片离合器用于调整将传递到副驱动轮侧的扭矩。在US专利申请公开号2007/0251345中描述的分动器中，高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整由一个电动机来执行。出于此，在US专利申请公开号2007/0251345中描述的分动器中，用于将电动机的旋转转换成线性运动的转换机构采用鼓凸轮系统，用于高低切换机构的切换操作，以及球凸轮+杆系统，用于离合器的扭矩调整。进一步，在US专利申请公开号2007/0251345中描述的分动器中，电动机的旋转被减速并且传递到执行器轴，并且基于执行器轴上的旋转角传感器的信号值，执行对于高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整的相应的控制。

发明内容

同时，在US专利申请公开号2007/0251345中描述的技术中，同心地绕执行器轴提供鼓形凸轮，使得鼓形凸轮在执行器轴的一圈(360°)的范围内旋转。因此，因为球凸轮同样在执行器轴的一圈的范围内旋转，需要执行一圈的范围内的离合器的扭矩调整。在这一情况下，离合器的扭矩调整的控制精度(分辨率)可能不够。相比之下，考虑使用为减速之前的旋转角的电动机的旋转角，能够提高控制精度。因为旋转角传感器是用于检测一圈的范围内的绝对位置的传感器，所以在执行离合器的扭矩调整时需要提前确定和存储电动机的旋转角的基准点，并且需要基于电动机的旋转角从基准点变化的量来执行扭矩调整。进一步，在其中电动机的旋转角用于高低切换机构的切换操作的情况下，类似于离合器的扭矩调整，需要提前确定电动机的旋转角的基准点。在这一情况下，可构思到使用在执行离合器的扭矩调整时使用的相同的基准点，或者执行高低切换机构的切换操作时的基准点基于用于扭矩调整的基准点来确定。然而，对高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整的相应控制采用用于将电动机的旋转转换成线性运动的转换机构中的不同的系统并且该系统由单独的构件来操作。因此，要求众多组件，其可能引起转换机构中的线性运动方向上的大的位置变化。鉴于此，需要将高低切换机构的切换操作的冲程设置成具有裕度，这样可以增加在线性运动方向上的转换机构的总长度。为了避免此，基准点可以通过使用电动机的旋转角来确定，以执行对离合器的扭矩调整的控制，并且可以基于执行器轴上的旋转角传感器的信号值对高低切换机构的切换操作执行控制。然而，这要求两个旋转角传感器，这引起成本增加。注意的是，前述问题并非公众知晓的。

本发明提供了一种车辆用动力传递装置，其能够避免尺寸增加以便于控制以及由于采用多个传感器而导致的成本增加。

根据本发明的一个方面的用于车辆的动力传递装置一种动力传递装置，其包括：分动器，包括输入旋转构件；第一输出旋转构件，被配置为输出动力到第一左右车轮组件；第二输出旋转构件，被配置为输出动力到第二左右车轮组件；高低切换机构，被配置为改变输入旋转构件的旋转的速度，并且高低切换机构被配置为传递旋转到第一输出旋转构件；离合器，被配置为调整从第一输出旋转构件传递到第二输出旋转构件的传递扭矩；电动机；螺旋机构，被配置为将电动机的旋转运动变换成线性运动；传递机构，被配置为传递螺旋机构的线性运动力到高低切换机构和离合器；以及旋转角传感器，被配置为检测电动机的旋转角；以及至少一个电子控制单元，被配置为基于电动机的旋转角来执行高低切换机构的切换操作和离合器的传递扭矩的调整。

使用这样的配置，通过分动器中的螺旋机构的高放大功能，能够给予离合器高推力。进一步，用于高低切换机构的操作的必要的冲程能够由螺旋机构来获得。因此，采用使用一个电动机、螺旋机构、以及传递机构，能够执行高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整(也就是，将传递到第二输出旋转构件(换而言之，第二左右车轮组件)的传递扭矩的调整)。也就是，通过使用螺旋机构作为用于将电动机的旋转运动变换成线性运动的变换机构，有可能由相同的系统来执行高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整。由此，有可能基于一个电动机的旋转角来精确地执行高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整。结果，有可能避免尺寸增加以便于控制和由于在车辆用动力传递装置中采用多个传感器而带来的成本增加。

在以上方面中，电子控制单元可以被配置为：i)通过选取离合器的传递扭矩超过预定值的电动机旋转角作为基准点来执行离合器的传递扭矩的调整；以及ii)基于基准点和螺旋机构的线性运动中设计上的移动尺寸来执行高低切换机构的切换操作。由此，有可能基于一个电动机的旋转角来精确地执行高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整。

在以上的方面中，电子控制单元被配置为：i)施加预定电流到电动机并且旋转电动机，使得产生离合器的传递扭矩；以及ii)确定以下中的一个作为所述基准点：a)当电动机的旋转停止时的旋转角，b)从当电动机的旋转停止时的旋转角进一步将电动机旋转预定基准角而获得的旋转角，以及c)当施加于电动机的电流增加预定基准电流时电动机的旋转角。使用这样的配置，有可能为执行高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整所基于的相应的电动机旋转角而适当地设置基准点。

在以上的方面中，螺旋机构可以包括：旋转构件，其连接到电动机；以及可直线运动构件，其以随着旋转构件的旋转而能够沿平行于旋转构件的轴心的方向移动的方式连接到旋转构件；高低切换机构可以包括：高齿轮齿，其被配置为输出旋转；低齿轮齿，其被配置为以比高齿轮齿低的速度来输出旋转；以及高低套筒，其用花键连接到第一输出旋转构件，使得随着沿平行于第一输出旋转构件的轴心的方向的移动而使高低套筒与高齿轮齿和低齿轮齿啮合；以及传递机构可以包括：挤压构件，其连接到可直线运动构件，使得挤压构件挤压离合器；叉轴，其绕着平行于旋转构件的轴心的另一轴心设置，并且叉轴连接到可直线运动构件；以及叉，其固定到叉轴上，并且叉连接到高低套筒。采用这样的配置，高低切换机构的切换操作和离合器的扭矩调整能够由一个电动机、螺旋机构、以及传递机构来执行。

在以上的方面中，分动器可以包括：锁紧齿，其设置在第二输出旋转构件中；以及犬牙式离合器，其具有锁紧套筒，该锁紧套筒用花键连接到第一输出旋转构件，从而随着沿平行于第一输出旋转构件的轴心的方向的移动而与所述锁紧齿啮合；以及传递机构可以被配置为经由高低套筒来传递螺旋机构的线性运动力到锁紧套筒。采用这样的配置，犬牙式离合器的切换操作(也就是，到第二输出旋转构件的动力传递/切断)能够由相同的系统使用分动器中的螺旋机构来执行。

在以上的方面中，高低套筒可以相对于输入旋转构件的支撑轴承而设置在第二输出旋转构件侧的空间中；锁紧套筒可以设置在高低切换机构和第二输出旋转构件之间的空间中，使得锁紧套筒作为不同的构件而邻接高低套筒；以及传递机构可以包括第一弹簧，其被配置为偏置高低套筒和锁紧套筒，使得高低套筒和锁紧套筒彼此远离，以及第二弹簧，其被配置为偏置锁紧套筒，使得锁紧套筒与锁紧齿分离。采用这样的配置，无论锁紧套筒是否移动，高低套筒都能够移动。进一步，即使在高低套筒与锁紧套筒分离地设置的情况下，如果高低套筒朝向与锁紧套筒远离的一侧移动，则锁紧套筒朝向与锁紧齿远离的一侧移动。

在以上的方面中，高低套筒可以在远离锁紧套筒的一侧与高齿轮齿啮合；高低套筒可以在接近锁紧套筒的一侧与低齿轮齿啮合；锁紧套筒可以在叉轴使低齿轮齿与高低套筒啮合的位置上与锁紧齿啮合；离合器可以在沿第一输出旋转构件的轴心相对于第二输出旋转构件而与高低切换机构相反的一侧、绕着第一输出旋转构件的轴心布置，使得离合器由朝向第二输出旋转构件移动的挤压构件来挤压；离合器可以在叉轴使高齿轮齿与高低套筒啮合的位置上由挤压构件挤压，并且离合器可以在叉轴使低齿轮齿与高低套筒啮合的位置上不由挤压构件挤压；传递机构可以包括：连接机构，其被配置为连接可直线运动构件到叉轴；以及连接机构可以被配置为，仍然在叉轴使高齿轮齿与高低套筒啮合的位置上，允许可直线运动构件在离合器由挤压构件挤压的位置与离合器不由挤压构件挤压的位置之间移动。采用这样的配置，在高低套筒与高齿轮齿啮合而使得相对高速侧的旋转能够被传递到第一输出旋转构件(换而言之，第一左右车轮组件)的车辆状态中，经由单片或多片离合器而调整的扭矩能够被传递到第二输出旋转构件(换而言之，第二左右车轮组件)。进一步，在该车辆状态中，锁紧套筒不与锁紧齿啮合，并且能够设置单片或多片离合器，使得不被挤压构件挤压。因此，动力能够被传递到仅仅第一左右车轮组件。另一方面，在高低套筒与低齿轮齿啮合而使得相对低速侧的旋转能够被传递到第一输出旋转构件的车辆状态中，锁紧套筒与锁紧齿啮合，使得第一输出旋转构件经由犬牙式离合器来直接连接到第二输出旋转构件。

在以上的方面中，电子控制单元可以被配置为：i)通过选取离合器在高低套筒与高齿轮啮合的位置上由挤压构件挤压预定量的位置作为基准点来执行离合器的传递扭矩的调整；以及ii)基于基准点和可直线运动构件的设计上的移动尺寸，来执行高低切换机构的切换操作。采用这样的配置，有可能基于一个电动机的旋转角来精确地执行高低切换机构的切换操作和单片或多片离合器的扭矩调整。

在以上的方面中，电子控制单元可以被配置为：i)施加预定电流到电动机并且旋转电动机，使得挤压构件挤压离合器，ii)确定以下中的一个作为基准点：a)当电动机的旋转停止时的旋转角，b)从当电动机的旋转停止时的旋转角进一步将电动机旋转预定基准角而获得的旋转角，以及c)当施加于电动机的电流增加预定基准电流时电动机的旋转角；iii)存储通过沿着与所述挤压构件挤压所述离合器的方向相反的方向将所述电动机相对于所述基准点仅旋转第一预定旋转角而获得的所述电动机的旋转角，所述旋转角被存储为所述离合器在所述高低套筒与所述高齿轮齿啮合的位置上不由所述挤压构件挤压的位置，以及iv)存储通过沿着与所述挤压构件挤压所述离合器的方向相反的方向将所述电动机相对于所述基准点仅旋转大于所述第一预定旋转角的第二预定旋转角而获得的所述电动机的旋转角，所述旋转角被存储为所述高低套筒与所述低齿轮齿啮合并且所述锁紧套筒与所述锁紧齿啮合的位置。采用这样的配置，执行高低切换机构的切换操作和单片或多片离合器的扭矩调整所基于的相应的电动机旋转角的基准点被适当地设置。进一步，基于基准点，电动机能够被适当地控制到用于产生相对高速侧的旋转能够被传递到第一输出旋转构件的车辆状态的旋转角。进一步，在该车辆状态中，基于基准点，电动机能够被适当地控制到经由单片或多片离合器调整的扭矩能够被传递到第二输出旋转构件的旋转角。进一步，在该车辆状态中，基于基准点，电动机能够被适当地控制到动力能够被传递到仅仅第一左右车轮组件的旋转角。进一步，基于基准点，电动机能够被适当地控制到用于产生相对低速侧的旋转能够被传递到第一输出旋转构件的车辆状态的旋转角。进一步，在车辆状态中，能够适当地控制电动机到第一输出旋转构件经由犬牙式离合器来直接连接到第二输出旋转构件的旋转角。

在以上的方面中，旋转构件可以为螺旋轴构件，可直线运动构件可以为螺母构件，以及螺旋机构可以为配置成使得螺旋轴构件和螺母构件经由滚珠来操作的滚珠螺杆。采用这样的配置，高推力能够通过滚珠螺杆的高放大功能来给予离合器。进一步，用于高低切换机构的操作的必要的冲程能够由滚珠螺杆来获得。进一步，与其中滑动螺杆用作用于将电动机的旋转运动变换成线性运动的变换机构的情况相比较，将旋转运动变换成线性运动的机械效率能够提高。

附图说明

本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义将参照所附附图来在以下描述，其中相同的附图标记指代相同的元素，并且其中：

图1是描述应用本发明的车辆的示意性配置的图，并且还是描述用于车辆中的各种控制的控制系统的必要部分的图；

图2是描述分动器的示意性配置的剖视图，并且图示了用于使用高速齿轮的4WD运行状态的模式；

图3是描述分动器的示意性配置的轮廓视图；

图4是以重叠方式在相同的时序上图示示例性电动机驱动电流和示例性活塞位置的视图，以描述基准点；

图5是描述分动器的示意性配置的截面图，并且图示了用于使用低速齿轮的中心差速器锁定状态中的4WD运行状态的模式；以及

图6是描述电子控制单元的控制操作的必要部分的流程图，也就是，避免尺寸增加从而便于控制和由于采用多个传感器而带来的成本增加的控制操作。

具体实施方式

此后将参照附图具体地描述本发明的实施例。

图1是描述应用本发明的车辆10的示意性配置的图，并且还是描述用于车辆10中的各种控制的控制系统的必要部分的图。在图1中，车辆10包括：作为驱动力源的发动机12；左右前轮14L、14R(在不特别区分它们的情况下仅仅称作前轮14)；左右后轮16L、16R(在不特别区分它们的情况下仅仅称作后轮16)；以及车辆用动力传递装置18(此后称作动力传递装置18)，用于传递发动机12的动力到前轮14和后轮16。后轮16为在两轮驱动(2WD)运行、以及四轮驱动(4WD)运行期间用作驱动轮的主驱动轮。前轮14为在2WD运行期间用作从动轮并且在4WD运行期间同样用作驱动轮的副驱动轮。因此，车辆10是基于前发动机后轮驱动(FR)的四轮驱动车辆。

动力传递装置18包括：变速器(T/M)20，其连接到发动机12；分动器22，其为连接到变速器20的前后轮动力分配装置；前传动轴24和后传动轴26，每一个均连接到分动器22；前轮差速齿轮装置28，其连接到前传动轴24；后轮差速齿轮装置30，其连接到后传动轴26；左右前轮车轴32L、32R(在不特别区分它们的情况下仅仅称作前轮车轴32)，它们连接到前轮差速齿轮装置28；左右后轮车轴34L、34R(在不特别区分它们的情况下仅仅称作后轮车轴34)，它们连接到后轮差速齿轮机构30；等等。在如此配置的动力传递装置18中，经由变速器20传递到分动器22的发动机12的动力经由顺序通过后传动轴26、后轮差速齿轮装置30、后轮车轴34、等等的后轮侧动力传递路径来从分动器22传递到后轮16。进一步，朝后轮16传递的发动机12的动力由分动器22部分地朝前轮14分配，并且经由顺序通过前传动轴24、前轮差速齿轮装置28、前轮车轴32、等等的前轮侧动力传递路径来传递到前轮14。

前轮差速齿轮装置28包括前轮车轴32R侧上(也就是，前轮差速齿轮装置28和前轮14R之间)的前侧离合器36。前侧离合器36为犬牙式离合器(也就是，爪式离合器)，其被电(电磁)控制，以选择性地连接或断开前轮差速齿轮装置28和前轮14R之间的动力传递路径。注意，前侧离合器36可以进一步包括同步机构(同步器机构)。

图2和图3是描述分动器22的示意性配置的视图：图2是分动器22的剖视图，以及图3是分动器22的轮廓图。在图2、图3中，分动器22包括分动器壳40，作为非旋转构件。分动器22包括分动器壳40内部的：输入轴42，作为输入旋转构件；后轮侧输出轴44，作为第一输出旋转构件，用于输出动力到作为第一左右车轮组件的后轮16；驱动齿轮46，作为用于输出动力到作为第二左右车轮组件的第二输出旋转构件；高低切换机构48，作为用于改变输入轴42的旋转速度和传递旋转到后轮侧输出轴44的辅助变速器；以及前轮驱动离合器50，作为用于调整将从后轮侧输出轴44传递到驱动齿轮46的传递扭矩的多片离合器，并且在公共轴心C1周围设置这些构件。进一步，分动器22包括分动器壳40内部的：前轮侧输出轴52，以及一体地设置在前轮侧输出轴52中的从动齿轮54，每一个均围绕公共轴心C2。进一步，分动器22包括用于连接驱动齿轮46到从动齿轮54的前轮驱动链56，以及作为用于一体地连接后轮侧输出轴44到驱动轮46的犬牙式离合器的差速器锁定机构58。

输入轴42经由花键装配接头连接到变速器20的输出旋转构件(未示出)，并且由经由变速器20从发动机12输入其中的驱动力(扭矩)来旋转驱动。后轮侧输出轴44是连接到后传动轴26的主驱动轴。驱动齿轮46以相对可旋转的方式设置在后轮侧输出轴44周围。前轮侧输出轴52是连接到前传动轴24的辅助驱动轴。

这样配置的分动器22例如调整传递到驱动齿轮46的扭矩，以将从变速器20传递的动力仅仅传递到后轮16，或者以分配动力到前轮14和后轮16。进一步，例如，分动器22从其后传动轴26和前传动轴24之间的旋转差速不受限的差速状态切换到其中其间的旋转差速受限的非差速状态(所谓的中心差速器锁定状态)，并且反之亦然。进一步，分动器22例如建立高速齿轮(高速齿轮级)H和低速齿轮(低速齿轮级)L中的任一个，以改变来自变速器20的旋转速度，以及传递旋转到其后续级。也就是，分动器22经由高低切换机构48将输入轴42的旋转传递到后轮侧输出轴44。进一步，在经由前轮驱动离合器50的传递扭矩为零并且差速器锁定机构58脱离接合的状态中，分动器22不执行从后轮侧输出轴44到前轮侧输出轴52的动力传递，但是，在经由前轮驱动离合器50传递扭矩或者差速器锁定机构58接合的状态中，分动器22经由驱动齿轮46、前轮驱动链56、以及从动齿轮54来执行从后轮侧输出轴44到前轮侧输出轴52的动力传递。

更具体地，高低切换机构48包括单小齿轮型行星齿轮60、以及高低套筒62。行星齿轮60包括：太阳齿轮S，其以绕轴心C1非可旋转的方式连接到输入轴42；内啮合齿轮R，其总体上与行星齿轮S同心放置并且以绕轴心C1非可旋转的方式连接到分动器壳40；以及行星齿轮架CA，其用于支撑与太阳齿轮S和内啮合齿轮R啮合的多个小齿轮P，以绕太阳齿轮S自转和旋转。因此，太阳齿轮S的转速与输入轴42的速度相同，并且行星齿轮架CA的转速相对于输入轴42减速。高齿轮齿64固定到太阳齿轮S的内周表面，以及具有与高齿轮齿64相同直径的低齿轮齿66固定到行星齿轮架CA。高齿轮齿64是与建立用于输出具有与输入轴42相同的速度的旋转的高速齿轮H有关的花键齿。低齿轮齿66是与建立用于输出具有比高齿轮齿64的速度低的旋转的低速齿轮L有关的花键齿。高低套筒62以在平行于轴心C1的方向上能够相对移动的方式用花键到后轮侧输出轴44，并且包括叉连接部62a，以及与叉连接部62a邻接并且一体地设置的外周齿62b，以随着后轮侧输出轴44在平行于轴心C1的方向上的移动而与高齿轮齿64和低齿轮66啮合。当高齿轮齿64与外周齿62b啮合时，与输入轴42相同速度的旋转被传递到后轮侧输出轴44，并且当低齿轮齿66与外周齿62b啮合时，相对于输入轴42的旋转减速的旋转被传递到后轮侧输出轴44。高齿轮齿64和高低套筒62起高速齿轮离合器的作用，构成高速齿轮H，以及低齿轮齿66和高低套筒62起低速齿轮离合器的作用，构成低速齿轮L。当高低套筒62不与高齿轮齿64和低齿轮齿66中任一者啮合时，高低切换机构48进入动力传递切断状态(空档状态)。在高速齿轮H被改变成低速齿轮L或者反之时，齿轮经由动力传递切断状态来改变。

差速器锁定机构58包括：固定到驱动齿轮46的内周表面的锁紧齿68；以及锁紧套筒70，其以在平行于轴心C1的方向上能够相对移动的方式用花键到后轮侧输出轴44并且包括固定到其外周表面的外周齿70a。当锁紧套筒70在平行于轴心C1的方向上移动时，外周齿70a与锁紧齿68啮合。在其中锁紧套筒70的外周齿70a与锁紧齿68啮合的差速器锁定机构58的接合状态中，后轮侧输出轴44和驱动齿轮46一体地旋转，使得中心差速器锁定状态在分动器22中形成。

高低套筒62相对于输入轴42的支撑轴承71(更具体地，相对于行星齿轮60)设置在驱动齿轮46侧的空间中。锁紧套筒70设置在高低切换机构48和驱动齿轮46之间的空间中，以作为不同的构件而与高低套筒62邻接。传动器22包括位于高低套筒62和锁紧套筒70之间而与它们抵接的第一弹簧72(此后称作第一弹簧72)，使得第一弹簧72朝向彼此远离的相应侧偏置高低套筒62和锁紧套筒70。分动器22包括位于驱动齿轮46和锁紧套筒70之间的第二弹簧74(此后称作第二弹簧74)以与后轮侧输出轴44的突出部分44a和锁紧套筒70邻接，使得第二弹簧74朝向与锁紧齿68远离的一侧偏置锁紧套筒70。突出部分44a为后轮侧输出轴44的法兰部分，设置法兰部分以在驱动齿轮46的径向内空间中朝锁紧齿68突出。当在平行于轴心C1的方向上观看时，在相对于低齿轮齿66远离锁紧套筒70的位置处设置高齿轮齿64。高低套筒62的外周齿62b在高低套筒62远离锁紧套筒70的一侧(图2、图3中的左侧)上与高齿轮齿64啮合，并且在高低套筒62接近锁紧套筒70的一侧(图2、图3中的右侧)上与低齿轮齿66啮合。锁紧套筒70的外周齿70a在锁紧套筒70接近驱动齿轮46的一侧(图2、图3中的右侧)上与锁紧齿68啮合。因此，锁紧套筒70的外周齿70a与锁紧齿68在高低套筒62与低齿轮齿66啮合的位置处啮合。

前轮驱动离合器50是多片摩擦离合器，包括：离合器从动盘毂76，其以相对不可旋转的方式连接到后轮侧输出轴44；离合器鼓78，其以相对不可旋转的方式连接到驱动齿轮46；摩擦接合元件80，其插入在离合器从动盘毂76和离合器鼓78之间，以选择性地断开它们；以及活塞82，其用于挤压摩擦接合元件80。前轮驱动离合器50绕着后轮侧输出轴44的轴心C1设置，以被放置在沿后轮侧输出轴44的轴心C1方向相对于驱动齿轮46而与高低切换机构48相反的一侧；以及摩擦接合元件80由朝向驱动齿轮46移动的活塞82挤压。当活塞82朝向非挤压侧(图2、图3中的右侧)移动从而不与摩擦接合元件80抵接时，前轮驱动离合器50进入脱离接合状态，其中该非挤压侧是沿着平行于轴心C1的方向而远离驱动齿轮46的一侧。同时，当活塞82朝向挤压侧(图2、图3中的左侧)移动而与摩擦接合元件80抵接时，传递扭矩(扭矩容量)通过活塞82的移动量来调整，使得前轮驱动离合器50进入滑移状态或接合状态，其中该挤压侧是沿着平行于轴心C1的方向接近驱动齿轮46的一侧。

在前轮驱动离合器50的脱离接合状态中以及在其中锁紧套筒70的外围齿70a不与锁紧齿68啮合的差速器锁定机构58的脱离接合状态中，后轮侧输出轴44和驱动齿轮46之间的动力传递路径被切断，使得分动器22仅仅将从变速器20传递的动力传递到后轮16。进一步，在前轮驱动离合器50的滑移状态或接合状态中，分动器22分配从变速器20传递的动力到前轮14和后轮16。在前轮驱动离合器50的滑移状态中，后轮侧输出轴44和驱动齿轮46之间的旋转差速被允许，使得在分动器22中形成差速状态(非中心差速器锁定状态)。在前轮驱动离合器50的接合状态中，后轮侧输出轴44和驱动齿轮46一体旋转，使得在分动器22中形成中心差速器锁定状态。当控制传递扭矩时，前轮驱动离合器50能够持续地改变前轮14和后轮16之间的扭矩分配，例如，从0:100到50:50。

作为用于操作高低切换机构48、前轮驱动离合器50、以及差速器锁定机构58的装置，分动器22进一步包括：电动机84；用于将电动机84的旋转运动变换成线性运动的螺旋机构86；以及传递机构88，其用于传递螺旋机构86的线性运动力到高低切换机构48、前轮驱动离合器50、以及差速器锁定机构58。电动机84为例如无刷电动机，并且进一步包括用于检测电动机84的旋转角Am(此后称作电动机旋转角Am)的旋转角传感器85，该旋转角传感器85内置于其中或者提供在电动机轴上。

螺旋机构86围绕与后轮侧输出轴44相同的轴心C1布置，并且包括：螺旋轴构件92，其作为经由设置在分动器22中的蜗轮蜗杆机构(wormgear)90来间接连接到电动机84的旋转构件；以及螺母构件94，其作为以沿着平行于轴心C1的方向随着螺旋轴构件92的旋转而能够移动的方式连接到螺旋轴构件92的可直线运动构件。螺旋机构86是滚珠螺杆，其被配置成使得螺旋轴构件92和螺母构件94经由许多滚珠96来操作。蜗轮蜗杆机构90为齿轮对，该齿轮对包括与电动机84的电动机轴一体形成的蜗杆98、以及绕着轴心C1布置并且与螺旋轴构件92一体形成的蜗轮(wormwheel)100。电动机84的旋转被减速并且经由蜗轮蜗杆机构90传递到螺旋轴构件92。螺旋机构86将传递到螺旋轴构件92的电动机84的该旋转变换成螺母构件94的线性运动。

传递机构88绕着平行于螺旋轴构件92的轴心C1的另一轴心C3设置，并且包括连接到螺母构件94的叉轴102，以及固定到叉轴102上并且连接到高低套筒62的叉104。传递机构88经由叉轴102和叉104来传递螺旋机构86中的螺母构件94的线性运动力到高低切换机构48的高低套筒62。力经由第一弹簧72相互地给予高低套筒62和锁紧套筒70，并且进一步，力经由第二弹簧74来从后轮侧输出轴44的突出部分44a给予锁紧套筒70。因此，传递机构88经由高低套筒62来传递螺旋机构86中的螺母构件94的线性运动力到差速器锁定机构58的锁紧套筒70。出于此，第一弹簧72和第二弹簧74起构成传递机构88的一部分的构件的作用。

螺旋机构86布置在相对于前轮驱动离合器50与驱动齿轮46相反的一侧上。以在平行于轴心C1的方向中相对不可移动的方式以及以绕轴心C1相对可旋转的方式，前轮驱动离合器50的活塞82连接到螺旋机构86的螺母构件94。因此，螺旋机构86中的螺母构件94的线性运动力经由活塞82传递到前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80。出于此，活塞82是连接到螺母构件94并且被配置为挤压前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80的挤压构件，并且起构成传递机构88的一部分的构件的作用。照此，传递机构88传递螺旋机构86中的螺母构件94的线性运动力到前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80。

传递机构88包括用于连接螺母构件94到叉轴102的连接机构106。连接机构106包括：两个带法兰的筒状构件108a、108b，放置在轴心C3周围，以在平行于轴心C3的方向上在叉轴102上可滑动，并且被配置成使得设置在其一端上的相应法兰彼此相对；筒状隔板110，其设置在两个带法兰的筒状构件108a、108b之间；第三弹簧112(此后称作第三弹簧112)，其放置在隔板110的外周侧上；夹持构件114，其用于夹紧两个带法兰的筒状构件108a、108b，以在平行于轴心C3的方向上能够滑动；以及连接构件116，其用于连接夹持构件114到螺母构件94。夹持构件114与带法兰的筒状构件108a、108b的法兰抵接，以在叉轴102上滑动带法兰的筒状构件108a、108b。在带法兰的筒状构件108a、108b的法兰都抵接夹持构件114的状态下法兰之间的距离长于隔板110的长度。因此，其中法兰都与夹持构件114抵接的状态通过第三弹簧112的偏置力来形成。

叉轴102包括在其外周表面上的分别引使得带法兰的筒状构件108a、108b在平行于轴心C3的方向上不可滑动的止动板(stopper)118a、118b。因为止动板118a、118b使得带法兰的筒状构件108a、108b不可滑动，所以传递机构88能够经由叉轴102和叉104来传递螺母构件94的线性运动力到高低切换机构48。

锁紧套筒70的外周齿70a与锁紧齿68在叉轴102使用低齿轮齿66来与高低套筒62的外周齿62b啮合的位置(称作低齿轮位置)处啮合。前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80由活塞82在叉轴102使用高齿轮齿64来与高低套筒62的外周齿62b接合的位置(称作高齿轮位置)处挤压，但是摩擦接合元件80在叉轴102的低齿轮位置处不由活塞82挤压。

在叉轴102的高齿轮位置处，带法兰的筒状构件108a、108b的法兰之间的长度能够在其中法兰与夹持构件114抵接的状态下的长度与隔板110的长度之间改变。因此，使叉轴102保持在高齿轮位置，连接机构106允许螺母构件94沿着平行于轴心C1的方向，在其中前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80被活塞82挤压的位置与其中摩擦接合元件80不被挤压的位置之间移动。

分动器22包括齿轮位置维持机构120，用于维持叉轴102在高齿轮位置处以及维持叉轴102在低齿轮位置处。齿轮位置维持机构120包括：接收孔122，其形成在叉轴102在其上滑动的分动器壳40的内周面上；锁定滚珠124，其容纳在接收孔122中；锁定弹簧126，其用于朝叉轴102偏置容纳在接收孔122中的锁定滚珠124；以及凹陷部128h，用于在叉轴102的高齿轮位置处接收锁定滚珠124的部分，以及凹陷部128l，用于在叉轴102的低齿轮位置处接收锁定滚珠124的部分，两者均形成在叉轴102的外周面上。因为叉轴102由齿轮位置维持机构120维持在各个齿轮位置处，即使来自电动机84的输出在各个齿轮位置处停止，叉轴102也能够被维持在各个齿轮位置。

分动器22包括用于检测叉轴102的低齿轮位置的低齿轮位置感测开关130。例如，低齿轮位置感测开关130为球型接触开关。低齿轮位置感测开关130在与移动到低齿轮位置的叉轴102接触的位置处固定到在分动器壳40中形成的通孔132。

回过来参见图1，动力传递装置18包括电子控制单元(ECU)200，其包括例如用于执行切换控制或类似物以在2WD状态和4WD驱动状态之间切换的控制装置。电子控制单元20包括例如所谓的设有CPU、RAM、ROM、输入输出接口、以及类似物的微计算机，并且CPU使用RAM的临时存储功能并且根据提前存储在ROM中的程序来执行信号处理，以执行动力传递装置18的各种控制。例如，根据需要，电子控制单元200被配置为与用于发动机控制的控制装置、以及类似物分离。如图1中所图示的，基于来自车辆10中提供的各种传感器(例如，旋转角传感器85、驱动电流传感器202、发动机转速传感器204、每个车轮速度传感器206、加速度开度传感器208、用于由驾驶员的操作来选择高速齿轮H的H范围选择开关210、用于由驾驶员的操作来选择4WD状态的4WD选择开关212、用于由驾驶员的操作来选择中心差速器锁定状态的差速器锁定选择开关214、低齿轮位置感测开关130、以及类似物)的检测信号的各种实际值(例如，电动机旋转角Am、电动机84的驱动电流Im(此后称作电动机驱动电流Im)、发动机转速Ne、前轮14L、14R以及后轮16L、16R的相应的车轮旋转速率Nwfl、Nwfr、Nwrl、Nwrr、加速度器开度θacc、作为指示H范围选择开关210被操作的信号的H范围请求Hon、作为指示4WD选择开关212被操作的信号的4WD请求4WDon、指示差速器锁定选择开关214被操作的信号LOCKon、作为指示叉轴102移动到低齿轮位置的信号的低齿轮位置检测信号Plow、以及类似物)被供应到电子控制单元200。如图1中所图示的，电子控制单元200例如输出以下到前侧离合器36侧上的执行器、电动机84、指示器216以及类似物：操作指令信号Sd，以改变前侧离合器36的状态；电动机驱动指令信号Sm，以基于电动机旋转角Am来控制电动机84的旋转量；指令信号Si，以接通设置在车辆10中的指示器216，并且该指示器216被配置为基于低齿轮位置检测信号Plow、以及类似物来通知驾驶员中心差速器锁定状态在低速齿轮L处建立。

电子控制单元200包括切换控制模块，也就是，切换控制部220。切换控制部220通过基于电动机旋转角Am来控制电动机84的旋转量而控制螺母构件94的移动量。螺母构件94的移动量为叉轴102沿着轴心C3方向的移动量，并且也是活塞82沿着轴心C1方向的移动量。因此，基于电动机旋转角Am，切换控制部220执行高低切换机构48的切换操作以及前轮驱动离合器50的传递扭矩的调整。注意的是，螺母构件94的移动量一对一地对应于活塞82的移动量。然而，如上所述，当叉轴102在高齿轮位置处时，允许螺母构件94在不从高齿轮位置移动叉轴102的情况下移动。出于此，螺母构件94的移动量不一定一对一地对应于叉轴102的移动量。

这里，为了基于电动机旋转角Am来执行高低切换机构48的切换操作和前轮驱动离合器50的传递扭矩的调整，需要电动机旋转角Am的基准点。切换控制部220通过选取对应于前轮驱动离合器50的传递扭矩超过预定值的电动机84的此位置的电动机旋转角Am(例如，前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80由活塞82在叉轴102的高齿轮位置处挤压预定量的位置)作为基准点来执行前轮驱动离合器50的传递扭矩的调整。进一步，切换控制部220基于基准点和螺旋机构(特别地，螺母构件94)的线性运动中设计上的移动尺寸来执行高低切换机构48的切换操作。

同时，这里使用的基准点可以为通过实验或者按照设计来提前找到并且存储的基准点(也就是，预定基准点)，但是考虑单独的变化和随着时间的变化，期望在装配分动器22之后通过初始学习来确定基准点(更优选地，进一步通过每预定时间来学习或者每预定运行距离来学习)。

图4为当电动机84在叉轴102的高齿轮位置处旋转时以重叠的方式来在相同时序上图示电动机驱动电流Im和活塞82的位置的视图，并且为描述基准点的视图。

在图4中，H4区域为前轮驱动离合器50在叉轴102的高齿轮位置处为滑移状态或接合状态(这里，完全接合的状态)的位置(也就是，前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80由活塞82挤压的位置)，并且为引起车辆10进入在高速齿轮H处将动力传递到前轮14和后轮16的4WD运行状态的位置。在H4区域中，前轮驱动离合器50的传递扭矩被控制，使得在前轮14和后轮16之间分配的扭矩根据需要来调整。

在H4区域内，活塞82移动到最接近非挤压侧的位置是作为基准点的H范围4WD基准点(此后，称作H4基准点)。也就是，H4基准点为活塞82开始挤压摩擦接合元件80的位置，使得前轮驱动离合器50的传递扭矩开始产生传递扭矩。在图4中，H4基准点设置在活塞82从活塞82与摩擦接合元件80抵接的位置(图中的离合器挤压接触起始点)朝向挤压侧仅仅移动预定量的位置处。预定量例如为自提前确定以获得活塞位置(与螺母构件94的线性运动中的移动位置是同样的意思)的活塞82的离合器挤压接触起始点的移动量(也就是，螺母构件94的线性运动中设计上的移动尺寸)，在该活塞位置处，前轮驱动离合器50的传递扭矩无疑地开始产生(也就是，传递扭矩超过预定值)。

在H4区域中，活塞82移动到最接近挤压侧的位置为活塞82挤压摩擦接合元件80到最大程度的位置(图中的离合器最大挤压接触点)，并且为前轮驱动离合器50进入接合状态的H4L位置。H4L位置为引起车辆10在高速齿轮H处的中心差速器锁定状态中进入4WD运行状态的位置。在图4中，H4L位置被设置成活塞82从H4基准点朝挤压侧移动仅仅预定接合量的位置。预定接合量为例如从达到前轮驱动离合器50进入接合状态的活塞位置的活塞82的此预定H4基准点起的移动量(也就是，前述移动尺寸)。注意，在H4区域中，除H4L位置以外的位置是前轮驱动离合器50进入滑移状态的位置。鉴于此，在本实施例中，除H4L位置以外的位置被称作H4位置并且区别于H4L位置。

进一步，H2位置是前轮驱动离合器50在叉轴102的高齿轮位置处进入分离状态的位置(也就是，前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80不被活塞82挤压的位置)，并且是引起车辆10进入仅仅后轮16在高速齿轮H处被驱动的2WD运行状态。在图4中，H2位置被设置成其中活塞82从H4基准点朝向非挤压侧移动仅仅预定分离量的位置。预定分离量是例如从活塞82的H4基准点起的预定移动量(也就是，前述移动尺寸)，该预定移动量达到前轮驱动离合器50在叉轴102的高齿轮位置处仍然无疑进入分离状态的活塞位置。当前侧离合器36在H2位置处进入分离状态时，没有旋转被从发动机12侧或者前轮14侧传递到各个旋转元件(驱动齿轮46、前轮驱动链56、从动齿轮54、前轮侧输出轴52、前传动轴24、前轮差速齿轮装置28、以及类似物)，该各个旋转元件构成在2WD运行期间从驱动齿轮46到前轮差速齿轮装置28的动力传递路径。因此，在2WD运行期间，这些旋转元件停止旋转，使得防止旋转元件的共转，由此减少运行阻力。

进一步，在本实施例中，如图5中所图示的，其中叉轴102在低齿轮位置并且锁紧套筒70的外周齿70a与锁紧齿68啮合的位置被称作L4位置(图4中未示出)，其中，前轮驱动离合器50进入分离状态并且差速器锁定机构58进入接合状态。L4位置是引起车辆10在低速齿轮L处的中心差速器锁定状态中进入4WD运行状态的位置。L4位置被设置成其中活塞82从H4基准点朝向非挤压侧移动仅仅预定低齿轮分离量的位置。预定低齿轮分离量是例如从活塞82的预定H4基准点起的移动量(也就是，前述移动尺寸)，该移动量达到叉轴102被置于在低齿轮位置处的活塞位置。

电子控制单元200进一步包括基准点确定模块，用于通过学习来确定基准点，也就是，基准点确定部222。基准点确定部222施加预定电流到电动机84，其中叉轴102处于用于确定H4基准点的预定高齿轮位置处，使得电动机84朝向前轮驱动离合器50的传递扭矩产生的一侧(也就是，朝向其中活塞82挤压前轮驱动离合器50的摩擦接合元件80的一侧)旋转。接着，基准点确定部222确定通过将电动机84从对应于在电动机84的旋转停止时的位置的电动机旋转角Am起进一步旋转仅预定基准角来获得的电动机旋转角Am，作为H4基准点。预定电流这样的预定电动机驱动电流Im：输出具有到允许螺母构件94在轴心C1方向上移动直到活塞82与摩擦接合元件80抵接但是螺母构件94不被允许在活塞82与摩擦接合元件80抵接之后移动的程度的大小的电动机扭矩Tm。进一步，在电动机84的旋转停止时的位置是图4中的离合器挤压接触起始点。进一步，预定基准角为例如从离合器挤压接触起始点朝向挤压侧将活塞82移动仅仅预定量的电动机84的预定旋转量(电动机旋转角Am)。

这里，如图4中所图示的，电动机驱动电流Im随着活塞82从离合器挤压接触起始点朝向挤压侧移动而逐渐增加。也就是，当电动机84被设置成从离合器挤压接触起始点朝向挤压侧移动活塞82的电动机旋转角Am时，电动机驱动电流Im自然地增加到大于预定电流。鉴于此，替代确定通过将电动机84旋转预定基准角而获得的电动机旋转角Am作为H4基准点，基准点确定部222可以确定当施加于电动机84的电流增加到比预定电流大预定基准电流时的电动机旋转角Am作为H4基准点。例如，预定基准电流是将在电动机84被旋转预定基准角时增加的电动机驱动电流Im。注意，在基于电动机驱动电流Im来确定H4基准点的情况下，当通过将能够无疑地相对于H4基准点朝向挤压侧移动活塞82的电动机旋转角Am设置成目标值来驱动电动机84时，电动机84的旋转在离合器挤压接触起始点处不停止。

切换控制部220存储，通过将电动机84相对于由基准点确定部222确定的H4基准点朝向活塞82挤压摩擦接合元件80的一侧旋转预定接合旋转角而获得的电动机旋转角Am，作为H4L位置。预定接合旋转角是提前确定以从H4基准点朝向挤压侧将活塞82移动预定接合量的电动机旋转角Am。进一步，切换控制部220存储不小于对应于H4基准点的电动机旋转角Am但是小于对应于H4L位置的电动机旋转角Am的电动机旋转角Am的范围作为H4位置。

切换控制部220存储，通过将电动机84相对于由基准点确定部222确定的H4基准点朝向其中活塞82不挤压摩擦接合元件80的一侧旋转第一预定旋转角所获得的电动机旋转角Am，作为H2位置。第一预定旋转角为例如提前确定而从H4基准点朝向非挤压侧将活塞82移动仅仅预定分离量的电动机旋转角Am。

切换控制部220存储，通过将电动机84相对于由基准点确定部222确定的H4基准点朝向活塞82不挤压摩擦接合元件80的一侧旋转第二预定旋转角所获得的电动机旋转角Am，作为L4位置，该第二预定旋转角大于第一预定旋转角。第二预定旋转角例如是提前确定而从H4基准点朝向非挤压侧将活塞82移动仅仅预定低齿轮分离量的电动机旋转角Am。

在切换控制部220存储通过学习的相对于H4基准点的H4位置、H4L位置、H2位置、以及L4位置时，切换控制部220通过例如计算来确定相应的位置，并且在不将电动机84实际旋转到那些位置的情况下存储它们。

例如，切换控制部220在车辆10停止时的变速器20的空档状态下将叉轴102在高齿轮位置和低齿轮位置之间切换。出于此，当锁紧套筒70的外周齿70a的相与差速器锁定机构58中的锁紧齿68的相不一致时，存在不能平滑地切换接合和分离的可能性。关于这样的问题，因为高低套筒62设置成与锁紧套筒70分离，即使锁紧套筒70不能在切换控制部220将叉轴102在高齿轮位置和低齿轮位置之间切换时移动，高低套筒62也能够被移动。因此，当叉轴102在高齿轮位置和低齿轮位置之间切换时，高低套筒62的移动从不在高低切换机构48进入空档状态的位置处停止，使得到至少后轮16的动力传递得到保障。

图6是描述电子控制单元200的控制操作的必要部分的流程图，也就是，用以避免尺寸增加以便于控制和由于采用多个传感器而带来的成本增加的控制操作。例如，控制操作在几毫秒到几十毫秒的极短的周期时间内重复执行。切换控制部220执行图6中的每个步骤。

在图6中，首先，在步骤S10中(此后省略“步骤”)，目标位置基于各种实际值(例如，相应的车轮旋转速率Nwfl、Nwfr、Nwrl、Nwrr，加速器开度θacc，H范围请求Hon，4WD请求4WDon，LOCKon，以及类似物)来计算，所述各种实际值基于例如来自各种传感器的检测信号，并且判定目标位置是否与当前位置一致。当S10中的判定为是时，在S20中维持当前位置。当S10中的判定为否时，在S30中，判定目标位置是否为H范围。当S30中的判定为是时，在S40中，判定目标位置是否为H2位置。当S40中的判定为是时，在S50中，电动机84被旋转到H2位置处的此电动机旋转角Am，该H2位置基于初始学习中由基准点确定部222确定的H4基准点来规定(存储)。接着，在S60中，判定电动机旋转角Am是否达到H2位置。当S60中的判定为否时，步骤返回到S50。当S60中的判定为是时，在S70中完成到H2位置的切换。当S40中的判定为否时，在S80中，判定目标位置是否为H4位置。当S80中的判定为是时，在S90中，将电动机84旋转到H4位置处的此电动机旋转角Am，该H4位置在初始学习中基于H4基准点来规定。接着，在S100中，判定电动机旋转角Am是否达到H4位置。当S100中的判定为否时，步骤返回到S90。当S100中的判定为是时，在S110中完成到H4位置的切换。当S80中的判定为否时，在S120中，将电动机84旋转到在H4L位置的此电动机旋转角Am，该H4L位置在初始学习中基于H4基准点来规定。接着，在S130中，判定电动机旋转角Am是否达到H4L位置。当S130中的判定为否时，步骤返回到S120。当S130中的判定为是时，在S140中完成到H4L位置的切换。当S30中的判定为否时，在S150中，判定车辆10是否处于停止状态以及变速器20是否处于空档状态。在其中S150中的判定为否的情况下，如果车辆10处于停止状态，则执行变速器20到空档状态的切换操作，或者如果车辆10不处于停止状态，则在S160中，暂停切换操作，直到车辆10进入停止状态。当S150中的判定为是时，在S170中，将电动机84旋转到L4位置处的此电动机旋转角Am，该L4位置在初始学习中基于H4基准点来规定。接着，在S180中，判定电动机旋转角Am是否达到L4位置。当S180中的判定为否时，步骤返回到S170。当S180中的判定为是时，在S190中完成到L4位置的切换。

如上所述，根据本实施例，因为分动器22包括电动机84、螺旋机构86、以及传递机构88，通过螺旋机构86的高放大功能，能够将高推力给予前轮驱动离合器50。进一步，高低切换机构48的操作所必要的冲程能够由螺旋机构86获得。因此，使用一个电动机84、螺旋机构86、以及传递机构88，高低切换机构48的切换操作以及前轮驱动离合器50的扭矩调整(也就是，将传递到驱动齿轮46(换而言之，前轮14)的传递扭矩的调整)能够被执行。也就是，使用螺旋机构86作为用于将电动机84的旋转运动变换成线性运动的变换机构，有可能由同一系统来执行高低切换机构48的切换操作以及前轮驱动离合器50的扭矩调整。由此，基于一个电动机84的电动机旋转角Am，有可能精确地执行高低切换机构48的切换操作以及前轮驱动离合器50的扭矩调整。结果，有可能避免尺寸的增加以便于控制以及由于在动力传递装置18中采用多个传感器而带来的成本增加。

进一步，根据本实施例，切换控制部220通过选取前轮驱动离合器50超过预定值的电动机旋转角Am(例如，摩擦接合元件80在叉轴102的高齿轮位置处由活塞82挤压预定量的位置)作为H4基准点，来执行前轮驱动离合器50的传递扭矩的调整。进一步，切换控制部220基于H4基准点和螺母构件94的线性运动中设计上的移动尺寸来执行高低切换机构48的切换操作。因此，基于一个电动机84的电动机旋转角Am，有可能精确地执行高低切换机构48的切换操作以及前轮驱动离合器50的扭矩调整。

进一步，根据本实施例，基准点确定部222施加预定电流到电动机84，以朝向产生前轮驱动离合器50的传递扭矩的一侧(也就是，朝向活塞82挤压摩擦接合元件80的一侧)旋转电动机84。接着，基准点确定部222确定通过从电动机84的旋转停止时的电动机旋转角Am起进一步将电动机84旋转仅仅预定基准角所获得的电动机旋转角Am、或者当施加于电动机84的电流增加预定基准电流时的电动机旋转角Am，作为H4基准点。这里，执行高低切换机构48的切换操作和前轮驱动离合器50的扭矩调整所基于的相应的电动机旋转角Am的基准点被适当地设置。

进一步，根据本实施例，切换控制部220存储，通过将电动机84相对于H4基准点朝向活塞82不挤压摩擦接合元件80的一侧旋转仅仅第一预定旋转角所获得的电动机旋转角Am，作为H2位置，并且存储，通过将电动机84相对于H4基准点朝向活塞82不挤压摩擦接合元件80的一侧旋转仅仅第二预定旋转角所获得的电动机旋转角，作为L4位置。因此，基于H4基准点，能够适当地控制电动机84到产生其中相对高速侧的旋转能够被传递到后轮侧输出轴44的车辆状态的电动机旋转角Am。进一步，在该车辆状态中，基于H4基准点，能够适当地控制电动机84到经由前轮驱动离合器50调整的扭矩能够被传递到驱动齿轮46的电动机旋转角Am。进一步，在该车辆状态中，基于H4基准点，能够适当地控制电动机84到动力能够被传递到仅仅后轮16的电动机旋转角Am。进而，基于H4基准点，能够适当地控制电动机84到用于产生相对低速侧的旋转能够被传递到后轮侧输出轴44的车辆状态的电动机旋转角Am。进一步，在该车辆状态中，能够适当地控制电动机84到后轮侧输出轴44经由差速器锁定机构58来直接连接到驱动齿轮46的电动机旋转角Am。

进一步，在本实施例中，因为传递机构88传递螺旋机构86的线性运动力到差速器锁定机构58，差速器锁定机构58的切换操作(也就是，到驱动齿轮46的动力传递/切断)能够由使用螺旋机构86的相同的系统来执行。

进一步，在本实施例中，因为锁紧套筒70设置在高低切换机构48和驱动齿轮46之间的空间中而作为不同的构件与高低套筒62邻接，并且传递机构88包括第一弹簧72和第二弹簧74，所以，无论锁紧套筒70是否移动，高低套筒62都能移动。进一步，即使在高低套筒62与锁紧套筒70单独设置的情况中，如果高低套筒62朝向与锁紧套筒70远离的一侧移动，锁紧套筒70朝向与锁紧齿68远离的一侧移动。

进一步，在本实施例中，传递机构88包括连接机构106。因此，在高低套筒62与高齿轮齿64啮合而使得相对高速侧的旋转能够被传递到后轮侧输出轴44(换而言之，后轮16)的车辆状态中，经由前轮驱动离合器50调整的扭矩能够被传递到驱动齿轮46(换而言之，前轮14)。进一步，在这一车辆状态中，锁紧套筒70不与锁紧齿68啮合，并且前轮驱动离合器50能够被设置为不被活塞82挤压。因此，动力能够被传递到仅仅后轮16。另一方面，在其中高低套筒62与低齿轮齿66啮合并且相对低速侧的旋转能够被传递到后轮侧输出轴44的车辆状态中，锁紧套筒70与锁紧齿68啮合，使得后轮侧输出轴44经由差速器锁定机构58与驱动齿轮46直接连接。

进一步，在本实施例中，因为螺旋机构86为滚珠螺杆，高推力能够由滚珠螺杆的高放大功能来给予前轮驱动离合器50。进一步，用于高低切换机构48的操作所必要的冲程能够由滚珠螺杆来获得。进一步，相比于使用滑动螺杆作为用于将电动机84的旋转运动变换成线性运动的变换机构的情况，将旋转运动变换成线性运动的机械效率能够增加。

已经结合附图详细描述了本发明的实施例，但是本发明应用于其它方面。

例如，在以上实施例中，滚珠螺杆被例示为螺旋机构86，但是本发明不限于这方面。例如，螺旋机构86可以为这样的机构：该机构被配置成使得简单的螺栓的轴与螺母结合，只要螺旋机构86用作用于将电动机84的旋转运动变换成线性运动的变换机构。更具体地，螺旋机构86可以为滑动螺杆。在滑动螺杆的情况下，将旋转运动变换成线性运动的机械效率被设置成低于滚珠螺杆，但是获得了能够将高推力给予前轮驱动离合器50的这样的一定的效果，并且能够获得用于高低切换机构48的操作的必要的冲程。

进一步，在以上实施例中，螺旋机构86经由蜗轮蜗杆机构90间接连接到电动机84。然而，本发明不限于这方面。例如，螺旋机构86的螺旋轴构件92可以在不使用蜗轮蜗杆机构90的情况下直接连接到电动机84。更具体地，螺旋轴构件92可以直接连接到电动机84，使得设置在电动机84的电动机轴中的小齿轮与螺旋轴构件92中形成的齿轮齿啮合。

进一步，在以上实施例中，作为H4基准点，电动机旋转角Am通过从电动机84的旋转停止时的电动机旋转角Am(例如，图4中的离合器挤压接触起始点)进一步将电动机84旋转预定基准角来获得。然而，本发明不限于这方面。例如，从离合器挤压接触起始点朝向挤压侧移动活塞82的预定量被设置为零(也就是，将预定基准角设置成零)，并且此时的离合器挤压接触起始点可以被确定为H4基准点。即使使用这一配置，也有可能获得与在以上实施例中相同的效果。进一步，L4位置通过基于H4基准点的计算来确定并且接着被存储。然而，L4位置可以通过实际旋转电动机84来确定，或者通过计算确定的L4位置可以基于如此通过实际旋转电动机84而确定的L4位置来校正。通过实际旋转电动机84来确定的L4位置可以例如为这样的电动机旋转角Am：获得该电动机旋转角Am，使得从电动机84的旋转在叉轴102从高齿轮位置侧移动经过低齿轮位置之后停止的位置，电动机84仅仅旋转预定旋转量，以移动叉轴102到高齿轮位置侧。可选地，通过实际旋转电动机84来确定的L4位置可以为当输入低齿轮位置检测信号Plow时的电动机旋转角Am。

进一步，在以上实施例中，基于FR的四轮驱动车辆被例示为应用分动器22的车辆10，但是本发明不限于此。例如，应用分动器22的车辆10可以为基于前发动机前轮驱动(FF)的四轮驱动车辆。进一步，前轮驱动离合器50为多片离合器，但是本发明还能够被应用于单片离合器。进一步，分动器22可以不包括齿轮位置维持机构120和低齿轮位置感测开关130。

进一步，在以上实施例中，作为例示为驱动力源的发动机12，例如，使用诸如为汽油发动机或柴油发动机的内燃机。进一步，作为驱动力源，诸如为电动马达的其它电动机能够被唯一地采用，或者与发动机12结合。进一步，变速器20可以为各种自动变速器，诸如行星齿轮多级变速器、连续可变式变速器、以及同步啮合平行两轴变速器(包括众所周知的DCT)、或众所周知的手动档变速器。进一步，前侧离合器36为电磁犬牙式离合器，但是本发明不限于此。例如，前侧离合器36可以为犬牙式离合器、摩擦离合器、以及类似物，犬牙式离合器包括用于轴向移动套筒的换档拨叉并且能够通过电控制或液压控制的执行器来驱动换档拨叉。

这些仅仅是一个实施例到极多实施例，并且本发明能够在基于本领域技术人员的知识而添加各种变化和改进的实施例中实施。

Claims (10)

1.一种用于车辆的动力传递装置，所述动力传递装置的特征在于：

分动器，包括

输入旋转构件；

第一输出旋转构件，其被配置为输出动力到第一左右车轮组件；

第二输出旋转构件，其被配置为输出动力到第二左右车轮组件；

高低切换机构，其被配置为改变所述输入旋转构件的旋转的速度，并且所述高低切换机构被配置为传递所述旋转到所述第一输出旋转构件；

离合器，其被配置为调整从所述第一输出旋转构件传递到所述第二输出旋转构件的传递扭矩；

电动机；

螺旋机构，其被配置为将所述电动机的旋转运动变换成线性运动；

传递机构，其被配置为传递所述螺旋机构的线性运动力到所述高低切换机构和所述离合器；以及

旋转角传感器，其被配置为检测所述电动机的旋转角；以及

至少一个电子控制单元，其被配置为基于所述电动机的所述旋转角来执行所述高低切换机构的切换操作和所述离合器的所述传递扭矩的调整。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：

所述电子控制单元被配置为：

i)通过选取所述离合器的所述传递扭矩超过预定值的所述电动机的旋转角作为基准点来执行所述离合器的所述传递扭矩的所述调整，以及

ii)基于所述基准点和所述螺旋机构的所述线性运动中设计上的移动尺寸来执行所述高低切换机构的所述切换操作。

3.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于：

所述电子控制单元被配置为：

i)施加预定电流到所述电动机并且旋转所述电动机，使得产生所述离合器的所述传递扭矩；以及

ii)确定以下中的一个作为所述基准点：a)当所述电动机的所述旋转停止时的旋转角，b)从当所述电动机的所述旋转停止时的所述旋转角进一步将所述电动机旋转预定基准角而获得的旋转角，以及c)当施加于所述电动机的所述电流增加预定基准电流时所述电动机的旋转角。

4.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：

所述螺旋机构包括：

旋转构件，其连接到所述电动机；以及

可直线运动构件，其以随着所述旋转构件的旋转而能够沿平行于所述旋转构件的轴心的方向移动的方式连接到所述旋转构件；

所述高低切换机构包括：

高齿轮齿，其被配置为输出旋转；

低齿轮齿，其被配置为以比所述高齿轮齿低的速度来输出旋转；以及

高低套筒，其用花键连接到所述第一输出旋转构件，使得随着沿平行于所述第一输出旋转构件的轴心的方向的移动而使所述高低套筒与所述高齿轮齿和所述低齿轮齿啮合；以及

所述传递机构包括：

挤压构件，其连接到所述可直线运动构件，使得所述挤压构件挤压所述离合器；

叉轴，其绕着平行于所述旋转构件的所述轴心的另一轴心设置，并且所述叉轴连接到所述可直线运动构件；以及

叉，其固定到所述叉轴上，并且所述叉连接到所述高低套筒。

5.根据权利要求4所述的动力传递装置，其特征在于：

所述分动器包括：

锁紧齿，其设置在所述第二输出旋转构件中；以及

犬牙式离合器，其具有锁紧套筒，所述锁紧套筒用花键连接到所述第一输出旋转构件，从而随着沿平行于所述第一输出旋转构件的所述轴心的所述方向的移动而与所述锁紧齿啮合；以及

所述传递机构被配置为经由所述高低套筒来传递所述螺旋机构的所述线性运动力到所述锁紧套筒。

6.根据权利要求5所述的动力传递装置，其特征在于：

所述高低套筒相对于所述输入旋转构件的支撑轴承而设置在第二输出旋转构件侧的空间中；

所述锁紧套筒设置在所述高低切换机构和所述第二输出旋转构件之间的空间中，使得所述锁紧套筒作为不同的构件而邻接所述高低套筒；以及

所述传递机构包括：

第一弹簧，其被配置为偏置所述高低套筒和所述锁紧套筒，使得所述高低套筒和所述锁紧套筒彼此远离，以及

第二弹簧，其被配置为偏置所述锁紧套筒，使得所述锁紧套筒与所述锁紧齿分离。

7.根据权利要求6所述的动力传递装置，其特征在于：

所述高低套筒在远离所述锁紧套筒的一侧与所述高齿轮齿啮合；

所述高低套筒在接近所述锁紧套筒的一侧与所述低齿轮齿啮合；

所述锁紧套筒在所述叉轴使所述高低套筒与所述低齿轮齿啮合的位置上与所述锁紧齿啮合；

所述离合器在沿所述第一输出旋转构件的轴心方向相对于所述第二输出旋转构件而与所述高低切换机构相反的一侧、绕着所述第一输出旋转构件的所述轴心设置，使得所述离合器由朝向所述第二输出旋转构件移动的所述挤压构件挤压；

所述离合器在所述叉轴使所述高低套筒与所述高齿轮齿啮合的位置上由所述挤压构件挤压，并且所述离合器在所述叉轴使所述高低套筒与所述低齿轮齿啮合的位置上不由所述挤压构件挤压；

所述传递机构包括连接机构，所述连接机构被配置为连接所述可直线运动构件到所述叉轴；以及

所述连接机构被配置为：仍在所述叉轴使所述高低套筒与所述高齿轮齿啮合的所述位置上，允许所述可直线运动构件在所述离合器由所述挤压构件挤压的位置和所述离合器不由所述挤压构件挤压的位置之间移动。

8.根据权利要求7所述的动力传递装置，其特征在于：

所述电子控制单元被配置为：

i)通过选取所述离合器在所述高低套筒与所述高齿轮齿啮合的位置上由所述挤压构件挤压预定量的位置作为基准点来执行所述离合器的所述传递扭矩的所述调整；以及

ii)基于所述基准点和所述可直线运动构件的设计上的移动尺寸来执行所述高低切换机构的所述切换操作。

9.根据权利要求8所述的动力传递装置，其特征在于：

所述电子控制单元被配置为：

i)施加预定电流到所述电动机并且旋转所述电动机，使得所述挤压构件挤压所述离合器，

ii)确定以下中的一个作为所述基准点：a)当所述电动机的所述旋转停止时的旋转角，b)从当所述电动机的所述旋转停止时的所述旋转角进一步将所述电动机旋转预定基准角而获得的旋转角，以及c)当施加于所述电动机的所述电流增加预定基准电流时所述电动机的旋转角，

iii)存储通过沿着与所述挤压构件挤压所述离合器的方向相反的方向将所述电动机相对于所述基准点仅旋转第一预定旋转角而获得的所述电动机的旋转角，所述旋转角被存储为所述离合器在所述高低套筒与所述高齿轮齿啮合的位置上不由所述挤压构件挤压的位置，以及

iv)存储通过沿着与所述挤压构件挤压所述离合器的方向相反的方向将所述电动机相对于所述基准点仅旋转大于所述第一预定旋转角的第二预定旋转角而获得的所述电动机的旋转角，所述旋转角被存储为所述高低套筒与所述低齿轮齿啮合并且所述锁紧套筒与所述锁紧齿啮合的位置。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的动力传递装置，其特征在于：

所述旋转构件为螺旋轴构件；

所述可直线运动构件为螺母构件；以及

所述螺旋机构为配置成使得所述螺旋轴构件和所述螺母构件经由滚珠来操作的滚珠螺杆。