CN110385985A - 四轮驱动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在行驶时于车轮之间存在速度差的情况下也能够将啮合式离合器从非啮合状态顺畅地切换至啮合状态的四轮驱动车辆。由于在将第一啮合式离合器(24)从非啮合状态切换至啮合状态时，能够通过左控制联轴器(34L)或右控制联轴器(34R)而将第一可动套筒(50)的第一啮合齿(50a)与第一内啮合齿轮(42)的第一啮合齿(42c)的转速差(Vs)处于可切换区域(Sok)内的后轮(16L)或后轮(16R)与中央车轴(98)连结，因此在使第一啮合齿(50a)与第一啮合齿(42c)啮合时，转速差(Vs)处于可切换区域(Sok)内。由此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，也能够将第一啮合式离合器(24)从非啮合状态顺畅地切换至啮合状态。

Description

四轮驱动车辆
技术领域
本发明涉及一种通过将啮合式离合器切换至非啮合状态或啮合状态，从而选择性地对从驱动力源向左右一对主驱动轮传递驱动力的两轮驱动状态和从所述驱动力源还向左右一对副驱动轮传递驱动力的四轮驱动状态进行切换的四轮驱动车辆，并且涉及一种即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，也能够对所述啮合式离合器从所述非啮合状态向所述啮合状态顺畅地进行切换的技术。
背景技术
已知有一种附带断开功能的四轮驱动车辆，其中，(a)所述四轮驱动车辆能够选择性地对从驱动力源向左右一对主驱动轮传递驱动力的两轮驱动状态、和从所述驱动力源还向左右一对副驱动轮传递驱动力的四轮驱动状态进行切换，(b)所述四轮驱动车辆在所述两轮驱动状态下，能够使用于在所述四轮驱动状态下向所述左右一对副驱动轮传递驱动力的动力传递部件与所述驱动力源及所述左右一对副驱动轮各自分离。例如，专利文献1所记载的四轮驱动车辆即为这种车辆。另外，在专利文献1的四轮驱动车辆中设置有：左右一对控制联轴器，其与所述左右一对副驱动轮分别连结；中央车轴，其被设置于所述左右一对控制联轴器之间，并与该左右一对控制联轴器连结；啮合式离合器，其选择性地切断或连接所述中央车轴与所述动力传递部件之间的动力传递路径，并且，在被设置于所述啮合式离合器上且相互啮合的驱动力源侧啮合齿和副驱动轮侧啮合齿上，分别形成有单倒棱。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-1447号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外，在诸如专利文献1这样的四轮驱动车辆中，存在如下情况，即，当在所述动力传递部件的转速大于所述中央车轴的转速、即所述驱动力源侧啮合齿的转速大于所述副驱动轮侧啮合齿的转速时，于所述啮合式离合器的所述驱动力源侧啮合齿及所述副驱动轮侧啮合齿上以相互啮合的方式而形成单倒棱的情况下，在行驶时于车轮之间存在速度差时，在所述啮合式离合器中无法从所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿不相啮合的非啮合状态顺畅地切换至所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿相啮合的啮合状态。在行驶时于车轮之间存在速度差时，例如在车辆转弯时，所述动力传递部件的转速相对于所述左右一对副驱动轮的外轮侧的副驱动轮的转速的第一转速差与直进时相比而较小或者为负数，所述动力传递部件的转速相对于所述左右一对副驱动轮的内轮侧的副驱动轮的转速的第二转速差与直进时相比而较大。因此，当在车辆转弯时选择所述左右一对控制联轴器的外轮侧的控制联轴器而使所述外轮侧的副驱动轮与所述中央车轴连结时，例如在所述第一转速差为负数的情况下，有时无法将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态。此外，当在车辆转弯时选择所述左右一对控制联轴器的内轮侧的控制联轴器而使所述内轮侧的副驱动轮与所述中央车轴连结时，例如在所述第二转速差变得较大的情况下，有时会在将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态时产生驾驶员可知晓的的程度的切换音。
本发明为将以上的情况作为背景而被完成的发明，其目的在于，提供一种即使在行驶时于车轮之间存在速度差的情况下也能够顺畅地将啮合式离合器从非啮合状态切换至啮合状态的四轮驱动车辆。
用于解决课题的方法
第一发明的主旨在于一种四轮驱动车辆，(a)其为附带断开功能的四轮驱动车辆，所述四轮驱动车辆能够选择性地对从驱动力源向左右一对主驱动轮传递驱动力的两轮驱动状态和从所述驱动力源还向左右一对副驱动轮传递驱动力的四轮驱动状态进行切换，在所述两轮驱动状态下，能够使用于在所述四轮驱动状态下向所述左右一对副驱动轮传递驱动力的动力传递部件与所述驱动力源及所述左右一对副驱动轮各自分离，(b)所述四轮驱动车辆具备：左右一对控制联轴器，二者与所述左右一对副驱动轮各自连结；中央车轴，其被设置于所述左右一对控制联轴器之间，且与所述左右一对控制联轴器连结；啮合式离合器，其选择性地切断或连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径、或所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径；控制装置，(c)所述啮合式离合器具备以能够传递动力的方式而与所述驱动力源连结的驱动力源侧啮合齿、和以能够传递动力的方式而与所述副驱动轮连结的副驱动轮侧啮合齿，(d)在所述驱动力源侧啮合齿及所述副驱动轮侧啮合齿上形成有单倒棱，以使得在所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿接近从而各自的顶端部相抵接的情况下，当所述驱动力源侧啮合齿的转速与所述副驱动轮侧啮合齿的转速相比而较大时，所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿相互啮合，(e)在具有从所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿不相啮合的非啮合状态向所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿相啮合的啮合状态切换的切换要求时，所述控制装置对通过所述左右一对控制联轴器中的一方而使所述左右一对副驱动轮中的一方与所述中央车轴连结的情况下的所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的第一转速差、和通过所述左右一对控制联轴器中的另一方而使所述左右一对副驱动轮中的另一方与所述中央车轴连结的情况下的所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的第二转速差进行运算，(f)在被运算出的所述第一转速差和所述第二转速差中的至少一方的转速差处于预先设定的预定范围内的情况下，通过所述控制联轴器而使所述转速差处于所述预定范围内的所述副驱动轮与所述中央车轴连结，从而将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态，(g)在被运算出的所述第一转速差和所述第二转速差中的任何一方均不处于所述预定范围内的情况下，禁止将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态的切换。
发明效果
根据第一发明，(e)在具有从所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿不相啮合的非啮合状态向所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿相啮合的啮合状态切换的切换要求时，所述控制装置对通过所述左右一对控制联轴器中的一方而使所述左右一对副驱动轮中的一方与所述中央车轴连结的情况下的所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的第一转速差、和通过所述左右一对控制联轴器中的另一方而使所述左右一对副驱动轮中的另一方与所述中央车轴连结的情况下的所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的第二转速差进行运算，(f)在被运算出的所述第一转速差和所述第二转速差中的至少一方的转速差处于预先设定的预定范围内的情况下，通过所述控制联轴器而使所述转速差处于所述预定范围内的所述副驱动轮与所述中央车轴连结，从而将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态，(g)在被运算出的所述第一转速差和所述第二转速差中的任何一方均不处于所述预定范围内的情况下，禁止将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态的切换。因此，由于在将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态时，能够通过所述控制联轴器而将所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的转速差处于所述预定范围内的所述副驱动轮与所述中央车轴连结，因此，在使所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿相啮合时所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的转速差成为，处于所述预定范围内且能够将所述啮合式离合器从所述非啮合状态顺畅地切换至所述啮合状态的转速差。由此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，也能够将所述啮合式离合器从所述非啮合状态顺畅地切换至所述啮合状态。
附图说明
图1为概要性地对优选地应用了本发明的四轮驱动车辆的结构进行说明的要点图。
图2为对被设置于图1的四轮驱动车辆上的分动器的结构进行说明的剖视图。
图3为对被设置于图2所示的分动器上的第一爪轮机构进行说明的图，且为也对被设置于图4所示的后轮用驱动力分配单元上的第二爪轮机构进行说明的图。
图4为对被设置于图1的四轮驱动车辆上的后轮用驱动力分配单元的一部分的结构进行说明的剖视图。
图5为图2的V-V视剖视图。
图6为对图1的四轮驱动车辆的电子控制装置所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框图。
图7为表示图6的电子控制装置所具备的4WD切换判断部及车轮选择部所使用的映射图的一个示例的图。
图8为在图7的映射图中示出了第一外轮线至第四外轮线、和第一内轮线至第四内轮线的图。
图9为在图7的映射图中示出了第一径差线至第七径差线的图。
图10为对在图1的电子控制装置中，在两轮驱动行驶过程中从两轮驱动状态被切换至四轮驱动状态为止的工作的一个示例进行说明的流程图。
图11为表示在执行了图10的流程图所示的S7、即、执行了从两轮驱动状态切换至四轮驱动状态的切换控制顺序的情况下的时序图的图。
图12为表示本发明的其他的实施例、即实施例2的图，并且为概要性地对四轮驱动车辆的结构进行说明的框架图。
图13为对被设置于图12的四轮驱动车辆上的分动器的结构进行说明的剖视图。
图14为对被设置于图12的四轮驱动车辆上的后轮用驱动力分配单元的一部分的结构进行说明的剖视图。
图15为图14的XV-XV视剖视图。
图16为对图12的四轮驱动车辆的电子控制装置所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框图。
图17为表示图16的电子控制装置所具备的4WD切换判断部及车轮选择部所使用的映射图的一个示例的图。
图18为对在图12的电子控制装置中，在两轮驱动行驶过程中从两轮驱动状态被切换至四轮驱动状态为止的工作的一个示例进行说明的流程图。
图19为表示本发明的其他的实施例、即实施例3的图，并且为概要性地对四轮驱动车辆的结构进行说明的框架图。
图20为对图19的四轮驱动车辆的电子控制装置所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框图。
具体实施方式
在本发明的一个实施方式中，所述控制装置在所述第一转速差和所述第二转速差中的任何一个均处于所述预定范围内的情况下，选择对应于预先规定的设定转速差与所述第一转速差的差值、及所述设定转速差与所述第二转速差的差值中的较小一方的差值的所述第一转速差或所述第二转速差，并通过所述控制联轴器而使成为该所选择的转速差的所述副驱动轮与所述中央车轴连结。因此，由于能够通过所述控制联轴器而使所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的转速差接近于所述设定转速差的所述副驱动轮与所述中央车轴连结，因此，能够在车辆的转弯行驶时将所述啮合式离合器更加顺畅地从所述非啮合状态切换至所述啮合状态。
此外，在本发明的一个实施方式中，即使在所述第一转速差和所述第二转速差中的任何一方均不处于所述预定范围内的情况下，所述控制装置也会在被判断为需要将所述啮合式离合器从所述非啮合状态向所述啮合状态进行切换的情况下，通过所述控制联轴器而将成为所述第一转速差和所述第二转速差中的较大一方的转速差的所述副驱动轮与所述中央车轴连结。因此，能够在需要将所述啮合式离合器从所述非啮合状态向所述啮合状态进行切换的情况下，将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态。
此外，在本发明的一个实施方式中，(a)所述啮合式离合器选择性地切断或连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径，(b)在所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径上，设置有选择性地切断或连接该动力传递路径的第一离合器，(c)当通过所述控制联轴器使所述副驱动轮与所述中央车轴连结时，所述控制装置对所述啮合式离合器进行控制从而连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径，并对所述第一离合器进行控制从而连接所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，也能够将所述四轮驱动车辆从所述两轮驱动状态顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
此外，在本发明的一个实施方式中，(a)在所述第一离合器中设置有第一同步机构，所述第一同步机构使以能够传递动力的方式而与所述动力传递部件连结的第一旋转部件的转速和以能够传递动力的方式而与所述中央车轴连结的第二旋转部件的转速同步，(b)当通过所述控制联轴器而使所述副驱动轮与所述中央车轴连结、且通过所述第一同步机构而使所述第一旋转部件的转速与所述第二旋转部件的转速同步时，所述控制装置将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，也能够将所述四轮驱动车辆从所述两轮驱动状态更加顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
此外，在本发明的一个实施方式中，(a)所述啮合式离合器选择性地切断或连接所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径，(b)在所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径上，设置有选择性地切断或连接该动力传递路径的第二离合器，(c)当通过所述控制联轴器而使所述副驱动轮与所述中央车轴连结时，所述控制装置对所述啮合式离合器进行控制从而连接所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径，并对所述第二离合器进行控制从而连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，也能够将所述四轮驱动车辆从所述两轮驱动状态顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
此外，在本发明的一个实施方式中，(a)在所述第二离合器中设置有第二同步机构，所述第二同步机构使以能够传递动力的方式而与所述驱动力源连结的第三旋转部件的转速和以能够传递动力的方式而与所述动力传递部件连结的第四旋转部件的转速同步，(b)当通过所述控制联轴器而使所述副驱动轮与所述中央车轴连结、且通过所述第二同步机构而使所述第三旋转部件的转速与所述第四旋转部件的转速同步时，所述控制装置将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，也能够将所述四轮驱动车辆从所述两轮驱动状态更加顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
以下，参照附图来对本发明的实施例进行详细说明。另外，在以下的实施例中，附图被适当简化或被变形，因此各部分的尺寸比及形状等不一定被准确地描绘出。
实施例1
图1为概要性地对适当地应用了本发明的四轮驱动车辆的结构进行说明的框架图。在图1中，四轮驱动车辆10具备基于FF(front-engine front-wheel drive：发动机前置前轮驱动)的四轮驱动装置，所述四轮驱动装置将发动机12作为驱动源，并具备第一动力传递路径和第二动力传递路径，所述第一动力传递路径为，将该发动机12的驱动力传递至与主驱动轮相对应的左右一对前轮14L、14R的路径，所述第二动力传递路径为，将发动机12的驱动力传递至与副驱动轮相对应的左右一对后轮16L、16R的路径。在该四轮驱动车辆10的两轮驱动状态下，从发动机12经由自动变速器18而被传递的驱动力通过前轮用驱动力分配单元20及左右一对前轮车轴22L、22R而向左右一对前轮14L、14R被传递。在该两轮驱动状态下，至少第一啮合式离合器(啮合式离合器)24被释放，从而来自发动机12的驱动力不会向分动器26、汽车传动轴(动力传递部件)28、后轮用驱动力分配单元30、及后轮16L、16R传递。然而，在四轮驱动状态下，除了上述两轮驱动状态之外，还被设为，第一啮合式离合器24及第二啮合式离合器(第一离合器)32同时被卡合，并且通过左控制联轴器(控制联轴器)34L而对向后轮车轴36L及后轮16L的传递转矩进行控制，且通过右控制联轴器(控制联轴器)34R而对向后轮车轴36R及后轮16R的传递转矩进行控制。另外，虽然在图1中并未被图示出，但在发动机12与自动变速器18之间，设置有作为流体传动装置的变矩器或离合器。
如图1所示，由差动齿轮装置构成的前轮用驱动力分配单元20具备：内啮合齿轮20r，其以能够围绕第一旋转轴线C1旋转的方式而被设置，且与自动变速器18的输出齿轮18a相啮合；差速器壳(differential case)20c，其被固定在内啮合齿轮20r上；差动齿轮机构20d，其被收纳于差速器壳20c内。在以这种方式而构成的前轮用驱动力分配单元20中，当来自发动机12的驱动力被传递至内啮合齿轮20r时，在容许左右前轮车轴22L、22R的差旋转的同时，向前轮14L、14R传递驱动力。另外，在差速器壳20c上形成有与被形成于输入轴38的轴端部上的第一外周花键齿38a嵌合的内周啮合齿20a，所述输入轴38被设置于分动器26上。由此，从发动机12经由差速器壳20c而向左右前轮14L及14R传递的驱动力的一部分经由输入轴38而被输入至分动器26。
如图1及图2所示，分动器26具备：圆筒状的输入轴38；圆筒状的第一内啮合齿轮42，其与从动小齿轮40(参照图1)啮合，所述从动小齿轮40与汽车传动轴28的前轮14L、14R侧的端部连结；第一啮合式离合器24，其在从发动机12向汽车传动轴28的动力传递路径中，选择性地切断或连接输入轴38与第一内啮合齿轮42之间，所述输入轴38以能够传递动力的方式而与发动机12连结，所述第一内啮合齿轮42以能够传递动力的方式而与汽车传动轴28连结。在分动器26中，当第一啮合式离合器24卡合而使输入轴38与第一内啮合齿轮42之间的动力传递路径被连接时，从发动机12被传递至左右一对前轮14L、14R的驱动力的一部分经由汽车传动轴28而向左右一对后轮16L、16R被输出。
如图2所示，圆筒状的第一内啮合齿轮42例如为形成有斜齿或准双曲面齿轮的锥齿轮，并且形成有从该第一内啮合齿轮42的内周部向前轮14R侧突出成大致圆筒状的轴部42a。此外，通过使轴部42a经由被设置于第一单元壳44内的轴承46而被第一单元壳44支承，从而圆筒状的第一内啮合齿轮42以能够围绕第一旋转轴线C1旋转的方式而悬臂状地被支承。
如图2所示，圆筒状的输入轴38贯穿圆筒状的第一内啮合齿轮42的内侧，从而该输入轴38的一部分被配置于第一内啮合齿轮42的内侧。此外，通过使圆筒状的输入轴38的两端部经由被设置于第一单元壳44内的一对轴承48a、48b而被第一单元壳44支承，从而输入轴38以能够围绕第一旋转轴线C1进行转动的方式、即输入轴38以能够与第一内啮合齿轮42同轴心地进行旋转的方式而被支承。此外，在圆筒状的输入轴38上形成有第一外周花键齿38a、第二外周花键齿38b和第三外周花键齿38c，所述第一外周花键齿38a被形成于输入轴38的前轮14L侧的端部的外周面上，所述第二外周花键齿38b被形成于输入轴38的中央部的外周面上，所述第三外周花键齿38c被形成于输入轴38的前轮14R侧的端部的外周面上。
如图2所示，在第一啮合式离合器24中设置有：多个第一啮合齿(副驱动轮侧啮合齿)42c，其被形成于第一内啮合齿轮42的轴部42a的前轮14L侧的侧面42b上；圆筒状的第一可动套筒50，其上形成有通过在第一旋转轴线C1方向上移动从而能够与第一啮合齿42c啮合的多个第一啮合齿(驱动力源侧啮合齿)50a；第一移动机构52，其使第一可动套筒50在第一旋转轴线C1方向上移动，从而使第一可动套筒50移动至第一啮合位置或第一非啮合位置。另外，所述第一啮合位置为，第一可动套筒50在第一旋转轴线C1方向上移动从而第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c相啮合的位置，在所述第一啮合位置处，第一内啮合齿轮42与输入轴38不能进行相对旋转，由此第一啮合式离合器24被卡合。此外，所述第一非啮合位置为，第一可动套筒50在第一旋转轴线C1方向上移动从而第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c不相啮合的位置，在所述第一非啮合位置处，第一内啮合齿轮42与输入轴38能够进行相对旋转，由此第一啮合式离合器24b被释放。此外，在第一可动套筒50上形成有内周啮合齿50b，所述内周啮合齿50b以不能相对于输入轴38而围绕第一旋转轴线C1进行相对旋转且能够相对于输入轴38而在第一旋转轴线C1方向上移动的方式，与被形成于该输入轴38上的第二外周花键齿38b啮合。
如图2所示，在第一移动机构52中设置有第一球形凸轮54、第一作动器56、第一弹簧58和第一爪轮机构60。第一作动器56具备第一辅助离合器62、和使该第一辅助离合器62产生旋转制动转矩的第一电磁线圈64，且第一作动器56被一体地固定在第一单元壳44上。第一球形凸轮54为如下装置，即，当通过第一作动器56而经由第一辅助离合器62于下文叙述的环状的第二凸轮部件66上产生旋转制动转矩时，将输入轴38的旋转力转换为输入轴38的第一旋转轴线C1方向上的推力的装置。第一爪轮机构60通过由第一球形凸轮54所转换的推力，从而对在第一旋转轴线C1方向上移动的第一可动套筒50的移动位置进行保持。第一弹簧58被设置在轴承48a与第一可动套筒50之间，且第一弹簧58始终对第一可动套筒50从所述第一非啮合位置朝向所述第一啮合位置而施力，即，始终对第一可动套筒50在第一旋转轴线C1方向上朝向前轮14R侧施力。因此，在第一移动机构52中，当在第一作动器56中通过第一电磁线圈64和第一辅助离合器62而对第二凸轮部件66施加旋转制动转矩时，于第一球形凸轮54的下文叙述的第一凸轮部件68上将产生第一旋转轴线C1方向上的推力，从而通过第一凸轮部件68并经由第一爪轮机构60来使第一可动套筒50克服第一弹簧58的施力而在第一旋转轴线C1方向上移动。
如图2所示，第一爪轮机构60具备：环状的第一活塞68a，其通过第一作动器56的第一电磁线圈64来吸附圆板状的可动片70或不吸附可动片70，从而通过第一球形凸轮54以预定的行程而在第一旋转轴线C1方向上进行往复移动；环状的第二活塞72，其以能够相对于输入轴38而相对旋转的方式被设置，并通过在第一旋转轴线C1方向上移动的第一活塞68a来克服第一弹簧58的施力，从而在第一旋转轴线C1方向上移动；环状的保持器74，其具有卡止齿74a(参照图3)，并以不能相对于输入轴38而相对旋转且不能相对于输入轴38而进行第一旋转轴线C1方向上的移动的方式被设置，并且利用该卡止齿74a而对由通过第一活塞68a而移动的第二活塞72进行卡止。在第一爪轮机构60中，通过使第一活塞68a在第一旋转轴线C1方向上进行往复移动，从而通过第二活塞72来使第一可动套筒50克服第一弹簧58的施力而向所述第一非啮合位置移动，并使第二活塞72被保持器74的卡止齿74a卡止。而且，当使第一活塞68a进一步在第一旋转轴线C1方向上往复移动时，第二活塞72与保持器74的卡止齿74a解除卡止，从而使第一可动套筒50通过第一弹簧58的施力而向所述第一啮合位置移动。另外，如图2所示，在第一球形凸轮54的第一凸轮部件68上一体地设置有第一爪轮机构60的第一活塞68a，第一爪轮机构60被设置于第一球形凸轮54的第二凸轮部件66与第一可动套筒50之间。
如图2所示，第一球形凸轮54具备：环状的一对第一凸轮部件68及第二凸轮部件66，二者以在第一旋转轴线C1方向上重叠的方式而被插入设置于第一爪轮机构60的第二活塞72与轴承48b之间；多个球状滚动体76，其被夹持在形成于第一凸轮部件68上的凸轮面68b与形成于第二凸轮部件66上的凸轮面66a之间，在第一球形凸轮54中，当使第一凸轮部件68与第二凸轮部件66进行相对旋转时，第一凸轮部件68与第二凸轮部件66在第一旋转轴线C1方向上被隔离。另外，形成于第一凸轮部件68及第二凸轮部件66上的一对凸轮面68b、66a为，在第一凸轮部件68和第二凸轮部件66中被形成在周向上的多个部位(例如三个部位)处、且第一旋转轴线C1方向上的深度在周向上发生变化的相互对置的槽状的面。由此，当通过第一球形凸轮54而使第一凸轮部件68、即第一活塞68a在第一旋转轴线C1方向上向前轮14L侧、前轮14R侧往复移动一次时，会像图2所示的相对于第一旋转轴线C1而靠上侧、即发动机12侧的分动器26所示的那样，使第一可动套筒50经由第一爪轮机构60克服第一弹簧58的施力而向所述第一非啮合位置移动。而且，第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的啮合将被解除，从而第一啮合式离合器24将释放。此外，虽然并未图示，但是当通过第一球形凸轮54而使第一活塞68a往复移动两次、即在第一可动套筒50被配置于所述第一非啮合位置的状态下进一步使第一活塞68a往复移动一次时，第二活塞72与保持器74的卡止齿74a解除卡止，并使第一可动套筒50通过第一弹簧58的施力而向所述第一啮合位置移动。而且，第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c相啮合，从而第一啮合式离合器24将卡合。
此外，如图2所示，在第一作动器56中，在第一电磁线圈64与可动片70之间设置有第一辅助离合器62，所述第一辅助离合器62具有：圆板状的一对第一摩擦板78、80，其被设置于第一电磁线圈64与可动片70之间，并且以不能相对于第一单元壳44而围绕第一旋转轴线C1进行旋转且能够相对于第一单元壳44进行第一旋转轴线C1方向上的移动的方式，与被形成于第一单元壳44上的内周花键齿44a卡合；圆板状的第二摩擦板82，其被设置于一对第一摩擦板78、80之间，并且以不能相对于第二凸轮部件66而围绕第一旋转轴线C1进行旋转且能够相对于第二凸轮部件66进行第一旋转轴线C1方向上的移动的方式，与被形成于第二凸轮部件66上的外周花键齿66b卡合。另外，被形成于环状的第一凸轮部件68与环状的第二凸轮部件66之间的周向上的多个部位处的凹槽状的凸轮面68b、66a以趋向于其周向而凸轮面68b、66a这二者之间的第一旋转轴线C1方向上的距离变短的方式倾斜。此外，在第一凸轮部件68的内周面上形成有内周啮合齿68c，所述内周啮合齿68c以不能相对于输入轴38而进行相对旋转且能够相对于输入轴38进行第一旋转轴线C1方向上的移动的方式，而与被形成于输入轴38上的第三外周花键齿38c啮合。
在以上述方式而构成的、作为第一作动器56的第一电磁线圈64及第一辅助离合器62与第一球形凸轮54中，当例如在车辆行驶过程中输入轴38进行旋转的状态下，从下文叙述的电子控制装置(控制装置)100(参照图1)向第一电磁线圈64供给有第一驱动电流I1(A)从而可动片70通过第一电磁线圈64而被吸附时，通过可动片70而使第一辅助离合器62的第一摩擦板78、80及第二摩擦板82被夹持按压在可动片70与第一电磁线圈64之间，从而向第二摩擦板82传递旋转制动转矩。也就是说，当可动片70通过第一电磁线圈64而被吸附时，旋转制动转矩将经由第一辅助离合器62的第二摩擦板82而被传递至第二凸轮部件66。因此，第一凸轮部件68与第二凸轮部件66通过所述旋转制动转矩而进行相对旋转，并且一体地形成于第一凸轮部件68上的第一活塞68a经由球状滚动体76而相对于第二凸轮部件66在第一旋转轴线C1方向上克服第一弹簧58的施力而向前轮14L侧移动，从而输入轴38的旋转力被转换为第一旋转轴线C1方向上的推力。此外，由于在从电子控制装置100未向第一电磁线圈64供给第一驱动电流I1(A)的条件下可动片70未被第一电磁线圈64吸附时，所述旋转制动转矩不会被传递至第二凸轮部件66，因此，第二凸轮部件66经由球状滚动体76而带动第一凸轮部件68，从而第二凸轮部件66与第一凸轮部件68一体地进行旋转。由此，由于在第一球形凸轮54中未产生所述推力，因此第一活塞68a通过第一弹簧58的施力而向前轮14R侧移动。
图3为对第一爪轮机构60的工作原理进行说明的示意图，且示出了将环状的第一活塞68a、环状的第二活塞72、及环状的保持器74分别展开后的状态。如前文所述，第一爪轮机构60具备环状的第一活塞68a、环状的第二活塞72和环状的保持器74，且作为对第二活塞72进行卡止的卡止机构而发挥功能。在环状的第二活塞72上形成有向保持器74侧突出设置的突起72a。此外，在环状的保持器74上周期性地形成有用于对第二活塞72的突起72a进行卡止的、在圆周方向上相连的锯齿状的卡止齿74a，保持器74以位置固定的方式而被设置于输入轴38上。此外，在环状的第一活塞68a上周期性地形成有阻挡齿68d，所述阻挡齿68d通过采用与保持器74的卡止齿74a同样的锯齿形状但在周向上错开半个相位的形状而在周向上相连，并对第二活塞72的突起72a进行阻挡。环状的第一活塞68a以不能相对于保持器74而进行相对旋转且能够相对于保持器74进行第一旋转轴线C1方向上的移动的方式与保持器74卡合，并克服第一弹簧58的施力而使第二活塞72移动第一球形凸轮54的一个行程的量。另外，在第一活塞68a的阻挡齿68d的顶端的斜面及保持器74的卡止齿74a的顶端的斜面上，分别设置有防止第二活塞72的突起72a的滑移的止动件68e、74b。
图3(a)及图3(e)示出了第一可动套筒50位于所述第一啮合位置时的状态。如图3(a)及图3(e)所示，在从第二活塞72突出设置的突起72a位于与保持器74的卡止齿74a卡止的位置的状态下，使第一活塞68a位于其基准位置。图3(b)示出了第一活塞68a因第一作动器56及第一球形凸轮54的工作而克服第一弹簧58的施力，而从其基准位置起移动了移动行程ST的量的状态。在该过程中，通过第一活塞68a而使第二活塞72移动从而与保持器74分离，并且第二活塞72滑落在第一活塞68a的斜面上。另外，为了对上述移动行程ST进行说明，图3(b)所示的点划线示出了图3(a)的第一活塞68a的原始位置(基准位置)。图3(c)示出了第一活塞68a由于第一作动器56及第一球形凸轮54的非工作状态从而随着第一弹簧58及第三弹簧84的施力而恢复了移动行程ST的量，从而使其位于基准位置的状态。在该过程中，第二活塞72被卡止于保持器74的卡止齿74a上，从而使所述第一可动套筒50被保持在所述第一非啮合位置。另外，如图2所示，第三弹簧84在第一旋转轴线C1方向上被设置于第一凸轮部件68中的除了第一活塞68a之外的部分与第二活塞72之间，且该第三弹簧84的施力与第一弹簧58的施力相比而较小。图3(d)示出了第一活塞68a由于第一作动器56及第一球形凸轮54的工作从而再次克服第一弹簧58的施力而从其基准位置起移动了移动行程ST的量的状态。在该过程中，第二活塞72进一步向第一弹簧58侧移动。接着，如图3(e)所示，当第一活塞68a由于第一作动器56及第一球形凸轮54的非工作状态而随着第一弹簧58及第三弹簧84的施力恢复了移动行程ST的量从而位于基准位置处时，第二活塞72向所述第一啮合位置位移，从而第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c与第一可动套筒50的第一啮合齿50a相啮合。
由此，在第一爪轮机构60中，通过由第一球形凸轮54实现的第一活塞68a的往复移动，从而将第二活塞72向周向输送，并使第一可动套筒50朝向所述第一非啮合位置、所述第一啮合位置移动。当使第二活塞72往复移动一次时，第一可动套筒50位于所述第一非啮合位置。此外，当在第二活塞72往复移动两次、即第一可动套筒50位于所述第一非啮合位置的状态下使第二活塞72进一步往复移动一次时，第二活塞72与保持器74的卡止齿74a解除卡止，并通过第一弹簧58的施力而使第一可动套筒50位于所述第一啮合位置。
如图1及图4所示，在从汽车传动轴28向左右后轮16L、16R的动力传递路径上，后轮用驱动力分配单元30具备：第二内啮合齿轮(第一旋转部件)92，其与一体地设置于汽车传动轴28的后轮16L、16R侧的端部上的驱动小齿轮90啮合；圆筒状的中央车轴98，其以能够围绕第二旋转轴线C2旋转的方式，经由轴承94a、94b而被支承在后轮用驱动力分配单元30的第二单元壳96上；左控制联轴器34L，其对从中央车轴98向后轮车轴36L传递的传递转矩进行控制(参照图1)；右控制联轴器34R，其对从中央车轴98向后轮车轴36R传递的传递转矩进行控制(参照图1)；第二啮合式离合器32，其选择性地切断或连接第二内啮合齿轮92与中央车轴98之间的动力传递路径。另外，左控制联轴器34L例如通过从电子控制装置100向未图示的电磁线圈供给左联轴器驱动电流Icpl(A)，从而传递与该左联轴器驱动电流(转矩指令值)Icpl(A)相应的所述传递转矩，并且，当从电子控制装置100向所述电磁线圈供给左联轴器驱动电流Icpl(A)时，左控制联轴器34L以能够向后轮16L传递动力的方式而与中央车轴98连结。同样地，右控制联轴器34R例如通过从电子控制装置100向未图示的电磁线圈供给右联轴器驱动电流Icpr(A)，从而传递与该右联轴器驱动电流(转矩指令值)Icpr(A)相应的所述传递转矩，并且，当从电子控制装置100向所述电磁线圈供给右联轴器驱动电流Icpr(A)时，右控制联轴器34R以能够向后轮16R传递动力传递的方式而与中央车轴98连结。另外，右控制联轴器34R经由后轮车轴36R而与后轮16R连结，左控制联轴器34L经由后轮车轴36L而与后轮16L连结。此外，中央车轴98被设置于右控制联轴器34R与左控制联轴器34L之间、即后轮16R与后轮16L之间，中央车轴98与被设置于右控制联轴器34R上的联轴器罩34Ra(参照图1)和被设置于左控制联轴器34L上的联轴器罩34La(参照图1)连结。
如图4所示，圆筒状的第二内啮合齿轮92例如为形成有斜齿或准双曲面齿轮的锥齿轮，并且形成有从第二内啮合齿轮92的内周部向后轮16L侧突出成大致圆筒状的轴部92a。此外，通过使轴部92a经由被设置于第二单元壳96内的轴承102而被第二单元壳96支承，从而圆筒状的第二内啮合齿轮92以能够围绕第二旋转轴线C2旋转的方式而悬臂状地被支承。
如图4所示，圆筒状的中央车轴98贯穿圆筒状的第二内啮合齿轮92的内侧，从而中央车轴98的一部分被配置于第二内啮合齿轮92的内侧。此外，圆筒状的中央车轴98通过使其两端部经由被设置于第二单元壳96内的一对轴承94a、94b而被支承，从而中央车轴98以能够围绕第二旋转轴线C2进行转动、即以能够与第二内啮合齿轮92同轴心地进行旋转的方式而被支承。
如图4所示，在第二啮合式离合器32中设置有：第二啮合齿92b，其被形成于第二内啮合齿轮92的内周面上；圆筒状的第二可动套筒(第二旋转部件)104，其上形成有能够与第二啮合齿92b相啮合的第二啮合齿104a；第二移动机构106，其使第二可动套筒104在第二旋转轴线C2方向上移动，从而使第二可动套筒104移动至第二啮合位置或第二非啮合位置。另外，所述第二啮合位置为，第二可动套筒104在第二旋转轴线C2方向上移动且第二可动套筒104的第二啮合齿104a与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b相啮合的位置，在所述第二啮合位置处，第二内啮合齿轮92与中央车轴98不能进行相对旋转，从而使第二啮合式离合器32被卡合。此外，所述第二非啮合位置为，第二可动套筒104在第二旋转轴线C2方向上移动且第二可动套筒104的第二啮合齿104a与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b不相啮合的位置，在所述第二非啮合位置处，第二内啮合齿轮92与中央车轴98能够进行相对旋转，从而使第二啮合式离合器32被释放。此外，在第二可动套筒104上形成有内周啮合齿104b，所述内周啮合齿104b以不能相对于中央车轴98而围绕第二旋转轴线C2进行相对旋转且能够相对于中央车轴98进行第二旋转轴线C2方向上的移动的方式，与被形成于该中央车轴98上的外周花键齿98a相啮合。另外，在第二啮合式离合器32中，在第一啮合式离合器24被释放的两轮驱动状态下，如图1所示，当通过第二移动机构106而使第二可动套筒104移动至所述第二非啮合位置从而汽车传动轴28与后轮16L及16R之间、即第二内啮合齿轮92与中央车轴98之间被释放时，汽车传动轴28与发动机12及左右一对后轮16L、16R被分离，从而由汽车传动轴28等的旋转阻力所导致的车辆的行驶阻力会减小。换而言之，本实施例的四轮驱动车辆10为，在两轮驱动状态下，使用于在四轮驱动状态下向左右一对后轮16L、16R传递驱动力的汽车传动轴28与发动机12及左右一对后轮16L、16R分离的附带断开功能的四轮驱动车辆。
如图4所示，在第二移动机构106中设置有第二球形凸轮108、第二作动器110、第二弹簧112、第二爪轮机构114和同步机构(第一同步机构)116。第二作动器110具备可动片118、和对该可动片118进行吸附的第二电磁线圈120，在第二作动器110中，通过使可动片118被作为非旋转部件的第二电磁线圈120吸附，从而在第二球形凸轮108的下文叙述的第二凸轮部件122上产生旋转制动转矩。第二球形凸轮108为，当通过第二作动器110而使环状的第二凸轮部件122产生旋转制动转矩时，将中央车轴98的旋转力转换为中央车轴98的第二旋转轴线C2方向上的推力的装置。第二爪轮机构114通过利用第二球形凸轮108而被转换的推力，从而对在第二旋转轴线C2方向上移动的第二可动套筒104的移动位置进行保持。第二弹簧112被设置于轴承94a与第二可动套筒104之间，第二弹簧112始终从所述第二非啮合位置对第二可动套筒104朝向所述第二啮合位置施力，即，始终在第二旋转轴线C2方向上对第二可动套筒104向后轮16R侧施力。因此，在第二移动机构106中，当通过第二作动器110而对第二凸轮部件122施加了旋转制动转矩时，将在第二球形凸轮108的下文叙述的第一凸轮部件124上产生第二旋转轴线C2方向上的推力，从而通过第一凸轮部件124经由第二爪轮机构114来使第二可动套筒104克服第二弹簧112的施力而在第二旋转轴线C2方向上移动。
如图4所示，第二爪轮机构114具备：环状的第一活塞124a，其通过使第二作动器110的第二电磁线圈120吸附圆板状的可动片118或不吸附可动片118，从而通过第二球形凸轮108而以预定的行程在第二旋转轴线C2方向上进行往复移动；环状的第二活塞126，其以能够相对于中央车轴98进行相对旋转的方式而被设置，并通过在第二旋转轴线C2方向上移动的第一活塞124a来克服第二弹簧112的施力，从而在第二旋转轴线C2方向上移动；环状的保持器128，其具有卡止齿128a(参照图3)，并以不能相对于中央车轴98进行相对旋转且不能相对于中央车轴98进行第二旋转轴线C2方向上的移动的方式而被设置，并且利用该卡止齿128a来对通过第一活塞124a而移动的第二活塞126进行卡止。在第二爪轮机构114中，通过使第一活塞124a在第二旋转轴线C2方向上进行往复移动，从而通过第二活塞126来使第二可动套筒104克服第二弹簧112的施力而向所述第二非啮合位置移动，并使第二活塞126卡止在保持器128的卡止齿128a上。而且，当使第一活塞124a进一步在第二旋转轴线C2方向上进行往复移动时，第二活塞126与保持器128的卡止齿128a解除卡止，从而使第二可动套筒104通过第二弹簧112的施力而向所述第二啮合位置移动。另外，如图4所示，在第二球形凸轮108的第一凸轮部件124上，一体地设置有第二爪轮机构114的第一活塞124a，第二爪轮机构114被设置于第二球形凸轮108的第二凸轮部件122与第二可动套筒104之间。
如图4所示，第二球形凸轮108具备：环状的一对第一凸轮部件124及第二凸轮部件122，二者以在第二旋转轴线C2方向上重叠的方式而被插入设置于第二爪轮机构114的第二活塞126与轴承94b之间；多个球状滚动体130，其被夹持在形成于第一凸轮部件124上的凸轮面124b与形成于第二凸轮部件122上的凸轮面122a之间，在第二球形凸轮108中，当使第一凸轮部件124与第二凸轮部件122相对旋转时，第一凸轮部件124与第二凸轮部件122在第二旋转轴线C2方向上被隔离。另外，形成于第一凸轮部件124及第二凸轮部件122上的一对凸轮面124b、122a为，在第一凸轮部件124和第二凸轮部件122中被形成在周向上的多个部位(例如三个部位)处、且第二旋转轴线C2方向上的深度在周向上发生变化的相互对置的槽状的面。由此，当通过第二球形凸轮108而使第一凸轮部件124、即第一活塞124a在第二旋转轴线C2方向上向后轮16L侧、后轮16R侧往复移动一次时，会像图4所示的相对于第二旋转轴线C2而靠上侧、即汽车传动轴28侧的后轮用驱动力分配单元30所示的那样，使第二可动套筒104经由第二爪轮机构114克服第二弹簧112的施力而向所述第二非啮合位置移动。而且，第二可动套筒104的第二啮合齿104a与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的啮合将被解除，从而第二啮合式离合器32将释放。此外，虽然并未图示，但是当通过第二球形凸轮108而使第一活塞124a往复移动两次，即在第二可动套筒104被配置于所述第二非啮合位置的状态下进一步使第一活塞124a往复移动一次时，第二活塞126与保持器128的卡止齿128a解除卡止，并使第二可动套筒104通过第二弹簧112的施力而向所述第二啮合位置移动。而且，第二可动套筒104的第二啮合齿104a与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b相啮合，从而第二啮合式离合器32将卡合。另外，虽然未进行图示，但是在第一凸轮部件124的内周面上形成有内周啮合齿，所述内周啮合齿以不能相对于中央车轴98进行相对旋转且能够相对于中央车轴98进行第二旋转轴线C2方向上的移动的方式，而与被形成于中央车轴98上的外周花键齿(未图示)相啮合。
在以上述方式而构成的、第二球形凸轮108和第二作动器110中，当例如在车辆行驶过程中、中央车轴98进行旋转的状态下，从电子控制装置100向第二电磁线圈120供给有第二驱动电流I2(A)从而可动片118通过作为非旋转部件的第二电磁线圈120而被吸附时，经由可动片118而向第二凸轮部件122传递旋转制动转矩。因此，第一凸轮部件124与第二凸轮部件122通过所述旋转制动转矩而进行相对旋转，并且一体地形成于第一凸轮部件124上的第一活塞124a经由球状滚动体130而相对于第二凸轮部件122在第二旋转轴线C2方向上克服第二弹簧112的施力而向后轮16L侧移动，从而中央车轴98的旋转力被转换为第二旋转轴线C2方向上的推力。此外，由于在从电子控制装置100未向第二电磁线圈120供给第二驱动电流I2(A)的条件下可动片118未被第二电磁线圈120吸附时，所述旋转制动转矩不会被传递至第二凸轮部件122，因此，第二凸轮部件122经由球状滚动体130而带动第一凸轮部件124，从而第二凸轮部件122与第一凸轮部件124一体地进行旋转。由此，由于在第二球形凸轮108中未产生所述推力，因此第一活塞124a通过第二弹簧112的施力而向后轮16R侧移动。
图3为对第二爪轮机构114的工作原理进行说明的示意图，且示出了将环状的第一活塞124a、环状的第二活塞126、及环状的保持器128分别展开后的状态。如前文所述，第二爪轮机构114具备环状的第一活塞124a、环状的第二活塞126和环状的保持器128，且作为对第二活塞126进行卡止的卡止机构而发挥功能。在环状的第二活塞126上形成有向保持器128侧突出设置的突起126a。此外，在环状的保持器128上周期性地形成有用于对第二活塞126的突起126a进行卡止的、在圆周方向上相连的锯齿状的卡止齿128a，保持器128以位置固定的方式而被设置于中央车轴98上。此外，在环状的第一活塞124a上周期性地形成有阻挡齿124c，所述阻挡齿124c通过采用与保持器128的卡止齿128a同样的锯齿形状但在周向上错开半个相位的形状而在周向上相连，并对第二活塞126的突起126a进行阻挡。环状的第一活塞124a以不能相对于保持器128进行相对旋转且能够相对于保持器128进行第二旋转轴线C2方向上的移动的方式与保持器128卡合，并克服第二弹簧112的施力而使第二活塞126移动第二球形凸轮108的一个行程的量。另外，在第一活塞124a的阻挡齿124c的顶端的斜面及保持器128的卡止齿128a的顶端的斜面上，分别设置有防止第二活塞126的突起126a的滑移的止动件124d、128b。
图3(a)及图3(e)示出了第二可动套筒104位于所述第二啮合位置时的状态。如图3(a)及图3(e)所示，在从第二活塞126突出设置的突起126a位于与保持器128的卡止齿128a卡止的位置的状态下，使第一活塞124a位于其基准位置。图3(b)示出了第一活塞124a因第二作动器110及第二球形凸轮108的工作而克服第二弹簧112的施力，而从其基准位置起移动了移动行程ST的量的状态。在该过程中，通过第一活塞124a而使第二活塞126移动从而与保持器128分离，并且第二活塞126滑落在第一活塞124a的斜面上。另外，为了对上述移动行程ST进行说明，图3(b)所示的点划线示出了图3(a)的第一活塞124a的原始位置(基准位置)。图3(c)示出了第一活塞124a由于第二作动器110及第二球形凸轮108的非工作状态从而随着第二弹簧112及第四弹簧134的施力而恢复了移动行程ST的量，从而使其位于基准位置的状态。在该过程中，第二活塞126被卡止于保持器128的卡止齿128a上，从而使所述第二可动套筒104被保持在所述第二非啮合位置。另外，如图4所示，第四弹簧134在第二旋转轴线C2方向上被设置于第一凸轮部件124中的除了第一活塞124a之外的部分与保持器128之间，且该第四弹簧134的施力与第二弹簧112的施力相比而较小。图3(d)示出了第一活塞124a由于第二作动器110及第二球形凸轮108的工作从而再次克服第二弹簧112的施力而从其基准位置起移动了移动行程ST的量的状态。在该过程中，由于第二活塞126进一步向第二弹簧112侧移动从而使第二可动套筒104替换所述第二非啮合位置而向轴承94a侧移动，因此，通过同步机构116而使第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速、即中央车轴98的转速旋转同步。接着，如图3(e)所示，当第一活塞124a由于第二作动器110及第二球形凸轮108的非工作状态而随着第二弹簧112及第四弹簧134的施力恢复了移动行程ST的量从而位于基本位置处时，第二活塞126向所述第二啮合位置移动，从而第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a相啮合。
由此，在第二爪轮机构114中，通过由第二球形凸轮108实现的第一活塞124a的往复移动，从而将第二活塞126送向周向，并使第二可动套筒104朝向所述第二非啮合位置、所述第二啮合位置移动。当使第二活塞126往复移动一次时，第二可动套筒104位于所述第二非啮合位置。此外，当在第二活塞126往复移动两次、即第二可动套筒104位于所述第二非啮合位置的状态下使第二活塞126进一步往复移动一次时，第二活塞126与保持器128的卡止齿128a解除卡止，并通过第二弹簧112的施力而使第二可动套筒104位于所述第二啮合位置。
如图4所示，在同步机构116中设置有：环状的环状部件136，其被设置于第二可动套筒104与第二活塞126之间；一对第一摩擦卡合部件138及第二摩擦卡合部件140，二者被设置于环状部件136与第二内啮合齿轮92之间。另外，环状的一对第一摩擦卡合部件138及第二摩擦卡合部件140分别被设置于圆锥状外周摩擦面136a与圆锥状内周摩擦面92c之间，所述圆锥状外周摩擦面136a被形成于环状部件136的外周，且相对于第二旋转轴线C2而略微倾斜，所述圆锥状内周摩擦面92c被形成于第二内啮合齿轮92的第二活塞126侧的端部的内周，且相对于第二旋转轴线C2而略微倾斜。此外，环状部件136以不能相对于中央车轴98进行相对旋转且能够相对于中央车轴98而在第二旋转轴线C2方向上移动的方式，被支承在中央车轴98上。此外，由于环状部件136的一部分通过第二弹簧112的施力而被第二可动套筒104与第二活塞126夹持，因此，环状部件136与第二可动套筒104及第二活塞126在第二旋转轴线C2方向上的移动联动，从而在第二旋转轴线C2方向上移动。此外，在第一摩擦卡合部件138上形成有能够与第二圆锥状内周摩擦面140a滑动接触的第一圆锥状外周摩擦面138a、和能够与环状部件136的圆锥状外周摩擦面136a滑动接触的第一圆锥状内周摩擦面138b，其中，所述第二圆锥状内周摩擦面140a被形成于第二摩擦卡合部件140的内周面上，且相对于第二旋转轴线C2而略微倾斜。此外，在第二摩擦卡合部件140上形成有前文所述的第二圆锥状内周摩擦面140a、和能够与第二内啮合齿轮92的圆锥状内周摩擦面92c滑动接触的第二圆锥状外周摩擦面140b。
因此，由于当在第二可动套筒104位于所述第二非啮合位置且第二活塞126通过第二球形凸轮108的第一凸轮部件124而往复移动一次时、第一凸轮部件124进行前进移动且第二可动套筒104替换所述第二非啮合位置而移动时，第二摩擦卡合部件140的第二圆锥状外周摩擦面140b与第二内啮合齿轮92的圆锥状内周摩擦面92c抵接，且环状部件136的圆锥状外周摩擦面136a经由第一摩擦卡合部件138及第二摩擦卡合部件140而对第二内啮合齿轮92的圆锥状内周摩擦面92c进行按压，因此，将实施使以不能相对旋转的方式而设置有环状部件136的中央车轴98的转速、即第二可动套筒104的转速与第二内啮合齿轮92的转速同步的同步工作。另外，由于当第一凸轮部件124进行后退移动时，第二摩擦卡合部件140的第二圆锥状外周摩擦面140b与第二内啮合齿轮92的圆锥状内周摩擦面92c分离，因此使所述同步工作停止。
图5为表示如下状态的图，即，在从第一啮合式离合器24及第二啮合式离合器32分别被释放的两轮驱动状态起使第一啮合式离合器24及第二啮合式离合器32分别卡合而向四轮驱动状态进行切换的情况下，使第二啮合式离合器32的同步机构116工作并使第二可动套筒104的转速与第二内啮合齿轮92的转速大致同步，从而第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c相啮合的状态。另外，在图5中，在从两轮驱动状态被切换至四轮驱动状态时，通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而使中央车轴98与左右后轮16L、16R中的任意一方连结。此外，图5为表示四轮驱动车辆10在前进行驶时的状态的图。另外，第一可动套筒50的第一啮合齿50a以能够传递动力的方式而与发动机12连结，且第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c在被设置于第二啮合式离合器32上的同步机构116工作后的状态或第二啮合式离合器32卡合后的状态、且左控制联轴器34L或右控制联轴器34R卡合后的状态下，以能够传递动力的方式而与后轮16L或后轮16R连结。
如图5所示，被形成于第一可动套筒50上的第一啮合齿50a在圆筒状的第一可动套筒50的外周部上形成有多个。此外，被形成于第一可动套筒50上的多个第一啮合齿50a分别在第一旋转轴线C1方向上被形成为长条状，且以在圆筒状的第一可动套筒50的周向上第一啮合齿50a各自之间的间隔D1成为固定的方式而被形成。另外，间隔D1被设定为，形成于第一可动套筒50上的多个第一啮合齿50a可进入被形成于第一内啮合齿轮42上的多个第一啮合齿42c之间。
如图5所示，在从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时，第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速相比而较大，第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c围绕第一旋转轴线C1而在箭头标记A1、A2方向上进行旋转，即，各自在相同的方向上进行旋转。因此，当通过第一移动机构52而使第一可动套筒50从所述第一非啮合位置向所述第一啮合位置移动、即、通过第一移动机构52而使第一可动套筒50的第一啮合齿50a向接近于第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的方向移动时，第一可动套筒50的第一啮合齿50a相对于第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c而向箭头标记F1方向进行相对移动。另外，在本实施例中，以如下方式而设计有第一内啮合齿轮42及第二内啮合齿轮92等，即，在汽车传动轴28进行旋转的直进行驶时，以使第一内啮合齿轮42的转速与第二内啮合齿轮92的转速相比而慢预定值，即，使被设置于汽车传动轴28上的从动小齿轮40与第一内啮合齿轮42的齿数比、与被设置于汽车传动轴28上的驱动小齿轮90与第二内啮合齿轮92的齿数比之间产生差、即前后内啮合齿轮比差G。也就是说，当在汽车传动轴28进行旋转时、第一内啮合齿轮42的转速慢于第二内啮合齿轮92的转速的情况下，当从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时，第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速易于变得大于第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速。
此外，如图5所示，在被形成于第一可动套筒50上的多个第一啮合齿50a上，分别在该第一啮合齿50a的第一啮合齿42c侧的端面且与第一啮合齿42c抵接的抵接面上以跨及第一啮合齿50a的齿宽整体的方式而设置有向一个方向倾斜的倒角部分、即单倒棱CF1。此外，通过在第一可动套筒50的第一啮合齿50a上设置单倒棱CF1，从而在该第一啮合齿50a的第一啮合齿42c侧的端面且与第一啮合齿42c抵接的抵接面上形成有第一倾斜面50c，所述第一倾斜面50c以使第一啮合齿50a的第一旋转轴线C1方向上的长度相对于在四轮驱动车辆10前进行驶时第一啮合齿50a进行旋转的箭头标记A1方向增加的方式而倾斜。另外，在被形成于第一可动套筒50上的多个第一啮合齿50a上，在该第一啮合齿50a的箭头标记A1方向上的两侧分别形成有相对于第一旋转轴线C1而大致平行的平行面50d、50e。
如图5所示，第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c在第一内啮合齿轮42的圆筒状的轴部42a的侧面42b上形成有多个。此外，被形成于第一内啮合齿轮42上的多个第一啮合齿42c分别在第一旋转轴线C1方向上被形成为长条状，且以在该第一内啮合齿轮42的轴部42a的周向上第一啮合齿42c各自之间的间隔D2成为固定的方式而被形成。另外，间隔D2被设定为，形成于第一可动套筒50上的多个第一啮合齿50a可进入被形成于第一内啮合齿轮42上的多个第一啮合齿42c之间。
如图5所示，在被形成于第一内啮合齿轮42上的多个第一啮合齿42c上，分别在第一啮合齿42c的第一啮合齿50a侧的端面且与第一啮合齿50a抵接的抵接面上以跨及第一啮合齿42c的齿宽整体的方式而设置有向一个方向倾斜的倒角部分、即单倒棱CF2。此外，通过在第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c上设置单倒棱CF2，从而在该第一啮合齿42c的第一啮合齿50a侧的端面且与第一啮合齿50a抵接的抵接面上形成有第一倾斜面42d，所述第一倾斜面42d以使第一啮合齿42c的第一旋转轴线C1方向上的长度相对于箭头标记A1、A2方向减少的方式而倾斜。另外，在被形成于第一内啮合齿轮42上的多个第一啮合齿42c上，在该第一啮合齿42c的箭头标记A1方向上的两侧分别形成有相对于第一旋转轴线C1而大致平行的平行面42e、42f。
也就是说，如图5所示，在被形成于第一内啮合齿轮42上的第一啮合齿42c及被形成于第一可动套筒50上的第一啮合齿50a上形成有单倒棱CF1、CF2，所述单倒棱CF1、CF2在通过第一移动机构52而使第一可动套筒50的第一啮合齿50a向接近于第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的方向移动、从而第一啮合齿50a的第一啮合齿42c侧的端部与第一啮合齿42c的第一啮合齿50a侧的端部抵接的情况下，当第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速相比而较大时，第一啮合齿50a与第一啮合齿42c相啮合。
在以上述方式而构成的四轮驱动车辆10中，例如在第一啮合式离合器24及第二啮合式离合器32同时被卡合的四轮驱动状态下，当利用电子控制装置100而选择了两轮驱动行驶模式时，第一可动套筒50通过第一移动机构52而从所述第一啮合位置移动至所述第一非啮合位置从而第一啮合式离合器24被释放，且第二可动套筒104通过第二移动机构106而从所述第二啮合位置移动至所述第二非啮合位置从而第二啮合式离合器32被释放，由此成为将汽车传动轴28与发动机12及左右一对后轮16L、16R各自分离的断开状态。此外，当从所述断开状态利用电子控制装置100而选择了四轮驱动行驶模式时，通过第二移动机构106的同步机构116而使第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速同步，从而第一可动套筒50通过第一移动机构52而从所述第一非啮合位置移动至所述第一啮合位置，由此第一啮合式离合器24被卡合。而且，在第一啮合式离合器24卡合之后，第二可动套筒104通过第二移动机构106而从所述第二非啮合位置移动至所述第二啮合位置，由此第二啮合式离合器32被卡合，从而所述断开状态被解除。
图6为对电子控制装置100所具备的控制功能的主要部分进行说明的功能框图。如图6所示，在电子控制装置100中，被供给有通过设置于四轮驱动车辆10中的各传感器而被检测出的各种输入信号。例如，电子控制装置被输入有如下信号，包括：通过第一车轮速传感器142而被检测出的表示前轮14L、14R的转速Vwfl、Vwfr(rpm)的信号、通过第二车轮速传感器144而被检测出的表示后轮16L、16R的转速Vwrl、Vwrr(rpm)的信号、由4WD行驶模式切换开关146所检测出的表示是否选择了四轮驱动行驶模式的开启、关闭(ON、OFF)信号、由车速传感器148检测出的表示四轮驱动车辆10的车速V(km/h)的信号、通过第一转速传感器150而被检测出的表示汽车传动轴28的转速Vps(rpm)的信号、通过第二转速传感器152而被检测出的表示联轴器罩34La、34Ra的转速Vcp(rpm)、即中央车轴98的转速的信号、通过第一位置传感器154而被检测出的表示第一啮合式离合器24是否卡合的开启、关闭信号、即表示第一可动套筒50是否位于所述第一啮合位置的开启、关闭信号、通过第二位置传感器156而被检测出的表示第二啮合式离合器32是否卡合的开启、关闭信号、即表示第二可动套筒104是否位于所述第二啮合位置的开启、关闭信号。
此外，从电子控制装置100而向被设置于四轮驱动车辆10中的各个装置供给各种输出信号。例如，从电子控制装置100向各个部分供给有：为了使第一啮合式离合器24卡合而被供给至第一作动器56的第一电磁线圈64的第一驱动电流I1(A)、为了使第二啮合式离合器32卡合而被供给至第二作动器110的第二电磁线圈120的第二驱动电流I2(A)、为了对在后轮16L与中央车轴98之间传递的传递转矩进行控制而被供给至左控制联轴器34L的电磁线圈(未图示的)的左联轴器驱动电流Icpl(A)、为了对在后轮16R与中央车轴98之间传递的传递转矩进行控制而被供给至右控制联轴器34R的电磁线圈(未图示的)的右联轴器驱动电流Icpr(A)。
如图6所示，在电子控制装置100中设置有行驶模式切换判断部160、联轴器控制部162、第一啮合式离合器控制部164和第二啮合式离合器控制部166。行驶模式切换判断部160对是否自执行从发动机12向左右一对前轮14L、14R传递驱动力的两轮驱动状态的两轮驱动行驶模式、切换至执行从发动机12还向左右一对后轮16L、16R传递驱动力的四轮驱动状态的四轮驱动行驶模式进行判断，即，对在第一啮合式离合器24中是否具有从第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c不相啮合的第一非啮合状态切换至第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c相啮合的第一啮合状态的切换要求进行判断。例如，当4WD行驶模式切换开关146被驾驶员操作时，行驶模式切换判断部160判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式，即，判断为在第一啮合式离合器24中具有从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的切换要求。
如图6所示，在联轴器控制部162中设置有转速差运算部162a、4WD切换判断部162b和车轮选择部162c。联轴器控制部162对供给至左控制联轴器34L的电磁线圈的左联轴器驱动电流Icpl(A)和供给至右控制联轴器34R的电磁线圈的右联轴器驱动电流Icpr(A)进行控制，从而通过左控制联轴器34L来对从中央车轴98向后轮16L的传递转矩或从后轮16L向中央车轴98的传递转矩进行控制，并且通过右控制联轴器34R来对从中央车轴98向后轮16R的传递转矩或从后轮16R向中央车轴98的传递转矩进行控制。
当利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式，即，被判断为在第一啮合式离合器24中具有从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的切换要求时，转速差运算部162a对第一转速差Vs1(rpm)和第二转速差Vs2(rpm)进行运算，其中，所述第一转速差Vs1(rpm)为，通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速V1kl(rpm)与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速V1rl(rpm)之差(V1kl-V1rl)，所述第二转速差Vs2(rpm)为，通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速V1kr(rpm)与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速V1rr(rpm)之差(V1kr-V1rr)。
另外，通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速V1kl、和通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速V1kr根据利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式时的、由第一车轮速传感器142检测出的前轮14L的转速Vwfl(rpm)和前轮14R的转速Vwfr(rpm)而被计算出。也就是说，转速V1kl及转速V1kr为前轮14L的转速Vwfl(rpm)与前轮14R的转速Vwfr(rpm)的平均转速Vwfav((Vwfl+Vwfr)÷2)(rpm)。此外，通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速V1rl根据利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式时的、由第二车轮速传感器144检测出的后轮16L的转速Vwrl(rpm)和预先设定的前后内啮合齿轮比差G而被计算出。另外，转速V1rl为，第二啮合式离合器32卡合且第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c以能够传递动力的方式与后轮16L连结的情况下的、第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速。此外，通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速V1rr根据利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式时的、由第二车轮速传感器144检测出的后轮16R的转速Vwrr(rpm)和预先设定的前后内啮合齿轮比差G而被计算出。另外，转速V1rr为，第二啮合式离合器32卡合且第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c以能够进行动力传递的方式与后轮16R连结的情况下的、第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速。
当利用转速差运算部162a而对第一转速差Vs1和第二转速差Vs2进行运算时，4WD切换判断部162b基于该被运算出的第一转速差Vs1及第二转速差Vs2、和利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式时的、由车速传感器148检测出的车速V(km/h)，来对是否可以从两轮驱动状态顺畅地切换至四轮驱动状态、即、是否可以将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地切换至所述第一啮合状态进行判断。例如，在第一点P1和第二点P2中的至少一方处于图7所示的预先设定的可切换区域(预定范围)Sok内的情况下，4WD切换判断部162b判断为从两轮驱动状态顺畅地被切换至四轮驱动状态，即，将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地切换至所述第一啮合状态，其中，所述第一点P1通过由转速差运算部162a运算出的第一转速差Vs1(rpm)和由车速传感器148检测出的车速V(km/h)而求得，所述第二点P2通过由转速差运算部162a运算出的第二转速差Vs2(rpm)和由车速传感器148检测出的车速V(km/h)而求取。在图7所示的映射图中，除了可切换区域Sok之外，还预先存储有切换音较大区域Sng1、不可切换区域Sng2和切换目标差旋转推导线Lt。另外，切换音较大区域Sng1为，当通过控制联轴器34L、34R而使由转速差运算部162a运算出的转速差Vs成为切换音较大区域Sng1内的后轮16L、16R与中央车轴98连结时，例如在将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的情况下，第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速相比而过大，从而在第一啮合齿50a与第一啮合齿42c啮合时会产生驾驶员可知晓的程度的异常声音、即切换音或振动的区域。此外，不可切换区域Sng2为，当通过控制联轴器34L、34R而使由转速差运算部162a运算出的转速差Vs成为不可切换区域Sng2内的后轮16L、16R与中央车轴98连结时，例如在将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的情况下，第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速相比而较慢，从而即使被形成于第一可动套筒50的第一啮合齿50a上的单倒棱CF1与被形成于第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c上的单倒棱CF2抵接，第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c也不会相互啮合的区域。此外，可切换区域Sok为，当通过控制联轴器34L、34R而使由转速差运算部162a运算出的转速差Vs成为可切换区域Sok内的后轮16L、16R与中央车轴98连结时，例如在将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的情况下，第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速适当地大于第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速，从而在第一啮合齿50a与第一啮合齿42c啮合时不会产生驾驶员可知晓的程度的异常声音、即切换音的区域。此外，切换目标差旋转推导线Lt为，根据由车速传感器148检测出的车速V(km/h)，从而推导出例如以在将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的情况下使第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c最顺畅地相啮合的方式而被设定的、第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速的理想转速差(设定转速差)Vst的线。
如图8所示，当由车速传感器148而检测出的车速V(km/h)例如为V4(km/h)时，在第一点P1和第二点P2中的任何一方均处于可切换区域Sok内的情况下，4WD切换判断部162b判断为从两轮驱动状态顺畅地被切换至四轮驱动状态，即，将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地切换至所述第一啮合状态。另外，在图8中由虚线所示的第一外轮线L1l为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时、中央车轴98与作为外轮的后轮16L连结时的第一转速差Vs1(rpm)的线。另外，前文所述的“A”为被预先设定的值。此外，在图8中由虚线所示的第一内轮线L1r为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时、中央车轴98与作为内轮的后轮16R连结时的第二转速差Vs2(rpm)的线。此外，在图8中由虚线所示的第二外轮线L2l为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度2A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时、中央车轴98与作为外轮的后轮16L连结时的第一转速差Vs1(rpm)的线。此外，在图8中由虚线所示的第二内轮线L2r为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度2A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时、中央车轴98与作为内轮的后轮16R连结时的第二转速差Vs2(rpm)的线。此外，在图8中由虚线所示的第三外轮线L3l为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度3A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时、中央车轴98与作为外轮的后轮16L连结时的第一转速差Vs1(rpm)的线。此外，在图8中由虚线所示的第三内轮线L3r为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度3A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时、中央车轴98与作为内轮的后轮16R连结时的第二转速差Vs2(rpm)的线。此外，在图8中由虚线所示的第四外轮线L4l为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度4A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时，中央车轴98与作为外轮的后轮16L连结时的第一转速差Vs1(rpm)的线。此外，在图8中由虚线所示的第四内轮线L4r为，表示例如在作用于车辆宽度方向上的横向加速度为预定加速度4A(G)且四轮驱动车辆10以车速V(km/h)而向右侧转弯的车辆转弯行驶时、中央车轴98与作为内轮的后轮16R连结时的第二转速差Vs2(rpm)的线。此外，在图8及图9中由点划线所示的第一直进线L1s为，表示例如在四轮驱动车辆10以车速V直进行驶的车辆直进行驶时、后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。另外，在车辆直进行驶时，第一转速差Vs1与第二转速差Vs2成为相同的值。
此外，如图9所示，当由车速传感器148而被检测出的车速V(km/h)例如为V1(km/h)时，在第一点P1和第二点P2中的任何一方均不处于可切换区域Sok内、即第一点P1和第二点P2处于切换音较大区域Sng1内的情况下，4WD切换判断部162b判断为未从两轮驱动状态顺畅地被切换至四轮驱动状态，即，未将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地切换至所述第一啮合状态。另外，在图9中由点划线所示的第一径差线L1d为，表示在安装有前轮14L、14R的直径与后轮16L、16R的直径相比而小了预定值DA1(％)的前轮14L、14R且以车速V而直进行驶的车辆直进行驶时、后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。此外，在图9中由点划线所示的第二径差线L2d为，表示在安装有前轮14L、14R的直径与后轮16L、16R的直径相比而小了预定值DA2(％)的前轮14L、14R且以车速V而直进行驶的车辆直进行驶时、后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。此外，在图9中由点划线所示的第三径差线L3d为，表示在安装有前轮14L、14R的直径与后轮16L、16R的直径相比而小了预定值DA3(％)的前轮14L、14R且以车速V而直进行驶的车辆直进行驶时、后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。另外，预定值DA1、DA2、DA3的大小关系为DA1＜DA2＜DA3。此外，在图9中由点划线所示的第四径差线L4d为，表示在安装有前轮14L、14R的直径与后轮16L、16R的直径相比而大了预定值DB1(％)的前轮14L、14R且以车速V而直进行驶的车辆直进行驶时，后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。此外，在图9中由点划线所示的第五径差线L5d为，表示在安装有前轮14L、14R的直径与后轮16L、16R的直径相比而大了预定值DB2(％)的前轮14L、14R且以车速V而直进行驶的车辆直进行驶时、后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。此外，在图9中由点划线所示的第6径差线L6d为，表示在安装有前轮14L、14R的直径与后轮16L、16R的直径相比而大了预定值DB3(％)的前轮14L、14R且以车速V而直进行驶的车辆直进行驶时、后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。此外，在图9中由点划线所示的第七径差线L7d为，表示在安装有前轮14L、14R的直径与后轮16L、16R的直径相比而大了预定值DB4(％)的前轮14L、14R且以车速V而直进行驶的车辆直进行驶时、后轮16L或后轮16R与中央车轴98被连结时的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2的线。另外，预定值DB1、DB2、DB3、DB4的大小关系为DB1＜DB2＜DB3＜DB4。此外，在车辆直进行驶时，第一转速差Vs1与第二转速差Vs2成为相同的值。
当利用4WD切换判断部162b而被判断为从两轮驱动状态顺畅地切换至四轮驱动状态、即将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地被切换至所述第一啮合状态时，车轮选择部162c对将左右一对后轮16L及后轮16R中的一方的后轮与中央车轴98连结的左右一对左控制联轴器34L及右控制联轴器34R中的一方的控制联轴器进行选择。例如，如图8所示，在由4WD切换判断部162b求取的第一点P1和第二点P2中的任何一方均处于可切换区域Sok的情况下，车轮选择部162c根据由车速传感器148检测出的车速V(km/h)、例如V4(km/h)、和切换目标差旋转推导线Lt而导出理想转速差Vst(rpm)，并选择对应于该理想转速差Vst(rpm)与第一点P1亦即第一转速差Vs1(rpm)之差S1(rpm)、及理想转速差Vst(rpm)与第二点P2亦即第二转速差Vs2(rpm)之差S2中的较小一方的差、即差S2的第二点P2，从而选择将第二点P2成为可切换区域Sok内的后轮16R与中央车轴98连结的右控制联轴器34R。
此外，如图7所示，例如在由车速传感器148而检测出的车速V(km/h)例如为V3(km/h)时，当由4WD切换判断部162b求取的第二点P2处于可切换区域Sok且由4WD切换判断部162b求取的第一点P1处于不可切换区域Sng2的情况下，车轮选择部162c选择第二点P2、即将第二转速差Vs2成为可切换区域Sok内的后轮16R与中央车轴98连结的右控制联轴器34R。此外，如图7所示，例如在由车速传感器148而检测出的车速V(km/h)例如为V2(km/h)时，当由4WD切换判断部162b所求取的第一点P1处于可切换区域Sok且由4WD切换判断部162b求取的第二点P2处于切换音较大区域Sng1的情况下，车轮选择部162c选择第一点P1、即、将第一转速差Vs1成为可切换区域Sok内的后轮16L与中央车轴98连结的左控制联轴器34L。
此外，如图7所示，即使在由车速传感器148检测出的车速V(km/h)例如为V1(km/h)，且由4WD切换判断部162b所求取的第一点P1处于不可切换区域Sng2，并且由4WD切换判断部162b所求取的第二点P2处于切换音较大区域Sng1的情况下，即，即使第一点P1与第二点P2中的任何一方均不处于可切换区域Sok从而由4WD切换判断部162b而被判断为未从两轮驱动状态顺畅地切换至四轮驱动状态下，但当被判断为例如前轮14L、14R及后轮16L、16R中的至少一个滑动等从而需要从两轮驱动状态切换至四轮驱动状态、即需要将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态时，车轮选择部162c选择成为第一点P1亦即第一转速差Vs1与第二点P2亦即第二转速差Vs2中的较大的一方的转速差Vs的第二点P2，从而选择将第二点P2成为切换音较大区域Sng1内的后轮16R与中央车轴98连结的右控制联轴器34R。
当由车轮选择部162c选择出右控制联轴器34R及左控制联轴器34L中的任意一个控制联轴器时，联轴器控制部162向该被选择的控制联轴器的电磁线圈供给联轴器驱动电流。例如，当由车轮选择部162c选择出右控制联轴器34R时，联轴器控制部162向右控制联轴器34R的电磁线圈供给被预先设定的预定值Icpr1(A)的右联轴器驱动电流Icpr(A)。此外，当由车轮选择部162c选择出左控制联轴器34L时，联轴器控制部162向左控制联轴器34L的电磁线圈供给被预先设定的预定值Icpl1(A)的左联轴器驱动电流Icpl(A)。另外，预定值Icpr1(A)为被预先设定的右联轴器驱动电流Icpr(A),以使右控制联轴器34R完全卡合、即、使后轮16R与中央车轴98一体旋转。此外，预定值Icpl1(A)为被预先设定的左联轴器驱动电流Icpl(A)，以使左控制联轴器34L完全卡合、即、使后轮16L与中央车轴98一体旋转。
当由车轮选择部162c而并未选择右控制联轴器34R及左控制联轴器34L中的任何一方时，联轴器控制部162不向右控制联轴器34R的电磁线圈和左控制联轴器34L的电磁线圈中的任何一方供给联轴器驱动电流，并且禁止从所述两轮驱动行驶模式向所述四轮驱动行驶模式的切换、即、将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的切换。
如图6所示，第一啮合式离合器控制部164具备第一离合器卡合完成判断部164a。当由行驶模式切换判断部160判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式、且向由车轮选择部162c所选择的右控制联轴器34R或左控制联轴器34L中的一方的电磁线圈而供给联轴器驱动电流时，第一啮合式离合器控制部164向第一作动器56的第一电磁线圈64供给第一驱动电流I1(A)。由此，第一可动套筒50克服第一弹簧58的施力而越过第二活塞72的突起72a与保持器74的卡止齿74a卡止的所述第一非啮合位置，进而向轴承48a侧移动。
如图6所示，第二啮合式离合器控制部166具备同步完成判断部166a和第二离合器卡合完成判断部166b。当由行驶模式切换判断部160判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式、且向由车轮选择部162c所选择的右控制联轴器34R或左控制联轴器34L中的一方的电磁线圈而供给联轴器驱动电流时，第二啮合式离合器控制部166向第二作动器110的第二电磁线圈120供给第二驱动电流I2(A)。由此，当第二可动套筒104克服第二弹簧112的施力而越过第二活塞126的突起126a与保持器128的卡止齿128a卡止的所述第二非啮合位置进而向轴承94a侧移动时，通过同步机构116来使第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速、即、中央车轴98的转速旋转同步。
当通过第二啮合式离合器控制部166而供给第二驱动电流I2(A)时，同步完成判断部166a对第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速是否已同步进行判断。例如，同步完成判断部166a根据通过第一转速传感器150而检测出的汽车传动轴28的转速Vps(rpm)、和一体地设置于汽车传动轴28上的驱动小齿轮90与第二内啮合齿轮92的齿数比，来对第二内啮合齿轮92的转速进行计算，并且根据通过第二转速传感器152而检测出的联轴器罩34La、34Ra的转速Vcp(rpm)、即、中央车轴98的转速来对第二可动套筒104的转速进行计算，从而当被计算出的第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速的差旋转成为预定的同步判断范围内时，判断为第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速已同步。
当由同步完成判断部166a判断为第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速已同步时，第一啮合式离合器控制部164将减小供给至第一作动器56的第一电磁线圈64的第一驱动电流I1(A)的大小，并停止供给至第一电磁线圈64的第一驱动电流I1的供给。由此，第一可动套筒50通过第一弹簧58的施力而移动至所述第一啮合位置。
当利用第一啮合式离合器控制部164而减小被供给至第一作动器56的第一电磁线圈64的第一驱动电流I1的大小时，第一离合器卡合完成判断部164a对第一啮合式离合器24是否已完成卡合、即第一啮合式离合器24是否从所述第一非啮合状态已被切换至所述第一啮合状态进行判断。例如，当通过第一位置传感器154而检测到第一可动套筒50位于所述第一啮合位置时，第一离合器卡合完成判断部164a判断为第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态已被切换至所述第一啮合状态。
当由第一离合器卡合完成判断部164a判断为第一啮合式离合器24从所述第一非啮合位置已被切换至所述第一啮合位置时，第二啮合式离合器控制部166减小供给至第二作动器110的第二电磁线圈120的第二驱动电流I2(A)的大小，并停止供给至第二电磁线圈120的第二驱动电流I2的供给。由此，第二可动套筒104通过第二弹簧112的施力而移动至所述第二啮合位置。
当利用第二啮合式离合器控制部166而减小供给至第二作动器110的第二电磁线圈120的第二驱动电流I2的大小时，第二离合器卡合完成判断部166b对第二啮合式离合器32是否已完成卡合、即是否从第二啮合式离合器32中第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a不相啮合的第二非啮合状态已被切换至第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a相啮合的第二啮合状态进行判断。例如，当通过第二位置传感器156而被检测到第二可动套筒104位于所述第二啮合位置时，第二离合器卡合完成判断部166b判断为第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态已被切换至所述第二啮合状态。
当由第二离合器卡合完成判断部166b判断为第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态已被切换至所述第二啮合状态时，联轴器控制部162将停止被供给至由车轮选择部162c所选择的右控制联轴器34R和左控制联轴器34L中的任意一方的控制联轴器的联轴器驱动电流的供给，并在此之后根据车辆行驶状态来对供给至右控制联轴器34R的电磁线圈的右联轴器驱动电流Icpr(A)和供给至左控制联轴器34L的电磁线圈的左联轴器驱动电流Icpl(A)进行控制。
图10为，对在电子控制装置100中从两轮驱动状态被切换至四轮驱动状态为止的工作的一个示例进行说明的流程图，其中，所述两轮驱动状态为，在两轮驱动行驶过程中，从发动机12向前轮14L、14R传递驱动力的状态，所述四轮驱动状态为，还从发动机12向后轮16L、16R传递驱动力的状态。
首先，在与行驶模式切换判断部160的功能相对应的步骤(以下，省略“步骤”)S1中，对是否从执行了所述两轮驱动状态的两轮驱动行驶模式已被切换至执行了所述四轮驱动状态的四轮驱动行驶模式进行判断。当S1的判断被否定时，再次执行S1，而当S1的判断被肯定时，执行与转速差运算部162a的功能相对应的S2。在S2中，对第一转速差Vs1和第二转速差Vs2(rpm)进行运算，其中，所述第一转速差Vs1为，使左后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速V1kl与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速V1rl之差，所述第二转速差Vs2(rpm)为，使右后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第一可动套筒50的第一啮合齿50a的转速V1kr与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速V1rr之差。
接下来，在与4WD切换判断部162b的功能相对应的S3中，基于在S2中运算出的第一转速差Vs1及第二转速差Vs2和由车速传感器148检测出的车速V，来对是否可以从所述两轮驱动状态顺畅地被切换至所述四轮驱动状态、即是否可以将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地被切换至所述第一啮合状态进行判断。当S3的判断被肯定时，执行与车轮选择部162c的功能相对应的S4，而当S3的判断被否定时，执行与车轮选择部162c的功能相对应的S5。在S4中，选择左轮亦即后轮16L和右轮亦即后轮16R中的、转速差Vs成为可切换区域Sok内的车轮，并选择将该被选择的车轮与中央车轴98连结的控制联轴器。在S5中，对是否需要从所述两轮驱动状态切换至所述四轮驱动状态、即是否需要将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态进行判断。在S5的判断被否定的情况下，结束本程序，而在S5的判断被肯定的情况下，执行与车轮选择部162c的功能相对应的S6。
在S6中，选择左轮即后轮16L和右轮即后轮16R中的、转速差Vs在切换音较大区域Sng1内的车轮，并选择对该被选择出的车轮与中央车轴98进行连结的控制联轴器。接下来，执行与联轴器控制部162、第一啮合式离合器控制部164、及第二啮合式离合器控制部166等的功能相对应的S7。在S7中，通过控制联轴器而使在S4或S6中所选择的后轮与中央车轴98连结，并执行从所述两轮驱动状态向所述四轮驱动状态切换的切换控制顺序。
图11为执行了图10的流程图所示的S7，即，执行了所述切换控制顺序的情况下的时序图。另外，在图11的时序图中，在S4中选择了作为左轮的后轮16L，并选择了将该被选择的后轮16L与中央车轴98连结的左控制联轴器34L。如图11所示，当在S4中选择了左控制联轴器34L(图11的第一时间点t1)时，向该被选择的左控制联轴器34L的电磁线圈供给预定值Icpl1(A)的左联轴器驱动电流Icpl，并且第一驱动电流I1和第二驱动电流I2被供给至第一作动器56的第一电磁线圈64和第二作动器110的第二电磁线圈120。另外，当第二驱动电流I2被供给至第二电磁线圈120时，第二啮合式离合器32的同步机构116进行工作，从而在第二啮合式离合器32中使第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速同步。
接下来，如图11所示，当使第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速同步(图11的第二时间点t2)时，将减小被供给至第一电磁线圈64的第一驱动电流I1(A)的大小，并停止第一驱动电流I1的供给。另外，当第一驱动电流I1(A)的大小变小时，第一可动套筒50通过第一弹簧58的施力而向所述第一啮合位置移动。而且，接下来，当第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态被切换至所述第一啮合状态时(图11的第三时间点t3)，将减小供给至第二电磁线圈120的第二驱动电流I2(A)的大小，并停止第二驱动电流I2的供给。另外，当第二驱动电流I2(A)的大小变小时，第二可动套筒104通过第二弹簧112的施力而向所述第二啮合位置移动。而且，接下来，当第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态被切换至所述第二啮合状态时(图11的第四时间点t4)，停止被供给至左控制联轴器34L的电磁线圈的左联轴器驱动电流Icpl(A)的供给。由此，由于通过第一啮合式离合器24而使发动机12与汽车传动轴28之间的动力传递路径被连接，并且通过第二啮合式离合器32而使汽车传动轴28与中央车轴98之间的动力传递路径被连接，因此从所述两轮驱动状态向所述四轮驱动状态被切换。
如上文所述，根据本实施例的四轮驱动车辆10，电子控制装置100在具有从第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c不相啮合的所述第一非啮合状态切换至第一啮合齿50a与第一啮合齿42c相啮合的所述第一啮合状态的切换要求时，对通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第一啮合齿50a与第一啮合齿42c的第一转速差Vs1、和通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第一啮合齿50a与第一啮合齿42c的第二转速差Vs2进行运算，并且，电子控制装置100在被运算出的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2中的至少一方的转速差Vs处于预先设定的可切换区域Sok内的情况下，通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将转速差Vs成为可切换区域Sok内的后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结，从而将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态，而在被运算出的第一转速差Vs1和第二转速差Vs2中的任何一方均不处于可切换区域Sok内的情况下，禁止将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态的切换。因此，由于在将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态时，能够通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速差Vs成为可切换区域Sok内的后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结，因此，在使第一啮合齿50a与第一啮合齿42c啮合时，第一啮合齿50a与第一啮合齿42c的转速差Vs成为处于可切换区域Sok内、并且能够使第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地切换至所述第一啮合状态的转速差Vs。由此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，例如在车辆转弯时或前轮14L、14R与后轮16L、16R中安装有直径不同的轮胎等时，也能够将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态顺畅地切换至所述第一啮合状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆10，电子控制装置100在第一转速差Vs1和第二转速差Vs2中的任何一方均处于可切换区域Sok内的情况下，选择对应于预先规定的理想转速差Vst与第一转速差Vs1之差S1、及理想转速差Vst与第二转速差Vs2之差S2中的较小的一方的差值的第一转速差Vs1或第二转速差Vs2，并通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将成为该选择出的转速差Vs的后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结。因此，由于能够将第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c的转速差Vs与理想转速差Vst较接近的后轮16L或后轮16R通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而与中央车轴98连结，因此，特别是在车辆的转弯行驶时，能够使第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态更顺畅地切换至所述第一啮合状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆10，即使在第一转速差Vs1与第二转速差Vs2中的任何一方均不处于可切换区域Sok内时，电子控制装置100也会在被判断为需要将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态向所述第一啮合状态进行切换的情况下，将成为第一转速差Vs1与第二转速差Vs2中的较大一方的转速差Vs的后轮16L或后轮16R通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而与中央车轴98连结。因此，在需要将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态向所述第一啮合状态紧急进行切换的情况下，能够将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆10，当通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时，电子控制装置100对第一啮合式离合器24进行控制从而以能够传递动力的方式而连接发动机12与汽车传动轴28之间的动力传递路径，并对第二啮合式离合器32进行控制从而以能够传递动力的方式而连接汽车传动轴28与中央车轴98之间的动力传递路径。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，例如在车辆转弯时或前轮14L、14R与后轮16L、16R中安装有直径不同的轮胎时等的情况下，也能够使四轮驱动车辆10从所述两轮驱动状态顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆10，在第二啮合式离合器32中设置有同步机构116，所述同步机构116使以能够传递动力的方式而与汽车传动轴28连结的第二内啮合齿轮92的转速、与以能够传递动力的方式而与中央车轴98连结的第二可动套筒104的转速同步，并且，当通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而使后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结、并通过同步机构116而使第二内啮合齿轮92的转速与第二可动套筒104的转速同步时，电子控制装置100将第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态切换至所述第一啮合状态。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，例如在车辆转弯时或前轮14L、14R与后轮16L、16R中安装有直径不同的轮胎时等，也能够使四轮驱动车辆10从所述两轮驱动状态更顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
接下来，基于附图来对本发明的其他的实施例进行详细说明。在以下的说明中，对与实施例相互共通的部分标注同一符号，并省略其说明。
实施例2
图12为表示本发明的其他的实施例、即实施例2的图，且为概要性地对四轮驱动车辆170的结构进行说明的框架图。在本实施例的四轮驱动车辆170中，在第一啮合式离合器(第二离合器)24中设置有同步机构(第二同步机构)172的这一点、和从第二啮合式离合器(啮合式离合器)32取下同步机构116这一点上有所不同，而其他点均与前文所述的四轮驱动车辆10大致相同。此外，本实施例的四轮驱动车辆170的电子控制装置(控制装置)200在联轴器控制部162的一部分的功能被变更、即转速差运算部162d、4WD切换判断部162e、及车轮选择部162f的功能被变更的这一点、和第一啮合式离合器控制部164的一部分的功能被变更、即同步完成判断部164b被追加至第一啮合式离合器控制部164中的这一点、第二啮合式离合器控制部166的一部分的功能被变更、即同步完成判断部166a从第二啮合式离合器控制部166中被删除的这一点上有所不同，而其他方面均与前文所述的四轮驱动车辆10的电子控制装置100大致相同。
如图13所示，同步机构172具备第一摩擦卡合部件174和第二摩擦卡合部件176，所述第一摩擦卡合部件174以不能相对于第一可动套筒(第三旋转部件)50进行相对旋转且能够相对于第一可动套筒50进行第一旋转轴线C1方向上的移动的方式，而与被形成于第一可动套筒50上的外周花键齿50f相啮合，所述第二摩擦卡合部件176以不能相对于第一内啮合齿轮(第四旋转部件)42进行相对旋转且能够相对于第一内啮合齿轮42进行第一旋转轴线C1方向上的移动的方式，而与被形成于第一内啮合齿轮42上的内周花键齿42g相啮合。在以这种方式而构成的同步机构172中，当在第一可动套筒50位于所述第一非啮合位置而输入轴38进行旋转的情况下，向第一作动器56的第一电磁线圈64供给第一驱动电流I1(A)，从而使第一可动套筒50克服第一弹簧58的施力而越过第二活塞72的突起72a与保持器74的卡止齿74a卡止的所述第一非啮合位置从而向轴承48a侧移动时，以能够传递动力传递的方式与第一可动套筒50连结的第一摩擦卡合部件174和以能够传递动力传递的方式与第一内啮合齿轮42连结的第二摩擦卡合部件176将会摩擦卡合，从而使第一可动套筒50的转速与第一内啮合齿轮42的转速同步。此外，如图14所示，在第二啮合式离合器32中，前文所述的同步机构116的第一摩擦卡合部件138和第二摩擦卡合部件140被卸下，从而在第二啮合式离合器32中不具有使第二可动套筒104的第二啮合齿(副驱动轮侧啮合齿)104a的转速与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿(驱动力源侧啮合齿)92b的转速同步的前文所述的同步机构116的功能。
图15为表示如下状态的图，即，在从第一啮合式离合器24及第二啮合式离合器32分别被释放的两轮驱动状态起使第一啮合式离合器24及第二啮合式离合器32分别卡合而向四轮驱动状态进行切换的情况下，使第一啮合式离合器24的同步机构172工作并使第一可动套筒50的转速与第一内啮合齿轮42的转速大致同步，从而第二可动套筒104的第二啮合齿104a与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b相啮合的状态。另外，在图15中，在从两轮驱动状态被切换至四轮驱动状态时，通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而使中央车轴98与左右后轮16L、16R中的任意一方连结。此外，图15为表示四轮驱动车辆170在前进行驶时的状态的图。另外，第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b在被设置于第一啮合式离合器24上的同步机构172工作后的状态或第一啮合式离合器24卡合后的状态下，例如经由汽车传动轴28等而以能够传递动力的方式与发动机12连结，第二可动套筒104的第二啮合齿104a在左控制联轴器34L或右控制联轴器34R卡合后的状态下，例如经由中央车轴98而以能够传递动力的方式与后轮16L或后轮16R连结。
如图15所示，被形成于第二可动套筒104上的第二啮合齿104a在圆筒状的第二可动套筒104的外周部处被形成有多个。此外，被形成于第二可动套筒104上的多个第二啮合齿104a分别在第二旋转轴线C2方向上被形成为长条状，且以在圆筒状的第二可动套筒104的周向上第二啮合齿104a各自之间的间隔D3成为固定的方式而被形成。另外，间隔D3被设定为，形成于第二可动套筒104上的多个第二啮合齿104a可进入被形成于第二内啮合齿轮92上的多个第二啮合齿92b之间。
如图15所示，在从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时，第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速相比而较小，且第二可动套筒104的第二啮合齿104a和第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b围绕第二旋转轴线C2而在箭头标记A3、A4方向上进行旋转，即，各自在相同的方向上进行旋转。因此，当通过第二移动机构106而使第二可动套筒104从所述第二非啮合位置向所述第二啮合位置移动、即、通过第二移动机构106而使第二可动套筒104的第二啮合齿104a向接近于第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的方向移动时，第二可动套筒104的第二啮合齿104a相对于第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b而向箭头标记F2方向进行相对移动。另外，在本实施例中，与前文所述的实施例1同样地，以如下方式而设计有第一内啮合齿轮42及第二内啮合齿轮92等，即，在汽车传动轴28进行旋转时，以使第一内啮合齿轮42的转速与第二内啮合齿轮92的转速相比而较慢，即，使被设置于汽车传动轴28上的从动小齿轮40与第一内啮合齿轮42的齿数比、与被设置于汽车传动轴28上的驱动小齿轮90与第二内啮合齿轮92的齿数比之间产生差、即、前后内啮合齿轮比差G。因此，当在从两轮驱动状态向四轮驱动状态进行切换时，第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速易于变得慢于第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速。
此外，如图15所示，在被形成于第二可动套筒104上的多个第二啮合齿104a上，分别在该第二啮合齿104a的第二啮合齿92b侧的端面且与第二啮合齿92b抵接的抵接面上以跨及第二啮合齿104a的齿宽整体的方式而设置有向一个方向倾斜的倒角部分、即单倒棱CF3。此外，通过在第二可动套筒104的第二啮合齿104a上设置单倒棱CF3，从而在该第二啮合齿104a的第二啮合齿92b侧的端面且与第二啮合齿92b抵接的抵接面上形成有第二倾斜面104c，所述第二倾斜面104c以使第二啮合齿104a的第二旋转轴线C2方向上的长度相对于在四轮驱动车辆170的前进行驶时第二啮合齿104a进行旋转的箭头标记A3方向减小的方式而倾斜。另外，在被形成于第二可动套筒104上的多个第二啮合齿104a上，在该第二啮合齿104a的箭头标记A3方向上的两侧分别形成有相对于第二旋转轴线C2而大致平行的平行面104d、104e。
如图15所示，第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b在第二内啮合齿轮92的内周部形成有多个。此外，被形成于第二内啮合齿轮92上的多个第二啮合齿92b分别在第二旋转轴线C2方向上被形成为长条状，且以使在该第二内啮合齿轮92的周向上第二啮合齿92b各自之间的间隔D4成为固定的方式而被形成。另外，间隔D4被设定为，形成于第二可动套筒104上的多个第二啮合齿104a进入被形成于第二内啮合齿轮92上的多个第二啮合齿92b之间。
如图15所示，在被形成于第二内啮合齿轮92上的多个第二啮合齿92b上，分别在该第二啮合齿92b的第二啮合齿104a侧的端面且与第二啮合齿104a抵接的抵接面上以跨及第二啮合齿92b的齿宽整体的方式而设置有向一个方向倾斜的倒角部分、即单倒棱CF4。此外，通过在第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b上设置单倒棱CF4，从而在该第二啮合齿92b的第二啮合齿104a侧的端面且与第二啮合齿104a抵接的抵接面上形成有第二倾斜面92d，所述第二倾斜面92d以使第二啮合齿92b的第二旋转轴线C2方向上的长度相对于箭头标记A3、A4方向增加的方式而倾斜。另外，在被形成于第二内啮合齿轮92上的多个第二啮合齿92b上，在该第二啮合齿92b的箭头标记A3方向上的两侧分别形成有相对于第二旋转轴线C2而大致平行的平行面92e、92f。
也就是说，如图15所示，在被形成于第二内啮合齿轮92上的第二啮合齿92b及被形成于第二可动套筒104上的第二啮合齿104a上形成有单倒棱CF3、CF4，所述单倒棱CF3、CF4在通过第二移动机构106而使第二可动套筒104的第二啮合齿104a向接近于第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的方向移动、从而第二啮合齿104a的第二啮合齿92b侧的端部与第二啮合齿92b的第二啮合齿104a侧的端部抵接的情况下，当第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速相比而较大时，第二啮合齿92b与第二啮合齿104a相啮合。
如图16所示，联轴器控制部162中设置有转速差运算部162d、4WD切换判断部162e和车轮选择部162f。当利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式、即被判断为在第二啮合式离合器32中具有从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态的切换要求时，转速差运算部162d对第三转速差(第一转速差)Vs3(rpm)和第四转速差(第二转速差)Vs4(rpm)进行运算，其中，第三转速差(第一转速差)Vs3(rpm)为，通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速V2rl(rpm)与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速V2kl(rpm)之差(V2rl-V2kl)，所述第四转速差(第二转速差)Vs4(rpm)为，通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速V2rr(rpm)与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速V2kr(rpm)之差(V2rr-V2kr)。
另外，通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速V2rl、和通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速V2rr根据前轮14L、14R的平均转速Vwfav(rpm)和预先设定的前后内啮合齿轮比差G而被计算出。另外，转速V2rl及转速V2rr为，第一啮合式离合器24卡合而第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b以能够传递动力的方式与发动机12连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速。此外，通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速V2kl根据利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式时的、由第二车轮速传感器144检测出的后轮16L的转速Vwrl(rpm)而被求取。此外，通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速V2kr根据利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式时的、由第二车轮速传感器144检测出的后轮16R的转速Vwrr(rpm)而被求取。
当利用转速差运算部162d对第三转速差Vs3和第四转速差Vs4进行计算时，4WD切换判断部162e基于该被运算出的第三转速差Vs3及第四转速差Vs4和利用行驶模式切换判断部160而被判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式时的、由车速传感器148检测出的车速V(km/h)，来对是否可以从两轮驱动状态顺畅地切换至四轮驱动状态、即、是否可以将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态顺畅地切换至所述第二啮合状态进行判断。例如，在第三点P3和第四点P4中的至少一方处于图17所示的预先被设定的可切换区域(预定范围)Sok内的情况下，4WD切换判断部162e判断为可以从两轮驱动状态顺畅地被切换至四轮驱动状态，即，可以将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态顺畅地切换至所述第二啮合状态，其中，所述第三点P3通过由转速差运算部162d运算出的第三转速差Vs3(rpm)和由车速传感器148而检测出的车速V(km/h)来求取，所述第四点P4通过由转速差运算部162d运算出的第四转速差Vs4(rpm)和由车速传感器148而检测出的车速V(km/h)来求取。另外，图17所示的映射图与前文所述的实施例1的图7所示的映射图相同。
当利用4WD切换判断部162e而被判断为可以从所述两轮驱动状态顺畅地切换至所述四轮驱动状态、即可以将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态顺畅地切换至所述第二啮合状态时，车轮选择部162f对将左右一对后轮16L及后轮16R中的一方的后轮与中央车轴98连结的左右一对左控制联轴器34L及右控制联轴器34R中的一方的控制联轴器进行选择。例如，如图17所示，在由4WD切换判断部162e所求取的第三点P3与第四点P4中的任何一方均处于可切换区域Sok内的情况下，车轮选择部162f根据由车速传感器148检测出的车速V(km/h)、例如V4(km/h)、和切换目标差旋转推导线Lt而导出理想转速差Vst(rpm)，并选择对应于理想转速差Vst(rpm)与第三点P3亦即第三转速差Vs3(rpm)之差S3(rpm)、及理想转速差Vst(rpm)与第四点P4亦即第四转速差Vs4(rpm)之差S4中的较小一方的差、即差S4的第四点P4，从而选择将第四点P4成为可切换区域Sok内的后轮16R与中央车轴98连结的右控制联轴器34R。
此外，如图17所示，即使在例如由车速传感器148而检测出的车速V(km/h)例如为V1(km/h)，且由4WD切换判断部162e所求取的第三点P3处于不可切换区域Sng2且由4WD切换判断部162e所求取的第四点P4处于切换音较大区域Sng1的情况下，即，即使第三点P3和第四点P4中的任何一方均不处于可切换区域Sok内从而由4WD切换判断部162e而被判断为未从所述两轮驱动状态顺畅地被切换至所述四轮驱动状态下，当被判断为例如前轮14L、14R及后轮16L、16R中的至少一个滑动等从而需要从所述两轮驱动状态切换至所述四轮驱动状态、即需要将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态时，车轮选择部162f选择成为第三点P3亦即第三转速差Vs3和第四点P4亦即第四转速差Vs4中的较大一方的转速差Vs的第四点P4，从而选择将第四点P4成为切换音较大区域Sng1内的后轮16R与中央车轴98连结的右控制联轴器34R。
如图16所示，第一啮合式离合器控制部164具备同步完成判断部164b和第一离合器卡合完成判断部164a。当由行驶模式切换判断部160判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式、且向由车轮选择部162f所选择的右控制联轴器34R或左控制联轴器34L中的一方的电磁线圈而供给联轴器驱动电流时，第一啮合式离合器控制部164向第一作动器56的第一电磁线圈64供给第一驱动电流I1(A)。由此，当第一可动套筒50克服第一弹簧58的施力而越过第二活塞72的突起72a与保持器74的卡止齿74a卡止的所述第一非啮合位置进而向轴承48a侧移动时，通过同步机构172来使第一内啮合齿轮42的转速与第一可动套筒50的转速旋转同步。
当通过第一啮合式离合器控制部164而供给第一驱动电流I1(A)时，同步完成判断部164b对第一内啮合齿轮42的转速与第一可动套筒50的转速是否已同步进行判断。例如，同步完成判断部164b根据通过第一转速传感器150而检测出的汽车传动轴28的转速Vps(rpm)、和一体地设置于汽车传动轴28上的从动小齿轮40与第一内啮合齿轮42的齿数比，来对第一内啮合齿轮42的转速进行计算，并且根据通过第一车轮速传感器142而检测出的前轮14L、14R的平均转速Vwfav(rpm)来对第一可动套筒50的转速进行计算，从而当被计算出的第一内啮合齿轮42的转速与第一可动套筒50的转速的差旋转成为预定的同步判断范围内时，判断为第一内啮合齿轮42的转速与第一可动套筒50的转速已同步。
当由行驶模式切换判断部160判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式，且向由车轮选择部162f所选择的右控制联轴器34R或左控制联轴器34L中的一方的电磁线圈而供给联轴器驱动电流时，第二啮合式离合器控制部166向第二作动器110的第二电磁线圈120供给第二驱动电流I2(A)。由此，第二可动套筒104克服第二弹簧112的施力而越过第二活塞126的突起126a与保持器128的卡止齿128a卡止的所述第二非啮合位置，进而向轴承94a侧移动。
当由同步完成判断部164b被判断为第一内啮合齿轮42的转速与第一可动套筒50的转速已同步时，第二啮合式离合器控制部166减小供给至第二作动器110的第二电磁线圈120的第二驱动电流I2(A)的大小，并停止供给至第二电磁线圈120的第二驱动电流I2的供给。由此，第二可动套筒104通过第二弹簧112的施力而移动至所述第二啮合位置。
当由第二啮合式离合器控制部166减小被供给至第二作动器110的第二电磁线圈120的第二驱动电流I2的大小时，第二离合器卡合完成判断部166b对第二啮合式离合器32是否已完成卡合、即第二啮合式离合器32是否从所述第二非啮合状态已被切换至所述第二啮合状态进行判断。例如，当通过第二位置传感器156而检测到第二可动套筒104位于所述第二啮合位置时，第二离合器卡合完成判断部166b判断为第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态已被切换至所述第二啮合状态。
当由第二离合器卡合完成判断部166b判断为第二啮合式离合器32从所述第二非啮合位置已被切换至所述第二啮合位置时，第一啮合式离合器控制部164减小供给至第一作动器56的第一电磁线圈64的第一驱动电流I1(A)的大小，并停止供给至第一电磁线圈64的第一驱动电流I1的供给。由此，第一可动套筒50通过第一弹簧58的施力而移动至所述第一啮合位置。
当利用第一啮合式离合器控制部164而减小供给至第一作动器56的第一电磁线圈64的第一驱动电流I1的大小时，第一离合器卡合完成判断部164a对第一啮合式离合器24是否已完成卡合、即第一啮合式离合器24是否从所述第一非啮合状态已被切换至所述第一啮合状态进行判断。例如，当通过第一位置传感器154而被检测到第一可动套筒50位于所述第一啮合位置时，第一离合器卡合完成判断部164a判断为第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态已被切换至所述第一啮合状态。
当由第一离合器卡合完成判断部164a判断为第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态已被切换至所述第一啮合状态时，联轴器控制部162将停止被供给至由车轮选择部162f所选择的右控制联轴器34R和左控制联轴器34L中的任意一方的控制联轴器的联轴器驱动电流的供给，并在此之后根据车辆行驶状态来对供给至右控制联轴器34R的电磁线圈的右联轴器驱动电流Icpr(A)和供给至左控制联轴器34L的电磁线圈的左联轴器驱动电流Icpl(A)进行控制。
图18为，对在电子控制装置200中在两轮驱动行驶过程中从所述两轮驱动状态被切换至所述四轮驱动状态为止的工作的一个示例进行说明的流程图。
首先，在与行驶模式切换判断部160的功能相对应的S11中，对是否从执行了所述两轮驱动状态下的两轮驱动行驶模式已被切换至执行了所述四轮驱动状态下的四轮驱动行驶模式进行判断。当S11的判断被否定时，再次执行S11，而当S11的判断被肯定时，执行与转速差运算部162d的功能相对应的S12。在S12中，对第三转速差Vs3和第四转速差Vs4(rpm)进行运算，其中，所述第三转速差Vs3为，使作为左轮的后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速V2rl与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速V2kl之差，所述第四转速差Vs4(rpm)为，使作为右轮的后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b的转速V2rr与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速V2kr之差。
接下来，在与4WD切换判断部162e的功能相对应的S13中，基于在S12中运算出的第三转速差Vs3及第四转速差Vs4和由车速传感器148检测出的车速V，来对是否可以从所述两轮驱动状态顺畅地被切换至所述四轮驱动状态、即是否可以将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态顺畅地被切换至所述第二啮合状态进行判断。当S13的判断被肯定时，执行与车轮选择部162f的功能相对应的S14，而当S13的判断被否定时，执行与车轮选择部162f的功能相对应的S15。在S14中，选择左轮亦即后轮16L和右轮亦即后轮16R中的、转速差Vs成为可切换区域Sok内的车轮，并选择将该被选择的车轮与中央车轴98连结的控制联轴器。在S15中，对是否需要从所述两轮驱动状态切换至所述四轮驱动状态、即是否需要将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态进行判断。在S15的判断被否定的情况下，结束本程序，而在S15的判断被肯定的情况下，执行与车轮选择部162f的功能相对应的S16。
在S16中，选择左轮即后轮16L和右轮即后轮16R中的、转速差Vs在切换音较大区域Sng1内的车轮，并选择对该被选择出的车轮与中央车轴98进行连结的控制联轴器。接下来，执行与联轴器控制部162、第一啮合式离合器控制部164、及第二啮合式离合器控制部166等的功能相对应的S17。在S17中，通过控制联轴器使在S14或S16中所选择的后轮与中央车轴98连结，并执行从所述两轮驱动状态向所述四轮驱动状态切换的切换控制顺序。
如上文所述，根据本实施例的四轮驱动车辆170，电子控制装置200在具有从第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a不相啮合的第二非啮合状态切换至第二啮合齿92b与第二啮合齿104a相啮合的第二啮合状态的切换要求时，对通过左控制联轴器34L而使后轮16L与中央车轴98连结的情况下的第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的第三转速差Vs3、和通过右控制联轴器34R而使后轮16R与中央车轴98连结的情况下的第二啮合齿92b与第二啮合齿104a的第四转速差Vs4进行运算，并且，电子控制装置200在被运算出的第三转速差Vs3和第四转速差Vs4中的至少一方的转速差Vs处于预先设定的可切换区域Sok内的情况下，通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将转速差Vs成为可切换区域Sok内的后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结，从而将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态，而在被运算出的第三转速差Vs3和第四转速差Vs4中的任何一方均不处于可切换区域Sok内的情况下，禁止将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态的切换。因此，由于在将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态时，能够通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速差Vs成为可切换区域Sok内的后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结，因此，在使第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a啮合时，第二啮合齿92b与第二啮合齿104a的转速差Vs成为处于可切换区域Sok内并且能够使第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态顺畅地切换至所述第二啮合状态的转速差Vs。由此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，例如在车辆转弯时或前轮14L、14R与后轮16L、16R中安装有直径不同的轮胎等时的情况下，也能够将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态顺畅地切换至所述第二啮合状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆170，电子控制装置200在第三转速差Vs3和第四转速差Vs4中的任何一方均在可切换区域Sok内的情况下，选择第三转速差Vs3或第四转速差Vs4，以便成为预先规定的理想转速差Vst与第三转速差Vs3之差S3、及理想转速差Vst与第四转速差Vs4之差S4中的较小一方的差值，并通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将成为该选择出的转速差Vs的后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结。因此，由于能够将第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b与第二可动套筒104的第二啮合齿104a的转速差Vs与理想转速差Vst较接近的后轮16L或后轮16R通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而与中央车轴98进行连结，因此，特别是在车辆的转弯行驶时，能够使第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态更顺畅地切换至所述第二啮合状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆170，即使在第三转速差Vs3和第四转速差Vs4中的任何一方均不处于可切换区域Sok内时，电子控制装置200也会在被判断为需要将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态向所述第二啮合状态进行切换的情况下，将成为第三转速差Vs3和第四转速差Vs4中的较大一方的转速差Vs的后轮16L或后轮16R通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而与中央车轴98连结。因此，在需要将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态向所述第二啮合状态进行切换的情况下，能够将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆170，当通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而将后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结时，电子控制装置200对第二啮合式离合器32进行控制从而连接汽车传动轴28与中央车轴98之间的动力传递路径，并对第一啮合式离合器24进行控制从而连接发动机12与汽车传动轴28之间的动力传递路径。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，例如在车辆转弯时或前轮14L、14R与后轮16L、16R中安装有直径不同的轮胎时等的情况下，也能够使四轮驱动车辆170从所述两轮驱动状态顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
此外，根据本实施例的四轮驱动车辆170，在第一啮合式离合器24中设置有同步机构172，所述同步机构172使以能够传递动力的方式而与发动机12连结的第一可动套筒50的转速、与以能够传递动力的方式而与汽车传动轴28连结的第一内啮合齿轮42的转速同步，并且，当通过左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而使后轮16L或后轮16R与中央车轴98连结、并通过同步机构172而使第一可动套筒50的转速与第一内啮合齿轮42的转速同步时，电子控制装置200将第二啮合式离合器32从所述第二非啮合状态切换至所述第二啮合状态。因此，即使在行驶时于车轮之间存在速度差时，例如在车辆转弯时或前轮14L、14R与后轮16L、16R中安装有直径不同的轮胎时等的情况下，也能够使四轮驱动车辆170从所述两轮驱动状态更顺畅地切换至所述四轮驱动状态。
实施例3
本实施例的四轮驱动车辆180在不具备第二啮合式离合器32的这一点上有所不同，而其他方面均与前文所述的实施例1的四轮驱动车辆10大致相同。此外，本实施例的四轮驱动车辆180的电子控制装置(控制装置)210在第一啮合式离合器控制部164的一部分的功能被变更、即同步完成判断部164c被追加至第一啮合式离合器控制部164中的这一点、第二啮合式离合器控制部166被删除的这一点上有所不同，而其他方面均与前文所述的实施例1的四轮驱动车辆10的电子控制装置100大致相同。
如图19所示，四轮驱动车辆180的第二啮合式离合器32被卸下，且第二内啮合齿轮92一体地被固定设置于中央车轴98上。在以上述方式而构成的四轮驱动车辆180中，当例如在第一啮合式离合器24被卡合且左控制联轴器34L及右控制联轴器34R被卡合的四轮驱动状态下、通过电子控制装置210而选择了两轮驱动行驶模式时，第一可动套筒50通过第一移动机构52而从所述第一啮合位置移动至所述第一非啮合位置从而使第一啮合式离合器24被释放，并且通过左控制联轴器34L及右控制联轴器34R而使后轮16L与中央车轴98之间的动力传递路径、和后轮16R与中央车轴98之间的动力传递路径被切断，从而成为使汽车传动轴28与发动机12及左右一对后轮16L、16R各自分离的断开状态。此外，当从所述断开状态通过电子控制装置210而选择了四轮驱动行驶模式时，通过左控制联轴器34L及右控制联轴器34R而使后轮16L与中央车轴98之间的动力传递路径、和后轮16R与中央车轴98之间的动力传递路径被连接，并且，第一可动套筒50通过第一移动机构52而从所述第一非啮合位置移动至所述第一啮合位置，从而第一啮合式离合器24被卡合。换而言之，本实施例的四轮驱动车辆180为，在两轮驱动状态下，使用于在四轮驱动状态下向左右一对后轮16L、16R传递驱动力的汽车传动轴28与发动机12及左右一对后轮16L、16R分离的附带断开功能的四轮驱动车辆。
如图20所示，第一啮合式离合器控制部164具备第一离合器卡合完成判断部164a和同步完成判断部164c。当由行驶模式切换判断部160判断为从所述两轮驱动行驶模式已被切换至所述四轮驱动行驶模式、且向由车轮选择部162c所选择的右控制联轴器34R或左控制联轴器34L中的一方的电磁线圈而供给联轴器驱动电流时，第一啮合式离合器控制部164向第一作动器56的第一电磁线圈64供给第一驱动电流I1(A)。由此，第一可动套筒50克服第一弹簧58的施力而越过第二活塞72的突起72a与保持器74的卡止齿74a卡止的所述第一非啮合位置，进而向轴承48a侧移动。
当通过第一啮合式离合器控制部164而供给第一驱动电流I1(A)时，同步完成判断部164c对中央车轴98的转速与通过由车轮选择部162c所选择的左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而被连结的后轮16L或后轮16R的转速是否已同步进行判断。例如，同步完成判断部164c根据通过第二转速传感器152而检测出的联轴器罩34La、34Ra的转速Vcp(rpm)来对中央车轴98的转速，并且根据通过第二车轮速传感器144而检测出的后轮16L、16R的转速Vwrl、Vwrr来对通过由车轮选择部162c所选择的左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而被连结的后轮16L或后轮16R的转速进行计算，从而当被计算出的中央车轴98的转速与通过由车轮选择部162c所选择出的左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而被连结的后轮16L或后轮16R的转速的差旋转成为预定的同步判断范围内时，判断为中央车轴98的转速与通过由车轮选择部162c所选择的左控制联轴器34L或右控制联轴器34R而被连结的后轮16L或后轮16R的转速已同步。
当由同步完成判断部164c判断为已同步时，第一啮合式离合器控制部164减小供给至第一作动器56的第一电磁线圈64的第一驱动电流I1(A)的大小，并停止供给至第一电磁线圈64的第一驱动电流I1的供给。由此，第一可动套筒50通过第一弹簧58的施力而移动至所述第一啮合位置。
当通过第一啮合式离合器控制部164而减小被供给至第一作动器56的第一电磁线圈64的第一驱动电流I1的大小时，第一离合器卡合完成判断部164a对第一啮合式离合器24是否已完成卡合、即第一啮合式离合器24是否从所述第一非啮合状态已被切换至所述第一啮合状态进行判断。
当由第一离合器卡合完成判断部164a判断为第一啮合式离合器24从所述第一非啮合状态已被切换至所述第一啮合状态时，联轴器控制部162停止被供给至由车轮选择部162c所选择出的右控制联轴器34R和左控制联轴器34L中的任意一方的控制联轴器的联轴器驱动电流的供给，并在此之后根据车辆行驶状态来对供给至右控制联轴器34R的电磁线圈的右联轴器驱动电流Icpr(A)和供给至左控制联轴器34L的电磁线圈的左联轴器驱动电流Icpl(A)进行控制。
以上，虽然基于附图而对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明也可以应用在其他方式中。
例如，虽然在前文所述的实施例1的四轮驱动车辆10中，第二啮合式离合器32为使第二可动套筒104的第二啮合齿104a与第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b相啮合的啮合式的离合器，但例如也可以使用选择性地切断或连接汽车传动轴28与中央车轴98之间的动力传递路径的多板式的离合器来替代第二啮合式离合器32。也就是说，只要为选择性地切断或连接汽车传动轴28与中央车轴98之间的动力传递路径的离合器来替代第二啮合式离合器32，则可以使用任何样式的离合器。
此外，虽然在前文所述的实施例1的四轮驱动车辆10中，在第二可动套筒104的第二啮合齿104a和第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b上形成有单倒棱CF3、CF4，即，虽然在使第一啮合式离合器24的第一啮合齿42c、50a啮合之后而使第二啮合式离合器32的第二啮合齿92b、104a啮合、从而从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换的实施例1中，在之后所啮合的第二啮合式离合器32的第二啮合齿92b、104a上形成有单倒棱CF3、CF4，但是例如也可以形成双倒棱来替代单倒棱CF3、CF4。并且，也可以采用如下方式，即，在第二可动套筒104的第二啮合齿104a和第二内啮合齿轮92的第二啮合齿92b上，不形成倒角部分、即、倒棱。
此外，虽然在前文所述的实施例2的四轮驱动车辆170中，第一啮合式离合器24为使第一可动套筒50的第一啮合齿50a与第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c啮合的啮合式的离合器，但是例如也可以使用选择性地切断或连接发动机12与汽车传动轴28之间的动力传递路径的多板式的离合器以代替第一啮合式离合器24。也就是说，只要为选择性地切断或连接发动机12与汽车传动轴28之间的动力传递路径的离合器来替代第一啮合式离合器24，则也可以使用任何样式的离合器。
此外，虽然在前文所述的实施例2的四轮驱动车辆170中，在第一可动套筒50的第一啮合齿50a和第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c上形成有单倒棱CF1、CF2，即，在使第二啮合式离合器32的第二啮合齿92b、104a啮合之后、使第一啮合式离合器24的第一啮合齿42c、50a啮合从而从两轮驱动状态向四轮驱动状态进行切换的实施例2中，在之后所啮合的第一啮合式离合器24的第一啮合齿42c、50a上形成有单倒棱CF1、CF2，但是例如也可以形成双倒棱来替代单倒棱CF1、CF2。并且，也可以采用如下方式，即，在第一可动套筒50的第一啮合齿50a和第一内啮合齿轮42的第一啮合齿42c上，不形成倒角部分、即、倒棱。
另外，上述的方式只不过为一种实施方式，本发明能够基于本领域技术人员的知识而以添加了各种变更、改良的方式来实施。
符号说明
10、170、180：四轮驱动车辆
12：发动机(驱动力源)
14L、14R：前轮(主驱动轮)
16L、16R：后轮(副驱动轮)
24：第一啮合式离合器(啮合式离合器、第二离合器)
28：汽车传动轴(动力传递部件)
32：第二啮合式离合器(第一离合器、啮合式离合器)
34L：左控制联轴器(控制联轴器)
34R：右控制联轴器(控制联轴器)
42：第一内啮合齿轮(第四旋转部件)
42c：第一啮合齿(副驱动轮侧啮合齿)
50：第一可动套筒(第三旋转部件)
50a：第一啮合齿(驱动力源侧啮合齿)
92：第二内啮合齿轮(第一旋转部件)
92b：第二啮合齿(驱动力源侧啮合齿)
98：中央车轴
100、200、210：电子控制装置(控制装置)
104：第二可动套筒(第二旋转部件)
104a：第二啮合齿(副驱动轮侧啮合齿)
116：同步机构(第一同步机构)
160：行驶模式切换判断部
162：联轴器控制部
162a、162d：转速差运算部
162b、162e：4WD切换判断部
162c、162f：车轮选择部
164：第一啮合式离合器控制部
164b：同步完成判断部
166：第二啮合式离合器控制部
166a：同步完成判断部
172：同步机构(第二同步机构)
CF1、CF2、CF3、CF4：单倒棱
S1、S2、S3、S4：差
Sok：可切换区域(预定范围)
Vs：转速差
Vs1：第一转速差
Vs2：第二转速差
Vs3：第三转速差(第一转速差)
Vs4：第四转速差(第二转速差)
Vst：理想转速差(设定转速差)。

Claims (7)

1.一种四轮驱动车辆(10、170、180)，其为附带断开功能的四轮驱动车辆，所述四轮驱动车辆能够选择性地对从驱动力源(12)向左右一对主驱动轮(14L、14R)传递驱动力的两轮驱动状态、和从所述驱动力源还向左右一对副驱动轮(16L、16R)传递驱动力的四轮驱动状态进行切换，并且在所述两轮驱动状态下，能够将用于在所述四轮驱动状态下向所述左右一对副驱动轮传递驱动力的动力传递部件(28)与所述驱动力源及所述左右一对副驱动轮各自分离，
所述四轮驱动车辆的特征在于，具备：
左右一对控制联轴器(34L、34R)，所述左右一对控制联轴器与所述左右一对副驱动轮各自连结；
中央车轴(98)，其被设置于所述左右一对控制联轴器之间，且与该左右一对控制联轴器连结；
啮合式离合器(24、32、24)，其选择性地切断或连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径、或所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径；
控制装置(100、200、210)，
所述啮合式离合器具备以能够传递动力的方式而与所述驱动力源连结的驱动力源侧啮合齿(50a、92b、50a)、和以能够传递动力的方式而与所述副驱动轮连结的副驱动轮侧啮合齿(42c、104a、42c)，
在所述驱动力源侧啮合齿及所述副驱动轮侧啮合齿上形成有单倒棱(CF1、CF2、CF3、CF4、CF1、CF2)，以使得在所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿接近从而各自的顶端部相抵接的情况下，当所述驱动力源侧啮合齿的转速与所述副驱动轮侧啮合齿的转速相比而较大时，所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿相互啮合，
所述控制装置在具有从所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿不相啮合的非啮合状态向所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿相啮合的啮合状态切换的切换要求时，对通过所述左右一对控制联轴器中的一方而使所述左右一对副驱动轮中的一方与所述中央车轴连结的情况下的所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的第一转速差(Vs1、Vs3、Vs1)、和通过所述左右一对控制联轴器中的另一方而使所述左右一对副驱动轮中的另一方与所述中央车轴连结的情况下的所述驱动力源侧啮合齿与所述副驱动轮侧啮合齿的第二转速差(Vs2、Vs4、Vs2)进行运算，
在被运算出的所述第一转速差和所述第二转速差中的至少一方的转速差(Vs)处于预先设定的预定范围(Sok)内的情况下，通过所述控制联轴器而使所述转速差处于所述预定范围内的所述副驱动轮与所述中央车轴连结，从而将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态，
在被运算出的所述第一转速差和所述第二转速差中的任何一方均不处于所述预定范围内的情况下，禁止将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态的切换。
2.如权利要求1所述的四轮驱动车辆，其特征在于，
所述控制装置在所述第一转速差和所述第二转速差中的任何一方均处于所述预定范围内的情况下，选择对应于预先规定的设定转速差(Vst)与所述第一转速差的差值(S1、S3、S1)、以及所述设定转速差与所述第二转速差的差值(S2、S4、S2)中的较小一方的差值的第一转速差或所述第二转速差，并通过所述控制联轴器而将成为该所选择的转速差的所述副驱动轮与所述中央车轴连结。
3.如权利要求1所述的四轮驱动车辆，其特征在于，
所述控制装置即使在所述第一转速差和所述第二转速差中的任何一方均不处于所述预定范围内的情况下，但在被判断为需要将所述啮合式离合器从所述非啮合状态向所述啮合状态进行切换的情况下，也会通过所述控制联轴器而将成为所述第一转速差和所述第二转速差中的较大一方的转速差的所述副驱动轮与所述中央车轴连结。
4.如权利要求1至3中的任意一个所述的四轮驱动车辆(10)，其特征在于，
所述啮合式离合器(24)选择性地切断或连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径，
在所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径上，设置有选择性地切断或连接该动力传递路径的第一离合器(32)，
当通过所述控制联轴器而使所述副驱动轮与所述中央车轴连结时，所述控制装置(100)对所述啮合式离合器进行控制以连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径，并对所述第一离合器进行控制以连接所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径。
5.如权利要求4所述的四轮驱动车辆(170)，其特征在于，
在所述第一离合器中具备第一同步机构(116)，所述第一同步机构使以能够传递动力的方式而与所述动力传递部件连结的第一旋转部件(92)的转速和以能够传递动力的方式而与所述中央车轴连结的第二旋转部件(104)的转速同步，
当通过所述控制联轴器而使所述副驱动轮与所述中央车轴连结、且通过所述第一同步机构而使所述第一旋转部件的转速与所述第二旋转部件的转速同步时，所述控制装置(200)将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态。
6.如权利要求1至3中的任意一个所述的四轮驱动车辆(170)，其特征在于，
所述啮合式离合器(32)选择性地切断或连接所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径，
在所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径上，设置有选择性地切断或连接该动力传递路径的第二离合器(24)，
当通过所述控制联轴器而使所述副驱动轮与所述中央车轴连结时，所述控制装置(200)对所述啮合式离合器进行控制以连接所述动力传递部件与所述中央车轴之间的动力传递路径，并对所述第二离合器进行控制以连接所述驱动力源与所述动力传递部件之间的动力传递路径。
7.如权利要求6的四轮驱动车辆(170)，其特征在于，
在所述第二离合器中设置有第二同步机构(172)，所述第二同步机构使以能够传递动力的方式而与所述驱动力源连结的第三旋转部件(50)的转速和以能够传递动力的方式而与所述动力传递部连结的第四旋转部件(42)的转速同步，
当通过所述控制联轴器而使所述副驱动轮与所述中央车轴连结、且通过所述第二同步机构而使所述第三旋转部件的转速与所述第四旋转部件的转速同步时，所述控制装置(200)将所述啮合式离合器从所述非啮合状态切换至所述啮合状态。
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