四輪駆動車の動力伝達装置及び動力伝達方法
【課題】四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を有する四輪駆動車に対し、構成の簡素化及び小型化を図ることができる四輪駆動車の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】遊星歯車機構３０のキャリアＣＡをモータジェネレータ２の出力軸２６に、リングギヤＲをリヤプロペラシャフト５１に、サンギヤＳをフロントプロペラシャフト４１にそれぞれ接続する。サンギヤＳを車体側に固定可能とするスリーブ機構と、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側車輪４Ｒとの間のトルク伝達を遮断可能とするディスコネクト機構４６とを備えさせる。スリーブ機構を解放状態とし且つディスコネクト機構４６を係合状態とすることで４ＷＤ−Ｌｏモードを成立させる。スリーブ機構を係合状態とし且つディスコネクト機構４６を解放状態とすることで２ＷＤ−Ｈｉモードを成立させる。
【解決手段】遊星歯車機構３０のキャリアＣＡをモータジェネレータ２の出力軸２６に、リングギヤＲをリヤプロペラシャフト５１に、サンギヤＳをフロントプロペラシャフト４１にそれぞれ接続する。サンギヤＳを車体側に固定可能とするスリーブ機構と、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側車輪４Ｒとの間のトルク伝達を遮断可能とするディスコネクト機構４６とを備えさせる。スリーブ機構を解放状態とし且つディスコネクト機構４６を係合状態とすることで４ＷＤ−Ｌｏモードを成立させる。スリーブ機構を係合状態とし且つディスコネクト機構４６を解放状態とすることで２ＷＤ−Ｈｉモードを成立させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り換え可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置及び動力伝達方法に係る。特に、本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り換えるための機構及び高速レンジと低速レンジとを切り換えるための機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪駆動車の中には、悪路走行等に適した四輪駆動状態（以下、四輪駆動モードと呼ぶ場合もある）と、エネルギ消費率（内燃機関の場合には燃料消費率）の改善が図れる二輪駆動状態（以下、二輪駆動モードと呼ぶ場合もある）とが切り換え可能な動力分配機構（モード切り換え機構）を備えたものがある。また、駆動源からの回転出力を減速させることなく出力する高速レンジ（Ｈｉ）と減速させて出力する低速レンジ（Ｌｏ）とが切り換え可能な副変速機（レンジ切り換え機構）を備えたものもある。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１及び特許文献２には、これら動力分配機構及び副変速機の両方を備えた車両が開示されている。
【０００４】
具体的に、上記動力分配機構としては、駆動源から入力される回転動力を例えば後輪側出力軸（リヤプロペラシャフト）のみに出力する二輪駆動モードと、駆動源から入力される回転動力を上記後輪側出力軸及び前輪側出力軸（フロントプロペラシャフト）の両方に出力する四輪駆動モードとが切り換え可能となっている。そして、これらモードを切り換えるための具体構成としては、各特許文献にも開示されているように、後輪側出力軸への動力伝達経路と前輪側出力軸への動力伝達経路との間にクラッチ機構を介在させている。つまり、このクラッチ機構を係合状態にすることで四輪駆動モードとなり、また、クラッチ機構を解放状態にすることで二輪駆動モードとなる構成である。
【０００５】
また、副変速機としては、遊星歯車機構が備えられ、この遊星歯車機構からカップリングスリーブ（以下、単にスリーブと呼ぶ）を介して回転動力が出力されるようになっている。つまり、駆動源からの回転動力が、遊星歯車機構、スリーブを経て駆動輪（二輪駆動モードでは例えば後輪のみ、四輪駆動モードでは前輪及び後輪の両方）に向けて、回転数調整されて出力される構成となっている。上記スリーブは、アクチュエータ等の作動力を受けることで軸心に沿ってスライド移動可能となっている。例えば、特許文献１に開示されているものでは、上記遊星歯車機構のキャリアに回転一体の高速レンジ用ピースに噛み合うスライド位置と、リングギヤに隣接して回転可能に配設された低速レンジ用ピースに噛み合うスライド位置との間でスリーブがスライド移動可能となっている。そして、このスリーブが、高速レンジ用ピース及びリングギヤに噛み合うスライド位置まで移動すると、リングギヤ、キャリア及びサンギヤが回転一体となる高速レンジ（遊星歯車機構の入力回転数と出力回転数とが一致する高速レンジ）が成立する。また、スリーブが、低速レンジ用ピース及びリングギヤに噛み合うスライド位置まで移動すると、リングギヤとサンギヤとが相対回転可能な状態となる低速レンジ（遊星歯車機構の入力回転数に対して出力回転数が低くなる低速レンジ）が成立するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２６４５７号公報
【特許文献２】特開平１０−２５０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した如く、動力分配機構及び副変速機の両方を備えた車両にあっては、これら動力分配機構及び副変速機がそれぞれ個別の機構として配設されている。このため、これら機構を組み込んだ駆動力伝達切換機構（トランスファ）にあっては、その構成の複雑化や大型化を招いており、これらを改善すること（構成の簡素化や小型化を図ること）が難しかった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を有する四輪駆動車に対し、構成の簡素化及び小型化を図ることができる四輪駆動車の動力伝達装置及び動力伝達方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、駆動源からの回転駆動力を受ける遊星歯車機構の各回転要素（三要素）の回転を許容して前後輪へのトルク伝達を行う四輪駆動状態と、特定の回転要素の回転を禁止して前後輪のうちの一方のみへのトルク伝達を行う二輪駆動状態とを切り換え可能とし、この二輪駆動状態にあっては、トルク伝達が行われない副駆動輪のうちの一方を差動装置から切り離すことで、上記特定の回転要素の回転を禁止した状態でありながらも、この回転要素に繋がる各副駆動輪の回転を可能にしている。これにより、四輪駆動状態での低速モードと二輪駆動状態での高速モード（駆動源の回転数に対して遊星歯車機構からの出力回転数を増速させるモード）とを一つの機構で成立可能にしている。
【００１０】
−解決手段−
具体的に、本発明は、駆動源からの駆動力を主駆動輪と副駆動輪とに分配可能であり、駆動源からの駆動力を副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とが切り換え可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置を前提とする。この四輪駆動車の動力伝達装置に対し、駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に配設された遊星歯車機構に、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の３つの回転要素を備えさせ、上記第２回転要素に上記駆動源を接続し、第１回転要素及び第３回転要素のうち一方の回転要素に主駆動輪を接続し、他方の回転要素に副駆動輪を接続する。また、この他方の回転要素を回転停止状態とする係合状態とこの他方の回転要素の回転を許容する解放状態との間で切り換え可能とされた回転停止手段を配設する。また、上記他方の回転要素と副駆動輪との間に、トルク伝達を行う係合状態と、トルク伝達を遮断する解放状態との間で切り換え可能とされた係合手段を配設する。そして、上記回転停止手段を解放状態とし且つ上記係合手段を係合状態として上記四輪駆動状態とする一方、上記回転停止手段を係合状態とし且つ上記係合手段を解放状態として上記主駆動輪が接続された上記一方の回転要素が上記第２回転要素に対して回転速度が増速される二輪駆動状態とする構成としている。
【００１１】
この特定事項により、上記回転停止手段及び係合手段の各状態の組み合わせによって、回転速度を増速させない四輪駆動状態（低速四輪駆動状態）と、回転速度を増速させる二輪駆動状態（高速二輪駆動状態）とを成立させることができる。その結果、センタディファレンシャル機能を発揮する四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、エネルギ消費率の改善が図れる高速レンジと悪路走行や発進等に適した低速レンジとの切り換え機能とを、構成の簡素化や小型化を図りながら実現することが可能になる。
【００１２】
上記遊星歯車機構の具体構成としては以下のものが挙げられる。先ず、遊星歯車機構をシングルピニオン型遊星歯車機構とする。そして、上記第１回転要素をリングギヤとし、上記第２回転要素をプラネタリキャリアとし、上記第３回転要素をサンギヤとする。
【００１３】
また、遊星歯車機構を、ダブルピニオン型遊星歯車機構とする場合には、上記第１回転要素をプラネタリキャリアとし、上記第２回転要素をリングギヤとし、上記第３回転要素をサンギヤとする。
【００１４】
上記シングルピニオン型遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「リングギヤ歯数／（サンギヤ歯数＋リングギヤ歯数）」となり、ギヤ比ρを「０．５」付近に設定することが困難であるため、前輪側及び後輪側への各トルクを不等配分する場合に適した構成となる。一方、ダブルピニオン型遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「サンギヤ歯数／リングギヤ歯数」となるため、前輪側及び後輪側への各トルクを等配分する場合に適した構成となる。
【００１５】
上記係合手段の配設位置として具体的には、左右の副駆動輪の差動を許容する差動機構と、一方の副駆動輪との間に設けられている。
【００１６】
この構成によれば、差動機構の回転を停止した状態での走行が可能となり、この差動機構の回転による動力損失を削減できる。その結果、エネルギ消費率の改善を図ることができる。
【００１７】
上記回転停止手段及び上記係合手段の具体構成としては、これらのうち少なくとも一方を、多板クラッチで構成することが挙げられる。
【００１８】
この構成によれば、四輪駆動状態と二輪駆動状態との間での切り換え時に、多板クラッチの係合動作または半係合動作を実行することにより、駆動輪に対する駆動力の抜け（駆動力が伝わらない状態）を防止することが可能となり、この切り換え時における走行性能を良好に確保することが可能になる。
【００１９】
また、四輪駆動状態と二輪駆動状態との間で駆動力伝達状態を切り換えるための構成としては、上記四輪駆動状態において、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させることによって二輪駆動状態に切り換え、二輪駆動状態において、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させることによって四輪駆動状態に切り換える駆動モード切り換え手段を備えさせている。
【００２０】
この四輪駆動状態と二輪駆動状態との間で駆動力伝達状態を切り換えるための方法としては、上記四輪駆動状態での走行状態から二輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させる一方、上記二輪駆動状態での走行状態から四輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させるようにする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、駆動源からの回転駆動力を受ける遊星歯車機構の各回転要素（三要素）の回転を許容して前後輪へのトルク伝達を行う四輪駆動状態と、特定の回転要素の回転を禁止して前後輪のうちの一方のみへのトルク伝達を行う二輪駆動状態とを切り換え可能とすることで、四輪駆動状態での低速モードと二輪駆動状態での高速モードとを一つの機構で成立可能にしている。このため、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能とを、構成の簡素化や小型化を図りながら実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図２】モータジェネレータの駆動制御回路を含む制御系の概略構成を示す図である。
【図３】第１実施形態の４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。
【図４】第１実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図５】第１実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。
【図６】第１実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図７】第１実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。
【図８】第１実施形態において、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図９】第１実施形態において、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図１０】第２実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図１１】第２実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１２】第２実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１３】第３実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図１４】第３実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１５】第３実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１６】第３実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。
【図１７】第３実施形態において、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図１８】第３実施形態において、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図１９】第４実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図２０】第４実施形態の４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。
【図２１】第４実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図２２】第４実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。
【図２３】第４実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図２４】第４実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明を電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に適用した場合について説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。本実施形態では、後輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。つまり、二輪駆動モードでは後輪（主駆動輪）のみに駆動力が伝達され、四輪駆動モードでは前輪（副駆動輪）及び後輪の両方に駆動力が伝達される四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明する。
【００２５】
−動力伝達装置の全体構成−
図１は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１に示すように、動力伝達装置１は、駆動源であるモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２の回転駆動力をトランスファ（動力分配機構）３によって前輪４Ｌ，４Ｒ側及び後輪５Ｌ，５Ｒ側へ分配可能な構成となっている。つまり、二輪駆動モードでは、モータジェネレータ（駆動源）２の回転駆動力をトランスファ３によってリヤプロペラシャフト（後輪側動力伝達軸）５１へ伝達し、後輪５Ｌ，５Ｒのみを駆動輪とする走行状態にする。一方、四輪駆動モードでは、モータジェネレータ２の回転駆動力をトランスファ３によってフロントプロペラシャフト（前輪側動力伝達軸）４１及びリヤプロペラシャフト５１へそれぞれ伝達し、前輪４Ｌ，４Ｒ及び後輪５Ｌ，５Ｒを共に駆動輪とする走行状態にする。以下、動力伝達装置１の各部について説明する。
【００２６】
−モータジェネレータ２及びその駆動回路−
上記モータジェネレータ２は交流同期電動機で構成され、車両の駆動源（電動機）として機能すると共に、車両減速時などの回生時には発電機としても機能する。
【００２７】
このモータジェネレータ２の駆動を制御するための構成の概略について図２を用いて説明する。この図２に示すように、モータジェネレータ２の駆動回路は、モータジェネレータ２を駆動するためのインバータ２１、充放電可能なバッテリ２２、このバッテリ２２からの電力を変換してインバータ２１に供給する昇圧コンバータ２３を備えている。また、昇圧コンバータ２３のバッテリ２２側には平滑用コンデンサ２４が接続され、昇圧コンバータ２３のインバータ２１側にも平滑用コンデンサ２５が接続されている。
【００２８】
また、上記各平滑用コンデンサ２４，２５それぞれの端子間には、これら端子間の電圧を検出する電圧センサ６１，６２が設けられている。更に、モータジェネレータ２の近傍には、このモータジェネレータ２の温度を検出するための温度センサ６３が配設されている。これらセンサ６１〜６３から出力された検出信号は電気自動車の運転状態を制御するＥＣＵ７に入力される。このＥＣＵ７には、上記各センサ６１，６２，６３の他に、車両の運転者によって操作されるシフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ６４、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ６５、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ６６、車速を検出する車速センサ６７、大気圧を検出する大気圧センサ６８、モータジェネレータ２の回転数を検出するモータ回転数センサ６９等の各検出信号が入力されるようになっている。その他のセンサについては後述する。
【００２９】
そして、上記ＥＣＵ７は、上記各センサ６１〜６９からの検出信号に応じて上記インバータ２１や昇圧コンバータ２３の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御してモータジェネレータ２の出力を制御する。具体的なモータジェネレータ２の制御としては、先ず、アクセル開度センサ６５からのアクセル開度信号と車速センサ６７からの車速信号とに応じて運転者がモータジェネレータ２に要求している要求トルクを決定する。続いて、この要求トルクと上記モータ回転数センサ６９によって検出されたモータジェネレータ２の回転数とに基づき、要求トルクやモータジェネレータ２の回転数が高いほどインバータ２１に作用させるべき制御用電圧を大きく設定し、この制御用電圧に対してモータジェネレータ２を保護するための制限電圧による制限を課してインバータ２１に作用させる目標電圧を決定する。そして、インバータ２１に作用する電圧が目標電圧となるよう昇圧コンバータ２３のスイッチング素子をスイッチング制御すると共に上記電圧センサ６２により検出される電圧に対してモータジェネレータ２から出力可能なトルクの範囲内でモータジェネレータ２から要求トルクが出力されるようインバータ２１のスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００３０】
このようなモータジェネレータ２の制御により、モータジェネレータ２の出力軸２６から出力される回転駆動力はトランスファ３に伝達され、このトランスファ３によって、二輪駆動モードでは回転駆動力がリヤプロペラシャフト５１へ伝達され、四輪駆動モードでは回転駆動力がフロントプロペラシャフト４１及びリヤプロペラシャフト５１それぞれへ伝達されることになる。これにより、モータジェネレータ２を保護できる範囲内で要求トルクを出力して車両が走行するようになっている。尚、上述したモータジェネレータ２の駆動回路及び制御動作はこれに限定されるものではない。
【００３１】
また、上記バッテリ２２は、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池や燃料電池などが適用される。また、バッテリ２２に代わる蓄電装置として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることも可能である。
【００３２】
尚、上述した二輪駆動モード（以下、２ＷＤモードと呼ぶ場合もある）及び四輪駆動モード（以下、４ＷＤモードと呼ぶ場合もある）それぞれにおけるトランスファ３の動作については後述する。
【００３３】
−トランスファ３−
次に、本実施形態の特徴とする構成であるトランスファ３について説明する。図１に示すように、本実施形態に係るトランスファ３は、駆動力伝達経路（モータジェネレータ２から駆動輪に亘る駆動力伝達経路）上に配設され、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を備えている。この遊星歯車機構３０は、外歯歯車で成るサンギヤＳと、このサンギヤＳと同心円上に配置された内歯歯車で成るリングギヤＲと、上記サンギヤＳに噛み合うとともにリングギヤＲに噛み合う複数のピニオンギヤＰと、この複数のピニオンギヤＰを自転且つ公転自在に保持するキャリアＣＡとを備え、これらサンギヤＳ、リングギヤＲ及びキャリアＣＡを回転要素（第１〜第３の回転要素）として差動作用を行う構成とされている。本実施形態では、リングギヤＲが本発明でいう第１回転要素となり、キャリアＣＡが本発明でいう第２回転要素となり、サンギヤＳが本発明でいう第３回転要素となっている。
【００３４】
この遊星歯車機構３０のキャリア（第２回転要素）ＣＡには、上記モータジェネレータ２の出力軸２６が回転一体に連結されている。また、遊星歯車機構３０のサンギヤ（第３回転要素）Ｓには、上記モータジェネレータ２の出力軸２６が挿通される筒状のスリーブ部材（筒状部材）３１が、回転一体に連結されている。そして、遊星歯車機構３０のリングギヤ（第１回転要素）Ｒには、上記リヤプロペラシャフト５１が回転一体に連結されている。
【００３５】
上記リヤプロペラシャフト５１は、トランスファ３から車体後方に向かって延び、リヤディファレンシャルギヤ（差動機構）５２及び左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを介して各後輪５Ｌ，５Ｒに連結されている。
【００３６】
リヤディファレンシャルギヤ５２は、デフケース５２ａにリングギヤ５２ｂが一体的に設けられている。このリングギヤ５２ｂは、リヤプロペラシャフト５１の後端部に一体的に設けられたドライブピニオンギヤ５１ａと噛合されている。リヤディファレンシャルギヤ５２は、左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒへのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図１に示す例では、リヤディファレンシャルギヤ５２として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ５２ｃ，５２ｃ及び一対のサイドギヤ５２ｄ，５２ｄを備えたものが用いられている。ピニオンギヤ５２ｃ，５２ｃ及びサイドギヤ５２ｄ，５２ｄは、デフケース５２ａ内に収容されている。リヤディファレンシャルギヤ５２のデフケース５２ａの内部には、潤滑油（オイル）が貯留されており、リヤディファレンシャルギヤ５２の構成部材などがオイルによって潤滑されるようになっている。
【００３７】
一方、上記スリーブ部材３１の外周面にはドライブスプロケット３２が回転一体に取り付けられている。また、上記フロントプロペラシャフト４１には、ドリブンスプロケット４２が回転一体に取り付けられている。そして、これらドライブスプロケット３２とドリブンスプロケット４２との間にはチェーン４３が架け渡されており、ドライブスプロケット３２の回転力がチェーン４３及びドリブンスプロケット４２を介してフロントプロペラシャフト４１に伝達されるようになっている。
【００３８】
上記フロントプロペラシャフト４１は、トランスファ３から車体前方に向かって延び、フロントディファレンシャルギヤ（差動機構）４４及び左右のフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを介して各前輪４Ｌ，４Ｒに連結されている。フロントディファレンシャルギヤ４４の構成及び機能は上述したリヤディファレンシャルギヤ５２と同様である。つまり、デフケース４４ａ、フロントプロペラシャフト４１のドライブピニオンギヤ４１ａと噛み合うリングギヤ４４ｂ、ピニオンギヤ４４ｃ，４４ｃ、サイドギヤ４４ｄ，４４ｄを備えた構成となっている。
【００３９】
更に、上記スリーブ部材３１の外周面における上記ドライブスプロケット３２の前方側には、このドライブスプロケット３２よりも小径の二輪駆動用ピース３３が回転一体に取り付けられている。この二輪駆動用ピース３３の外周面にはスプラインが形成されている。一方、車体側には、上記二輪駆動用ピース３３と略同径のロック用ピース３４が固定されている。このロック用ピース３４は上記二輪駆動用ピース３３に対向して配設されており、その外周面にスプラインが形成されている。そして、これら二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の外周側にはロック用スリーブ（回転停止手段）３５が配設されている。このロック用スリーブ３５は、モータジェネレータ２の出力軸２６の延長方向（車体前後方向）に沿ってスライド移動自在となっていると共に、その内周面には、上記二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の各外周面に形成されたスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。
【００４０】
上記ロック用スリーブ３５は、その外周面に凹部３５ａが形成されており、この凹部３５ａに係止された図示しないシフトフォークがアクチュエータ（ロック用スリーブアクチュエータ３６：例えば電動式のソレノイドやモータ等を利用したアクチュエータ（図２を参照））の作動に伴って移動することに伴い、ロック用ピース３４のみに係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）と、ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このロック用スリーブ３５がロック用ピース３４のみに係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は回転自在とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは回転自在とされる。これに対し、ロック用スリーブ３５がロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は車体側に固定され回転不能とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは車体側に固定され回転不能とされる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【００４１】
尚、上記二輪駆動用ピース３３を車体側に固定可能とするための構成は上述のものには限られない。また、ロック用スリーブ３５をスライド移動させるロック用スリーブアクチュエータ３６は、電動式のものに限らず油圧式のものであってもよい。
【００４２】
また、上記左右のフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒのうち、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒには、右側の前輪４Ｒに対するトルクの伝達／非伝達を切り換えるクラッチ機構４６（以下、ディスコネクト機構と呼ぶ場合もある：係合手段）が設けられている。このディスコネクト機構４６は、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとの間でトルク伝達を行う伝達状態と、トルク伝達を行わない非伝達状態（遮断状態）とを切り換えるように構成されている。
【００４３】
具体的に、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒは、フロントディファレンシャルギヤ４４側に位置する内側フロントドライブシャフト４５Ｒａと、右側の前輪４Ｒ側に位置する外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂとに分割されている。ディスコネクト機構４６は、上記内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの車幅方向外側端に取り付けられた内側係合プレート４５ａと、上記外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの車幅方向内側端に取り付けられた外側係合プレート４５ｂと、これら係合プレート４５ａ，４５ｂの係合及び非係合を切り換えるスリーブ４７（以下、ディスコネクトスリーブと呼ぶ場合もある）とを備えている。
【００４４】
各係合プレート４５ａ，４５ｂは互いに同一径であって、その外周面にはスプラインがそれぞれ形成されている。一方、上記ディスコネクトスリーブ４７の内周面には、上記各係合プレート４５ａ，４５ｂの各外周面に形成されているスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。上記ディスコネクトスリーブ４７は、その外周面に凹部４７ａが形成されており、この凹部４７ａに係止された図示しないシフトフォークがアクチュエータ（ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８：例えば電動式のソレノイドやモータ等を利用したアクチュエータ（図２を参照））の作動に伴って移動することにより、内側係合プレート４５ａ（または外側係合プレート４５ｂ）のみに係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）と、各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このディスコネクトスリーブ４７が一方の係合プレート４５ａ（または４５ｂ）のみに係合するスライド位置にある場合には、右側の前輪４Ｒにはトルクが伝達されない状態となる（非伝達状態となる）。これに対し、ディスコネクトスリーブ４７が各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合するスライド位置にある場合には、右側の前輪４Ｒにトルクが伝達可能な状態となる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【００４５】
尚、上記ディスコネクト機構４６は、フロントディファレンシャルギヤ４４側と、前輪４Ｒ側との間でトルクの伝達／非伝達を切り換えることが可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよいし、配置箇所も特に限定されない。また、このディスコネクト機構４６は、上記フロントプロペラシャフト４１上に配設されていてもよい。また、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８は、電動式のものに限らず油圧式のもの（例えば油圧式の多板クラッチ等）であってもよい。
【００４６】
また、上記ＥＣＵ７に接続されるセンサ類としては、図２に示すように、上述した各センサ６１〜６９に加えて、操舵角センサ８１、ロック用スリーブ位置検出センサ８２、ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３、スリーブ回転数検出センサ８４、フロントドライブシャフト回転数センサ８５、車輪回転数センサ８６が設けられている。
【００４７】
上記操舵角センサ８１は、運転者によって操作される図示しないステアリングホイールの操舵角を検出する。この操舵角の検出信号に基づき、現在の車両の走行状態が直進走行状態であるか、旋回走行状態であるかが判断される。
【００４８】
ロック用スリーブ位置検出センサ８２は、上記ロック用スリーブ３５のスライド移動位置を検出する。つまり、このロック用スリーブ３５が、ロック用ピース３４のみに係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）にあるのか、ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）にあるのかを検出する。位置検出のための手法としてはポテンショメータやエンコーダ等の周知のものが利用される（ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３も同様）。
【００４９】
ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３は、上記ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置を検出する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７が、上記内側係合プレート４５ａのみに係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）にあるのか、内側係合プレート４５ａ及び外側係合プレート４５ｂの両方に係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）にあるのかを検出する。
【００５０】
スリーブ回転数検出センサ８４は、上記スリーブ部材３１の回転数（サンギヤＳの回転数に一致）を検出する。つまり、このスリーブ部材３１の回転数を検出することにより、サンギヤＳの回転数を検出する。
【００５１】
フロントドライブシャフト回転数センサ８５は、上記内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数を検出する。車輪回転数センサ８６は、上記外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数を検出する。これらセンサの検出信号は、内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数が外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に一致しているか否か（回転が同期しているか否か）の判定に使用される。
【００５２】
上記ＥＣＵ７は、例えば、マイクロコンピュータを主体に構成された電子回路から成り、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成されている。ＲＯＭには、各種制御プログラム、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサ６１〜６９、８１〜８６から入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。
【００５３】
そして、ＥＣＵ７は、上記各種センサ６１〜６９、８１〜８６からの検出信号及び各種スイッチ（例えば運転者により操作される２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチ等）の設定に基づいて、モータジェネレータ２の制御、ロック用スリーブ３５をスライド移動させるためのロック用スリーブアクチュエータ３６の制御、ディスコネクトスリーブ４７をスライド移動させるためのディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の制御等の各種制御を行う。
【００５４】
−車両走行モード−
次に、上述の如く構成された車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【００５５】
本実施形態に係る四輪駆動車は、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、四輪駆動状態で且つ低速レンジ（以下、４ＷＤ−Ｌｏモードと呼ぶ場合もある）での走行状態と、二輪駆動状態で且つ高速レンジ（以下、２ＷＤ−Ｈｉモードと呼ぶ場合もある）での走行状態とが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【００５６】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、スリーブ部材３１、ドライブスプロケット３２、チェーン４３、ドリブンスプロケット４２、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。
【００５７】
図３は、この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。この共線図では縦軸が回転数を現しており、各矢印の長さがトルクの大きさを現している。また、図中左側から順にリングギヤＲの回転数（リヤプロペラシャフト５１の回転数に一致：リヤ出力）、キャリアＣＡの回転数（モータジェネレータ２の出力軸２６の回転数に一致：入力）、右側の前輪４Ｒの回転数（右フロント出力）、サンギヤＳの回転数（フロントプロペラシャフト４１の回転数に一致：フロント出力）、左側の前輪４Ｌの回転数（左フロント出力）となっている。尚、図中のρはサンギヤＳとリングギヤＲとのギヤ比であり、モータジェネレータ２の出力トルクＴINに対して、リングギヤＲ（リヤ出力）には「ρＴIN」のトルクが、サンギヤＳ（フロント出力）には「（１−ρ）ＴIN」のトルクが与えられることになる。また、図中に破線で示す矢印は、サンギヤＳ（フロント出力）に与えられたトルク「（１−ρ）ＴIN」が振り分けられて左右の前輪４Ｌ，４Ｒに与えられるトルクを示し、図中に一点鎖線で示す矢印は、サンギヤＳ（フロント出力）に作用する反力を示している。
【００５８】
このように、モータジェネレータ２の回転数（ＮIN）に略一致した回転数でリヤプロペラシャフト５１（リヤ出力）及びフロントプロペラシャフト４１（フロント出力）が回転し、前後輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒの全てが駆動輪となる四輪駆動状態で、且つ低速モード（モータジェネレータ２の回転数を増速することなく出力するモード）での走行状態となる。
【００５９】
また、図３に示す状態では、各前輪４Ｌ，４Ｒ及び各後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生しておらず、回転数が略一致した走行状態を示している。仮に後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生した場合には、図３に仮想線で示す状態となり、キャリアＣＡの回転数（モータジェネレータ２の回転数に一致）の上昇によって上記各前輪４Ｌ，４Ｒと各後輪５Ｌ，５Ｒとの回転差が吸収されることになる。つまり、トランスファ３がセンタディファレンシャルとして機能することになる。これは、各前輪４Ｌ，４Ｒにスリップが発生した場合も同様である。尚、左右の後輪５Ｌ，５Ｒ同士の間で回転差が生じた場合には、リヤディファレンシャルギヤ５２の差動動作により回転差が吸収され、左右の前輪４Ｌ，４Ｒ同士の間で回転差が生じた場合には、フロントディファレンシャルギヤ４４の差動動作により回転差が吸収されることになる。
【００６０】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図６は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、ロック用スリーブ３５が係合状態（ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合した状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲに伝達される。この際、サンギヤＳが車体側に固定されていることでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られ、リングギヤＲに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、サンギヤＳは固定されているため、フロントプロペラシャフト４１側への回転駆動力の伝達は行われず、各前輪４Ｌ，４Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとは切り離されている。このため、各前輪４Ｌ，４Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、サンギヤＳが固定され、フロントプロペラシャフト４１の回転が停止していることに伴い、フロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａの回転も停止している。この場合、フロントディファレンシャルギヤ４４では、各サイドギヤ４４ｄ，４４ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒのうち内側フロントドライブシャフト４５Ｒａは各前輪４Ｌ，４Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。
【００６１】
図７は、この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、サンギヤＳが固定されているため、フロント出力の回転数は「０」となっている。これに対し、リングギヤＲ（リヤ出力）の回転数ＮRはキャリアＣＡ（入力）の回転数ＮINに対して高くなっている。つまり、モータジェネレータ２の回転数（入力回転数）に対しリングギヤＲの回転数（リヤ出力回転数）が高くなる増速機能が発揮されることになる。このように、モータジェネレータ２の回転数ＮINに対してリングギヤＲの回転数ＮRを高くしながら（増速しながら）リヤプロペラシャフト５１が回転し、後輪５Ｌ，５Ｒを駆動輪とする二輪駆動状態で、且つ高速モードでの走行状態となる。
【００６２】
尚、図７におけるＮFLは左側フロントドライブシャフト４５Ｌの回転数であり、ＮFRは右側フロントドライブシャフト４５Ｒにおける内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数（逆回転）である。
【００６３】
また、図７に示す状態では、各後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生していない走行状態を示している。仮に後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生した場合には、図７に仮想線で示す状態となる。尚、左右の後輪５Ｌ，５Ｒ同士の間で回転差が生じた場合には、リヤディファレンシャルギヤ５２の差動動作により回転差が吸収されることになる。
【００６４】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。この切り換え動作の概略について説明すると、例えば車両の発進時や加速時等のように、駆動輪に高いトルクが要求される場合や、運転者により操作される２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチによって４ＷＤモードに設定された場合には４ＷＤ−Ｌｏモードとなる。また、車両が一定車速走行状態にある場合や、２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチによって２ＷＤモードに設定された場合には２ＷＤ−Ｈｉモードとなる。これらの切り換え動作が上述した如く、ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７の動作（ロック用スリーブアクチュエータ３６の動作及びディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の動作）により切り換えられる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ロック用スリーブ３５が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、ロック用スリーブ３５が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）。以下、具体的に説明する。
【００６５】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図４は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図４に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。
【００６６】
図５は、この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにあっては、２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を低下させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を低下させることでサンギヤＳの回転数（フロント出力回転数）を「０」に向けて低下させていく。つまり、リングギヤＲ（リヤ出力）の回転数や左フロント出力回転数を低下させることなく（実際には、路面の走行抵抗により徐々に低下している）、サンギヤＳの回転数（フロント出力回転数）を低下させていく。このようにサンギヤＳの回転数を低下させることにより、解放状態にあるロック用スリーブ３５が二輪駆動用ピース３３のスプラインに嵌合可能な状態にする。一方、４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を上昇させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を上昇させることでサンギヤＳの回転数（フロント出力回転数）を上昇させ、右フロント出力回転数（内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数ＮFR）を左フロント出力回転数ＮFL（外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に一致）に近付けていく。このように右フロント出力回転数を上昇させることにより、解放状態にあるディスコネクトスリーブ４７が外側係合プレート４５ｂのスプラインに係合可能な状態にする。
【００６７】
＜４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作＞
次に、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図８は、この４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。
【００６８】
先ず、ステップＳＴ１において、現在の車両の走行状態が、発進時や加速時等であって４ＷＤ−Ｌｏモードで走行している状態から車両が一定車速走行状態に移行する等して２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え要求がなされた否かを判定する。現在の車両走行状態が４ＷＤ−Ｌｏモードではない場合や２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え要求がなされていない場合にはステップＳＴ１でＮＯ判定されてリターンされる。
【００６９】
４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え要求がなされ、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２に移り、現在の車両の走行状態は直進走行状態であるか否かを判定する。この判定は、上記車速センサ６７からの車速検出信号、及び、上記操舵角センサ８１からのステアリングホイールの操舵角検出信号に基づいて行われる。つまり、車両が走行中であり且つステアリングホイールの操舵角が略「０」である場合に直進走行状態であると判定される。
【００７０】
車両の走行状態が直進走行状態ではなくステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、車両は停車中または旋回走行中であるとしてモード切り換え動作を禁止してリターンする。
【００７１】
一方、車両の走行状態が直進走行状態でありステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、モータジェネレータ２のトルクダウン制御を実行する。このトルクダウン制御は、４ＷＤ−Ｌｏモードから４ＷＤ−２ＷＤ切換モードへ移行させるための制御であって、４ＷＤ−Ｌｏモードにおいて係合状態であったディスコネクトスリーブ４７の解放動作を可能とするために行われる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒへ伝達されるトルクを減少させることでディスコネクトスリーブ４７の解放動作を容易にするために行われる。
【００７２】
ステップＳＴ４では、モータジェネレータ２のトルク（モータトルク）が所定値以下に低下したか否かを判定する。未だ所定値以下に低下していない場合にはステップＳＴ４でＮＯ判定され、このモータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下するまでトルクダウン制御を継続する（ステップＳＴ３）。この所定値は予め実験またはシミュレーションにより設定されており、上記ディスコネクトスリーブ４７の解放動作を容易に行うことが可能な値として設定されている。
【００７３】
モータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下し、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対してディスコネクトスリーブ４７の解放指令信号を発信する。これにより、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８が作動し、ディスコネクトスリーブ４７は係合状態から解放状態に向かってスライド移動することになる。
【００７４】
ステップＳＴ６では、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となったか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動量が、外側係合プレート４５ｂから離脱する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３の検出信号に基づいて行われる。
【００７５】
ディスコネクトスリーブ４７が未だ解放状態となっておらず、ステップＳＴ６でＮＯ判定された場合には、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対する解放指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ５）。
【００７６】
ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となり、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定された場合、つまり、上記４ＷＤ−２ＷＤ切換モードが成立した場合には、ステップＳＴ７に移り、モータジェネレータ２の同期制御を実行する。この同期制御は、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードから２ＷＤ−Ｈｉモードへ移行させるための制御であって、４ＷＤ−Ｌｏモード及び４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいて解放状態であったロック用スリーブ３５の係合動作を可能とするために行われる。つまり、サンギヤＳの回転数を低下させることで（回転数を「０」とすることで）ロック用スリーブ３５の係合動作を容易にするために行われる。具体的には、モータジェネレータ２の回転数を次第に低くしていき、図５及び図７の共線図に示すようにサンギヤＳ（フロント出力）の回転数を低くしていく。
【００７７】
ステップＳＴ８では、上記モータジェネレータ２の同期制御により、サンギヤＳの回転数が、二輪駆動用ピース３３とロック用ピース３４との同期回転数（ロック用スリーブ３５が係合可能となる同期回転数）に達したか否かを判定する。具体的には、ロック用ピース３４は車体側に固定されているため、この同期回転数は略「０」として設定される。つまり、二輪駆動用ピース３３の回転数（上記スリーブ部材３１及びサンギヤＳの回転数に一致）が上記スリーブ回転数検出センサ８４によって検出され、この検出される回転数が略「０」に達した時点で、二輪駆動用ピース３３が同期回転数に達したと判定される。
【００７８】
二輪駆動用ピース３３が同期回転数に達しておらず、ステップＳＴ８でＮＯ判定された場合には上記モータジェネレータ２の同期制御を継続する（ステップＳＴ７）。
【００７９】
二輪駆動用ピース３３が同期回転数に達し、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対してロック用スリーブ３５の係合指令信号を発信する。これにより、ロック用スリーブアクチュエータ３６が作動し、ロック用スリーブ３５は解放状態から係合状態に向かってスライド移動することになる。
【００８０】
ステップＳＴ１０では、ロック用スリーブ３５が係合状態となったか否かを判定する。つまり、ロック用スリーブ３５のスライド移動量が、二輪駆動用ピース３３に係合する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ロック用スリーブ位置検出センサ８２の検出信号に基づいて行われる。
【００８１】
ロック用スリーブ３５が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ１０でＮＯ判定された場合には、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ９）。
【００８２】
ロック用スリーブ３５が係合状態となり、ステップＳＴ１０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１１に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【００８３】
以上の動作により、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作が完了する。
【００８４】
＜２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作＞
次に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図９は、この２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。
【００８５】
先ず、ステップＳＴ２１において、現在の車両の走行状態が、一定車速走行状態等にあって２ＷＤ−Ｈｉモードで走行している状態から加速要求などによって４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え要求がなされた否かを判定する。現在の車両走行状態が２ＷＤ−Ｈｉモードではない場合や４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え要求がなされていない場合にはステップＳＴ２１でＮＯ判定されてリターンされる。
【００８６】
２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え要求がなされ、ステップＳＴ２１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２２以降の動作に移る。この図９で示したフローチャートにおけるステップＳＴ２２〜ステップＳＴ２４の動作は、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作において図８で示したフローチャートのステップＳＴ２〜ステップＳＴ４と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８７】
モータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下し、ステップＳＴ２４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２５に移り、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対してロック用スリーブ３５の解放指令信号を発信する。これにより、ロック用スリーブアクチュエータ３６が作動し、ロック用スリーブ３５は係合状態から解放状態に向かってスライド移動することになる。
【００８８】
ステップＳＴ２６では、ロック用スリーブ３５が解放状態となったか否かを判定する。つまり、ロック用スリーブ３５のスライド移動量が、二輪駆動用ピース３３から離脱する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ロック用スリーブ位置検出センサ８２の検出信号に基づいて行われる。
【００８９】
ロック用スリーブ３５が未だ解放状態となっておらず、ステップＳＴ２６でＮＯ判定された場合には、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対する解放指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ２５）。
【００９０】
ロック用スリーブ３５が解放状態となり、ステップＳＴ２６でＹＥＳ判定された場合、つまり、上記４ＷＤ−２ＷＤ切換モードが成立した場合には、ステップＳＴ２７に移り、モータジェネレータ２の同期制御を実行する。この同期制御は、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードから４ＷＤ−Ｌｏモードへ移行させるための制御であって、２ＷＤ−Ｈｉモード及び４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいて解放状態であったディスコネクトスリーブ４７の係合動作を可能とするために行われる。つまり、モータジェネレータ２の回転数を高くし、サンギヤＳ、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４を介し、上記内側フロントドライブシャフト４５Ｒａを正転側に回転させる。これにより、この内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数を外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に近付けていく。具体的には、モータジェネレータ２の回転数を次第に高くしていき、図７及び図５の共線図に示すようにサンギヤＳ（フロント出力）の回転数を高くしていって、右フロント出力回転数（内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数（ＮFR））を高くしていく。
【００９１】
ステップＳＴ２８では、上記モータジェネレータ２の同期制御により、内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数が、外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数と同期したか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７が係合可能となる同期回転数に達したか否かを判定する。
【００９２】
内側フロントドライブシャフト４５Ｒａが同期回転数に達しておらず、ステップＳＴ２８でＮＯ判定された場合には上記モータジェネレータ２の同期制御を継続する（ステップＳＴ２７）。
【００９３】
内側フロントドライブシャフト４５Ｒａが同期回転数に達し、ステップＳＴ２８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２９に移り、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対してディスコネクトスリーブ４７の係合指令信号を発信する。これにより、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８が作動し、ディスコネクトスリーブ４７は解放状態から係合状態に向かってスライド移動することになる。
【００９４】
ステップＳＴ３０では、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となったか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動量が、外側係合プレート４５ｂに係合する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３の検出信号に基づいて行われる。
【００９５】
ディスコネクトスリーブ４７が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ３０でＮＯ判定された場合には、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ２９）。
【００９６】
ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となり、ステップＳＴ３０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３１に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【００９７】
以上の動作により、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作が完了する。
【００９８】
以上説明してきたように、本実施形態では、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させ、４ＷＤ−Ｌｏモードではトランスファ３をセンタディファレンシャルとして機能させ、２ＷＤ−Ｈｉモードではトランスファ３を増速装置として機能させることができる。このため、例えば４ＷＤ−Ｌｏモードでの高い発進性能の確保と、２ＷＤ−Ｈｉモードでのエネルギ消費率の改善とを一つの機構によって達成することができる。従来技術では、四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り換えるための動力分配機構、及び、高速レンジと低速レンジとを切り換えるための副変速機がそれぞれ個別の機構として配設されていたため、構成の複雑化や大型化を招いていた。これに対し、本実施形態によれば、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【００９９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。つまり、二輪駆動モードでは前輪（主駆動輪）のみに駆動力が伝達され、四輪駆動モードでは前輪及び後輪（副駆動輪）の両方に駆動力が伝達される四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明する。
【０１００】
−動力伝達装置の全体構成−
図１０は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１０に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１も、駆動源であるモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２の回転駆動力をトランスファ（動力分配機構）３によって前輪４Ｌ，４Ｒ側及び後輪５Ｌ，５Ｒ側へ分配可能な構成となっている。そして、二輪駆動モードでは、モータジェネレータ２の回転駆動力をトランスファ３によってフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒへ伝達し、前輪４Ｌ，４Ｒのみを駆動輪とする走行状態にする。一方、四輪駆動モードでは、モータジェネレータ２の回転駆動力をトランスファ３によってフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒ及びリヤプロペラシャフト５１へそれぞれ伝達し、前輪４Ｌ，４Ｒ及び後輪５Ｌ，５Ｒを共に駆動輪とする走行状態にする。以下、動力伝達装置１の各部について説明する。尚、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の構成部分については図１０において同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０１】
モータジェネレータ２の構成及びその駆動回路については第１実施形態のものと同一である。尚、本実施形態におけるモータジェネレータ２は、出力軸２６が車幅方向に延びる横置き配置となっており、この出力軸２６の先端には、後述するトランスファ３のキャリアＣＡに対して回転駆動力を伝達するためのドライブギヤ２７が回転一体に設けられている。
【０１０２】
−トランスファ３−
本実施形態に係る動力伝達装置におけるトランスファ３について説明する。図１０に示すように、本実施形態に係るトランスファ３は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を備えている。この遊星歯車機構３０の構成は上記第１実施形態のものと略同一である。
【０１０３】
遊星歯車機構３０のキャリア（第２回転要素）ＣＡにはドリブンギヤ３７が回転一体に設けられており、このドリブンギヤ３７が、上記モータジェネレータ２の出力軸２６に設けられたドライブギヤ２７に噛み合っている。つまり、モータジェネレータ２の回転駆動力が、これらドライブギヤ２７及びドリブンギヤ３７を介してキャリアＣＡに伝達されるようになっている。
【０１０４】
また、遊星歯車機構３０のサンギヤ（第３回転要素）Ｓには、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒ（右前輪４Ｒに連結するフロントドライブシャフト４５Ｒ）が挿通される筒状のスリーブ部材（筒状部材）３１が、回転一体に連結されている。そして、遊星歯車機構３０のリングギヤ（第１回転要素）Ｒにはフロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａが回転一体に連結されている。
【０１０５】
上記フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒは、車幅方向に延びている。左側のフロントドライブシャフト４５Ｌはフロントディファレンシャルギヤ４４における左側のサイドギヤ４４ｄに回転一体に連結され、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒはフロントディファレンシャルギヤ４４における右側のサイドギヤ４４ｄに回転一体に連結されている。つまり、これらフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒは、フロントディファレンシャルギヤ４４を介してトランスファ３のリングギヤＲに連繋されている。フロントディファレンシャルギヤ４４の内部構成は第１実施形態のものと略同一である。
【０１０６】
一方、上記スリーブ部材３１の外周面にはドライブギヤ３８が回転一体に取り付けられている。また、上記リヤプロペラシャフト５１の前端には、ドリブンギヤ５４が回転一体に取り付けられている。そして、これらドライブギヤ３８とドリブンギヤ５４とが噛み合わされていることにより、ドライブギヤ３８の回転力がドリブンギヤ５４を介してリヤプロペラシャフト５１に伝達されるようになっている。
【０１０７】
上記リヤプロペラシャフト５１は、車体後方に向かって延び、リヤディファレンシャルギヤ５２及び左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを介して各後輪５Ｌ，５Ｒに連結されている。リヤディファレンシャルギヤ５２の構成及び機能は第１実施形態のものと略同一である。
【０１０８】
更に、上記スリーブ部材３１の外周面における上記ドライブギヤ３８の外側（右側）には、このドライブギヤ３８よりも小径の二輪駆動用ピース３３が回転一体に取り付けられている。この二輪駆動用ピース３３の外周面にはスプラインが形成されている。一方、車体側には、上記二輪駆動用ピース３３と略同径のロック用ピース３４が固定されている。このロック用ピース３４も、その外周面にスプラインが形成されている。そして、これら二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の外周側にはロック用スリーブ３５が配設されている。このロック用スリーブ３５は、フロントドライブシャフト４５Ｒの延長方向（車幅方向）に沿ってスライド移動自在となっていると共に、その内周面には、上記二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の各外周面に形成されたスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。
【０１０９】
上記ロック用スリーブ３５は、その外周面に凹部３５ａが形成されており、この凹部３５ａに係止された図示しないシフトフォークがロック用スリーブアクチュエータ３６（例えば電動式のアクチュエータ）の作動に伴って移動することに伴い、ロック用ピース３４のみに係合するスライド位置（図１０に示すスライド位置）と、ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置（図１２に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このロック用スリーブ３５がロック用ピース３４のみに係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は回転自在とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは回転自在とされる。これに対し、ロック用スリーブ３５がロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は車体側に固定され回転不能とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは車体側に固定され回転不能とされる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【０１１０】
尚、上記二輪駆動用ピース３３を車体側に固定可能とするための構成は上述のものには限られない。また、ロック用スリーブ３５をスライド移動させるロック用スリーブアクチュエータ３６は、電動式のものに限らず油圧式のものであってもよい。
【０１１１】
また、上記左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒのうち、左側のリヤドライブシャフト５３Ｌには、左側の後輪５Ｌに対するトルクの伝達／非伝達を切り換えるディスコネクト機構４６が設けられている。このディスコネクト機構４６は、リヤディファレンシャルギヤ５２と左側の後輪５Ｌとの間でトルク伝達を行う伝達状態と、トルク伝達を行わない非伝達状態（遮断状態）とを切り換えるように構成されている。
【０１１２】
具体的に、左側のリヤドライブシャフト５３Ｌは、リヤディファレンシャルギヤ５２側に位置する内側リヤドライブシャフト５３Ｌａと、左側の後輪５Ｌ側に位置する外側リヤドライブシャフト５３Ｌｂとに分割されている。ディスコネクト機構４６は、上記内側リヤドライブシャフト５３Ｌａの車幅方向外側端に取り付けられた内側係合プレート５３ａと、上記外側リヤドライブシャフト５３Ｌｂの車幅方向内側端に取り付けられた外側係合プレート５３ｂと、これら係合プレート５３ａ，５３ｂの係合及び非係合を切り換えるディスコネクトスリーブ４７とを備えている。
【０１１３】
各係合プレート５３ａ，５３ｂは互いに同一径であって、その外周面にはスプラインがそれぞれ形成されている。一方、上記ディスコネクトスリーブ４７の内周面には、上記各係合プレート５３ａ，５３ｂの各外周面に形成されているスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。上記ディスコネクトスリーブ４７は、その外周面に凹部４７ａが形成されており、この凹部４７ａに係止された図示しないシフトフォークがディスコネクトスリーブアクチュエータ４８（例えば電動式のアクチュエータ）の作動に伴って移動することにより、内側係合プレート５３ａ（または外側係合プレート５３ｂ）のみに係合するスライド位置（図１２に示すスライド位置）と、各係合プレート５３ａ，５３ｂの両方に係合するスライド位置（図１０に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このディスコネクトスリーブ４７が一方の係合プレート５３ａ（または５３ｂ）のみに係合するスライド位置にある場合には、左側の後輪５Ｌにはトルクが伝達されない状態となる（非伝達状態となる）。これに対し、ディスコネクトスリーブ４７が各係合プレート５３ａ，５３ｂの両方に係合するスライド位置にある場合には、左側の後輪５Ｌにトルクが伝達可能な状態となる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【０１１４】
尚、上記ディスコネクト機構４６は、リヤディファレンシャルギヤ５２側と、後輪５Ｌ側との間でトルクの伝達／非伝達を切り換えることが可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよいし、配置箇所も特に限定されない。また、このディスコネクト機構４６は、上記リヤプロペラシャフト５１上に配設されていてもよい。また、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８は、電動式のものに限らず油圧式のもの（例えば油圧式の多板クラッチ等）であってもよい。
【０１１５】
その他の構成は、上述した第１実施形態のものと略同一である。
【０１１６】
−車両走行モード−
次に、上述の如く構成された車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【０１１７】
本実施形態に係る四輪駆動車は、第１実施形態の場合と同様に、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態と、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態とが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【０１１８】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１０は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート５３ａ，５３ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、ドライブギヤ２７、ドリブンギヤ３７を介し、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、スリーブ部材３１、ドライブギヤ３８、ドリブンギヤ５４、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図３でのフロントとリヤが入れ代わるのみであるので、ここでの説明は省略する。つまり、リングギヤＲがフロント出力となり、サンギヤＳがリヤ出力となるものである。
【０１１９】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図１２は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、ロック用スリーブ３５が係合状態（ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合した状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート５３ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲに伝達される。この際、サンギヤＳが車体側に固定されていることでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られ、リングギヤＲに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、ドライブギヤ２７、ドリブンギヤ３７を介してキャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。また、サンギヤＳは固定されているため、リヤプロペラシャフト５１側への回転駆動力の伝達は行われず、各後輪５Ｌ，５Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、リヤディファレンシャルギヤ５２と左側の後輪５Ｌとは切り離されている。このため、各後輪５Ｌ，５Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、サンギヤＳが固定され、リヤプロペラシャフト５１の回転が停止していることに伴い、リヤディファレンシャルギヤ５２のデフケース５２ａの回転も停止している。この場合、リヤディファレンシャルギヤ５２では、各サイドギヤ５２ｄ，５２ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、リヤドライブシャフト５３Ｌのうち内側リヤドライブシャフト５３Ｌａは各後輪５Ｌ，５Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図７でのフロントとリヤが入れ代わるのみであるので、ここでの説明は省略する。つまり、リングギヤＲがフロント出力となり、サンギヤＳがリヤ出力となるものである。
【０１２０】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。本実施形態における切り換え動作も、ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７の動作（ロック用スリーブアクチュエータ３６の動作及びディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の動作）により切り換えられる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ロック用スリーブ３５が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、ロック用スリーブ３５が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）以下、具体的に説明する。
【０１２１】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図１１は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図１１に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート５３ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。
【０１２２】
４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにあっては、２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を低下させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を低下させることでサンギヤＳの回転数を「０」に向けて低下させていく。つまり、リングギヤＲ（フロント出力）の回転数を低下させることなく（実際には、路面の走行抵抗により徐々に低下している）、サンギヤＳの回転数を低下させていく。このようにサンギヤＳの回転数を低下させることにより、解放状態にあるロック用スリーブ３５が二輪駆動用ピース３３のスプラインに嵌合可能な状態にする。一方、４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を上昇させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を上昇させることでサンギヤＳの回転数（リヤ出力回転数）を上昇させ、左リヤ出力回転数（内側リヤドライブシャフト５３Ｌａの回転数）を外側リヤドライブシャフト５３Ｌｂの回転数に近付けていく。このように左リヤ出力回転数を上昇させることにより、解放状態にあるディスコネクトスリーブ４７が外側係合プレート５３ｂのスプラインに係合可能な状態にする。
【０１２３】
尚、これら切り換え動作の手順は上述した第１実施形態において、図８及び図９のフローチャートを用いて説明した場合と略同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１２４】
本実施形態にあっても、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させることが可能となっている。このため、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【０１２５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、後輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。また、本実施形態における動力伝達装置は、トランスファ３の構成が上述した第１実施形態のものと異なっている。従って、本実施形態では、上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
【０１２６】
図１３は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１０に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１にあっては、上記サンギヤＳに回転一体に連結されたスリーブ部材３１に、多板式のクラッチ機構３９が設けられている。つまり、上述した第１実施形態における二輪駆動用ピース３３、ロック用ピース３４及びロック用スリーブ３５に代えてクラッチ機構３９が設けられた構成となっている。このクラッチ機構３９は、係合力の調整が可能なものであれば電磁式のものであってもよいし油圧式のものであってもよい。その他の構成は、上述した第１実施形態のものと略同一であるため、上述した第１実施形態と同一の構成部分については図１３において同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２７】
−車両走行モード
次に、本実施形態における車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【０１２８】
本実施形態に係る四輪駆動車は、上記クラッチ機構３９の係合状態及び上記ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【０１２９】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１３は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、クラッチ機構３９が解放状態（サンギヤＳの回転を許容する状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、スリーブ部材３１、ドライブスプロケット３２、チェーン４３、ドリブンスプロケット４２、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図３のものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
【０１３０】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図１５は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、クラッチ機構３９が係合状態（サンギヤＳの回転を禁止する状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲに伝達される。この際、サンギヤＳが車体側に固定されていることでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られ、リングギヤＲに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、サンギヤＳは固定されているため、フロントプロペラシャフト４１側への回転駆動力の伝達は行われず、各前輪４Ｌ，４Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとは切り離されている。このため、各前輪４Ｌ，４Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、サンギヤＳが固定され、フロントプロペラシャフト４１の回転が停止していることに伴い、フロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａの回転も停止している。この場合、フロントディファレンシャルギヤ４４では、各サイドギヤ４４ｄ，４４ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒのうち内側フロントドライブシャフト４５Ｒａは各前輪４Ｌ，４Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図７のものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
【０１３１】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、本実施形態における４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。この切り換え動作は、上記クラッチ機構３９及びディスコネクトスリーブ４７の動作により切り換えられる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、クラッチ機構３９が係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、クラッチ機構３９が解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）以下、具体的に説明する。
【０１３２】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図１４は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図１４に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、クラッチ機構３９が半係合状態（スリップ状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳの回転をある程度制限することでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られるようにしてリングギヤＲに対して回転駆動力が伝達されるようにしている。つまり、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの駆動力の抜け（後輪５Ｌ，５Ｒ側へ駆動力が伝わらない状態）を防止している。
【０１３３】
図１６は、この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を制御すると共に、クラッチ機構３９を半係合状態とすることによる反力を得ることによって後輪５Ｌ，５Ｒ側への駆動力を確保している。
【０１３４】
＜４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作＞
次に、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図１７は、この４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。この図１７に示すフローチャートにおけるステップＳＴ４１〜ステップＳＴ４６の動作は、上記第１実施形態において図８で示したフローチャートのステップＳＴ１〜ステップＳＴ６と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１３５】
ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となり、ステップＳＴ４６でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４７に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御及びクラッチ機構３９の同期制御を実行する。この制御は、モータジェネレータ２からの出力トルクとクラッチ機構３９の係合力とを調整することにより、駆動輪へのトルクの急激な変化を抑制ながらも上述した後輪５Ｌ，５Ｒ側への駆動力を確保するための制御である。特に、この場合、クラッチ機構３９の係合力制御を主として行うことになる。尚、この場合のモータジェネレータ２からの出力トルク及びクラッチ機構３９の係合力は、予め実験やシミュレーションによって車速等に適したモータジェネレータ２からの出力トルク及びクラッチ機構３９の係合力がマップ化されて上記ＥＣＵ７のＲＯＭに記憶されており、このマップを参照することにより決定される。また、モータジェネレータ２からの出力トルクは、クラッチ機構３９の差回転に応じたフィードバック制御により決定するようにしてもよい。
【０１３６】
そして、クラッチ機構回転差（クラッチ機構３９の係合力に応じて変化するサンギヤＳの回転数とリングギヤＲの回転数との差）が所定値以下に達するまで、上記ステップＳＴ４７の制御を継続し、このクラッチ機構回転差が所定値以下に達してステップＳＴ４８でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ４９に移る。このステップＳＴ４９では、モータジェネレータ２による走行トルク制御及びクラッチ機構３９の同期制御と、クラッチ機構３９による走行トルク釣り合い制御を実行する。これら制御も、モータジェネレータ２からの出力トルクとクラッチ機構３９の係合力とを調整することにより、駆動輪へのトルクの急激な変化を抑制ながらも上述した後輪５Ｌ，５Ｒ側への駆動力を確保するための制御である。特に、この場合、モータジェネレータ２の制御を主として行うことになる。尚、この場合のモータジェネレータ２からの出力トルクは、クラッチ機構３９の差回転に応じたフィードバック制御により決定される。
【０１３７】
これら制御が、クラッチ機構３９の同期回転数（クラッチ機構３９を完全係合可能とする回転数）に達するまで継続し、クラッチ機構３９の同期回転数に達してステップＳＴ５０でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ５１に移る。このステップＳＴ５１では、クラッチ機構３９に対して係合指令信号を発信する。これにより、クラッチ機構３９は完全係合状態に向かって作動することになる。
【０１３８】
ステップＳＴ５２では、クラッチ機構３９が係合状態（完全係合状態）となったか否かを判定する。クラッチ機構３９が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ５２でＮＯ判定された場合には、上記クラッチ機構３９に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ５１）。
【０１３９】
クラッチ機構３９が係合状態となり、ステップＳＴ５２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５３に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【０１４０】
以上の動作により、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作が完了する。
【０１４１】
＜２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作＞
次に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図１８は、この２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。この図１８に示すフローチャートにおけるステップＳＴ６１の動作は、上記第１実施形態において図９で示したフローチャートのステップＳＴ２１と同様であり、ステップＳＴ６２の動作は、上記第１実施形態において図８で示したフローチャートのステップＳＴ２と同様であり、ステップＳＴ６３の動作は、上記図１７で示したフローチャートのステップＳＴ４７と同様である。このため、ここでの説明は省略する。
【０１４２】
ステップＳＴ６４では、前輪４Ｌ，４Ｒの左右回転差が所定値以下であるか否かが判定される。これら回転差が所定値を越えている場合には、ステップＳＴ６３のモータジェネレータ２及びクラッチ機構３９の制御を継続する。
【０１４３】
上記回転差が所定値以下となっており、ステップＳＴ６４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６５に移る。このステップＳＴ６５では、モータジェネレータ２による走行トルク制御及びクラッチ機構３９の同期制御と、クラッチ機構３９による走行トルク釣り合い制御を実行する。これら制御は、図１７で示したフローチャートのステップＳＴ４９と同様にして行われる。
【０１４４】
その後、ステップＳＴ６６では、前輪４Ｌ，４Ｒの左右回転数が同期しているか（略一致しているか）否かが判定される。これら回転数が同期していない場合には、ステップＳＴ６５のモータジェネレータ２及びクラッチ機構３９の制御を継続する。
【０１４５】
上記回転数が同期しており、ステップＳＴ６６でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６７に移る。このステップＳＴ６７では、モータジェネレータ２のトルクダウン制御を実行する。このトルクダウン制御は、図８で示したフローチャートのステップＳＴ３と同様にして行われる。
【０１４６】
ステップＳＴ６８では、モータジェネレータ２のトルク（モータトルク）が所定値以下に低下したか否かを判定する。未だ所定値以下に低下していない場合にはステップＳＴ６８でＮＯ判定され、このモータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下するまでトルクダウン制御を継続する（ステップＳＴ６７）。この所定値は予め実験またはシミュレーションにより設定されており、上記ディスコネクトスリーブ４７の係合動作を容易に行うことが可能な値として設定されている。
【０１４７】
モータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下し、ステップＳＴ６８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６９に移り、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対してディスコネクトスリーブ４７の係合指令信号を発信する。これにより、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８が作動し、ディスコネクトスリーブ４７は解放状態から係合状態に向かってスライド移動することになる。
【０１４８】
ステップＳＴ７０では、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となったか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動量が、外側係合プレート４５ｂに係合する量に達したか否かを判定する。
【０１４９】
ディスコネクトスリーブ４７が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ７０でＮＯ判定された場合には、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ６９）。
【０１５０】
ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となり、ステップＳＴ７０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ７１に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【０１５１】
以上の動作により、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作が完了する。
【０１５２】
本実施形態にあっても、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させることが可能となっている。このため、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【０１５３】
また、本実施形態では、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいて、クラッチ機構３９によりサンギヤＳの回転を制限することでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られるようにしてリングギヤＲに対して回転駆動力が伝達されるようにしている。つまり、駆動力の抜け（後輪５Ｌ，５Ｒ側へ駆動力が伝わらない状態）を防止することができる。このため、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいても良好な走行性能を確保することが可能である。
【０１５４】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態も、後輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。また、本実施形態における動力伝達装置は、トランスファ３の構成が上述した第１実施形態のものと異なっている。従って、本実施形態でも、上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
【０１５５】
図１９は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１９に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１のトランスファ３は、ダブルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を備えている。
【０１５６】
本実施形態に係る動力伝達装置１のトランスファ３の遊星歯車機構３０は、外歯歯車で成るサンギヤＳと、このサンギヤＳと同心円上に配置された内歯歯車で成るリングギヤＲと、上記サンギヤＳに噛み合う複数のインナピニオンギヤＰ１と、このインナピニオンギヤＰ１及びリングギヤＲに噛み合う複数のアウタピニオンギヤＰ２と、これら複数のピニオンギヤＰ１，Ｐ２を自転且つ公転自在に保持するキャリアＣＡとを備え、これらサンギヤＳ、リングギヤＲ及びキャリアＣＡを回転要素（第１〜第３の回転要素）として差動作用を行う構成とされている。本実施形態では、リングギヤＲが本発明でいう第２回転要素となり、キャリアＣＡが本発明でいう第１回転要素となり、サンギヤＳが本発明でいう第３回転要素となっている。
【０１５７】
この遊星歯車機構３０のリングギヤ（第２回転要素）Ｒには上記モータジェネレータ２の出力軸２６が回転一体に連結されている。また、遊星歯車機構３０のキャリア（第１回転要素）ＣＡには、リヤプロペラシャフト５１が挿通される筒状のスリーブ部材（筒状部材）３１が、回転一体に連結されている。そして、遊星歯車機構３０のサンギヤ（第３回転要素）Ｓには上記リヤプロペラシャフト５１が回転一体に連結されている。
【０１５８】
その他の構成は、上述した第１実施形態のものと略同一である。尚、本実施形態では、上記二輪駆動用ピース３３、ロック用ピース３４、ロック用スリーブ３５は遊星歯車機構３０に対して車体後方側に配設されている。
【０１５９】
−車両走行モード−
次に、本実施形態における車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【０１６０】
本実施形態に係る四輪駆動車は、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態と、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態とが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【０１６１】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１９は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、キャリアＣＡがリングギヤＲに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲからキャリアＣＡ及びサンギヤＳに分配される。このため、リングギヤＲに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、リングギヤＲに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡ、スリーブ部材３１、ドライブスプロケット３２、チェーン４３、ドリブンスプロケット４２、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。
【０１６２】
図２０は、この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。この共線図では縦軸が回転数を現しており、各矢印の長さがトルクの大きさを現している。また、図中左側から順にサンギヤＳの回転数（リヤプロペラシャフト５１の回転数に一致：リヤ出力）、リングギヤＲの回転数（モータジェネレータ２の出力軸２６の回転数に一致：入力）、右側の前輪４Ｒの回転数（右フロント出力）、キャリアＣＡの回転数（フロントプロペラシャフト４１の回転数に一致：フロント出力）、左側の前輪４Ｌの回転数（左フロント出力）となっている。尚、図中のρはサンギヤＳとリングギヤＲとのギヤ比であり、モータジェネレータ２の出力トルクＴINに対して、サンギヤＳ（リヤ出力）には「ρＴIN」のトルクが、キャリアＣＡ（フロント出力）には「（１−ρ）ＴIN」のトルクが与えられることになる。また、図中に破線で示す矢印は、キャリアＣＡ（フロント出力）に与えられたトルク「（１−ρ）ＴIN」が振り分けられて左右の前輪４Ｌ，４Ｒに与えられるトルクを示し、図中に一点鎖線で示す矢印は、キャリアＣＡ（フロント出力）に作用する反力を示している。
【０１６３】
このように、モータジェネレータ２の回転数（ＮIN）に略一致した回転数でリヤプロペラシャフト５１（リヤ出力）及びフロントプロペラシャフト４１（フロント出力）が回転し、前後輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒの全てが駆動輪となる四輪駆動状態で、且つ低速モード（モータジェネレータ２の回転数を増速することなく出力するモード）での走行状態となる。
【０１６４】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図２３は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、ロック用スリーブ３５が係合状態（ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合した状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、キャリアＣＡが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲからサンギヤＳに伝達される。この際、キャリアＣＡが車体側に固定されていることでサンギヤＳの回転に対する反力が得られ、サンギヤＳに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、リングギヤＲに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡは固定されているため、フロントプロペラシャフト４１側への回転駆動力の伝達は行われず、各前輪４Ｌ，４Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとは切り離されている。このため、各前輪４Ｌ，４Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、キャリアＣＡが固定され、フロントプロペラシャフト４１の回転が停止していることに伴い、フロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａの回転も停止している。この場合、フロントディファレンシャルギヤ４４では、各サイドギヤ４４ｄ，４４ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒのうち内側フロントドライブシャフト４５Ｒａは各前輪４Ｌ，４Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。
【０１６５】
図２４は、この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、キャリアＣＡが固定されているため、フロント出力の回転数は「０」となっている。これに対し、サンギヤＳ（リヤ出力）の回転数ＮRはリングギヤＲ（入力）の回転数ＮINに対して高くなっている。つまり、モータジェネレータ２の回転数（入力回転数）に対しサンギヤＳの回転数（リヤ出力回転数）が高くなる増速機能が発揮されることになる。このように、モータジェネレータ２の回転数ＮINに対してサンギヤＳの回転数ＮRを高くしながら（増速しながら）リヤプロペラシャフト５１が回転し、後輪５Ｌ，５Ｒを駆動輪とする二輪駆動状態で、且つ高速モードでの走行状態となる。
【０１６６】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。この切り換え動作は、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７の動作（ロック用スリーブアクチュエータ３６の動作及びディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の動作）により行われる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ロック用スリーブ３５が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、ロック用スリーブ３５が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）。以下、具体的に説明する。
【０１６７】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図２１は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図２１に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、キャリアＣＡがリングギヤＲに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲからサンギヤＳ及びキャリアＣＡに分配される。
【０１６８】
図２２は、この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにあっては、２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数を低下させる制御を実行し、リングギヤＲの回転数（入力回転数）を低下させることでキャリアＣＡの回転数（フロント出力回転数）を「０」に向けて低下させていく。つまり、サンギヤＳ（リヤ出力）の回転数や左フロント出力回転数を低下させることなく（実際には、路面の走行抵抗により徐々に低下している）、キャリアＣＡの回転数（フロント出力回転数）を低下させていく。このようにキャリアＣＡの回転数を低下させることにより、解放状態にあるロック用スリーブ３５が二輪駆動用ピース３３のスプラインに嵌合可能な状態にする。一方、４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数を上昇させる制御を実行し、リングギヤＲの回転数（入力回転数）を上昇させることでキャリアＣＡの回転数（フロント出力回転数）を上昇させ、右フロント出力回転数（内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数ＮFR）を左フロント出力回転数ＮFL（外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に一致）に近付けていく。このように右フロント出力回転数を上昇させることにより、解放状態にあるディスコネクトスリーブ４７が外側係合プレート４５ｂのスプラインに係合可能な状態にする。
【０１６９】
尚、これら切り換え動作の手順は上述した第１実施形態において、図８及び図９のフローチャートを用いて説明した場合と略同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１７０】
本実施形態の場合にも、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させることが可能となっている。このため、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【０１７１】
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態は駆動源としてモータジェネレータ２を採用していた。本発明はこれに限らず、内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）を駆動源とする四輪駆動車や、内燃機関とモータジェネレータとを併用して駆動源とするハイブリッド四輪駆動車に対しても適用可能である。
【０１７２】
また、上述した各実施形態のうち、第１〜第３実施形態ではシングルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を採用し、第４実施形態ではダブルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を採用していた。これらの使い分けとしては、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「リングギヤ歯数／（サンギヤ歯数＋リングギヤ歯数）」となり、ギヤ比ρを「０．５」付近に設定することが困難であるため、前輪側及び後輪側への各トルクを不等配分する場合に適用される。一方、ダブルピニオンタイプの遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「サンギヤ歯数／リングギヤ歯数」となるため、前輪側及び後輪側への各トルクを等配分する場合に適用される。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、２ＷＤ−Ｈｉモードと４ＷＤ−Ｌｏモードとを切り換え可能とする四輪駆動車において、構成の簡素化及び小型化を図るための構成に適用可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１ 動力伝達装置
２ モータジェネレータ（駆動源）
３ トランスファ
３０ 遊星歯車機構
４Ｌ，４Ｒ 前輪（主駆動輪、副駆動輪）
５Ｌ，５Ｒ 後輪（主駆動輪、副駆動輪）
Ｒ リングギヤ（第１回転要素、第２回転要素）
ＣＡ キャリア（第２回転要素、第１回転要素）
Ｓ サンギヤ（第３回転要素）
３３ 二輪駆動用ピース
３４ ロック用ピース
３５ ロック用スリーブ（回転停止手段）
４４ フロントディファレンシャルギヤ（差動機構）
４５ａ，４５ｂ 係合プレート
４６ ディスコネクト機構（係合手段）
４７ ディスコネクトスリーブ
５２ リヤディファレンシャルギヤ（差動機構）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り換え可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置及び動力伝達方法に係る。特に、本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り換えるための機構及び高速レンジと低速レンジとを切り換えるための機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪駆動車の中には、悪路走行等に適した四輪駆動状態（以下、四輪駆動モードと呼ぶ場合もある）と、エネルギ消費率（内燃機関の場合には燃料消費率）の改善が図れる二輪駆動状態（以下、二輪駆動モードと呼ぶ場合もある）とが切り換え可能な動力分配機構（モード切り換え機構）を備えたものがある。また、駆動源からの回転出力を減速させることなく出力する高速レンジ（Ｈｉ）と減速させて出力する低速レンジ（Ｌｏ）とが切り換え可能な副変速機（レンジ切り換え機構）を備えたものもある。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１及び特許文献２には、これら動力分配機構及び副変速機の両方を備えた車両が開示されている。
【０００４】
具体的に、上記動力分配機構としては、駆動源から入力される回転動力を例えば後輪側出力軸（リヤプロペラシャフト）のみに出力する二輪駆動モードと、駆動源から入力される回転動力を上記後輪側出力軸及び前輪側出力軸（フロントプロペラシャフト）の両方に出力する四輪駆動モードとが切り換え可能となっている。そして、これらモードを切り換えるための具体構成としては、各特許文献にも開示されているように、後輪側出力軸への動力伝達経路と前輪側出力軸への動力伝達経路との間にクラッチ機構を介在させている。つまり、このクラッチ機構を係合状態にすることで四輪駆動モードとなり、また、クラッチ機構を解放状態にすることで二輪駆動モードとなる構成である。
【０００５】
また、副変速機としては、遊星歯車機構が備えられ、この遊星歯車機構からカップリングスリーブ（以下、単にスリーブと呼ぶ）を介して回転動力が出力されるようになっている。つまり、駆動源からの回転動力が、遊星歯車機構、スリーブを経て駆動輪（二輪駆動モードでは例えば後輪のみ、四輪駆動モードでは前輪及び後輪の両方）に向けて、回転数調整されて出力される構成となっている。上記スリーブは、アクチュエータ等の作動力を受けることで軸心に沿ってスライド移動可能となっている。例えば、特許文献１に開示されているものでは、上記遊星歯車機構のキャリアに回転一体の高速レンジ用ピースに噛み合うスライド位置と、リングギヤに隣接して回転可能に配設された低速レンジ用ピースに噛み合うスライド位置との間でスリーブがスライド移動可能となっている。そして、このスリーブが、高速レンジ用ピース及びリングギヤに噛み合うスライド位置まで移動すると、リングギヤ、キャリア及びサンギヤが回転一体となる高速レンジ（遊星歯車機構の入力回転数と出力回転数とが一致する高速レンジ）が成立する。また、スリーブが、低速レンジ用ピース及びリングギヤに噛み合うスライド位置まで移動すると、リングギヤとサンギヤとが相対回転可能な状態となる低速レンジ（遊星歯車機構の入力回転数に対して出力回転数が低くなる低速レンジ）が成立するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２６４５７号公報
【特許文献２】特開平１０−２５０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した如く、動力分配機構及び副変速機の両方を備えた車両にあっては、これら動力分配機構及び副変速機がそれぞれ個別の機構として配設されている。このため、これら機構を組み込んだ駆動力伝達切換機構（トランスファ）にあっては、その構成の複雑化や大型化を招いており、これらを改善すること（構成の簡素化や小型化を図ること）が難しかった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を有する四輪駆動車に対し、構成の簡素化及び小型化を図ることができる四輪駆動車の動力伝達装置及び動力伝達方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、駆動源からの回転駆動力を受ける遊星歯車機構の各回転要素（三要素）の回転を許容して前後輪へのトルク伝達を行う四輪駆動状態と、特定の回転要素の回転を禁止して前後輪のうちの一方のみへのトルク伝達を行う二輪駆動状態とを切り換え可能とし、この二輪駆動状態にあっては、トルク伝達が行われない副駆動輪のうちの一方を差動装置から切り離すことで、上記特定の回転要素の回転を禁止した状態でありながらも、この回転要素に繋がる各副駆動輪の回転を可能にしている。これにより、四輪駆動状態での低速モードと二輪駆動状態での高速モード（駆動源の回転数に対して遊星歯車機構からの出力回転数を増速させるモード）とを一つの機構で成立可能にしている。
【００１０】
−解決手段−
具体的に、本発明は、駆動源からの駆動力を主駆動輪と副駆動輪とに分配可能であり、駆動源からの駆動力を副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とが切り換え可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置を前提とする。この四輪駆動車の動力伝達装置に対し、駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に配設された遊星歯車機構に、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の３つの回転要素を備えさせ、上記第２回転要素に上記駆動源を接続し、第１回転要素及び第３回転要素のうち一方の回転要素に主駆動輪を接続し、他方の回転要素に副駆動輪を接続する。また、この他方の回転要素を回転停止状態とする係合状態とこの他方の回転要素の回転を許容する解放状態との間で切り換え可能とされた回転停止手段を配設する。また、上記他方の回転要素と副駆動輪との間に、トルク伝達を行う係合状態と、トルク伝達を遮断する解放状態との間で切り換え可能とされた係合手段を配設する。そして、上記回転停止手段を解放状態とし且つ上記係合手段を係合状態として上記四輪駆動状態とする一方、上記回転停止手段を係合状態とし且つ上記係合手段を解放状態として上記主駆動輪が接続された上記一方の回転要素が上記第２回転要素に対して回転速度が増速される二輪駆動状態とする構成としている。
【００１１】
この特定事項により、上記回転停止手段及び係合手段の各状態の組み合わせによって、回転速度を増速させない四輪駆動状態（低速四輪駆動状態）と、回転速度を増速させる二輪駆動状態（高速二輪駆動状態）とを成立させることができる。その結果、センタディファレンシャル機能を発揮する四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、エネルギ消費率の改善が図れる高速レンジと悪路走行や発進等に適した低速レンジとの切り換え機能とを、構成の簡素化や小型化を図りながら実現することが可能になる。
【００１２】
上記遊星歯車機構の具体構成としては以下のものが挙げられる。先ず、遊星歯車機構をシングルピニオン型遊星歯車機構とする。そして、上記第１回転要素をリングギヤとし、上記第２回転要素をプラネタリキャリアとし、上記第３回転要素をサンギヤとする。
【００１３】
また、遊星歯車機構を、ダブルピニオン型遊星歯車機構とする場合には、上記第１回転要素をプラネタリキャリアとし、上記第２回転要素をリングギヤとし、上記第３回転要素をサンギヤとする。
【００１４】
上記シングルピニオン型遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「リングギヤ歯数／（サンギヤ歯数＋リングギヤ歯数）」となり、ギヤ比ρを「０．５」付近に設定することが困難であるため、前輪側及び後輪側への各トルクを不等配分する場合に適した構成となる。一方、ダブルピニオン型遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「サンギヤ歯数／リングギヤ歯数」となるため、前輪側及び後輪側への各トルクを等配分する場合に適した構成となる。
【００１５】
上記係合手段の配設位置として具体的には、左右の副駆動輪の差動を許容する差動機構と、一方の副駆動輪との間に設けられている。
【００１６】
この構成によれば、差動機構の回転を停止した状態での走行が可能となり、この差動機構の回転による動力損失を削減できる。その結果、エネルギ消費率の改善を図ることができる。
【００１７】
上記回転停止手段及び上記係合手段の具体構成としては、これらのうち少なくとも一方を、多板クラッチで構成することが挙げられる。
【００１８】
この構成によれば、四輪駆動状態と二輪駆動状態との間での切り換え時に、多板クラッチの係合動作または半係合動作を実行することにより、駆動輪に対する駆動力の抜け（駆動力が伝わらない状態）を防止することが可能となり、この切り換え時における走行性能を良好に確保することが可能になる。
【００１９】
また、四輪駆動状態と二輪駆動状態との間で駆動力伝達状態を切り換えるための構成としては、上記四輪駆動状態において、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させることによって二輪駆動状態に切り換え、二輪駆動状態において、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させることによって四輪駆動状態に切り換える駆動モード切り換え手段を備えさせている。
【００２０】
この四輪駆動状態と二輪駆動状態との間で駆動力伝達状態を切り換えるための方法としては、上記四輪駆動状態での走行状態から二輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させる一方、上記二輪駆動状態での走行状態から四輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させるようにする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、駆動源からの回転駆動力を受ける遊星歯車機構の各回転要素（三要素）の回転を許容して前後輪へのトルク伝達を行う四輪駆動状態と、特定の回転要素の回転を禁止して前後輪のうちの一方のみへのトルク伝達を行う二輪駆動状態とを切り換え可能とすることで、四輪駆動状態での低速モードと二輪駆動状態での高速モードとを一つの機構で成立可能にしている。このため、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能とを、構成の簡素化や小型化を図りながら実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図２】モータジェネレータの駆動制御回路を含む制御系の概略構成を示す図である。
【図３】第１実施形態の４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。
【図４】第１実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図５】第１実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。
【図６】第１実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図７】第１実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。
【図８】第１実施形態において、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図９】第１実施形態において、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図１０】第２実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図１１】第２実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１２】第２実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１３】第３実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図１４】第３実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１５】第３実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図１６】第３実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。
【図１７】第３実施形態において、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図１８】第３実施形態において、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。
【図１９】第４実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置を模式的に示す図であって、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示す図である。
【図２０】第４実施形態の４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。
【図２１】第４実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図２２】第４実施形態の４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。
【図２３】第４実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における動力伝達装置を模式的に示す図である。
【図２４】第４実施形態の２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明を電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に適用した場合について説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。本実施形態では、後輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。つまり、二輪駆動モードでは後輪（主駆動輪）のみに駆動力が伝達され、四輪駆動モードでは前輪（副駆動輪）及び後輪の両方に駆動力が伝達される四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明する。
【００２５】
−動力伝達装置の全体構成−
図１は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１に示すように、動力伝達装置１は、駆動源であるモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２の回転駆動力をトランスファ（動力分配機構）３によって前輪４Ｌ，４Ｒ側及び後輪５Ｌ，５Ｒ側へ分配可能な構成となっている。つまり、二輪駆動モードでは、モータジェネレータ（駆動源）２の回転駆動力をトランスファ３によってリヤプロペラシャフト（後輪側動力伝達軸）５１へ伝達し、後輪５Ｌ，５Ｒのみを駆動輪とする走行状態にする。一方、四輪駆動モードでは、モータジェネレータ２の回転駆動力をトランスファ３によってフロントプロペラシャフト（前輪側動力伝達軸）４１及びリヤプロペラシャフト５１へそれぞれ伝達し、前輪４Ｌ，４Ｒ及び後輪５Ｌ，５Ｒを共に駆動輪とする走行状態にする。以下、動力伝達装置１の各部について説明する。
【００２６】
−モータジェネレータ２及びその駆動回路−
上記モータジェネレータ２は交流同期電動機で構成され、車両の駆動源（電動機）として機能すると共に、車両減速時などの回生時には発電機としても機能する。
【００２７】
このモータジェネレータ２の駆動を制御するための構成の概略について図２を用いて説明する。この図２に示すように、モータジェネレータ２の駆動回路は、モータジェネレータ２を駆動するためのインバータ２１、充放電可能なバッテリ２２、このバッテリ２２からの電力を変換してインバータ２１に供給する昇圧コンバータ２３を備えている。また、昇圧コンバータ２３のバッテリ２２側には平滑用コンデンサ２４が接続され、昇圧コンバータ２３のインバータ２１側にも平滑用コンデンサ２５が接続されている。
【００２８】
また、上記各平滑用コンデンサ２４，２５それぞれの端子間には、これら端子間の電圧を検出する電圧センサ６１，６２が設けられている。更に、モータジェネレータ２の近傍には、このモータジェネレータ２の温度を検出するための温度センサ６３が配設されている。これらセンサ６１〜６３から出力された検出信号は電気自動車の運転状態を制御するＥＣＵ７に入力される。このＥＣＵ７には、上記各センサ６１，６２，６３の他に、車両の運転者によって操作されるシフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ６４、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ６５、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ６６、車速を検出する車速センサ６７、大気圧を検出する大気圧センサ６８、モータジェネレータ２の回転数を検出するモータ回転数センサ６９等の各検出信号が入力されるようになっている。その他のセンサについては後述する。
【００２９】
そして、上記ＥＣＵ７は、上記各センサ６１〜６９からの検出信号に応じて上記インバータ２１や昇圧コンバータ２３の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御してモータジェネレータ２の出力を制御する。具体的なモータジェネレータ２の制御としては、先ず、アクセル開度センサ６５からのアクセル開度信号と車速センサ６７からの車速信号とに応じて運転者がモータジェネレータ２に要求している要求トルクを決定する。続いて、この要求トルクと上記モータ回転数センサ６９によって検出されたモータジェネレータ２の回転数とに基づき、要求トルクやモータジェネレータ２の回転数が高いほどインバータ２１に作用させるべき制御用電圧を大きく設定し、この制御用電圧に対してモータジェネレータ２を保護するための制限電圧による制限を課してインバータ２１に作用させる目標電圧を決定する。そして、インバータ２１に作用する電圧が目標電圧となるよう昇圧コンバータ２３のスイッチング素子をスイッチング制御すると共に上記電圧センサ６２により検出される電圧に対してモータジェネレータ２から出力可能なトルクの範囲内でモータジェネレータ２から要求トルクが出力されるようインバータ２１のスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００３０】
このようなモータジェネレータ２の制御により、モータジェネレータ２の出力軸２６から出力される回転駆動力はトランスファ３に伝達され、このトランスファ３によって、二輪駆動モードでは回転駆動力がリヤプロペラシャフト５１へ伝達され、四輪駆動モードでは回転駆動力がフロントプロペラシャフト４１及びリヤプロペラシャフト５１それぞれへ伝達されることになる。これにより、モータジェネレータ２を保護できる範囲内で要求トルクを出力して車両が走行するようになっている。尚、上述したモータジェネレータ２の駆動回路及び制御動作はこれに限定されるものではない。
【００３１】
また、上記バッテリ２２は、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池や燃料電池などが適用される。また、バッテリ２２に代わる蓄電装置として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることも可能である。
【００３２】
尚、上述した二輪駆動モード（以下、２ＷＤモードと呼ぶ場合もある）及び四輪駆動モード（以下、４ＷＤモードと呼ぶ場合もある）それぞれにおけるトランスファ３の動作については後述する。
【００３３】
−トランスファ３−
次に、本実施形態の特徴とする構成であるトランスファ３について説明する。図１に示すように、本実施形態に係るトランスファ３は、駆動力伝達経路（モータジェネレータ２から駆動輪に亘る駆動力伝達経路）上に配設され、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を備えている。この遊星歯車機構３０は、外歯歯車で成るサンギヤＳと、このサンギヤＳと同心円上に配置された内歯歯車で成るリングギヤＲと、上記サンギヤＳに噛み合うとともにリングギヤＲに噛み合う複数のピニオンギヤＰと、この複数のピニオンギヤＰを自転且つ公転自在に保持するキャリアＣＡとを備え、これらサンギヤＳ、リングギヤＲ及びキャリアＣＡを回転要素（第１〜第３の回転要素）として差動作用を行う構成とされている。本実施形態では、リングギヤＲが本発明でいう第１回転要素となり、キャリアＣＡが本発明でいう第２回転要素となり、サンギヤＳが本発明でいう第３回転要素となっている。
【００３４】
この遊星歯車機構３０のキャリア（第２回転要素）ＣＡには、上記モータジェネレータ２の出力軸２６が回転一体に連結されている。また、遊星歯車機構３０のサンギヤ（第３回転要素）Ｓには、上記モータジェネレータ２の出力軸２６が挿通される筒状のスリーブ部材（筒状部材）３１が、回転一体に連結されている。そして、遊星歯車機構３０のリングギヤ（第１回転要素）Ｒには、上記リヤプロペラシャフト５１が回転一体に連結されている。
【００３５】
上記リヤプロペラシャフト５１は、トランスファ３から車体後方に向かって延び、リヤディファレンシャルギヤ（差動機構）５２及び左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを介して各後輪５Ｌ，５Ｒに連結されている。
【００３６】
リヤディファレンシャルギヤ５２は、デフケース５２ａにリングギヤ５２ｂが一体的に設けられている。このリングギヤ５２ｂは、リヤプロペラシャフト５１の後端部に一体的に設けられたドライブピニオンギヤ５１ａと噛合されている。リヤディファレンシャルギヤ５２は、左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒへのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図１に示す例では、リヤディファレンシャルギヤ５２として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ５２ｃ，５２ｃ及び一対のサイドギヤ５２ｄ，５２ｄを備えたものが用いられている。ピニオンギヤ５２ｃ，５２ｃ及びサイドギヤ５２ｄ，５２ｄは、デフケース５２ａ内に収容されている。リヤディファレンシャルギヤ５２のデフケース５２ａの内部には、潤滑油（オイル）が貯留されており、リヤディファレンシャルギヤ５２の構成部材などがオイルによって潤滑されるようになっている。
【００３７】
一方、上記スリーブ部材３１の外周面にはドライブスプロケット３２が回転一体に取り付けられている。また、上記フロントプロペラシャフト４１には、ドリブンスプロケット４２が回転一体に取り付けられている。そして、これらドライブスプロケット３２とドリブンスプロケット４２との間にはチェーン４３が架け渡されており、ドライブスプロケット３２の回転力がチェーン４３及びドリブンスプロケット４２を介してフロントプロペラシャフト４１に伝達されるようになっている。
【００３８】
上記フロントプロペラシャフト４１は、トランスファ３から車体前方に向かって延び、フロントディファレンシャルギヤ（差動機構）４４及び左右のフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを介して各前輪４Ｌ，４Ｒに連結されている。フロントディファレンシャルギヤ４４の構成及び機能は上述したリヤディファレンシャルギヤ５２と同様である。つまり、デフケース４４ａ、フロントプロペラシャフト４１のドライブピニオンギヤ４１ａと噛み合うリングギヤ４４ｂ、ピニオンギヤ４４ｃ，４４ｃ、サイドギヤ４４ｄ，４４ｄを備えた構成となっている。
【００３９】
更に、上記スリーブ部材３１の外周面における上記ドライブスプロケット３２の前方側には、このドライブスプロケット３２よりも小径の二輪駆動用ピース３３が回転一体に取り付けられている。この二輪駆動用ピース３３の外周面にはスプラインが形成されている。一方、車体側には、上記二輪駆動用ピース３３と略同径のロック用ピース３４が固定されている。このロック用ピース３４は上記二輪駆動用ピース３３に対向して配設されており、その外周面にスプラインが形成されている。そして、これら二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の外周側にはロック用スリーブ（回転停止手段）３５が配設されている。このロック用スリーブ３５は、モータジェネレータ２の出力軸２６の延長方向（車体前後方向）に沿ってスライド移動自在となっていると共に、その内周面には、上記二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の各外周面に形成されたスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。
【００４０】
上記ロック用スリーブ３５は、その外周面に凹部３５ａが形成されており、この凹部３５ａに係止された図示しないシフトフォークがアクチュエータ（ロック用スリーブアクチュエータ３６：例えば電動式のソレノイドやモータ等を利用したアクチュエータ（図２を参照））の作動に伴って移動することに伴い、ロック用ピース３４のみに係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）と、ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このロック用スリーブ３５がロック用ピース３４のみに係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は回転自在とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは回転自在とされる。これに対し、ロック用スリーブ３５がロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は車体側に固定され回転不能とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは車体側に固定され回転不能とされる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【００４１】
尚、上記二輪駆動用ピース３３を車体側に固定可能とするための構成は上述のものには限られない。また、ロック用スリーブ３５をスライド移動させるロック用スリーブアクチュエータ３６は、電動式のものに限らず油圧式のものであってもよい。
【００４２】
また、上記左右のフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒのうち、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒには、右側の前輪４Ｒに対するトルクの伝達／非伝達を切り換えるクラッチ機構４６（以下、ディスコネクト機構と呼ぶ場合もある：係合手段）が設けられている。このディスコネクト機構４６は、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとの間でトルク伝達を行う伝達状態と、トルク伝達を行わない非伝達状態（遮断状態）とを切り換えるように構成されている。
【００４３】
具体的に、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒは、フロントディファレンシャルギヤ４４側に位置する内側フロントドライブシャフト４５Ｒａと、右側の前輪４Ｒ側に位置する外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂとに分割されている。ディスコネクト機構４６は、上記内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの車幅方向外側端に取り付けられた内側係合プレート４５ａと、上記外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの車幅方向内側端に取り付けられた外側係合プレート４５ｂと、これら係合プレート４５ａ，４５ｂの係合及び非係合を切り換えるスリーブ４７（以下、ディスコネクトスリーブと呼ぶ場合もある）とを備えている。
【００４４】
各係合プレート４５ａ，４５ｂは互いに同一径であって、その外周面にはスプラインがそれぞれ形成されている。一方、上記ディスコネクトスリーブ４７の内周面には、上記各係合プレート４５ａ，４５ｂの各外周面に形成されているスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。上記ディスコネクトスリーブ４７は、その外周面に凹部４７ａが形成されており、この凹部４７ａに係止された図示しないシフトフォークがアクチュエータ（ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８：例えば電動式のソレノイドやモータ等を利用したアクチュエータ（図２を参照））の作動に伴って移動することにより、内側係合プレート４５ａ（または外側係合プレート４５ｂ）のみに係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）と、各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このディスコネクトスリーブ４７が一方の係合プレート４５ａ（または４５ｂ）のみに係合するスライド位置にある場合には、右側の前輪４Ｒにはトルクが伝達されない状態となる（非伝達状態となる）。これに対し、ディスコネクトスリーブ４７が各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合するスライド位置にある場合には、右側の前輪４Ｒにトルクが伝達可能な状態となる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【００４５】
尚、上記ディスコネクト機構４６は、フロントディファレンシャルギヤ４４側と、前輪４Ｒ側との間でトルクの伝達／非伝達を切り換えることが可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよいし、配置箇所も特に限定されない。また、このディスコネクト機構４６は、上記フロントプロペラシャフト４１上に配設されていてもよい。また、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８は、電動式のものに限らず油圧式のもの（例えば油圧式の多板クラッチ等）であってもよい。
【００４６】
また、上記ＥＣＵ７に接続されるセンサ類としては、図２に示すように、上述した各センサ６１〜６９に加えて、操舵角センサ８１、ロック用スリーブ位置検出センサ８２、ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３、スリーブ回転数検出センサ８４、フロントドライブシャフト回転数センサ８５、車輪回転数センサ８６が設けられている。
【００４７】
上記操舵角センサ８１は、運転者によって操作される図示しないステアリングホイールの操舵角を検出する。この操舵角の検出信号に基づき、現在の車両の走行状態が直進走行状態であるか、旋回走行状態であるかが判断される。
【００４８】
ロック用スリーブ位置検出センサ８２は、上記ロック用スリーブ３５のスライド移動位置を検出する。つまり、このロック用スリーブ３５が、ロック用ピース３４のみに係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）にあるのか、ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）にあるのかを検出する。位置検出のための手法としてはポテンショメータやエンコーダ等の周知のものが利用される（ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３も同様）。
【００４９】
ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３は、上記ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置を検出する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７が、上記内側係合プレート４５ａのみに係合するスライド位置（図６に示すスライド位置）にあるのか、内側係合プレート４５ａ及び外側係合プレート４５ｂの両方に係合するスライド位置（図１に示すスライド位置）にあるのかを検出する。
【００５０】
スリーブ回転数検出センサ８４は、上記スリーブ部材３１の回転数（サンギヤＳの回転数に一致）を検出する。つまり、このスリーブ部材３１の回転数を検出することにより、サンギヤＳの回転数を検出する。
【００５１】
フロントドライブシャフト回転数センサ８５は、上記内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数を検出する。車輪回転数センサ８６は、上記外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数を検出する。これらセンサの検出信号は、内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数が外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に一致しているか否か（回転が同期しているか否か）の判定に使用される。
【００５２】
上記ＥＣＵ７は、例えば、マイクロコンピュータを主体に構成された電子回路から成り、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成されている。ＲＯＭには、各種制御プログラム、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサ６１〜６９、８１〜８６から入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。
【００５３】
そして、ＥＣＵ７は、上記各種センサ６１〜６９、８１〜８６からの検出信号及び各種スイッチ（例えば運転者により操作される２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチ等）の設定に基づいて、モータジェネレータ２の制御、ロック用スリーブ３５をスライド移動させるためのロック用スリーブアクチュエータ３６の制御、ディスコネクトスリーブ４７をスライド移動させるためのディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の制御等の各種制御を行う。
【００５４】
−車両走行モード−
次に、上述の如く構成された車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【００５５】
本実施形態に係る四輪駆動車は、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、四輪駆動状態で且つ低速レンジ（以下、４ＷＤ−Ｌｏモードと呼ぶ場合もある）での走行状態と、二輪駆動状態で且つ高速レンジ（以下、２ＷＤ−Ｈｉモードと呼ぶ場合もある）での走行状態とが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【００５６】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、スリーブ部材３１、ドライブスプロケット３２、チェーン４３、ドリブンスプロケット４２、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。
【００５７】
図３は、この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。この共線図では縦軸が回転数を現しており、各矢印の長さがトルクの大きさを現している。また、図中左側から順にリングギヤＲの回転数（リヤプロペラシャフト５１の回転数に一致：リヤ出力）、キャリアＣＡの回転数（モータジェネレータ２の出力軸２６の回転数に一致：入力）、右側の前輪４Ｒの回転数（右フロント出力）、サンギヤＳの回転数（フロントプロペラシャフト４１の回転数に一致：フロント出力）、左側の前輪４Ｌの回転数（左フロント出力）となっている。尚、図中のρはサンギヤＳとリングギヤＲとのギヤ比であり、モータジェネレータ２の出力トルクＴINに対して、リングギヤＲ（リヤ出力）には「ρＴIN」のトルクが、サンギヤＳ（フロント出力）には「（１−ρ）ＴIN」のトルクが与えられることになる。また、図中に破線で示す矢印は、サンギヤＳ（フロント出力）に与えられたトルク「（１−ρ）ＴIN」が振り分けられて左右の前輪４Ｌ，４Ｒに与えられるトルクを示し、図中に一点鎖線で示す矢印は、サンギヤＳ（フロント出力）に作用する反力を示している。
【００５８】
このように、モータジェネレータ２の回転数（ＮIN）に略一致した回転数でリヤプロペラシャフト５１（リヤ出力）及びフロントプロペラシャフト４１（フロント出力）が回転し、前後輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒの全てが駆動輪となる四輪駆動状態で、且つ低速モード（モータジェネレータ２の回転数を増速することなく出力するモード）での走行状態となる。
【００５９】
また、図３に示す状態では、各前輪４Ｌ，４Ｒ及び各後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生しておらず、回転数が略一致した走行状態を示している。仮に後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生した場合には、図３に仮想線で示す状態となり、キャリアＣＡの回転数（モータジェネレータ２の回転数に一致）の上昇によって上記各前輪４Ｌ，４Ｒと各後輪５Ｌ，５Ｒとの回転差が吸収されることになる。つまり、トランスファ３がセンタディファレンシャルとして機能することになる。これは、各前輪４Ｌ，４Ｒにスリップが発生した場合も同様である。尚、左右の後輪５Ｌ，５Ｒ同士の間で回転差が生じた場合には、リヤディファレンシャルギヤ５２の差動動作により回転差が吸収され、左右の前輪４Ｌ，４Ｒ同士の間で回転差が生じた場合には、フロントディファレンシャルギヤ４４の差動動作により回転差が吸収されることになる。
【００６０】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図６は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、ロック用スリーブ３５が係合状態（ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合した状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲに伝達される。この際、サンギヤＳが車体側に固定されていることでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られ、リングギヤＲに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、サンギヤＳは固定されているため、フロントプロペラシャフト４１側への回転駆動力の伝達は行われず、各前輪４Ｌ，４Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとは切り離されている。このため、各前輪４Ｌ，４Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、サンギヤＳが固定され、フロントプロペラシャフト４１の回転が停止していることに伴い、フロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａの回転も停止している。この場合、フロントディファレンシャルギヤ４４では、各サイドギヤ４４ｄ，４４ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒのうち内側フロントドライブシャフト４５Ｒａは各前輪４Ｌ，４Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。
【００６１】
図７は、この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、サンギヤＳが固定されているため、フロント出力の回転数は「０」となっている。これに対し、リングギヤＲ（リヤ出力）の回転数ＮRはキャリアＣＡ（入力）の回転数ＮINに対して高くなっている。つまり、モータジェネレータ２の回転数（入力回転数）に対しリングギヤＲの回転数（リヤ出力回転数）が高くなる増速機能が発揮されることになる。このように、モータジェネレータ２の回転数ＮINに対してリングギヤＲの回転数ＮRを高くしながら（増速しながら）リヤプロペラシャフト５１が回転し、後輪５Ｌ，５Ｒを駆動輪とする二輪駆動状態で、且つ高速モードでの走行状態となる。
【００６２】
尚、図７におけるＮFLは左側フロントドライブシャフト４５Ｌの回転数であり、ＮFRは右側フロントドライブシャフト４５Ｒにおける内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数（逆回転）である。
【００６３】
また、図７に示す状態では、各後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生していない走行状態を示している。仮に後輪５Ｌ，５Ｒにスリップが発生した場合には、図７に仮想線で示す状態となる。尚、左右の後輪５Ｌ，５Ｒ同士の間で回転差が生じた場合には、リヤディファレンシャルギヤ５２の差動動作により回転差が吸収されることになる。
【００６４】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。この切り換え動作の概略について説明すると、例えば車両の発進時や加速時等のように、駆動輪に高いトルクが要求される場合や、運転者により操作される２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチによって４ＷＤモードに設定された場合には４ＷＤ−Ｌｏモードとなる。また、車両が一定車速走行状態にある場合や、２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチによって２ＷＤモードに設定された場合には２ＷＤ−Ｈｉモードとなる。これらの切り換え動作が上述した如く、ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７の動作（ロック用スリーブアクチュエータ３６の動作及びディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の動作）により切り換えられる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ロック用スリーブ３５が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、ロック用スリーブ３５が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）。以下、具体的に説明する。
【００６５】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図４は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図４に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。
【００６６】
図５は、この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにあっては、２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を低下させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を低下させることでサンギヤＳの回転数（フロント出力回転数）を「０」に向けて低下させていく。つまり、リングギヤＲ（リヤ出力）の回転数や左フロント出力回転数を低下させることなく（実際には、路面の走行抵抗により徐々に低下している）、サンギヤＳの回転数（フロント出力回転数）を低下させていく。このようにサンギヤＳの回転数を低下させることにより、解放状態にあるロック用スリーブ３５が二輪駆動用ピース３３のスプラインに嵌合可能な状態にする。一方、４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を上昇させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を上昇させることでサンギヤＳの回転数（フロント出力回転数）を上昇させ、右フロント出力回転数（内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数ＮFR）を左フロント出力回転数ＮFL（外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に一致）に近付けていく。このように右フロント出力回転数を上昇させることにより、解放状態にあるディスコネクトスリーブ４７が外側係合プレート４５ｂのスプラインに係合可能な状態にする。
【００６７】
＜４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作＞
次に、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図８は、この４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。
【００６８】
先ず、ステップＳＴ１において、現在の車両の走行状態が、発進時や加速時等であって４ＷＤ−Ｌｏモードで走行している状態から車両が一定車速走行状態に移行する等して２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え要求がなされた否かを判定する。現在の車両走行状態が４ＷＤ−Ｌｏモードではない場合や２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え要求がなされていない場合にはステップＳＴ１でＮＯ判定されてリターンされる。
【００６９】
４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え要求がなされ、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２に移り、現在の車両の走行状態は直進走行状態であるか否かを判定する。この判定は、上記車速センサ６７からの車速検出信号、及び、上記操舵角センサ８１からのステアリングホイールの操舵角検出信号に基づいて行われる。つまり、車両が走行中であり且つステアリングホイールの操舵角が略「０」である場合に直進走行状態であると判定される。
【００７０】
車両の走行状態が直進走行状態ではなくステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、車両は停車中または旋回走行中であるとしてモード切り換え動作を禁止してリターンする。
【００７１】
一方、車両の走行状態が直進走行状態でありステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、モータジェネレータ２のトルクダウン制御を実行する。このトルクダウン制御は、４ＷＤ−Ｌｏモードから４ＷＤ−２ＷＤ切換モードへ移行させるための制御であって、４ＷＤ−Ｌｏモードにおいて係合状態であったディスコネクトスリーブ４７の解放動作を可能とするために行われる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒへ伝達されるトルクを減少させることでディスコネクトスリーブ４７の解放動作を容易にするために行われる。
【００７２】
ステップＳＴ４では、モータジェネレータ２のトルク（モータトルク）が所定値以下に低下したか否かを判定する。未だ所定値以下に低下していない場合にはステップＳＴ４でＮＯ判定され、このモータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下するまでトルクダウン制御を継続する（ステップＳＴ３）。この所定値は予め実験またはシミュレーションにより設定されており、上記ディスコネクトスリーブ４７の解放動作を容易に行うことが可能な値として設定されている。
【００７３】
モータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下し、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対してディスコネクトスリーブ４７の解放指令信号を発信する。これにより、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８が作動し、ディスコネクトスリーブ４７は係合状態から解放状態に向かってスライド移動することになる。
【００７４】
ステップＳＴ６では、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となったか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動量が、外側係合プレート４５ｂから離脱する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３の検出信号に基づいて行われる。
【００７５】
ディスコネクトスリーブ４７が未だ解放状態となっておらず、ステップＳＴ６でＮＯ判定された場合には、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対する解放指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ５）。
【００７６】
ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となり、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定された場合、つまり、上記４ＷＤ−２ＷＤ切換モードが成立した場合には、ステップＳＴ７に移り、モータジェネレータ２の同期制御を実行する。この同期制御は、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードから２ＷＤ−Ｈｉモードへ移行させるための制御であって、４ＷＤ−Ｌｏモード及び４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいて解放状態であったロック用スリーブ３５の係合動作を可能とするために行われる。つまり、サンギヤＳの回転数を低下させることで（回転数を「０」とすることで）ロック用スリーブ３５の係合動作を容易にするために行われる。具体的には、モータジェネレータ２の回転数を次第に低くしていき、図５及び図７の共線図に示すようにサンギヤＳ（フロント出力）の回転数を低くしていく。
【００７７】
ステップＳＴ８では、上記モータジェネレータ２の同期制御により、サンギヤＳの回転数が、二輪駆動用ピース３３とロック用ピース３４との同期回転数（ロック用スリーブ３５が係合可能となる同期回転数）に達したか否かを判定する。具体的には、ロック用ピース３４は車体側に固定されているため、この同期回転数は略「０」として設定される。つまり、二輪駆動用ピース３３の回転数（上記スリーブ部材３１及びサンギヤＳの回転数に一致）が上記スリーブ回転数検出センサ８４によって検出され、この検出される回転数が略「０」に達した時点で、二輪駆動用ピース３３が同期回転数に達したと判定される。
【００７８】
二輪駆動用ピース３３が同期回転数に達しておらず、ステップＳＴ８でＮＯ判定された場合には上記モータジェネレータ２の同期制御を継続する（ステップＳＴ７）。
【００７９】
二輪駆動用ピース３３が同期回転数に達し、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対してロック用スリーブ３５の係合指令信号を発信する。これにより、ロック用スリーブアクチュエータ３６が作動し、ロック用スリーブ３５は解放状態から係合状態に向かってスライド移動することになる。
【００８０】
ステップＳＴ１０では、ロック用スリーブ３５が係合状態となったか否かを判定する。つまり、ロック用スリーブ３５のスライド移動量が、二輪駆動用ピース３３に係合する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ロック用スリーブ位置検出センサ８２の検出信号に基づいて行われる。
【００８１】
ロック用スリーブ３５が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ１０でＮＯ判定された場合には、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ９）。
【００８２】
ロック用スリーブ３５が係合状態となり、ステップＳＴ１０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１１に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【００８３】
以上の動作により、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作が完了する。
【００８４】
＜２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作＞
次に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図９は、この２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。
【００８５】
先ず、ステップＳＴ２１において、現在の車両の走行状態が、一定車速走行状態等にあって２ＷＤ−Ｈｉモードで走行している状態から加速要求などによって４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え要求がなされた否かを判定する。現在の車両走行状態が２ＷＤ−Ｈｉモードではない場合や４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え要求がなされていない場合にはステップＳＴ２１でＮＯ判定されてリターンされる。
【００８６】
２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え要求がなされ、ステップＳＴ２１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２２以降の動作に移る。この図９で示したフローチャートにおけるステップＳＴ２２〜ステップＳＴ２４の動作は、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作において図８で示したフローチャートのステップＳＴ２〜ステップＳＴ４と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８７】
モータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下し、ステップＳＴ２４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２５に移り、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対してロック用スリーブ３５の解放指令信号を発信する。これにより、ロック用スリーブアクチュエータ３６が作動し、ロック用スリーブ３５は係合状態から解放状態に向かってスライド移動することになる。
【００８８】
ステップＳＴ２６では、ロック用スリーブ３５が解放状態となったか否かを判定する。つまり、ロック用スリーブ３５のスライド移動量が、二輪駆動用ピース３３から離脱する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ロック用スリーブ位置検出センサ８２の検出信号に基づいて行われる。
【００８９】
ロック用スリーブ３５が未だ解放状態となっておらず、ステップＳＴ２６でＮＯ判定された場合には、上記ロック用スリーブアクチュエータ３６に対する解放指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ２５）。
【００９０】
ロック用スリーブ３５が解放状態となり、ステップＳＴ２６でＹＥＳ判定された場合、つまり、上記４ＷＤ−２ＷＤ切換モードが成立した場合には、ステップＳＴ２７に移り、モータジェネレータ２の同期制御を実行する。この同期制御は、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードから４ＷＤ−Ｌｏモードへ移行させるための制御であって、２ＷＤ−Ｈｉモード及び４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいて解放状態であったディスコネクトスリーブ４７の係合動作を可能とするために行われる。つまり、モータジェネレータ２の回転数を高くし、サンギヤＳ、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４を介し、上記内側フロントドライブシャフト４５Ｒａを正転側に回転させる。これにより、この内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数を外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に近付けていく。具体的には、モータジェネレータ２の回転数を次第に高くしていき、図７及び図５の共線図に示すようにサンギヤＳ（フロント出力）の回転数を高くしていって、右フロント出力回転数（内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数（ＮFR））を高くしていく。
【００９１】
ステップＳＴ２８では、上記モータジェネレータ２の同期制御により、内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数が、外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数と同期したか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７が係合可能となる同期回転数に達したか否かを判定する。
【００９２】
内側フロントドライブシャフト４５Ｒａが同期回転数に達しておらず、ステップＳＴ２８でＮＯ判定された場合には上記モータジェネレータ２の同期制御を継続する（ステップＳＴ２７）。
【００９３】
内側フロントドライブシャフト４５Ｒａが同期回転数に達し、ステップＳＴ２８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２９に移り、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対してディスコネクトスリーブ４７の係合指令信号を発信する。これにより、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８が作動し、ディスコネクトスリーブ４７は解放状態から係合状態に向かってスライド移動することになる。
【００９４】
ステップＳＴ３０では、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となったか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動量が、外側係合プレート４５ｂに係合する量に達したか否かを判定する。この判定は、上記ディスコネクトスリーブ位置検出センサ８３の検出信号に基づいて行われる。
【００９５】
ディスコネクトスリーブ４７が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ３０でＮＯ判定された場合には、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ２９）。
【００９６】
ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となり、ステップＳＴ３０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３１に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【００９７】
以上の動作により、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作が完了する。
【００９８】
以上説明してきたように、本実施形態では、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させ、４ＷＤ−Ｌｏモードではトランスファ３をセンタディファレンシャルとして機能させ、２ＷＤ−Ｈｉモードではトランスファ３を増速装置として機能させることができる。このため、例えば４ＷＤ−Ｌｏモードでの高い発進性能の確保と、２ＷＤ−Ｈｉモードでのエネルギ消費率の改善とを一つの機構によって達成することができる。従来技術では、四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り換えるための動力分配機構、及び、高速レンジと低速レンジとを切り換えるための副変速機がそれぞれ個別の機構として配設されていたため、構成の複雑化や大型化を招いていた。これに対し、本実施形態によれば、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【００９９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。つまり、二輪駆動モードでは前輪（主駆動輪）のみに駆動力が伝達され、四輪駆動モードでは前輪及び後輪（副駆動輪）の両方に駆動力が伝達される四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明する。
【０１００】
−動力伝達装置の全体構成−
図１０は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１０に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１も、駆動源であるモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２の回転駆動力をトランスファ（動力分配機構）３によって前輪４Ｌ，４Ｒ側及び後輪５Ｌ，５Ｒ側へ分配可能な構成となっている。そして、二輪駆動モードでは、モータジェネレータ２の回転駆動力をトランスファ３によってフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒへ伝達し、前輪４Ｌ，４Ｒのみを駆動輪とする走行状態にする。一方、四輪駆動モードでは、モータジェネレータ２の回転駆動力をトランスファ３によってフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒ及びリヤプロペラシャフト５１へそれぞれ伝達し、前輪４Ｌ，４Ｒ及び後輪５Ｌ，５Ｒを共に駆動輪とする走行状態にする。以下、動力伝達装置１の各部について説明する。尚、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の構成部分については図１０において同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０１】
モータジェネレータ２の構成及びその駆動回路については第１実施形態のものと同一である。尚、本実施形態におけるモータジェネレータ２は、出力軸２６が車幅方向に延びる横置き配置となっており、この出力軸２６の先端には、後述するトランスファ３のキャリアＣＡに対して回転駆動力を伝達するためのドライブギヤ２７が回転一体に設けられている。
【０１０２】
−トランスファ３−
本実施形態に係る動力伝達装置におけるトランスファ３について説明する。図１０に示すように、本実施形態に係るトランスファ３は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を備えている。この遊星歯車機構３０の構成は上記第１実施形態のものと略同一である。
【０１０３】
遊星歯車機構３０のキャリア（第２回転要素）ＣＡにはドリブンギヤ３７が回転一体に設けられており、このドリブンギヤ３７が、上記モータジェネレータ２の出力軸２６に設けられたドライブギヤ２７に噛み合っている。つまり、モータジェネレータ２の回転駆動力が、これらドライブギヤ２７及びドリブンギヤ３７を介してキャリアＣＡに伝達されるようになっている。
【０１０４】
また、遊星歯車機構３０のサンギヤ（第３回転要素）Ｓには、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒ（右前輪４Ｒに連結するフロントドライブシャフト４５Ｒ）が挿通される筒状のスリーブ部材（筒状部材）３１が、回転一体に連結されている。そして、遊星歯車機構３０のリングギヤ（第１回転要素）Ｒにはフロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａが回転一体に連結されている。
【０１０５】
上記フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒは、車幅方向に延びている。左側のフロントドライブシャフト４５Ｌはフロントディファレンシャルギヤ４４における左側のサイドギヤ４４ｄに回転一体に連結され、右側のフロントドライブシャフト４５Ｒはフロントディファレンシャルギヤ４４における右側のサイドギヤ４４ｄに回転一体に連結されている。つまり、これらフロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒは、フロントディファレンシャルギヤ４４を介してトランスファ３のリングギヤＲに連繋されている。フロントディファレンシャルギヤ４４の内部構成は第１実施形態のものと略同一である。
【０１０６】
一方、上記スリーブ部材３１の外周面にはドライブギヤ３８が回転一体に取り付けられている。また、上記リヤプロペラシャフト５１の前端には、ドリブンギヤ５４が回転一体に取り付けられている。そして、これらドライブギヤ３８とドリブンギヤ５４とが噛み合わされていることにより、ドライブギヤ３８の回転力がドリブンギヤ５４を介してリヤプロペラシャフト５１に伝達されるようになっている。
【０１０７】
上記リヤプロペラシャフト５１は、車体後方に向かって延び、リヤディファレンシャルギヤ５２及び左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを介して各後輪５Ｌ，５Ｒに連結されている。リヤディファレンシャルギヤ５２の構成及び機能は第１実施形態のものと略同一である。
【０１０８】
更に、上記スリーブ部材３１の外周面における上記ドライブギヤ３８の外側（右側）には、このドライブギヤ３８よりも小径の二輪駆動用ピース３３が回転一体に取り付けられている。この二輪駆動用ピース３３の外周面にはスプラインが形成されている。一方、車体側には、上記二輪駆動用ピース３３と略同径のロック用ピース３４が固定されている。このロック用ピース３４も、その外周面にスプラインが形成されている。そして、これら二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の外周側にはロック用スリーブ３５が配設されている。このロック用スリーブ３５は、フロントドライブシャフト４５Ｒの延長方向（車幅方向）に沿ってスライド移動自在となっていると共に、その内周面には、上記二輪駆動用ピース３３及びロック用ピース３４の各外周面に形成されたスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。
【０１０９】
上記ロック用スリーブ３５は、その外周面に凹部３５ａが形成されており、この凹部３５ａに係止された図示しないシフトフォークがロック用スリーブアクチュエータ３６（例えば電動式のアクチュエータ）の作動に伴って移動することに伴い、ロック用ピース３４のみに係合するスライド位置（図１０に示すスライド位置）と、ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置（図１２に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このロック用スリーブ３５がロック用ピース３４のみに係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は回転自在とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは回転自在とされる。これに対し、ロック用スリーブ３５がロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合するスライド位置にある場合には、二輪駆動用ピース３３は車体側に固定され回転不能とされる。つまり、スリーブ部材３１及びサンギヤＳは車体側に固定され回転不能とされる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【０１１０】
尚、上記二輪駆動用ピース３３を車体側に固定可能とするための構成は上述のものには限られない。また、ロック用スリーブ３５をスライド移動させるロック用スリーブアクチュエータ３６は、電動式のものに限らず油圧式のものであってもよい。
【０１１１】
また、上記左右のリヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒのうち、左側のリヤドライブシャフト５３Ｌには、左側の後輪５Ｌに対するトルクの伝達／非伝達を切り換えるディスコネクト機構４６が設けられている。このディスコネクト機構４６は、リヤディファレンシャルギヤ５２と左側の後輪５Ｌとの間でトルク伝達を行う伝達状態と、トルク伝達を行わない非伝達状態（遮断状態）とを切り換えるように構成されている。
【０１１２】
具体的に、左側のリヤドライブシャフト５３Ｌは、リヤディファレンシャルギヤ５２側に位置する内側リヤドライブシャフト５３Ｌａと、左側の後輪５Ｌ側に位置する外側リヤドライブシャフト５３Ｌｂとに分割されている。ディスコネクト機構４６は、上記内側リヤドライブシャフト５３Ｌａの車幅方向外側端に取り付けられた内側係合プレート５３ａと、上記外側リヤドライブシャフト５３Ｌｂの車幅方向内側端に取り付けられた外側係合プレート５３ｂと、これら係合プレート５３ａ，５３ｂの係合及び非係合を切り換えるディスコネクトスリーブ４７とを備えている。
【０１１３】
各係合プレート５３ａ，５３ｂは互いに同一径であって、その外周面にはスプラインがそれぞれ形成されている。一方、上記ディスコネクトスリーブ４７の内周面には、上記各係合プレート５３ａ，５３ｂの各外周面に形成されているスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。上記ディスコネクトスリーブ４７は、その外周面に凹部４７ａが形成されており、この凹部４７ａに係止された図示しないシフトフォークがディスコネクトスリーブアクチュエータ４８（例えば電動式のアクチュエータ）の作動に伴って移動することにより、内側係合プレート５３ａ（または外側係合プレート５３ｂ）のみに係合するスライド位置（図１２に示すスライド位置）と、各係合プレート５３ａ，５３ｂの両方に係合するスライド位置（図１０に示すスライド位置）との間でスライド移動可能となっている。このディスコネクトスリーブ４７が一方の係合プレート５３ａ（または５３ｂ）のみに係合するスライド位置にある場合には、左側の後輪５Ｌにはトルクが伝達されない状態となる（非伝達状態となる）。これに対し、ディスコネクトスリーブ４７が各係合プレート５３ａ，５３ｂの両方に係合するスライド位置にある場合には、左側の後輪５Ｌにトルクが伝達可能な状態となる。これら各状態における回転駆動力の伝達状態及び車両走行状態については後述する。
【０１１４】
尚、上記ディスコネクト機構４６は、リヤディファレンシャルギヤ５２側と、後輪５Ｌ側との間でトルクの伝達／非伝達を切り換えることが可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよいし、配置箇所も特に限定されない。また、このディスコネクト機構４６は、上記リヤプロペラシャフト５１上に配設されていてもよい。また、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８は、電動式のものに限らず油圧式のもの（例えば油圧式の多板クラッチ等）であってもよい。
【０１１５】
その他の構成は、上述した第１実施形態のものと略同一である。
【０１１６】
−車両走行モード−
次に、上述の如く構成された車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【０１１７】
本実施形態に係る四輪駆動車は、第１実施形態の場合と同様に、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態と、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態とが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【０１１８】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１０は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート５３ａ，５３ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、ドライブギヤ２７、ドリブンギヤ３７を介し、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、スリーブ部材３１、ドライブギヤ３８、ドリブンギヤ５４、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図３でのフロントとリヤが入れ代わるのみであるので、ここでの説明は省略する。つまり、リングギヤＲがフロント出力となり、サンギヤＳがリヤ出力となるものである。
【０１１９】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図１２は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、ロック用スリーブ３５が係合状態（ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合した状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート５３ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲに伝達される。この際、サンギヤＳが車体側に固定されていることでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られ、リングギヤＲに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、ドライブギヤ２７、ドリブンギヤ３７を介してキャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。また、サンギヤＳは固定されているため、リヤプロペラシャフト５１側への回転駆動力の伝達は行われず、各後輪５Ｌ，５Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、リヤディファレンシャルギヤ５２と左側の後輪５Ｌとは切り離されている。このため、各後輪５Ｌ，５Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、サンギヤＳが固定され、リヤプロペラシャフト５１の回転が停止していることに伴い、リヤディファレンシャルギヤ５２のデフケース５２ａの回転も停止している。この場合、リヤディファレンシャルギヤ５２では、各サイドギヤ５２ｄ，５２ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、リヤドライブシャフト５３Ｌのうち内側リヤドライブシャフト５３Ｌａは各後輪５Ｌ，５Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図７でのフロントとリヤが入れ代わるのみであるので、ここでの説明は省略する。つまり、リングギヤＲがフロント出力となり、サンギヤＳがリヤ出力となるものである。
【０１２０】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。本実施形態における切り換え動作も、ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７の動作（ロック用スリーブアクチュエータ３６の動作及びディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の動作）により切り換えられる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ロック用スリーブ３５が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、ロック用スリーブ３５が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）以下、具体的に説明する。
【０１２１】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図１１は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図１１に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート５３ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。
【０１２２】
４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにあっては、２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を低下させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を低下させることでサンギヤＳの回転数を「０」に向けて低下させていく。つまり、リングギヤＲ（フロント出力）の回転数を低下させることなく（実際には、路面の走行抵抗により徐々に低下している）、サンギヤＳの回転数を低下させていく。このようにサンギヤＳの回転数を低下させることにより、解放状態にあるロック用スリーブ３５が二輪駆動用ピース３３のスプラインに嵌合可能な状態にする。一方、４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を上昇させる制御を実行し、キャリアＣＡの回転数（入力回転数）を上昇させることでサンギヤＳの回転数（リヤ出力回転数）を上昇させ、左リヤ出力回転数（内側リヤドライブシャフト５３Ｌａの回転数）を外側リヤドライブシャフト５３Ｌｂの回転数に近付けていく。このように左リヤ出力回転数を上昇させることにより、解放状態にあるディスコネクトスリーブ４７が外側係合プレート５３ｂのスプラインに係合可能な状態にする。
【０１２３】
尚、これら切り換え動作の手順は上述した第１実施形態において、図８及び図９のフローチャートを用いて説明した場合と略同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１２４】
本実施形態にあっても、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させることが可能となっている。このため、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【０１２５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、後輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。また、本実施形態における動力伝達装置は、トランスファ３の構成が上述した第１実施形態のものと異なっている。従って、本実施形態では、上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
【０１２６】
図１３は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１０に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１にあっては、上記サンギヤＳに回転一体に連結されたスリーブ部材３１に、多板式のクラッチ機構３９が設けられている。つまり、上述した第１実施形態における二輪駆動用ピース３３、ロック用ピース３４及びロック用スリーブ３５に代えてクラッチ機構３９が設けられた構成となっている。このクラッチ機構３９は、係合力の調整が可能なものであれば電磁式のものであってもよいし油圧式のものであってもよい。その他の構成は、上述した第１実施形態のものと略同一であるため、上述した第１実施形態と同一の構成部分については図１３において同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２７】
−車両走行モード
次に、本実施形態における車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【０１２８】
本実施形態に係る四輪駆動車は、上記クラッチ機構３９の係合状態及び上記ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【０１２９】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１３は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、クラッチ機構３９が解放状態（サンギヤＳの回転を許容する状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳがキャリアＣＡに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲ及びサンギヤＳに分配される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、スリーブ部材３１、ドライブスプロケット３２、チェーン４３、ドリブンスプロケット４２、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図３のものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
【０１３０】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図１５は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、クラッチ機構３９が係合状態（サンギヤＳの回転を禁止する状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡからリングギヤＲに伝達される。この際、サンギヤＳが車体側に固定されていることでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られ、リングギヤＲに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、キャリアＣＡに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、サンギヤＳは固定されているため、フロントプロペラシャフト４１側への回転駆動力の伝達は行われず、各前輪４Ｌ，４Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとは切り離されている。このため、各前輪４Ｌ，４Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、サンギヤＳが固定され、フロントプロペラシャフト４１の回転が停止していることに伴い、フロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａの回転も停止している。この場合、フロントディファレンシャルギヤ４４では、各サイドギヤ４４ｄ，４４ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒのうち内側フロントドライブシャフト４５Ｒａは各前輪４Ｌ，４Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図は、上記第１実施形態における図７のものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
【０１３１】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、本実施形態における４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。この切り換え動作は、上記クラッチ機構３９及びディスコネクトスリーブ４７の動作により切り換えられる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、クラッチ機構３９が係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、クラッチ機構３９が解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）以下、具体的に説明する。
【０１３２】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図１４は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図１４に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、クラッチ機構３９が半係合状態（スリップ状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、サンギヤＳの回転をある程度制限することでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られるようにしてリングギヤＲに対して回転駆動力が伝達されるようにしている。つまり、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの駆動力の抜け（後輪５Ｌ，５Ｒ側へ駆動力が伝わらない状態）を防止している。
【０１３３】
図１６は、この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、モータジェネレータ２の回転数（キャリアＣＡの回転数）を制御すると共に、クラッチ機構３９を半係合状態とすることによる反力を得ることによって後輪５Ｌ，５Ｒ側への駆動力を確保している。
【０１３４】
＜４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作＞
次に、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図１７は、この４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。この図１７に示すフローチャートにおけるステップＳＴ４１〜ステップＳＴ４６の動作は、上記第１実施形態において図８で示したフローチャートのステップＳＴ１〜ステップＳＴ６と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１３５】
ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となり、ステップＳＴ４６でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４７に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御及びクラッチ機構３９の同期制御を実行する。この制御は、モータジェネレータ２からの出力トルクとクラッチ機構３９の係合力とを調整することにより、駆動輪へのトルクの急激な変化を抑制ながらも上述した後輪５Ｌ，５Ｒ側への駆動力を確保するための制御である。特に、この場合、クラッチ機構３９の係合力制御を主として行うことになる。尚、この場合のモータジェネレータ２からの出力トルク及びクラッチ機構３９の係合力は、予め実験やシミュレーションによって車速等に適したモータジェネレータ２からの出力トルク及びクラッチ機構３９の係合力がマップ化されて上記ＥＣＵ７のＲＯＭに記憶されており、このマップを参照することにより決定される。また、モータジェネレータ２からの出力トルクは、クラッチ機構３９の差回転に応じたフィードバック制御により決定するようにしてもよい。
【０１３６】
そして、クラッチ機構回転差（クラッチ機構３９の係合力に応じて変化するサンギヤＳの回転数とリングギヤＲの回転数との差）が所定値以下に達するまで、上記ステップＳＴ４７の制御を継続し、このクラッチ機構回転差が所定値以下に達してステップＳＴ４８でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ４９に移る。このステップＳＴ４９では、モータジェネレータ２による走行トルク制御及びクラッチ機構３９の同期制御と、クラッチ機構３９による走行トルク釣り合い制御を実行する。これら制御も、モータジェネレータ２からの出力トルクとクラッチ機構３９の係合力とを調整することにより、駆動輪へのトルクの急激な変化を抑制ながらも上述した後輪５Ｌ，５Ｒ側への駆動力を確保するための制御である。特に、この場合、モータジェネレータ２の制御を主として行うことになる。尚、この場合のモータジェネレータ２からの出力トルクは、クラッチ機構３９の差回転に応じたフィードバック制御により決定される。
【０１３７】
これら制御が、クラッチ機構３９の同期回転数（クラッチ機構３９を完全係合可能とする回転数）に達するまで継続し、クラッチ機構３９の同期回転数に達してステップＳＴ５０でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ５１に移る。このステップＳＴ５１では、クラッチ機構３９に対して係合指令信号を発信する。これにより、クラッチ機構３９は完全係合状態に向かって作動することになる。
【０１３８】
ステップＳＴ５２では、クラッチ機構３９が係合状態（完全係合状態）となったか否かを判定する。クラッチ機構３９が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ５２でＮＯ判定された場合には、上記クラッチ機構３９に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ５１）。
【０１３９】
クラッチ機構３９が係合状態となり、ステップＳＴ５２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５３に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【０１４０】
以上の動作により、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え動作が完了する。
【０１４１】
＜２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作＞
次に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作について具体的に説明する。図１８は、この２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作の手順を示すフローチャートである。この図１８に示すフローチャートにおけるステップＳＴ６１の動作は、上記第１実施形態において図９で示したフローチャートのステップＳＴ２１と同様であり、ステップＳＴ６２の動作は、上記第１実施形態において図８で示したフローチャートのステップＳＴ２と同様であり、ステップＳＴ６３の動作は、上記図１７で示したフローチャートのステップＳＴ４７と同様である。このため、ここでの説明は省略する。
【０１４２】
ステップＳＴ６４では、前輪４Ｌ，４Ｒの左右回転差が所定値以下であるか否かが判定される。これら回転差が所定値を越えている場合には、ステップＳＴ６３のモータジェネレータ２及びクラッチ機構３９の制御を継続する。
【０１４３】
上記回転差が所定値以下となっており、ステップＳＴ６４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６５に移る。このステップＳＴ６５では、モータジェネレータ２による走行トルク制御及びクラッチ機構３９の同期制御と、クラッチ機構３９による走行トルク釣り合い制御を実行する。これら制御は、図１７で示したフローチャートのステップＳＴ４９と同様にして行われる。
【０１４４】
その後、ステップＳＴ６６では、前輪４Ｌ，４Ｒの左右回転数が同期しているか（略一致しているか）否かが判定される。これら回転数が同期していない場合には、ステップＳＴ６５のモータジェネレータ２及びクラッチ機構３９の制御を継続する。
【０１４５】
上記回転数が同期しており、ステップＳＴ６６でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６７に移る。このステップＳＴ６７では、モータジェネレータ２のトルクダウン制御を実行する。このトルクダウン制御は、図８で示したフローチャートのステップＳＴ３と同様にして行われる。
【０１４６】
ステップＳＴ６８では、モータジェネレータ２のトルク（モータトルク）が所定値以下に低下したか否かを判定する。未だ所定値以下に低下していない場合にはステップＳＴ６８でＮＯ判定され、このモータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下するまでトルクダウン制御を継続する（ステップＳＴ６７）。この所定値は予め実験またはシミュレーションにより設定されており、上記ディスコネクトスリーブ４７の係合動作を容易に行うことが可能な値として設定されている。
【０１４７】
モータジェネレータ２のトルクが所定値以下に低下し、ステップＳＴ６８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６９に移り、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対してディスコネクトスリーブ４７の係合指令信号を発信する。これにより、ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８が作動し、ディスコネクトスリーブ４７は解放状態から係合状態に向かってスライド移動することになる。
【０１４８】
ステップＳＴ７０では、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となったか否かを判定する。つまり、ディスコネクトスリーブ４７のスライド移動量が、外側係合プレート４５ｂに係合する量に達したか否かを判定する。
【０１４９】
ディスコネクトスリーブ４７が未だ係合状態となっておらず、ステップＳＴ７０でＮＯ判定された場合には、上記ディスコネクトスリーブアクチュエータ４８に対する係合指令信号を継続して発信する（ステップＳＴ６９）。
【０１５０】
ディスコネクトスリーブ４７が係合状態となり、ステップＳＴ７０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ７１に移り、モータジェネレータ２の走行トルク制御を実行する。この走行トルク制御は、上記アクセル開度センサ６５により検出されるアクセル開度や、車速センサ６７により検出される車速に応じて決定される要求トルクが出力されるようにモータジェネレータ２を制御する。
【０１５１】
以上の動作により、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え動作が完了する。
【０１５２】
本実施形態にあっても、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させることが可能となっている。このため、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【０１５３】
また、本実施形態では、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいて、クラッチ機構３９によりサンギヤＳの回転を制限することでキャリアＣＡの回転に対する反力が得られるようにしてリングギヤＲに対して回転駆動力が伝達されるようにしている。つまり、駆動力の抜け（後輪５Ｌ，５Ｒ側へ駆動力が伝わらない状態）を防止することができる。このため、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにおいても良好な走行性能を確保することが可能である。
【０１５４】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態も、後輪駆動ベースの四輪駆動車に対して本発明に係る動力伝達装置を適用した場合について説明する。また、本実施形態における動力伝達装置は、トランスファ３の構成が上述した第１実施形態のものと異なっている。従って、本実施形態でも、上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
【０１５５】
図１９は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置１を模式的に示す図である。この図１９に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１のトランスファ３は、ダブルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を備えている。
【０１５６】
本実施形態に係る動力伝達装置１のトランスファ３の遊星歯車機構３０は、外歯歯車で成るサンギヤＳと、このサンギヤＳと同心円上に配置された内歯歯車で成るリングギヤＲと、上記サンギヤＳに噛み合う複数のインナピニオンギヤＰ１と、このインナピニオンギヤＰ１及びリングギヤＲに噛み合う複数のアウタピニオンギヤＰ２と、これら複数のピニオンギヤＰ１，Ｐ２を自転且つ公転自在に保持するキャリアＣＡとを備え、これらサンギヤＳ、リングギヤＲ及びキャリアＣＡを回転要素（第１〜第３の回転要素）として差動作用を行う構成とされている。本実施形態では、リングギヤＲが本発明でいう第２回転要素となり、キャリアＣＡが本発明でいう第１回転要素となり、サンギヤＳが本発明でいう第３回転要素となっている。
【０１５７】
この遊星歯車機構３０のリングギヤ（第２回転要素）Ｒには上記モータジェネレータ２の出力軸２６が回転一体に連結されている。また、遊星歯車機構３０のキャリア（第１回転要素）ＣＡには、リヤプロペラシャフト５１が挿通される筒状のスリーブ部材（筒状部材）３１が、回転一体に連結されている。そして、遊星歯車機構３０のサンギヤ（第３回転要素）Ｓには上記リヤプロペラシャフト５１が回転一体に連結されている。
【０１５８】
その他の構成は、上述した第１実施形態のものと略同一である。尚、本実施形態では、上記二輪駆動用ピース３３、ロック用ピース３４、ロック用スリーブ３５は遊星歯車機構３０に対して車体後方側に配設されている。
【０１５９】
−車両走行モード−
次に、本実施形態における車両（四輪駆動車）の走行モードについて説明する。
【０１６０】
本実施形態に係る四輪駆動車は、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態と、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態とが切り換え可能となっている。以下、具体的に説明する。
【０１６１】
＜４ＷＤ−Ｌｏモード＞
図１９は、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態を示している。この４ＷＤ−Ｌｏモードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態（各係合プレート４５ａ，４５ｂの両方に係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、キャリアＣＡがリングギヤＲに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲからキャリアＣＡ及びサンギヤＳに分配される。このため、リングギヤＲに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、リングギヤＲに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、キャリアＣＡ、スリーブ部材３１、ドライブスプロケット３２、チェーン４３、ドリブンスプロケット４２、フロントプロペラシャフト４１、フロントディファレンシャルギヤ４４、各フロントドライブシャフト４５Ｌ，４５Ｒを経て各前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される。これにより、４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行が行われる。
【０１６２】
図２０は、この４ＷＤ−Ｌｏモードでの走行状態における共線図である。この共線図では縦軸が回転数を現しており、各矢印の長さがトルクの大きさを現している。また、図中左側から順にサンギヤＳの回転数（リヤプロペラシャフト５１の回転数に一致：リヤ出力）、リングギヤＲの回転数（モータジェネレータ２の出力軸２６の回転数に一致：入力）、右側の前輪４Ｒの回転数（右フロント出力）、キャリアＣＡの回転数（フロントプロペラシャフト４１の回転数に一致：フロント出力）、左側の前輪４Ｌの回転数（左フロント出力）となっている。尚、図中のρはサンギヤＳとリングギヤＲとのギヤ比であり、モータジェネレータ２の出力トルクＴINに対して、サンギヤＳ（リヤ出力）には「ρＴIN」のトルクが、キャリアＣＡ（フロント出力）には「（１−ρ）ＴIN」のトルクが与えられることになる。また、図中に破線で示す矢印は、キャリアＣＡ（フロント出力）に与えられたトルク「（１−ρ）ＴIN」が振り分けられて左右の前輪４Ｌ，４Ｒに与えられるトルクを示し、図中に一点鎖線で示す矢印は、キャリアＣＡ（フロント出力）に作用する反力を示している。
【０１６３】
このように、モータジェネレータ２の回転数（ＮIN）に略一致した回転数でリヤプロペラシャフト５１（リヤ出力）及びフロントプロペラシャフト４１（フロント出力）が回転し、前後輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒの全てが駆動輪となる四輪駆動状態で、且つ低速モード（モータジェネレータ２の回転数を増速することなく出力するモード）での走行状態となる。
【０１６４】
＜２ＷＤ−Ｈｉモード＞
図２３は、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態を示している。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、ロック用スリーブ３５が係合状態（ロック用ピース３４及び二輪駆動用ピース３３の両方に係合した状態）であり、ディスコネクト機構４６のディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、キャリアＣＡが車体側に固定されて回転不能となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲからサンギヤＳに伝達される。この際、キャリアＣＡが車体側に固定されていることでサンギヤＳの回転に対する反力が得られ、サンギヤＳに対して効果的に回転駆動力が伝達される。このため、リングギヤＲに入力されたモータジェネレータ２からの回転駆動力は、サンギヤＳ、リヤプロペラシャフト５１、リヤディファレンシャルギヤ５２、各リヤドライブシャフト５３Ｌ，５３Ｒを経て各後輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、キャリアＣＡは固定されているため、フロントプロペラシャフト４１側への回転駆動力の伝達は行われず、各前輪４Ｌ，４Ｒは駆動輪とはならない。また、この場合、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態となっており、フロントディファレンシャルギヤ４４と右側の前輪４Ｒとは切り離されている。このため、各前輪４Ｌ，４Ｒは、車両の走行に伴って走行方向（順方向）に回転している。また、キャリアＣＡが固定され、フロントプロペラシャフト４１の回転が停止していることに伴い、フロントディファレンシャルギヤ４４のデフケース４４ａの回転も停止している。この場合、フロントディファレンシャルギヤ４４では、各サイドギヤ４４ｄ，４４ｄが互いに逆方向に回転することになる。つまり、フロントドライブシャフト４５Ｒのうち内側フロントドライブシャフト４５Ｒａは各前輪４Ｌ，４Ｒの回転方向とは逆方向に回転している。これにより、２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行が行われる。
【０１６５】
図２４は、この２ＷＤ−Ｈｉモードでの走行状態における共線図である。この２ＷＤ−Ｈｉモードでは、キャリアＣＡが固定されているため、フロント出力の回転数は「０」となっている。これに対し、サンギヤＳ（リヤ出力）の回転数ＮRはリングギヤＲ（入力）の回転数ＮINに対して高くなっている。つまり、モータジェネレータ２の回転数（入力回転数）に対しサンギヤＳの回転数（リヤ出力回転数）が高くなる増速機能が発揮されることになる。このように、モータジェネレータ２の回転数ＮINに対してサンギヤＳの回転数ＮRを高くしながら（増速しながら）リヤプロペラシャフト５１が回転し、後輪５Ｌ，５Ｒを駆動輪とする二輪駆動状態で、且つ高速モードでの走行状態となる。
【０１６６】
−車両走行状態の切り換え動作−
次に、上述した４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとの切り換え動作について説明する。この切り換え動作は、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７の動作（ロック用スリーブアクチュエータ３６の動作及びディスコネクトスリーブアクチュエータ４８の動作）により行われる。この場合、４ＷＤ−Ｌｏモードから２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、先ず、ディスコネクトスリーブ４７が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ロック用スリーブ３５が解放状態から係合状態に切り換えられることになる。逆に、２ＷＤ−Ｈｉモードから４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、先ず、ロック用スリーブ３５が係合状態から解放状態に切り換えられた後に、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態から係合状態に切り換えられることになる（本発明における駆動モード切り換え手段によるモード切り換え動作）。以下、具体的に説明する。
【０１６７】
＜４ＷＤ−２ＷＤ切換モード＞
図２１は、モード切り換え途中である４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの動力伝達装置を模式的に示す図である。この図２１に示すように、４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでは、ロック用スリーブ３５が解放状態（ロック用ピース３４のみに係合した状態）であり、ディスコネクトスリーブ４７が解放状態（内側係合プレート４５ａのみに係合した状態）となっている。つまり、トランスファ３にあっては、キャリアＣＡがリングギヤＲに対して相対回転可能な状態となり、モータジェネレータ２からの回転駆動力は、リングギヤＲからサンギヤＳ及びキャリアＣＡに分配される。
【０１６８】
図２２は、この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードでの共線図である。この４ＷＤ−２ＷＤ切換モードにあっては、２ＷＤ−Ｈｉモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数を低下させる制御を実行し、リングギヤＲの回転数（入力回転数）を低下させることでキャリアＣＡの回転数（フロント出力回転数）を「０」に向けて低下させていく。つまり、サンギヤＳ（リヤ出力）の回転数や左フロント出力回転数を低下させることなく（実際には、路面の走行抵抗により徐々に低下している）、キャリアＣＡの回転数（フロント出力回転数）を低下させていく。このようにキャリアＣＡの回転数を低下させることにより、解放状態にあるロック用スリーブ３５が二輪駆動用ピース３３のスプラインに嵌合可能な状態にする。一方、４ＷＤ−Ｌｏモードへの切り換え時には、モータジェネレータ２の回転数を上昇させる制御を実行し、リングギヤＲの回転数（入力回転数）を上昇させることでキャリアＣＡの回転数（フロント出力回転数）を上昇させ、右フロント出力回転数（内側フロントドライブシャフト４５Ｒａの回転数ＮFR）を左フロント出力回転数ＮFL（外側フロントドライブシャフト４５Ｒｂの回転数に一致）に近付けていく。このように右フロント出力回転数を上昇させることにより、解放状態にあるディスコネクトスリーブ４７が外側係合プレート４５ｂのスプラインに係合可能な状態にする。
【０１６９】
尚、これら切り換え動作の手順は上述した第１実施形態において、図８及び図９のフローチャートを用いて説明した場合と略同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１７０】
本実施形態の場合にも、上記ロック用スリーブ３５及びディスコネクトスリーブ４７のスライド移動位置に応じて、４ＷＤ−Ｌｏモードと２ＷＤ−Ｈｉモードとが切り換え可能となっている。つまり、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り換え機能、及び、高速レンジと低速レンジとの切り換え機能を一つの機構によって両立させることが可能となっている。このため、動力分配機構と副変速機とを個別の機構として配設する必要がなくなり、その結果、構成の簡素化や小型化を図ることが可能である。また、構成の簡素化に伴う製造コストの低廉化を図ることもできる。
【０１７１】
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態は駆動源としてモータジェネレータ２を採用していた。本発明はこれに限らず、内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）を駆動源とする四輪駆動車や、内燃機関とモータジェネレータとを併用して駆動源とするハイブリッド四輪駆動車に対しても適用可能である。
【０１７２】
また、上述した各実施形態のうち、第１〜第３実施形態ではシングルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を採用し、第４実施形態ではダブルピニオンタイプの遊星歯車機構３０を採用していた。これらの使い分けとしては、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「リングギヤ歯数／（サンギヤ歯数＋リングギヤ歯数）」となり、ギヤ比ρを「０．５」付近に設定することが困難であるため、前輪側及び後輪側への各トルクを不等配分する場合に適用される。一方、ダブルピニオンタイプの遊星歯車機構は、ギヤ比ρが、「サンギヤ歯数／リングギヤ歯数」となるため、前輪側及び後輪側への各トルクを等配分する場合に適用される。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、２ＷＤ−Ｈｉモードと４ＷＤ−Ｌｏモードとを切り換え可能とする四輪駆動車において、構成の簡素化及び小型化を図るための構成に適用可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１ 動力伝達装置
２ モータジェネレータ（駆動源）
３ トランスファ
３０ 遊星歯車機構
４Ｌ，４Ｒ 前輪（主駆動輪、副駆動輪）
５Ｌ，５Ｒ 後輪（主駆動輪、副駆動輪）
Ｒ リングギヤ（第１回転要素、第２回転要素）
ＣＡ キャリア（第２回転要素、第１回転要素）
Ｓ サンギヤ（第３回転要素）
３３ 二輪駆動用ピース
３４ ロック用ピース
３５ ロック用スリーブ（回転停止手段）
４４ フロントディファレンシャルギヤ（差動機構）
４５ａ，４５ｂ 係合プレート
４６ ディスコネクト機構（係合手段）
４７ ディスコネクトスリーブ
５２ リヤディファレンシャルギヤ（差動機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を主駆動輪と副駆動輪とに分配可能であり、駆動源からの駆動力を副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とが切り換え可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置において、
駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に配設された遊星歯車機構には、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の３つの回転要素が備えられており、
上記第２回転要素には上記駆動源が接続され、第１回転要素及び第３回転要素のうち一方の回転要素には主駆動輪が接続され、他方の回転要素には副駆動輪が接続されていると共に、この他方の回転要素を回転停止状態とする係合状態とこの他方の回転要素の回転を許容する解放状態との間で切り換え可能とされた回転停止手段が配設され、
上記他方の回転要素と副駆動輪との間には、トルク伝達を行う係合状態と、トルク伝達を遮断する解放状態との間で切り換え可能とされた係合手段が配設されており、
上記回転停止手段が解放状態で且つ上記係合手段が係合状態である場合には上記四輪駆動状態となる一方、上記回転停止手段が係合状態で且つ上記係合手段が解放状態である場合には、上記主駆動輪が接続された上記一方の回転要素が上記第２回転要素に対して回転速度が増速される二輪駆動状態となる構成とされていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記遊星歯車機構は、シングルピニオン型遊星歯車機構であり、
上記第１回転要素はリングギヤであり、上記第２回転要素はプラネタリキャリアであり、上記第３回転要素はサンギヤであることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記遊星歯車機構は、ダブルピニオン型遊星歯車機構であり、
上記第１回転要素はプラネタリキャリアであり、上記第２回転要素はリングギヤであり、上記第３回転要素はサンギヤであることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記係合手段は、左右の副駆動輪の差動を許容する差動機構と、一方の副駆動輪との間に設けられていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記回転停止手段及び上記係合手段の少なくとも一方は、多板クラッチで構成されていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一つに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記四輪駆動状態において、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させることによって二輪駆動状態に切り換え、二輪駆動状態において、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させることによって四輪駆動状態に切り換える駆動モード切り換え手段を備えていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項７】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り換え可能とする四輪駆動車の動力伝達方法であって、
上記四輪駆動状態での走行状態から二輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させる一方、
上記二輪駆動状態での走行状態から四輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達方法。
【請求項１】
駆動源からの駆動力を主駆動輪と副駆動輪とに分配可能であり、駆動源からの駆動力を副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とが切り換え可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置において、
駆動源からの駆動力を伝達する駆動力伝達経路上に配設された遊星歯車機構には、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の３つの回転要素が備えられており、
上記第２回転要素には上記駆動源が接続され、第１回転要素及び第３回転要素のうち一方の回転要素には主駆動輪が接続され、他方の回転要素には副駆動輪が接続されていると共に、この他方の回転要素を回転停止状態とする係合状態とこの他方の回転要素の回転を許容する解放状態との間で切り換え可能とされた回転停止手段が配設され、
上記他方の回転要素と副駆動輪との間には、トルク伝達を行う係合状態と、トルク伝達を遮断する解放状態との間で切り換え可能とされた係合手段が配設されており、
上記回転停止手段が解放状態で且つ上記係合手段が係合状態である場合には上記四輪駆動状態となる一方、上記回転停止手段が係合状態で且つ上記係合手段が解放状態である場合には、上記主駆動輪が接続された上記一方の回転要素が上記第２回転要素に対して回転速度が増速される二輪駆動状態となる構成とされていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記遊星歯車機構は、シングルピニオン型遊星歯車機構であり、
上記第１回転要素はリングギヤであり、上記第２回転要素はプラネタリキャリアであり、上記第３回転要素はサンギヤであることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記遊星歯車機構は、ダブルピニオン型遊星歯車機構であり、
上記第１回転要素はプラネタリキャリアであり、上記第２回転要素はリングギヤであり、上記第３回転要素はサンギヤであることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記係合手段は、左右の副駆動輪の差動を許容する差動機構と、一方の副駆動輪との間に設けられていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記回転停止手段及び上記係合手段の少なくとも一方は、多板クラッチで構成されていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一つに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記四輪駆動状態において、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させることによって二輪駆動状態に切り換え、二輪駆動状態において、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させることによって四輪駆動状態に切り換える駆動モード切り換え手段を備えていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項７】
請求項１記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り換え可能とする四輪駆動車の動力伝達方法であって、
上記四輪駆動状態での走行状態から二輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記係合手段を完全解放した後、上記回転停止手段を完全係合させる一方、
上記二輪駆動状態での走行状態から四輪駆動状態での走行状態に切り換える際、上記回転停止手段を完全解放した後、上記係合手段を完全係合させることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−１１１３９４（Ｐ２０１２−１１１３９４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３１１９（Ｐ２０１０−２６３１１９）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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