(57)【要約】【課題】走行時に車輪間に速度差がある場合であっても噛合式クラッチを非噛合状態から噛合状態に円滑に切り替えることができる４輪駆動車両を提供する。【解決手段】第１噛合式クラッチ２４を非噛合状態から噛合状態に切り替える時には、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとの回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結することができるので、第１噛合歯５０ａと第１噛合歯４２ｃとを噛み合わせる時に回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内になる。これにより、走行時に車輪間に速度差がある時であっても第１噛合式クラッチ２４を非噛合状態から噛合状態に円滑に切り替えることができる。【選択図】図７
2019188970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源から左右一対の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と前記駆動力源から左右一対の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択的に切り替え可能であり、前記２輪駆動状態では、前記４輪駆動状態において前記左右一対の副駆動輪へ駆動力を伝達するための動力伝達部材を、前記駆動力源および前記左右一対の副駆動輪からそれぞれ切り離すことのできるディスコネクト機能付４輪駆動車両であって、
前記左右一対の副駆動輪のそれぞれに連結された左右一対の制御カップリングと、前記左右一対の制御カップリングの間に配設され、それら左右一対の制御カップリングに連結された中央車軸と、前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路または前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する噛合式クラッチと、制御装置と、が備えられ、
前記噛合式クラッチは、前記駆動力源に動力伝達可能に連結された駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪に動力伝達可能に連結された副駆動輪側噛合歯とを備え、
前記駆動力源側噛合歯および前記副駆動輪側噛合歯には、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが接近してそれぞれの先端部が当接した場合において、前記駆動力源側噛合歯の回転速度が前記副駆動輪側噛合歯の回転速度よりも大きいときに、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが互いに噛み合うように片チャンファが形成されており、
前記制御装置は、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合わない非噛合状態から前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合う噛合状態に切り替える切替要求があったときにおいて、前記左右一対の制御カップリングの一方によって前記左右一対の副駆動輪の一方を前記中央車軸に連結させた場合における前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との第１回転速度差と、前記左右一対の制御カップリングの他方によって前記左右一対の副駆動輪の他方を前記中央車軸に連結させた場合における前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との第２回転速度差と、を演算し、
演算された前記第１回転速度差と前記第２回転速度差との少なくとも一方の回転速度差が予め設定された所定範囲内にある場合には、前記回転速度差が前記所定範囲内となる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結して、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替え、
演算された前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのいずれもが前記所定範囲内にない場合には、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替える切替を禁止する
ことを特徴とする４輪駆動車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのいずれもが前記所定範囲内にある場合は、予め定められた設定回転速度差と前記第１回転速度差との差、および前記設定回転速度差と前記第２回転速度差との差のうち小さいほうの差になるように前記第１回転速度差または前記第２回転速度差を選択して、その選択した回転速度差になる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結することを特徴とする請求項１の４輪駆動車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのいずれもが前記所定範囲内にない場合であっても、前記噛合式クラッチを緊急に前記非噛合状態から前記噛合状態へ切り替える必要があると判定される場合には、前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのうち大きい方の回転速度差になる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結することを特徴とする請求項１の４輪駆動車両。
【請求項４】
前記噛合式クラッチは、前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続し、
前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路には、その動力伝達経路を選択的に切断または接続する第１クラッチが設けられており、
前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結されると、前記噛合式クラッチを制御して前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を接続し、前記第１クラッチを制御して前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を接続することを特徴とする請求項１から３のいずれか１の４輪駆動車両。
【請求項５】
前記第１クラッチには、前記動力伝達部材に動力伝達可能に連結された第１回転部材の回転速度と前記中央車軸に動力伝達可能に連結された第２回転部材の回転速度とを同期させる第１同期機構が備えられており、
前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結され、前記第１同期機構によって前記第１回転部材の回転速度と前記第２回転部材の回転速度とが同期させられると、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替えることを特徴とする請求項４の４輪駆動車両。
【請求項６】
前記噛合式クラッチは、前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続し、
前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路には、その動力伝達経路を選択的に切断または接続する第２クラッチが設けられており、
前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結されると、前記噛合式クラッチを制御して前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を接続し、前記第２クラッチを制御して前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を接続することを特徴とする請求項１から３のいずれか１の４輪駆動車両。
【請求項７】
前記第２クラッチには、前記駆動力源に動力伝達可能に連結された第３回転部材の回転速度と前記動力伝達部材に動力伝達可能に連結された第４回転部材の回転速度とを同期させる第２同期機構が備えられており、
前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結され、前記第２同期機構によって前記第３回転部材の回転速度と前記第４回転部材の回転速度とが同期させられると、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替えることを特徴とする請求項６の４輪駆動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噛合式クラッチを非噛合状態と噛合状態とに切り替えることによって、駆動力源から左右一対の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と前記駆動力源から左右一対の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とを選択的に切り替える４輪駆動車両に関し、走行時に車輪間に速度差がある時でも前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態へ円滑に切り替えることができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（ａ）駆動力源から左右一対の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と前記駆動力源から左右一対の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択的に切り替え可能な４輪駆動車両において、（ｂ）前記２輪駆動状態では、前記４輪駆動状態において前記左右一対の副駆動輪へ駆動力を伝達するための動力伝達部材を、前記駆動力源および前記左右一対の副駆動輪からそれぞれ切り離すことのできるディスコネクト機能付４輪駆動車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された４輪駆動車両がそれである。なお、特許文献１の４輪駆動車両には、前記左右一対の副駆動輪のそれぞれに連結された左右一対の制御カップリングと、前記左右一対の制御カップリングの間に配設されそれら左右一対の制御カップリングに連結された中央車軸と、前記中央車軸と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する噛合式クラッチと、が備えられており、前記噛合式クラッチに設けられ互いに噛み合う駆動力源側噛合歯と副駆動輪側噛合歯には、それぞれ片チャンファが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のような４輪駆動車両では、前記噛合式クラッチの前記駆動力源側噛合歯および前記副駆動輪側噛合歯に、前記動力伝達部材の回転速度が前記中央車軸の回転速度よりも大きいときに、すなわち前記駆動力源側噛合歯の回転速度が前記副駆動輪側噛合歯の回転速度よりも大きいときに、互いに噛み合うように片チャンファを形成すると、走行時に車輪間に速度差がある時に前記噛合式クラッチにおいて前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合わない非噛合状態から前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合う噛合状態に円滑に切り替えることができない場合がある。走行時に車輪間に速度差がある時例えば車両旋回時には、前記左右一対の副駆動輪の外輪側の副駆動輪の回転速度に対する前記動力伝達部材の回転速度の第１回転速度差が直進時に比べて小さく若しくは負になり、前記左右一対の副駆動輪の内輪側の副駆動輪の回転速度に対する前記動力伝達部材の回転速度の第２回転速度差が直進時に比べて大きくなる。このため、車両旋回時に、前記左右一対の制御カップリングの外輪側の制御カップリングを選択して前記外輪側の副駆動輪を前記中央車軸に連結すると、例えば前記第１回転速度差が負になる場合には、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替えることができないことがある。また、車両旋回時に、前記左右一対の制御カップリングの内輪側の制御カップリングを選択して前記内輪側の副駆動輪を前記中央車軸に連結すると、例えば前記第２回転速度差が比較的大きくなっている場合には、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替える際に運転者に分かる程度の切替音が発生してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、走行時に車輪間に速度差がある場合であっても噛合式クラッチを非噛合状態から噛合状態に円滑に切り替えることができる４輪駆動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動力源から左右一対の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と前記駆動力源から左右一対の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択的に切り替え可能であり、前記２輪駆動状態では、前記４輪駆動状態において前記左右一対の副駆動輪へ駆動力を伝達するための動力伝達部材を、前記駆動力源および前記左右一対の副駆動輪からそれぞれ切り離すことのできるディスコネクト機能付４輪駆動車両であって、（ｂ）前記左右一対の副駆動輪のそれぞれに連結された左右一対の制御カップリングと、前記左右一対の制御カップリングの間に配設され、それら左右一対の制御カップリングに連結された中央車軸と、前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路または前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する噛合式クラッチと、制御装置と、が備えられ、（ｃ）前記噛合式クラッチは、前記駆動力源に動力伝達可能に連結された駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪に動力伝達可能に連結された副駆動輪側噛合歯とを備え、（ｄ）前記駆動力源側噛合歯および前記副駆動輪側噛合歯には、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが接近してそれぞれの先端部が当接した場合において、前記駆動力源側噛合歯の回転速度が前記副駆動輪側噛合歯の回転速度よりも大きいときに、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが互いに噛み合うように片チャンファが形成されており、（ｅ）前記制御装置は、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合わない非噛合状態から前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合う噛合状態に切り替える切替要求があったときにおいて、前記左右一対の制御カップリングの一方によって前記左右一対の副駆動輪の一方を前記中央車軸に連結させた場合における前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との第１回転速度差と、前記左右一対の制御カップリングの他方によって前記左右一対の副駆動輪の他方を前記中央車軸に連結させた場合における前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との第２回転速度差と、を演算し、（ｆ）演算された前記第１回転速度差と前記第２回転速度差との少なくとも一方の回転速度差が予め設定された所定範囲内にある場合には、前記回転速度差が前記所定範囲内となる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結して、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替え、（ｇ）演算された前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのいずれもが前記所定範囲内にない場合には、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替える切替を禁止することにある。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、（ｅ）前記制御装置は、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合わない非噛合状態から前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とが噛み合う噛合状態に切り替える切替要求があったときにおいて、前記左右一対の制御カップリングの一方によって前記左右一対の副駆動輪の一方を前記中央車軸に連結させた場合における前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との第１回転速度差と、前記左右一対の制御カップリングの他方によって前記左右一対の副駆動輪の他方を前記中央車軸に連結させた場合における前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との第２回転速度差と、を演算し、（ｆ）演算された前記第１回転速度差と前記第２回転速度差との少なくとも一方の回転速度差が予め設定された所定範囲内にある場合には、前記回転速度差が前記所定範囲内となる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結して、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替え、（ｇ）演算された前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのいずれもが前記所定範囲内にない場合には、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替える切替を禁止する。このため、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替える時には、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との回転速度差が前記所定範囲内となる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結することができるので、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯とを噛み合わせる時に前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との回転速度差が、前記所定範囲内になり前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に円滑に切り替えることが可能な回転速度差となる。これにより、走行時に車輪間に速度差がある時であっても前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に円滑に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が好適に適用された４輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。
【図２】図１の４輪駆動車両に設けられたトランスファの構成を説明する断面図である。
【図３】図２に示すトランスファに設けられた第１ラチェット機構を説明する図であり、図４に示す後輪用駆動力配分ユニットに設けられた第２ラチェット機構も説明する図である。
【図４】図１の４輪駆動車両に設けられた後輪用駆動力配分ユニットの一部の構成を説明する断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ視断面図である。
【図６】図１の４輪駆動車両の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図６の電子制御装置に備えられた４ＷＤ切替判定部および車輪選択部で用いられるマップの一例を示す図である。
【図８】図７のマップにおいて第１外輪線から第４外輪線と第１内輪線から第４内輪線とが示された図である。
【図９】図７のマップにおいて第１径差線から第７径差線が示された図である。
【図１０】図１の電子制御装置において、２輪駆動走行中において２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられるまでの作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャートに示すＳ７が実行された場合、すなわち２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替える切替制御シーケンスが実行された場合のタイムチャートを示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例すなわち実施例２を示す図であり、４輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。
【図１３】図１２の４輪駆動車両に設けられたトランスファの構成を説明する断面図である。
【図１４】図１２の４輪駆動車両に設けられた後輪用駆動力配分ユニットの一部の構成を説明する断面図である。
【図１５】図１４のXV−XV視断面図である。
【図１６】図１２の４輪駆動車両の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図１７】図１６の電子制御装置に備えられた４ＷＤ切替判定部および車輪選択部で用いられるマップの一例を示す図である。
【図１８】図１２の電子制御装置において、２輪駆動走行中において２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられるまでの作動の一例を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の他の実施例すなわち実施例３を示す図であり、４輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。
【図２０】図１９の４輪駆動車両の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態において、前記制御装置は、前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのいずれもが前記所定範囲内にある場合は、予め定められた設定回転速度差と前記第１回転速度差との差、および前記設定回転速度差と前記第２回転速度差との差のうち小さいほうの差になるように前記第１回転速度差または前記第２回転速度差を選択して、その選択した回転速度差になる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結する。このため、前記駆動力源側噛合歯と前記副駆動輪側噛合歯との回転速度差が前記設定回転速度差に比較的近い前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結することができるので、車両の旋回走行時に前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態により円滑に切り替えることができる。
【００１０】
また、本発明の一実施形態において、前記制御装置は、前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのいずれもが前記所定範囲内にない場合であっても、前記噛合式クラッチを緊急に前記非噛合状態から前記噛合状態へ切り替える必要があると判定される場合には、前記第１回転速度差と前記第２回転速度差とのうち大きい方の回転速度差になる前記副駆動輪を前記制御カップリングによって前記中央車軸に連結する。このため、前記噛合式クラッチを緊急に前記非噛合状態から前記噛合状態へ切り替える必要がある場合に、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替えることができる。
【００１１】
また、本発明の一実施形態において、（ａ）前記噛合式クラッチは、前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続し、（ｂ）前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路には、その動力伝達経路を選択的に切断または接続する第１クラッチが設けられており、（ｃ）前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結されると、前記噛合式クラッチを制御して前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を接続し、前記第１クラッチを制御して前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を接続する。このため、走行時に車輪間に速度差がある時であっても前記４輪駆動車両を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えることができる。
【００１２】
また、本発明の一実施形態において、（ａ）前記第１クラッチには、前記動力伝達部材に動力伝達可能に連結された第１回転部材の回転速度と前記中央車軸に動力伝達可能に連結された第２回転部材の回転速度とを同期させる第１同期機構が備えられており、（ｂ）前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結され、前記第１同期機構によって前記第１回転部材の回転速度と前記第２回転部材の回転速度とが同期させられると、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替える。このため、走行時に車輪間に速度差がある時であっても前記４輪駆動車両を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態により円滑に切り替えることができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態において、（ａ）前記噛合式クラッチは、前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続し、（ｂ）前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路には、その動力伝達経路を選択的に切断または接続する第２クラッチが設けられており、（ｃ）前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結されると、前記噛合式クラッチを制御して前記動力伝達部材と前記中央車軸との間の動力伝達経路を接続し、前記第２クラッチを制御して前記駆動力源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を接続する。このため、走行時に車輪間に速度差がある時であっても前記４輪駆動車両を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えることができる。
【００１４】
また、本発明の一実施形態において、（ａ）前記第２クラッチには、前記駆動力源に動力伝達可能に連結された第３回転部材の回転速度と前記動力伝達部材に動力伝達可能に連結された第４回転部材の回転速度とを同期させる第２同期機構が備えられており、（ｂ）前記制御装置は、前記制御カップリングによって前記副駆動輪が前記中央車軸に連結され、前記第２同期機構によって前記第３回転部材の回転速度と前記第４回転部材の回転速度とが同期させられると、前記噛合式クラッチを前記非噛合状態から前記噛合状態に切り替える。このため、走行時に車輪間に速度差がある時であっても前記４輪駆動車両を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態により円滑に切り替えることができる。
【００１５】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明が好適に適用された４輪駆動車両１０の構成を概略的に説明する骨子図である。図１において、４輪駆動車両１０は、エンジン１２を駆動力源とし、そのエンジン１２の駆動力を主駆動輪に対応する左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達する第１の動力伝達経路と、エンジン１２の駆動力を副駆動輪に対応する左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒに伝達する第２の動力伝達経路とを備えているＦＦベースの４輪駆動装置を備えている。この４輪駆動車両１０の２輪駆動状態では、エンジン１２から自動変速機１８を介して伝達された駆動力が前輪用駆動力配分ユニット２０および左右一対の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒを通り左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される。この２輪駆動状態では、少なくとも第１噛合式クラッチ（噛合式クラッチ）２４が解放され、トランスファ２６、プロペラシャフト（動力伝達部材）２８、後輪用駆動力配分ユニット３０、および後輪１６Ｌ、１６Ｒへはエンジン１２からの駆動力が伝達されない。しかし、４輪駆動状態では、上記２輪駆動状態に加えて、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ（第１クラッチ）３２が共に係合されるとともに、左制御カップリング（制御カップリング）３４Ｌにより後輪車軸３６Ｌおよび後輪１６Ｌへの伝達トルクが制御され、且つ右制御カップリング（制御カップリング）３４Ｒにより後輪車軸３６Ｒおよび後輪１６Ｒへの伝達トルクが制御されるようになっている。なお、図１では図示されていないが、エンジン１２と自動変速機１８との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータ或いはクラッチが設けられている。
【００１７】
差動歯車装置から構成される前輪用駆動力配分ユニット２０は、図１に示すように、第１回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に設けられ、自動変速機１８の出力歯車１８ａに噛み合うリングギヤ２０ｒと、リングギヤ２０ｒに固定されたデフケース（デファレンシャルケース）２０ｃと、デフケース２０ｃ内に収容された差動歯車機構２０ｄと、を備えている。このように構成された前輪用駆動力配分ユニット２０では、リングギヤ２０ｒにエンジン１２からの駆動力が伝達されると、左右の前輪車軸２２Ｌ、２２Ｒの差回転を許容しつつ前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達する。なお、デフケース２０ｃには、トランスファ２６に設けられた入力軸３８の軸端部に形成された第１外周スプライン歯３８ａと嵌合する内周噛合歯２０ａが形成されている。これにより、エンジン１２からデフケース２０ｃを介して左右の前輪１４Ｌおよび１４Ｒへ伝達する駆動力の一部が、入力軸３８を介してトランスファ２６に入力されるようになっている。
【００１８】
トランスファ２６は、図１および図２に示すように、円筒状の入力軸３８と、プロペラシャフト２８の前輪１４Ｌ、１４Ｒ側の端部に連結されたドリブンピニオン４０（図１参照）に噛み合う円筒状の第１リングギヤ４２と、エンジン１２からプロペラシャフト２８への動力伝達経路において、エンジン１２に動力伝達可能に連結された入力軸３８とプロペラシャフト２８に動力伝達可能に連結された第１リングギヤ４２との間を選択的に切断または接続する第１噛合式クラッチ２４と、を備えている。トランスファ２６では、第１噛合式クラッチ２４が係合して入力軸３８と第１リングギヤ４２との間の動力伝達経路が接続されると、エンジン１２から左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の一部が、プロペラシャフト２８を介して左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ出力されるようになっている。
【００１９】
円筒状の第１リングギヤ４２は、図２に示すように、例えば斜歯又はハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、その第１リングギヤ４２の内周部から前輪１４Ｒ側に略円筒状に突出する軸部４２ａが形成されている。また、円筒状の第１リングギヤ４２は、第１ユニットケース４４内に設けられた軸受４６を介して第１ユニットケース４４により軸部４２ａが支持されることによって第１回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に片持状に支持されている。
【００２０】
円筒状の入力軸３８は、図２に示すように、円筒状の第１リングギヤ４２の内側を貫通して、その入力軸３８の一部が第１リングギヤ４２の内側に配置されている。また、円筒状の入力軸３８は、第１ユニットケース４４内に設けられた一対の軸受４８ａ、４８ｂを介して第１ユニットケース４４に両端部が支持されることによって、入力軸３８が第１回転軸線Ｃ１まわりに回動可能にすなわち入力軸３８が第１リングギヤ４２と同心に回転可能に支持されている。また、円筒状の入力軸３８には、入力軸３８の前輪１４Ｌ側の端部の外周面に形成された第１外周スプライン歯３８ａと、入力軸３８の中央部の外周面に形成された第２外周スプライン歯３８ｂと、入力軸３８の前輪１４Ｒ側の端部の外周面に形成された第３外周スプライン歯３８ｃと、が形成されている。
【００２１】
第１噛合式クラッチ２４には、図２に示すように、第１リングギヤ４２の軸部４２ａの前輪１４Ｌ側の側面４２ｂに形成された複数の第１噛合歯（副駆動輪側噛合歯）４２ｃと、第１回転軸線Ｃ１方向に移動することにより第１噛合歯４２ｃとの噛み合いが可能な複数の第１噛合歯（駆動力源側噛合歯）５０ａが形成された円筒状の第１可動スリーブ５０と、第１可動スリーブ５０を第１回転軸線Ｃ１方向に移動させて、第１可動スリーブ５０を第１噛合位置と第１非噛合位置とに移動させる第１移動機構５２と、が備えられている。なお、前記第１噛合位置は、第１可動スリーブ５０が第１回転軸線Ｃ１方向に移動し第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａが第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃと噛み合う位置であり、前記第１噛合位置では、第１リングギヤ４２と入力軸３８との相対回転が不能となり、第１噛合式クラッチ２４が係合させられる。また、前記第１非噛合位置は、第１可動スリーブ５０が第１回転軸線Ｃ１方向に移動し第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａが第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃと噛み合わない位置であり、前記第１非噛合位置では、第１リングギヤ４２と入力軸３８との相対回転が可能となり、第１噛合式クラッチ２４が解放させられる。また、第１可動スリーブ５０には、入力軸３８に対して第１回転軸線Ｃ１まわりの相対回転が不能且つ入力軸３８に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動が可能にその入力軸３８に形成された第２外周スプライン歯３８ｂに噛み合う内周噛合歯５０ｂが形成されている。
【００２２】
第１移動機構５２には、図２に示すように、第１ボールカム５４と、第１アクチュエータ５６と、第１スプリング５８と、第１ラチェット機構６０と、が備えられている。第１アクチュエータ５６は、第１補助クラッチ６２とその第１補助クラッチ６２に回転制動トルクを発生させる第１電磁コイル６４とを備えており、第１アクチュエータ５６は第１ユニットケース４４に一体的に固定されている。第１ボールカム５４は、第１アクチュエータ５６により第１補助クラッチ６２を介して後述する環状の第２カム部材６６に回転制動トルクが発生させられると、入力軸３８の回転力を入力軸３８の第１回転軸線Ｃ１方向の推力に変換する装置である。第１ラチェット機構６０は、第１ボールカム５４により変換された推力によって第１回転軸線Ｃ１方向に移動させられた第１可動スリーブ５０の移動位置を保持する。第１スプリング５８は、軸受４８ａと第１可動スリーブ５０との間に介在されており、第１スプリング５８は、第１可動スリーブ５０を前記第１非噛合位置から前記第１噛合位置に向かって常時付勢すなわち第１可動スリーブ５０を第１回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側に常時付勢する。このため、第１移動機構５２では、第１アクチュエータ５６において第１電磁コイル６４と第１補助クラッチ６２とによって第２カム部材６６に回転制動トルクを付与すると、第１ボールカム５４の後述する第１カム部材６８に第１回転軸線Ｃ１方向の推力が発生させられて、第１カム部材６８によって第１ラチェット機構６０を介して第１可動スリーブ５０を第１スプリング５８の付勢力に抗して第１回転軸線Ｃ１方向に移動させる。
【００２３】
第１ラチェット機構６０は、図２に示すように、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４が円板状の可動片７０を吸着したり可動片７０を吸着しないことにより第１ボールカム５４によって所定のストロークで第１回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられる環状の第１ピストン６８ａと、入力軸３８に対して相対回転可能に設けられ、第１回転軸線Ｃ１方向に移動する第１ピストン６８ａによって第１スプリング５８の付勢力に抗して第１回転軸線Ｃ１方向に移動させられる環状の第２ピストン７２と、掛止歯７４ａ（図３参照）を有して入力軸３８に対して相対回転不能且つ入力軸３８に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動が不能に設けられ、その掛止歯７４ａで第１ピストン６８ａにより移動させられた第２ピストン７２を掛け止める環状のホルダー７４と、を備えている。第１ラチェット機構６０では、第１ピストン６８ａが第１回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられることで、第２ピストン７２によって第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置へ第１スプリング５８の付勢力に抗して移動させられ、第２ピストン７２がホルダー７４の掛止歯７４ａに掛け止められる。そして、さらに、第１ピストン６８ａが第１回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられると、第２ピストン７２がホルダー７４の掛止歯７４ａから掛け外されて第１スプリング５８の付勢力によって第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置へ移動させられる。なお、第１ボールカム５４の第１カム部材６８には、図２に示すように、第１ラチェット機構６０の第１ピストン６８ａが一体に設けられており、第１ラチェット機構６０は、第１ボールカム５４の第２カム部材６６と第１可動スリーブ５０との間に配設されている。
【００２４】
第１ボールカム５４は、図２に示すように、第１ラチェット機構６０の第２ピストン７２と軸受４８ｂとの間において第１回転軸線Ｃ１方向で重なるように介挿された環状の一対の第１カム部材６８および第２カム部材６６と、第１カム部材６８に形成されたカム面６８ｂと第２カム部材６６に形成されたカム面６６ａとに挟まれた複数個の球状転動体７６と、を備えており、第１ボールカム５４では、第１カム部材６８と第２カム部材６６とが相対回転させられると、第１カム部材６８と第２カム部材６６とが第１回転軸線Ｃ１方向に離隔させられる。なお、第１カム部材６８および第２カム部材６６に形成された一対のカム面６８ｂ、６６ａは、それら第１カム部材６８と第２カム部材６６とにおいて周方向の複数箇所（たとえば３箇所）に形成され、周方向で第１回転軸線Ｃ１方向における深さが変化する互いに対向する溝状の面である。これによって、第１ボールカム５４により第１カム部材６８すなわち第１ピストン６８ａが第１回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｌ側、前輪１４Ｒ側へ１回往復移動させられると、図２に示す第１回転軸線Ｃ１に対して上側すなわちエンジン１２側のトランスファ２６に示すように、第１可動スリーブ５０が第１ラチェット機構６０を介して前記第１非噛合位置へ第１スプリング５８の付勢力に抗して移動させられる。そして、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとの噛み合いが解かれて第１噛合式クラッチ２４が解放する。また、第１ボールカム５４によって第１ピストン６８ａが２回往復移動すなわち第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置に配置された状態でさらに第１ピストン６８ａが１回往復移動させられると、図示しないが、第２ピストン７０がホルダー７４の掛止歯７４ａから掛け外され第１可動スリーブ５０が第１スプリング５８の付勢力によって前記第１噛合位置へ移動させられる。そして、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとが噛み合わされ第１噛合式クラッチ２４が係合する。
【００２５】
また、第１アクチュエータ５６において第１電磁コイル６４と可動片７０との間には、図２に示すように、第１電磁コイル６４と可動片７０との間に配設され、第１ユニットケース４４に対して第１回転軸線Ｃ１まわり回転が不能且つ第１ユニットケース４４に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動が可能に第１ユニットケース４４に形成された内周スプライン歯４４ａに係合する円板状の一対の第１摩擦板７８、８０と、一対の第１摩擦板７８、８０の間に配設され、第２カム部材６６に対して第１回転軸線Ｃ１まわりの回転が不能且つ第２カム部材６６に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動が可能に第２カム部材６６に形成された外周スプライン歯６６ｂに係合する円板状の第２摩擦板８２と、を有する第１補助クラッチ６２が備えられている。なお、環状の第１カム部材６８と環状の第２カム部材６６との間の周方向の複数箇所に形成された凹溝状のカム面６８ｂ、６６ａは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面６８ｂ、６６ａの間の第１回転軸線Ｃ１方向における距離が短くなるように傾斜している。また、第１カム部材６８の内周面には、入力軸３８に対して相対回転不能且つ入力軸３８に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動可能に入力軸３８に形成された第３外周スプライン歯３８ｃに噛み合う内周噛合歯６８ｃが形成されている。
【００２６】
上記のように構成された、第１アクチュエータ５６である第１電磁コイル６４および第１補助クラッチ６２と第１ボールカム５４とでは、例えば、車両走行中で入力軸３８が回転している状態において、後述する電子制御装置（制御装置）１００（図１参照）から第１電磁コイル６４に第１駆動電流Ｉ１（Ａ）が供給されて第１電磁コイル６４によって可動片７０が吸着されると、可動片７０によって第１補助クラッチ６２の第１摩擦板７８、８０および第２摩擦板８２が可動片７０と第１電磁コイル６４との間で挟圧されて第２摩擦板８２に回転制動トルクが伝達される。すなわち、第１電磁コイル６４によって可動片７０が吸着されると第１補助クラッチ６２の第２摩擦板８２を介して第２カム部材６６に回転制動トルクが伝達される。このため、前記回転制動トルクによってそれら第１カム部材６８と第２カム部材６６とが相対回転し、第１カム部材６８に一体に形成された第１ピストン６８ａは、球状転動体７６を介して第２カム部材６６に対して第１回転軸線Ｃ１方向において第１スプリング５８の付勢力に抗して前輪１４Ｌ側へ移動し、入力軸３８の回転力が第１回転軸線Ｃ１方向の推力に変換される。また、電子制御装置１００から第１電磁コイル６４に第１駆動電流Ｉ１（Ａ）が供給されず第１電磁コイル６４に可動片７０が吸着されない時には、第２カム部材６６に前記回転制動トルクが伝達されないので、第２カム部材６６が球状転動体７６を介して第１カム部材６８と連れまわって第２カム部材６６と第１カム部材６８とが一体的に回転する。これによって、第１ボールカム５４では前記推力が発生しなくなるので、第１ピストン６８ａが第１スプリング５８の付勢力によって前輪１４Ｒ側へ移動する。
【００２７】
図３は、第１ラチェット機構６０の作動原理を説明する模式図であり、環状の第１ピストン６８ａ、環状の第２ピストン７２、および環状のホルダー７４をそれぞれ展開した状態を示している。第１ラチェット機構６０は、前述したように、環状の第１ピストン６８ａと環状の第２ピストン７２と環状のホルダー７４とを備え、第２ピストン７２を掛け止める掛止め機構として機能するものである。環状の第２ピストン７２には、ホルダー７４側に突設された突起７２ａが形成されている。また、環状のホルダー７４には、第２ピストン７２の突起７２ａを掛け止めるための円周方向に連なる鋸歯状の掛止歯７４ａが周期的に形成されており、ホルダー７４は、入力軸３８に位置固定に配設されている。また、環状の第１ピストン６８ａには、ホルダー７４の掛止歯７４ａと同様の鋸歯形状であるが周方向に半位相ずれた形状で周方向に連なり、第２ピストン７２の突起７２ａを受け止める受止歯６８ｄが周期的に形成されている。環状の第１ピストン６８ａは、ホルダー７４に対して相対回転不能且つホルダー７４に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動可能にホルダー７４に係合させられ、第１スプリング５８の付勢力に抗して第２ピストン７２を第１ボールカム５４の１ストローク分だけ移動させる。なお、第１ピストン６８ａの受止歯６８ｄの先端の斜面およびホルダー７４の掛止歯７４ａの先端の斜面には、第２ピストン７２の突起７２ａの滑りを止めるストッパ６８ｅ、７４ｂがそれぞれ設けられている。
【００２８】
図３の（a）および（e）は、第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置にある時を示している。図３の（a）および（e）に示すように、第２ピストン７２から突設された突起７２ａがホルダー７４の掛止歯７４ａに掛け止められた位置に位置している状態では、第１ピストン６８ａがそのベース位置に位置させられている。図３の（b）は、第１ピストン６８ａが第１アクチュエータ５６および第１ボールカム５４の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第１スプリング５８の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第１ピストン６８ａにより第２ピストン７２が移動させられてホルダー７４から離されるとともに、第２ピストン７２が第１ピストン６８ａの斜面を滑り落ちる。なお、図３の（b）に示されている一点鎖線は、上記移動ストロークＳＴを説明するために図３の（a）の第１ピストン６８ａの元位置（ベース位置）を示すものである。図３の（c）は、第１ピストン６８ａが第１アクチュエータ５４および第１ボールカム５４の非作動により第１スプリング５８および第３スプリング８４の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられた状態を示している。この過程では第２ピストン７２がホルダー７４の掛止歯７４ａの上に掛け止められ、前記第１非噛合位置に保持される。なお、第３スプリング８４は、図２に示すように、第１回転軸線Ｃ１方向において、第１カム部材６８において第１ピストン６８ａを除く部分と第２ピストン７２との間に設けられるものであり、その第３スプリング８４の付勢力は第１スプリング５８の付勢力より小さい。図３の（d）は、再び第１ピストン６８ａが第１アクチュエータ５６および第１ボールカム５４の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第１スプリング５８の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第２ピストン７２が更に第１スプリング５８側に移動させられる。次いで、図３の（e）に示すように、第１ピストン６８ａが第１アクチュエータ５６および第１ボールカム５４の非作動により第１スプリング５８および第３スプリング８４の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられると、第２ピストン７０が前記第１噛合位置へ位置させられて、第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃと第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａとが噛み合わされる。
【００２９】
これにより、第１ラチェット機構６０では、第１ボールカム５４による第１ピストン６８ａの往復移動で第２ピストン７２を周方向へ送り第１可動スリーブ５０を前記第１非噛合位置、前記第１噛合位置へ向かって移動させる。第２ピストン７２が１回往復移動させられると、第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置に位置させられる。また、第２ピストン７２が２回往復移動すなわち第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置にある状態においてさらに第２ピストン７２が１回往復移動させられると、第２ピストン７２がホルダー７４の掛止歯７４ａから掛け外されて第１スプリング５８の付勢力により第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置に位置させられる。
【００３０】
後輪用駆動力配分装置３０は、図１および図４に示すように、プロペラシャフト２８から左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへの動力伝達経路において、プロペラシャフト２８の後輪１６Ｌ、１６Ｒ側の端部に一体的に設けられたドライブピニオン９０に噛み合う第２リングギヤ（第１回転部材）９２と、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に軸受９４ａ、９４ｂを介して後輪用駆動力配分装置３０の第２ユニットケース９６に支持された円筒状の中央車軸９８と、中央車軸９８から後輪車軸３６Ｌへ伝達される伝達トルクを制御する左制御カップリング３４Ｌ（図１参照）と、中央車軸９８から後輪車軸３６Ｒへ伝達される伝達トルクを制御する右制御カップリング３４Ｒ（図１参照）と、第２リングギヤ９２と中央車軸９８との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する第２噛合式クラッチ３２と、を備えている。なお、左制御カップリング３４Ｌは、例えば、図示しない電磁コイルに電子制御装置１００から左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）が供給されることによって、その左カップリング駆動電流（トルク指令値）Ｉｃｐｌ（Ａ）に応じた前記伝達トルクを伝達するようになっており、左制御カップリング３４Ｌは、電子制御装置１００から前記電磁コイルに左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）が供給されると、中央車軸９８に後輪１６Ｌを動力伝達可能に連結する。同様に、右制御カップリング３４Ｒは、例えば、図示しない電磁コイルに電子制御装置１００から右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）が供給されることによって、その右カップリング駆動電流（トルク指令値）Ｉｃｐｒ（Ａ）に応じた前記伝達トルクを伝達するようになっており、右制御カップリング３４Ｒは、電子制御装置１００から前記電磁コイルに右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）が供給されると、中央車軸９８に後輪１６Ｒを動力伝達可能に連結する。なお、右制御カップリング３４Ｒは、後輪車軸３６Ｒを介して後輪１６Ｒに連結されており、左制御カップリング３４Ｌは、後進車軸３６Ｌを介して後輪１６Ｌに連結されている。また、中央車軸９８は、右制御カップリング３４Ｒと左制御カップリング３４Ｌとの間すなわち後輪１６Ｒと後輪１６Ｌとの間に配設されており、中央車軸９８は、右制御カップリング３４Ｒに設けられたカップリングカバー３４Ｒａ（図１参照）と左制御カップリング３４Ｌに設けられたカップリングカバー３４Ｌａ（図１参照）とに連結されている。
【００３１】
円筒状の第２リングギヤ９２は、図４に示すように、例えば斜歯又はハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、第２リングギヤ９２の内周部から後輪１６Ｌ側に略円筒状に突出する軸部９２ａが形成されている。また、円筒状の第２リングギヤ９２は、第２ユニットケース９６内に設けられた軸受１０２を介して第２ユニットケース９６により軸部９２ａが支持されることによって、第２回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に片持状に支持されている。
【００３２】
円筒状の中央車軸９８は、図４に示すように、円筒状の第２リングギヤ９２の内側を貫通して、中央車軸９８の一部が第２リングギヤ９２の内側に配置されている。また、円筒状の中央車軸９８は、第２ユニットケース９６内に設けられた一対の軸受９４ａ、９４ｂに両端部が支持されることによって、中央車軸９８が第２回転軸線Ｃ２まわりに回動可能にすなわち第２リングギヤ９２と同心に回転可能に支持されている。
【００３３】
第２噛合式クラッチ３２には、図４に示すように、第２リングギヤ９２の内周面に形成された第２噛合歯９２ｂと、第２噛合歯９２ｂとの噛み合いが可能な第２噛合歯１０４ａが形成された円筒状の第２可動スリーブ（第２回転部材）１０４と、第２可動スリーブ１０４を第２回転軸線Ｃ２方向に移動させて、第２可動スリーブ１０４を第２噛合位置と第２非噛合位置とに移動させる第２移動機構１０６と、が備えられている。なお、前記第２噛合位置は、第２可動スリーブ１０４が第２回転軸線Ｃ２方向に移動し第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａが第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂに噛み合う位置であり、前記第２噛合位置では、第２リングギヤ９２と中央車軸９８との相対回転が不能となり、第２噛合式クラッチ３２が係合させられる。また、前記第２非噛合位置は、第２可動スリーブ１０４が第２回転軸線Ｃ２方向に移動し第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａが第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂに噛み合わない位置であり、前記第２非噛合位置では、第２リングギヤ９２と中央車軸９８との相対回転が可能となり、第２噛合式クラッチ３２が解放させられる。また、第２可動スリーブ１０４には、中央車軸９８に対して第２回転軸線Ｃ２まわりの相対回転が不能且つ中央車軸９８に対して第２回転軸線Ｃ２方向の移動が可能にその中央車軸９８に形成された外周スプライン歯９８ａに噛み合う内周噛合歯１０４ｂが形成されている。なお、第２噛合式クラッチ３２では、第１噛合式クラッチ２４が解放されている２輪駆動状態において、図１に示すように、第２移動機構１０６によって第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置に移動させられて、プロペラシャフト２８と後輪１６Ｌおよび１６Ｒとの間すなわち第２リングギヤ９２と中央車軸９８との間が解放されると、エンジン１２および左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒからプロペラシャフト２８が切り離されて、プロペラシャフト２８等の回転抵抗による車両の走行抵抗が低減される。すなわち、本実施例の４輪駆動車両１０は、２輪駆動状態では４輪駆動状態において左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ駆動力を伝達するためのプロペラシャフト２８をエンジン１２および左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒから切り離すディスコネクト機能付４輪駆動車両である。
【００３４】
第２移動機構１０６には、図４に示すように、第２ボールカム１０８と、第２アクチュエータ１１０と、第２スプリング１１２と、第２ラチェット機構１１４と、同期機構（第１同期機構）１１６と、が備えられている。第２アクチュエータ１１０は、可動片１１８とその可動片１１８を吸着する第２電磁コイル１２０とを備えており、第２アクチュエータ１１０では、可動片１１８が非回転部材である第２電磁コイル１２０に吸着されることによって、第２ボールカム１０８の後述する第２カム部材１２２に回転制動トルクが発生するようになっている。第２ボールカム１０８は、第２アクチュエータ１１０によって環状の第２カム部材１２２に回転制動トルクが発生させられると、中央車軸９８の回転力を中央車軸９８の第２回転軸線Ｃ２方向の推力に変換する装置である。第２ラチェット機構１１４は、第２ボールカム１０８により変換された推力によって第２回転軸線Ｃ２方向に移動させられた第２可動スリーブ１０４の移動位置を保持する。第２スプリング１１２は、軸受９４ａと第２可動スリーブ１０４との間に介在されており、第２スプリング１１２は、第２可動スリーブ１０４を前記第２非噛合位置から前記第２噛合位置に向かって常時付勢すなわち第２可動スリーブ１０４を第２回転軸線Ｃ２方向において後輪１６Ｒ側に常時付勢する。このため、第２移動機構１０６では、第２アクチュエータ１１０によって第２カム部材１２２に回転制動トルクが付与されると、第２ボールカム１０８の後述する第１カム部材１２４に第２回転軸線Ｃ２方向の推力が発生させられて、第１カム部材１２４によって第２ラチェット機構１１４を介して第２可動スリーブ１０４を第２スプリング１１２の付勢力に抗して第２回転軸線Ｃ２方向に移動させる。
【００３５】
第２ラチェット機構１１４は、図４に示すように、第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０が円板状の可動片１１８を吸着したり可動片１１８を吸着しないことにより第２ボールカム１０８によって所定のストロークで第２回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられる環状の第１ピストン１２４ａと、中央車軸９８に対して相対回転可能に設けられ、第２回転軸線Ｃ２方向に移動する第１ピストン１２４ａによって第２スプリング１１２の付勢力に抗して第２回転軸線Ｃ２方向に移動させられる環状の第２ピストン１２６と、掛止歯１２８ａ（図３参照）を有して中央車軸９８に対して相対回転不能且つ中央車軸９８に対して第２回転軸線Ｃ２方向の移動が不能に設けられ、その掛止歯１２８ａで第１ピストン１２４ａにより移動させられた第２ピストン１２６を掛け止める環状のホルダー１２８と、を備えている。第２ラチェット機構１１４では、第１ピストン１２４ａが第２回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられることで、第２ピストン１２６によって第２可動スリーブ１２０が前記第２非噛合位置へ第２スプリング１１２の付勢力に抗して移動させられ、第２ピストン１２６がホルダー１２８の掛止歯１２８ａに掛け止められる。そして、さらに、第１ピストン１２４ａが第２回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられると、第２ピストン１２６がホルダー１２８の掛止歯１２８ａから掛け外されて第２スプリング１１２の付勢力によって第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置へ移動させられる。なお、第２ボールカム１０８の第１カム部材１２４には、図４に示すように、第２ラチェット機構１１４の第１ピストン１２４ａが一体に設けられており、第２ラチェット機構１１４は、第２ボールカム１０８の第２カム部材１２２と第２可動スリーブ１０４との間に配設されている。
【００３６】
第２ボールカム１０８は、図４に示すように、第２ラチェット機構１１４の第２ピストン１２６と軸受９４ｂとの間において第２回転軸線Ｃ２方向で重なるように介挿された環状の一対の第１カム部材１２４および第２カム部材１２２と、第１カム部材１２４に形成されたカム面１２４ｂと第２カム部材１２２に形成されたカム面１２２ａとに挟まれた複数個の球状転動体１３０と、を備えており、第２ボールカム１０８では、第１カム部材１２４と第２カム部材１２２とが相対回転させられると、第１カム部材１２４と第２カム部材１２２とが第２回転軸線Ｃ２方向に離隔させられる。なお、第１カム部材１２４および第２カム部材１２２に形成された一対のカム面１２４ｂ、１２２ａは、それら第１カム部材１２４と第２カム部材１２２とにおいて周方向の複数箇所（たとえば３箇所）に形成され、周方向で第２回転軸線Ｃ２方向における深さが変化する互いに対向する溝状の面である。これによって、第２ボールカム１０８により第１カム部材１２４すなわち第１ピストン１２４ａが第２回転軸線Ｃ２方向において後輪１６Ｌ側、後輪１６Ｒ側へ１回往復移動させられると、図４に示す第２回転軸線Ｃ２に対して上側すなわちプロペラシャフト２８側の後輪用駆動力配分ユニット３０に示すように、第２可動スリーブ１０４が第２ラチェット機構１１４を介して前記第２非噛合位置へ第２スプリング１１２の付勢力に抗して移動させられる。そして、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａと第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂとの噛み合いが解かれて第２噛合式クラッチ３２が解放する。また、第２ボールカム１０８によって第１ピストン１２４ａが２回往復移動すなわち第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置に配置された状態でさらに第１ピストン１２４ａが１回往復移動させられると、図示しないが、第２ピストン１２６がホルダー１２８の掛止歯１２８ａから掛け外され第２可動スリーブ１０４が第２スプリング１１２の付勢力によって前記第２噛合位置へ移動させられる。そして、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａと第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂとが噛み合わされ第２噛合式クラッチ３２が係合する。なお、第１カム部材１２４の内周面には、図示されていないが、中央車軸９８に対して相対回転不能且つ中央車軸９８に対して第２回転軸線Ｃ２方向の移動可能に中央車軸９０に形成された外周スプライン歯（図示せず）に噛み合う内周噛合歯が形成されている。
【００３７】
上記のように構成された、第２ボールカム１０８と第２アクチュエータ１１０とでは、例えば、車両走行中で中央車軸９８が回転している状態において、電子制御装置１００から第２電磁コイル１２０に第２駆動電流Ｉ２（Ａ）が供給されて非回転部材である第２電磁コイル１２０に可動片１１８が吸着されると、可動片１１８を介して第２カム部材１２６に回転制動トルクが伝達される。このため、前記回転制動トルクによってそれら第１カム部材１２４と第２カム部材１２２とが相対回転し、第１カム部材１２４に一体に形成された第１ピストン１２４ａは、球状転動体１３０を介して第２カム部材１２２に対して第２回転軸線Ｃ２方向において第２スプリング１１２の付勢力に抗して後輪１６Ｌ側へ移動し、中央車軸９８の回転力が第２回転軸線Ｃ２方向の推力に変換される。また、電子制御装置１００から第２電磁コイル１２０に第２駆動電流Ｉ２（Ａ）が供給されず第２電磁コイル１２０に可動片１１８が吸着されない時には、第２カム部材１２２に前記回転制動トルクが伝達されないので、第２カム部材１２２が球状転動体１３０を介して第１カム部材１２２と連れまわって第２カム部材１２２と第１カム部材１２４とが一体的に回転する。これによって、第２ボールカム１０８では前記推力が発生しなくなるので、第１ピストン１２４ａが第２スプリング１１２の付勢力によって後輪１６Ｒ側へ移動する。
【００３８】
図３は、第２ラチェット機構１１４の作動原理を説明する模式図であり、環状の第１ピストン１２４ａ、環状の第２ピストン１２６、および環状のホルダー１２８をそれぞれ展開した状態を示している。第２ラチェット機構１１４は、前述したように、環状の第１ピストン１２４ａと環状の第２ピストン１２６と環状のホルダー１２８とを備え、第２ピストン１２６を掛け止める掛止め機構として機能するものである。環状の第２ピストン１２６には、ホルダー１２８側に突設された突起１２６ａが形成されている。また、環状のホルダー１２８には、第２ピストン１２６の突起１２６ａを掛け止めるための円周方向に連なる鋸歯状の掛止歯１２８ａが周期的に形成されており、ホルダー１２８は、中央車軸９８に位置固定に配設されている。また、環状の第１ピストン１２４ａには、ホルダー１２８の掛止歯１２８ａと同様の鋸歯形状であるが周方向に半位相ずれた形状で周方向に連なり、第２ピストン１２６の突起１２６ａを受け止める受止歯１２４ｃが周期的に形成されている。環状の第１ピストン１２４ａは、ホルダー１２８に対して相対回転不能且つホルダー１２８に対して第２回転軸線Ｃ２方向の移動可能にホルダー１２８に係合させられ、第２スプリング１１２の付勢力に抗して第２ピストン１２６を第２ボールカム１０８の１ストローク分だけ移動させる。なお、第１ピストン１２４ａの受止歯１２４ｃの先端の斜面およびホルダー１２８の掛止歯１２８ａの先端の斜面には、第２ピストン１２６の突起１２６ａの滑りを止めるストッパ１２４ｄ、１２８ｂがそれぞれ設けられている。
【００３９】
図３の（a）および（e）は、第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置にある時を示している。図３の（a）および（e）に示すように、第２ピストン１２６から突設された突起１２６ａがホルダー１２８の掛止歯１２８ａに掛け止められた位置に位置している状態では、第１ピストン１２４ａがそのベース位置に位置させられている。図３の（b）は、第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１０および第２ボールカム１０８の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第２スプリング１１２の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第１ピストン１２４ａにより第２ピストン１２６が移動させられてホルダー１２８から離されるとともに、第２ピストン１２６が第１ピストン１２４ａの斜面を滑り落ちる。なお、図３の（b）に示されている一点鎖線は、上記移動ストロークＳＴを説明するために図３の（a）の第１ピストン１２４ａの元位置（ベース位置）を示すものである。図３の（c）は、第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１０および第２ボールカム１０８の非作動により第２スプリング１１２および第４スプリング１３２の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられた状態を示している。この過程では第２ピストン１２６がホルダー１２８の掛止歯１２８ａの上に掛け止められ、前記第２非噛合位置に保持される。なお、第４スプリング１３４は、図４に示すように、第２回転軸線Ｃ２方向において、第１カム部材１２４において第１ピストン１２４ａを除く部分とホルダー１２８との間に設けられるものであり、その第４スプリング１３４の付勢力は第２スプリング１１２の付勢力より小さい。図３の（d）は、再び第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１０および第２ボールカム１０８の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第２スプリング１１２の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第２ピストン１２６が更に第２スプリング１１２側に移動させられて第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置を超えて軸受９４ａ側に移動させられるので、同期機構１１６によって第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度すなわち中央車軸９８の回転速度とが回転同期させられる。次いで、図３の（e）に示すように、第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１０および第２ボールカム１０８の非作動により第２スプリング１１２および第４スプリング１３４の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられると、第２ピストン１２６が前記第２噛合位置へ位置させられて、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとが噛み合わされる。
【００４０】
これにより、第２ラチェット機構１１４では、第２ボールカム１０８による第１ピストン１２４ａの往復移動で第２ピストン１２６を周方向へ送り第２可動スリーブ１０４を前記第２非噛合位置、前記第２噛合位置へ向かって移動させる。第２ピストン１２６が１回往復移動させられると、第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置に位置させられる。また、第２ピストン１２６が２回往復移動すなわち第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置にある状態においてさらに第２ピストン１２６が１回往復移動させられると、第２ピストン１２６がホルダー１２８の掛止歯１２８ａから掛け外されて第２スプリング１１２の付勢力により第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置に位置させられる。
【００４１】
同期装置１１６には、図４に示すように、第２可動スリーブ１０４と第２ピストン１２６との間に介在された環状の環状部材１３６と、環状部材１３６と第２リングギヤ９２との間に配設された一対の第１摩擦係合部材１３８および第２摩擦係合部材１４０と、が備えられている。なお、環状の一対の第１摩擦係合部材１３８および第２摩擦係合部材１４０は、環状部材１３６の外周に形成され第２回転軸線Ｃ２に対して僅かに傾斜した円錐状外周摩擦面１３６ａと、第２リングギヤ９２の第２ピストン１２６側の端部の内周に形成され第２回転軸線Ｃ２に対して僅かに傾斜した円錐状内周摩擦面９２ｃと、の間にそれぞれ配設されている。また、環状部材１３６は、中央車軸９８に対して相対回転不能且つ中央車軸９８に対して第２回転軸線Ｃ２方向に移動可能に中央車軸９８に支持されている。また、環状部材１３６の一部は、第２スプリング１１２の付勢力によって第２可動スリーブ１０４と第２ピストン１２６とに挟まれているので、環状部材１３６は、第２可動スリーブ１０４および第２ピストン１２６の第２回転軸線Ｃ２方向の移動に連動して第２回転軸線Ｃ２方向に移動するようになっている。また、第１摩擦係合部材１３８には、第２摩擦係合部材１４０の内周面に形成され第２回転軸線Ｃ２に対して僅かに傾斜した第２円錐状内周摩擦面１４０ａに摺接可能な第１円錐状外周摩擦面１３８ａと、環状部材１３６の円錐状外周摩擦面１３６ａに摺接可能な第１円錐状内周摩擦面１３８ｂと、が形成されている。また、第２摩擦係合部材１４０には、前述した第２円錐状内周摩擦面１４０ａと、第２リングギヤ９２の円錐状内周摩擦面９２ｃに摺接可能な第２円錐状外周摩擦面１４０ｂと、が形成されている。
【００４２】
このため、第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置で第２ピストン１２６が第２ボールカム１０８の第１カム部材１２４によって１回往復移動させられる時において、第１カム部材１２４が往動して第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置を超えて移動させられると、第２摩擦係合部材１４０の第２円錐状外周摩擦面１４０ｂが第２リングギヤ９２の円錐状内周当接面９２ｃに当接し、環状部材１３６の円錐状外周摩擦面１３６ａが、第１摩擦係合部材１３８および第２摩擦係合部材１４０を介して第２リングギヤ９２の円錐状内周摩擦面９２ｃを押し付けるので、環状部材１３６が相対回転不能に設けられた中央車軸９８の回転速度すなわち第２可動スリーブ１０４の回転速度と第２リングギヤ９２の回転速度とを同期させる同期動作が行われる。なお、第１カム部材１２４が復動すると、第２リングギヤ９２の円錐状内周摩擦面９２ｃから第２摩擦係合部材１４０の第２円錐状外周当接面１４０ｂが離れるので、前記同期動作が停止させられる。
【００４３】
図５は、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２がそれぞれ解放された２輪駆動状態から、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２をそれぞれ係合させて４輪駆動状態へ切り替える場合において、第２噛合式クラッチ３２の同期機構１１６を作動させ第２可動スリーブ１０４の回転速度と第２リングギヤ９２の回転速度とを略同期させて、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとを噛み合わせる状態を示す図である。なお、図５では、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられるときには、左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８が左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒのいずれか一方に連結させられる。また、図５は、４輪駆動車両１０の前進走行時の状態を示す図である。なお、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａは、エンジン１２に動力伝達可能に連結されており、第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃは、第２噛合式クラッチ３２に設けられた同期機構１１６が作動した状態または第２噛合式クラッチ３２が係合した状態、且つ左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒが係合した状態において後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒに動力伝達可能に連結されている。
【００４４】
第１可動スリーブ５０に形成された第１噛合歯５０ａは、図５に示すように、円筒状の第１可動スリーブ５０の外周部に複数形成されている。また、第１可動スリーブ５０に形成された複数の第１噛合歯５０ａは、それぞれ、第１回転軸線Ｃ１方向に長手状に形成され、且つ円筒状の第１可動スリーブ５０の周方向にそれぞれの第１噛合歯５０ａの間の間隔Ｄ１が一定になるように形成されている。なお、間隔Ｄ１は、第１可動スリーブ５０に形成された複数の第１噛合歯５０ａが第１リングギヤ４２に形成された複数の第１噛合歯４２ｃの間に入り込めるように設定されている。
【００４５】
図５に示すように、２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り替え時において、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度は、第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度より大きく、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとは、第１回転軸線Ｃ１まわり矢印Ａ１、Ａ２方向に回転すなわちそれぞれ同じ方向に回転している。このため、第１移動機構５２によって第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置から前記第１噛合位置へ移動すなわち第１移動機構５２によって第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａが第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃに接近する方向へ移動すると、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａは、第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃに対して矢印Ｆ１方向に相対移動する。なお、本実施例では、プロペラシャフト２８が回転している直進走行時において、第１リングギヤ４２の回転速度が第２リングギヤ９２の回転速度より所定値遅くなるように、すなわち、プロペラシャフト２８に設けられたドリブンピニオン４０と第１リングギヤ４２とのギヤ比と、プロペラシャフト２８に設けられたドライブピニオン９０と第２リングギヤ９２とのギヤ比と、に差すなわち前後リングギヤ比差Ｇが生じるように、第１リングギヤ４２および第２リングギヤ９２等が設計されている。つまり、プロペラシャフト２８が回転している時において、第１リングギヤ４２の回転速度が第２リングギヤ９２の回転速度より遅くなると、２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り替え時において、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度が第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度より大きく成り易くなる。
【００４６】
また、第１可動スリーブ５０に形成された複数の第１噛合歯５０ａには、図５に示すように、それぞれ、その第１噛合歯５０ａの第１噛合歯４２ｃ側の端面であって第１噛合歯４２ｃに当接する当接面に、第１噛合歯５０ａの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファＣＦ１が設けられている。また、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａに片チャンファＣＦ１が設けられることによって、その第１噛合歯５０ａの第１噛合歯４２ｃ側の端面であって第１噛合歯４２ｃと当接する当接面には、４輪駆動車両１０の前進走行時に第１噛合歯５０ａが回転する矢印Ａ１方向に対し、第１噛合歯５０ａの第１回転軸線Ｃ１方向の長さが増加するように傾く第１傾斜面５０ｃが形成されている。なお、第１可動スリーブ５０に形成された複数の第１噛合歯５０ａには、その第１噛合歯５０ａの矢印Ａ１方向の両側に第１回転軸線Ｃ１に対して略平行な平行面５０ｄ、５０ｅがそれぞれ形成されている。
【００４７】
第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃは、図５に示すように、第１リングギヤ４２の円筒状の軸部４２ａの側面４２ｂに複数形成されている。また、第１リングギヤ４２に形成された複数の第１噛合歯４２ｃは、それぞれ、第１回転軸線Ｃ１方向に長手状に形成され、且つその第１リングギヤ４２の軸部４２ａの周方向にそれぞれ第１噛合歯４２ｃの間の間隔Ｄ２が一定になるように形成されている。なお、間隔Ｄ２は、第１可動スリーブ５０に形成された複数の第１噛合歯５０ａが第１リングギヤ４２に形成された複数の第１噛合歯４２ｃの間に入り込めるように設定されている。
【００４８】
第１リングギヤ４２に形成された複数の第１噛合歯４２ｃには、図５に示すように、それぞれ、その第１噛合歯４２ｃの第１噛合歯５０ａ側の端面であって第１噛合歯５０ａに当接する当接面に、第１噛合歯４２ｃの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファＣＦ２が設けられている。また、第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃに片チャンファＣＦ２が設けられることによって、その第１噛合歯４２ｃの第１噛合歯５０ａ側の端面であって第１噛合歯５０ａに当接する当接面には、矢印Ａ１、Ａ２方向に対し、第１噛合歯４２ｃの第１回転軸線Ｃ１方向の長さが減少するように傾く第１傾斜面４２ｄが形成されている。なお、第１リングギヤ４２に形成された複数の第１噛合歯４２ｃには、その第１噛合歯４２ｃの矢印Ａ１方向の両側に第１回転軸線Ｃ１に対して略平行な平行面４２ｅ、４２ｆがそれぞれ形成されている。
【００４９】
すなわち、第１リングギヤ４２に形成された第１噛合歯４２ｃおよび第１可動スリーブ５０に形成された第１噛合歯５０ａは、図５に示すように、第１移動機構５２によって第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａが第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃに接近する方向へ移動して第１噛合歯５０ａの第１噛合歯４２ｃ側の端部が第１噛合歯４２ｃの第１噛合歯５０ａ側の端部に当接した場合において、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度が第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度よりも大きいときに、第１噛合歯５０ａと第１噛合歯４２ｃとが噛み合うように片チャンファＣＦ１、ＣＦ２が形成されている。
【００５０】
以上のように構成された４輪駆動車両１０では、例えば、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２が共に係合されている４輪駆動状態において、電子制御装置１００で２輪駆動走行モードが選択されると、第１移動機構５２によって第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置から前記第１非噛合位置に移動して第１噛合式クラッチ２４が解放され、第２移動機構１０６によって第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置から前記第２非噛合位置に移動して第２噛合式クラッチ３２が解放されて、プロペラシャフト２８をエンジン１２および左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒからそれぞれ切り離したディスコネクト状態となる。また、前記ディスコネクト状態から、電子制御装置１００で４輪駆動走行モードが選択されると、第２移動機構１０６の同期機構１１６によって第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度とが同期させられて、第１移動機構５２によって第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置から前記第１噛合位置に移動して第１噛合式クラッチ２４が係合される。そして、第１噛合式クラッチ２４の係合後に、第２移動機構１０６によって第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置から前記第２噛合位置に移動して第２噛合式クラッチ３２が係合されて、前記ディスコネクト状態が解除される。
【００５１】
図６は、電子制御装置１００に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６に示すように、電子制御装置１００には、４輪駆動車両１０に設けられた各センサにより検出される各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、第１車輪速センサ１４２により検出される前輪１４Ｌ、１４Ｒの回転速度Ｖｗｆｌ、Ｖｗｆｒ（ｒｐｍ）を表す信号と、第２車輪速センサ１４４により検出される後輪１６Ｌ、１６Ｒの回転速度Ｖｗｒｌ、Ｖｗｒｒ（ｒｐｍ）を表す信号と、４ＷＤ走行モード切替スイッチ１４６から検出される４輪駆動走行モードが選択されたか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、車速センサ１４８から検出される４輪駆動車両１０の車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）を表す信号と、第１回転速度センサ１５０により検出されるプロペラシャフト２８の回転速度Ｖｐｓ（ｒｐｍ）を表す信号と、第２回転速度センサ１５２により検出されるカップリングカバー３４Ｌａ、３４Ｒａの回転速度Ｖｃｐ（ｒｐｍ）すなわち中央車軸９８の回転速度を表す信号と、第１ポジションセンサ１５４により検出される第１噛合式クラッチ２４が係合しているか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号、すなわち第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置にいるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、第２ポジションセンサ１５６により検出される第２噛合式クラッチ３２が係合しているか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号、すなわち第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置にいるか否かを表すＯＮ、ＯＦＦ信号と、が電子制御装置１００に入力される。
【００５２】
また、電子制御装置１００から、４輪駆動車両１０に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、第１噛合式クラッチ２４を係合させるために第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に供給される第１駆動電流Ｉ１（Ａ）と、第２噛合式クラッチ３２を係合させるために第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０に供給される第２電磁コイル電流Ｉ２（Ａ）と、後輪１６Ｌと中央車軸９８との間で伝達する伝達トルクを制御するために左制御カップリング３４Ｌの電磁コイル（図示しない）に供給される左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）と、後輪１６Ｒと中央車軸９８との間で伝達する伝達トルクを制御するために右制御カップリング３４Ｒの電磁コイル（図示しない）に供給される右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）と、が電子制御装置１００から各部へ供給される。
【００５３】
図６に示すように、電子制御装置１００には、走行モード切替判定部１６０と、カップリング制御部１６２と、第１噛合式クラッチ制御部１６４と、第２噛合式クラッチ制御部１６６と、が備えられている。走行モード切替判定部１６０は、エンジン１２から左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達する２輪駆動状態が実行される２輪駆動走行モードから、エンジン１２から左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒへも駆動力を伝達する４輪駆動状態が実行される４輪駆動走行モードに切り替えられたか否かを判定、すなわち第１噛合式クラッチ２４において第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとが噛み合わない第１非噛合状態から第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとが噛み合う第１噛合状態に切り替える切替要求があったか否かを判定する。例えば、走行モード切替判定部１６０は、４ＷＤ走行モード切替スイッチ１４６が運転者によって操作されると、前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定、すなわち第１噛合式クラッチ２４において前記第１非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替える切替要求があったと判定する。
【００５４】
カップリング制御部１６２には、図６に示すように、回転速度差演算部１６２ａと、４ＷＤ切替判定部１６２ｂと、車輪選択部１６２ｃと、が備えられている。カップリング制御部１６２は、左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに供給する左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）と右制御カップリング３４Ｒの電磁コイルに供給する右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）とを制御して、左制御カップリング３４Ｌによって中央車軸９８から後輪１６Ｌへの伝達トルクまたは後輪１６Ｌから中央車軸９８への伝達トルクを制御すると共に、右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８から後輪１６Ｒへの伝達トルクまたは後輪１６Ｒから中央車軸９８への伝達トルクを制御する。
【００５５】
回転速度差演算部１６２ａは、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定、すなわち第１噛合式クラッチ２４において前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える切替要求があったと判定されると、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結させた場合における第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度Ｖ１ｋｌ（ｒｐｍ）と第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度Ｖ１ｒｌ（ｒｐｍ）との差（Ｖ１ｋｌ−Ｖ１ｒｌ）すなわち第１回転速度差Ｖｓ１（ｒｐｍ）と、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結させた場合における第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度Ｖ１ｋｒ（ｒｐｍ）と第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度Ｖ１ｒｒ（ｒｐｍ）との差（Ｖ１ｋｒ−Ｖ１ｒｒ）すなわち第２回転速度差Ｖｓ２（ｒｐｍ）と、を演算する。
【００５６】
なお、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結された場合における第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度Ｖ１ｋｌと、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結された場合における第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度Ｖ１ｋｒとは、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定された時の第１車輪速センサ１４２から検出される前輪１４Ｌの回転速度Ｖｗｆｌ（ｒｐｍ）と前輪１４Ｒの回転速度Ｖｗｆｒ（ｒｐｍ）とから算出される。すなわち、回転速度Ｖ１ｋｌおよび回転速度Ｖ１ｋｒは、前輪１４Ｌの回転速度Ｖｗｆｌ（ｒｐｍ）と前輪１４Ｒの回転速度Ｖｗｆｒ（ｒｐｍ）との平均回転速度Ｖｗｆａｖ（（Ｖｗｆｌ＋Ｖｗｆｒ）÷２）（ｒｐｍ）である。また、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結された場合における第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度Ｖ１ｒｌは、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定された時の第２車輪速センサ１４４から検出される後輪１６Ｌの回転速度Ｖｗｒｌ（ｒｐｍ）と予め設定された前後リングギヤ比差Ｇとから算出される。なお、回転速度Ｖ１ｒｌは、第２噛合式クラッチ３２が係合して第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃが後輪１６Ｌに動力伝達可能に連結された場合における第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度である。また、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結された場合における第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度Ｖ１ｒｒは、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定された時の第２車輪速センサ１４４から検出される後輪１６Ｒの回転速度Ｖｗｒｒ（ｒｐｍ）と予め設定された前後リングギヤ比差Ｇとから算出される。なお、回転速度Ｖ１ｒｒは、第２噛合式クラッチ３２が係合して第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃが後輪１６Ｒに動力伝達可能に連結された場合における第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度である。
【００５７】
４ＷＤ切替判定部１６２ｂは、回転速度差演算部１６２ａで第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とが演算されると、その演算された第１回転速度差Ｖｓ１および第２回転速度差Ｖｓ２と走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定された時の車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）とに基づいて、２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられるか否か、すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えられるか否かを判定する。例えば、４ＷＤ切替判定部１６２ｂは、回転速度差演算部１６２ａで演算された第１回転速度差Ｖｓ１（ｒｐｍ）と車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）とにより求められる第１点Ｐ１と、回転速度差演算部１６２ａで演算された第２回転速度差Ｖｓ２（ｒｐｍ）と車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）とにより求められる第２点Ｐ２と、の少なくとも一方が、図７に示す予め設定された切替可能領域（所定範囲）Ｓｏｋ内にある場合には、２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられる、すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えられると判定する。図７に示すマップには、切替可能領域Ｓｏｋの他に、切替音大領域Ｓｎｇ１と、切替不可領域Ｓｎｇ２と、切替狙い差回転導出線Ｌｔと、が予め記憶されている。なお、切替音大領域Ｓｎｇ１は、回転速度差演算部１６２ａで演算された回転速度差Ｖｓが切替音大領域Ｓｎｇ１内となる後輪１６Ｌ、１６Ｒを制御カップリング３４Ｌ、３４Ｒによって中央車軸９８に連結すると、例えば第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える場合において第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度が第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度より比較的大きくなり過ぎて、第１噛合歯５０ａが第１噛合歯４２ｃに噛み合った時に運転者に分かる程度の異音すなわち切替音或いは振動が発生してしまう領域である。また、切替不可領域Ｓｎｇ２は、回転速度差演算部１６２ａで演算された回転速度差Ｖｓが切替不可領域Ｓｎｇ２内となる後輪１６Ｌ、１６Ｒを制御カップリング３４Ｌ、３４Ｒによって中央車軸９８に連結すると、例えば第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える場合において第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度が第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度より遅くなって、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａに形成された片チャンファＣＦ１が第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃに形成された片チャンファＣＦ２に当接しても、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとが互いに噛み合わなくなる領域である。また、切替可能領域Ｓｏｋは、回転速度差演算部１６２ａで演算された回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｌ、１６Ｒを制御カップリング３４Ｌ、３４Ｒによって中央車軸９８に連結すると、例えば第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える場合において第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度が第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度より適度に大きくなり、第１噛合歯５０ａが第１噛合歯４２ｃに噛み合った時に運転者に分かる程度の異音すなわち切替音が発生しない領域である。また、切替狙い差回転導出線Ｌｔは、車速センサ１４８から検出される車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）によって、例えば第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える場合において第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとが最も円滑に噛み合わせられるように設定された、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度と第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度との理想回転速度差（設定回転速度差）Ｖｓｔを導き出す線である。
【００５８】
４ＷＤ切替判定部１６２ｂは、図８に示すように、車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）が例えばＶ４（ｋｍ/ｈ）である場合において、第１点Ｐ１と第２点Ｐ２とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にある場合には、２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられると判定、すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えられると判定する。なお、図８において破線で示されている第１外輪線Ｌ１ｌは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、外輪である後輪１６Ｌに中央車軸９８が連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１（ｒｐｍ）を示す線である。なお、前述した「Ａ」は予め設定された値である。また、図８において破線で示されている第１内輪線Ｌ１ｒは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、内輪である後輪１６Ｒに中央車軸９８が連結された時における第２回転速度差Ｖｓ２（ｒｐｍ）を示す線である。また、図８において破線で示されている第２外輪線Ｌ２ｌは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度２Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、外輪である後輪１６Ｌに中央車軸９８が連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１（ｒｐｍ）を示す線である。また、図８において破線で示されている第２内輪線Ｌ２ｒは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度２Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、内輪である後輪１６Ｒに中央車軸９８が連結された時における第２回転速度差Ｖｓ２（ｒｐｍ）を示す線である。また、図８において破線で示されている第３外輪線Ｌ３ｌは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度３Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、外輪である後輪１６Ｌに中央車軸９８が連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１（ｒｐｍ）を示す線である。また、図８において破線で示されている第３内輪線Ｌ３ｒは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度３Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、内輪である後輪１６Ｒに中央車軸９８が連結された時における第２回転速度差Ｖｓ２（ｒｐｍ）を示す線である。また、図８において破線で示されている第４外輪線Ｌ４ｌは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度４Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、外輪である後輪１６Ｌに中央車軸９８が連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１（ｒｐｍ）を示す線である。また、図８において破線で示されている第４内輪線Ｌ４ｒは、例えば車幅方向に作用する横方向加速度が所定加速度４Ａ（Ｇ）で右側へ４輪駆動車両１０が車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）で旋回する車両旋回走行時において、内輪である後輪１６Ｒに中央車軸９８が連結された時における第２回転速度差Ｖｓ２（��ｐｍ）を示す線である。また、図８および図９において１点鎖線で示されている第１直進線Ｌ１ｓは、４輪駆動車両１０が車速Ｖで直進走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。なお、車両直進走行時には、第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とは同じ値になる。
【００５９】
また、４ＷＤ切替判定部１６２ｂは、図９に示すように、車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）が例えばＶ１（ｋｍ/ｈ）である場合において、第１点Ｐ１と第２点Ｐ２とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にない場合すなわち第１点Ｐ１と第２点Ｐ２とが切替音大領域Ｓｎｇ１内にある場合には、２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられないと、すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えられないと判定する。なお、図９において１点鎖線で示されている第１径差線Ｌ１ｄは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの直径が後輪１６Ｌ、１６Ｒの直径よりも所定値ＤＡ１（％）だけ小さい前輪１４Ｌ、１４Ｒを装着して車速Ｖで直進走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。また、図９において１点鎖線で示されている第２径差線Ｌ２ｄは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの直径が後輪１６Ｌ、１６Ｒの直径よりも所定値ＤＡ２（％）だけ小さい前輪１４Ｌ、１４Ｒを装着して車速Ｖで直進走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。また、図９において１点鎖線で示されている第３径差線Ｌ３ｄは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの直径が後輪１６Ｌ、１６Ｒの直径よりも所定値ＤＡ３（％）だけ小さい前輪１４Ｌ、１４Ｒを装着して車速Ｖで直進走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。なお、所定値ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３の大小関係は、ＤＡ１＜ＤＡ２＜ＤＡ３である。また、図９において１点鎖線で示されている第４径差線Ｌ４ｄは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの直径が後輪１６Ｌ、１６Ｒの直径よりも所定値ＤＢ１（％）だけ大きい前輪１４Ｌ、１４Ｒを装着して車速Ｖで直進走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。また、図９において１点鎖線で示されている第５径差線Ｌ５ｄは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの直径が後輪１６Ｌ、１６Ｒの直径よりも所定値ＤＢ２（％）だけ大きい前輪１４Ｌ、１４Ｒを装着して車速Ｖで直進走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。また、図９において１点鎖線で示されている第６径差線Ｌ６ｄは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの直径が後輪１６Ｌ、１６Ｒの直径よりも所定値ＤＢ３（％）だけ大きい前輪１４Ｌ、１４Ｒを装着して車速Ｖで直進走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。また、図９において１点鎖線で示されている第７径差線Ｌ７ｄは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの直径が後輪１６Ｌ、１６Ｒの直径よりも所定値ＤＢ４（％）だけ大きい前輪１４Ｌ、１４Ｒを装着して車速Ｖで直���走行する車両直進走行時において、後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結された時における第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とを示す線である。なお、所定値ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４の大小関係は、ＤＢ１＜ＤＢ２＜ＤＢ３＜ＤＢ４である。また、車両直進走行時には、第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とは同じ値になる。
【００６０】
車輪選択部１６２ｃは、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられるとすなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えられると判定されると、左右一対の後輪１６Ｌおよび後輪１６Ｒの一方の後輪を中央車軸９８に連結する左右一対の左制御カップリング３４Ｌおよび右制御カップリング３４Ｒの一方の制御カップリングを選択する。例えば、車輪選択部１６２ｃは、図８に示すように、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで求められた第１点Ｐ１と第２点Ｐ２とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋにある場合には、車速センサ１４８から検出される車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）例えばＶ４（ｋｍ/ｈ）と切替狙い差回転導出線Ｌｔとから理想回転速度差Ｖｓｔ（ｒｐｍ）を導出して、その理想回転速度差Ｖｓｔ（ｒｐｍ）と第１点Ｐ１すなわち第１回転速度差Ｖｓ１（ｒｐｍ）との差Ｓ１（ｒｐｍ）、および理想回転速度差Ｖｓｔ（ｒｐｍ）と第２点Ｐ２すなわち第２回転速度差Ｖｓ２（ｒｐｍ）との差Ｓ２のうち小さいほうの差すなわち差Ｓ２になるように第２点Ｐ２を選択して、第２点Ｐ２が切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結する右制御カップリング３４Ｒを選択する。
【００６１】
また、例えば、車輪選択部１６２ｃは、図７に示すように、車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）が例えばＶ３（ｋｍ/ｈ）である場合において、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで求められた第２点Ｐ２が切替可能領域Ｓｏｋにあり、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで求められた第１点Ｐ１が切替不可領域Ｓｎｇ２にある場合には、第２点Ｐ２すなわち第２回転速度差Ｖｓ２が切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結する右制御カップリング３４Ｒを選択する。また、例えば、車輪選択部１６２ｃは、図７に示すように、車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）が例えばＶ２（ｋｍ/ｈ）である場合において、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで求められた第１点Ｐ１が切替可能領域Ｓｏｋにあり、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで求められた第２点Ｐ２が切替音大領域Ｓｎｇ１にある場合には、第１点Ｐ１すなわち第１回転速度差Ｖｓ１が切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結する左制御カップリング３４Ｌを選択する。
【００６２】
また、車輪選択部１６２ｃは、図７に示すように、車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）が例えばＶ１（ｋｍ/ｈ）であり、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで求められた第１点Ｐ１が切替不可領域Ｓｎｇ２にあり、４ＷＤ切替判定部１６２ｂで求められた第２点Ｐ２が切替音大領域Ｓｎｇ１にある場合、すなわち第１点Ｐ１と第２点Ｐ２とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋになく４ＷＤ切替判定部１６２ｂで２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられないと判定されていても、例えば前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒの少なくとも1つがスリップ等して、緊急に２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替える必要すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える必要があると判定されると、第１点Ｐ１すなわち第１回転速度差Ｖｓ１と第２点Ｐ２すなわち第２回転速度差Ｖｓ２とのうち大きい方の回転速度差Ｖｓになる第２点Ｐ２を選択して、第２点Ｐ２が切替音大領域Ｓｎｇ１内となる後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結する右制御カップリング３４Ｒを選択する。
【００６３】
カップリング制御部１６２は、車輪選択部１６２ｃで右制御カップリング３４Ｒおよび左制御カップリング３４Ｌのいずれかの制御カップリングが選択されると、その選択された制御カップリングの電磁コイルにカップリング駆動電流を供給する。例えば、カップリング制御部１６２は、車輪選択部１６２ｃで右制御カップリング３４Ｒが選択されると、右制御カップリング３４Ｒの電磁コイルに予め設定された所定値Ｉｃｐｒ１（Ａ）の右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）を供給する。また、カップリング制御部１６２は、車輪選択部１６２ｃで左制御カップリング３４Ｌが選択されると、左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに予め設定された所定値Ｉｃｐｌ１（Ａ）の左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）を供給する。なお、所定値Ｉｃｐｒ１（Ａ）は、右制御カップリング３４Ｒが完全係合するようにすなわち後輪１６Ｒと中央車軸９８とが一体回転するように、予め設定された右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）である。また、所定値Ｉｃｐｌ１（Ａ）は、左制御カップリング３４Ｌが完全係合するようにすなわち後輪１６Ｌと中央車軸９８とが一体回転するように、予め設定された左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）である。
【００６４】
カップリング制御部１６２は、車輪選択部１６２ｃで右制御カップリング３４Ｒおよび左制御カップリング３４Ｌのいずれもが選択されないと、右制御カップリング３４Ｒの電磁コイルと左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルとのいずれにもカップリング駆動電流を供給せず、前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードへの切替、すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える切替を禁止する。
【００６５】
第１噛合式クラッチ制御部１６４は、図６に示すように、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａを備えている。第１噛合式クラッチ制御部１６４は、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定され、且つ、車輪選択部１６２ｃで選択された右制御カップリング３４Ｒまたは左制御カップリング３４Ｌの一方の電磁コイルにカップリング駆動電流が供給されると、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に第１駆動電流Ｉ１（Ａ）を供給する。これによって、第１可動スリーブ５０が、第１スプリング５８の付勢力に抗して第２ピストン７２の突起７２ａがホルダー７４の掛止歯７４ａに掛け止められている前記第１非噛合位置を超えて軸受４８ａ側に移動させられる。
【００６６】
第２噛合式クラッチ制御部１６６は、図６に示すように、同期完了判定部１６６ａと、第２クラッチ係合完了判定部１６６ｂと、を備えている。第２噛合式クラッチ制御部１６６は、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定され、且つ、車輪選択部１６２ｃで選択された右制御カップリング３４Ｒまたは左制御カップリング３４Ｌの一方の電磁コイルにカップリング駆動電流が供給されると、第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０に第２駆動電流Ｉ２（Ａ）を供給する。これによって、第２可動スリーブ１０４が、第２スプリング１１２の付勢力に抗して第２ピストン１２６の突起１２６ａがホルダー１２８の掛止歯１２８ａに掛け止められている前記第２非噛合位置を超えて軸受９４ａ側に移動させられると、同期機構１１６によって第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度すなわち中央車軸９８の回転速度とが回転同期させられる。
【００６７】
同期完了判定部１６６ａは、第２噛合式クラッチ制御部１６６で第２駆動電流Ｉ２（Ａ）が供給されると、第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度とが同期したか否かを判定する。例えば、同期完了判定部１６６ａは、第１回転速度センサ１５０により検出されるプロペラシャフト２８の回転速度Ｖｐｓ（ｒｐｍ）と、プロペラシャフト２８に一体的に設けられたドライブピニオン９０と第２リングギヤ９２とのギヤ比と、から第２リングギヤ９２の回転速度を算出すると共に、第２回転速度センサ１５２により検出されるカップリングカバー３４Ｌａ、３４Ｒａの回転速度Ｖｃｐ（ｒｐｍ）すなわち中央車軸９８の回転速度から第２可動スリーブ１０４の回転速度を算出して、算出された第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度との差回転が所定の同期判定範囲内になると、第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度とが同期したと判定する。
【００６８】
第１噛合式クラッチ制御部１６４は、同期完了判定部１６６ａで第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度とが同期したと判定されると、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に供給している第１駆動電流Ｉ１（Ａ）の大きさを小さくして第１電磁コイル６４に供給されていた第１駆動電流Ｉ１の供給を停止する。これによって、第１可動スリーブ５０が第１スプリング５８の付勢力によって前記第１噛合位置に移動する。
【００６９】
第１クラッチ係合完了判定部１６４ａは、第１噛合式クラッチ制御部１６４で第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に供給している第１駆動電流Ｉ１の大きさが小さくなると、第１噛合式クラッチ２４が係合完了したか否か、すなわち第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えられたか否かを判定する。例えば、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａは、第１ポジションセンサ１５４によって第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置にあると検出されると、第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えられたと判定する。
【００７０】
第２噛合式クラッチ制御部１６６は、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａで第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合位置から前記第１噛合位置に切り替えられたと判定されると、第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０に供給している第２駆動電流Ｉ２（Ａ）の大きさを小さくして第２電磁コイル１２０に供給されていた第２駆動電流Ｉ２の供給を停止する。これによって、第２可動スリーブ１０４が第２スプリング１１２の付勢力によって前記第２噛合位置に移動する。
【００７１】
第２クラッチ係合完了判定部１６６ｂは、第２噛合式クラッチ制御部１６６で第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０に供給している第２駆動電流Ｉ２の大きさが小さくなると、第２噛合式クラッチ３２が係合完了したか否か、すなわち第２噛合式クラッチ３２において第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとが噛み合わない第２非噛合状態から第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとが噛み合う第非噛合状態に切り替えられたか否かを判定する。例えば、第２クラッチ係合完了判定部１６６ｂは、第２ポジションセンサ１５６によって第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置にあると検出されると、第２噛合式クラッチ３２が前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替えられたと判定する。
【００７２】
カップリング制御部１６２は、第２クラッチ係合完了判定部１６６ｂで第２噛合式クラッチ３２が前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替えられたと判定されると、車輪選択部１６２ｃで選択された右制御カップリング３４Ｒと左制御カップリング３４Ｌのいずれかの制御カップリングに供給されていたカップリング駆動電流の供給を停止して、その後、車両走行状態に応じて、右制御カップリング３４Ｒの電磁コイルに供給する右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）と、左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに供給する左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）と、を制御する。
【００７３】
図１０は、電子制御装置１００において、２輪駆動走行中においてエンジン１２から前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達する２輪駆動状態から、エンジン１２から後輪１６Ｌ、１６Ｒへも駆動力を伝達する４輪駆動状態に、切り替えられるまでの作動の一例を説明するフローチャートである。
【００７４】
先ず、走行モード切替判定部１６０の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記２輪駆動状態が実行される２輪駆動走行モードから、前記４輪駆動状態が実行される４輪駆動走行モードに切り替えられたか否かが判定される。Ｓ１の判定が否定されると、再度Ｓ１が実行されるが、Ｓ１の判定が肯定されると、回転速度差演算部１６２ａの機能に対するＳ２が実行される。Ｓ２では、左輪である後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結させた場合における第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度Ｖ１ｋｌと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度Ｖ１ｒｌとの差すなわち第１回転速度差Ｖｓ１と、右輪である後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結させた場合における第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａの回転速度Ｖ１ｋｒと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転速度Ｖ１ｒｒとの差すなわち第２回転速度差Ｖｓ２（ｒｐｍ）と、が演算される。
【００７５】
次に、４ＷＤ切替判定部１６２ｂの機能に対応するＳ３において、Ｓ２で演算された第１回転速度差Ｖｓ１および第２回転速度差Ｖｓ２と車速センサ１４８から検出された車速Ｖとに基づいて、前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えられるか否か、すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えられるか否かが判定される。Ｓ３の判定が肯定されると、車輪選択部１６２ｃの機能に対応するＳ４が実行されるが、Ｓ３の判定が否定されると、車輪選択部１６２ｃの機能に対応するＳ５が実行される。Ｓ４では、左輪すなわち後輪１６Ｌと右輪すなわち後輪１６Ｒとのうち回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内になる車輪が選択され、その選択された車輪を中央車軸９８に連結する制御カップリングが選択される。Ｓ５では、緊急に前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に切り替える必要すなわち第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える必要があるか否かが判定される。Ｓ５の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ５の判定が肯定される場合には、車輪選択部１６２ｃの機能に対応するＳ６が実行される。
【００７６】
Ｓ６では、左輪すなわち後輪１６Ｌと右輪すなわち後輪１６Ｒとのうち回転速度差Ｖｓが切替音大領域Ｓｎｇ１内になる車輪が選択され、その選択された車輪を中央車軸９８に連結する制御カップリングが選択される。次に、カップリング制御部１６２、第１噛合式クラッチ制御部１６４、および第２噛合式クラッチ制御部１６６等の機能に対応するＳ７が実行される。Ｓ７では、Ｓ４またはＳ６で選択された後輪が制御カップリングによって中央車軸９８に連結されて、前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態へ切り替える切替制御シーケンスが実行される。
【００７７】
図１１は、図１０のフローチャートに示すＳ７が実行された場合、すなわち前記切替制御シーケンスが実行された場合のタイムチャートである。なお、図１１のタイムチャートでは、Ｓ４で左輪である後輪１６Ｌが選択され、その選択された後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結する左制御カップリング３４Ｌが選択されている。図１１に示すように、Ｓ４で左制御カップリング３４Ｌが選択（図１１の第１時点ｔ１）されると、その選択された左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに所定値Ｉｃｐｌ１（Ａ）の左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌが供給されると共に、第１駆動電流Ｉ１と第２駆動電流Ｉ２とが第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４と第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０とに供給される。なお、第２駆動電流Ｉ２が第２電磁コイル１２０に供給されると、第２噛合式クラッチ３２の同期機構１１６が作動して第２噛合式クラッチ３２において第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度とが同期させられる。
【００７８】
次に、図１１に示すように、第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度とが同期（図１１の第２時点ｔ２）させられると、第１電磁コイル６４に供給されていた第１駆動電流Ｉ１（Ａ）の大きさを小さくして第１駆動電流Ｉ１の供給を停止する。なお、第１駆動電流Ｉ１（Ａ）の大きさが小さくなると第１スプリング５８の付勢力によって第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置へ移動する。そして、次に、第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切替えられると（図１１の第３時点ｔ３）、第２電磁コイル１２０に供給されていた第２駆動電流Ｉ２（Ａ）の大きさを小さくして第２駆動電流Ｉ２の供給を停止する。なお、第２駆動電流Ｉ２（Ａ）の大きさが小さくなると第２スプリング１１２の付勢力によって第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置へ移動する。そして、次に、第２噛合式クラッチ３２が前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切替えられると（図１１の第４時点ｔ４）、左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに供給されていた左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）の供給を停止する。これによって、第１噛合式クラッチ２４によってエンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路が接続されると共に、第２噛合式クラッチ３２によってプロペラシャフト２８と中央車軸９８との間の動力伝達経路が接続されるので、前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態へ切り替えられる。
【００７９】
上述のように、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、電子制御装置１００は、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとが噛み合わない前記第１非噛合状態から第１噛合歯５０ａと第１噛合歯４２ｃとが噛み合う前記第１噛合状態に切り替える切替要求があったときにおいて、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結させた場合における第１噛合歯５０ａと第２噛合歯４２ｃとの第１回転速度差Ｖｓ１と、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結させた場合における第１噛合歯５０ａと第１噛合歯４２ｃとの第２回転速度差Ｖｓ２と、を演算し、電子制御装置１００は、演算された第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２との少なくとも一方の回転速度差Ｖｓが予め設定された切替可能領域Ｓｏｋ内にある場合には、回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結して、第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替え、演算された第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にない場合には、第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える切替を禁止する。このため、第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える時には、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとの回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結することができるので、第１噛合歯５０ａと第１噛合歯４２ｃとを噛み合わせる時に第１噛合歯５０ａと第１噛合歯４２ｃとの回転速度差Ｖｓが、切替可能領域Ｓｏｋ内になり第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えることが可能な回転速度差Ｖｓとなる。これにより、走行時に車輪間に速度差がある時例えば車両旋回時または前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとで直径が異なるタイヤを装着している時等であっても第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に円滑に切り替えることができる。
【００８０】
また、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、電子制御装置１００は、第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にある場合は、予め定められた理想回転速度差Ｖｓｔと第１回転速度差Ｖｓ１との差Ｓ１、および理想回転速度差Ｖｓｔと第２回転速度差Ｖｓ２との差Ｓ２のうち小さいほうの差になるように第１回転速度差Ｖｓ１または第２回転速度差Ｖｓ２を選択して、その選択した回転速度差Ｖｓになる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結する。このため、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとの回転速度差Ｖｓが理想回転速度差Ｖｓｔに比較的近い後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結することができるので、特に車両の旋回走行時に第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態により円滑に切り替えることができる。
【００８１】
また、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、電子制御装置１００は、第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にない場合であっても、第１噛合式クラッチ２４を緊急に前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態へ切り替える必要があると判定される場合には、第１回転速度差Ｖｓ１と第２回転速度差Ｖｓ２とのうち大きい方の回転速度差Ｖｓになる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結する。このため、第１噛合式クラッチ２４を緊急に前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態へ切り替える必要がある場合に、第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えることができる。
【００８２】
また、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、電子制御装置１００は、左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結されると、第１噛合式クラッチ２４を制御してエンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路を動力伝達可能に接続し、第２噛合式クラッチ３２を制御してプロペラシャフト２８と中央車軸９８との間の動力伝達経路を動力伝達可能に接続する。このため、走行時に車輪間に速度差がある時例えば車両旋回時または前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとで直径が異なるタイヤを装着している時等であっても４輪駆動車両１０を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えることができる。
【００８３】
また、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、第２噛合式クラッチ３２には、プロペラシャフト２８に動力伝達可能に連結された第２リングギヤ９２の回転速度と中央車軸９８に動力伝達可能に連結された第２可動スリーブ１０４の回転速度とを同期させる同期機構１１６が備えられており、電子制御装置１００は、左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結され、同期機構１１６によって第２リングギヤ９２の回転速度と第２可動スリーブ１０４の回転速度とが同期させられると、第１噛合式クラッチ２４を前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替える。このため、走行時に車輪間に速度差がある時例えば車両旋回時または前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとで直径が異なるタイヤを装着している時等であっても４輪駆動車両１０を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態により円滑に切り替えることができる。
【００８４】
続いて、本発明の他の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例２】
【００８５】
本実施例の４輪駆動車両１７０には、第１噛合式クラッチ（第２クラッチ）２４に同期機構（第２同期機構）１７２が備えられている点と、第２噛合式クラッチ（噛合式クラッチ）３２から同期機構１１６が外されている点と、で相違しており、その他の点は、前述の４輪駆動車両１０と略同じである。また、本実施例の４輪駆動車両１７０の電子制御装置（制御装置）２００は、カップリング制御部１６２の一部の機能が変更すなわち回転速度差演算部１６２ｄ、４ＷＤ切替判定部１６２ｄ、および車輪選択部１６２ｆの機能が変更されている点と、第１噛合式クラッチ制御部１６４の一部の機能が変更すなわち同期完了判定部１６４ｂが第１噛合式クラッチ制御部１６４に追加されている点と、第２噛合式クラッチ制御部１６６の一部の機能が変更すなわち同期完了判定部１６６ａが第２噛合式クラッチ制御部１６６から削除されている点と、で相違しており、その他の点は、前述の４輪駆動車両１０の電子制御装置１００と略同じである。
【００８６】
図１３に示すように、同期機構１７２は、第１可動スリーブ（第３回転部材）５０に対して相対回転不能且つ第１可動スリーブ５０に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動可能に第１可動スリーブ５０に形成された外周スプライン歯５０ｆに噛み合わされた第１摩擦係合部材１７４と、第１リングギヤ（第４回転部材）４２に対して相対回転不能且つ第１リングギヤ４２に対して第１回転軸線Ｃ１方向の移動可能に第１リングギヤ４２に形成された内周スプライン歯４２ｇに噛み合わされた第２摩擦係合部材１７６と、を備えている。このように構成された同期機構１７２では、第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置あり入力軸３８が回転している場合において、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に第１駆動電流Ｉ１（Ａ）が供給されて、第１可動スリーブ５０が第１スプリング５８の付勢力に抗して第２ピストン７２の突起７２ａがホルダー７４の掛止歯７４ａに掛け止められている前記第１非噛合位置を超えて軸受４８ａ側に移動させられると、第１可動スリーブ５０に動力伝達可能に連結された第１摩擦係合部材１７４と第１リングギヤ４２に動力伝達可能に連結された第２摩擦係合部材１７６とが摩擦係合して、第１可動スリーブ５０の回転速度と第１リングギヤ４２の回転速度とが同期させられる。また、図１４に示すように、第２噛合式クラッチ３２には、前述した同期機構１１６の第１摩擦係合部材１３８と第２摩擦係合部材１４０とが取り外されており、第２噛合式クラッチ３２には、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯（副駆動輪側噛合歯）１０４ａの回転速度と第２リングギヤ９２の第２噛合歯（駆動力源側噛合歯）９２ｂの回転速度とを同期させる前述した同期機構１１６の機能を有していない。
【００８７】
図１５は、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２がそれぞれ解放された２輪駆動状態から、第１噛合式クラッチ２４および第２噛合式クラッチ３２をそれぞれ係合させて４輪駆動状態へ切り替える場合において、第１噛合式クラッチ２４の同期機構１７２を作動させ第１可動スリーブ５０の回転速度と第１リングギヤ４２の回転速度とを略同期させて、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａと第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂとを噛み合わせる状態を示す図である。なお、図１５では、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられると、左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８が左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒのいずれか一方に連結させられる。また、図１５は、４輪駆動車両１７０の前進走行時の状態を示す図である。なお、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂは、第１噛合式クラッチ２４に設けられた同期機構１７２が作動した状態または第１噛合式クラッチ２４が係合した状態において例えばプロペラシャフト２８等を介してエンジン１２に動力伝達可能に連結されており、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａは、左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒが係合した状態において例えば中央車軸９８を介して後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒに動力伝達可能に連結されている。
【００８８】
第２可動スリーブ１０４に形成された第２噛合歯１０４ａは、図１５に示すように、円筒状の第２可動スリーブ１０４の外周部に複数形成されている。また、第２可動スリーブ１０４に形成された複数の第２噛合歯１０４ａは、それぞれ、第２回転軸線Ｃ２方向に長手状に形成され、且つ円筒状の第２可動スリーブ１０４の周方向にそれぞれの第２噛合歯１０４ａの間の間隔Ｄ３が一定になるように形成されている。なお、間隔Ｄ３は、第２可動スリーブ１０４に形成された複数の第２噛合歯１０４ａが第２リングギヤ９２に形成された複数の第２噛合歯９２ｂの間に入り込めるように設定されている。
【００８９】
図１５に示すように、２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り替え時において、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度は、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度より小さく、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａと第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂとは、第２回転軸線Ｃ２まわり矢印Ａ３、Ａ４方向に回転すなわちそれぞれ同じ方向に回転している。このため、第２移動機構１０６によって第２可動スリーブ１０４が前記第２非噛合位置から前記第２噛合位置へ移動すなわち第２移動機構１０６によって第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａが第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂに接近する方向へ移動すると、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａは、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂに対して矢印Ｆ２方向に相対移動する。なお、本実施例では、前述の実施例１と同様に、プロペラシャフト２８が回転している時において、第１リングギヤ４２の回転速度が第２リングギヤ９２の回転速度より遅くなるように、すなわち、プロペラシャフト２８に設けられたドリブンピニオン４０と第１リングギヤ４２とのギヤ比と、プロペラシャフト２８に設けられたドライブピニオン９０と第２リングギヤ９２とのギヤ比と、に差すなわち前後リングギヤ比差Ｇが生じるように、第１リングギヤ４２および第２リングギヤ９２等が設計されている。このため、２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り替え時において、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度が第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度より遅く成り易くなる。
【００９０】
また、第２可動スリーブ１０４に形成された複数の第２噛合歯１０４ａには、図１５に示すように、それぞれ、その第２噛合歯１０４ａの第２噛合歯９２ｂ側の端面であって第２噛合歯９２ｂに当接する当接面に、第２噛合歯１０４ａの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファＣＦ３が設けられている。また、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａに片チャンファＣＦ３が設けられることによって、その第２噛合歯１０４ａの第２噛合歯９２ｂ側の端面であって第２噛合歯９２ｂと当接する当接面には、４輪駆動車両１７０の前進走行時に第２噛合歯１０４ａが回転する矢印Ａ３方向に対し、第２噛合歯１０４ａの第２回転軸線Ｃ２方向の長さが減少するように傾く第２傾斜面１０４ｃが形成されている。なお、第２可動スリーブ１０４に形成された複数の第２噛合歯１０４ａには、その第２噛合歯１０４ａの矢印Ａ３方向の両側に第２回転軸線Ｃ２に対して略平行な平行面１０４ｄ、１０４ｅがそれぞれ形成されている。
【００９１】
第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂは、図１５に示すように、第２リングギヤ９２の内周部に複数形成されている。また、第２リングギヤ９２に形成された複数の第２噛合歯９２ｂは、それぞれ、第２回転軸線Ｃ２方向に長手状に形成され、且つその第２リングギヤ９２の周方向にそれぞれ第２噛合歯９２ｂの間の間隔Ｄ４が一定になるように形成されている。なお、間隔Ｄ４は、第２可動スリーブ１０４に形成された複数の第２噛合歯１０４ａが第２リングギヤ９２に形成された複数の第２噛合歯９２ｂの間に入り込めるように設定されている。
【００９２】
第２リングギヤ９２に形成された複数の第２噛合歯９２ｂには、図１５に示すように、それぞれ、その第２噛合歯９２ｂの第２噛合歯１０４ａ側の端面であって第２噛合歯１０４ａに当接する当接面に、第２噛合歯９２ｂの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファＣＦ４が設けられている。また、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂに片チャンファＣＦ４が設けられることによって、その第２噛合歯９２ｂの第２噛合歯１０４ａ側の端面であって第２噛合歯１０４ａに当接する当接面には、矢印Ａ３、Ａ４方向に対し、第２噛合歯９２ｂの第２回転軸線Ｃ２方向の長さが増加するように傾く第２傾斜面９２ｄが形成されている。なお、第２リングギヤ９２に形成された複数の第２噛合歯９２ｂには、その第２噛合歯９２ｂの矢印Ａ３方向の両側に第２回転軸線Ｃ２に対して略平行な平行面９２ｅ、９２ｆがそれぞれ形成されている。
【００９３】
すなわち、第２リングギヤ９２に形成された第２噛合歯９２ｂおよび第２可動スリーブ１０４に形成された第２噛合歯１０４ａは、図１５に示すように、第２移動機構１０６によって第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａが第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂに接近する方向へ移動して第２噛合歯１０４ａの第２噛合歯９２ｂ側の端部が第２噛合歯９２ｂの第２噛合歯１０４ａ側の端部に当接した場合において、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度が第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度よりも大きいときに、第２噛合歯９２ｂと第２噛合歯１０４ａとが噛み合うように片チャンファＣＦ３、ＣＦ４が形成されている。
【００９４】
カップリング制御部１６２には、図１６に示すように、回転速度差演算部１６２ｄと、４ＷＤ切替判定部１６２ｅと、車輪選択部１６２ｆと、が備えられている。回転速度差演算部１６２ｄは、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定、すなわち第２噛合式クラッチ３２において前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替える切替要求があったと判定されると、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結させた場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度Ｖ２ｒｌ（ｒｐｍ）と第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度Ｖ２ｋｌ（ｒｐｍ）との差（Ｖ２ｒｌ−Ｖ２ｋｌ）すなわち第３回転速度差（第１回転速度差）Ｖｓ３（ｒｐｍ）と、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結させた場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度Ｖ２ｒｒ（ｒｐｍ）と第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度Ｖ２ｋｒ（ｒｐｍ）との差（Ｖ２ｒｒ−Ｖ２ｋｒ）すなわち第４回転速度差（第２回転速度差）Ｖｓ４（ｒｐｍ）と、を演算する。
【００９５】
なお、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結された場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度Ｖ２ｒｌと、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結された場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度Ｖ２ｒｒとは、前輪１４Ｌ、１４Ｒの平均回転速度Ｖｗｆａｖ（ｒｐｍ）と予め設定された前後リングギヤ比差Ｇとから算出される。なお、回転速度Ｖ２ｒｌおよび回転速度Ｖ２ｒｒは、第１噛合式クラッチ２４が係合して第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂがエンジン１２に動力伝達可能に連結された場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度である。また、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結された場合における第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度Ｖ２ｋｌは、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定された時の第２車輪速センサ１４４から検出される後輪１６Ｌの回転速度Ｖｗｒｌ（ｒｐｍ）から求められる。また、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結された場合における第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度Ｖ２ｋｒは、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定された時の第２車輪速センサ１４４から検出される後輪１６Ｒの回転速度Ｖｗｒｒ（ｒｐｍ）から求められる。
【００９６】
４ＷＤ切替判定部１６２ｅは、回転速度差演算部１６２ｄで第３回転速度差Ｖｓ３と第４回転速度差Ｖｓ４とが演算されると、その演算された第３回転速度差Ｖｓ３および第４回転速度差Ｖｓ４と走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定された時の車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）とに基づいて、２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられるか否か、すなわち第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に円滑に切り替えられるか否かを判定する。例えば、４ＷＤ切替判定部１６２ｅは、回転速度差演算部１６２ｄで演算された第３回転速度差Ｖｓ３（ｒｐｍ）と車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）とにより求められる第３点Ｐ３と、回転速度差演算部１６２ｄで演算された第４回転速度差Ｖｓ４（ｒｐｍ）と車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）とにより求められる第４点Ｐ４と、の少なくとも一方が、図１７に示す予め設定された切替可能領域（所定範囲）Ｓｏｋ内にある場合には、２輪駆動状態から４輪駆動状態に円滑に切り替えられる、すなわち第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に円滑に切り替えられると判定する。なお、図１７に示すマップは、前述した実施例１の図７に示したマップと同じである。
【００９７】
車輪選択部１６２ｆは、４ＷＤ切替判定部１６２ｅで前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えられるとすなわち第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に円滑に切り替えられると判定されると、左右一対の後輪１６Ｌおよび後輪１６Ｒの一方の後輪を中央車軸９８に連結する左右一対の左制御カップリング３４Ｌおよび右制御カップリング３４Ｒの一方の制御カップリングを選択する。例えば、車輪選択部１６２ｆは、図１７に示すように、４ＷＤ切替判定部１６２ｅで求められた第３点Ｐ３と第４点Ｐ４とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋにある場合には、車速センサ１４８から検出される車速Ｖ（ｋｍ/ｈ）例えばＶ４（ｋｍ/ｈ）と切替狙い差回転導出線Ｌｔとから理想回転速度差Ｖｓｔ（ｒｐｍ）を導出して、その理想回転速度差Ｖｓｔ（ｒｐｍ）と第３点Ｐ３すなわち第３回転速度差Ｖｓ３（ｒｐｍ）との差Ｓ３（ｒｐｍ）、および理想回転速度差Ｖｓｔ（ｒｐｍ）と第４点Ｐ４すなわち第４回転速度差Ｖｓ４（ｒｐｍ）との差Ｓ４のうち小さいほうの差すなわち差Ｓ４になるように第４点Ｐ４を選択して、第４点Ｐ４が切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結する右制御カップリング３４Ｒを選択する。
【００９８】
また、車輪選択部１６２ｆは、図１７に示すように、車速センサ１４８から検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）が例えばＶ１（ｋｍ/ｈ）であり、４ＷＤ切替判定部１６２ｅで求められた第３点Ｐ３が切替不可領域Ｓｎｇ２にあり、４ＷＤ切替判定部１６２ｅで求められた第４点Ｐ４が切替音大領域Ｓｎｇ１にある場合、すなわち第３点Ｐ３と第４点Ｐ４とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋになく４ＷＤ切替判定部１６２ｅで前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えられないと判定されても、例えば前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒの少なくとも1つがスリップ等して、緊急に前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に切り替える必要すなわち緊急に第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替える必要があると判定されると、第３点Ｐ３すなわち第３回転速度差Ｖｓ３と第４点Ｐ４すなわち第４回転速度差Ｖｓ４とのうち大きい方の回転速度差Ｖｓになる第４点Ｐ４を選択して、第４点Ｐ４が切替音大領域Ｓｎｇ１内となる後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結する右制御カップリング３４Ｒを選択する。
【００９９】
第１噛合式クラッチ制御部１６４は、図１６に示すように、同期完了判定部１６４ｂと、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａと、を備えている。第１噛合式クラッチ制御部１６４は、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定され、且つ、車輪選択部１６２ｆで選択された右制御カップリング３４Ｒまたは左制御カップリング３４Ｌの一方の電磁コイルにカップリング駆動電流が供給されると、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に第１駆動電流Ｉ１（Ａ）を供給する。これによって、第１可動スリーブ５０が、第１スプリング５８の付勢力に抗して第２ピストン７２の突起７２ａがホルダー７４の掛止歯７４ａに掛け止められている前記第１非噛合位置を超えて軸受４８ａ側に移動させられると、同期機構１７２によって第１リングギヤ４２の回転速度と第１可動スリーブ５０の回転速度とが回転同期させられる。
【０１００】
同期完了判定部１６４ｂは、第１噛合式クラッチ制御部１６４で第１駆動電流Ｉ１（Ａ）が供給されると、第１リングギヤ４２の回転速度と第１可動スリーブ５０の回転速度とが同期したか否かを判定する。例えば、同期完了判定部１６４ｂは、第１回転速度センサ１５０により検出されるプロペラシャフト２８の回転速度Ｖｐｓ（ｒｐｍ）と、プロペラシャフト２８に一体的に設けられたドリブンピニオン４０と第１リングギヤ４２とのギヤ比と、から第１リングギヤ４２の回転速度を算出すると共に、第１車輪速センサ１４２から検出される前輪１４Ｌ、１４Ｒの平均回転速度Ｖｗｆａｖ（ｒｐｍ）から第１可動スリーブ５０の回転速度を算出して、算出された第１リングギヤ４２の回転速度と第１可動スリーブ５０の回転速度との差回転が所定の同期判定範囲内になると、第１リングギヤ４２の回転速度と第１可動スリーブ５０の回転速度とが同期したと判定する。
【０１０１】
第２噛合式クラッチ制御部１６６は、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定され、且つ、車輪選択部１６２ｆで選択された右制御カップリング３４Ｒまたは左制御カップリング３４Ｌの一方の電磁コイルにカップリング駆動電流が供給されると、第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０に第２駆動電流Ｉ２（Ａ）を供給する。これによって、第２可動スリーブ１０４が、第２スプリング１１２の付勢力に抗して第２ピストン１２６の突起１２６ａがホルダー１２８の掛止歯１２８ａに掛け止められている前記第２非噛合位置を超えて軸受９４ａ側に移動させられる。
【０１０２】
第２噛合式クラッチ制御部１６６は、同期完了判定部１６４ｂで第１リングギヤ４２の回転速度と第１可動スリーブ５０の回転速度とが同期したと判定されると、第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０に供給している第２駆動電流Ｉ２（Ａ）の大きさを小さくして第２電磁コイル１２０に供給されていた第２駆動電流Ｉ２の供給を停止する。これによって、第２可動スリーブ１０４が第２スプリング１１２の付勢力によって前記第２噛合位置に移動する。
【０１０３】
第２クラッチ係合完了判定部１６６ｂは、第２噛合式クラッチ制御部１６６で第２アクチュエータ１１０の第２電磁コイル１２０に供給している第２駆動電流Ｉ２の大きさが小さくなると、第２噛合式クラッチ３２が係合完了したか否か、すなわち第２噛合式クラッチ３２が前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替えられたか否かを判定する。例えば、第２クラッチ係合完了判定部１６６ｂは、第２ポジションセンサ１５６によって第２可動スリーブ１０４が前記第２噛合位置にあると検出されると、第２噛合式クラッチ３２が前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替えられたと判定する。
【０１０４】
第１噛合式クラッチ制御部１６４は、第２クラッチ係合完了判定部１６６ｂで第２噛合式クラッチ３２が前記第２非噛合位置から前記第２噛合位置に切り替えられたと判定されると、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に供給している第１駆動電流Ｉ１（Ａ）の大きさを小さくして第１電磁コイル６４に供給していた第１駆動電流Ｉ１の供給を停止する。これによって、第１可動スリーブ５０が第１スプリング５８の付勢力によって前記第１噛合位置に移動する。
【０１０５】
第１クラッチ係合完了判定部１６４ａは、第１噛合式クラッチ制御部１６４で第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に供給している第１駆動電流Ｉ１の大きさが小さくなると、第１噛合式クラッチ２４が係合完了したか否か、すなわち第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えられたか否かを判定する。例えば、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａは、第１ポジションセンサ１５４によって第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置にあると検出されると、第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えられたと判定する。
【０１０６】
カップリング制御部１６２は、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａで第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えられたと判定されると、車輪選択部１６２ｆで選択された右制御カップリング３４Ｒと左制御カップリング３４Ｌのいずれかの制御カップリングに供給されていたカップリング駆動電流の供給を停止して、その後、車両走行状態に応じて、右制御カップリング３４Ｒの電磁コイルに供給する右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）と、左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに供給する左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）と、を制御する。
【０１０７】
図１８は、電子制御装置２００において、２輪駆動走行中において前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に切り替えられるまでの作動の一例を説明するフローチャートである。
【０１０８】
先ず、走行モード切替判定部１６０の機能に対応するＳ１１において、前記２輪駆動状態が実行される２輪駆動走行モードから、前記４輪駆動状態が実行される４輪駆動走行モードに切り替えられたか否かが判定される。Ｓ１１の判定が否定されると、再度Ｓ１１が実行されるが、Ｓ１１の判定が肯定されると、回転速度差演算部１６２ｄの機能に対するＳ１２が実行される。Ｓ１２では、左輪である後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結させた場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度Ｖ２ｒｌと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度Ｖ２ｋｌとの差すなわち第３回転速度差Ｖｓ３と、右輪である後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結させた場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂの回転速度Ｖ２ｒｒと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａの回転速度Ｖ２ｋｒとの差すなわち第４回転速度差Ｖｓ４（ｒｐｍ）と、が演算される。
【０１０９】
次に、４ＷＤ切替判定部１６２ｅの機能に対応するＳ１３において、Ｓ１２で演算された第３回転速度差Ｖｓ３および第４回転速度差Ｖｓ４と車速センサ１４８から検出された車速Ｖとに基づいて、前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えられるか否か、すなわち第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に円滑に切り替えられるか否かが判定される。Ｓ１３の判定が肯定されると、車輪選択部１６２ｆの機能に対応するＳ１４が実行されるが、Ｓ１３の判定が否定されると、車輪選択部１６２ｆの機能に対応するＳ１５が実行される。Ｓ１４では、左輪すなわち後輪１６Ｌと右輪すなわち後輪１６Ｒとのうち回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内になる車輪が選択され、その選択された車輪を中央車軸９８に連結する制御カップリングが選択される。Ｓ１５では、緊急に前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に切り替える必要すなわち緊急に第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替える必要があるか否かが判定される。Ｓ１５の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１５の判定が肯定される場合には、車輪選択部１６２ｆの機能に対応するＳ１６が実行される。
【０１１０】
Ｓ１６では、左輪すなわち後輪１６Ｌと右輪すなわち後輪１６Ｒとのうち回転速度差Ｖｓが切替音大領域Ｓｎｇ１内になる車輪が選択され、その選択された車輪を中央車軸９８に連結する制御カップリングが選択される。次に、カップリング制御部１６２、第１噛合式クラッチ制御部１６４、および第２噛合式クラッチ制御部１６６等の機能に対応するＳ１７が実行される。Ｓ１７では、Ｓ１４またはＳ１６で選択された後輪が制御カップリングによって中央車軸９８に連結されて、前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態へ切り替える切替制御シーケンスが実行される。
【０１１１】
上述のように、本実施例の４輪駆動車両１７０によれば、電子制御装置２００は、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとが噛み合わない第２非噛合状態から第２噛合歯９２ｂと第２噛合歯１０４ａとが噛み合う第２噛合状態に切り替える切替要求があったときにおいて、左制御カップリング３４Ｌによって後輪１６Ｌを中央車軸９８に連結させた場合における第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとの第３回転速度差Ｖｓ３と、右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｒを中央車軸９８に連結させた場合における第２噛合歯９２ｂと第２噛合歯１０４ａとの第４回転速度差Ｖｓ４と、を演算し、電子制御装置２００は、演算された第３回転速度差Ｖｓ３と第４回転速度差Ｖｓ４との少なくとも一方の回転速度差Ｖｓが予め設定された切替可能領域Ｓｏｋ内にある場合には、回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結して、第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替え、演算された第３回転速度差Ｖｓ３と第４回転速度差Ｖｓ４とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にない場合には、第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替える切替を禁止する。このため、第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替える時には、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとの回転速度差Ｖｓが切替可能領域Ｓｏｋ内となる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結することができるので、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとを噛み合わせる時に第２噛合歯９２ｂと第２噛合歯１０４ａとの回転速度差Ｖｓが、切替可能領域Ｓｏｋ内になり第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に円滑に切り替えることが可能な回転速度差Ｖｓとなる。これにより、走行時に車輪間に速度差がある時例えば車両旋回時または前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとで直径が異なるタイヤを装着している時等であっても第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に円滑に切り替えることができる。
【０１１２】
また、本実施例の４輪駆動車両１７０によれば、電子制御装置２００は、第３回転速度差Ｖｓ３と第４回転速度差Ｖｓ４とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にある場合は、予め定められた理想回転速度差Ｖｓｔと第３回転速度差Ｖｓ３との差Ｓ３、および理想回転速度差Ｖｓｔと第４回転速度差Ｖｓ４との差Ｓ４のうち小さいほうの差になるように第３回転速度差Ｖｓ３または第４回転速度差Ｖｓ４を選択して、その選択した回転速度差Ｖｓになる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結する。このため、第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂと第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａとの回転速度差Ｖｓが理想回転速度差Ｖｓｔに比較的近い後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結することができるので、特に車両の旋回走行時に第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態により円滑に切り替えることができる。
【０１１３】
また、本実施例の４輪駆動車両１７０によれば、電子制御装置２００は、第３回転速度差Ｖｓ３と第４回転速度差Ｖｓ４とのいずれもが切替可能領域Ｓｏｋ内にない場合であっても、第２噛合式クラッチ３２を緊急に前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態へ切り替える必要があると判定される場合には、第３回転速度差Ｖｓ３と第４回転速度差Ｖｓ４とのうち大きい方の回転速度差Ｖｓになる後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒを左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって中央車軸９８に連結する。このため、第２噛合式クラッチ３２を緊急に前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態へ切り替える必要がある場合に、第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替えることができる。
【０１１４】
また、本実施例の４輪駆動車両１７０によれば、電子制御装置２００は、左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結されると、第２噛合式クラッチ３２を制御してプロペラシャフト２８と中央車軸９８との間の動力伝達経路を接続し、第１噛合式クラッチ２４を制御してエンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路を接続する。このため、走行時に車輪間に速度差がある時例えば車両旋回時または前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとで直径が異なるタイヤを装着している時等であっても４輪駆動車両１７０を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態に円滑に切り替えることができる。
【０１１５】
また、本実施例の４輪駆動車両１７０によれば、第１噛合式クラッチ２４には、エンジン１２に動力伝達可能に連結された第１可動スリーブ５０の回転速度とプロペラシャフト２８に動力伝達可能に連結された第１リングギヤ４２の回転速度とを同期させる同期機構１７２が備えられており、電子制御装置２００は、左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒが中央車軸９８に連結され、同期機構１７２によって第１可動スリーブ５０の回転速度と第１リングギヤ４２の回転速度とが同期させられると、第２噛合式クラッチ３２を前記第２非噛合状態から前記第２噛合状態に切り替える。このため、走行時に車輪間に速度差がある時例えば車両旋回時または前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとで直径が異なるタイヤを装着している時等であっても４輪駆動車両１７０を前記２輪駆動状態から前記４輪駆動状態により円滑に切り替えることができる。
【実施例３】
【０１１６】
本実施例の４輪駆動車両１８０は、第２噛合式クラッチ３２が備えられていない点で相違しており、その他の点は、前述の実施例１の４輪駆動車両１０と略同じである。また、本実施例の４輪駆動車両１８０の電子制御装置（制御装置）２１０は、第１噛合式クラッチ制御部１６４の一部の機能が変更すなわち同期完了判定部１６４ｃが第１噛合式クラッチ制御部１６４に追加されている点と、第２噛合式クラッチ制御部１６６が削除されている点と、で相違しており、その他の点は、前述の実施例１の４輪駆動車両１０の電子制御装置１００と略同じである。
【０１１７】
図１９に示すように、４輪駆動車両１８０は、第２噛合式クラッチ３２が取り外されており、第２リングギヤ９２が中央車軸９８に一体的に固設されている。以上のように構成された４輪駆動車両１８０では、例えば、第１噛合式クラッチ２４が係合され且つ左制御カップリング３４Ｌおよび右制御カップリング３４Ｒが係合されている４輪駆動状態において、電子制御装置２１０で２輪駆動走行モードが選択されると、第１移動機構５２によって第１可動スリーブ５０が前記第１噛合位置から前記第１非噛合位置に移動して第１噛合式クラッチ２４が解放されると共に、左制御カップリング３４Ｌおよび右制御カップリング３４Ｒによって、後輪１６Ｌと中央車軸９８との間の動力伝達経路と、後輪１６Ｒと中央車軸９８との間の動力伝達経路と、が切断されて、プロペラシャフト２８をエンジン１２および左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒからそれぞれ切り離したディスコネクト状態となる。また、前記ディスコネクト状態から、電子制御装置２１０で４輪駆動走行モードが選択されると、左制御カップリング３４Ｌおよび右制御カップリング３４Ｒによって、後輪１６Ｌと中央車軸９８との間の動力伝達経路と、後輪１６Ｒと中央車軸９８との間の動力伝達経路と、が接続されると共に、第１移動機構５２によって第１可動スリーブ５０が前記第１非噛合位置から前記第１噛合位置に移動して第１噛合式クラッチ２４が係合される。すなわち、本実施例の４輪駆動車両１８０は、２輪駆動状態では４輪駆動状態において左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ駆動力を伝達するためのプロペラシャフト２８をエンジン１２および左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒから切り離すディスコネクト機能付４輪駆動車両である。
【０１１８】
第１噛合式クラッチ制御部１６４は、図２０に示すように、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａと、同期完了判定部１６４ｃと、を備えている。第１噛合式クラッチ制御部１６４は、走行モード切替判定部１６０で前記２輪駆動走行モードから前記４輪駆動走行モードに切り替えられたと判定され、且つ、車輪選択部１６２ｃで選択された右制御カップリング３４Ｒまたは左制御カップリング３４Ｌの一方の電磁コイルにカップリング駆動電流が供給されると、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に第１駆動電流Ｉ１（Ａ）を供給する。これによって、第１可動スリーブ５０が、第１スプリング５８の付勢力に抗して第２ピストン７２の突起７２ａがホルダー７４の掛止歯７４ａに掛け止められている前記第１非噛合位置を超えて軸受４８ａ側に移動させられる。
【０１１９】
同期完了判定部１６４ｃは、第１噛合式クラッチ制御部１６４で第１駆動電流Ｉ１（Ａ）が供給されると、中央車軸９８の回転速度と、車輪選択部１６２ｃで選択された左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって連結される後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒの回転速度と、が同期したか否かを判定する。例えば、同期完了判定部１６４ｃは、第２回転速度センサ１５２により検出されるカップリングカバー３４Ｌａ、３４Ｒａの回転速度Ｖｃｐ（ｒｐｍ）から中央車軸９８の回転速度を算出する共に、第２車輪速センサ１４４により検出される後輪１６Ｌ、１６Ｒの回転速度Ｖｗｒｌ、Ｖｗｒｒから車輪選択部１６２ｃで選択された左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって連結される後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒの回転速度を算出して、算出された中央車軸９８の回転速度と車輪選択部１６２ｃで選択された左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって連結される後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒの回転速度との差回転が所定の同期判定範囲内になると、中央車軸９８の回転速度と車輪選択部１６２ｃで選択された左制御カップリング３４Ｌまたは右制御カップリング３４Ｒによって連結される後輪１６Ｌまたは後輪１６Ｒの回転速度とが同期したと判定する。
【０１２０】
第１噛合式クラッチ制御部１６４は、同期完了判定部１６４ｃで同期したと判定されると、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に供給している第１駆動電流Ｉ１（Ａ）の大きさを小さくして第１電磁コイル６４に供給されていた第１駆動電流Ｉ１の供給を停止する。これによって、第１可動スリーブ５０が第１スプリング５８の付勢力によって前記第１噛合位置に移動する。
【０１２１】
第１クラッチ係合完了判定部１６４ａは、第１噛合式クラッチ制御部１６４で第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４に供給している第１駆動電流Ｉ１の大きさが小さくなると、第１噛合式クラッチ２４が係合完了したか否か、すなわち第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えられたか否かを判定する。
【０１２２】
カップリング制御部１６２は、第１クラッチ係合完了判定部１６４ａで第１噛合式クラッチ２４が前記第１非噛合状態から前記第１噛合状態に切り替えられたと判定されると、車輪選択部１６２ｃで選択された右制御カップリング３４Ｒと左制御カップリング３４Ｌのいずれかの制御カップリングに供給されていたカップリング駆動電流の供給を停止して、その後、車両走行状態に応じて、右制御カップリング３４Ｒの電磁コイルに供給する右カップリング駆動電流Ｉｃｐｒ（Ａ）と、左制御カップリング３４Ｌの電磁コイルに供給する左カップリング駆動電流Ｉｃｐｌ（Ａ）と、を制御する。
【０１２３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１２４】
例えば、前述の実施例１の４輪駆動車両１０において、第２噛合式クラッチ３２は、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａと第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂとを噛み合わせる噛合式のクラッチであったが、例えば、第２噛合式クラッチ３２にかえてプロペラシャフト２８と中央車軸９８との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する多板式のクラッチを使用しても良い。すなわち、第２噛合式クラッチ３２にかえて、プロペラシャフト２８と中央車軸９８との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続するクラッチであればどのような型式のクラッチが使用されても良い。
【０１２５】
また、前述の実施例１の４輪駆動車両１０において、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａと第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂとには、片チャンファＣＦ３、ＣＦ４が形成されていたが、すなわち、第１噛合式クラッチ２４の第１噛合歯４２ｃ、５０ａを噛み合わせた後に第２噛合式クラッチ３２の第２噛合歯９２ｂ、１０４ａを噛み合わせて２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り替える実施例１において、後に噛み合わせる第２噛合式クラッチ３２の第２噛合歯９２ｂ、１０４ａに片チャンファＣＦ３、ＣＦ４が形成されていたが、例えば、片チャンファＣＦ３、ＣＦ４にかえて両チャンファが形成されていても良い。さらに、第２可動スリーブ１０４の第２噛合歯１０４ａと第２リングギヤ９２の第２噛合歯９２ｂとに、面取部分すなわちチャンファが形成されていなくても良い。
【０１２６】
また、前述の実施例２の４輪駆動車両１７０において、第１噛合式クラッチ２４は、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとを噛み合わせる噛合式のクラッチであったが、例えば、第１噛合式クラッチ２４にかえてエンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続する多板式のクラッチを使用しても良い。すなわち、第１噛合式クラッチ２４にかえて、エンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路を選択的に切断または接続するクラッチであればどのような型式のクラッチが使用されても良い。
【０１２７】
また、前述の実施例２の４輪駆動車両１７０において、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとには、片チャンファＣＦ１、ＣＦ２が形成されていたが、すなわち、第２噛合式クラッチ３２の第２噛合歯９２ｂ、１０４ａを噛み合わせた後に第１噛合式クラッチ２４の第１噛合歯４２ｃ、５０ａを噛み合わせて２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り替える実施例２において、後に噛み合わせる第１噛合式クラッチ２４の第１噛合歯４２ｃ、５０ａに片チャンファＣＦ１、ＣＦ２が形成されていたが、例えば、片チャンファＣＦ１、ＣＦ２にかえて両チャンファが形成されていても良い。さらに、第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ａと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃとに、面取部分すなわちチャンファが形成されていなくても良い。
【０１２８】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０、１７０、１８０：４輪駆動車両
１２：エンジン（駆動力源）
１４Ｌ、１４Ｒ：前輪（主駆動輪）
１６Ｌ、１６Ｒ：後輪（副駆動輪）
２４：第１噛合式クラッチ（噛合式クラッチ、第２クラッチ）
２８：プロペラシャフト（動力伝達部材）
３２：第２噛合式クラッチ（第１クラッチ、噛合式クラッチ）
３４Ｌ：左制御カップリング（制御カップリング）
３４Ｒ：右制御カップリング（制御カップリング）
４２：第１リングギヤ（第４回転部材）
４２ｃ：第１噛合歯（副駆動輪側噛合歯）
５０：第１可動スリーブ（第３回転部材）
５０ａ：第１噛合歯（駆動力源側噛合歯）
９２：第２リングギヤ（第１回転部材）
９２ｂ：第２噛合歯（駆動力源側噛合歯）
９８：中央車軸
１００、２００、２１０：電子制御装置（制御装置）
１０４：第２可動スリーブ（第２回転部材）
１０４ａ：第２噛合歯（副駆動輪側噛合歯）
１１６：同期機構（第１同期機構）
１６０：走行モード切替判定部
１６２：カップリング制御部
１６２ａ、１６２ｄ：回転速度差演算部
１６２ｂ、１６２ｅ：４ＷＤ切替判定部
１６２ｃ、１６２ｆ：車輪選択部
１６４：第１噛合式クラッチ制御部
１６４ｂ：同期完了判定部
１６６：第２噛合式クラッチ制御部
１６６ａ：同期完了判定部
１７２：同期機構（第２同期機構）
ＣＦ１、ＣＦ２、ＣＦ３、ＣＦ４：片チャンファ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４：差
Ｓｏｋ：切替可能領域（所定範囲）
Ｖｓ：回転速度差
Ｖｓ１：第１回転速度差
Ｖｓ２：第２回転速度差
Ｖｓ３：第３回転速度差（第１回転速度差）
Ｖｓ４：第４回転速度差（第２回転速度差）
Ｖｓｔ：理想回転速度差（設定回転速度差）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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