(57)【要約】  高速レンジと低速レンジとが切り換え可能な副変速機構６を備えた車両に対し、副変速機構６のキャリア６１ＣＡにモータジェネレータ６７を動力伝達可能に接続する。高速レンジから低速レンジへの切り換え時、モータジェネレータ６７によってキャリア６１ＣＡの回転速度を上昇させて、低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度を入力軸３１の回転速度に同期させる。低速レンジから高速レンジへの切り換え時、モータジェネレータ６７によってキャリア６１ＣＡの回転速度を上昇させて、出力軸３２の回転速度を入力軸３１の回転速度に同期させる。これにより、車両走行中であっても変速ショックの低減を図りながらレンジ切り換えを行うことができる。
2014091587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの動力が伝達される動力伝達経路に遊星歯車機構が備えられ、この遊星歯車機構を構成する回転要素のうち出力軸に動力伝達可能となる回転要素を、噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換えて動力伝達経路での変速比を変更する構成とされた車両の動力伝達装置において、
前記遊星歯車機構のプラネタリキャリアに動力伝達可能な電動機が設けられ、
前記出力軸に動力伝達可能となる前記回転要素を前記噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換える際、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させることにより、入力軸側の回転速度と出力軸側の回転速度とを近付ける同期動作を行う構成とされていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の動力伝達装置において、
前記変速比の変更は、変速比が大きい側の低速レンジと変速比が小さい側の高速レンジとの間で変速比を切り換えるものであって、前記低速レンジでは、プラネタリキャリアが出力軸に動力伝達可能に連結されるようになっており、
前記高速レンジから前記低速レンジへの切り換え時、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアの回転速度を入力軸側の回転速度に近付けるように上昇させることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両の動力伝達装置において、
前記変速比の変更は、変速比が大きい側の低速レンジと変速比が小さい側の高速レンジとの間で変速比を切り換えるものであって、前記低速レンジでは、プラネタリキャリアが出力軸に動力伝達可能に連結されるようになっており、
前記低速レンジから前記高速レンジへの切り換え時、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアの回転速度を上昇させて、出力軸側の回転速度を入力軸側の回転速度に近付けることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の車両の動力伝達装置において、
前記電動機の回転軸が前記プラネタリキャリアに連結された構成とされていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１、２または３記載の車両の動力伝達装置において、
前記電動機の回転軸が前記遊星歯車機構のリングギヤに連結された構成とされていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一つに記載の車両の動力伝達装置において、
前記プラネタリキャリアと電動機との間における動力伝達と動力非伝達とを切り換える断接機構が備えられ、前記出力軸に動力伝達可能となる前記回転要素を前記噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換える際、前記断接機構を動力伝達状態として前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させ、この切り換え動作の後、前記断接機構を動力非伝達状態とする構成となっていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうち何れか一つに記載の車両の動力伝達装置において、
前記遊星歯車機構のリングギヤの回転を停止させるブレーキ装置が設けられており、
前記出力軸に動力伝達可能となる前記回転要素を前記噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換える際、ブレーキ装置を解放してリングギヤの回転を許容し、この切り換え動作の後、ブレーキ装置を係合してリングギヤの回転を停止させる構成となっていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうち何れか一つに記載の車両の動力伝達装置において、
車両の要求駆動力が所定値以上であるとき、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させることにより、この電動機からの動力を出力軸に伝達させる構成となっていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうち何れか一つに記載の車両の動力伝達装置において、
前記動力源の停止状態で、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させることにより、この電動機からの動力を出力軸に伝達させる構成となっていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のうち何れか一つに記載の車両の動力伝達装置において、
車両の減速走行時、車輪の回転力を前記動力伝達経路を経て前記電動機に伝達して、この電動機を被駆動状態とすることにより電動機の発電を行う構成とされていることを特徴とする車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の動力伝達装置に係る。特に、本発明は、動力伝達経路において変速比を切り換える機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、主変速機で変速された回転出力を更に変速するための副変速機を備えた四輪駆動車が知られている。この副変速機は、一般に、高速レンジ（Ｈｉ）と低速レンジ（Ｌｏ）との間でレンジ切り換えが可能となっている。【０００３】
このレンジ切り換えを行うための機構としては、各特許文献にも開示されているように、主変速機の出力軸の軸心に沿って移動可能なスリーブが備えられ、このスリーブの移動位置に応じて動力伝達経路を高速側（変速比が小さい側）と低速側（変速比が大きい側）との間で切り換えるようにしている。【０００４】
一般に、上記副変速機におけるレンジ切り換えは車両停車状態で行われる。これは、車両走行状態でレンジ切り換えを行った場合に、前記スリーブの移動に伴う変速比の急変によって大きな変速ショックが生じてしまうことを考慮したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６０４６６号公報
【特許文献２】特開２００９−４１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、副変速機におけるレンジ切り換えを車両停車状態で行う場合、以下に述べるような不具合が考えられる。【０００７】
例えば、急勾配の登坂路の走行中や悪路の走行中に、高速レンジから低速レンジに切り換えるべく車両を停車させてしまうと、路面状況によっては、レンジ切り換え後の発進が円滑に行えなくなる可能性がある。【０００８】
このため、車両走行中であっても変速ショックの低減を図りながら変速を行うことができる構成が求められていた。【０００９】
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、動力伝達経路において変速比が切り換え可能な動力伝達装置に対し、車両走行中であっても変速ショックの低減を図りながら変速を行うことができる車両の動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、動力源からの動力が伝達される動力伝達経路に遊星歯車機構が備えられ、この遊星歯車機構を構成する回転要素のうち出力軸に動力伝達可能となる回転要素を、噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換えて動力伝達経路での変速比を変更する構成とされた車両の動力伝達装置を前提とする。この車両の動力伝達装置に対し、前記遊星歯車機構のプラネタリキャリアに動力伝達可能な電動機を設ける。そして、前記出力軸に動力伝達可能となる前記回転要素を前記噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換える際、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させることにより、入力軸側の回転速度と出力軸側の回転速度とを近付ける同期動作を行う構成としている。【００１１】
この特定事項により、動力伝達経路での変速比を変更する際には、電動機からの動力によってプラネタリキャリアが回転され、入力軸側の回転速度と出力軸側の回転速度とが近付いた状態で噛み合い機構の噛み合い変更動作が行われることになる。このため、遊星歯車機構の回転要素が回転している車両走行状態であっても、噛み合い機構の噛み合い変更動作に伴う変速ショックは低減されることになる。また、変速ショックを低減するための特別なシンクロ機構を必要とすることがないため、噛み合い機構の構成の複雑化を招くこともない。【００１２】
前記変速比の変更動作として、変速比が大きい側の低速レンジと変速比が小さい側の高速レンジとの間で変速比を切り換えるものであって、前記低速レンジでは、プラネタリキャリアが出力軸に動力伝達可能に連結される場合の具体的な動作としては以下のものが挙げられる。【００１３】
まず、前記高速レンジから前記低速レンジへの切り換え時、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアの回転速度を入力軸側の回転速度に近付けるように上昇させるものである。【００１４】
また、前記低速レンジから前記高速レンジへの切り換え時、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアの回転速度を上昇させて、出力軸側の回転速度を入力軸側の回転速度に近付けるものも挙げられる。【００１５】
前述の如く、高速レンジから低速レンジへの切り換え時、電動機からの動力によってプラネタリキャリアの回転速度を入力軸側の回転速度に近付けるように上昇させるものでは、低速レンジへの切り換えが円滑に行えるため、車両走行中の変速比の変更動作を車両のスタックを招くことなしに実行することができる。【００１６】
また、低速レンジから高速レンジへの切り換え時、電動機からの動力によってプラネタリキャリアの回転速度を上昇させて、出力軸側の回転速度を入力軸側の回転速度に近付けるものでは、プラネタリキャリアの回転速度の上昇に伴って出力軸の回転速度も上昇させることができるため、車速の低下を抑制しながら変速比の変更動作を実行することができる。【００１７】
前記電動機の動力をプラネタリキャリアに伝達するための構成として具体的には、電動機の回転軸をプラネタリキャリアに連結する構成や、電動機の回転軸を遊星歯車機構のリングギヤに連結する構成が挙げられる。【００１８】
前者の構成によれば電動機の回転速度がプラネタリキャリアの回転速度に一致するため、プラネタリキャリアの回転速度の変化の応答性が良好であり、プラネタリキャリアの回転速度を迅速に目標回転速度（同期回転速度）まで上昇させることができる。また、後者の構成によればリングギヤの回転速度の変化量に対してプラネタリキャリアの回転速度の変化量が小さくなるため、プラネタリキャリアの回転速度を高い精度で調整することが可能になる。【００１９】
前記電動機からプラネタリキャリアに動力を伝達する機構として具体的には、前記プラネタリキャリアと電動機との間における動力伝達と動力非伝達とを切り換える断接機構を備えさせ、前記出力軸に動力伝達可能となる前記回転要素を前記噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換える際、前記断接機構を動力伝達状態として前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させ、この切り換え動作の後、前記断接機構を動力非伝達状態とする構成としている。【００２０】
つまり、動力源からの動力のみによって車両が走行する際には、前記断接機構が動力非伝達状態となっているので、動力源からの動力が電動機に伝達されることはなく、この電動機の連れ回りを防止することができる。このため、エネルギ効率の向上を図ることができる。【００２１】
より具体的な構成として、前記遊星歯車機構のリングギヤの回転を停止させるブレーキ装置を設け、前記出力軸に動力伝達可能となる前記回転要素を前記噛み合い機構の噛み合い変更動作によって切り換える際、ブレーキ装置を解放してリングギヤの回転を許容し、この切り換え動作の後、ブレーキ装置を係合してリングギヤの回転を停止させる構成としている。【００２２】
これによれば、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させる場合には、ブレーキ装置を解放してリングギヤの回転を許容することにより、遊星歯車機構のサンギヤの回転速度に拘束されることなくプラネタリキャリアの回転速度を調整することができ、入力軸側の回転速度と出力軸側の回転速度とを近付ける同期動作を効果的に行うことができる。また、前記切り換え動作の後には、ブレーキ装置を係合してリングギヤの回転を停止させることにより、動力源からの動力によってリングギヤが回転してしまうことが阻止されることになり、動力源からの動力を効果的に出力軸に向けて伝達することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。【００２３】
また、車両の要求駆動力が所定値以上であるとき、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させることにより、この電動機からの動力を出力軸に伝達させる構成としている。【００２４】
つまり、動力源からの動力に加えて、電動機からの動力（モータアシスト）によって車両の駆動力を得ることができ、車両の走行性能の向上を図ることができる。このように、本解決手段では、電動機に、前記同期動作を行うための機能と、車両の走行性能を向上させるための機能とを兼ね備えさせることができる。【００２５】
また、前記動力源の停止状態で、前記電動機からの動力によって前記プラネタリキャリアを回転させることにより、この電動機からの動力を出力軸に伝達させる構成としている。【００２６】
つまり、電動機からの動力のみによって車両を走行させることが可能になり、燃料消費率の改善を図ることができる。このように、本解決手段では、電動機に、前記同期動作を行うための機能と、前記動力源を使用することなく車両を走行させるための機能とを兼ね備えさせることができる。【００２７】
また、車両の減速走行時、車輪の回転力を前記動力伝達経路を経て前記電動機に伝達して、この電動機を被駆動状態とすることにより電動機の発電を行う構成としている。【００２８】
これにより、車両減速走行時の制動力を電気エネルギに変換して蓄電装置への充電等を行うことが可能になり、エネルギ効率の向上を図ることができる。このように、本解決手段では、電動機に、前記同期動作を行うための機能と、制動エネルギを回生するための機能とを兼ね備えさせることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明では、遊星歯車機構を備えた動力伝達経路の変速比を変更する際、電動機からの動力によってプラネタリキャリアを回転させることにより、入力軸側の回転速度と出力軸側の回転速度とを近付ける同期動作を行うようにしている。このため、車両走行中であっても変速ショックの低減を図りながら変速を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達系を示す概略構成図である。
【図２】トランスファの構成を示す拡大図である。
【図３】四輪駆動車の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図４】トランスファの四輪駆動状態を示す概略構成図であって、図４（ａ）は高速レンジモードでの定常走行時を、図４（ｂ）は高速レンジモードでのモータアシスト走行時を、図４（ｃ）は低速レンジモードでの定常走行時を、図４（ｄ）は低速レンジモードでのモータアシスト走行時をそれぞれ示す図である。
【図５】トランスファの二輪駆動状態を示す概略構成図であって、図５（ａ）は高速レンジモードでの定常走行時を、図５（ｂ）は高速レンジモードでのモータアシスト走行時を、図５（ｃ）は低速レンジモードでの定常走行時を、図５（ｄ）は低速レンジモードでのモータアシスト走行時をそれぞれ示す図である。
【図６】副変速制御の手順を示すフローチャート図である。
【図７】変形例に係るトランスファの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン縦置き型のＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式を基本とす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。つまり、二輪駆動モードでは後輪（主駆動輪）のみにエンジンからの動力が伝達され、四輪駆動モードでは前輪（従駆動輪）および後輪の両方にエンジンからの動力が伝達される後輪駆動ベースの四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達系（動力伝達経路）を示す概略構成図である。この図１に示すように、本実施形態に係る四輪駆動車は、車両走行用の動力を発生する動力源であるエンジン１と、このエンジン１の出力軸（クランクシャフト）の回転速度を変速するトランスミッション（主変速機構）２と、このトランスミッション２から出力された回転動力を前輪４Ｌ，４Ｒ側のフロントプロペラシャフト４０および後輪５Ｌ，５Ｒ側のリヤプロペラシャフト５０に分配可能なトランスファ３とを備えている。
【００３３】
具体的に、車両が二輪駆動モードのときには、エンジン１からの回転動力が、トランスミッション２から出力された後、トランスファ３によってリヤプロペラシャフト５０のみに伝達され、後輪５Ｌ，５Ｒのみを駆動する走行状態とされる。一方、車両が四輪駆動モードのときには、エンジン１からの回転動力が、トランスミッション２から出力された後、トランスファ３によってフロントプロペラシャフト４０およびリヤプロペラシャフト５０へそれぞれ伝達され、前輪４Ｌ，４Ｒおよび後輪５Ｌ，５Ｒを共に駆動する走行状態とされる。
【００３４】
以下、エンジン１、トランスミッション２、フロント側およびリヤ側の動力伝達系、トランスファ３等について具体的に説明する。
【００３５】
−エンジン−
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンやＬＰＧエンジンなど、燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、例えば、吸気通路に設けられたスロットルバルブ（図示省略）のスロットル開度（吸入空気量の制御量）、燃料噴射量、点火時期などを制御できるように構成されている。これら制御量は後述するＥＣＵ１００（図３を参照）によって制御される。
【００３６】
なお、本実施形態に係る四輪駆動車の動力源としては、モータやモータジェネレータなどの電動機を用いてもよく、また、内燃機関および電動機を併用してもよい。
【００３７】
−トランスミッション−
トランスミッション２は、図示しないトルクコンバータを介してエンジン１の後方側に配設されている。このトランスミッション２は、例えば、複数のクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素と遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する有段式（遊星歯車式）の自動変速機である。これら摩擦係合要素は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合要素である。また、これらクラッチおよびブレーキは、図示しない油圧制御装置のリニアソレノイドバルブの励磁、非励磁や、電流制御により、係合／解放状態が切り換えられると共に、係合／解放時の過渡油圧などが制御されるようになっている。このようにして摩擦係合要素に対する供給油圧を制御することによって、それぞれの係合および解放を制御し、これにより所定の変速段（例えば前進６速段のうちの所定の変速段または後進段）を成立させる構成となっている。このようにしてトランスミッション２は、エンジン１側から入力された回転動力に対し、変速動作によってトルクおよび回転速度を変更した後、トランスファ３側へ出力する。また、このトランスミッション２は、運転席近傍に配設されたシフトレバー（図示省略）がＰ（パーキング）位置やＮ（ニュートラル）位置とされた場合には、各摩擦係合要素が共に解放されることによって、エンジン１側から入力された回転動力を非伝達とし、出力軸へのトルク伝達が遮断されるようになっている。
【００３８】
なお、トランスミッション２としては、変速比を無段階に調整するベルト式などの無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）であってもよい。また、手動変速機を適用してもよい。
【００３９】
−フロント側の動力伝達系−
前記フロントプロペラシャフト４０は、トランスファ３から前方に向けて延びている（このトランスファ３の具体構成については後述する）。このフロントプロペラシャフト４０は、差動機構であるフロントディファレンシャル装置４１を介して左右のフロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒに連結されている。左右のフロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒには、前記左右の前輪４Ｌ，４Ｒが連結されている。
【００４０】
具体的に、フロントディファレンシャル装置４１のデフケース４１ａにはリングギヤ４３が回転一体に設けられている。このリングギヤ４３は、フロントプロペラシャフト４０の前端部に一体的に設けられたドライブピニオンギヤ４４と噛合されている。
【００４１】
また、フロントディファレンシャル装置４１の構成としては、前記デフケース４１ａ内に設けられた一対のピニオンギヤ４１ｂ，４１ｂと、これらピニオンギヤ４１ｂ，４１ｂに噛み合う一対のサイドギヤ４１ｃ，４１ｃとを備えている。各ピニオンギヤ４１ｂ，４１ｂは、デフケース４１ａ内において、フロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒの軸心方向に対して直交する方向に配設されたピニオンギヤシャフト４５によって回転自在に支持されている。つまり、各ピニオンギヤ４１ｂ，４１ｂは、デフケース４１ａとともにフロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒの軸心回りを公転すると共に、ピニオンギヤシャフト４５の軸心回りを自転自在となっている。そして、トランスファ３およびフロントプロペラシャフト４０を経て伝達された動力がリングギヤ４３を経てデフケース４１ａに入力されると、デフケース４１ａが回転し、このデフケース４１ａ内のピニオンギヤ４１ｂ，４１ｂがフロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒの軸心回りを公転しながら、サイドギヤ４１ｃ，４１ｃを回転させて、フロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒに動力が伝達される。また、車両の旋回時等において、左右の前輪４Ｌ，４Ｒ（左右のフロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒ）に回転差が生じた場合には、ピニオンギヤ４１ｂ，４１ｂがピニオンギヤシャフト４５の軸心回りを自転することに伴って左右のサイドギヤ４１ｃ，４１ｃが相対的に回転して左右のフロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒの回転差を吸収する。
【００４２】
−リヤ側の動力伝達系−
前記リヤプロペラシャフト５０は、トランスファ３から後方に向けて延びている。このリヤプロペラシャフト５０は、差動機構であるリヤディファレンシャル装置５１を介して左右のリヤドライブシャフト５２Ｌ，５２Ｒに連結されている。左右のリヤドライブシャフト５２Ｌ，５２Ｒには、前記左右の後輪５Ｌ，５Ｒが連結されている。
【００４３】
具体的に、リヤディファレンシャル装置５１のデフケース５１ａにはリングギヤ５３が回転一体に設けられている。このリングギヤ５３は、リヤプロペラシャフト５０の後端部に一体的に設けられたドライブピニオンギヤ５４と噛合されている。
【００４４】
前記リヤディファレンシャル装置５１は、上述したフロントディファレンシャル装置４１と同様の構成となっているため、ここでの説明は省略する。
【００４５】
−トランスファ−
トランスファ３は、トランスミッション２の後方側に配設され、このトランスミッション２の出力軸に連結された入力軸３１を備えている（トランスファ３の構成を拡大して示す図２を参照）。また、このトランスファ３は、副変速機構６、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７、動力分配機構８を備えている（図２では副変速機構６および２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７のみを示している）。以下、各機構６，７，８について説明する。
【００４６】
（副変速機構）
副変速機構６は、運転席近傍に配設されたレンジ切換レバー９７（図３を参照）を運転者が操作することによって、高速レンジおよび低速レンジのうち何れか一方の速度レンジに切り換え可能な構成となっている。通常の走行時には、副変速機構６は高速レンジに切り換えられる。一方、例えばオフロード、特に登坂路や悪路などを走行する際には、副変速機構６は低速レンジに切り換えられる。この低速レンジでは、副変速機構６内部での変速比が大きくされ（高速レンジでの変速比よりも大きくされ）、前記トランスミッション２から出力された回転動力の回転速度を減速することでトルクが増大されることになる。なお、前記レンジ切換レバー９７に限らず、他の操作手段（例えばスイッチなど）によって、高速レンジおよび低速レンジの切り換えを行う構成としてもよい。また、路面状況などに応じて自動的に高速レンジおよび低速レンジの切り換えが行われる構成であってもよい。
【００４７】
図２に示すように、副変速機構６は、遊星歯車機構６１、高速レンジ用ピース６２Ｈ、低速レンジ用ピース６２Ｌ、第１スリーブ６３、出力ハブ６４などを備えている。
【００４８】
遊星歯車機構６１としては、例えばシングルピニオンタイプのものが用いられている。具体的に、遊星歯車機構６１は、回転要素として、サンギヤ６１Ｓと、このサンギヤ６１Ｓと同心状に配置されたリングギヤ６１Ｒと、これらサンギヤ６１Ｓおよびリングギヤ６１Ｒに噛み合う複数のピニオンギヤ６１Ｐと、これら複数のピニオンギヤ６１Ｐを自転かつ公転自在に保持するプラネタリキャリア（以下、キャリアという）６１ＣＡとを備えた構成となっている。
【００４９】
サンギヤ６１Ｓは、トランスファ３の入力軸３１に一体回転可能に連結されている。また、このサンギヤ６１Ｓには、前記高速レンジ用ピース６２Ｈが一体回転可能に且つ軸心方向に移動不能に設けられている（例えばサンギヤ６１Ｓに高速レンジ用ピース６２Ｈが一体形成されている）。この高速レンジ用ピース６２Ｈの外周面には、複数の外歯（スプライン）６２ａが周方向に亘って等間隔で設けられている。
【００５０】
リングギヤ６１Ｒは、ブレーキ６５によってトランスファ３のハウジング３３に選択的に固定可能となっている。このブレーキ６５は、油圧制御回路４００（図３を参照）によって係合・解放される油圧式摩擦係合要素である。このブレーキ６５が係合された状態ではリングギヤ６１Ｒの回転が強制的に停止される一方、ブレーキ６５が解放された状態ではリングギヤ６１Ｒの回転が許容されるようになっている。なお、このブレーキ６５は、係合・解放が切り換えられるだけでなく、前記油圧制御回路４００における油圧制御によって半係合状態とされ、その係合力の調整が可能になっている。
【００５１】
キャリア６１ＣＡには、前記低速レンジ用ピース６２Ｌが一体回転可能に且つ軸心方向に移動不能に設けられている（例えばスプライン嵌合によって一体回転可能に設けられている）。この低速レンジ用ピース６２Ｌの内周面には、複数の内歯（スプライン）６２ｂが周方向に亘って等間隔に設けられている。また、この低速レンジ用ピース６２Ｌの配設位置は、前記高速レンジ用ピース６２Ｈの配設位置よりも後方側に設定されている。
【００５２】
第１スリーブ６３は、前記入力軸３１と同軸上に設けられた出力軸３２に、前記出力ハブ６４を介して一体回転可能に外装されている。具体的に、出力ハブ６４は、出力軸３２の前端部に一体回転可能に且つ軸心方向に移動不能に設けられている。また、この出力ハブ６４の外周面には、複数の外歯（スプライン）６４ａが周方向に亘って等間隔で設けられている。一方、第１スリーブ６３の内周面には、この第１スリーブ６３の軸心方向の略全長に延びる複数の内歯（スプライン）６３ａが周方向に亘って等間隔に設けられており、この内歯６３ａが前記出力ハブ６４の外歯６４ａに噛み合っている。これにより、第１スリーブ６３は、出力ハブ６４を介して出力軸３２に一体回転可能に外装されている。
【００５３】
また、前記第１スリーブ６３の内歯６３ａは前記高速レンジ用ピース６２Ｈの前記外歯６２ａに噛合可能となっている（図２は、これら第１スリーブ６３の内歯６３ａと高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａとが噛み合った状態を示している）。さらに、この第１スリーブ６３の外周面には、前記低速レンジ用ピース６２Ｌの前記内歯６２ｂに噛合可能な複数の外歯（スプライン）６３ｂが周方向に亘って等間隔で設けられている（図２は、これら第１スリーブ６３の外歯６３ｂと低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂとが噛み合っていない状態を示している）。この第１スリーブ６３における外歯６３ｂの形成範囲は、この第１スリーブ６３の軸心方向における前側部分のみとなっている。
【００５４】
第１スリーブ６３は、レンジ切換アクチュエータ６６によって、出力軸３２と平行にスライド可能となっている。つまり、このレンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３は、第１のスライド位置と第２のスライド位置との間で移動可能となっている。第１のスライド位置は、図２および図４（ａ）に示すように、第１スリーブ６３の内歯６３ａと高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａとが噛合し、第１スリーブ６３の外歯６３ｂと低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂとが噛合しない位置である。また、第２のスライド位置は、図４（ｃ）に示すように、第１スリーブ６３の外歯６３ｂと低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂとが噛合し、第１スリーブ６３の内歯６３ａと高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａとが噛合しない位置である。
【００５５】
前記レンジ切換アクチュエータ６６は電動モータ等で成り、発生する回転動力を減速するとともに直線推進力に変換する伝達機構を備え、その直線推進力を第１スリーブ６３に伝達する構成となっている。また、このレンジ切換アクチュエータ６６は油圧式のものであってもよい。
【００５６】
これら第１スリーブ６３、レンジ切換アクチュエータ６６、出力ハブ６４、高速レンジ用ピース６２Ｈ、低速レンジ用ピース６２Ｌ等によって、遊星歯車機構６１を構成する回転要素のうち出力軸３２に動力伝達可能となる回転要素を切り換えて動力伝達経路での変速比を変更する本発明でいう噛み合い機構が構成されている。
【００５７】
そして、副変速機構６は、運転者によるレンジ切換レバー９７の操作等によって高速レンジが選択された場合には、レンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３が図２のＸ１方向にスライド（第１のスライド位置に向けてスライド）される。第１スリーブ６３が上記第１のスライド位置までスライドされると、図２に示すように、第１スリーブ６３の内歯６３ａが高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａに噛合される。これにより、入力軸３１に入力されたトルクが、高速レンジ用ピース６２Ｈ→第１スリーブ６３→出力ハブ６４→出力軸３２へと伝達される高速レンジ用動力伝達経路が成立して、副変速機構６が高速レンジに切り換えられる。この高速レンジでは、遊星歯車機構６１の出力回転要素がサンギヤ６１Ｓとなり、入力軸３１と出力軸３２とが直結された状態となっている。
【００５８】
一方、運転者によるレンジ切換レバー９７の操作等によって低速レンジが選択された場合には、レンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３が図２のＸ２方向にスライド（第２のスライド位置に向けてスライド）される。第１スリーブ６３が上記第２のスライド位置までスライドされると、図４（ｃ）に示すように、第１スリーブ６３の外歯６３ｂが低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂに噛合される。これにより、入力軸３１に入力されたトルクが、サンギヤ６１Ｓ→キャリア６１ＣＡ→低速レンジ用ピース６２Ｌ→第１スリーブ６３→出力ハブ６４→出力軸３２へと伝達される低速レンジ用動力伝達経路が成立して、副変速機構６が低速レンジに切り換えられる。この低速レンジでは、遊星歯車機構６１の出力回転要素がキャリア６１ＣＡとなり、入力軸３１の回転速度が遊星歯車機構６１により減速されて出力軸３２に出力される状態となっている。
【００５９】
なお、前記出力ハブ６４が装着されている前記出力軸３２は、リヤプロペラシャフト５０（図１を参照）に一体回転可能に連結されており、トランスファ３から出力される回転動力は出力軸３２からリヤプロペラシャフト５０に伝達されるようになっている。
【００６０】
そして、本実施形態の特徴として、前記キャリア６１ＣＡには、モータジェネレータ（電動機）６７が断接機構６８を介して接続可能となっている。
【００６１】
このモータジェネレータ６７は、永久磁石からなるロータ６７ａと、３相巻線が巻回されたステータ６７ｂとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。
【００６２】
また、このモータジェネレータ６７は、インバータ２００（図３を参照）を介してバッテリ（蓄電装置）Ｂに接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御によりモータジェネレータ６７の回生または力行（アシスト）が設定される。モータジェネレータ６７の回生時に発電した電力はインバータ２００を介してバッテリＢに充電される。また、モータジェネレータ６７の駆動用電力はバッテリＢからインバータ２００を介して供給される。
【００６３】
このモータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達と非伝達とを切り換える前記断接機構６８は、キャリア６１ＣＡに一体回転可能に設けられたキャリア側ピース６８ａと、モータジェネレータ６７のロータ６７ａに一体回転可能に設けられたモータ側ピース６８ｂと、前記入力軸３１の軸心に沿って移動可能な第２スリーブ６８ｃとを備えている。以下、具体的に説明する。
【００６４】
前記キャリア側ピース６８ａおよびモータ側ピース６８ｂの外径寸法は略一致しており、それぞれの外周面には複数の外歯（スプライン）６８ｄ，６８ｅが周方向に亘って等間隔で設けられている。一方、第２スリーブ６８ｃの内周面には、この第２スリーブ６８ｃの軸心方向の略全長に延びる複数の内歯（スプライン）６８ｆが周方向に亘って等間隔に設けられている。
【００６５】
また、第２スリーブ６８ｃは、モータ連結切換アクチュエータ６９によって、入力軸３１と平行にスライド可能となっている。つまり、このモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃは、第１のスライド位置と第２のスライド位置との間で移動可能となっている。第１のスライド位置は、図２および図４（ａ）に示すように、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆがモータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅに噛合し、キャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄに噛合しない位置である。また、第２のスライド位置は、図４（ｂ）に示すように、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆがモータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合する位置である。
【００６６】
前記モータ連結切換アクチュエータ６９は、前記レンジ切換アクチュエータ６６と同様に、電動モータ等で成り、発生する回転動力を減速するとともに直線推進力に変換する伝達機構を備え、その直線推進力を第２スリーブ６８ｃに伝達する構成となっている。また、このモータ連結切換アクチュエータ６９は油圧式のものであってもよい。
【００６７】
そして、前記第２スリーブ６８ｃが図２のＹ１方向にスライドされて第１のスライド位置にある場合には、モータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が行われない状態となる。一方、前記第２スリーブ６８ｃが図２のＹ２方向にスライドされて第２のスライド位置にある場合には、モータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が可能な状態となる。この状態で、モータジェネレータ６７を駆動させてモータトルクを発生させると、そのモータトルクは、モータ側ピース６８ｂ→第２スリーブ６８ｃ→キャリア側ピース６８ａ→キャリア６１ＣＡ→低速レンジ用ピース６２Ｌへと伝達される。これにより、モータジェネレータ６７の回転速度を制御することによって、キャリア６１ＣＡの回転速度を調整し、その結果、低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度を調整することが可能な構成となっている。
【００６８】
また、この状態では、モータトルクを出力軸３２に伝達させることが可能であるため、エンジン１の運転時におけるモータアシストによる走行や、モータトルクのみを走行駆動力として利用するＥＶ走行が可能である。つまり、高速レンジにある場合には、モータトルクが、モータ側ピース６８ｂ→第２スリーブ６８ｃ→キャリア側ピース６８ａ→キャリア６１ＣＡ→サンギヤ６１Ｓ→高速レンジ用ピース６２Ｈ→第１スリーブ６３→出力ハブ６４→出力軸３２へと伝達される。また、低速レンジにある場合には、モータトルクが、モータ側ピース６８ｂ→第２スリーブ６８ｃ→キャリア側ピース６８ａ→キャリア６１ＣＡ→低速レンジ用ピース６２Ｌ→第１スリーブ６３→出力ハブ６４→出力軸３２へと伝達されることになる。さらに、このようにモータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が可能な状態において、車両走行中にモータジェネレータ６７を被駆動状態にすると、このモータジェネレータ６７が発電を行う回生動作を実行することも可能である。
【００６９】
（２ＷＤ／４ＷＤ切換機構）
２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７は、前記副変速機構６の後方側に配設され、前記出力軸３２に一体回転可能に設けられた出力軸側ピース７１と、前記出力軸３２の外周囲に設けられた円筒部材７２に回転一体に取り付けられた四輪駆動用ピース７３と、前記出力軸３２の軸心に沿って移動可能な第３スリーブ７４とを備えている。以下、具体的に説明する。
【００７０】
前記出力軸側ピース７１および四輪駆動用ピース７３の外径寸法は略一致しており、それぞれの外周面には複数の外歯（スプライン）７１ａ，７３ａが周方向に亘って等間隔で設けられている。一方、第３スリーブ７４の内周面には、この第３スリーブ７４の軸心方向の略全長に延びる複数の内歯（スプライン）７４ａが周方向に亘って等間隔に設けられている。
【００７１】
また、第３スリーブ７４は、２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５によって、出力軸３２と平行にスライド可能となっている。つまり、この２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５によって第３スリーブ７４は、第１のスライド位置と第２のスライド位置との間で移動可能となっている。第１のスライド位置は、図２および図４（ａ）に示すように、第３スリーブ７４の内歯７４ａが出力軸側ピース７１および四輪駆動用ピース７３の外歯７１ａ，７３ａそれぞれに噛合する位置である。また、第２のスライド位置は、図５（ａ）に示すように、第３スリーブ７４の内歯７４ａが四輪駆動用ピース７３の外歯７３ａに噛合し、出力軸側ピース７１の外歯７１ａに噛合しない位置である。
【００７２】
前記２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５は、前記各アクチュエータ６６，６９と同様に、電動モータ等で成り、発生する回転動力を減速するとともに直線推進力に変換する伝達機構を備え、その直線推進力を第３スリーブ７４に伝達する構成となっている。また、この２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５は油圧式のものであってもよい。
【００７３】
そして、前記第３スリーブ７４が図２のＺ１方向にスライドされて第１のスライド位置にある場合には、出力軸側ピース７１と四輪駆動用ピース７３との間における動力の伝達が可能な状態となる。この状態では、出力軸３２に伝達されている動力の一部が四輪駆動用ピース７３を介して動力分配機構８に伝達され、フロントプロペラシャフト４０への動力伝達が可能な四輪駆動状態となる。一方、前記第３スリーブ７４が図２のＺ２方向にスライドされて第２のスライド位置にある場合には、出力軸側ピース７１と四輪駆動用ピース７３との間における動力の伝達が行われない状態となる。この状態では、出力軸３２に伝達されている動力はリヤプロペラシャフト５０のみに伝達されて二輪駆動状態となる。
【００７４】
（動力分配機構）
動力分配機構８は、図１に示すように、ドライブスプロケット８１、ドリブンスプロケット８２、および、これらドライブスプロケット８１とドリブンスプロケット８２との間に巻き掛けられたチェーン８３などを備えている。ドライブスプロケット８１は前記２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７の円筒部材７２を介して四輪駆動用ピース７３に一体回転可能に設けられている。ドリブンスプロケット８２は前記フロントプロペラシャフト４０に一体回転可能に連結されている。各スプロケット８１，８２にチェーン８３が巻き掛けられていることにより、動力分配機構８では、前記２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７が四輪駆動状態にある際、エンジン１からの動力の一部（モータジェネレータ６７からのモータトルクの場合もある）がリヤプロペラシャフト５０に伝達され、他の一部がドライブスプロケット８１およびチェーン８３を介してドリブンスプロケット８２を経た後、フロントプロペラシャフト４０に伝達されることになる。
【００７５】
−ディスコネクト機構−
本実施形態における四輪駆動車は、図１に示すように、左右のフロントドライブシャフト４２Ｌ，４２Ｒのうち、右側のフロントドライブシャフト４２Ｒに、ディスコネクト機構３００が設けられている。このディスコネクト機構３００は、フロントディファレンシャル装置４１と右前輪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。
【００７６】
具体的に、右側のフロントドライブシャフト４２Ｒは、フロントディファレンシャル装置４１側に位置するディファレンシャル側フロントドライブシャフト４２Ｒａと、右前輪４Ｒ側に位置する車輪側フロントドライブシャフト４２Ｒｂとに分割されている。ディスコネクト機構３００は、前記ディファレンシャル側フロントドライブシャフト４２Ｒａの車幅方向外側端に取り付けられたディファレンシャル側係合プレート３０１、前記車輪側フロントドライブシャフト４２Ｒｂの車幅方向内側端に取り付けられた前輪側係合プレート３０２、および、これらディファレンシャル側係合プレート３０１と前輪側係合プレート３０２との係合および非係合を切り換えるディスコネクトスリーブ３０３などを備えている。
【００７７】
ディファレンシャル側係合プレート３０１および前輪側係合プレート３０２は互いに同一径であって、その外周面には外歯（図示省略）がそれぞれ形成されている。一方、ディスコネクトスリーブ３０３の内周面には、前記ディファレンシャル側係合プレート３０１および前輪側係合プレート３０２の各外周面に形成されている前記外歯に係合可能な内歯（図示省略）が形成されている。ディスコネクトスリーブ３０３は、ディスコネクトアクチュエータ３０４によってフロントドライブシャフト４２Ｒの軸心に沿う方向にスライド移動するように構成されている。これにより、ディスコネクトスリーブ３０３は、前輪側係合プレート３０２（またはディファレンシャル側係合プレート３０１）のみに係合する位置（図１に示す位置）と、前輪側係合プレート３０２およびディファレンシャル側係合プレート３０１の両方に係合する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３０３が一方の係合プレート（例えば前輪側係合プレート３０２）のみに係合する位置にある場合には、フロントディファレンシャル装置４１から右前輪４Ｒにトルクが伝達されない状態となる（非伝達状態となる；ディスコネクト機構３００の解放状態）。これに対し、ディスコネクトスリーブ３０３が前輪側係合プレート３０２およびディファレンシャル側係合プレート３０１の両方に係合する位置にある場合には、フロントディファレンシャル装置４１から右前輪４Ｒにトルクが伝達可能な状態となる（ディスコネクト機構３００の係合状態）。なお、前記ディスコネクトアクチュエータ３０４としては、例えば、電動モータを駆動源とする電動式アクチュエータ、あるいは、油圧式アクチュエータなどが挙げられる。
【００７８】
このディスコネクト機構３００は、車両が四輪駆動状態のときには伝達状態に切り換えられ、二輪駆動状態のときには非伝達状態に切り換えられる。詳細には、車両が四輪駆動状態から二輪駆動状態に切り換えられる際、ディスコネクト機構３００が非伝達状態に切り換えられ、一方、車両が二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り換えられる際、ディスコネクト機構３００が伝達状態に切り換えられる。
【００７９】
具体的には、運転者により２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチ９６（図３を参照）が操作されて二輪駆動モードが選択された場合には、ディスコネクトスリーブ３０３が図１のＤ１方向にスライドされる。これにより、スリーブ３０３とディファレンシャル側係合プレート３０１との係合が解除され、係合プレート３０１，３０２同士の連結が解除される。これにより、フロントディファレンシャル装置４１側と、右前輪４Ｒ側とが分離された状態となり、ディスコネクト機構３００が、フロントディファレンシャル装置４１と右前輪４Ｒとの間でトルク伝達が不可能な非伝達状態に切り換えられる。この非伝達状態では、左右の前輪４Ｌ，４Ｒはそれぞれ回転するが、前記２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７の第３スリーブ７４が第２のスライド位置となっている（四輪駆動用ピース７３に動力を伝達しない状態となっている）ことに伴い、フロントディファレンシャル装置４１のデフケース４１ａ、フロントプロペラシャフト４０、動力分配機構８の各スプロケット８１，８２等が非回転状態になる。
【００８０】
一方、運転者により２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチ９６が操作されて四輪駆動モードが選択された場合には、ディスコネクトスリーブ３０３が図１のＤ２方向にスライドされる。これにより、ディスコネクトスリーブ３０３と各係合プレート３０１，３０２の両方が係合され、ディスコネクトスリーブ３０３を介して係合プレート３０１，３０２同士が連結される。これにより、フロントディファレンシャル装置４１側と、右前輪４Ｒ側とが一体的に連結された状態となり、ディスコネクト機構３００が、フロントディファレンシャル装置４１と右前輪４Ｒとの間でトルク伝達が可能な伝達状態に切り換えられる。
【００８１】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、各アクチュエータ６６，６９，７５，３０４の制御、モータジェネレータ６７のトルク制御などを実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００８２】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、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等が記憶されている。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演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサ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り、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００８３】
図３に示すように、ＥＣＵ１００には、エンジン１のクランクシャフトが所定角度だけ回転する度にパルス信号を発信するクランクポジションセンサ９１、エンジン１の吸気通路に配置されたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ９２、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ９３、ブレーキペダルに対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキペダルセンサ９４、トランスミッション２のシフトレバー位置を検出するシフトポジションセンサ９５、運転席近傍に配設され運転者により操作される前記２ＷＤ／４ＷＤ切換スイッチ９６、同じく運転席近傍に配設され運転者により操作される前記レンジ切換レバー９７、ＥＶ走行（前記モータジェネレータ６７のみを動力源とした走行）の選択を可能とするＥＶ走行選択スイッチ９８、左前輪４Ｌの回転速度を検出する左前輪回転速度センサ９９ＬＦ、右前輪４Ｒの回転速度を検出する右前輪回転速度センサ９９ＲＦ、左後輪５Ｌの回転速度を検出する左後輪回転速度センサ９９ＬＲ、右後輪５Ｒの回転速度を検出する右後輪回転速度センサ９９ＲＲなどが接続されている。その他、ＥＣＵ１００には、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、吸入空気量を検出するエアフロメータ、車両の前後方向の加速度を検出するＧセンサなどが接続されており、これら各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。また、必要に応じて、前記入力軸３１の回転速度、前記出力軸３２の回転速度、前記高速レンジ用ピース６２Ｈの回転速度等を検出可能な回転速度センサが設けられ、この回転速度センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。
【００８４】
そして、ＥＣＵ１００は、前記各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、および、点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ１００は、車両の走行状態や運転者による操作（前記スイッチ９６，９８やレバー９７の操作）に応じて各アクチュエータ６６，６９，７５，３０４の制御およびモータジェネレータ６７のトルク制御などを実行する。さらに、ＥＣＵ１００は、前記油圧制御回路４００を制御することにより、前記ブレーキ６５の係合・解放を切り換えたり、このブレーキ６５の係合力の調整を行う。
【００８５】
−車両走行モード−
次に、上述の如く構成された四輪駆動車の走行モードについて説明する。
【００８６】
本実施形態に係る四輪駆動車は、前記各スリーブ６３，６８ｃ，７４のスライド移動位置、および、モータジェネレータ６７のトルク制御に応じて、以下に述べる各走行モードでの走行が可能となっている。以下、具体的に説明する。なお、一般に、副変速機構６は、車両の二輪駆動状態のときには高速レンジに保持され、四輪駆動状態のときには高速レンジと低速レンジとの間での切り換え可能となっているが、本実施形態に係る四輪駆動車では、二輪駆動状態のときであっても高速レンジと低速レンジとの間での切り換えが可能となっている。
【００８７】
（四輪駆動高速レンジモード）
まず、四輪駆動高速レンジモードについて説明する。
【００８８】
図４（ａ）は、この四輪駆動高速レンジモードでの定常走行時（エンジン１からの出力トルクのみを利用した走行時）におけるトランスファ３の概略構成図である。
【００８９】
この図４（ａ）に示すように、四輪駆動高速レンジモードでは、副変速機構６のレンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３が第１のスライド位置となり、第１スリーブ６３の内歯６３ａと高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａとが噛合し、第１スリーブ６３の外歯６３ｂと低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂとが噛合しない状態となる。また、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７の２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５によって第３スリーブ７４が第１のスライド位置となり、第３スリーブ７４の内歯７４ａが出力軸側ピース７１および四輪駆動用ピース７３の外歯７１ａ，７３ａそれぞれに噛合する状態となる。さらに、前記断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置となり、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆがモータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅに噛合し、キャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄに噛合しない状態となる。
【００９０】
この四輪駆動高速レンジモードでは、第３スリーブ７４が第１のスライド位置にあることによって車両が四輪駆動走行すると共に、第１スリーブ６３が第１のスライド位置にあることによって副変速機構６での減速が行われない高速レンジとなる。また、第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置にあることによってモータジェネレータ６７と遊星歯車機構６１のキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達は行われない状態となっている。
【００９１】
また、この四輪駆動高速レンジモードにおいて、図４（ｂ）に示すように、断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置に移動させると、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆがモータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合する位置となる。この状態で、モータジェネレータ６７を駆動させてモータトルクを発生させると、そのモータトルクがキャリア６１ＣＡに伝達されて、このキャリア６１ＣＡの回転速度を調整すると共に低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度を調整可能な状態となる。また、モータアシストによる四輪駆動走行や、四輪駆動によるＥＶ走行が可能な状態となる。
【００９２】
（四輪駆動低速レンジモード）
次に、四輪駆動低速レンジモードについて説明する。
【００９３】
図４（ｃ）は、この四輪駆動低速レンジモードでの定常走行時におけるトランスファ３の概略構成図である。
【００９４】
この図４（ｃ）に示すように、四輪駆動低速レンジモードでは、副変速機構６のレンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３が第２のスライド位置となり、第１スリーブ６３の外歯６３ｂと低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂとが噛合し、第１スリーブ６３の内歯６３ａと高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａとが噛合しない状態となる。また、前記四輪駆動高速レンジモードの場合と同様に、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７の２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５によって第３スリーブ７４が第１のスライド位置となり、前記断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置となる。
【００９５】
この四輪駆動低速レンジモードでは、第３スリーブ７４が第１のスライド位置にあることによって車両が四輪駆動走行すると共に、第１スリーブ６３が第２のスライド位置にあることによって副変速機構６での減速が行われる低速レンジとなる。また、第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置にあることによってモータジェネレータ６７と遊星歯車機構６１のキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達は行われない状態となっている。
【００９６】
また、この四輪駆動低速レンジモードにおいて、図４（ｄ）に示すように、断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置に移動させると、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆがモータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合する位置となる。この状態で、モータジェネレータ６７を駆動させてモータトルクを発生させると、そのモータトルクがキャリア６１ＣＡに伝達されて、このキャリア６１ＣＡの回転速度を調整すると共に低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度を調整可能な状態となる。また、モータアシストによる四輪駆動走行や、四輪駆動によるＥＶ走行が可能な状態となる。
【００９７】
（二輪駆動高速レンジモード）
次に、二輪駆動高速レンジモードについて説明する。
【００９８】
図５（ａ）は、この二輪駆動高速レンジモードでの定常走行時におけるトランスファ３の概略構成図である。
【００９９】
この図５（ａ）に示すように、二輪駆動高速レンジモードでは、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７の２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５によって第３スリーブ７４が第２のスライド位置となり、第３スリーブ７４の内歯７４ａが四輪駆動用ピース７３の外歯７３ａに噛合し、出力軸側ピース７１の外歯７１ａに噛合しない状態となる。また、前記四輪駆動高速レンジモードの場合と同様に、副変速機構６のレンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３が第１のスライド位置となり、前記断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置となる。
【０１００】
この二輪駆動高速レンジモードでは、第３スリーブ７４が第２のスライド位置にあることによって車両が二輪駆動走行すると共に、第１スリーブ６３が第１のスライド位置にあることによって副変速機構６での減速が行われない高速レンジとなる。また、第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置にあることによってモータジェネレータ６７と遊星歯車機構６１のキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達は行われない状態となっている。
【０１０１】
また、この二輪駆動高速レンジモードにおいて、図５（ｂ）に示すように、断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置に移動させると、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆがモータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合する位置となる。この状態で、モータジェネレータ６７を駆動させてモータトルクを発生させると、そのモータトルクがキャリア６１ＣＡに伝達されて、このキャリア６１ＣＡの回転速度を調整すると共に低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度を調整可能な状態となる。また、モータアシストによる二輪駆動走行や、二輪駆動によるＥＶ走行が可能な状態となる。
【０１０２】
（二輪駆動低速レンジモード）
次に、二輪駆動低速レンジモードについて説明する。
【０１０３】
図５（ｃ）は、この二輪駆動低速レンジモードでの定常走行時におけるトランスファ３の概略構成図である。
【０１０４】
この図５（ｃ）に示すように、二輪駆動低速レンジモードでは、副変速機構６のレンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３が第２のスライド位置となり、第１スリーブ６３の外歯６３ｂと低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂとが噛合し、第１スリーブ６３の内歯６３ａと高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａとが噛合しない状態となる。また、前記二輪駆動高速レンジモードの場合と同様に、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７の２ＷＤ／４ＷＤ切換アクチュエータ７５によって第３スリーブ７４が第２のスライド位置となり、前記断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置となる。
【０１０５】
この二輪駆動低速レンジモードでは、第３スリーブ７４が第２のスライド位置にあることによって車両が二輪駆動走行すると共に、第１スリーブ６３が第２のスライド位置にあることによって副変速機構６での減速が行われる低速レンジとなる。また、第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置にあることによってモータジェネレータ６７と遊星歯車機構６１のキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達は行われない状態となっている。
【０１０６】
また、この二輪駆動低速レンジモードにおいて、図５（ｄ）に示すように、断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置に移動させると、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆがモータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合する位置となる。この状態で、モータジェネレータ６７を駆動させてモータトルクを発生させると、そのモータトルクがキャリア６１ＣＡに伝達されて、このキャリア６１ＣＡの回転速度を調整すると共に低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度を調整可能な状態となる。また、モータアシストによる二輪駆動走行や、二輪駆動によるＥＶ走行が可能な状態となる。
【０１０７】
−副変速切り換え動作−
次に、前記副変速機構６における副変速切り換え動作について説明する。ここでは、高速レンジモードから低速レンジモードへの切り換え動作と、低速レンジモードから高速レンジモードへの切り換え動作についてそれぞれ説明する。なお、これら切り換え動作は、四輪駆動での走行状態および二輪駆動での走行状態の何れにおいても実行可能である。
【０１０８】
（高速レンジモードから低速レンジモードへの切り換え動作）
まず、高速レンジモードでの定常走行状態から低速レンジモードでの定常走行状態への切り換え動作について説明する。高速レンジモードでの定常走行状態にあっては、図４（ａ）または図５（ａ）に示すように、前記ブレーキ６５が係合されてリングギヤ６１Ｒの回転が停止され、副変速機構６の第１スリーブ６３が第１のスライド位置となり、前記断接機構６８の第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置となっている。
【０１０９】
この高速レンジモードでの定常走行中に低速レンジモードへの切り換え指令（運転者によるレンジ切換レバー９７の操作等に伴う低速レンジモードへの切り換え指令）がＥＣＵ１００から出力されると、以下の手順で低速レンジモードへの切り換え動作が行われる。
（Ｌ１）  断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第１のスライド位置から第２のスライド位置に切り換える（図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態、または、図５（ａ）に示す状態から図５（ｂ）に示す状態となる）。つまり、モータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が可能な状態にする。
（Ｌ２）  油圧制御回路４００の油圧制御によってブレーキ６５を係合状態から解放状態に切り換える。つまり、リングギヤ６１Ｒの回転を許容する状態にする。このようにリングギヤ６１Ｒの回転を許容することにより、サンギヤ６１Ｓの回転速度に拘束されることなくキャリア６１ＣＡの回転速度をモータジェネレータ６７によって調整可能な状態となる。
（Ｌ３）  モータジェネレータ６７のトルク制御によって、キャリア６１ＣＡの回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度）を入力軸３１の回転速度まで上昇させる。つまり、低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度と第１スリーブ６３の回転速度とを同期させる（本発明でいう、入力軸側の回転速度と出力軸側の回転速度とを近付ける同期動作）。この場合、例えば、前記入力軸３１の回転速度または前記第１スリーブ６３の回転速度を検出可能な回転速度センサによって検出された回転速度と略同一回転となるようにモータジェネレータ６７の回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度）を制御することになる。
（Ｌ４）  副変速機構６のレンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３を第１のスライド位置から第２のスライド位置に切り換える（図４（ｂ）に示す状態から図４（ｄ）に示す状態、または、図５（ｂ）に示す状態から図５（ｄ）に示す状態となる）。つまり、第１スリーブ６３の外歯６３ｂを低速レンジ用ピース６２Ｌの内歯６２ｂに噛合させ、入力軸３１に入力された動力が遊星歯車機構６１によって減速されて出力軸３２に出力される状態にする。
（Ｌ５）  油圧制御回路４００の油圧制御によってブレーキ６５を解放状態から係合状態に切り換える。つまり、リングギヤ６１Ｒの回転が強制的に停止される状態に戻す。
（Ｌ６）  断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置から第１のスライド位置に切り換える（図４（ｄ）に示す状態から図４（ｃ）に示す状態、または、図５（ｄ）に示す状態から図５（ｃ）に示す状態となる）。つまり、モータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が行われない状態に戻す。なお、前記（Ｌ５）（Ｌ６）の動作は同時に行ってもよいし、（Ｌ６）の動作の後に（Ｌ５）の動作を行ってもよい。
【０１１０】
以上の動作によって、高速レンジモードでの定常走行状態から低速レンジモードでの定常走行状態への切り換えが完了する。この場合、第１スリーブ６３を第１のスライド位置から第２のスライド位置に切り換える際（上記の手順（Ｌ４））には、予め、キャリア６１ＣＡの回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度）が出力軸３２の回転速度（出力ハブ６４の回転速度）まで上昇され、これら回転速度が同期されているので、レンジ切り換え時の変速ショックは大幅に低減されることになる。また、低速レンジモードへの切り換えが円滑に行えるため、このレンジ切り換え動作を車両のスタックを招くことなしに実行することができる。
【０１１１】
（低速レンジモードから高速レンジモードへの切り換え動作）
次に、低速レンジモードでの定常走行状態から高速レンジモードでの定常走行状態への切り換え動作について説明する。低速レンジモードでの定常走行状態にあっては、図４（ｃ）または図５（ｃ）に示すように、前記ブレーキ６５が係合されてリングギヤ６１Ｒの回転が停止され、副変速機構６の第１スリーブ６３が第２のスライド位置となり、前記断接機構６８の第２スリーブ６８ｃが第１のスライド位置となっている。
【０１１２】
この低速レンジモードでの定常走行中に高速レンジモードへの切り換え指令（運転者によるレンジ切換レバー９７の操作等に伴う高速レンジモードへの切り換え指令）がＥＣＵ１００から出力されると、以下の手順で高速レンジモードへの切り換え動作が行われる。
（Ｈ１）  断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第１のスライド位置から第２のスライド位置に切り換える（図４（ｃ）に示す状態から図４（ｄ）に示す状態、または、図５（ｃ）に示す状態から図５（ｄ）に示す状態となる）。つまり、モータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が可能な状態にする。
（Ｈ２）  油圧制御回路４００の油圧制御によってブレーキ６５を係合状態から解放状態に切り換える。つまり、リングギヤ６１Ｒの回転を許容する状態にする。このようにリングギヤ６１Ｒの回転を許容することにより、サンギヤ６１Ｓの回転速度に拘束されることなくキャリア６１ＣＡの回転速度をモータジェネレータ６７によって調整可能な状態となる。
（Ｈ３）  モータジェネレータ６７のトルク制御によって、キャリア６１ＣＡの回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度および出力軸３２の回転速度）を入力軸３１の回転速度（高速レンジ用ピース６２Ｈの回転速度）まで上昇させる。つまり、第１スリーブ６３の回転速度と高速レンジ用ピース６２Ｈの回転速度とを同期させる（本発明でいう、入力軸側の回転速度と出力軸側の回転速度とを近付ける同期動作）。この場合、例えば、前記入力軸３１の回転速度または前記高速レンジ用ピース６２Ｈの回転速度を検出可能な回転速度センサによって検出された回転速度と略同一回転となるようにモータジェネレータ６７の回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度）を制御することになる。
（Ｈ４）  副変速機構６のレンジ切換アクチュエータ６６によって第１スリーブ６３を第２のスライド位置から第１のスライド位置に切り換える（図４（ｄ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態、または、図５（ｄ）に示す状態から図５（ｂ）に示す状態となる）。つまり、第１スリーブ６３の内歯６３ａを高速レンジ用ピース６２Ｈの外歯６２ａに噛合させ、入力軸３１に入力された動力を減速することなく出力軸３２に出力される状態にする。
（Ｈ５）  油圧制御回路４００の油圧制御によってブレーキ６５を解放状態から係合状態に切り換える。つまり、リングギヤ６１Ｒの回転が強制的に停止される状態に戻す。
（Ｈ６）  断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置から第１のスライド位置に切り換える（図４（ｂ）に示す状態から図４（ａ）に示す状態、または、図５（ｂ）に示す状態から図５（ａ）に示す状態となる）。つまり、モータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が行われない状態に戻す。なお、前記（Ｈ５）（Ｈ６）の動作は同時に行ってもよいし、（Ｈ６）の動作の後に（Ｈ５）の動作を行ってもよい。
【０１１３】
以上の動作によって、低速レンジモードでの定常走行状態から高速レンジモードでの定常走行状態への切り換えが完了する。この場合、第１スリーブ６３を第２のスライド位置から第１のスライド位置に切り換える際（上記の手順（Ｈ４））には、予め、キャリア６１ＣＡの回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度）が入力軸３１の回転速度（高速レンジ用ピース６２Ｈの回転速度）まで上昇され、これら回転速度が同期されているので、レンジ切り換え時の変速ショックは大幅に低減されることになる。また、この高速レンジモードへの切り換え時には、キャリア６１ＣＡの回転速度の上昇に伴って出力軸３２の回転速度も上昇させることができるため、車速の低下を抑制しながらレンジ切り換え動作を実行することができる。
【０１１４】
−副変速制御−
次に、副変速機構６における副変速制御について説明する。この副変速制御は、車両の走行状態や運転者による操作（前記スイッチ９６，９８やレバー９７の操作）に応じて車両走行モードを選択するものである。
【０１１５】
図６は、副変速制御の手順を示すフローチャート図である。この図６に示すフローチャートは、イグニッションスイッチ（またはスタートスイッチ）がＯＮされた後、数ｍｓｅｃ毎に実行される。
【０１１６】
まず、ステップＳＴ１において、現在の車両状態が、ＥＶ走行モード中または車両発進モード中であるか否かを判定する。ＥＶ走行モードの実行条件は、例えば前記ＥＶ走行選択スイッチ９８の押し込み操作がされており、かつ前記バッテリＢの電力の残容量（蓄電量）ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が所定量以上であることである。ＥＶ走行選択スイッチ９８の押し込み操作がされているか否かの判定は前記ＥＶ走行選択スイッチ９８からの出力信号に基づいて行われる。バッテリＢのＳＯＣは、バッテリＢの出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサによって検出された充放電電流の積算値に基づいて演算される。また、車両発進モードの実行条件は、車両が停車中であり、トランスミッション２のシフトレバー位置が走行位置（ＰポジションおよびＮポジションの何れでもない位置）であり、アクセル開度が所定量以上であることである。車両が停車中であるか否かの判定は前記各車輪回転速度センサ９９ＬＦ〜９９ＲＲからの出力信号に基づいて行われる。トランスミッション２のシフトレバー位置は前記シフトポジションセンサ９５からの出力信号に基づいて判定される。アクセル開度は前記アクセル開度センサ９３によって検出される。
【０１１７】
現在の車両状態が、ＥＶ走行モード中でなく、かつ車両発進モード中でもない場合にはステップＳＴ１でＮＯ判定されてステップＳＴ２に移る。このステップＳＴ２では、現在、副変速機構６のレンジが高速レンジであるか否かを判定する。この判定は、例えば、前記第１スリーブ６３のスライド位置を検出するセンサや、レンジ切換レバー９７の操作位置を検出するセンサからの信号に基づいて行われる。
【０１１８】
副変速機構６が高速レンジであり、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、低速レンジ切り換え条件が成立したか否かを判定する。この低速レンジ切り換え条件としては、例えば運転者によるレンジ切換レバー９７の操作によって低速レンジが選択された場合が挙げられる。また、路面の勾配、路面の凹凸状態、各車輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ相互の回転速度差等を検出して低速レンジ切り換え条件が成立したか否かを判定するようにしてもよい。この場合、路面の勾配が所定勾配以上である場合、路面の凹凸変化が大きく、悪路であると判定された場合、各車輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ相互の回転速度差が所定量以上である場合（悪路走行や低μ路走行等によって各車輪速度相互の偏差が所定値以上となっている場合）の何れかの条件が成立していると低速レンジ切り換え条件が成立したと判定されることになる。
【０１１９】
低速レンジ切り換え条件が成立しておらず、ステップＳＴ３でＮＯ判定された場合には現在のレンジである高速レンジを維持したままステップＳＴ７に移る。
【０１２０】
一方、低速レンジ切り換え条件が成立し、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、低速レンジ切り換え動作を実行する。つまり、上述した手順（Ｌ１）〜（Ｌ６）の動作によって高速レンジモードから低速レンジモードへの切り換えが行われる。すなわち、前記第１スリーブ６３を第１のスライド位置から第２のスライド位置に切り換える際に、キャリア６１ＣＡの回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度）を、モータジェネレータ６７によって、入力軸３１の回転速度まで上昇させ、これら回転速度を同期させることで、変速ショックが低減された低速レンジモードへの切り換え動作を実行する。
【０１２１】
一方、現在、副変速機構６が低速レンジであり、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、高速レンジ切り換え条件が成立したか否かを判定する。この高速レンジ切り換え条件としては、例えば運転者によるレンジ切換レバー９７の操作によって高速レンジが選択された場合が挙げられる。また、路面の勾配、路面の凹凸状態、各車輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ相互の回転速度差等を検出して高速レンジ切り換え条件が成立したか否かを判定するようにしてもよい。この場合、路面の勾配が所定勾配未満である場合、路面の凹凸変化が小さく、舗装路であると判定された場合、各車輪４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ相互の回転速度差が所定量未満である場合の全ての条件が成立していると高速レンジ切り換え条件が成立したと判定されることになる。
【０１２２】
高速レンジ切り換え条件が成立しておらず、ステップＳＴ５でＮＯ判定された場合には現在のレンジである低速レンジを維持したままステップＳＴ７に移る。
【０１２３】
一方、高速レンジ切り換え条件が成立し、ステップＳＴ５でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、高速レンジ切り換え動作を実行する。つまり、上述した手順（Ｈ１）〜（Ｈ６）の動作によって低速レンジモードから高速レンジモードへの切り換えが行われる。すなわち、前記第１スリーブ６３を第２のスライド位置から第１のスライド位置に切り換える際に、キャリア６１ＣＡの回転速度（低速レンジ用ピース６２Ｌの回転速度および出力軸３２の回転速度）を、モータジェネレータ６７によって、入力軸３１の回転速度（高速レンジ用ピース６２Ｈの回転速度）まで上昇させ、これら回転速度を同期させることで、変速ショックが低減された高速レンジモードへの切り換え動作を実行する。
【０１２４】
このようにして副変速機構６のレンジが維持または切り換えられた後、ステップＳＴ７に移り、車両の要求駆動力が所定値以上であるか否かを判定する。この判定は、車速およびアクセル開度をパラメータとする要求駆動力マップ（前記ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されたマップ）から読み出される要求駆動力の大きさに基づいて行われる。例えば、車速が所定値以上でかつアクセル開度が所定開度以上である場合に要求駆動力が所定値以上であると判定することになる。
【０１２５】
要求駆動力が所定値以上であってステップＳＴ７でＹＥＳ判定された場合にはステップＳＴ８に移り、モータアシスト動作を実行する。つまり、現在の副変速機構６のレンジを維持したまま、前記断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置に移動させ、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆを、モータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合させる。そして、モータジェネレータ６７を駆動させてモータトルクを発生させ、そのモータトルクをキャリア６１ＣＡに伝達させることによってモータアシストによる走行を開始させる。
【０１２６】
このモータアシストにあっては、基本的には、前記ブレーキ６５が係合され、リングギヤ６１Ｒの回転を強制的に停止することになるが、前記油圧制御回路４００における油圧制御によってブレーキ６５を半係合状態にして、その係合力を調整するようにすれば、モータジェネレータ６７によるアシスト量を調整することが可能である。
【０１２７】
一方、要求駆動力が所定値未満であってステップＳＴ７でＮＯ判定された場合にはステップＳＴ９に移り、車両の減速中であるか否かを判定する。この判定は、車両走行中に前記アクセル開度センサ９３によって検出されるアクセル開度が所定開度未満となった場合や、ブレーキペダルセンサ９４によってブレーキペダルの踏み込み操作が行われていることが検出された場合に、減速中であると判定する。
【０１２８】
車両の減速中であって、ステップＳＴ９でＹＥＳ判定された場合にはステップＳＴ１０に移り、回生動作を実行する。つまり、現在の副変速機構６のレンジを維持したまま、前記断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置に移動させ、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆを、モータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合させる。そして、モータジェネレータ６７を被駆動状態にすることによってモータジェネレータ６７に発電を行わせ、この発電した電力をインバータ２００を介してバッテリＢに充電する。
【０１２９】
この回生動作にあっては、基本的には、前記ブレーキ６５が係合され、リングギヤ６１Ｒの回転を強制的に停止することになるが、前記油圧制御回路４００における油圧制御によってブレーキ６５を半係合状態にして、その係合力を調整するようにすれば、モータジェネレータ６７の被駆動状態における回転速度を調整することができ、これにより回生量を調整することが可能である。
【０１３０】
また、車両の減速中でない場合には、ステップＳＴ９でＮＯ判定され、現在の副変速機構６のレンジを維持したままリターンされる。
【０１３１】
一方、現在の車両状態が、前記ＥＶ走行モード中または車両発進モード中である場合にはステップＳＴ１でＹＥＳ判定されてステップＳＴ１１に移る。このステップＳＴ１１では、現在の副変速機構６のレンジを維持したまま、前記断接機構６８のモータ連結切換アクチュエータ６９によって第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置に移動させ、第２スリーブ６８ｃの内歯６８ｆを、モータ側ピース６８ｂの外歯６８ｅおよびキャリア側ピース６８ａの外歯６８ｄそれぞれに噛合させる。そして、モータジェネレータ６７を駆動させてモータトルクを発生させ、そのモータトルクをキャリア６１ＣＡに伝達させることによってＥＶ走行またはモータジェネレータ６７からのトルクを利用した車両発進を行う。つまり、高速レンジでは、モータトルクが、モータ側ピース６８ｂ→第２スリーブ６８ｃ→キャリア側ピース６８ａ→キャリア６１ＣＡ→サンギヤ６１Ｓ→高速レンジ用ピース６２Ｈ→第１スリーブ６３→出力ハブ６４→出力軸３２へと伝達されて、ＥＶ走行または車両発進を行う。一方、低速レンジでは、モータトルクが、モータ側ピース６８ｂ→第２スリーブ６８ｃ→キャリア側ピース６８ａ→キャリア６１ＣＡ→低速レンジ用ピース６２Ｌ→第１スリーブ６３→出力ハブ６４→出力軸３２へと伝達されて、ＥＶ走行または車両発進を行う。以上の動作が繰り返して行われる。
【０１３２】
このＥＶ走行および車両発進にあっては、前記ブレーキ６５が解放され、かつ前記トランスミッション２はＰ（パーキング）レンジとされる。これにより、入力軸３１が回転することなく、モータジェネレータ６７からのモータトルクが効率良く出力軸３２に向けて伝達されることになる。
【０１３３】
以上説明したように、本実施形態では、副変速機構６のレンジを切り換える際、モータジェネレータ６７からの動力によってキャリア６１ＣＡが回転され、入力軸３１側の回転速度と出力軸３２側の回転速度とが近づいた状態で第１スリーブ６３のスライド移動による噛み合い変更動作を行うようにしている。このため、車両走行状態であっても、レンジを切り換えることに伴う変速ショックは低減されることになる。また、変速ショックを低減するための特別なシンクロ機構を必要とすることがないため構成の複雑化を招くこともない。
【０１３４】
また、本実施形態では、モータジェネレータ６７をキャリア６１ＣＡに連結しているため、モータジェネレータ６７の回転速度がキャリア６１ＣＡの回転速度に一致することになり、キャリア６１ＣＡの回転速度の変化の応答性が良好であり、キャリア６１ＣＡの回転速度を迅速に目標回転速度（同期回転速度）まで上昇させることが可能である。
【０１３５】
また、本実施形態では、前記（Ｌ６）および（Ｈ６）の動作では、第２スリーブ６８ｃを第２のスライド位置から第１のスライド位置に切り換えることで、モータジェネレータ６７とキャリア６１ＣＡとの間における動力の伝達が行われない状態に戻している。このため、エンジン１からの動力のみによって車両が走行する際には、このエンジン１からの動力がモータジェネレータ６７に伝達されることはなく、このモータジェネレータ６７の連れ回りを防止することができる。このため、エネルギ効率の向上を図ることができる。
【０１３６】
さらに、本実施形態では、前記（Ｌ５）および（Ｈ５）の動作では、ブレーキ６５を解放状態から係合状態に切り換えてリングギヤ６１Ｒの回転を強制的に停止している。このため、エンジン１からの動力によってリングギヤ６１Ｒが回転してしまうことが阻止されることになり、エンジン１からの動力を効果的に出力軸３２に向けて伝達することができ、エネルギ効率の向上を図ることができる。
【０１３７】
＜変形例＞
次に、変形例について説明する。本変形例は、前記断接機構６８の構成が前記実施形態のものと異なっている。その他の構成および動作は前記実施形態と同様であるので、ここでは、断接機構６８の構成についてのみ説明する。
【０１３８】
図７は、本変形例に係る四輪駆動車に搭載されたトランスファ３の概略構成図である。この図７に示すように、本変形例におけるトランスファ３の断接機構６８は、前記遊星歯車機構６１のリングギヤ６１Ｒに接続されている。つまり、本変形例における断接機構６８は、リングギヤ６１Ｒに一体回転可能に設けられたリングギヤ側ピース６８ｇと、モータジェネレータ６７のロータ６７ａに一体回転可能に設けられたモータ側ピース６８ｂと、前記入力軸３１の軸心に沿って移動可能な第２スリーブ６８ｃとを備えている。
【０１３９】
これらリングギヤ側ピース６８ｇ、モータ側ピース６８ｂ、第２スリーブ６８ｃの構成および動作は、前記実施形態におけるキャリア側ピース６８ａ、モータ側ピース６８ｂ、第２スリーブ６８ｃのものと同様であるので、ここでの説明は省略する。図７では、前記実施形態におけるトランスファ３の構成部材と同一の構成部材については同一の符号を付している。
【０１４０】
本変形例では、副変速機構６のレンジ切り換え時におけるキャリア６１ＣＡの回転速度の調整を、リングギヤ６１Ｒの回転速度を調整することによって行うことになる。
【０１４１】
本変形例の構成によれば、リングギヤ６１Ｒの回転速度の変化量に対してキャリア６１ＣＡの回転速度の変化量が小さくなるため、キャリア６１ＣＡの回転速度を高い精度で調整することが可能になり、前記同期動作の信頼性の向上を図ることができる。
【０１４２】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態および変形例では、ＦＲ方式を基本とする四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とする四輪駆動車に対しても適用が可能である。
【０１４３】
また、前記実施形態および変形例では、二輪駆動状態と四輪駆動状態とが切り換え可能な四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、常時、四輪駆動状態で走行する車両（フルタイム４ＷＤ車両）や、二輪駆動車（前記２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７および動力分割機構８を備えず、副変速機構６を備えた車両）に対しても適用が可能である。
【０１４４】
また、前記実施形態および変形例では、電動機をモータジェネレータ６７で構成し、車両の減速時に発電を行うものとしたが、発電を行わない電動モータを採用する構成も本発明の技術的思想の範疇に含まれる。
【０１４５】
また、前記実施形態および変形例における２ＷＤ／４ＷＤ切換機構７および断接機構６８はスリーブ７４，６８ｃがスライド移動する噛み合い式のものとしたが、電子制御カップリング式のものであってもよい。
【０１４６】
さらに、前述した各モード切り換え動作（前記（Ｌ１）〜（Ｌ６）の動作および前記（Ｈ１）〜（Ｈ６）の動作）にあっては、センサ等の検出信号に基づいてそれぞれの動作が完了した後に次の動作を行うようにしてもよい。例えば、第２スリーブ６８ｃのスライド位置をセンサによって検出できるようにしておき、動作（Ｌ１）において、第２スリーブ６８ｃが第２のスライド位置に切り換わったことを確認した後に動作（Ｌ２）に移るといった動作を行うようにするものである。また、ブレーキ６５が解放状態に切り換わったことを油圧の検出によって検出できるようにしておき、動作（Ｌ２）において、ブレーキ６５が解放状態に切り換わったことを確認した後に動作（Ｌ３）に移るといった動作を行うようにするものである。
【０１４７】
また、前記実施形態および変形例では、各スリーブ６３，６８ｃ，７４，３０３それぞれに個別のアクチュエータ６６，６９，７５，３０４を設けていた。本発明はこれに限らず、１つのアクチュエータで複数のスリーブを移動させる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は、車両走行状態で高速レンジと低速レンジとを切り換え可能とする副変速機構に適用可能である。
【符号の説明】
【０１４９】
１        エンジン（動力源）
３１      入力軸
３２      出力軸
６１      遊星歯車機構
６１Ｓ    サンギヤ（回転要素）
６１Ｒ    リングギヤ（回転要素）
６１ＣＡ  キャリア（回転要素）
６２Ｈ    高速レンジ用ピース
６２Ｌ    低速レンジ用ピース
６３      第１スリーブ
６５      ブレーキ（ブレーキ装置）
６７      モータジェネレータ（電動機）
６７ａ    ロータ
６８      断接機構
１００    ＥＣＵ
【図１】
2014091587.tif 000003
【図２】
2014091587.tif 000004
【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】
2014091587.tif 000009
【国際調査報告】
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2014091587.tif 000011
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