(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪及び後輪が駆動される車両に搭載される原動機からの駆動力が伝達される入力軸と、
入力軸に対して平行に配置され、且つ前輪へ駆動力を出力する前輪側出力軸と、
入力軸及び前輪側出力軸に対して平行に配置され、且つ後輪へ駆動力を出力する後輪側出力軸と、
入力軸の回転を変速自在に前輪側出力軸へ伝達可能な前輪側変速機構と、
入力軸の回転を変速自在に後輪側出力軸へ伝達可能な後輪側変速機構と、
前輪側変速機構から前輪までの間の動力伝達経路に設けられた前輪側クラッチと、
後輪側変速機構から後輪までの間の動力伝達経路に設けられた後輪側クラッチとを備えることを特徴とする変速機。
【請求項２】
請求項１記載の変速機であって、
前記前輪側クラッチは、前記前輪側出力軸と同一軸線上であって、前記前輪側変速機構に設けられ、
前記後輪側クラッチは、前記後輪側出力軸と同一軸線上であって、前記後輪側変速機構に設けられていることを特徴とする変速機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の変速機であって、
前記前輪側変速機構は、
前記入力軸と同一軸線上に設けられたプーリシャフトと、
プーリシャフトに設けられた前輪側駆動プーリと、
前記前輪側出力軸に設けられた前輪側従動プーリとを備え、
前記後輪側変速機構は、
プーリシャフトに設けられた後輪側駆動プーリと、
前記後輪側出力軸に設けられた後輪側従動プーリとを備え、
前輪側駆動プーリは、プーリシャフトに固定された前輪駆動側固定半体と、プーリシャフトと一体に回転し且つプーリシャフトの軸線方向に移動自在な前輪駆動側可動半体とを備え、
前輪側従動プーリは、前輪側出力軸に固定された前輪従動側固定半体と、前輪側出力軸と一体に回転し且つ前輪側出力軸の軸線方向に移動自在な前輪従動側可動半体とを備え、
後輪側駆動プーリは、プーリシャフトに固定された後輪駆動側固定半体と、プーリシャフトと一体に回転し且つプーリシャフトの軸線方向に移動自在な後輪駆動側可動半体とを備え、
後輪側従動プーリは、後輪側出力軸に固定された後輪従動側固定半体と、後輪側出力軸と一体に回転し且つ後輪側出力軸の軸線方向に移動自在な後輪従動側可動半体とを備え、
前輪駆動側固定半体と後輪駆動側固定半体とがプーリシャフト上で隣接するように、前輪側駆動プーリと後輪側駆動プーリとがプーリシャフト上に配置され、
前輪従動側可動半体は、前輪従動側固定半体よりも後輪側駆動プーリ側に配置され、
後輪従動側可動半体は、後輪従動側固定半体よりも前輪側駆動プーリ側に配置されていることを特徴とする変速機。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の変速機であって、
前記前輪側出力軸と前記後輪側出力軸との地面からの配置位置の高さは、前記入力軸の地面からの配置位置の高さ以下に設定されていることを特徴とする変速機。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の変速機であって、
前記前輪側クラッチと前記後輪側クラッチとを制御する制御部を備え、
前記前輪側クラッチは、所定の車両情報に基づいて設定される前記前輪の目標駆動トルクが前記入力軸から前記前輪側出力軸へ伝達されるように制御され、
前記後輪側クラッチは、所定の車両情報に基づいて設定される前記後輪の目標駆動トルクが前記入力軸から前記後輪側出力軸へ伝達されるように制御されることを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車に用いられる変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、四輪駆動車に用いられる変速機であって、前輪と後輪に分かれて変速比を制御できるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４１５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の変速機では、低摩擦路面から高摩擦路面に車輪の接地面が移行したとき、車輪を介して回転抵抗が急に増加し、変速機に衝撃が加わる虞がある。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、車輪の接地面が変化し摩擦が変化しても衝撃が加わることを防止することができる変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、
前輪及び後輪が駆動される車両に搭載される原動機からの駆動力が伝達される入力軸と、
入力軸に対して平行に配置され、且つ前輪へ駆動力を出力する前輪側出力軸と、
入力軸及び前輪側出力軸に対して平行に配置され、且つ後輪へ駆動力を出力する後輪側出力軸と、
入力軸の回転を変速自在に前輪側出力軸へ伝達可能な前輪側変速機構と、
入力軸の回転を変速自在に後輪側出力軸へ伝達可能な後輪側変速機構と、
前輪側変速機構から前輪までの間の動力伝達経路に設けられた前輪側クラッチと、
後輪側変速機構から後輪までの間の動力伝達経路に設けられた後輪側クラッチとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前輪側変速機構から前輪までの間の動力伝達経路に前輪側クラッチが設けられ、後輪側変速機構から後輪までの間の動力伝達経路に後輪側クラッチが設けられている。このため、車輪の接地面が変化して摩擦が変化しても変速機に伝達される衝撃を前輪側クラッチ及び後輪側クラッチで吸収することができる。
【０００８】
［２］また、本発明においては、前記前輪側クラッチは、前記前輪側出力軸と同一軸線上であって、前記前輪側変速機構に設けられ、前記後輪側クラッチは、前記後輪側出力軸と同一軸線上であって、前記後輪側変速機構に設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明によれば、前輪側クラッチ及び後輪側クラッチが変速機構に設けられるため、制御部による制御が容易となる。
【００１０】
［３］また、本発明においては、前記前輪側変速機構は、前記入力軸と同一軸線上に設けられたプーリシャフトと、プーリシャフトに設けられた前輪側駆動プーリと、前記前輪側出力軸に設けられた前輪側従動プーリとを備え、前記後輪側変速機構は、プーリシャフトに設けられた後輪側駆動プーリと、前記後輪側出力軸に設けられた後輪側従動プーリとを備え、前輪側駆動プーリは、プーリシャフトに固定された前輪駆動側固定半体と、プーリシャフトと一体に回転し且つプーリシャフトの軸線方向に移動自在な前輪駆動側可動半体とを備え、前輪側従動プーリは、前輪側出力軸に固定された前輪従動側固定半体と、前輪側出力軸と一体に回転し且つ前輪側出力軸の軸線方向に移動自在な前輪従動側可動半体とを備え、後輪側駆動プーリは、プーリシャフトに固定された後輪駆動側固定半体と、プーリシャフトと一体に回転し且つプーリシャフトの軸線方向に移動自在な後輪駆動側可動半体とを備え、後輪側従動プーリは、後輪側出力軸に固定された後輪従動側固定半体と、後輪側出力軸と一体に回転し且つ後輪側出力軸の軸線方向に移動自在な後輪従動側可動半体とを備え、前輪駆動側固定半体と後輪駆動側固定半体とがプーリシャフト上で隣接するように、前輪側駆動プーリと後輪側駆動プーリとがプーリシャフト上に配置され、前輪従動側可動半体は、前輪従動側固定半体よりも後輪側駆動プーリ側に配置され、後輪従動側可動半体は、後輪従動側固定半体よりも前輪側駆動プーリ側に配置されていることが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、前輪駆動側固定半体と後輪駆動側固定半体とを隣接させて配置することができ、前輪側駆動プーリと後輪側駆動プーリとの間の距離を最小限に設定することができ、変速機の軸方向の寸法を短く設定することができる。
【００１２】
また、前輪従動側可動半体が、前輪従動側固定半体よりも後輪側駆動プーリ側に配置され、後輪従動側可動半体が、後輪従動側固定半体よりも前輪側駆動プーリ側に配置される。このため、前輪側従動プーリの後輪側変速機構の側の空きスペースを前輪従動側可動半体の移動スペースとして有効活用することができる。また、後輪側従動プーリの前輪側変速機構の側の空きスペースを後輪従動側可動半体の移動スペースとして有効活用することができる。従って、変速機の軸方向の寸法を短くすることができる。
【００１３】
［４］また、本発明においては、前記前輪側出力軸と前記後輪側出力軸との地面からの配置位置の高さは、前記入力軸の地面からの配置位置の高さ以下に設定されていることが好ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、前輪側出力軸と後輪側出力軸との地面からの配置位置の高さが、入力軸の地面からの配置位置の高さを超えて設定されている場合と比較して、重心を低く抑えることができる。
【００１５】
［５］また、本発明においては、前記前輪側クラッチと前記後輪側クラッチとを制御する制御部を備え、前記前輪側クラッチは、所定の車両情報に基づいて設定される前記前輪の目標駆動トルクが前記入力軸から前記前輪側出力軸へ伝達されるように制御され、前記後輪側クラッチは、所定の車両情報に基づいて設定される前記後輪の目標駆動トルクが前記入力軸から前記後輪側出力軸へ伝達されるように制御されることが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、前輪側クラッチ及び後輪側クラッチで駆動力を制御することができ、運転者やトラクションコントロールシステムなどの駆動力要求に対する応答性及び制御性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の変速機を示す模式図。
【図２】本実施形態の入力軸、前輪側出力軸及び後輪側出力軸の位置関係を示す模式図。
【図３】本実施形態の変速機を示すブロック図。
【図４】本実施形態の車両がコーナリング中のときの変速機の制御を示す説明図。
【図５】本実施形態の車両が走行する路面の摩擦力が変化するときの変速機の制御を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照して、本発明の変速機の実施形態を説明する。本実施形態の変速機は、ベルト（チェーンを含む）式の無段変速機（Continuously Variable Transmission。連続可変変速機ともいう。）であり、ミッドシップレイアウトの四輪駆動車両（四輪駆動自動車）に横置きで搭載されるものである。なお、本発明の変速機は、ミッドシップレイアウトの車両（自動車）に搭載されるものに限定されるものではなく、車両のフロントやリヤに配置される車両に用いても本発明の効果を得ることができる。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の変速機１が搭載される自動車２（車両）は、走行用の原動機３（内燃機関）と、前輪側の差動制限装置４（Limited Slip Differential）と、後輪側の差動制限装置５と、左右一対の前輪６と、左右一対の後輪７とを備える。
【００２０】
原動機３は吸気路に配置されたスロットルバルブを備える。スロットルバルブは、アクセルペダルと機械的に接続されておらず、電動モータなどのアクチュエータを備えるドライブバイワイヤ機構を介して電気信号によりアクセルペダルと接続され、アクセルペダルの操作に応じて開閉される。
【００２１】
原動機３に吸い込まれる空気は、スロットルバルブで流入量を調整されてインテークマニホールドを通ってインジェクタから噴射された燃料と混合し、混合気となる。シリンダの吸気バルブが開かれると、混合気はシリンダに流入する。シリンダ内の混合気は、点火プラグで点火されて燃焼し、ピストンを押圧する。押圧されたピストンはクランクシャフトを回転させ、燃焼した混合気は排気ガスとなって原動機３から排出される。原動機３のクランクシャフトから出力された駆動力は、変速機１に伝達される。
【００２２】
変速機１は、原動機３の回転軸と同一軸線上に配置され、変速機ケース１０１内に回転自在に軸支された入力軸１０２と、入力軸１０２と平行に配置された前輪側出力軸１０４と、入力軸１０２及び前輪側出力軸１０４と平行に配置された後輪側出力軸１０６と、入力軸１０２と同心に配置された筒状のプーリシャフト１０８と、前後進切換機構１１０と、前輪側変速機構１３０と、後輪側変速機構１５０と、前輪側クラッチ１７０と、後輪側クラッチ１９０とを備える。プーリシャフト１０８内には入力軸１０２が挿通され、プーリシャフト１０８は入力軸１０２に相対回転自在に軸支されている。
【００２３】
前後進切換機構１１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成され、サンギヤ１１１と、リングギヤ１１２と、キャリア１１３と、ピニオン１１４と、前進クラッチ１１５と、後進ブレーキ１１６とを備える。
【００２４】
サンギヤ１１１は、入力軸１０２に固定されて入力軸１０２と一体に回転する。リングギヤ１１２はサンギヤ１１１と同心に配置され、且つプーリシャフト１０８と一体に回転するように固定されている。
【００２５】
ピニオン１１４は、サンギヤ１１１の周りに等間隔で複数（例えば、３つ）配置され、サンギヤ１１１及びリングギヤ１１２に夫々噛合する。キャリア１１３は、ピニオン１１４を自転自在に軸支すると共に、キャリア１１３自身が回転することによりピニオン１１４をサンギヤ１１１に対して公転自在に軸支する。
【００２６】
前進クラッチ１１５は、サンギヤ１１１とリングギヤ１１２とを連結した連結状態と、この連結を断つ解放状態とに切換自在に構成されている。後進ブレーキ１１６は、キャリア１１３と変速機ケース１０１とを連結してキャリア１１３を回転不能とする固定状態と、この固定を解除する解放状態とに切換自在に構成されている。
【００２７】
前輪側変速機構１３０は、プーリシャフト１０８に一体回転するように固定された前輪側駆動プーリ１３２と、前輪側出力軸１０４に一体回転するように固定された前輪側従動プーリ１３４とを備える。前輪側駆動プーリ１３２と前輪側従動プーリ１３４には、金属ベルト又はチェーンで構成される前輪側無端部材１３５が巻き掛けられている。
【００２８】
また、後輪側変速機構１５０は、前輪側駆動プーリ１３２に隣接させて、プーリシャフト１０８に一体回転するように固定された後輪側駆動プーリ１５２と、後輪側出力軸１０６に一体回転するように固定された後輪側従動プーリ１５４とを備える。後輪側駆動プーリ１５２と後輪側従動プーリ１５４には、金属ベルト又はチェーンで構成される後輪側無端部材１５５が巻き掛けられている。
【００２９】
前輪側駆動プーリ１３２は、プーリシャフト１０８に固定された前輪駆動側固定半体１３２ａと、プーリシャフト１０８と一体に回転し且つプーリシャフト１０８の軸線方向に移動自在な前輪駆動側可動半体１３２ｂとを備える。
【００３０】
前輪側従動プーリ１３４は、前輪側出力軸１０４に固定された前輪従動側固定半体１３４ａと、前輪側出力軸１０４と一体に回転し且つ前輪側出力軸１０４の軸線方向に移動自在な前輪従動側可動半体１３４ｂとを備える。
【００３１】
後輪側駆動プーリ１５２は、プーリシャフト１０８に固定された後輪駆動側固定半体１５２ａと、プーリシャフト１０８と一体に回転し且つプーリシャフト１０８の軸線方向に移動自在な後輪駆動側可動半体１５２ｂとを備える。
【００３２】
後輪側従動プーリ１５４は、後輪側出力軸１０６に固定された後輪従動側固定半体１５４ａと、後輪側出力軸１０６と一体に回転し且つ後輪側出力軸１０６の軸線方向に移動自在な後輪従動側可動半体１５４ｂとを備える。
【００３３】
前輪従動側可動半体１３４ｂは、前輪従動側固定半体１３４ａよりも後輪側駆動プーリ１５２側に配置されている。後輪従動側可動半体１５４ｂは、後輪従動側固定半体１５４ａよりも前輪側駆動プーリ１３２側に配置されている。
【００３４】
自動車２は、変速機１から出力された駆動力を前輪側の差動制限装置４へ伝達させる前輪側プロペラシャフト２１０と、変速機１から出力された駆動力を後輪側の差動制限装置５へ伝達させる後輪側プロペラシャフト３１０とを備える。
【００３５】
前輪側プロペラシャフト２１０の前端には、前端傘歯車２１１が設けられている。前輪側プロペラシャフト２１０の後端には、後端傘歯車２１２が設けられている。後端傘歯車２１２には、前輪側出力軸１０４と同一軸線上に配置された前輪変速側中間軸１３６に一体に回転するように固定された前輪変速側傘歯車１３８が噛合している。
【００３６】
後輪側プロペラシャフト３１０の後端には、後端傘歯車３１１が設けられている。後輪側プロペラシャフト３１０の前端には、前端傘歯車３１２が設けられている。前端傘歯車３１２には、後輪側出力軸１０６と同一軸線上に配置された後輪変速側中間軸１５６に一体に回転するように固定された後輪変速側傘歯車１５８が噛合している。
【００３７】
前輪側クラッチ１７０は、前輪側出力軸１０４と前輪変速側中間軸１３６とを解除自在に連結する。後輪側クラッチ１９０は、後輪側出力軸１０６と後輪変速側中間軸１５６とを解除自在に連結する。
【００３８】
自動車２は、左前輪６に接続される左前ドライブシャフト６１０と、右前輪６に接続される右前ドライブシャフト６２０と、左後輪７に接続される左後ドライブシャフト７１０と、右後輪７に接続される右後ドライブシャフト７２０とを備える。
【００３９】
前輪側の差動制限装置４は、差動側中間軸４１２と、筒状の外筒４１４と、外筒４１４内に一部が挿入された筒状の内筒４１６と、デファレンシャル機構４２０と、内筒４１６と右前ドライブシャフト６２０とを解除自在に連結する前輪差動制限用クラッチ４３０と、ワンウェイクラッチ４４０と、ワンウェイ用クラッチ４５０とを備える。
【００４０】
差動側中間軸４１２には、前端傘歯車２１１に噛合する前輪側傘歯車４１２ａが一体回転するように軸支されて固定されている。外筒４１４の外周には、外歯ギヤ４１４ａが設けられている。差動側中間軸４１２には、外歯ギヤ４１４ａに噛合する差動側中間ギヤ４１２ｂが一体回転するように軸支されて固定されている。
【００４１】
ワンウェイクラッチ４４０は、外筒４１４が内筒４１６よりも早く自動車２が前進する場合の回転方向に回転する場合に、外筒４１４と内筒４１６とを連結する連結状態に自動的に切り換わるように構成されている。
【００４２】
デファレンシャル機構４２０は、左前ドライブシャフト６１０及び右前ドライブシャフト６２０の回転中心軸線に対して直交するように内筒４１６の中に設けられた直交軸４２２と、互いに対向させて配置され且つ直交軸４２２に回転自在に軸支される一対のベベルギヤ４２４と、左前ドライブシャフト６１０及び右前ドライブシャフト６２０に夫々１つずつ一体回転するように固定して設けられ且つ一対のベベルギヤ４２４に夫々噛合する一対のサイドギヤ４２６とを備える。
【００４３】
後輪側の差動制限装置５は、後端傘歯車３１１に噛合する後輪側傘歯車５１０と、デファレンシャル機構５２０と、左後ドライブシャフト７１０と右後ドライブシャフト７２０とを連結自在な後輪差動制限用クラッチ５３０とを備える。
【００４４】
デファレンシャル機構５２０は、左後ドライブシャフト７１０及び右後ドライブシャフト７２０の回転中心軸線に対して直交するように後輪側傘歯車５１０に設けられた直交軸５２２と、互いに対向させて配置され且つ直交軸５２２に回転自在に軸支される一対のベベルギヤ５２４と、左後ドライブシャフト７１０及び右後ドライブシャフト７２０に夫々一体回転するように固定して設けられ且つ一対のベベルギヤ５２４に夫々噛合する一対のサイドギヤ５２６とを備える。
【００４５】
図２に示すように、入力軸１０２の地面からの高さ位置をｈ１と定義し、４つのドライブシャフト６１０，６２０，７１０，７２０の地面からの高さ位置をｈ２と定義すると、前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０６は、ドライブシャフト６１０，６２０，７１０，７２０と同一の高さ位置ｈ２となるように配置されると共に、入力軸１０２の高さ位置ｈ１よりも前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０６の高さ位置ｈ２が低くなるように設定している。
【００４６】
このように、入力軸１０２の高さ位置ｈ１よりも前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０６の高さ位置ｈ２を低く設定することにより、入力軸１０２よりも高い位置に前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０６を配置した場合と比較して、変速機１の重心を低くすることができる。また、入力軸１０２と前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０６との高さ位置を異ならせることにより、変速機１の前後方向の長さ寸法を短くすることができる。
【００４７】
なお、変速機１の前後方向の長さ寸法が長くなるものの、入力軸１０２と前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０６との高さ位置を同一に設定してもよい。この場合、入力軸１０２と前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０６との高さ位置を全てｈ２に設定しても自動車２の重心を低くすることができる。
【００４８】
図３に模式的に示すように、変速機１は、ＣＰＵやメモリなどで構成される電子制御ユニットからなる制御部１６０を備える。制御部１６０はメモリなどの記憶部に記憶された制御プログラムをＣＰＵで実行して、所定の車両情報に基づき、前後進切換機構１１０や前輪側変速機構１３０、後輪側変速機構１５０、前輪側クラッチ１７０、後輪側クラッチ１９０を制御する。
【００４９】
また、自動車２には、ハンドル角センサ、アクセル開度センサ、ブレーキ圧センサ、車輪速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、プーリ回転数センサ、プーリ圧センサ、クラッチ圧センサが設けられている。
【００５０】
また、制御部１６０には、自動車２に設けられたハンドル角センサ、アクセル開度センサ、ブレーキ圧センサ、車輪速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、プーリ回転数センサ、プーリ圧センサ、クラッチ圧センサ、などの各種センサからの情報（信号）が送信される。
【００５１】
制御部１６０は、受信した各種センサからの情報（所定の車両情報）に基づき、運転者の意思や現在の車両の状態や挙動、変速機の状態などを判定し、前輪６及び後輪７の目標駆動トルクを夫々個別に設定し（所定状況下において同一に設定するように構成してもよい）、設定された目標駆動トルクに基づいて、オイルポンプや油圧制御装置に設けられた電磁制御弁などを制御して、変速機１を制御する。
【００５２】
図４を参照して、本実施形態の自動車２のコーナリング中の駆動力制御の一例を説明する。まず、図４にブレーキングゾーンＡとして示すように、コーナに差し掛かる際には、運転者は一般的にブレーキをかけて自動車２の走行速度を減少させる。従って、制御部１６０は、前輪６及び後輪７に伝達される駆動力を調整し、各駆動輪６，７に最大の制動力が得られるように、前輪側変速機構１３０、後輪側変速機構１５０、前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０を制御する。
【００５３】
次に、制御部１６０が、受信したハンドル角センサ及びヨーレートセンサ等の情報からターンインゾーンＢに移行したと判定した場合には、制御部１６０は、自動車２の回頭性（旋回性能）を良好とすべく、前輪６の駆動力を後輪７の駆動力よりも減少させる。このとき、前輪６へ駆動力を伝達することなく、後輪７のみに駆動力を伝達する状態となっていてもよい。
【００５４】
次に、制御部１６０が、ヨーレートセンサからの値が、当該値の変動幅が所定値内であるなどの理由から略一定であると判定され、又はハンドル角センサの値が一定（略一定を含む）のままである等の情報からコーナー中間ゾーンＣに移行したと判定した場合には、制御部１６０は、一定のヨーレートを維持すべく、後輪の横滑りに応じて前輪の駆動力を増加させる。そして、ハンドル角センサの値が自動車の直進時の値に戻っていく場合には、前輪の駆動力を増加させる。
【００５５】
次に、制御部１６０が、ヨーレートセンサからの値が減少していく等の情報からコーナー後半ゾーンＤに移行したと判定した場合には、制御部１６０は、前輪の駆動力を最大にするとともに、後輪の駆動力を最小に設定する。このとき、後輪７へ駆動力を伝達することなく、前輪６のみに駆動力を伝達する状態となってもよい。
【００５６】
次に、制御部１６０が、ヨーレートセンサからの値が所定値以下になりコーナーを脱出した脱出ゾーンＥに移行したと判定した場合には、制御部１６０は、自動車が最大の駆動力を得られるように、前輪６及び後輪７の駆動力を制御する。
【００５７】
次に、図５を参照して、滑り易い路面を走行するときの制御部１６０の処理を説明する。図５に示すように、通常の路面で停車状態から発進して加速する場合には、制御部１６０は、前輪６及び後輪７が最大の駆動力を得られるように、前輪６及び後輪７の変速比を個別に制御する。
【００５８】
そして、自動車２の車両走行速度（車速）が安定している定常状態においては、前輪６及び後輪７で夫々最高の効率が得られるように、前輪側変速機構１３０及び後輪側変速機構１５０の変速比を個別に制御する。
【００５９】
そして、自動車２が水溜りや氷結路面などの滑り易い路面に侵入し、車輪が滑っていることを車輪速や車速などの情報から把握した制御部１６０は、前輪６及び後輪７がスリップしないように前輪側変速機構１３０及び後輪側変速機構１５０の変速比を個別に制御して、駆動力を調整する。制御部１６０は、滑り易い路面に侵入したか否かを例えば、車速に対して車輪速が速過ぎる場合などの情報に基づき判定する。
【００６０】
そして、前輪６のみが滑り易い路面を脱出したことを車輪速や車速などの情報から把握した制御部１６０は、前輪６の駆動力を最大に設定し、後輪７が早期に滑り易い路面から脱出できるようにする。
【００６１】
そして、コーナーに差し掛かってターンインゾーンに入ったことを、ハンドル角センサからの情報から把握した制御部１６０は、前輪６の駆動力を最小とし、後輪７の駆動力を調節して自動車２の回頭性（旋回性能）を良好とする。
【００６２】
そして、ヨーレートセンサからの値が安定することによって、又はハンドル角センサの値が一定（略一定を含む）のままである等の情報からコーナー中間ゾーンに移行したことを確認した制御部１６０は、一定のヨーレートを維持すべく、後輪の横滑りに応じて前輪の駆動力を増加させる。そして、ハンドル角センサの値が自動車の直進時の値に戻っていく場合には、前輪の駆動力を増加させる。
【００６３】
また、制御部１６０が、ヨーレートセンサからの値が減少していく等の情報からコーナー後半ゾーンに移行したと判定した場合には、制御部１６０は、前輪６の駆動力を最大に設定するとともに、後輪７の駆動力を調整しながら走行する。このとき、後輪７へ駆動力を伝達することなく、前輪６のみに駆動力を伝達する状態となってもよい。
【００６４】
そして、前方にぬかるみを発見した自動車２の運転者は一般的にブレーキを掛ける。ブレーキを掛けられたことを確認した制御部１６０は、前輪６及び後輪７に伝達される駆動力を調整し、各駆動輪６，７に最大の制動力が得られるように、前輪側変速機構１３０、後輪側変速機構１５０、前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０を制御する。
【００６５】
自動車２がぬかるみに入って車輪が滑っていることを車輪速や車速などの情報から把握した制御部１６０は、前輪６及び後輪７がスリップしないように前輪側変速機構１３０及び後輪側変速機構１５０の変速比を個別に制御して、駆動力を調整する。制御部１６０は、ぬかるみに侵入したか否かを例えば、車速に対して車輪速が速過ぎる場合などの情報に基づき判定する。
【００６６】
そして、前輪６のみがぬかるみを脱出したことを車輪速や車速などの情報から把握した制御部１６０は、前輪６の駆動力を最大に設定し、後輪７が早期に滑り易い路面から脱出できるようにする。
【００６７】
次に、自動車２が上り坂を上るときの制御部１６０の駆動力制御を説明する。まず、上り坂に差し掛かって前輪６のみに摩擦力や負荷が増加したことを前輪６の車輪速センサからの信号に基づき確認した制御部１６０は、前輪６の駆動力を増加させるように、前輪側変速機構１３０の変速比、及び前輪側クラッチ１７０の締結圧を制御する。
【００６８】
そして、後輪７も上り坂に到達して摩擦力や後輪７に加わる負荷が増加したことを後輪７の車輪速センサからの信号に基づき確認した制御部１６０は、前輪６及び後輪７の駆動力を通常通り制御する。
【００６９】
そして、前輪６が上り坂を登り切って空転若しくは空転に近い状態であり、前輪６と路面との間の摩擦力が低下したことを前輪６の車輪速センサからの信号に基づき確認した制御部１６０は、後輪７の駆動力を増加させるように、後輪側変速機構１５０の変速比、及び後輪側クラッチ１９０を制御する。これにより、前輪６で得ることのできない駆動力を後輪７の駆動力で補うことができる。このとき、前輪６へ駆動力を伝達することなく、後輪７のみに駆動力を伝達する状態となってもよい。
【００７０】
そして、前輪６が路面と接触して徐々に摩擦力が増加していくことを前輪６の車輪速センサからの信号に基づき確認した制御部１６０は、徐々に増加する摩擦力に基づいて、徐々に駆動力を増加させていく。
【００７１】
そして、後輪７も上り坂を登り切って空転若しくは空転に近い状態となり、後輪７と路面との間の摩擦力が低下したことを後輪７の車輪速センサからの信号に基づき確認した制御部１６０は、前輪６の駆動力を増加させるように、前輪側変速機構１３０の変速比、及び前輪側クラッチ１７０を制御する。これにより、後輪７で得ることのできない駆動力を前輪６の駆動力で補うことができる。このとき、後輪７へ駆動力を伝達することなく、前輪６のみに駆動力を伝達する状態となってもよい。
【００７２】
そして、後輪７が路面と接触して徐々に摩擦力が増加していくことを後輪７の車輪速センサからの信号に基づき確認した制御部１６０は、徐々に増加する摩擦力に基づいて、徐々に駆動力を増加させていき、通常の駆動力制御に戻る。
【００７３】
次に、本実施形態のジャンプ中の姿勢制御を説明する。自動車２にはジャイロセンサが搭載されており、ジャイロセンサから自動車２の傾きの情報が制御部１６０に送信される。
【００７４】
制御部１６０は、前輪６及び後輪７の車輪速センサからの信号に基づき自動車２がジャンプ中であると判定した場合には、制御部１６０は、ジャイロセンサから受信した自動車２の傾き情報に基づき、自動車２の傾きを確認する。
【００７５】
自動車２の傾きを確認した制御部１６０は、自動車２の前方側が下方に下がっているのか又は自動車の前方側が上方に上がっているのかを確認する。自動車２の前方側が下方に下がっている場合には、自動車２の水平姿勢に対する自動車２の傾き度合に応じて後輪７の回転速度を増加させるように、後輪側変速機構１５０及び後輪側クラッチ１９０を制御する。
【００７６】
このように制御することにより、後輪７を回転させる動力は、自動車２に対しては後輪７を軸にして前方を持ち上げるような反力となり、自動車２は着地時に水平姿勢を取ることができる。このとき、制御部１６０は、自動車２の前輪６のブレーキを掛けるように指示信号を送信して、前輪６の制動力の反力をも用いて水平姿勢とするように制御してもよい。
【００７７】
また、ジャンプ中に自動車２の前方側が上方に上がっているのを確認した制御部１６０は、自動車２の水平姿勢に対する自動車２の傾き度合に応じて前輪６の回転速度を増加させるように、前輪側変速機構１３０及び前輪側クラッチ１７０を制御する。
【００７８】
このように制御することにより、前輪６を回転させる動力は、自動車２に対しては前輪６を軸にして後方を持ち上げるような反力となり、自動車２は着地時に水平姿勢を取ることができる。このとき、制御部１６０は、自動車２の後輪７のブレーキを掛けるように指示信号を送信して、後輪７の制動力の反力をも用いて水平姿勢とするように制御してもよい。
【００７９】
本実施形態においては、前輪側駆動プーリ１３２（プーリシャフト１０８と前輪側駆動プーリ１３２との間を含む）、前輪側従動プーリ１３４、前輪側出力軸１０４、前輪変速側中間軸１３６、前輪側プロペラシャフト２１０、前輪側の差動制限装置４、左前ドライブシャフト６１０及び右前ドライブシャフト６２０、前輪６が、本発明の前輪側変速機構から前輪までの間の動力伝達経路に該当する。
【００８０】
また、本実施形態においては、後輪側駆動プーリ１５２（プーリシャフト１０８と後輪側駆動プーリ１５２との間を含む）、後輪側従動プーリ１５４、後輪側出力軸１０６、後輪変速側中間軸１５６、後輪側プロペラシャフト３１０、後輪側の差動制限装置５、左後ドライブシャフト７１０及び右後ドライブシャフト７２０、後輪７が本発明の後輪側変速機構から後輪までの間の動力伝達経路に該当する。
【００８１】
本実施形態の変速機１によれば、前輪側変速機構１３０から前輪６までの間の動力伝達経路に前輪側クラッチ１７０が設けられ、後輪側変速機構１５０から後輪７までの間の動力伝達経路に後輪側クラッチ１９０が設けられている。このため、車輪の接地面が変化して摩擦が変化しても変速機１に伝達される衝撃を前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０で吸収することができる。
【００８２】
また、本実施形態の変速機１によれば、前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０が前輪側変速機構１３０及び後輪側変速機構１５０に夫々設けられるため、変速機１が備える油圧制御装置を用いて前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０を制御することができる。このため、前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０専用の油圧回路や電動モータを設ける必要がなく、制御部１６０による前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０の制御が容易となる。
【００８３】
また、本実施形態の変速機１によれば、前輪駆動側固定半体１３２ａと後輪駆動側固定半体１５２ａとを隣接させて配置することができ、前輪側駆動プーリ１３２と後輪側駆動プーリ１５２との間の距離を最小限に設定することができ、変速機１の軸方向の寸法を短く設定することができる。
【００８４】
また、本実施形態の変速機１によれば、前輪従動側可動半体１３４ｂが、前輪従動側固定半体１３４ａよりも後輪側駆動プーリ１５２側に配置され、後輪従動側可動半体１５４ｂが、後輪従動側固定半体１５４ａよりも前輪側駆動プーリ１３２側に配置される。このため、前輪側従動プーリ１３４の後輪側変速機構１５０の側の空きスペースを前輪従動側可動半体１３４ｂの移動スペースとして有効活用することができる。
【００８５】
また、後輪側従動プーリ１５４の前輪側変速機構１３０の側の空きスペースを後輪従動側可動半体１５４ｂの移動スペースとして有効活用することができる。従って、変速機１の軸方向の寸法を短くすることができる。
【００８６】
また、本実施形態の変速機１によれば、前輪側出力軸１０４と後輪側出力軸１０６との地面（路面）からの配置位置の高さ（図２のｈ２）が、入力軸１０２の地面（路面）からの配置位置の高さ（図２のｈ１）よりも低い位置であり、且つ前輪６の回転中心に位置するドライブシャフト６１０，６２０、及び後輪７の回転中心に位置するドライブシャフト７１０，７２０と同一の高さに設定されている。
【００８７】
これにより、前輪側出力軸１０４と後輪側出力軸１０６との地面（路面）からの配置位置の高さ（図２のｈ２）が、入力軸１０２の地面（路面）からの配置位置の高さ（図２のｈ１）を超えて設定されている場合と比較して、変速機１の重心を低く抑えることができる。
【００８８】
また、本実施形態の変速機１によれば、前輪側クラッチ１７０及び後輪側クラッチ１９０の締結圧を制御することにより前輪６及び後輪７に伝達される駆動力を制御することができ、運転者やトラクションコントロールシステムなどの駆動力要求に対する応答性及び制御性を向上させることができる。
【００８９】
なお、本実施形態においては、前輪側クラッチ１７０を、前輪側出力軸１０４と前輪変速側中間軸１３６とを接続できる位置に配置し、後輪側クラッチ１９０を、後輪側出力軸１０６と後輪変速側中間軸１５６とを接続できる位置に配置したものを説明した。
【００９０】
しかしながら、本発明の前輪側クラッチの介設箇所は、前輪側の動力伝達経路上であれば他の部分であってもよく、また後輪側クラッチの介設箇所は、後輪側の動力伝達経路上であれば他の部分であってもよい。但し、前輪側変速機構又は後輪側変速機構から離れた場所に介設する場合には、前輪側変速機構又は後輪側変速機構と同一の油圧制御装置を用いて制御し難くなるが、この場合には別途クラッチ専用の制御装置を設ければよい。
【００９１】
また、本実施形態においては、前輪側の差動制限装置４にワンウェイクラッチ４４０を備えるものを用いて説明し、後輪側の差動制限装置５にワンウェイクラッチを備えていないものを用いて説明した。しかしながら、本発明の変速機が搭載される自動車の差動制限装置はこれに限らず、後輪側の差動制限装置もワンウェイクラッチを備えるものを用いてもよい。または、前輪側の差動制限装置にワンウェイクラッチを備えていないものを用い、後輪側の差動制限装置にワンウェイクラッチを備えたものを用いてもよく、又は何れの差動制限装置もワンウェイクラッチを備えていないものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１  変速機
２  自動車（車両）
３  原動機
４  前輪側の差動制限装置
５  後輪側の差動制限装置
６  前輪
７  後輪
１０１  変速機ケース
１０２  入力軸
１０４  前輪側出力軸
１０６  後輪側出力軸
１０８  プーリシャフト
１１０  前後進切換機構
１１１  サンギヤ
１１２  リングギヤ
１１３  キャリア
１１４  ピニオン
１１５  前進クラッチ
１１６  後進ブレーキ
１３０  前輪側変速機構
１３２  前輪側駆動プーリ
１３２ａ  前輪駆動側固定半体
１３２ｂ  前輪駆動側可動半体
１３４  前輪側従動プーリ
１３４ａ  前輪従動側固定半体
１３４ｂ  前輪従動側可動半体
１３５  前輪側無端部材
１３６  前輪変速側中間軸
１３８  前輪変速側傘歯車
１５０  後輪側変速機構
１５２  後輪側駆動プーリ
１５２ａ  後輪駆動側固定半体
１５２ｂ  後輪駆動側可動半体
１５４  後輪側従動プーリ
１５４ａ  後輪従動側固定半体
１５４ｂ  後輪従動側可動半体
１５５  後輪側無端部材
１５６  後輪変速側中間軸
１５８  後輪変速側傘歯車
１６０  制御部
１７０  前輪側クラッチ
１９０  後輪側クラッチ
２１０  前輪側プロペラシャフト
２１１  前端傘歯車
２１２  後端傘歯車
３１０  後輪側プロペラシャフト
３１１  後端傘歯車
３１２  前端傘歯車
４１２  差動側中間軸
４１２ａ  前輪側傘歯車
４１２ｂ  差動側中間ギヤ
４１４  外筒
４１４ａ  外歯ギヤ
４１６  内筒
４２０  デファレンシャル機構
４２２  直交軸
４２４  ベベルギヤ
４２６  サイドギヤ
４３０  前輪差動制限用クラッチ
４４０  ワンウェイクラッチ
４５０  ワンウェイ用クラッチ
５１０  後輪側傘歯車
５２０  デファレンシャル機構
５２２  直交軸
５２４  ベベルギヤ
５２６  サイドギヤ
５３０  後輪差動制限用クラッチ
６１０  左前ドライブシャフト
６２０  右前ドライブシャフト
７１０  左後ドライブシャフト
７２０  右後ドライブシャフト
Ａ  ブレーキングゾーン
Ｂ  ターンインゾーン
Ｃ  コーナー中間ゾーン
Ｄ  コーナー後半ゾーン
Ｅ  脱出ゾーン
【図１】
0006383324.tif 000002
【図２】
0006383324.tif 000003
【図３】
0006383324.tif 000004
【図４】
0006383324.tif 000005
【図５】
0006383324.tif 000006