ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПРИВОДОМ НА ЧЕТЫРЕ КОЛЕСА Российский патент 2019 года по МПК B60K23/08 B60K17/354 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к транспортному средству с приводом на четыре колеса, выполненному с возможностью переключать кулачковую муфту между состоянием без зацепления и состоянием зацепления, чтобы избирательно переключаться между состоянием с приводом на два колеса, в котором мощность приведения в движение передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого главных ведущих колес, и состоянием с приводом на четыре колеса, в котором мощность приведения в движение также передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого вспомогательных ведущих колес, и относится к технологии для того, чтобы плавно переключать кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления, даже когда существует разность частот вращения между колесами во время движения.

Уровень техники

[0002] Известно транспортное средство с приводом на четыре колеса, (a) избирательно переключающееся между состоянием с приводом на два колеса, в котором мощность приведения в движение передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого главных ведущих колес, и состоянием с приводом на четыре колеса, в котором мощность приведения в движение также передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого вспомогательных ведущих колес через элемент передачи мощности для передачи мощности приведения в движение на пару из левого и правого вспомогательных ведущих колес, и (b) отсоединяющее элемент передачи мощности от каждого от источника мощности приведения в движение и пары левого и правого вспомогательных ведущих колес в состоянии с приводом на два колеса. Например, оно соответствует транспортному средству с приводом на четыре колеса, описанному в патентном документе 1. Транспортное средство с приводом на четыре колеса патентного документа 1 включает в себя пару из левого и правого управляющих сцеплений, соответственно, соединенных с парой из левого и правого вспомогательных ведущих колес, центральную ось, расположенную между парой из левого и правого управляющих сцеплений и соединенную с этими левым и правым управляющими сцеплениями, и кулачковую муфту, избирательно отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности между центральной осью и элементом передачи мощности, и соответствующие односторонние желобки формируются на зацепляемых зубьях на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемых зубьях на стороне вспомогательных ведущих колес, расположенных на кулачковой муфте и зацепляемых друг с другом.

Патентные документы

[0003] Патентный документ 1: публикация выложенной заявки на патент Японии № 2017-1447

Техническая задача

[0004] В транспортном средстве с приводом на четыре колеса, как описано в патентном документе 1, если зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес кулачковой муфты содержат односторонние желобки таким образом, что зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес зацепляются друг с другом, когда частота вращения элемента передачи мощности превышает частоту вращения центральной оси, т.е. когда частота вращения зацепляемых зубьев на стороне источника мощности приведения в движение превышает частоту вращения зацепляемых зубьев на стороне вспомогательных ведущих колес, кулачковая муфта не может плавно переключаться из состояния без зацепления, в котором зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение не зацепляются с зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес, в состояние зацепления, в котором зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение зацепляются с зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес в некоторых случаях, когда существует разность частот вращения между колесами во время движения. Когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, например, в то время, когда транспортное средство поворачивает, первая разность частот вращения, которая представляет собой разность частот вращения между частотой вращения элемента передачи мощности и частотой вращения вспомогательного ведущего колеса на стороне наружных колес для спаренных левого и правого вспомогательных ведущих колес, является меньшей или отрицательной по сравнению со случаем, когда транспортное средство движется по прямой, и вторая разность частот вращения для частоты вращения элемента передачи мощности из частоты вращения вспомогательного ведущего колеса на стороне внутренних колес для спаренных левого и правого вспомогательных ведущих колес больше по сравнению со случаем, когда транспортное средство движется по прямой. Следовательно, если управляющее сцепление на стороне наружных колес выбирается из пары из левого и правого управляющих сцеплений, чтобы сцеплять вспомогательное ведущее колесо на стороне наружных колес с центральной осью, когда транспортное средство поворачивает, кулачковая муфта может быть неспособна переключаться из состояния без зацепления в состояние зацепления в случае, если, например, первая разность частот вращения является отрицательной. Альтернативно, если управляющее сцепление на стороне внутренних колес выбирается из пары из левого и правого управляющих сцеплений, чтобы сцеплять вспомогательное ведущее колесо на стороне внутренних колес с центральной осью, когда транспортное средство поворачивает, может формироваться звук при переключении на уровне, заметном для водителя, во время переключения кулачковой муфты из состояния без зацепления в состояние зацепления в случае, если, например, вторая разность частот вращения является относительно большой.

[0005] Настоящее изобретение создано с учетом этих ситуаций, и в силу этого цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять транспортное средство с приводом на четыре колеса, выполненное с возможностью переключать плавно кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления, даже если разность частот вращения существует между колесами во время движения.

Решение задачи

[0006] Чтобы достигать вышеуказанной цели, первый аспект настоящего изобретения предоставляет транспортное средство с приводом на четыре колеса, (a) избирательно переключающееся между состоянием с приводом на два колеса, в котором мощность приведения в движение передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого главных ведущих колес, и состоянием с приводом на четыре колеса, в котором мощность приведения в движение также передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого вспомогательных ведущих колес через элемент передачи мощности для передачи мощности приведения в движение на пару из левого и правого вспомогательных ведущих колес, и отсоединяющее элемент передачи мощности от каждого от источника мощности приведения в движение и пары левого и правого вспомогательных ведущих колес в состоянии с приводом на два колеса, причем транспортное средство с приводом на четыре колеса содержит: (b) пару из левого и правого управляющих сцеплений, соответственно, соединенных с парой из левого и правого вспомогательных ведущих колес; центральную ось, расположенную между спаренными левым и правым управляющими сцеплениями и соединенную с парой из левого и правого управляющих сцеплений; кулачковую муфту, избирательно отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности или тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью; и устройство управления, при этом (c) кулачковая муфта включает в себя зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение, соединенные с источником мощности приведения в движение с возможностью передачи мощности, и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес, соединенные со вспомогательными ведущими колесами с возможностью передачи мощности, при этом (d) зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес содержат односторонние желобки, чтобы обеспечивать возможность зацепляемым зубьям на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемым зубьям на стороне вспомогательных ведущих колес зацепляться друг с другом, когда частота вращения зацепляемых зубьев на стороне источника мощности приведения в движение превышает частоту вращения зацепляемых зубьев на стороне вспомогательных ведущих колес в случае, если зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес приближаются друг к другу и заставляют соответствующие участки вершин соприкасаться друг с другом, при этом (e) когда запрос на переключение выполняется для переключения из состояния без зацепления, в котором зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение не зацепляются с зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес, в состояние зацепления, в котором зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение зацепляются с зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес, устройство управления вычисляет первую разность частот вращения между зацепляемыми зубьями на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес в случае, если одно из пары из левого и правого вспомогательных ведущих колес сцепляется с центральной осью посредством соответствующего одного из пары из левого и правого управляющих сцеплений, и вторую разность частот вращения между зацепляемыми зубьями на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес в случае, если другое из пары из левого и правого вспомогательных ведущих колес сцепляется с центральной осью посредством соответствующего другого из пары из левого и правого управляющих сцеплений, при этом (f) если, по меньшей мере, одна из вычисленных первой и второй разностей частот вращения находится в пределах заданного диапазона, заданного заранее, устройство управления сцепляет вспомогательное ведущее колесо, соответствующее разности частот вращения в пределах заданного диапазона, с центральной осью посредством управляющего сцепления, чтобы переключать кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления, и при этом (g) если вычисленные ни первая, ни вторая разность частот вращения не находятся в пределах заданного диапазона, устройство управления запрещает переключение кулачковой муфты из состояния без зацепления в состояние зацепления.

Преимущества изобретения

[0007] Согласно транспортному средству с приводом на четыре колеса, изложенному в первом аспекте изобретения, (e) когда запрос на переключение выполняется для переключения из состояния без зацепления в состояние зацепления, устройство управления вычисляет вышеописанные первую и вторую разности частот вращения; (f) если, по меньшей мере, одна из вычисленных первой и второй разностей частот вращения находится в пределах заданного диапазона, устройство управления сцепляет вспомогательное ведущее колесо, соответствующее разности частот вращения в пределах заданного диапазона, с центральной осью посредством управляющего сцепления, чтобы переключать кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления; и (g) если ни вычисленная первая, ни вторая разность частот вращения не находятся в пределах заданной области, устройство управления запрещает переключение кулачковой муфты из состояния без зацепления в состояние зацепления. Следовательно, когда кулачковая муфта переключается из состояния без зацепления в состояние зацепления, вспомогательное ведущее колесо, имеющее разность частот вращения в пределах заданной области, может сцепляться с центральной осью посредством управляющего сцепления таким образом, что когда зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение зацепляются с зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес, разность частот вращения между ними находится в пределах заданной области и обеспечивает возможность плавного переключения кулачковой муфты из состояния без зацепления в состояние зацепления. Как результат, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, кулачковая муфта может плавно переключаться из состояния без зацепления в состояние зацепления.

Краткое описание чертежей

[0008] Фиг. 1 является схематическим видом для схематичного пояснения конфигурации транспортного средства с приводом на четыре колеса, к которому предпочтительно применяется первый пример настоящего изобретения.

Фиг. 2 является видом в поперечном сечении для пояснения конфигурации раздаточной коробки, расположенной в транспортном средстве с приводом на четыре колеса по фиг. 1.

Фиг. 3A-3E являются видами для пояснения первого храпового механизма, расположенного в раздаточной коробке, показанной на фиг. 2, и для пояснения второго храпового механизма, расположенного на блоке распределения мощности приведения в движение задних колес, показанном на фиг. 4.

Фиг. 4 является видом в поперечном сечении для пояснения конфигурации участка блока распределения мощности приведения в движение задних колес, расположенного в транспортном средстве с приводом на четыре колеса по фиг. 1.

Фиг. 5 является видом в поперечном сечении раздаточной коробки вдоль линии V-V по фиг. 2.

Фиг. 6 является функциональной блок-схемой для пояснения основного узла функции управления, включенной в электронное устройство управления транспортного средства по фиг. 1.

Фиг. 7 является схемой, показывающей пример карты, используемой в узле определения 4WD-переключения и узле выбора колес, предоставленных в электронном устройстве управления по фиг. 6.

Фиг. 8 является схемой, показывающей первую-четвертую линии наружных колес и первую-четвертую линии внутренних колес на карте по фиг. 7.

Фиг. 9 является схемой, показывающей первую-седьмую линии разности диаметров на карте по фиг. 7.

Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа для пояснения примера операции электронного устройства управления по фиг. 1, выполненного с возможностью переключать транспортное средство из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса в то время, когда транспортное средство выполняет движение с приводом на два колеса.

Фиг. 11 является временной диаграммой в случае выполнения этапа S7, показанного на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 10, т.е. в случае выполнения последовательности управления переключением, в которой транспортное средство переключается из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

Фиг. 12 является схемой, показывающей другой пример, т.е. второй пример, настоящего изобретения, и является схематическим видом для схематичного пояснения конфигурации транспортного средства с приводом на четыре колеса.

Фиг. 13 является видом в поперечном сечении для пояснения конфигурации раздаточной коробки, расположенной на транспортном средстве с приводом на четыре колеса по фиг. 12.

Фиг. 14 является видом в поперечном сечении для пояснения конфигурации участка блока распределения мощности приведения в движение задних колес, расположенного на транспортном средстве с приводом на четыре колеса по фиг. 12.

Фиг. 15 является видом в поперечном сечении раздаточной коробки вдоль линии XV-XV по фиг. 14.

Фиг. 16 является функциональной блок-схемой для пояснения основного узла функции управления, включенной в электронное устройство управления транспортного средства по фиг. 12.

Фиг. 17 является схемой, показывающей пример карты, используемой в узле определения 4WD-переключения и узле выбора колес, предоставленных в электронном устройстве управления по фиг. 16.

Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций способа для пояснения примера операции электронного устройства управления по фиг. 12, выполненного с возможностью переключать транспортное средство из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса в то время, когда транспортное средство выполняет движение с приводом на два колеса.

Фиг. 19 является схемой, показывающей еще один другой пример, т.е. третий пример, настоящего изобретения, и является схематическим видом для схематичного пояснения конфигурации транспортного средства с приводом на четыре колеса.

Фиг. 20 является функциональной блок-схемой для пояснения основного узла функции управления, включенной в электронное устройство управления транспортного средства по фиг. 19.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

[0009] Второй аспект настоящего изобретения предоставляет транспортное средство с приводом на четыре колеса, изложенное в первом аспекте изобретения, в котором когда первая и вторая разности частот вращения находятся в пределах заданного диапазона, устройство управления выбирает первую разность частот вращения или вторую разность частот вращения таким образом, что меньшая разность выбирается из разности между заданной разностью частот вращения, заданной заранее, и первой разностью частот вращения, и разности между заданной разностью частот вращения и второй разностью частот вращения, и сцепляет вспомогательное ведущее колесо, соответствующее выбранной разности частот вращения, с центральной осью посредством управляющего сцепления. Следовательно, вспомогательное ведущее колесо, имеющее разность частот вращения, относительно близкую к заданной разности частот вращения, может сцепляться с центральной осью посредством управляющего сцепления таким образом, что кулачковая муфта может плавно переключаться из состояния без зацепления в состояние зацепления во время движения в повороте транспортного средства.

[0010] Третий аспект настоящего изобретения предоставляет транспортное средство с приводом на четыре колеса, изложенное в первом аспекте изобретения, в котором даже если ни первая разность частот вращения, ни вторая разность частот вращения не находятся в пределах заданного диапазона, и определяется то, что кулачковая муфта должна переключаться из состояния без зацепления в состояние зацепления, устройство управления сцепляет вспомогательное ведущее колесо, соответствующее большему значению из первой разности частот вращения и второй разности частот вращения, с центральной осью посредством управляющего сцепления. Следовательно, если кулачковая муфта должна переключаться из состояния без зацепления в состояние зацепления, кулачковая муфта может переключаться из состояния без зацепления в состояние зацепления.

[0011] Четвертый аспект настоящего изобретения предоставляет транспортное средство с приводом на четыре колеса, изложенное в любом из первого-третьего аспектов изобретения, в котором (a) кулачковая муфта избирательно отсоединяет или соединяет тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности, при этом (b) транспортное средство с приводом на четыре колеса содержит первую муфту, избирательно отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности в тракте передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью, и при этом (c) когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления, устройство управления управляет кулачковой муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности, и управляет первой муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, транспортное средство с приводом на четыре колеса может плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0012] Пятый аспект настоящего изобретения предоставляет транспортное средство с приводом на четыре колеса, изложенное в четвертом аспекте изобретения, в котором (a) первая муфта включает в себя первый механизм синхронизации, синхронизирующий частоту вращения первого вращающегося элемента, соединенного с элементом передачи мощности с возможностью передачи мощности, и частоту вращения второго вращающегося элемента, соединенного с центральной осью с возможностью передачи мощности, и при этом (b) когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления, и частота вращения первого вращающегося элемента синхронизируется с частотой вращения второго вращающегося элемента посредством первого механизма синхронизации, устройство управления переключает кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, транспортное средство с приводом на четыре колеса может более плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0013] Шестой аспект настоящего изобретения предоставляет транспортное средство с приводом на четыре колеса, изложенное в любом из первого-третьего аспектов изобретения, в котором (a) кулачковая муфта избирательно отсоединяет или соединяет тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью, при этом (b) транспортное средство с приводом на четыре колеса содержит вторую муфту, избирательно отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности в тракте передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности, и при этом (c) когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления, устройство управления управляет кулачковой муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью, и управляет второй муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, транспортное средство с приводом на четыре колеса может плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0014] Седьмой аспект настоящего изобретения предоставляет транспортное средство с приводом на четыре колеса, изложенное в шестом аспекте изобретения, в котором (a) вторая муфта включает в себя второй механизм синхронизации, синхронизирующий частоту вращения третьего вращающегося элемента, соединенного с источником мощности приведения в движение с возможностью передачи мощности, и частоту вращения четвертого вращающегося элемента, соединенного с элементом передачи мощности с возможностью передачи мощности, и при этом (b) когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления, и частота вращения третьего вращающегося элемента синхронизируется с частотой вращения четвертого вращающегося элемента посредством второго механизма синхронизации, устройство управления переключает кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, транспортное средство с приводом на четыре колеса может более плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0015] Ниже подробно описывается пример настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В следующем примере, чертежи упрощаются или искажаются по мере необходимости, и части не обязательно точно нарисованы с точки зрения соотношения размеров, формы и т.д.

Первый пример

[0016] Фиг. 1 является схематическим видом для схематичного пояснения конфигурации транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса, к которому предпочтительно применяется настоящее изобретение. На фиг. 1, транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса использует двигатель 12 в качестве источника мощности приведения в движение и включает в себя устройство привода на четыре колеса на основе FF, включающее в себя первый тракт передачи мощности, передающий мощность приведения в движение двигателя 12 на пару из левого и правого передних колес 14L, 14R, соответствующих главным ведущим колесам, и второй тракт передачи мощности, передающий мощность приведения в движение двигателя 12 на пару из левого и правого задних колес 16L, 16R, соответствующих вспомогательным ведущим колесам. В состоянии с приводом на два колеса транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса, мощность приведения в движение, передаваемая от двигателя 12 через автоматическую трансмиссию 18, передается через блок 20 распределения мощности приведения в движение передних колес и пару осей 22L, 22R левого и правого передних колес на пару из левого и правого передних колес 14L, 14R. В этом состоянии с приводом на два колеса, по меньшей мере, первая кулачковая муфта 24 (кулачковая муфта) расцепляется, и мощность приведения в движение от двигателя 12 не передается в раздаточную коробку 26, карданный вал 28 (элемент передачи мощности), блок 30 распределения мощности приведения в движение задних колес и задние колеса 16L, 16R. Тем не менее, в состоянии с приводом на четыре колеса транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса, первая кулачковая муфта 24 и вторая кулачковая муфта 32 (первая муфта) зацепляются, в дополнение к состоянию с приводом на два колеса, и левое управляющее сцепление 34L (управляющее сцепление) управляет передаваемым крутящим моментом в ось 36L левого заднего колеса и заднее колесо 16L, в то время как правое управляющее сцепление 34R (управляющее сцепление) управляет передаваемым крутящим моментом в правую ось 36R задних колес и заднее колесо 16R. Хотя не показано на фиг. 1, муфта или преобразователь крутящего момента, служащий в качестве гидравлического трансмиссионного устройства, располагается между двигателем 12 и автоматической трансмиссией 18.

[0017] Как показано на фиг. 1, блок 20 распределения мощности приведения в движение передних колес, состоящий из дифференциального зубчатого механизма, включает в себя коронную шестерню 20r, расположенную с возможностью вращения вокруг первой оси C1 вращения и зацепляемую с выходной шестерней 18a автоматической трансмиссии 18, корпус 20c дифференциала, закрепленный на коронной шестерне 20r, и дифференциальный зубчатый механизм 20d, размещенный на корпусе 20c дифференциала. Когда мощность приведения в движение от двигателя 12 передается в коронную шестерню 20r, блок 20 распределения мощности приведения в движение передних колес, сконфигурированный так, как описано выше, передает мощность приведения в движение на передние колеса 14L, 14R при одновременном обеспечении возможности дифференциального вращения осей 22L, 22R левого и правого передних колес. Корпус 20c дифференциала содержит внутренние периферийные зацепляемые зубья 20a, посаженные в первые внешние периферийные шлицевые зубья 38a, сформированные в осевом концевом участке входного вала 38, расположенного на раздаточной коробке 26. Как результат, часть мощности приведения в движение, передаваемой от двигателя 12 через корпус 20c дифференциала на левое и правое передние колеса 14L и 14R, вводится через входной вал 38 в раздаточную коробку 26.

[0018] Как показано на фиг. 1 и 2, раздаточная коробка 26 включает в себя цилиндрический входной вал 38, цилиндрическую первую коронную шестерню 42, зацепляемую с ведомой шестерней 40 (см. фиг. 1), соединенной с концевым участком карданного вала 28, обращенным к стороне, близкой к передним колесам 14L, 14R, и первую кулачковую муфту 24, избирательно отсоединяющую или соединяющую между входным валом 38, соединенным с двигателем 12 с возможностью передачи мощности, и первой коронной шестерней 42, соединенной с карданным валом 28 с возможностью передачи мощности в тракте передачи мощности от двигателя 12 в карданный вал 28. В раздаточной коробке 26, когда первая кулачковая муфта 24 зацепляется таким образом, что тракт передачи мощности соединяется между входным валом 38 и первой коронной шестерней 42, часть мощности приведения в движение, передаваемой от двигателя 12 на пару из левого и правого передних колес 14L, 14R, выводится через карданный вал 28 на пару из левого и правого задних колес 16L, 16R.

[0019] Как показано на фиг. 2, цилиндрическая первая коронная шестерня 42 представляет собой коническую шестерню, имеющую винтовые зубья или гипоидную шестерню, сформированную на ней, например, и содержит участок 42a вала, выступающий в практически цилиндрической форме из внутреннего периферийного участка первой коронной шестерни 42 к переднему колесу 14R. Цилиндрическая первая коронная шестерня 42 имеет участок 42a вала, поддерживаемый посредством первого кожуха 44 блока через подшипник 46, расположенный в первом кожухе 44 блока, и в силу этого поддерживается с возможностью вращения вокруг первой оси C1 вращения консольным способом.

[0020] Как показано на фиг. 2, цилиндрический входной вал 38 проникает через внутреннюю часть цилиндрической первой коронной шестерни 42 таким образом, что участок входного вала 38 располагается в первой коронной шестерне 42. Цилиндрический входной вал 38 имеет оба концевых участка, поддерживаемых посредством первого кожуха 44 блока через пару подшипников 48a, 48b, расположенных в первом кожухе 44 блока таким образом, что входной вал 38 поддерживается с возможностью вращения вокруг первой оси C1 вращения, т.е. входной вал 38 поддерживается с возможностью вращения концентрически с первой коронной шестерней 42. Цилиндрический входной вал 38 содержит первые внешние периферийные шлицевые зубья 38a, сформированные на внешней периферийной поверхности концевого участка входного вала 38 на стороне переднего колеса 14L, вторые внешние периферийные шлицевые зубья 38b, сформированные на внешней периферийной поверхности центрального участка входного вала 38, и третьи внешние периферийные шлицевые зубья 38c, сформированные на внешней периферийной поверхности концевого участка входного вала 38 на стороне переднего колеса 14R.

[0021] Как показано на фиг. 2, первая кулачковая муфта 24 включает в себя множество первых зацепляемых зубьев 42c (зацепляемых зубьев на стороне вспомогательных ведущих колес), сформированных на боковой поверхности 42b на стороне переднего колеса 14L участка 42a вала первой коронной шестерни 42, цилиндрическую первую перемещаемую втулку 50, содержащую множество первых зацепляемых зубьев 50a (зацепляемых зубьев на стороне источника мощности приведения в движение), которые могут зацепляться с первыми зацепляемыми зубьями 42c, когда первая перемещаемая втулка 50 перемещается в направлении первой оси C1 вращения, и первый перемещающий механизм 52, перемещающий первую перемещаемую втулку 50 в направлении первой оси C1 вращения, чтобы перемещать первую перемещаемую втулку 50 между первой позицией зацепления и первой позицией без зацепления. Первая позиция зацепления представляет собой позицию, в которую первая перемещаемая втулка 50 перемещается в направлении первой оси C1 вращения таким образом, что первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42, и когда первая перемещаемая втулка 50 находится в первой позиции зацепления, первая коронная шестерня 42 и входной вал 38 не могут относительно вращаться, в то время как первая кулачковая муфта 24 зацепляется. Первая позиция без зацепления представляет собой позицию, в которую первая перемещаемая втулка 50 перемещается в направлении первой оси C1 вращения таким образом, что первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 не зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42, и когда первая перемещаемая втулка 50 находится в первой позиции без зацепления, первая коронная шестерня 42 и входной вал 38 могут относительно вращаться, в то время как первая кулачковая муфта 24 расцеплена. Первая перемещаемая втулка 50 содержит внутренние периферийные зацепляемые зубья 50b, зацепляемые со вторыми внешними периферийными шлицевыми зубьями 38b, сформированными на входном валу 38 таким образом, что первая перемещаемая втулка 50 является относительно невращающейся вокруг первой оси C1 вращения относительно входного вала 38 и перемещаемой в направлении первой оси C1 вращения относительно входного вала 38.

[0022] Как показано на фиг. 2, первый перемещающий механизм 52 включает в себя первый шариковый кулачок 54, первый актуатор 56, первую пружину 58 и первый храповой механизм 60. Первый актуатор 56 включает в себя первую вспомогательную муфту 62 и первую электромагнитную катушку 64, инструктирующую первой вспомогательной муфте 62 формировать вращательный тормозной момент, и первый актуатор 56 прикрепляется как единое целое к первому кожуху 44 блока. Первый шариковый кулачок 54 представляет собой устройство, преобразующее вращающую силу входного вала 38 в силу осевого нажима входного вала 38 в направлении первой оси C1 вращения, когда вращательный тормозной момент формируется посредством первого актуатора 56 через первую вспомогательную муфту 62 в кольцевом втором кулачковом элементе 66, описанном ниже. Первый храповой механизм 60 удерживает позицию перемещения первой перемещаемой втулки 50, перемещаемой в направлении первой оси C1 вращения, посредством силы осевого нажима, преобразованной посредством первого шарикового кулачка 54. Первая пружина 58 размещается между подшипником 48a и первой перемещаемой втулкой 50, и первая пружина 58 постоянно поджимает первую перемещаемую втулку 50 из первой позиции без зацепления к первой позиции зацепления, т.е. постоянно поджимает первую перемещаемую втулку 50 к переднему колесу 14R в направлении первой оси C1 вращения. Следовательно, когда вращательный тормозной момент прикладывается ко второму кулачковому элементу 66 посредством первой электромагнитной катушки 64 и первой вспомогательной муфты 62 в первом актуаторе 56 в первом перемещающем механизме 52, сила осевого нажима формируется в первом кулачковом элементе 68, описанном ниже, первого шарикового кулачка 54 в направлении первой оси C1 вращения, и первая перемещаемая втулка 50 перемещается посредством первого кулачкового элемента 68 через первый храповой механизм 60 в направлении первой оси C1 вращения против поджимающей силы первой пружины 58.

[0023] Как показано на фиг. 2, первый храповой механизм 60 включает в себя кольцевой первый поршень 68a, совершающий возвратно-поступательное движение в направлении первой оси C1 вращения с заданным ходом посредством первого шарикового кулачка 54 вследствие первой электромагнитной катушки 64 первого актуатора 56, притягивающей дискообразный перемещаемый участок 70 и не притягивающей перемещаемый участок 70, кольцевой второй поршень 72, расположенный с возможностью относительного вращения относительно входного вала 38 и перемещаемый в направлении первой оси C1 вращения против поджимающей силы первой пружины 58 посредством первого поршня 68a, перемещающегося в направлении первой оси C1 вращения, и кольцевой держатель 74, имеющий защелкивающиеся зубья 74a (см. фиг. 3A-3E), расположенные без возможности относительного вращения относительно входного вала 38 и без возможности перемещения в направлении первой оси C1 вращения относительно входного вала 38, и защелкивающийся с помощью защелкивающихся зубьев 74a второго поршня 72, перемещаемых посредством первого поршня 68a. В первом храповом механизме 60, первый поршень 68a совершает возвратно-поступательное движение в направлении первой оси C1 вращения таким образом, что первая перемещаемая втулка 50 перемещается посредством второго поршня 72 в первую позицию без зацепления против поджимающей силы первой пружины 58, и второй поршень 72 защелкивается посредством защелкивающихся зубьев 74a держателя 74. Когда первый поршень 68a совершает дополнительное возвратно-поступательное движение в направлении первой оси C1 вращения, второй поршень 72 отщелкивается от защелкивающихся зубьев 74a держателя 74, и первая перемещаемая втулка 50 перемещается посредством поджимающей силы первой пружины 58 в первую позицию зацепления. Как показано на фиг. 2, первый кулачковый элемент 68 первого шарикового кулачка 54 предоставляется как единое целое с первым поршнем 68a первого храпового механизма 60, и первый храповой механизм 60 располагается между вторым кулачковым элементом 66 первого шарикового кулачка 54 и первой перемещаемой втулкой 50.

[0024] Как показано на фиг. 2, первый шариковый кулачок 54 включает в себя пару из первого кулачкового элемента 68 и второго кулачкового элемента 66, которые имеют кольцевые формы и вставляются между вторым поршнем 72 первого храпового механизма 60 и подшипником 48b таким образом, что первый кулачковый элемент 68 и второй поршень 72 перекрываются в направлении первой оси C1 вращения, и множество сферических компонентов 76 качения, размещенных посередине между кулачковой поверхностью 68b, сформированной на первом кулачковом элементе 68, и кулачковой поверхностью 66a, сформированной на втором кулачковом элементе 66, и когда первый кулачковый элемент 68 и второй кулачковый элемент 66 относительно вращаются в первом шариковом кулачке 54, первый кулачковый элемент 68 и второй кулачковый элемент 66 отделены в направлении первой оси C1 вращения. Спаренные кулачковые поверхности 68b, 66a, сформированные на первом кулачковом элементе 68 и второе кулачковом элементе 66, представляют собой канавкообразные поверхности, сформированные в нескольких периферийных позициях (например, в трех позициях) на первом кулачковом элементе 68 и втором кулачковом элементе 66 и обращенные друг к другу при том, что глубина в направлении первой оси C1 вращения изменяется в периферийном направлении. Следовательно, когда первый кулачковый элемент 68, т.е. первый поршень 68a, совершает возвратно-поступательное движение однократно в направлении первой оси C1 вращения к передним колесам 14L и 14R посредством первого шарикового кулачка 54, первая перемещаемая втулка 50 перемещается через первый храповой механизм 60 в первую позицию без зацепления против поджимающей силы первой пружины 58, как указано посредством раздаточной коробки 26 на верхней стороне относительно первой оси C1 вращения, показанной на фиг. 2, т.е. на стороне двигателя 12. Зацепление между первыми зацепляемыми зубьями 50a первой перемещаемой втулки 50 и первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42 после этого прекращается, и первая кулачковая муфта 24 расцепляется. Когда первый поршень 68a совершает возвратно-поступательное движение двукратно посредством первого шарикового кулачка 54, т.е. когда первый поршень 68a совершает дополнительное возвратно-поступательное движение однократно, в то время как первая перемещаемая втулка 50 позиционируется в первой позиции без зацепления, второй поршень 70 отщелкивается от защелкивающихся зубьев 74a держателя 74, и первая перемещаемая втулка 50 перемещается в первую позицию зацепления посредством поджимающей силы первой пружины 58, хотя и не показано. Первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 и первые зацепляемые зубья 42c первой коронной шестерни 42 затем зацепляются друг с другом, и первая кулачковая муфта 24 зацепляется.

[0025] Между первой электромагнитной катушкой 64 и перемещаемым участком 70, как показано на фиг. 2, первый актуатор 56 включает в себя первую вспомогательную муфту 62, имеющую пару дискообразных первых фрикционных пластин 78, 80 и дискообразную вторую фрикционную пластину 82. Пара первых фрикционных пластин 78, 80 располагается между первой электромагнитной катушкой 64 и перемещаемым участком 70 и зацепляется с внутренними периферийными шлицевыми зубьями 44a, сформированными на первом кожухе 44 блока без возможности вращения вокруг первой оси C1 вращения относительно первого кожуха 44 блока и с возможностью перемещения в направлении первой оси C1 вращения относительно первого кожуха 44 блока. Вторая фрикционная пластина 82 располагается между спаренными первыми фрикционными пластинами 78, 80 и зацепляется с внешними периферийными шлицевыми зубьями 66b, сформированными на втором кулачковом элементе 66 без возможности вращения вокруг первой оси C1 вращения относительно второго кулачкового элемента 66 и с возможностью перемещения в направлении первой оси C1 вращения относительно второго кулачкового элемента 66. Вогнутые канавкообразные кулачковые поверхности 68b, 66a, сформированные в нескольких периферийных позициях между кольцевым первым кулачковым элементом 68 и кольцевым вторым кулачковым элементом 66, являются наклонными таким образом, что расстояние между кулачковыми поверхностями 68b, 66a в направлении первой оси C1 вращения становится короче по мере того, как кулачковые поверхности 68b, 66a, идут в периферийном направлении. Внутренняя периферийная поверхность первого кулачкового элемента 68 содержит внутренние периферийные зацепляемые зубья 68c, зацепляемые с третьими внешними периферийными шлицевыми зубьями 38c, сформированными на входном валу 38 без возможности относительного вращения относительно входного вала 38 и с возможностью перемещения в направлении первой оси C1 вращения относительно входного вала 38.

[0026] В первой электромагнитной катушке 64 и первой вспомогательной муфте 62, служащих в качестве первого актуатора 56 и первого шарикового кулачка 54, сконфигурированных так, как описано выше, например, когда первый ток I1 приведения в действие (А) подается в первую электромагнитную катушку 64 из электронного устройства 100 управления (устройства управления) (см. фиг. 1), описанного ниже, и перемещаемый участок 70 притягивается посредством первой электромагнитной катушки 64, в то время как входной вал 38 вращается во время движения транспортного средства, первые фрикционные пластины 78, 80 и вторая фрикционная пластина 82 первой вспомогательной муфты 62 фиксируются вследствие перемещаемого участка 70 между перемещаемым участком 70 и первой электромагнитной катушкой 64 таким образом, что вращательный тормозной момент передается во вторую фрикционную пластину 82. Другими словами, когда перемещаемый участок 70 притягивается посредством первой электромагнитной катушки 64, вращательный тормозной момент передается во второй кулачковый элемент 66 через вторую фрикционную пластину 82 первой вспомогательной муфты 62. Следовательно, первый кулачковый элемент 68 и второй кулачковый элемент 66 относительно вращаются посредством вращательного тормозного момента, и первый поршень 68a, сформированный как единое целое с первым кулачковым элементом 68, перемещается к переднему колесу 14L против поджимающей силы первой пружины 58 в направлении первой оси C1 вращения относительно второго кулачкового элемента 66 через сферический компонент 76 качения таким образом, что вращающая сила входного вала 38 преобразуется в силу осевого нажима в направлении первой оси C1 вращения. Когда первый ток I1 приведения в действие (А) не подается из электронного устройства 100 управления в первую электромагнитную катушку 64, и перемещаемый участок 70 не притягивается к первой электромагнитной катушке 64, вращательный тормозной момент не передается во второй кулачковый элемент 66, и в силу этого второй кулачковый элемент 66 вращается вместе с первым кулачковым элементом 68 через сферический компонент 76 качения таким образом, что второй кулачковый элемент 66 и первый кулачковый элемент 68 вращаются как единое целое. Как результат, сила осевого нажима не формируется в первом шариковом кулачке 54 таким образом, что первый поршень 68a перемещается к переднему колесу 14R посредством поджимающей силы первой пружины 58.

[0027] Фиг. 3A-3E являются схематичными видами для пояснения принципа работы первого храпового механизма 60 и показывают состояние, в котором раскрываются кольцевой первый поршень 68a, кольцевой второй поршень 72 и кольцевой держатель 74. Как описано выше, первый храповой механизм 60 включает в себя кольцевой первый поршень 68a, кольцевой второй поршень 72 и кольцевой держатель 74 и функционирует в качестве защелкивающего механизма, защелкивающего второй поршень 72. Кольцевой второй поршень 72 содержит выступ 72a, выступающий к держателю 74. Кольцевой держатель 74 имеет защелкивающиеся зубья 74a, периодически сформированные в пилообразной форме и размещаемые в периферийном направлении для защелкивания выступа 72a второго поршня 72, и держатель 74 располагается в фиксированной позиции на входном валу 38. Кольцевой первый поршень 68a имеет приемные зубья 68d, периодически сформированные в периферийном направлении в пилообразной форме, аналогично защелкивающимся зубьям 74a держателя 74, но размещаемые с возможностью сдвигаться на половину фазы в периферийном направлении, чтобы принимать выступ 72a второго поршня 72. Кольцевой первый поршень 68a зацепляется с держателем 74 без возможности относительного вращения относительно держателя 74 и с возможностью перемещения в направлении первой оси C1 вращения относительно держателя 74 и перемещает второй поршень 72 посредством одного хода первого шарикового кулачка 54 против поджимающей силы первой пружины 58. Уклоны на вершинах приемных зубьев 68d первого поршня 68a и уклоны на вершинах защелкивающихся зубьев 74a держателя 74, соответственно, содержат стопоры 68e, 74b, прекращающие скольжение выступа 72a второго поршня 72.

[0028] На фиг. 3A и 3E, первая перемещаемая втулка 50 расположена в первой позиции зацепления. Как показано в фиг. 3A и 3E, в то время как выступ 72a, выступающий из второго поршня 72, позиционируется в позиции защелкивания на защелкивающихся зубьях 74a держателя 74, первый поршень 68a позиционируется в базовой позиции. В состоянии, показанном на фиг. 3B вследствие активации первого актуатора 56 и первого шарикового кулачка 54, первый поршень 68a перемещается посредством хода ST перемещения из базовой позиции против поджимающей силы первой пружины 58. В этом процессе, второй поршень 72 перемещается посредством первого поршня 68a и отделяется от держателя 74, и второй поршень 72 скользит вниз по уклону первого поршня 68a. Штрихпунктирная линия, показанная на фиг. 3B, указывает первоначальную позицию (базовую позицию) первого поршня 68a по фиг. 3A для пояснения хода ST перемещения. В состоянии, показанном на фиг. 3C, вследствие деактивации первого актуатора 56 и первого шарикового кулачка 54, первый поршень 68a возвращается посредством хода ST перемещения в соответствии с поджимающими силами первой пружины 58 и третьей пружины 84 и позиционируется в базовой позиции. В этом процессе, второй поршень 72 защелкивается на защелкивающихся зубьях 74a держателя 74 и удерживается в позиции, в которой первая перемещаемая втулка 50 расположена в первой позиции без зацепления. Третья пружина 84 располагается между участком первого кулачкового элемента 68 за исключением первого поршня 68a и вторым поршнем 72 в направлении первой оси C1 вращения, как показано на фиг. 2, и поджимающая сила третьей пружины 84 меньше поджимающей силы первой пружины 58. В состоянии, показанном на фиг. 3D, вследствие активации первого актуатора 56 и первого шарикового кулачка 54, первый поршень 68a перемещается снова посредством хода ST перемещения из базовой позиции против поджимающей силы первой пружины 58. В этом процессе, второй поршень 72 дополнительно перемещается к первой пружине 58. Затем, как показано на фиг. 3E, когда первый поршень 68a возвращается посредством хода ST перемещения в соответствии с поджимающими силами первой пружины 58 и третьей пружины 84 и позиционируется в базовой позиции вследствие деактивации первого актуатора 56 и первого шарикового кулачка 54, второй поршень 72 расположен в позиции, в которой первая перемещаемая втулка 50, расположенная в первой позиции зацепления, и первые зацепляемые зубья 42c первой коронной шестерни 42 зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 50a первой перемещаемой втулки 50.

[0029] Как результат, в первом храповом механизме 60, второй поршень 72 перемещается в периферийном направлении через возвратно-поступательное движение первого поршня 68a согласно первому шариковому кулачку 54, чтобы перемещать первую перемещаемую втулку 50 к первой позиции без зацепления и первой позиции зацепления. Когда второй поршень 72 совершает возвратно-поступательное движение однократно, первая перемещаемая втулка 50 позиционируется в первой позиции без зацепления. Когда второй поршень 72 совершает возвратно-поступательное движение двукратно, т.е. когда второй поршень 72 совершает дополнительное возвратно-поступательное движение однократно, в то время как первая перемещаемая втулка 50 расположена в первой позиции без зацепления, второй поршень 72 отщелкивается от защелкивающихся зубьев 74a держателя 74 таким образом, что первая перемещаемая втулка 50 позиционируется в первой позиции зацепления посредством поджимающей силы первой пружины 58.

[0030] Как показано на фиг. 1 и 4, блок 30 распределения мощности приведения в движение задних колес включает в себя, в тракте передачи мощности из карданного вала 28 на левое и правое задние колеса 16L, 16R: вторую коронную шестерню 92 (первый вращающийся элемент), зацепляемую с ведущей шестерней 90, расположенной как единое целое на концевом участке карданного вала 28, обращенном к задним колесам 16L, 16R; цилиндрическую центральную ось 98, поддерживаемую с возможностью вращения вокруг второй оси C2 вращения через подшипники 94a, 94b посредством второго кожуха 96 блока для блока 30 распределения мощности приведения в движение задних колес; левое управляющее сцепление 34L (см. фиг. 1), управляющее передаваемым крутящим моментом, передаваемым из центральной оси 98 на ось 36L задних колес; правое управляющее сцепление 34R (см. фиг. 1), управляющее передаваемым крутящим моментом, передаваемым из центральной оси 98 на ось 36R задних колес; и вторую кулачковую муфту 32, отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности между второй коронной шестерней 92 и центральной осью 98. Например, когда ток Icpl приведения в действие левого сцепления (A) подается из электронного устройства 100 управления в электромагнитную катушку (не показана), левое управляющее сцепление 34L передает передаваемый крутящий момент, соответствующий току Icpl приведения в действие левого сцепления (значению команды управления крутящим моментом) (А), и когда ток Icpl приведения в действие левого сцепления (A) подается из электронного устройства 100 управления в электромагнитную катушку, левое управляющее сцепление 34L сцепляет заднее колесо 16L с центральной осью 98 с возможностью передачи мощности. Аналогично, когда ток Icpr приведения в действие правого сцепления (A) подается из электронного устройства 100 управления в электромагнитную катушку (не показана), правое управляющее сцепление 34R передает передаваемый крутящий момент, соответствующий току Icpr приведения в действие правого сцепления (значению команды управления крутящим моментом) (А), и когда ток Icpr приведения в действие правого сцепления (A) подается из электронного устройства 100 управления в электромагнитную катушку, правое управляющее сцепление 34R сцепляет заднее колесо 16R с центральной осью 98 с возможностью передачи мощности. Правое управляющее сцепление 34R сцепляется с задним колесом 16R через ось 36R задних колес, и левое управляющее сцепление 34L сцепляется с задним колесом 16L через ось 36L задних колес. Центральная ось 98 располагается между правым управляющим сцеплением 34R и левым управляющим сцеплением 34L, т.е. между задним колесом 16R и задним колесом 16L, и центральная ось 98 сцепляется с крышкой 34Ra сцепления (см. фиг. 1), расположенной на правом управляющем сцеплении 34R, и крышкой 34La сцепления (см. фиг. 1), расположенной на левом управляющем сцеплении 34L.

[0031] Как показано на фиг. 4, цилиндрическая вторая коронная шестерня 92 представляет собой коническую шестерню, имеющую винтовые зубья или гипоидную шестерню, сформированную на ней, например, и содержит участок 92a вала, выступающий в практически цилиндрической форме из внутреннего периферийного участка второй коронной шестерни 92 к заднему колесу 16L. Цилиндрическая вторая коронная шестерня 92 имеет участок 92a вала, поддерживаемый посредством второго кожуха 96 блока через подшипник 102, расположенный во втором кожухе 96 блока, и в силу этого поддерживается с возможностью вращения вокруг второй оси C2 вращения консольным способом.

[0032] Как показано на фиг. 4, цилиндрическая центральная ось 98 проникает через внутреннюю часть цилиндрической второй коронной шестерни 92 таким образом, что участок центральной оси 98 располагается во второй коронной шестерне 92. Цилиндрическая центральная ось 98 имеет оба концевых участка, поддерживаемых посредством пары подшипников 94a, 94b, расположенных во втором кожухе 96 блока таким образом, что центральная ось 98 поддерживается с возможностью вращения вокруг второй оси C2 вращения, т.е. с возможностью вращения концентрически со второй коронной шестерней 92.

[0033] Как показано на фиг. 4, вторая кулачковая муфта 32 включает в себя вторые зацепляемые зубья 92b, сформированные на внутренней периферийной поверхности второй коронной шестерни 92, цилиндрическую вторую перемещаемую втулку 104 (второй вращающийся элемент), содержащую вторые зацепляемые зубья 104a, которые могут зацепляться со вторыми зацепляемыми зубьями 92b, и второй перемещающий механизм 106, перемещающий вторую перемещаемую втулку 104 в направлении второй оси C2 вращения, чтобы перемещать вторую перемещаемую втулку 104 между второй позицией зацепления и второй позицией без зацепления. Вторая позиция зацепления представляет собой позицию, в которую вторая перемещаемая втулка 104 перемещается в направлении второй оси C2 вращения таким образом, что вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 92b второй коронной шестерни 92, и когда вторая перемещаемая втулка 104 находится во второй позиции зацепления, вторая коронная шестерня 92 и центральная ось 98 не могут относительно вращаться, в то время как вторая кулачковая муфта 32 зацепляется. Вторая позиция без зацепления представляет собой позицию, в которую вторая перемещаемая втулка 104 перемещается в направлении второй оси C2 вращения таким образом, что вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 не зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 92b второй коронной шестерни 92, и когда вторая перемещаемая втулка 104 находится во второй позиции без зацепления, вторая коронная шестерня 92 и центральная ось 98 могут относительно вращаться, в то время как вторая кулачковая муфта 32 расцепляется. Вторая перемещаемая втулка 104 содержит внутренние периферийные зацепляемые зубья 104b, зацепляемые с внешними периферийными шлицевыми зубьями 98a, сформированными на центральной оси 98 таким образом, что вторая перемещаемая втулка 104 является относительно невращающейся вокруг второй оси C2 вращения относительно центральной оси 98 и перемещаемой в направлении второй оси C2 вращения относительно центральной оси 98. В состоянии с приводом на два колеса, в котором первая кулачковая муфта 24 расцепляется, как показано на фиг. 1, когда вторая перемещаемая втулка 104 перемещается посредством второго перемещающего механизма 106 во вторую позицию без зацепления таким образом, что вторая кулачковая муфта 32 расцепляется между карданным валом 28 и задними колесами 16L, 16R, т.е. между второй коронной шестерней 92 и центральной осью 98, карданный вал 28 отсоединяется от двигателя 12 и пары левого и правого задних колес 16L, 16R, чтобы уменьшать сопротивление движению транспортного средства 10 вследствие сопротивления вращению карданного вала 28 и т.д. Следовательно, транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса этого примера представляет собой транспортное средство с приводом на четыре колеса с функцией отсоединения для отсоединения от двигателя 12 и пары левого и правого задних колес 16L, 16R в состоянии с приводом на два колеса, в то время как карданный вал 28 используется для того, чтобы передавать мощность приведения в движение на пару из левого и правого задних колес 16L, 16R в состоянии с приводом на четыре колеса.

[0034] Как показано на фиг. 4, второй перемещающий механизм 106 включает в себя второй шариковый кулачок 108, второй актуатор 110, вторую пружину 112, второй храповой механизм 114 и механизм 116 синхронизации (первый механизм синхронизации). Второй актуатор 110 включает в себя перемещаемый участок 118 и вторую электромагнитную катушку 120, притягивающую перемещаемый участок 118, и во втором актуаторе 110, перемещаемый участок 118 притягивается посредством второй электромагнитной катушки 120, которая представляет собой невращающийся элемент таким образом, что вращательный тормозной момент формируется во втором кулачковом элементе 122, описанном ниже, второго шарикового кулачка 108. Второй шариковый кулачок 108 представляет собой устройство, преобразующее вращающую силу центральной оси 98 в силу осевого нажима центральной оси 98 в направлении второй оси C2 вращения, когда вращательный тормозной момент формируется посредством второго актуатора 110 во втором кулачковом элементе 122. Второй храповой механизм 114 удерживает позицию перемещения второй перемещаемой втулки 104, перемещаемой в направлении второй оси C2 вращения, посредством силы осевого нажима, преобразованной посредством второго шарикового кулачка 108. Вторая пружина 112 размещается между подшипником 94a и второй перемещаемой втулкой 104, и вторая пружина 112 постоянно поджимает вторую перемещаемую втулку 104 из второй позиции без зацепления ко второй позиции зацепления, т.е. постоянно поджимает вторую перемещаемую втулку 104 к заднему колесу 16R в направлении второй оси C2 вращения. Следовательно, когда вращательный тормозной момент прикладывается ко второму кулачковому элементу 122 посредством второго актуатора 110 во втором перемещающем механизме 106, сила осевого нажима формируется в первом кулачковом элементе 124, описанном ниже, второго шарикового кулачка 108 в направлении второй оси C2 вращения, и вторая перемещаемая втулка 104 перемещается посредством первого кулачкового элемента 124 через второй храповой механизм 114 в направлении второй оси C2 вращения против поджимающей силы второй пружины 112.

[0035] Как показано на фиг. 4, второй храповой механизм 114 включает в себя кольцевой первый поршень 124a, совершающий возвратно-поступательное движение в направлении второй оси C2 вращения с заданным ходом посредством второго шарикового кулачка 108 вследствие второй электромагнитной катушки 120 второго актуатора 110, притягивающей дискообразный перемещаемый участок 118 и не притягивающей перемещаемый участок 118, кольцевой второй поршень 126, расположенный с возможностью относительного вращения относительно центральной оси 98 и перемещаемый в направлении второй оси C2 вращения против поджимающей силы второй пружины 112 посредством первого поршня 124a, перемещающегося в направлении второй оси C2 вращения, и кольцевой держатель 128, имеющий защелкивающиеся зубья 128a (см. фиг. 3A-3E), расположенные без возможности относительного вращения относительно центральной оси 98 и без возможности перемещения в направлении второй оси C2 вращения относительно центральной оси 98, и защелкивающийся с помощью защелкивающихся зубьев 128a второго поршня 126, перемещаемого посредством первого поршня 124a. Во втором храповом механизме 114 первый поршень 124a совершает возвратно-поступательное движение в направлении второй оси C2 вращения таким образом, что вторая перемещаемая втулка 104 перемещается посредством второго поршня 126 во вторую позицию без зацепления против поджимающей силы второй пружины 112, и второй поршень 126 защелкивается посредством защелкивающихся зубьев 128a держателя 128. Когда первый поршень 124a совершает дополнительное возвратно-поступательное движение в направлении второй оси C2 вращения, второй поршень 126 отщелкивается от защелкивающихся зубьев 128a держателя 128, и вторая перемещаемая втулка 104 перемещается посредством поджимающей силы второй пружины 112 во вторую позицию зацепления. Как показано на фиг. 4, первый кулачковый элемент 124 второго шарикового кулачка 108 предоставляется как единое целое с первым поршнем 124a второго храпового механизма 114, и второй храповой механизм 114 располагается между вторым кулачковым элементом 122 второго шарикового кулачка 108 и второй перемещаемой втулкой 104.

[0036] Как показано на фиг. 4, второй шариковый кулачок 108 включает в себя пару из первого кулачкового элемента 124 и второго кулачкового элемента 122, которые имеют кольцевые формы и вставляются между вторым поршнем 126 второго храпового механизма 114 и подшипником 94b таким образом, что первый кулачковый элемент 124 и второй поршень 126 перекрываются в направлении второй оси C2 вращения, и множество сферических компонентов 130 качения, размещенных посередине между кулачковой поверхностью 124b, сформированной на первом кулачковом элементе 124, и кулачковой поверхностью 122a, сформированной на втором кулачковом элементе 122, и когда первый кулачковый элемент 124 и второй кулачковый элемент 122 относительно вращаются во втором шариковом кулачке 108, первый кулачковый элемент 124 и второй кулачковый элемент 122 отделены в направлении второй оси C2 вращения. Спаренные кулачковые поверхности 124b, 122a, сформированные на первом кулачковом элементе 124 и втором кулачковом элементе 122, представляют собой канавкообразные поверхности, сформированные в нескольких периферийных позициях (например, в трех позициях) на первом кулачковом элементе 124 и втором кулачковом элементе 122 и обращенные друг к другу при том, что глубина в направлении второй оси C2 вращения изменяется в периферийном направлении. Следовательно, когда первый кулачковый элемент 124, т.е. первый поршень 124a, совершает возвратно-поступательное движение однократно в направлении второй оси C2 вращения к задним колесам 16L и 16R посредством второго шарикового кулачка 108, вторая перемещаемая втулка 104 перемещается через второй храповой механизм 114 во вторую позицию без зацепления против поджимающей силы второй пружины 112, как указано посредством блока 30 распределения мощности приведения в движение задних колес на верхней стороне относительно второй оси C2 вращения, показанной на фиг. 4, т.е. на стороне карданного вала 28. Зацепление между вторыми зацепляемыми зубьями 104a второй перемещаемой втулки 104 и вторыми зацепляемыми зубьями 92b второй коронной шестерни 92 после этого прекращается, и вторая кулачковая муфта 32 расцепляется. Когда первый поршень 124a совершает возвратно-поступательное движение двукратно посредством второго шарикового кулачка 108, т.е. когда первый поршень 124a совершает дополнительное возвратно-поступательное движение однократно, в то время как вторая перемещаемая втулка 104 позиционируется во второй позиции без зацепления, второй поршень 126 отщелкивается от защелкивающихся зубьев 128a держателя 128, и вторая перемещаемая втулка 104 перемещается во вторую позицию зацепления посредством поджимающей силы второй пружины 112, хотя и не показано. Вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 и вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 затем зацепляются друг с другом, и вторая кулачковая муфта 32 зацепляется. Хотя не показано, внутренняя периферийная поверхность первого кулачкового элемента 124 содержит внутренние периферийные зацепляемые зубья, зацепляемые с внешними периферийными шлицевыми зубьями (не показаны), сформированными на центральной оси 98 без возможности относительного вращения относительно центральной оси 98 и с возможностью перемещения в направлении второй оси C2 вращения относительно центральной оси 98.

[0037] Во втором шариковом кулачке 108 и втором актуаторе 110, сконфигурированных так, как описано выше, например, когда второй ток I2 приведения в действие (А) подается во вторую электромагнитную катушку 120 из электронного устройства 100 управления, и перемещаемый участок 118 притягивается посредством второй электромагнитной катушки 120, которая представляет собой невращающийся элемент, в то время как центральная ось 98 вращается во время движения транспортного средства, вращательный тормозной момент передается через перемещаемый участок 118 во второй кулачковый элемент 122. Следовательно, первый кулачковый элемент 124 и второй кулачковый элемент 122 относительно вращаются посредством вращательного тормозного момента, и первый поршень 124a, сформированный как единое целое с первым кулачковым элементом 124, перемещается к заднему колесу 16L против поджимающей силы второй пружины 112 в направлении второй оси C2 вращения относительно второго кулачкового элемента 122 через сферический компонент 130 качения таким образом, что вращающая сила центральной оси 98 преобразуется в силу осевого нажима в направлении второй оси C2 вращения. Когда второй ток I2 приведения в действие (А) не подается из электронного устройства 100 управления во вторую электромагнитную катушку 120, и перемещаемый участок 118 не притягивается ко второй электромагнитной катушке 120, вращательный тормозной момент не передается во второй кулачковый элемент 122, и в силу этого второй кулачковый элемент 122 вращается вместе с первым кулачковым элементом 124 через сферический компонент 130 качения таким образом, что второй кулачковый элемент 122 и первый кулачковый элемент 124 вращаются как единое целое. Как результат, сила осевого нажима не формируется во втором шариковом кулачке 108 таким образом, что первый поршень 124a перемещается к заднему колесу 16R посредством поджимающей силы второй пружины 112.

[0038] Фиг. 3A-3E являются схематичными видами для пояснения принципа работы второго храпового механизма 114 и показывают состояние, в котором кольцевой первый поршень 124a, кольцевой второй поршень 126 и кольцевой держатель 128 раскрываются. Как описано выше, второй храповой механизм 114 включает в себя кольцевой первый поршень 124a, кольцевой второй поршень 126 и кольцевой держатель 128 и функционирует в качестве защелкивающего механизма, защелкивающего второй поршень 126. Кольцевой второй поршень 126 содержит выступ 126a, выступающий к держателю 128. Кольцевой держатель 128 имеет защелкивающиеся зубья 128a, периодически сформированные в пилообразной форме и размещаемые в периферийном направлении для защелкивания выступа 126a второго поршня 126, и держатель 128 располагается в фиксированной позиции на центральной оси 98. Кольцевой первый поршень 124a имеет приемные зубья 124c, периодически сформированные в периферийном направлении в пилообразной форме, аналогично защелкивающимся зубьям 128a держателя 128, но размещаемые с возможностью сдвигаться на половину фазы в периферийном направлении, чтобы принимать выступ 126a второго поршня 126. Кольцевой первый поршень 124a зацепляется с держателем 128 без возможности относительного вращения относительно держателя 128 и с возможностью перемещения в направлении второй оси C2 вращения относительно держателя 128 и перемещает второй поршень 126 посредством одного хода второго шарикового кулачка 108 против поджимающей силы второй пружины 112. Уклоны на вершинах приемных зубьев 124c первого поршня 124a и уклоны на вершинах защелкивающихся зубьев 128a держателя 128, соответственно, содержат стопоры 124d, 128b, прекращающие скольжение выступа 126a второго поршня 126.

[0039] На фиг. 3A и 3E, вторая перемещаемая втулка 104 расположена во второй позиции зацепления. Как показано на фиг. 3A и E, в то время как выступ 126a, выступающий из второго поршня 126, позиционируется в позиции защелкивания на защелкивающихся зубьях 128a держателя 128, первый поршень 124a, позиционируется в базовой позиции. В состоянии, показанном на фиг. 3B вследствие активации второго актуатора 110 и второго шарикового кулачка 108, первый поршень 124a перемещается посредством хода ST перемещения из базовой позиции против поджимающей силы второй пружины 112. В этом процессе, второй поршень 126 перемещается посредством первого поршня 124a и отделяется от держателя 128, и второй поршень 126 скользит вниз по уклону первого поршня 124a. Штрихпунктирная линия, показанная на фиг. 3B, указывает первоначальную позицию (базовую позицию) первого поршня 124a по фиг. 3B для пояснения хода ST перемещения. В состоянии, показанном на фиг. 3C, вследствие деактивации второго актуатора 110 и второго шарикового кулачка 108, первый поршень 124a возвращается посредством хода ST перемещения в соответствии с поджимающими силами второй пружины 112 и четвертой пружины 134 и позиционируется в базовой позиции. В этом процессе, второй поршень 126 защелкивается на защелкивающихся зубьях 128a держателя 128 и удерживается в позиции, в которой вторая перемещаемая втулка 104 расположена во второй позиции без зацепления. Четвертая пружина 134 располагается между участком первого кулачкового элемента 124 за исключением первого поршня 124a и держателем 128 в направлении второй оси C2 вращения, как показано на фиг. 4, и поджимающая сила четвертой пружины 134 меньше поджимающей силы второй пружины 112. В состоянии, показанном на фиг. 3D, вследствие активации второго актуатора 110 и второго шарикового кулачка 108, первый поршень 124a перемещается снова посредством хода ST перемещения из базовой позиции против поджимающей силы второй пружины 112. В этом процессе, второй поршень 126 дополнительно перемещается ко второй пружине 112, и вторая перемещаемая втулка 104 перемещается к подшипнику 94a за пределы второй позиции без зацепления таким образом, что частота вращения второй коронной шестерни 92 и частота вращения второй перемещаемой втулки 104, т.е. частота вращения центральной оси 98, вращательно синхронизируются посредством механизма 116 синхронизации. Затем, как показано на фиг. 3E, когда первый поршень 124a возвращается посредством хода ST перемещения в соответствии с поджимающими силами второй пружины 112 и четвертой пружины 134 и позиционируется в базовой позиции вследствие деактивации второго актуатора 110 и второго шарикового кулачка 108, второй поршень 126 расположен в позиции, в которой вторая перемещаемая втулка 104 расположена во второй позиции зацепления, и вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 104a второй перемещаемой втулки 104.

[0040] Как результат, во втором храповом механизме 114, второй поршень 126 перемещается в периферийном направлении через возвратно-поступательное движение первого поршня 124a согласно второму шариковому кулачку 108, чтобы перемещать вторую перемещаемую втулку 104 ко второй позиции без зацепления и второй позиции зацепления. Когда второй поршень 126 совершает возвратно-поступательное движение однократно, вторая перемещаемая втулка 104 позиционируется во второй позиции без зацепления. Когда второй поршень 126 совершает возвратно-поступательное движение двукратно, т.е. когда второй поршень 126 совершает дополнительное возвратно-поступательное движение однократно, в то время как вторая перемещаемая втулка 104 расположена во второй позиции без зацепления, второй поршень 126 отщелкивается от защелкивающихся зубьев 128a держателя 128 таким образом, что вторая перемещаемая втулка 104 позиционируется во второй позиции зацепления посредством поджимающей силы второй пружины 112.

[0041] Как показано на фиг. 4, механизм 116 синхронизации включает в себя кольцевой элемент 136, размещенный между второй перемещаемой втулкой 104 и вторым поршнем 126, и пару первых фрикционных зацепляющих элементов 138 и вторых фрикционных зацепляющих элементов 140, расположенных между кольцевым элементом 136 и второй коронной шестерней 92. Каждая из пар из первого фрикционного зацепляющего элемента 138 и второго фрикционного зацепляющего элемента 140 имеет кольцевую форму и располагается между конической внешней периферийной поверхностью 136a трения, сформированной на внешней периферии кольцевого элемента 136 и немного наклоненной относительно второй оси C2 вращения, и конической внутренней периферийной поверхностью 92c трения, сформированной на внутренней периферии концевого участка второй коронной шестерни 92 на стороне второго поршня 126 и немного наклоненной относительно второй оси C2 вращения. Кольцевой элемент 136 поддерживается посредством центральной оси 98 без возможности относительного вращения относительно центральной оси 98 и с возможностью перемещения в направлении второй оси C2 вращения относительно центральной оси 98. Поскольку участок кольцевого элемента 136 размещается посередине между второй перемещаемой втулкой 104 и вторым поршнем 126 посредством поджимающей силы второй пружины 112, кольцевой элемент 136 перемещается в направлении второй оси C2 вращения в сочетании с перемещением второй перемещаемой втулки 104 и второго поршня 126 в направлении второй оси C2 вращения. Первый фрикционный зацепляющий элемент 138 содержит первую коническую внешнюю периферийную поверхность 138a трения, контактирующую с возможностью скольжения со второй конической внутренней периферийной поверхностью 140a трения, сформированной на внутренней периферийной поверхности второго фрикционного зацепляющего элемента 140 и немного наклоненной относительно второй оси C2 вращения, и первую коническую внутреннюю периферийную поверхность 138b трения, контактирующую с возможностью скольжения с конической внешней периферийной поверхностью 136a трения кольцевого элемента 136. Второй фрикционный зацепляющий элемент 140 содержит вторую коническую внутреннюю периферийную поверхность 140a трения, описанную выше, и вторую коническую внешнюю периферийную поверхность 140b трения, контактирующую с возможностью скольжения с конической внутренней периферийной поверхностью 92c трения второй коронной шестерни 92.

[0042] Следовательно, в случае если вторая перемещаемая втулка 104 находится во второй позиции без зацепления, и второй поршень 126 совершает возвратно-поступательное движение однократно посредством первого кулачкового элемента 124 второго шарикового кулачка 108, когда первый кулачковый элемент 124 перемещается вперед, и вторая перемещаемая втулка 104 перемещается за пределы второй позиции без зацепления, вторая коническая внешняя периферийная поверхность 140b трения второго фрикционного зацепляющего элемента 140 соприкасается с конической внутренней периферийной поверхностью 92c трения второй коронной шестерни 92, и коническая внешняя периферийная поверхность 136a трения кольцевого элемента 136 прижимает коническую внутреннюю периферийную поверхность 92c трения второй коронной шестерни 92 через первый фрикционный зацепляющий элемент 138 и второй фрикционный зацепляющий элемент 140 таким образом, что операция синхронизации выполняется для того, чтобы синхронизировать частоту вращения центральной оси 98, имеющей кольцевой элемент 136, расположенный без возможности относительного вращения на ней, т.е. частоту вращения второй перемещаемой втулки 104 и частоту вращения второй коронной шестерни 92. Когда первый кулачковый элемент 124 перемещается назад, вторая коническая внешняя периферийная поверхность 140b трения второго фрикционного зацепляющего элемента 140 отделена от конической внутренней периферийной поверхности 92c трения второй коронной шестерни 92 таким образом, что операция синхронизации прекращается.

[0043] Фиг. 5 является схемой, показывающей состояние, в котором в случае переключения из состояния с приводом на два колеса, в котором каждая из первой кулачковой муфты 24 и второй кулачковой муфты 32 расцепляется, в состояние с приводом на четыре колеса посредством зацепления каждой из первой кулачковой муфты 24 и второй кулачковой муфты 32, механизм 116 синхронизации второй кулачковой муфты 32 работает с возможностью практически синхронизировать частоту вращения второй перемещаемой втулки 104 с частотой вращения второй коронной шестерни 92 таким образом, что первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42. На фиг. 5, когда состояние с приводом на два колеса переключается в состояние с приводом на четыре колеса, центральная ось 98 сцепляется с любым из левого и правого задних колес 16L, 16R посредством соответствующего управляющего сцепления 34L, 34R. Фиг. 5 является схемой, показывающей состояние транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса во время переднего хода. Первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 сцепляются с двигателем 12 с возможностью передачи мощности, и первые зацепляемые зубья 42c первой коронной шестерни 42 сцепляются с задним колесом 16L или 16R с возможностью передачи мощности, в то время как механизм 116 синхронизации, расположенный на второй кулачковой муфте 32, работает, или вторая кулачковая муфта 32 зацепляется, и левое управляющее сцепление 34L или правое управляющее сцепление 34R зацепляется.

[0044] Как показано на фиг. 5, несколько первых зацепляемых зубьев 50a, сформированных на первой перемещаемой втулке 50, формируются на внешнем периферийном участке цилиндрической первой перемещаемой втулки 50. Несколько первых зацепляемых зубьев 50a формируются в продолговатой форме в направлении первой оси C1 вращения и формируются в периферийном направлении цилиндрической первой перемещаемой втулки 50 таким образом, что интервалы D1 между соответствующими первыми зацепляемыми зубьями 50a становятся постоянными. Интервалы D1 задаются таким образом, что несколько первых зацепляемых зубьев 50a могут входить в пространства между несколькими первыми зацепляемыми зубьями 42c, сформированными на первой коронной шестерне 42.

[0045] Как показано на фиг. 5, во время переключения из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса, частота вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 превышает частоту вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42, и первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 и первые зацепляемые зубья 42c первой коронной шестерни 42 вращаются в направлениях стрелок A1, A2 вокруг первой оси C1 вращения, т.е. вращаются в идентичном направлении. Следовательно, когда первая перемещаемая втулка 50 перемещается из первой позиции без зацепления в первую позицию зацепления посредством первого перемещающего механизма 52, т.е. первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 перемещаются в направлении к первым зацепляемым зубьям 42c первой коронной шестерни 42 посредством первого перемещающего механизма 52, первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 перемещаются относительно первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в направлении стрелки F1. В этом примере, первая коронная шестерня 42, вторая коронная шестерня 92 и т.д. сконструированы таким образом, что во время движения по прямой транспортного средства 10, в то время как карданный вал 28 вращается, частота вращения первой коронной шестерни 42 уменьшается на заданное значение по сравнению с частотой вращения второй коронной шестерни 92, или, в частности, разность, т.е. разность G передаточных отношений передней и задней коронных шестерней, формируется между передаточным отношением между ведомой шестерней 40, расположенной на карданном валу 28, и первой коронной шестерней 42 и передаточным отношением между ведущей шестерней 90, расположенной на карданном валу 28, и второй коронной шестерней 92. Другими словами, когда частота вращения первой коронной шестерни 42 становится медленнее частоты вращения второй коронной шестерни 92, в то время как карданный вал 28 вращается, частота вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 легко становится больше частоты вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 во время переключения из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0046] Как показано на фиг. 5, несколько первых зацепляемых зубьев 50a, сформированных на первой перемещаемой втулке 50, содержат скошенный участок, т.е. односторонний желобок CF1, наклоненный в одном направлении по всей ширине поверхности первых зацепляемых зубьев 50a, на концевых поверхностях первых зацепляемых зубьев 50a, обращенных к первым зацепляемым зубьям 42c и служащих в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся с первыми зацепляемыми зубьями 42c. Поскольку первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 содержат односторонние желобки CF1, концевые поверхности первых зацепляемых зубьев 50a, обращенные к стороне первых зацепляемых зубьев 42c и служащие в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся с первыми зацепляемымы зубьям 42c, имеют первую наклонную поверхность 50c, сформированную с возможностью наклоняться таким образом, что длина первых зацепляемых зубьев 50a в направлении первой оси C1 вращения увеличивается относительно направления стрелки A1, в котором первые зацепляемые зубья 50a вращаются во время переднего хода транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса. Несколько первых зацепляемых зубьев 50a имеют параллельные поверхности 50d, 50e, сформированные практически параллельно первой оси C1 вращения на обеих сторонах первых зацепляемых зубьев 50a в направлении стрелки A1.

[0047] Как показано на фиг. 5, несколько первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 формируются на боковой поверхности 42b участка 42a цилиндрического вала первой коронной шестерни 42. Несколько первых зацепляемых зубьев 42c формируются в продолговатой форме в направлении первой оси C1 вращения и, соответственно, формируются в периферийном направлении участка 42a вала первой коронной шестерни 42 таким образом, что интервалы D2 между первыми зацепляемыми зубьями 42c становятся постоянными. Интервалы D2 задаются таким образом, что несколько первых зацепляемых зубьев 50a, сформированных на первой перемещаемой втулке 50, могут входить в пространства между несколькими первыми зацепляемыми зубьями 42c.

[0048] Как показано на фиг. 5, несколько первых зацепляемых зубьев 42c, сформированных на первой коронной шестерне 42, содержат скошенный участок, т.е. односторонний желобок CF2, наклоненный в одном направлении по всей ширине поверхности первых зацепляемых зубьев 42c, на концевых поверхностях первых зацепляемых зубьев 42c, обращенных к первым зацепляемым зубьям 50a и служащих в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся с первыми зацепляемыми зубьями 50a. Поскольку первые зацепляемые зубья 42c первой коронной шестерни 42 содержат односторонние желобки CF2, концевые поверхности первых зацепляемых зубьев 42c, обращенные к первым зацепляемым зубьям 50a и служащие в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся с первыми зацепляемыми зубьями 50a, имеют первую наклонную поверхность 42d, сформированную с возможностью наклоняться таким образом, что длина первых зацепляемых зубьев 42c в направлении первой оси C1 вращения снижается относительно направлений стрелок A1, A2. Несколько первых зацепляемых зубьев 42c имеют параллельные поверхности 42e, 42f, сформированные практически параллельно первой оси C1 вращения на обеих сторонах первых зацепляемых зубьев 42c в направлении стрелки A1.

[0049] Следовательно, как показано на фиг. 5, первые зацепляемые зубья 42c, сформированные на первой коронной шестерне 42, и первые зацепляемые зубья 50a, сформированные на первой перемещаемой втулке 50, содержат односторонние желобки CF1, CF2 таким образом, что первые зацепляемые зубья 50a зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c, когда частота вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 превышает частоту вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае, если первые зацепляемые зубья 50a перемещаются посредством первого перемещающего механизма 52 в направлении к первым зацепляемым зубьям 42c, что заставляет концевые участки первых зацепляемых зубьев 50a на стороне первых зацепляемых зубьев 42c соприкасаться с концевыми участками первых зацепляемых зубьев 42c, обращенными к первым зацепляемым зубьям 50a.

[0050] В транспортном средстве 10 с приводом на четыре колеса, сконфигурированном так, как описано выше, например, когда режим движения с приводом на два колеса выбирается посредством электронного устройства 100 управления в состоянии с приводом на четыре колеса, в котором как первая кулачковая муфта 24, так и вторая кулачковая муфта 32 зацепляются, первая перемещаемая втулка 50 перемещается из первой позиции зацепления в первую позицию без зацепления посредством первого перемещающего механизма 52, чтобы расцеплять первую кулачковую муфту 24, и вторая перемещаемая втулка 104 перемещается из второй позиции зацепления во вторую позицию без зацепления посредством второго перемещающего механизма 106, чтобы расцеплять вторую кулачковую муфту 32 таким образом, чтобы достигать отсоединенного состояния, в котором карданный вал 28 отсоединяется от каждого из двигателя 12 и пары левого и правого задних колес 16L, 16R. Когда режим движения с приводом на четыре колеса выбирается посредством электронного устройства 100 управления из отсоединенного состояния, механизм 116 синхронизации второго перемещающего механизма 106 синхронизирует частоту вращения второй коронной шестерни 92 и частоту вращения второй перемещаемой втулки 104, и первая перемещаемая втулка 50 перемещается из первой позиции без зацепления в первую позицию зацепления посредством первого перемещающего механизма 52, чтобы зацеплять первую кулачковую муфту 24. После зацепления первой кулачковой муфты 24, вторая перемещаемая втулка 104 перемещается из второй позиции без зацепления во вторую позицию зацепления посредством второго перемещающего механизма 106, чтобы зацеплять вторую кулачковую муфту 32 таким образом, что отсоединенное состояние отменяется.

[0051] Фиг. 6 является функциональной блок-схемой для пояснения основного узла функции управления, включенной в электронное устройство 100 управления. Как показано на фиг. 6, в электронное устройство 100 управления подаются различные входные сигналы, определенные посредством датчиков, расположенных на транспортном средстве 10 с приводом на четыре колеса. Например, сигналы, вводимые в электронное устройство 100 управления, включают в себя: сигнал, указывающий частоты Vwfl, Vwfr вращения (об/мин) передних колес 14L, 14R, определенные посредством первого датчика 142 частоты вращения колес; сигнал, указывающий частоты Vwrl, Vwrr вращения (об/мин) задних колес 16L, 16R, определенные посредством второго датчика 144 частоты вращения колес; сигнал включения/выключения, указывающий то, выбирается или нет режим движения с приводом на четыре колеса, определенный из переключателя 146 смены 4WD-режима движения; сигнал, указывающий скорость V транспортного средства (км/ч) транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса, определенную из датчика 148 скорости транспортного средства; сигнал, указывающий частоту Vps вращения (об/мин) карданного вала 28, определенную посредством первого датчика 150 частоты вращения; сигнал, указывающий частоты Vcpl, Vcpr вращения (об/мин) крышек 34La, 34Ra сцепления, т.е. частоты вращения центральной оси 98, определенные посредством второго датчика 152 частоты вращения; сигнал включения/выключения, указывающий то, зацепляется или нет первая кулачковая муфта 24, т.е. сигнал включения/выключения, указывающий то, находится или нет первая перемещаемая втулка 50 в первой позиции зацепления, определенной посредством первого датчика 154 позиции; и сигнал включения/выключения, указывающий то, зацепляется или нет вторая кулачковая муфта 32, т.е. сигнал включения/выключения, указывающий то, находится или нет вторая перемещаемая втулка 104 во второй позиции зацепления, определенной посредством второго датчика 156 позиции.

[0052] Различные выходные сигналы подаются из электронного устройства 100 управления в устройства, расположенные на транспортном средстве 10 с приводом на четыре колеса. Например, сигналы, подаваемые из электронного устройства 100 управления в узлы, включают в себя: первый ток I1 приведения в действие (А), подаваемый в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56 для зацепления первой кулачковой муфты 24; второй ток I2 приведения в действие (А), подаваемый во вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110 для зацепления второй кулачковой муфты 32; ток Icpl приведения в действие левого сцепления (A), подаваемый в электромагнитную катушку (не показана) левого управляющего сцепления 34L для управления передаваемым крутящим моментом, передаваемым между задним колесом 16L и центральной осью 98; и ток Icpr приведения в действие правого сцепления (A), подаваемый в электромагнитную катушку (не показана) правого управляющего сцепления 34R для управления передаваемым крутящим моментом, передаваемым между задним колесом 16R и центральной осью 98.

[0053] Как показано на фиг. 6, электронное устройство 100 управления включает в себя узел 160 определения переключения режима движения, узел 162 управления сцеплением, узел 164 управления первой кулачковой муфтой и узел 166 управления второй кулачковой муфтой. Узел 160 определения переключения режима движения определяет то, выполняется или нет переключение из режима движения с приводом на два колеса, в котором реализуется состояние с приводом на два колеса таким образом, что мощность приведения в движение передается от двигателя 12 на пару из левого и правого передних колес 14L, 14R, в режим движения с приводом на четыре колеса, в котором реализуется состояние с приводом на четыре колеса, таким образом, что мощность приведения в движение также передается от двигателя 12 на пару из левого и правого задних колес 16L, 16R, т.е. определяет то, выполняется или нет запрос на переключение для переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления, в котором первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 не зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42, в первое состояние зацепления, в котором первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42. Например, когда переключатель 146 смены 4WD-режима движения управляется водителем, узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, т.е. определяет то, что запрос на переключение выполняется для переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0054] Как показано на фиг. 6, узел 162 управления сцеплением включает в себя узел 162a вычисления разности частот вращения, узел 162b определения 4WD-переключения и узел 162c выбора колес. Узел 162 управления сцеплением управляет током Icpl приведения в действие левого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку левого управляющего сцепления 34L, и током Icpr приведения в действие правого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку правого управляющего сцепления 34R, чтобы управлять передаваемым крутящим моментом из центральной оси 98 на заднее колесо 16L или передаваемым крутящим моментом из заднего колеса 16L в центральную ось 98, с левым управляющим сцеплением 34L, и управлять передаваемым крутящим моментом из центральной оси 98 на заднее колесо 16R или передаваемым крутящим моментом из заднего колеса 16R в центральную ось 98, с правым управляющим сцеплением 34R.

[0055] Если узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, т.е. определяет то, что запрос на переключение выполняется для переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, узел 162a вычисления разности частот вращения вычисляет разность (V1kl-V1rl), т.е. первую разность Vs1 частот вращения (об/мин), между частотой V1kl вращения (об/мин) первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 и частотой V1rl вращения (об/мин) первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае, если заднее колесо 16L сцепляется с центральной осью 98 посредством левого управляющего сцепления 34L, и разность (V1kr-V1rr), т.е. вторую разность Vs2 частот вращения (об/мин), между частотой V1kr вращения (об/мин) первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 и частотой V1rr вращения (об/мин) первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае, если заднее колесо 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством правого управляющего сцепления 34R.

[0056] Частота V1kl вращения первых зацепляемых зубьев 50a и частота V1kr вращения первых зацепляемых зубьев 50a вычисляются из частоты Vwfl вращения (об/мин) переднего колеса 14L и частоты Vwfr вращения (об/мин) переднего колеса 14R, определенных из первого датчика 142 частоты вращения колес, когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса. В частности, частота V1kl вращения и частота V1kr вращения представляют собой средние частоты Vwfav ((Vwfl+Vwfr)/2) вращения (об/мин) из частоты Vwfl вращения (об/мин) переднего колеса 14L и частоты Vwfr вращения (об/мин) переднего колеса 14R. Частота V1rl вращения первых зацепляемых зубьев 42c вычисляется из частоты Vwrl вращения (об/мин) заднего колеса 16L, определенной из второго датчика 144 частоты вращения колес, когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, и разности G передаточных отношений передней и задней коронных шестерней, заданной заранее. Частота V1rl вращения представляет собой частоту вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42, когда вторая кулачковая муфта 32 зацепляется таким образом, что первые зацепляемые зубья 42c первой коронной шестерни 42 сцепляются с задним колесом 16L с возможностью передачи мощности. Частота V1rr вращения первых зацепляемых зубьев 42c вычисляется из частоты Vwrr вращения (об/мин) заднего колеса 16R, определенной из второго датчика 144 частоты вращения колес, когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, и разности G передаточных отношений передней и задней коронных шестерней, заданной заранее. Частота V1rr вращения представляет собой частоту вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42, когда вторая кулачковая муфта 32 зацепляется таким образом, что первые зацепляемые зубья 42c первой коронной шестерни 42 сцепляются с задним колесом 16R с возможностью передачи мощности.

[0057] Когда первая разность Vs1 частот вращения и вторая разность Vs2 частот вращения вычисляются посредством узла 162a вычисления разности частот вращения, узел 162b определения 4WD-переключения определяет то, может или нет состояние с приводом на два колеса плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, может или нет первая кулачковая муфта 24 плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, на основе вычисленных первой и второй разностей Vs1 и Vs2 частот вращения и скорости V транспортного средства (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса. Например, если, по меньшей мере, одна из первой точки P1, полученной из первой разности Vs1 частот вращения (об/мин), вычисленной посредством узла 162a вычисления разности частот вращения, и скорости V транспортного средства (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, и второй точки P2, полученной из второй разности Vs2 частот вращения (об/мин), вычисленной посредством узла 162a вычисления разности частот вращения, и скорости V транспортного средства (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, находится в пределах предварительно установленной переключаемой области Sok (заданного диапазона), показанной на карте по фиг. 7, узел 162b определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, что первая кулачковая муфта 24 может плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. В дополнение к переключаемой области Sok, карта, показанная на фиг. 7, имеет область Sng1 сильного звука при переключении, непереключаемую область Sng2 и линию Lt извлечения целевого дифференциального вращения при переключении, сохраненные заранее. Относительно области Sng1 сильного звука при переключении, если заднее колесо 16L, 16R, имеющее разность Vs частот вращения, вычисленную посредством узла 162a вычисления разности частот вращения в области Sng1 сильного звука при переключении, сцепляется с центральной осью 98 посредством управляющих сцеплений 34L, 34R, частота вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 становится относительно чрезмерно больше частоты вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, например, и в силу этого анормальный звук, т.е. звук или вибрация при переключении формируется на уровне, заметном для водителя, когда первые зацепляемые зубья 50a зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c. Относительно непереключаемой области Sng2, если заднее колесо 16L, 16R, имеющее разность Vs частот вращения, вычисленную посредством узла 162a вычисления разности частот вращения в непереключаемой области Sng2, сцепляется с центральной осью 98 посредством управляющих сцеплений 34L, 34R, частота вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 становится медленнее частоты вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, например, и в силу этого даже если односторонние желобки CF1, сформированные на первых зацепляемых зубьях 50a первой перемещаемой втулки 50, входят в контакт с односторонними желобками CF2, сформированными на первых зацепляемых зубьях 42c первой коронной шестерни 42, первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 не зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42. Относительно переключаемой области Sok, если заднее колесо 16L, 16R, имеющее разность Vs частот вращения, вычисленную посредством узла 162a вычисления разности частот вращения в пределах переключаемой области Sok, сцепляется с центральной осью 98 посредством управляющих сцеплений 34L, 34R, частота вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 становится умеренно больше частоты вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, например, и в силу этого анормальный звук, т.е. звук при переключении, не формируется на уровне, заметном для водителя, когда первые зацепляемые зубья 50a зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c. Линия Lt извлечения целевого дифференциального вращения при переключении представляет собой линию для извлечения идеальной разности Vst частот вращения (заданной разности частот вращения) между частотой вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 и частотой вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 согласно скорости V транспортного средства (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, и линия Lt извлечения целевого дифференциального вращения при переключении задается таким образом, что первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 наиболее плавно зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42, например, в случае переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0058] Как показано на фиг. 8, например, если скорость V транспортного средства (км/ч), определенная из датчика 148 скорости транспортного средства, составляет V4 (км/ч), и первая точка P1 и вторая точка P2 находятся в пределах переключаемой области Sok, узел 162b определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, что первая кулачковая муфта 24 может плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Первая линия L1l наружных колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16L, которое представляет собой наружное колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. "A", описанное выше, является предварительно установленным значением. Первая линия L1r внутренних колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую вторую разность Vs2 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16R, которое представляет собой внутреннее колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. Вторая линия L2l наружных колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16L, которое представляет собой наружное колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением 2A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. Вторая линия L2r внутренних колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую вторую разность Vs2 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16R, которое представляет собой внутреннее колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением 2A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. Третья линия L3l наружных колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16L, которое представляет собой наружное колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением 3A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. Третья линия L3r внутренних колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую вторую разность Vs2 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16R, которое представляет собой внутреннее колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением 3A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. Четвертая линия L4l наружных колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16L, которое представляет собой наружное колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением 4A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. Четвертая линия L4r внутренних колес, указываемая посредством пунктирной линии на фиг. 8, представляет собой линию, указывающую вторую разность Vs2 частот вращения (об/мин), когда центральная ось 98 сцепляется с задним колесом 16R, которое представляет собой внутреннее колесо во время движения в повороте транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса поворачивает направо на скорости V транспортного средства (км/ч) с заданным ускорением 4A (G), которое, например, представляет собой поперечное ускорение, действующее в направлении ширины транспортного средства. Первая линия L1s движения по прямой, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 8 и 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса движется по прямой на скорости V транспортного средства. Во время движения по прямой транспортного средства 10, первая разность Vs1 частот вращения и вторая разность Vs2 частот вращения имеют идентичное значение.

[0059] Как показано на фиг. 9, например, если скорость V транспортного средства (км/ч), определенная из датчика 148 скорости транспортного средства, составляет V1 (км/ч), и ни одна из первой точки P1 и второй точки P2 не находится в пределах переключаемой области Sok, т.е. первая точка P1 и вторая точка P2 находятся в пределах области Sng1 сильного звука при переключении, узел 162b определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса не может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, что первая кулачковая муфта 24 не может плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Первая линия L1d разности диаметров, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 оснащено передними колесами 14L, 14R, имеющими диаметр, уменьшенный на заданное значение DA1 (%) по сравнению с диаметром задних колес 16L, 16R, и движется по прямой на скорости V транспортного средства. Вторая линия L2d разности диаметров, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 оснащено передними колесами 14L, 14R, имеющими диаметр, уменьшенный на заданное значение DA2 (%) по сравнению с диаметром задних колес 16L, 16R, и движется по прямой на скорости V транспортного средства. Третья линия L3d разности диаметров, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 оснащено передними колесами 14L, 14R, имеющими диаметр, уменьшенный на заданное значение DA3 (%) по сравнению с диаметром задних колес 16L, 16R, и движется по прямой на скорости V транспортного средства. Соотношение абсолютных величин заданных значений DA1, DA2, DA3 составляет DA1<DA2<DA3. Четвертая линия L4d разности диаметров, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 оснащено передними колесами 14L, 14R, имеющими диаметр, увеличенный на заданное значение DB1 (%) по сравнению с диаметром задних колес 16L, 16R, и движется по прямой на скорости V транспортного средства. Пятая линия L5d разности диаметров, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 оснащено передними колесами 14L, 14R, имеющими диаметр, увеличенный на заданное значение DB2 (%) по сравнению с диаметром задних колес 16L, 16R, и движется по прямой на скорости V транспортного средства. Шестая линия L6d разности диаметров, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 оснащено передними колесами 14L, 14R, имеющими диаметр, увеличенный на заданное значение DB3 (%) по сравнению с диаметром задних колес 16L, 16R, и движется по прямой на скорости V транспортного средства. Седьмая линия L7d разности диаметров, указываемая посредством штрихпунктирной линии на фиг. 9, представляет собой линию, указывающую первую разность Vs1 частот вращения и вторую разность Vs2 частот вращения, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 во время движения по прямой транспортного средства 10 в то время, когда транспортное средство 10 оснащено передними колесами 14L, 14R, имеющими диаметр, увеличенный на заданное значение DB4 (%) по сравнению с диаметром задних колес 16L, 16R, и движется по прямой на скорости V транспортного средства. Соотношение абсолютных величин заданных значений DB1, DB2, DB3, DB4 составляет DB1<DB2<DB3<DB4. Когда транспортное средство движется по прямой, первая разность Vs1 частот вращения и вторая разность Vs2 частот вращения имеют идентичное значение.

[0060] Когда узел 162b определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, что первая кулачковая муфта 24 может плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, узел 162c выбора колес выбирает одно управляющее сцепление из левой и правой пары из левого управляющего сцепления 34L и правого управляющего сцепления 34R, чтобы сцеплять соответствующее одно заднее колесо из левого и правого спаренных задних колес 16L, 16R с центральной осью 98. Например, как показано на фиг. 8, если первая точка P1 и вторая точка P2, полученные посредством узла 162b определения 4WD-переключения, находятся в пределах переключаемой области Sok, узел 162c выбора колес извлекает идеальную разность Vst частот вращения (об/мин) из скорости V транспортного средства (км/ч), например, V4 (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, и линии Lt извлечения целевого дифференциального вращения при переключении, выбирает вторую точку P2, чтобы достигать меньшей разности, т.е. разности S2, из разности S1 (об/мин) между идеальной разностью Vst частот вращения (об/мин) и первой точкой P1, т.е. первой разностью Vs1 частот вращения (об/мин), и разностью S2 (об/мин) между идеальной разностью Vst частот вращения (об/мин) и второй точкой P2, т.е. второй разностью Vs2 частот вращения (об/мин), и выбирает правое управляющее сцепление 34R, которое сцепляет заднее колесо 16R, приводящее ко второй точке P2 в пределах переключаемой области Sok, с центральной осью 98.

[0061] Например, как показано на фиг. 7, если скорость V транспортного средства (км/ч), определенная из датчика 148 скорости транспортного средства, составляет V3 (км/ч), например, и вторая точка P2, полученная посредством узла 162b определения 4WD-переключения, находится в пределах переключаемой области Sok, в то время как первая точка P1, полученная посредством узла 162b определения 4WD-переключения, находится в пределах непереключаемой области Sng2, узел 162c выбора колес выбирает правое управляющее сцепление 34R, которое сцепляет заднее колесо 16R, приводящее ко второй точке P2, т.е. второй разности Vs2 частот вращения, в пределах переключаемой области Sok, с центральной осью 98. Например, как показано на фиг. 7, если скорость V транспортного средства (км/ч), определенная из датчика 148 скорости транспортного средства, составляет V2 (км/ч), и первая точка P1, полученная посредством узла 162b определения 4WD-переключения, находится в пределах переключаемой области Sok, в то время как вторая точка P2, полученная посредством узла 162b определения 4WD-переключения, находится в пределах области Sng1 сильного звука при переключении, узел 162c выбора колес выбирает левое управляющее сцепление 34L, которое сцепляет заднее колесо 16L, приводящее к первой точке P1, т.е. первой разности Vs1 частот вращения, в пределах переключаемой области Sok, с центральной осью 98.

[0062] Как показано на фиг. 7, если скорость V транспортного средства (км/ч), определенная из датчика 148 скорости транспортного средства, составляет V1 (км/ч), например, и первая точка P1, полученная посредством узла 162b определения 4WD-переключения, находится в пределах непереключаемой области Sng2, в то время как вторая точка P2, полученная посредством узла 162b определения 4WD-переключения, находится в пределах области Sng1 сильного звука при переключении, т.е. даже если ни одна из первой точки P1 и второй точки P2 не находится в пределах переключаемой области Sok, и узел 162b определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса не может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, узел 162c выбора колес выбирает вторую точку P2, приводящую к большей разности Vs частот вращения, из первой точки P1, т.е. первой разности Vs1 частот вращения и второй точки P2, т.е. второй разности Vs2 частот вращения, за счет этого выбирая правое управляющее сцепление 34R, которое сцепляет заднее колесо 16R, приводящее ко второй точке P2 в области Sng1 сильного звука при переключении, с центральной осью 98, например, когда, по меньшей мере, одно из передних колес 14L, 14R и задних колес 16L, 16R скользит, и определяется то, что состояние с приводом на два колеса должно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. первая кулачковая муфта 24 должна переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0063] Когда узел 162c выбора колес выбирает одно управляющее сцепление из правого управляющего сцепления 34R и левого управляющего сцепления 34L, узел 162 управления сцеплением подает ток приведения в действие для сцепления в электромагнитную катушку выбранного управляющего сцепления. Например, когда правое управляющее сцепление 34R выбирается посредством узла 162c выбора колес, узел 162 управления сцеплением подает ток Icpr приведения в действие правого сцепления (A) с заданным значением Icpr1 (А), заданным заранее, в электромагнитную катушку правого управляющего сцепления 34R. Когда левое управляющее сцепление 34L выбирается посредством узла 162c выбора колес, узел 162 управления сцеплением подает ток Icpl приведения в действие левого сцепления (A) с заданным значением Icpl1 (А), заданным заранее, в электромагнитную катушку левого управляющего сцепления 34L. Заданное значение Icpr1 (А) представляет собой ток Icpr приведения в действие правого сцепления (A), заданный заранее таким образом, что правое управляющее сцепление 34R полностью зацепляется, т.е. заднее колесо 16R и центральная ось 98 вращаются как единое целое. Заданное значение Icpl1 (А) представляет собой ток Icpl приведения в действие левого сцепления (A), заданный заранее таким образом, что левое управляющее сцепление 34L полностью зацепляется, т.е. заднее колесо 16L и центральная ось 98 вращаются как единое целое.

[0064] Когда ни одно из правого управляющего сцепления 34R и левого управляющего сцепления 34L не выбирается посредством узла 162c выбора колес, узел 162 управления сцеплением не подает ток приведения в действие для сцепления в электромагнитную катушку правого управляющего сцепления 34R и электромагнитную катушку левого управляющего сцепления 34L и запрещает переключение из режима движения с приводом на два колеса в режим движения с приводом на четыре колеса, т.е. переключение первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0065] Как показано на фиг. 6, узел 164 управления первой кулачковой муфтой включает в себя узел 164a определения завершения зацепления первой муфты. Когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, и ток приведения в действие для сцепления подается в электромагнитную катушку либо правого управляющего сцепления 34R, либо левого управляющего сцепления 34L, выбранного посредством узла 162c выбора колес, узел 164 управления первой кулачковой муфтой подает первый ток I1 приведения в действие (А) в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56. Как результат, первая перемещаемая втулка 50 перемещается к подшипнику 48a за пределы первой позиции без зацепления, в которой выступ 72a второго поршня 72 защелкивается на защелкивающихся зубьях 74a держателя 74 против поджимающей силы первой пружины 58.

[0066] Как показано на фиг. 6, узел 166 управления второй кулачковой муфтой включает в себя узел 166a определения завершения синхронизации и узел 166b определения завершения зацепления второй муфты. Когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, и ток приведения в действие для сцепления подается в электромагнитную катушку либо правого управляющего сцепления 34R, либо левого управляющего сцепления 34L, выбранного посредством узла 162c выбора колес, узел 166 управления второй кулачковой муфтой подает второй ток I2 приведения в действие (А) во вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110. Как результат, вторая перемещаемая втулка 104 перемещается к подшипнику 94a за пределы второй позиции без зацепления, в которой выступ 126a второго поршня 126 защелкивается на защелкивающихся зубьях 128a держателя 128 против поджимающей силы второй пружины 112, и частота вращения второй коронной шестерни 92 за счет этого вращательно синхронизируется с частотой вращения второй перемещаемой втулки 104, т.е. частотой вращения центральной оси 98, посредством механизма 116 синхронизации.

[0067] Когда второй ток I2 приведения в действие (А) подается посредством узла 166 управления второй кулачковой муфтой, узел 166a определения завершения синхронизации определяет то, синхронизируется или нет частота вращения второй коронной шестерни 92 с частотой вращения второй перемещаемой втулки 104. Например, узел 166a определения завершения синхронизации вычисляет частоту вращения второй коронной шестерни 92 из частоты Vps вращения (об/мин) карданного вала 28, определенной посредством первого датчика 150 частоты вращения, и передаточного отношения между ведущей шестерней 90, расположенной как единое целое на карданном валу 28, и второй коронной шестерней 92, также вычисляет частоту вращения второй перемещаемой втулки 104 из частот Vcpl, Vcpr вращения (об/мин) крышек 34La, 34Ra сцепления, т.е. частоты вращения центральной оси 98, определенной посредством второго датчика 152 частоты вращения, и определяет то, что частота вращения второй коронной шестерни 92 синхронизируется с частотой вращения второй перемещаемой втулки 104, когда дифференциальное вращение между вычисленными частотами вращения второй коронной шестерни 92 и второй перемещаемой втулки 104 попадает в пределы заданного диапазона определения синхронизации.

[0068] Когда узел 166a определения завершения синхронизации определяет то, что частота вращения второй коронной шестерни 92 синхронизируется с частотой вращения второй перемещаемой втулки 104, узел 164 управления первой кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину первого тока I1 приведения в действие (А), подаваемого в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56, чтобы прекращать подачу первого тока I1 приведения в действие, подаваемого в первую электромагнитную катушку 64. Как результат, первая перемещаемая втулка 50 перемещается в первую позицию зацепления посредством поджимающей силы первой пружины 58.

[0069] Когда узел 164 управления первой кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину первого тока I1 приведения в действие, подаваемого в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56, узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, полностью зацепляется или нет первая кулачковая муфта 24, т.е. то, переключается или нет первая кулачковая муфта 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Например, когда первый датчик 154 позиции определяет то, что первая перемещаемая втулка 50 находится в первой позиции зацепления, узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, что первая кулачковая муфта 24 переключается из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0070] Когда узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, что первая кулачковая муфта 24 переключается из первой позиции без зацепления в первую позицию зацепления, узел 166 управления второй кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину второго тока I2 приведения в действие (А), подаваемого во вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110, чтобы прекращать подачу второго тока I2 приведения в действие, подаваемого во вторую электромагнитную катушку 120. Как результат, вторая перемещаемая втулка 104 перемещается во вторую позицию зацепления посредством поджимающей силы второй пружины 112.

[0071] Когда узел 166 управления второй кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину второго тока I2 приведения в действие, подаваемого во вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110, узел 166b определения завершения зацепления второй муфты определяет то, полностью зацепляется или нет вторая кулачковая муфта 32, т.е. то, переключается или нет вторая кулачковая муфта 32 из второго состояния без зацепления, в котором вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 не зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 104a второй перемещаемой втулки 104, во второе состояние зацепления, в котором вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 104a второй перемещаемой втулки 104. Например, когда второй датчик 156 позиции определяет то, что вторая перемещаемая втулка 104 находится во второй позиции зацепления, узел 166b определения завершения зацепления второй муфты определяет то, что вторая кулачковая муфта 32 переключается из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления.

[0072] Когда узел 166b определения завершения зацепления второй муфты определяет то, что вторая кулачковая муфта 32 переключается из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, узел 162 управления сцеплением прекращает подачу тока приведения в действие для сцепления, подаваемого либо в правое управляющее сцепление 34R, либо в левое управляющее сцепление 34L, выбранное посредством узла 162c выбора колес, и затем управляет током Icpr приведения в действие правого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку правого управляющего сцепления 34R, и током Icpl приведения в действие левого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку левого управляющего сцепления 34L, в зависимости от состояния движения транспортного средства.

[0073] Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа для пояснения примера операции в электронном устройстве 100 управления для того, чтобы переключать транспортное средство 10 из состояния с приводом на два колеса, в котором мощность приведения в движение передается от двигателя 12 на передние колеса 14L, 14R во время движения с приводом на два колеса, в состояние с приводом на четыре колеса, в котором мощность приведения в движение также передается от двигателя 12 до задних колес 16L, 16R.

[0074] Во-первых, на этапе (в дальнейшем в этом документе, этап опускается) S1, соответствующем функции узла 160 определения переключения режима движения, определяется то, выполняется или нет переключение из режима движения с приводом на два колеса, в котором реализуется состояние с приводом на два колеса, в режим движения с приводом на четыре колеса, в котором реализуется состояние с приводом на четыре колеса. Если определение S1 является отрицательным, S1 выполняется снова, а если определение S1 является утвердительным, выполняется S2, соответствующий функции узла 162a вычисления разности частот вращения. На S2, проводятся вычисления для того, чтобы получать первую разность Vs1 частот вращения или, в частности, разность между частотой V1kl вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 и частотой V1rl вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае, если заднее колесо 16L, т.е. левое заднее колесо, сцепляется с центральной осью 98, и вторую разность Vs2 частот вращения (об/мин) или, в частности, разность между частотой V1kr вращения первых зацепляемых зубьев 50a первой перемещаемой втулки 50 и частотой V1rr вращения первых зацепляемых зубьев 42c первой коронной шестерни 42 в случае, если заднее колесо 16R, т.е. правое заднее колесо, сцепляется с центральной осью 98.

[0075] На S3, соответствующем функции узла 162b определения 4WD-переключения, определяется то, может или нет состояние с приводом на два колеса плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, может или нет первая кулачковая муфта 24 плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, на основе первой разности Vs1 частот вращения и второй разности Vs2 частот вращения, вычисленных на S2, и скорости V транспортного средства, определенной из датчика 148 скорости транспортного средства. Если определение S3 является утвердительным, выполняется S4, соответствующий функции узла 162c выбора колес, а если определение S3 является отрицательным, выполняется S5, соответствующий функции узла 162c выбора колес. На S4, колесо, приводящее к разности Vs частот вращения в пределах переключаемого диапазона Sok, выбирается между левым задним колесом 16L и правым задним колесом 16R, и управляющее сцепление выбирается для сцепления выбранного колеса с центральной осью 98. На S5, определяется то, должно или нет состояние с приводом на два колеса переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. первая кулачковая муфта 24 должна переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Если определение S5 является отрицательным, эта процедура завершается, а если определение S5 является утвердительным, выполняется S6, соответствующий функции узла 162c выбора колес.

[0076] На S6 колесо, приводящее к разности Vs частот вращения в области Sng1 сильного звука при переключении, выбирается между левым задним колесом 16L и правым задним колесом 16R, и управляющее сцепление выбирается для сцепления выбранного колеса с центральной осью 98. Затем выполняется S7, соответствующий функциям узла 162 управления сцеплением, узла 164 управления первой кулачковой муфтой, узла 166 управления второй кулачковой муфтой и т.д. На S7, заднее колесо, выбранное на S4 или S6, сцепляется с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления, и последовательность управления переключением выполняется для переключения транспортного средства 10 из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0077] Фиг. 11 является временной диаграммой в случае выполнения S7, показанного на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 10, т.е. в случае выполнения последовательности управления переключением. На временной диаграмме по фиг. 11, левое заднее колесо 16L выбирается на S4, и левое управляющее сцепление 34L выбирается для сцепления выбранного заднего колеса 16L с центральной осью 98. Как показано на фиг. 11, когда левое управляющее сцепление 34L выбирается на S4 (первый момент t1 времени по фиг. 11), ток Icpl приведения в действие левого сцепления с заданным значением Icpl1 (А) подается в электромагнитную катушку выбранного левого управляющего сцепления 34L, и первый ток I1 приведения в действие и второй ток I2 приведения в действие подаются в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56 и вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110, соответственно. Когда второй ток I2 приведения в действие подается во вторую электромагнитную катушку 120, механизм 116 синхронизации второй кулачковой муфты 32 работает таким образом, что частота вращения второй коронной шестерни 92 синхронизируется с частотой вращения второй перемещаемой втулки 104 во второй кулачковой муфте 32.

[0078] Затем, как показано на фиг. 11, когда частота вращения второй коронной шестерни 92 синхронизируется с частотой вращения второй перемещаемой втулки 104 (второй момент t2 времени по фиг. 11), абсолютная величина первого тока I1 приведения в действие (А), подаваемого в первую электромагнитную катушку 64, уменьшается, чтобы прекращать подачу первого тока I1 приведения в действие. Когда абсолютная величина первого тока I1 приведения в действие (А) уменьшается, первая перемещаемая втулка 50 перемещается в первую позицию зацепления посредством поджимающей силы первой пружины 58. Затем, когда первая кулачковая муфта 24 переключается из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления (третий момент t3 времени по фиг. 11), абсолютная величина второго тока I2 приведения в действие (А), подаваемого во вторую электромагнитную катушку 120, уменьшается, чтобы прекращать подачу второго тока I2 приведения в действие. Когда абсолютная величина второго тока I2 приведения в действие (А) уменьшается, вторая перемещаемая втулка 104 перемещается во вторую позицию зацепления посредством поджимающей силы второй пружины 112. Затем, когда вторая кулачковая муфта 32 переключается из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления (четвертый момент t4 времени по фиг. 11), подача тока Icpl приведения в действие левого сцепления (A), подаваемого в электромагнитную катушку левого управляющего сцепления 34L, прекращается. Как результат, тракт передачи мощности между двигателем 12 и карданным валом 28 соединяется посредством первой кулачковой муфты 24, и тракт передачи мощности между карданным валом 28 и центральной осью 98 соединяется посредством второй кулачковой муфты 32 таким образом, что состояние с приводом на два колеса переключается в состояние с приводом на четыре колеса.

[0079] Как описано выше, согласно транспортному средству 10 с приводом на четыре колеса этого примера, когда запрос на переключение выполняется для переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления, в котором первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50 не зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42, в первое состояние зацепления, в котором первые зацепляемые зубья 50a зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c, электронное устройство 100 управления вычисляет первую разность Vs1 частот вращения между первыми зацепляемыми зубьями 50a и первыми зацепляемыми зубьями 42c в случае, если заднее колесо 16L сцепляется с центральной осью 98 посредством левого управляющего сцепления 34L, и вторую разность Vs2 частот вращения между первыми зацепляемыми зубьями 50a и первыми зацепляемыми зубьями 42c в случае, если заднее колесо 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством правого управляющего сцепления 34R; если, по меньшей мере, одна разность Vs частот вращения из вычисленных первой и второй разностей Vs1, Vs2 частот вращения находится в пределах предварительно установленной переключаемой области Sok, электронное устройство 100 управления сцепляет заднее колесо 16L или 16R, приводящее к разности Vs частот вращения в пределах переключаемой области Sok, с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R, чтобы переключать первую кулачковую муфту 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления; и если ни вычисленная первая, ни вторая разность Vs1, Vs2 частот вращения не находятся в пределах переключаемой области Sok, электронное устройство 100 управления запрещает переключение первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Следовательно, когда первая кулачковая муфта 24 переключается из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, заднее колесо 16L или 16R, приводящее к разности Vs частот вращения между первыми зацепляемыми зубьями 50a первой перемещаемой втулки 50 и первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42 в пределах переключаемой области Sok, может сцепляться с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R таким образом, что когда первые зацепляемые зубья 50a зацепляются с первыми зацепляемыми зубьями 42c, разность Vs частот вращения между первыми зацепляемыми зубьями 50a и первыми зацепляемыми зубьями 42c находится в пределах переключаемой области Sok и представляет собой разность Vs частот вращения, обеспечивающую возможность плавного переключения первой кулачковой муфты 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Как результат, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, например, когда транспортное средство 10 поворачивает, либо когда транспортное средство 10 оснащено шинами, отличающимися по диаметру между передними колесами 14L, 14R и задними колесами 16L, 16R, первая кулачковая муфта 24 может плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0080] Согласно транспортному средству 10 с приводом на четыре колеса этого примера, когда как первая разность Vs1 частот вращения, так и вторая разность Vs2 частот вращения находятся в пределах переключаемой области Sok, электронное устройство 100 управления выбирает первую разность Vs1 частот вращения или вторую разность Vs2 частот вращения таким образом, что меньшая разность выбирается из разности S1 между идеальной разностью Vst частот вращения, заданной заранее, и первой разностью Vs1 частот вращения, и разности S2 между идеальной разностью Vst частот вращения и второй разностью Vs2 частот вращения, и сцепляет заднее колесо 16L или 16R, приводящее к выбранной разности Vs частот вращения, с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R. Следовательно, заднее колесо 16L или 16R, приводящее к разности Vs частот вращения между первыми зацепляемыми зубьями 50a первой перемещаемой втулки 50 и первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42, относительно близкой к идеальной разности Vst частот вращения, может сцепляться с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R таким образом, что первая кулачковая муфта 24 может плавно переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, в частности, во время движения в повороте транспортного средства 10.

[0081] Согласно транспортному средству 10 с приводом на четыре колеса этого примера, даже если ни первая разность Vs1 частот вращения, ни вторая разность Vs2 частот вращения не находятся в пределах переключаемой области Sok, и определяется то, что первая кулачковая муфта 24 должна переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, электронное устройство 100 управления сцепляет заднее колесо 16L или 16R, приводящее к большей разности Vs частот вращения из первой разности Vs1 частот вращения и второй разности Vs2 частот вращения, с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R. Следовательно, если первая кулачковая муфта 24 должна переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, первая кулачковая муфта 24 может переключаться из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0082] Согласно транспортному средству 10 с приводом на четыре колеса этого примера, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34L, электронное устройство 100 управления управляет первой кулачковой муфтой 24 таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между двигателем 12 и карданным валом 28 с возможностью передачи мощности, и управляет второй кулачковой муфтой 32 таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между карданным валом 28 и центральной осью 98 с возможностью передачи мощности. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, например, когда транспортное средство 10 поворачивает, либо когда транспортное средство 10 оснащено шинами, отличающимися по диаметру между передними колесами 14L, 14R и задними колесами 16L, 16R, транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса может плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0083] Согласно транспортному средству 10 с приводом на четыре колеса этого примера, вторая кулачковая муфта 32 включает в себя механизм 116 синхронизации, синхронизирующий частоту вращения второй коронной шестерни 92, соединенной с карданным валом 28 с возможностью передачи мощности, и частоту вращения второй перемещаемой втулки 104, соединенной с центральной осью 98 с возможностью передачи мощности, и когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R, и частота вращения второй коронной шестерни 92 синхронизируется с частотой вращения второй перемещаемой втулки 104 посредством механизма 116 синхронизации, электронное устройство 100 управления переключает первую кулачковую муфту 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, например, когда транспортное средство 10 поворачивает, либо когда транспортное средство 10 оснащено шинами, отличающимися по диаметру между передними колесами 14L, 14R и задними колесами 16L, 16R, транспортное средство 10 с приводом на четыре колеса может плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0084] В дальнейшем описываются другие примеры настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В нижеприведенном описании, части, общие для примеров, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами и не описываются.

Второй пример

[0085] Фиг. 12 показывает транспортное средство 170 с приводом на четыре колеса, т.е. другой пример настоящего изобретения. Транспортное средство 170 с приводом на четыре колеса этого примера является практически идентичным транспортному средству 10 с приводом на четыре колеса, описанному выше, за исключением того, что первая кулачковая муфта 24 (вторая муфта) включает в себя механизм 172 синхронизации (второй механизм синхронизации), и того, что механизм 116 синхронизации не содержит вторую кулачковую муфту 32 (кулачковую муфту). Электронное устройство 200 управления (устройство управления) транспортного средства 170 с приводом на четыре колеса этого примера является практически идентичным электронному устройству 100 управления транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса, описанному выше, за исключением того, что функция узла 162 управления сцеплением частично изменяется, т.е. функции узла 162d вычисления разности частот вращения, узла 162e определения 4WD-переключения и узла 162f выбора колес изменяются, того, что функция узла 164 управления первой кулачковой муфтой частично изменяется, т.е. узел 164b определения завершения синхронизации добавляется в узел 164 управления первой кулачковой муфтой, и того, что функция узла 166 управления второй кулачковой муфтой частично изменяется, т.е. узел 166a определения завершения синхронизации исключается из узла 166 управления второй кулачковой муфтой.

[0086] Как показано на фиг. 13, механизм 172 синхронизации включает в себя первый фрикционный зацепляющий элемент 174, зацепляемый с внешними периферийными шлицевыми зубьями 50f, сформированными на первой перемещаемой втулке 50 (третьем вращающемся элементе) без возможности относительного вращения относительно первой перемещаемой втулки 50 и с возможностью перемещения в направлении первой оси C1 вращения относительно первой перемещаемой втулки 50, и второй фрикционный зацепляющий элемент 176, зацепляемый с внутренними периферийными шлицевыми зубьями 42g, сформированными на первой коронной шестерне 42 (четвертом вращающемся элементе) без возможности относительного вращения относительно первой коронной шестерни 42 и с возможностью перемещения в направлении первой оси C1 вращения относительно первой коронной шестерни 42. В механизме 172 синхронизации, сконфигурированном так, как описано выше, в случае если первая перемещаемая втулка 50 находится в первой позиции без зацепления, в то время как входной вал 38 вращается, когда первый ток I1 приведения в действие (А) подается в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56, и первая перемещаемая втулка 50 перемещается к подшипнику 48a за пределы первой позиции без зацепления, в которой выступ 72a второго поршня 72 защелкивается на защелкивающихся зубьях 74a держателя 74 против поджимающей силы первой пружины 58, первый фрикционный зацепляющий элемент 174, соединенный с первой перемещаемой втулкой 50 с возможностью передачи мощности, фрикционно зацепляется со вторым фрикционным зацепляющим элементом 176, соединенным с первой коронной шестерней 42 с возможностью передачи мощности таким образом, что частота вращения первой перемещаемой втулки 50 синхронизируется с частотой вращения первой коронной шестерни 42. Дополнительно, как показано на фиг. 14, первый фрикционный зацепляющий элемент 138 и второй фрикционный зацепляющий элемент 140 механизма 116 синхронизации удаляются из второй кулачковой муфты 32, и вторая кулачковая муфта 32 не имеет функции механизма 116 синхронизации, описанного выше, синхронизирующего частоту вращения вторых зацепляемых зубьев 104a (зацепляемых зубьев на стороне вспомогательных ведущих колес) второй перемещаемой втулки 104 с частотой вращения вторых зацепляемых зубьев 92b (зацепляемых зубьев на стороне источника мощности приведения в движение) второй коронной шестерни 92.

[0087] Фиг. 15 является схемой, показывающей состояние, в котором в случае переключения из состояния с приводом на два колеса, в котором каждая из первой кулачковой муфты 24 и второй кулачковой муфты 32 расцепляется, в состояние с приводом на четыре колеса посредством зацепления каждой из первой кулачковой муфты 24 и второй кулачковой муфты 32, механизм 172 синхронизации первой кулачковой муфты 24 работает с возможностью практически синхронизировать частоту вращения первой перемещаемой втулки 50 с частотой вращения первой коронной шестерни 42 таким образом, что вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 92b второй коронной шестерни 92. На фиг. 15, когда состояние с приводом на два колеса переключается в состояние с приводом на четыре колеса, центральная ось 98 сцепляется с любым из левого и правого задних колес 16L, 16R посредством соответствующего управляющего сцепления 34L, 34R. Фиг. 15 является схемой, показывающей состояние транспортного средства 170 с приводом на четыре колеса во время переднего хода. Вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 сцепляются с двигателем 12 с возможностью передачи мощности, например, через карданный вал 28, в то время как механизм 172 синхронизации, расположенный на первой кулачковой муфте 24, работает, или первая кулачковая муфта 24 зацепляется, и вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 сцепляются с задним колесом 16L или 16R с возможностью передачи мощности, например, через центральную ось 98, в то время как левое управляющее сцепление 34L или правое управляющее сцепление 34R зацепляется.

[0088] Как показано на фиг. 15, несколько вторых зацепляемых зубьев 104a, сформированных на второй перемещаемой втулке 104, формируются на внешнем периферийном участке цилиндрической второй перемещаемой втулки 104. Несколько вторых перемещаемых втулок 104 формируются в продолговатой форме в направлении второй оси C2 вращения и формируются в периферийном направлении цилиндрической второй перемещаемой втулки 104 таким образом, что интервалы D3 между соответствующими вторыми зацепляемыми зубьями 104a становятся постоянными. Интервалы D3 задаются таким образом, что несколько вторых зацепляемых зубьев 104a могут входить в пространства между несколькими вторыми зацепляемыми зубьями 92b, сформированными на второй коронной шестерне 92.

[0089] Как показано на фиг. 15, во время переключения из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса, частота вращения вторых зацепляемых зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 меньше частоты вращения вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92, и вторые вводимые в зацепления зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 и вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 вращаются в направлениях стрелок A3, A4 вокруг второй оси C2 вращения, т.е. вращаются в идентичном направлении. Следовательно, когда вторая перемещаемая втулка 104 перемещается из второй позиции без зацепления во вторую позицию зацепления посредством второго перемещающего механизма 106, т.е. вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 перемещаются в направлении ко вторым зацепляемым зубьям 92b второй коронной шестерни 92 посредством второго перемещающего механизма 106, вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 перемещаются относительно вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92 в направлении стрелки F2. В этом примере, аналогично первому примеру, описанному выше, первая коронная шестерня 42, вторая коронная шестерня 92 и т.д. сконструированы таким образом, что в то время как карданный вал 28 вращается, частота вращения первой коронной шестерни 42 уменьшается по сравнению с частотой вращения второй коронной шестерни 92, или, в частности, разность, т.е. разность G передаточных отношений передней и задней коронных шестерней, формируется между передаточным отношением между ведомой шестерней 40, расположенной на карданном валу 28, и первой коронной шестерней 42 и передаточным отношением между ведущей шестерней 90, расположенной на карданном валу 28, и второй коронной шестерней 92. Следовательно, во время переключения из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса, частота вращения вторых зацепляемых зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 легко становится медленнее частоты вращения вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92.

[0090] Как показано на фиг. 15, несколько вторых зацепляемых зубьев 104a, сформированных на второй перемещаемой втулке 104, содержат скошенный участок, т.е. односторонний желобок CF3, наклоненный в одном направлении по всей ширине поверхности вторых зацепляемых зубьев 104a, на концевых поверхностях вторых зацепляемых зубьев 104a, обращенных ко вторым зацепляемым зубьям 92b и служащих в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся со вторыми зацепляемыми зубьями 92b. Поскольку вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104 содержат односторонние желобки CF3, концевые поверхности вторых зацепляемых зубьев 104a, обращенные ко вторым зацепляемым зубьям 92b и служащие в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся со вторыми зацепляемыми зубьями 92b, имеют вторую наклонную поверхность 104c, сформированную с возможностью наклоняться таким образом, что длина вторых зацепляемых зубьев 104a в направлении второй оси C2 вращения снижается относительно направления стрелки A3, в котором вторые зацепляемые зубья 104a вращаются во время переднего хода транспортного средства 170 с приводом на четыре колеса. Несколько вторых зацепляемых зубьев 104a имеют параллельные поверхности 104d, 104e, сформированные практически параллельно второй оси C2 вращения на обеих сторонах вторых зацепляемых зубьев 104a в направлении стрелки A3.

[0091] Как показано на фиг. 15, несколько вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92 формируются на внутреннем периферийном участке второй коронной шестерни 92. Несколько вторых зацепляемых зубьев 92b формируются в продолговатой форме в направлении второй оси C2 вращения и, соответственно, формируются в периферийном направлении второй коронной шестерни 92 таким образом, что интервалы D4 между вторыми зацепляемыми зубьями 92b становятся постоянными. Интервалы D4 задаются таким образом, что несколько вторых зацепляемых зубьев 104a, сформированных на второй перемещаемой втулке 104, могут входить в пространства между несколькими вторыми зацепляемыми зубьями 92b.

[0092] Как показано на фиг. 15, несколько вторых зацепляемых зубьев 92b, сформированных на второй коронной шестерне 92, содержат скошенный участок, т.е. односторонний желобок CF4, наклоненный в одном направлении по всей ширине поверхности вторых зацепляемых зубьев 92b, на концевых поверхностях вторых зацепляемых зубьев 92b, обращенных ко вторым зацепляемым зубьям 104a и служащих в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся со вторыми зацепляемыми зубьями 104a. Поскольку вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 содержат односторонние желобки CF4, концевые поверхности вторых зацепляемых зубьев 92b, обращенные ко вторым зацепляемым зубьям 104a и служащие в качестве соприкасающихся поверхностей, соприкасающихся со вторыми зацепляемыми зубьями 104a, имеют вторую наклонную поверхность 92d, сформированную с возможностью наклоняться таким образом, что длина вторых зацепляемых зубьев 92b в направлении второй оси C2 вращения увеличивается относительно направлений стрелок A3, A4. Несколько вторых зацепляемых зубьев 92b имеют параллельные поверхности 92e, 92f, сформированные практически параллельно второй оси C2 вращения на обеих сторонах вторых зацепляемых зубьев 92b в направлении стрелки A3.

[0093] Следовательно, как показано на фиг. 15, вторые зацепляемые зубья 92b, сформированные на второй коронной шестерне 92, и вторые зацепляемые зубья 104a, сформированные на второй перемещаемой втулке 104, содержат односторонние желобки CF3, CF4 таким образом, что вторые зацепляемые зубья 92b зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 104a, когда частота вращения вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92 превышает частоту вращения вторых зацепляемых зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 в случае, если вторые зацепляемые зубья 104a перемещаются посредством второго перемещающего механизма 106 в направлении ко вторым зацепляемым зубьям 92b, что заставляет концевые участки вторых зацепляемых зубьев 104a на стороне вторых зацепляемых зубьев 92b соприкасаться с концевыми участками вторых зацепляемых зубьев 92b, обращенными ко вторым зацепляемым зубьям 104a.

[0094] Как показано на фиг. 16, узел 162 управления сцеплением включает в себя узел 162d вычисления разности частот вращения, узел 162e определения 4WD-переключения и узел 162f выбора колес. Если узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, т.е. определяет то, что запрос на переключение выполняется для переключения второй кулачковой муфты 32 из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, узел 162d вычисления разности частот вращения вычисляет разность (V2rl-V2kl), т.е. третью разность Vs3 частот вращения (первую разность частот вращения) (об/мин), между частотой V2rl вращения (об/мин) вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92 и частотой V2kl вращения (об/мин) вторых зацепляемых зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 в случае, если заднее колесо 16L сцепляется с центральной осью 98 посредством левого управляющего сцепления 34L, и разность (V2rr-V2kr), т.е. четвертую разность Vs4 частот вращения (вторую разность частот вращения) (об/мин), между частотой V2rr вращения (об/мин) вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92 и частотой V2kr вращения (об/мин) вторых зацепляемых зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 в случае, если заднее колесо 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством правого управляющего сцепления 34R.

[0095] Частота V2rl вращения вторых зацепляемых зубьев 92b и частота V2rr вращения вторых зацепляемых зубьев 92b вычисляются из средних частот Vwfav вращения (об/мин) передних колес 14L, 14R и разности G передаточных отношений передней и задней коронных шестерней, заданной заранее. Частота V2rl вращения и частота V2rr вращения представляют собой частоты вращения вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92, когда первая кулачковая муфта 24 зацепляется таким образом, что вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 сцепляются с двигателем 12 с возможностью передачи мощности. Частота V2kl вращения вторых зацепляемых зубьев 104a получается из частоты Vwrl вращения (об/мин) заднего колеса 16L, определенной из второго датчика 144 частоты вращения колес, когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса. Частота V2kr вращения вторых зацепляемых зубьев 104a получается из частоты Vwrr вращения (об/мин) заднего колеса 16R, определенной из второго датчика 144 частоты вращения колес, когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса.

[0096] Когда третья разность Vs3 частот вращения и четвертая разность Vs4 частот вращения вычисляются посредством узла 162d вычисления разности частот вращения, узел 162e определения 4WD-переключения определяет то, может или нет состояние с приводом на два колеса плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, может или нет вторая кулачковая муфта 32 плавно переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, на основе вычисленных третьей и четвертой разностей Vs3 и Vs4 частот вращения и скорости V транспортного средства (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса. Например, если, по меньшей мере, одна из третьей точки P3, полученной из третьей разности Vs3 частот вращения (об/мин), вычисленной посредством узла 162d вычисления разности частот вращения, и скорости V транспортного средства (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, и четвертой точки P4, полученной из четвертой разности Vs4 частот вращения (об/мин), вычисленной посредством узла 162d вычисления разности частот вращения, и скорости V транспортного средства (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, находится в пределах предварительно установленной переключаемой области Sok (заданного диапазона), показанной на карте по фиг. 17, узел 162e определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, что вторая кулачковая муфта 32 может плавно переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления. Карта, показанная на фиг. 17, является идентичной карте, показанной на фиг. 7, первого примера, описанного выше.

[0097] Когда узел 162e определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, что вторая кулачковая муфта 32 может плавно переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, узел 162f выбора колес выбирает одно управляющее сцепление из левой и правой пары из левого управляющего сцепления 34L и правого управляющего сцепления 34R, чтобы сцеплять соответствующее одно заднее колесо из левого и правого спаренных задних колес 16L, 16R с центральной осью 98. Например, как показано на фиг. 17, если третья точка P3 и четвертая точка P4, полученные посредством узла 162e определения 4WD-переключения, находятся в пределах переключаемой области Sok, узел 162f выбора колес извлекает идеальную разность Vst частот вращения (об/мин) из скорости V транспортного средства (км/ч), например, V4 (км/ч), определенной из датчика 148 скорости транспортного средства, и линии Lt извлечения целевого дифференциального вращения при переключении, выбирает четвертую точку P4, чтобы достигать меньшей разности, т.е. разности S4, из разности S3 (об/мин) между идеальной разностью Vst частот вращения (об/мин) и третьей точкой P3, т.е. третьей разностью Vs3 частот вращения (об/мин), и разностью S4 (об/мин) между идеальной разностью Vst частот вращения (об/мин) и четвертой точкой P4, т.е. четвертой разностью Vs4 частот вращения (об/мин), и выбирает правое управляющее сцепление 34R, которое сцепляет заднее колесо 16R, приводящее к четвертой точке P4 в пределах переключаемой области Sok, с центральной осью 98.

[0098] Как показано на фиг. 17, если скорость V транспортного средства (км/ч), определенная из датчика 148 скорости транспортного средства, составляет V1 (км/ч), например, и третья точка P3, полученная посредством узла 162e определения 4WD-переключения, находится в пределах непереключаемой области Sng2, в то время как четвертая точка P4, полученная посредством узла 162e определения 4WD-переключения, находится в пределах области Sng1 сильного звука при переключении, т.е. даже если ни одна из третьей точки P3 и четвертой точки P4 не находится в пределах переключаемой области Sok, и узел 162e определения 4WD-переключения определяет то, что состояние с приводом на два колеса не может плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, узел 162f выбора колес выбирает четвертую точку P4, приводящую к большей разности Vs частот вращения, из третьей точки P3, т.е. третьей разности Vs3 частот вращения, и четвертой точки P4, т.е. четвертой разности Vs4 частот вращения, за счет этого выбирая правое управляющее сцепление 34R, которое сцепляет заднее колесо 16R, приводящее к четвертой точке P4 в области Sng1 сильного звука при переключении, с центральной осью 98, например, когда, по меньшей мере, одно из передних колес 14L, 14R и задних колес 16L, 16R скользит, и определяется то, что состояние с приводом на два колеса должно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. вторая кулачковая муфта 32 должна переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления.

[0099] Как показано на фиг. 16, узел 164 управления первой кулачковой муфтой включает в себя узел 164b определения завершения синхронизации и узел 164a определения завершения зацепления первой муфты. Когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, и ток приведения в действие для сцепления подается в электромагнитную катушку либо правого управляющего сцепления 34R, либо левого управляющего сцепления 34L, выбранного посредством узла 162f выбора колес, узел 164 управления первой кулачковой муфтой подает первый ток I1 приведения в действие (А) в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56. Как результат, первая перемещаемая втулка 50 перемещается к подшипнику 48a за пределы первой позиции без зацепления, в которой выступ 72a второго поршня 72 защелкивается на защелкивающихся зубьях 74a держателя 74 против поджимающей силы первой пружины 58, и частота вращения первой коронной шестерни 42 за счет этого вращательно синхронизируется с частотой вращения первой перемещаемой втулки 50 посредством механизма 172 синхронизации.

[0100] Когда первый ток I1 приведения в действие (А) подается посредством узла 164 управления первой кулачковой муфтой, узла 164b определения завершения синхронизации определяет то, синхронизируется или нет частота вращения первой коронной шестерни 42 с частотой вращения первой перемещаемой втулки 50. Например, узел 164b определения завершения синхронизации вычисляет частоту вращения первой коронной шестерни 42 из частоты Vps вращения (об/мин) карданного вала 28, определенной посредством первого датчика 150 частоты вращения, и передаточного отношения между ведомой шестерней 40, расположенной как единое целое на карданном валу 28, и первой коронной шестерней 42, также вычисляет частоту вращения первой перемещаемой втулки 50 из средней частоты Vwfav вращения (об/мин) передних колес 14L, 14R, определенной из первого датчика 142 частоты вращения колес, и определяет то, что частота вращения первой коронной шестерни 42 синхронизируется с частотой вращения первой перемещаемой втулки 50, когда дифференциальное вращение между вычисленными частотами вращения первой коронной шестерни 42 и первой перемещаемой втулки 50 попадает в пределы заданного диапазона определения синхронизации.

[0101] Когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, и ток приведения в действие для сцепления подается в электромагнитную катушку либо правого управляющего сцепления 34R, либо левого управляющего сцепления 34L, выбранного посредством узла 162f выбора колес, узел 166 управления второй кулачковой муфтой подает второй ток I2 приведения в действие (А) во вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110. Как результат, вторая перемещаемая втулка 104 перемещается к подшипнику 94a за пределы второй позиции без зацепления, в которой выступ 126a второго поршня 126 защелкивается на защелкивающихся зубьях 128a держателя 128 против поджимающей силы второй пружины 112.

[0102] Когда узел 164b определения завершения синхронизации определяет то, что частота вращения первой коронной шестерни 42 синхронизируется с частотой вращения первой перемещаемой втулки 50, узел 166 управления второй кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину второго тока I2 приведения в действие (А), подаваемого во вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110, чтобы прекращать подачу второго тока I2 приведения в действие, подаваемого во вторую электромагнитную катушку 120. Как результат, вторая перемещаемая втулка 104 перемещается во вторую позицию зацепления посредством поджимающей силы второй пружины 112.

[0103] Когда узел 166 управления второй кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину второго тока I2 приведения в действие, подаваемого во вторую электромагнитную катушку 120 второго актуатора 110, узел 166b определения завершения зацепления второй муфты определяет то, полностью зацепляется или нет вторая кулачковая муфта 32, т.е. то, переключается или нет вторая кулачковая муфта 32 из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления. Например, когда второй датчик 156 позиции определяет то, что вторая перемещаемая втулка 104 находится во второй позиции зацепления, узел 166b определения завершения зацепления второй муфты определяет то, что вторая кулачковая муфта 32 переключается из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления.

[0104] Когда узел 166b определения завершения зацепления второй муфты определяет то, что вторая кулачковая муфта 32 переключается из второй позиции без зацепления во вторую позицию зацепления, узел 164 управления первой кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину первого тока I1 приведения в действие (А), подаваемого в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56, чтобы прекращать подачу первого тока I1 приведения в действие, подаваемого в первую электромагнитную катушку 64. Как результат, первая перемещаемая втулка 50 перемещается в первую позицию зацепления посредством поджимающей силы первой пружины 58.

[0105] Когда узел 164 управления первой кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину первого тока I1 приведения в действие, подаваемого в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56, узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, полностью зацепляется или нет первая кулачковая муфта 24, т.е. то, переключается или нет первая кулачковая муфта 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления. Например, когда первый датчик 154 позиции определяет то, что первая перемещаемая втулка 50 находится в первой позиции зацепления, узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, что первая кулачковая муфта 24 переключается из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0106] Когда узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, что первая кулачковая муфта 24 переключается из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, узел 162 управления сцеплением прекращает подачу тока приведения в действие для сцепления, подаваемого либо в правое управляющее сцепление 34R, либо в левое управляющее сцепление 34L, выбранное посредством узла 162f выбора колес, и затем управляет током Icpr приведения в действие правого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку правого управляющего сцепления 34R, и током Icpl приведения в действие левого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку левого управляющего сцепления 34L, в зависимости от состояния движения транспортного средства.

[0107] Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций способа для пояснения примера операции в электронном устройстве 200 управления для того, чтобы переключать транспортное средство 170 из состояния с приводом на два колеса во время движения с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0108] Во-первых, на S11, соответствующем функции узла 160 определения переключения режима движения, определяется то, выполняется или нет переключение из режима движения с приводом на два колеса, в котором реализуется состояние с приводом на два колеса, в режим движения с приводом на четыре колеса, в котором реализуется состояние с приводом на четыре колеса. Если определение S11 является отрицательным, S11 выполняется снова, а если определение S11 является утвердительным, выполняется S12, соответствующий функции узла 162d вычисления разности частот вращения. На S12, проводятся вычисления для того, чтобы получать третью разность Vs3 частот вращения или, в частности, разность между частотой V2rl вращения вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92 и частотой V2kl вращения вторых зацепляемых зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 в случае, если заднее колесо 16L, т.е. левое заднее колесо, сцепляется с центральной осью 98, и четвертую разность Vs4 частот вращения (об/мин) или, в частности, разность между частотой V2rr вращения вторых зацепляемых зубьев 92b второй коронной шестерни 92 и частотой V2kr вращения вторых зацепляемых зубьев 104a второй перемещаемой втулки 104 в случае, если правое заднее колесо 16R сцепляется с центральной осью 98.

[0109] На S13, соответствующем функции узла 162e определения 4WD-переключения, определяется то, может или нет состояние с приводом на два колеса плавно переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. то, может или нет вторая кулачковая муфта 32 плавно переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, на основе третьей разности Vs3 частот вращения и четвертой разности Vs4 частот вращения, вычисленных на S12, и скорости V транспортного средства, определенной из датчика 148 скорости транспортного средства. Если определение S13 является утвердительным, выполняется S14, соответствующий функции узла 162f выбора колес, а если определение S13 является отрицательным, выполняется S15, соответствующий функции узла 162f выбора колес. На S14, колесо, приводящее к разности Vs частот вращения в пределах переключаемого диапазона Sok, выбирается между левым задним колесом 16L и правым задним колесом 16R, и управляющее сцепление выбирается для сцепления выбранного колеса с центральной осью 98. На S15, определяется то, должно или нет состояние с приводом на два колеса переключаться в состояние с приводом на четыре колеса, т.е. вторая кулачковая муфта 32 должна переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления. Если определение S15 является отрицательным, эта процедура завершается, а если определение S15 является утвердительным, выполняется S16, соответствующий функции узла 162f выбора колес.

[0110] На S16, колесо, приводящее к разности Vs частот вращения в области Sng1 сильного звука при переключении, выбирается между левым задним колесом 16L и правым задним колесом 16R, и управляющее сцепление выбирается для сцепления выбранного колеса с центральной осью 98. Затем выполняется S17, соответствующий функциям узла 162 управления сцеплением, узла 164 управления первой кулачковой муфтой, узла 166 управления второй кулачковой муфтой и т.д. На S17, заднее колесо, выбранное на S14 или S16, сцепляется с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления, и последовательность управления переключением выполняется для переключения транспортного средства 170 из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0111] Как описано выше, согласно транспортному средству 170 с приводом на четыре колеса этого примера, когда запрос на переключение выполняется для переключения второй кулачковой муфты 32 из второго состояния без зацепления, в котором вторые зацепляемые зубья 92b второй коронной шестерни 92 не зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 104a второй перемещаемой втулки 104, во второе состояние зацепления, в котором вторые зацепляемые зубья 92b зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 104a, электронное устройство 200 управления вычисляет третью разность Vs3 частот вращения между вторыми зацепляемыми зубьями 92b и вторыми зацепляемыми зубьями 104a в случае, если заднее колесо 16L сцепляется с центральной осью 98 посредством левого управляющего сцепления 34L, и четвертую разность Vs4 частот вращения между вторыми зацепляемыми зубьями 92b и вторыми зацепляемыми зубьями 104a в случае, если заднее колесо 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством левого управляющего сцепления 34R; если, по меньшей мере, одна разность Vs частот вращения из вычисленных третьей и четвертой разностей Vs3 частот вращения, Vs4 находится в пределах предварительно установленной переключаемой области Sok, электронное устройство 200 управления сцепляет заднее колесо 16L или 16R, приводящее к разности Vs частот вращения в пределах переключаемой области Sok, с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R, чтобы переключать вторую кулачковую муфту 32 из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления; и если ни вычисленная третья ни четвертая разность Vs3 частот вращения, Vs4 не находятся в пределах переключаемой области Sok, электронное устройство 200 управления запрещает переключение второй кулачковой муфты 32 из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления. Следовательно, когда вторая кулачковая муфта 32 переключается из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, заднее колесо 16L или 16R, приводящее к разности Vs частот вращения между вторыми зацепляемыми зубьями 92b второй коронной шестерни 92 и вторыми зацепляемыми зубьями 104a второй перемещаемой втулки 104 в пределах переключаемой области Sok, может сцепляться с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R таким образом, что когда вторые зацепляемые зубья 92b зацепляются со вторыми зацепляемыми зубьями 104a, разность Vs частот вращения между вторыми зацепляемыми зубьями 92b и вторыми зацепляемыми зубьями 104a находится в пределах переключаемой области Sok и представляет собой разность Vs частот вращения, обеспечивающую возможность плавного переключения второй кулачковой муфты 32 из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления. Как результат, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, например, когда транспортное средство 170 поворачивает, либо когда транспортное средство 170 оснащено шинами, отличающимися по диаметру между передними колесами 14L, 14R и задними колесами 16L, 16R, вторая кулачковая муфта 32 может плавно переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления.

[0112] Согласно транспортному средству 170 с приводом на четыре колеса этого примера, когда как третья разность Vs3 частот вращения, так и четвертая разность Vs4 частот вращения находятся в пределах переключаемой области Sok, электронное устройство 200 управления выбирает третью разность Vs3 частот вращения или четвертую разность Vs4 частот вращения таким образом, что меньшая разность выбирается из разности S3 между идеальной разностью Vst частот вращения, заданной заранее, и третьей разностью Vs3 частот вращения и разности S4 между идеальной разностью Vst частот вращения и четвертой разностью Vs4 частот вращения, и сцепляет заднее колесо 16L или 16R, приводящее к выбранной разности Vs частот вращения, с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R. Следовательно, заднее колесо 16L или 16R, приводящее к разности Vs частот вращения между вторыми зацепляемыми зубьями 92b второй коронной шестерни 92 и вторыми зацепляемыми зубьями 104a второй перемещаемой втулки 104, относительно близкой к идеальной разности Vst частот вращения, может сцепляться с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R таким образом, что вторая кулачковая муфта 32 может плавно переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, в частности, во время движения в повороте транспортного средства 170.

[0113] Согласно транспортному средству 170 с приводом на четыре колеса этого примера, даже если ни третья разность Vs3 частот вращения, ни четвертая разность Vs4 частот вращения не находятся в пределах переключаемой области Sok, и определяется то, что вторая кулачковая муфта 32 должна переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, электронное устройство 200 управления сцепляет заднее колесо 16L или 16R, приводящее к большей разности Vs частот вращения из третьей разности Vs3 частот вращения и четвертой разности Vs4 частот вращения, с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R. Следовательно, если вторая кулачковая муфта 32 должна переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления, вторая кулачковая муфта 32 может переключаться из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления.

[0114] Согласно транспортному средству 170 с приводом на четыре колеса этого примера, когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34L, электронное устройство 200 управления управляет второй кулачковой муфтой 32 таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между карданным валом 28 и центральной осью 98 с возможностью передачи мощности, и управляет первой кулачковой муфтой 24 таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между двигателем 12 и карданным валом 28 с возможностью передачи мощности. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, например, когда транспортное средство 170 поворачивает, либо когда транспортное средство 170 оснащено шинами, отличающимися по диаметру между передними колесами 14L, 14R и задними колесами 16L, 16R, транспортное средство 170 с приводом на четыре колеса может плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

[0115] Согласно транспортному средству 170 с приводом на четыре колеса этого примера, первая кулачковая муфта 24 включает в себя механизм 172 синхронизации, синхронизирующий частоту вращения первой перемещаемой втулки 50, соединенной с двигателем 12 с возможностью передачи мощности, и частоту вращения первой коронной шестерни 42, соединенной с карданным валом 28 с возможностью передачи мощности, и когда заднее колесо 16L или 16R сцепляется с центральной осью 98 посредством соответствующего управляющего сцепления 34L или 34R, и частота вращения первой перемещаемой втулки 50 синхронизируется с частотой вращения первой коронной шестерни 42 посредством механизма 172 синхронизации, электронное устройство 200 управления переключает вторую кулачковую муфту 32 из второго состояния без зацепления во второе состояние зацепления. Следовательно, даже когда разность частот вращения существует между колесами во время движения, например, когда транспортное средство 170 поворачивает, либо когда транспортное средство 170 оснащено шинами, отличающимися по диаметру между передними колесами 14L, 14R и задними колесами 16L, 16R, транспортное средство 170 с приводом на четыре колеса может плавно переключаться из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса.

Третий пример

[0116] Транспортное средство 180 с приводом на четыре колеса этого примера является практически идентичным транспортному средству 10 с приводом на четыре колеса первого примера, описанного выше, за исключением того, что вторая кулачковая муфта 32 не включена. Электронное устройство 210 управления (устройство управления) транспортного средства 180 с приводом на четыре колеса этого примера является практически идентичным электронному устройству 100 управления транспортного средства 10 с приводом на четыре колеса первого примера, описанному выше, за исключением того, что функция узла 164 управления первой кулачковой муфтой частично изменяется, т.е. узел 164c определения завершения синхронизации добавляется в узел 164 управления первой кулачковой муфтой, и того, что узел 166 управления второй кулачковой муфтой исключается.

[0117] Как показано на фиг. 19, в транспортном средстве 180 с приводом на четыре колеса, вторая кулачковая муфта 32 удаляется, и вторая коронная шестерня 92 прикрепляется как единое целое к центральной оси 98. В транспортном средстве 180 с приводом на четыре колеса, сконфигурированном так, как описано выше, например, когда режим движения с приводом на два колеса выбирается посредством электронного устройства 210 управления в состоянии с приводом на четыре колеса, в котором первая кулачковая муфта 24 зацепляется, и левое управляющее сцепление 34L и правое управляющее сцепление 34R зацепляются, первый перемещающий механизм 52 перемещает первую перемещаемую втулку 50 из первой позиции зацепления в первую позицию без зацепления, чтобы расцеплять первую кулачковую муфту 24, и левое управляющее сцепление 34L и правое управляющее сцепление 34R отсоединяют тракт передачи мощности между задним колесом 16L и центральной осью 98 и тракт передачи мощности между задним колесом 16R и центральной осью 98, чтобы достигать отсоединенного состояния, в котором карданный вал 28 отсоединяется от каждого из двигателя 12 и пары левого и правого задних колес 16L, 16R. Когда режим движения с приводом на четыре колеса выбирается посредством электронного устройства 210 управления из отсоединенного состояния, левое управляющее сцепление 34L и правое управляющее сцепление 34R соединяют тракт передачи мощности между задним колесом 16L и центральной осью 98 и тракт передачи мощности между задним колесом 16R и центральной осью 98, и первый перемещающий механизм 52 перемещает первую перемещаемую втулку 50 из первой позиции без зацепления в первую позицию зацепления, чтобы зацеплять первую кулачковую муфту 24. Следовательно, транспортное средство 180 с приводом на четыре колеса этого примера представляет собой транспортное средство с приводом на четыре колеса с функцией отсоединения для отсоединения от двигателя 12 и пары левого и правого задних колес 16L, 16R в состоянии с приводом на два колеса, в то время как карданный вал 28 используется для того, чтобы передавать мощность приведения в движение на пару из левого и правого задних колес 16L, 16R в состоянии с приводом на четыре колеса.

[0118] Как показано на фиг. 20, узел 164 управления первой кулачковой муфтой включает в себя узел 164a определения завершения зацепления первой муфты и узел 164c определения завершения синхронизации. Когда узел 160 определения переключения режима движения определяет то, что режим движения с приводом на два колеса переключается в режим движения с приводом на четыре колеса, и ток приведения в действие для сцепления подается в электромагнитную катушку либо правого управляющего сцепления 34R, либо левого управляющего сцепления 34L, выбранного посредством узла 162c выбора колес, узел 164 управления первой кулачковой муфтой подает первый ток I1 приведения в действие (А) в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56. Как результат, первая перемещаемая втулка 50 перемещается к подшипнику 48a за пределы первой позиции без зацепления, в которой выступ 72a второго поршня 72 защелкивается на защелкивающихся зубьях 74a держателя 74 против поджимающей силы первой пружины 58.

[0119] Когда первый ток I1 приведения в действие (А) подается посредством узла 164 управления первой кулачковой муфтой, узла 164c определения завершения синхронизации определяет то, синхронизируется или нет частота вращения центральной оси 98 с частотой вращения заднего колеса 16L или 16R, соединенного посредством левого управляющего сцепления 34L или правого управляющего сцепления 34R, выбранного посредством узла 162c выбора колес. Например, узел 164c определения завершения синхронизации вычисляет частоту вращения центральной оси 98 из частот Vcpl, Vcpr вращения (об/мин) крышек 34La, 34Ra сцепления, определенных посредством второго датчика 152 частоты вращения, и также вычисляет частоту вращения заднего колеса 16L или заднего колеса 16R, соединенного посредством левого управляющего сцепления 34L или правого управляющего сцепления 34R, выбранного посредством узла 162c выбора колес, из частот Vwr1, Vwrr вращения задних колес 16L, 16R, определенных посредством второго датчика 144 частоты вращения колес, и определяет то, что частота вращения центральной оси 98 синхронизируется с частотой вращения заднего колеса 16L или заднего колеса 16R, соединенного посредством левого управляющего сцепления 34L или правого управляющего сцепления 34R, выбранного посредством узла 162c выбора колес, когда дифференциальное вращение попадает в пределы заданного диапазона определения синхронизации между вычисленными частотами вращения центральной оси 98 и заднего колеса 16L или заднего колеса 16R, соединенного посредством левого управляющего сцепления 34L или правого управляющего сцепления 34R, выбранного посредством узла 162c выбора колес.

[0120] Когда узел 164c определения завершения синхронизации определяет то, что синхронизация достигается, узел 164 управления первой кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину первого тока I1 приведения в действие (А), подаваемого в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56, чтобы прекращать подачу первого тока I1 приведения в действие, подаваемого в первую электромагнитную катушку 64. Как результат, первая перемещаемая втулка 50 перемещается в первую позицию зацепления посредством поджимающей силы первой пружины 58.

[0121] Когда узел 164 управления первой кулачковой муфтой уменьшает абсолютную величину первого тока I1 приведения в действие, подаваемого в первую электромагнитную катушку 64 первого актуатора 56, узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, полностью зацепляется или нет первая кулачковая муфта 24, т.е. то, переключается или нет первая кулачковая муфта 24 из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления.

[0122] Когда узел 164a определения завершения зацепления первой муфты определяет то, что первая кулачковая муфта 24 переключается из первого состояния без зацепления в первое состояние зацепления, узел 162 управления сцеплением прекращает подачу тока приведения в действие для сцепления, подаваемого либо в правое управляющее сцепление 34R, либо в левое управляющее сцепление 34L, выбранное посредством узла 162c выбора колес, и затем управляет током Icpr приведения в действие правого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку правого управляющего сцепления 34R, и током Icpl приведения в действие левого сцепления (A), подаваемым в электромагнитную катушку левого управляющего сцепления 34L, в зависимости от состояния движения транспортного средства.

[0123] Хотя выше подробно описываются примеры настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, настоящее изобретение также может применяться в других формах.

[0124] Например, в транспортном средстве 10 с приводом на четыре колеса первого примера, описанного выше, вторая кулачковая муфта 32 представляет собой кулачковую муфту, имеющую вторые зацепляемые зубья 104a второй перемещаемой втулки 104, зацепляемые со вторыми зацепляемыми зубьями 92b второй коронной шестерни 92; тем не менее, например, многопластинчатая муфта, избирательно отсоединяющая или соединяющая тракт передачи мощности между карданным валом 28 и центральной осью 98, может использоваться вместо второй кулачковой муфты 32. В частности, любой тип муфты может использоваться вместо второй кулачковой муфты 32 при условии, что муфта избирательно отсоединяет или соединяет тракт передачи мощности между карданным валом 28 и центральной осью 98.

[0125] В транспортном средстве 10 с приводом на четыре колеса первого примера, описанного выше, односторонние желобки CF3, CF4 формируются на вторых зацепляемых зубьях 104a второй перемещаемой втулки 104 и вторых зацепляемых зубьях 92b второй коронной шестерни 92, т.е. в первом примере, в котором вторые зацепляемые зубья 92b, 104a второй кулачковой муфты 32 зацепляются для переключения из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса после того, как первые зацепляемые зубья 42c, 50a первой кулачковой муфты 24 зацепляются, односторонние желобки CF3, CF4 формируются на вторых зацепляемых зубьях 92b, 104a второй кулачковой муфты 32, зацепленной позже первой кулачковой муфты 24; тем не менее, например, двухсторонние желобки могут формироваться вместо односторонних желобков CF3, CF4. Кроме того, скошенные участки, т.е. желобки, могут не формироваться на вторых зацепляемых зубьях 104a второй перемещаемой втулки 104 и вторых зацепляемых зубьях 92b второй коронной шестерни 92.

[0126] В транспортном средстве 170 с приводом на четыре колеса второго примера, описанного выше, первая кулачковая муфта 24 представляет собой кулачковую муфту, имеющую первые зацепляемые зубья 50a первой перемещаемой втулки 50, зацепляемые с первыми зацепляемыми зубьями 42c первой коронной шестерни 42; тем не менее, например, многопластинчатая муфта, избирательно отсоединяющая или соединяющая тракт передачи мощности между двигателем 12 и карданным валом 28, может использоваться вместо первой кулачковой муфты 24. В частности, любой тип муфты может использоваться вместо первой кулачковой муфты 24 при условии, что муфта избирательно отсоединяет или соединяет тракт передачи мощности между двигателем 12 и карданным валом 28.

[0127] В транспортном средстве 170 с приводом на четыре колеса второго примера, описанного выше, односторонние желобки CF1, CF2 формируются на первых зацепляемых зубьях 50a первой перемещаемой втулки 50 и первых зацепляемых зубьях 42c первой коронной шестерни 42, т.е. во втором примере, в котором первые зацепляемые зубья 42c, 50a первой кулачковой муфты 24 зацепляются для переключения из состояния с приводом на два колеса в состояние с приводом на четыре колеса после того, как вторые зацепляемые зубья 92b, 104a второй кулачковой муфты 32 зацепляются, односторонние желобки CF1, CF2 формируются на первых зацепляемых зубьях 42c, 50a первой кулачковой муфты 24, зацепленной позже второй кулачковой муфты 32; тем не менее, например, двухсторонние желобки могут формироваться вместо односторонних желобков CF1, CF2. Кроме того, скошенные участки, т.е. желобки, не могут формироваться на первых зацепляемых зубьях 50a первой перемещаемой втулки 50 и первых зацепляемых зубьях 42c первой коронной шестерни 42.

[0128] Вышеприведенное описание представляет собой просто вариант осуществления, и настоящее изобретение может реализовываться в различных модифицированных и улучшенных формах на основе сведений специалистов в данной области техники.

Перечень ссылочных позиций

[0129] 10, 170, 180 - транспортное средство с приводом на четыре колеса

12 - двигатель (источник мощности приведения в движение)

14L, 14R - переднее колесо (главное ведущее колесо)

16L, 16R - заднее колесо (вспомогательное ведущее колесо)

24 - первая кулачковая муфта (кулачковая муфта, вторая муфта)

28 - карданный вал (элемент передачи мощности)

32 - вторая кулачковая муфта (первая муфта, кулачковая муфта)

34L - левое управляющее сцепление (управляющее сцепление)

34R - правое управляющее сцепление (управляющее сцепление)

42 - первая коронная шестерня (четвертый вращающийся элемент)

42c - первые зацепляемые зубья (зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес)

50 - первая перемещаемая втулка (третий вращающийся элемент)

50a - первые зацепляемые зубья (зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение)

92 - вторая коронная шестерня (первый вращающийся элемент)

92b - вторые зацепляемые зубья (зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение)

98 - центральная ось

100, 200, 210 - электронное устройство управления (устройство управления)

104 - вторая перемещаемая втулка (второй вращающийся элемент)

104a - вторые зацепляемые зубья (зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес)

116 - механизм синхронизации (первый механизм синхронизации)

160 - узел определения переключения режима движения

162 - узел управления сцеплением

162a, 162d - узел вычисления разности частот вращения

162b, 162e - узел определения 4WD-переключения

162c, 162f - узел выбора колес

164 - узел управления первой кулачковой муфтой

164b - узел определения завершения синхронизации

166 - узел управления второй кулачковой муфтой

166a - узел определения завершения синхронизации

172 - механизм синхронизации (второй механизм синхронизации)

CF1, CF2, CF3, CF4 - односторонний желобок

S1, S2, S3, S4 - разность между разностью Vc1 частот вращения на холостом ходу и первой, второй, третьей или четвертой разностью Vs1, Vs2, Vs3 или Vs4 частот вращения

Sok - переключаемая область (заданный диапазон)

Vs - разность частот вращения

Vs1 - первая разность частот вращения

Vs2 - вторая разность частот вращения

Vs3 - третья разность частот вращения (первая разность частот вращения)

Vs4 - четвертая разность частот вращения (вторая разность частот вращения)

Vst - разность частот вращения на холостом ходу (заданная разность частот вращения)

Изобретение относится к транспортному средству с приводом на четыре колеса. В транспортном средстве при запросе на переключение из состояния без зацепления в состояние зацепления устройство управления вычисляет первую разность частот вращения между зацепляемыми зубьями на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес и вторую разность частот вращения между зацепляемыми зубьями на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес. Если по меньшей мере одна из вычисленных первой и второй разностей частот вращения находится в пределах заданного диапазона, устройство управления сцепляет вспомогательное ведущее колесо с центральной осью. Если ни вычисленная первая, ни вторая разность частот вращения не находятся в пределах заданного диапазона, устройство управления запрещает переключение кулачковой муфты из состояния без зацепления в состояние зацепления. Достигается повышение надежности устройства. 6 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Транспортное средство с приводом на четыре колеса, избирательно переключающееся между состоянием с приводом на два колеса, в котором мощность приведения в движение передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого главных ведущих колес, и состоянием с приводом на четыре колеса, в котором мощность приведения в движение также передается от источника мощности приведения в движение на пару из левого и правого вспомогательных ведущих колес через элемент передачи мощности, для передачи мощности приведения в движение на пару из левого и правого вспомогательных ведущих колес, и отсоединяющее элемент передачи мощности от каждого из источника мощности приведения в движение и пары левого и правого вспомогательных ведущих колес в состоянии с приводом на два колеса,

причем транспортное средство с приводом на четыре колеса содержит:

пару из левого и правого управляющих сцеплений, соответственно соединенных с парой из левого и правого вспомогательных ведущих колес; центральную ось, расположенную между спаренными левым и правым управляющими сцеплениями и соединенную с парой из левого и правого управляющих сцеплений; кулачковую муфту, избирательно отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности или тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью; и устройство управления,

при этом кулачковая муфта включает в себя зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение, соединенные с источником мощности приведения в движение с возможностью передачи мощности, и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес, соединенные со вспомогательными ведущими колесами с возможностью передачи мощности,

причем зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес содержат односторонние желобки, чтобы обеспечивать возможность зацепляемым зубьям на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемым зубьям на стороне вспомогательных ведущих колес зацепляться друг с другом, когда частота вращения зацепляемых зубьев на стороне источника мощности приведения в движение превышает частоту вращения зацепляемых зубьев на стороне вспомогательных ведущих колес в случае, если зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемые зубья на стороне вспомогательных ведущих колес приближаются друг к другу и заставляют соответствующие участки вершин соприкасаться друг с другом,

при этом, когда запрос на переключение выполняется для переключения из состояния без зацепления, в котором зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение не зацепляются с зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес, в состояние зацепления, в котором зацепляемые зубья на стороне источника мощности приведения в движение зацепляются с зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес, устройство управления вычисляет первую разность частот вращения между зацепляемыми зубьями на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес в случае, если одно из пары из левого и правого вспомогательных ведущих колес сцепляется с центральной осью посредством соответствующего одного из пары из левого и правого управляющих сцеплений, и вторую разность частот вращения между зацепляемыми зубьями на стороне источника мощности приведения в движение и зацепляемыми зубьями на стороне вспомогательных ведущих колес в случае, если другое из пары из левого и правого вспомогательных ведущих колес сцепляется с центральной осью посредством соответствующего другого из пары из левого и правого управляющих сцеплений,

причем, если по меньшей мере одна из вычисленных первой и второй разностей частот вращения находится в пределах заданного диапазона, заданного заранее, устройство управления сцепляет вспомогательное ведущее колесо, соответствующее разности частот вращения в пределах заданного диапазона, с центральной осью посредством управляющего сцепления, чтобы переключать кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления,

при этом, если ни вычисленная первая, ни вторая разность частот вращения не находятся в пределах заданного диапазона, устройство управления запрещает переключение кулачковой муфты из состояния без зацепления в состояние зацепления.

2. Транспортное средство с приводом на четыре колеса по п. 1, в котором, когда как первая, так и вторая разности частот вращения находятся в пределах заданного диапазона, устройство управления выбирает первую разность частот вращения или вторую разность частот вращения таким образом, что меньшая разность выбирается из разности между заданной разностью частот вращения, заданной заранее, и первой разностью частот вращения, и разности между заданной разностью частот вращения и второй разностью частот вращения, и сцепляет вспомогательное ведущее колесо, соответствующее выбранной разности частот вращения, с центральной осью посредством управляющего сцепления.

3. Транспортное средство с приводом на четыре колеса по п. 1, в котором, даже если ни первая разность частот вращения, ни вторая разность частот вращения не находятся в пределах заданного диапазона и определяется то, что кулачковая муфта должна переключаться из состояния без зацепления в состояние зацепления, устройство управления сцепляет вспомогательное ведущее колесо, соответствующее большему значению из первой разности частот вращения и второй разности частот вращения, с центральной осью посредством управляющего сцепления.

4. Транспортное средство с приводом на четыре колеса по п. 1, в котором

кулачковая муфта избирательно отсоединяет или соединяет тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности,

при этом транспортное средство с приводом на четыре колеса содержит первую муфту, избирательно отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности в тракте передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью,

причем, когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления, устройство управления управляет кулачковой муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности, и управляет первой муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью.

5. Транспортное средство с приводом на четыре колеса по п. 4, в котором

первая муфта включает в себя первый механизм синхронизации, синхронизирующий частоту вращения первого вращающегося элемента, соединенного с элементом передачи мощности с возможностью передачи мощности, и частоту вращения второго вращающегося элемента, соединенного с центральной осью с возможностью передачи мощности,

при этом, когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления, и частота вращения первого вращающегося элемента синхронизируется с частотой вращения второго вращающегося элемента посредством первого механизма синхронизации, устройство управления переключает кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления.

6. Транспортное средство с приводом на четыре колеса по п. 1, в котором

кулачковая муфта избирательно отсоединяет или соединяет тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью,

при этом транспортное средство с приводом на четыре колеса содержит вторую муфту, избирательно отсоединяющую или соединяющую тракт передачи мощности в тракте передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности,

причем, когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления, устройство управления управляет кулачковой муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между элементом передачи мощности и центральной осью, и управляет второй муфтой таким образом, чтобы соединять тракт передачи мощности между источником мощности приведения в движение и элементом передачи мощности.

7. Транспортное средство с приводом на четыре колеса по п. 6, в котором

вторая муфта включает в себя второй механизм синхронизации, синхронизирующий частоту вращения третьего вращающегося элемента, соединенного с источником мощности приведения в движение с возможностью передачи мощности, и частоту вращения четвертого вращающегося элемента, соединенного с элементом передачи мощности с возможностью передачи мощности,

при этом, когда вспомогательное ведущее колесо сцепляется с центральной осью посредством управляющего сцепления и частота вращения третьего вращающегося элемента синхронизируется с частотой вращения четвертого вращающегося элемента посредством второго механизма синхронизации, устройство управления переключает кулачковую муфту из состояния без зацепления в состояние зацепления.