卡合机构的控制装置的制作方法

本发明涉及将驱动力源输出的转矩向驱动轮传递的车辆的动力传递装置中使用的卡合结构的控制装置。

背景技术：

在专利文献1中，记载了一种与过去公知的混合动力车辆同样的配备有发动机和两个电动机的混合动力车辆的控制装置。另外，该专利文献1记载的混合动力车辆的控制装置，作为变速模式，控制成连续(无级)地控制发动机转速的无级变速模式和固定在规定的变速比的固定变速模式。并且，通过控制离合器或制动器等卡合机构来实现这种变速模式的切换。

另外，在专利文献2中记载了一种以降低电力消耗量为目的的电磁制动器。该电磁制动器具有两个永久磁铁，通过在线圈中流过瞬时脉冲电流，使这两个永久磁铁中的一个永久磁铁的极性反转，由此进行制动机构的卡合以及释放。另外，所述卡合的动作是通过吸引电枢而利用摩擦板的摩擦力来进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-154622号公报

专利文献2：日本特许第2701321号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

离合器或制动器等卡合机构，如专利文献1及专利文献2所记载的那样，已知有油压式或者电磁式的摩擦机构或者啮合机构。从卡合振动或者由发热引起的耐久性的观点出发，这种卡合机构在使卡合部件的转速同步之后进行卡合控制。在专利文献1中记载的混合动力车辆的控制装置中，也是在上述变速模式的切换时，在使啮合的离合器中的两个离合器板旋转同步之后进行卡合控制。

如专利文献1的控制装置中记载的那样，当在旋转同步的控制之后进行卡合控制时，由于需要时间来使离合器板等卡合部件的转速差同步，另外，该旋转同步的控制和卡合控制必须协调地进行控制，所以，直到卡合机构的卡合结束，需要时间。因此，存在着在旋转同步的控制时被连接到卡合机构上的动力源的运转点发生大的变化，该动力源的动力损失增大，或者功率平衡发生大的变化的担忧。进而，当这样在旋转同步的控制之后进行卡合控制时，如上所述，从卡合指示到卡合结束需要时间，存在着卡合机构的响应性降低的担忧，仍有改进的余地。

本发明是着眼于上述技术课题而创造的，其目的是提供一种卡合机构的控制装置，所述卡合机构的控制装置，在卡合机构的卡合控制时，能够抑制由旋转同步控制引起的动力损失的增大，并抑制功率平衡的变化，并且，能够使卡合机构的卡合动作尽早完成。

解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明的卡合机构的控制装置配备有第一卡合部件及第二卡合部件、第一电动机、以及磁力发生部，所述第一卡合部件及第二卡合部件能够相对旋转，所述第一电动机向所述第一卡合部件传递转矩以使所述第一卡合部件的转速与所述第二限卡合部件的转速一致，所述磁力发生部设置在所述第一卡合部件和所述第二卡合部件中的任一个卡合部件上，产生以在所述第一卡合部件与所述第二卡合部件之间设置有间隙的状态将所述第一卡合部件和所述第二卡合部件至少在旋转方向上一体化的磁力，其特征在于，所述卡合机构的控制装置配备有控制器，该控制器控制使所述第一卡合部件与所述第二卡合部件在所述旋转方向上一体化的卡合状态、和所述第一卡合部件与所述第二卡合部件相对旋转的释放状态，在从所述释放状态切换到所述卡合状态的情况下，所述控制器进行由所述磁力发生部产生将所述第一卡合部件与所述第二卡合部件在所述旋转方向上一体化的所述磁力的卡合控制，与所述卡合控制的开始同时，或者，在所述卡合控制的开始之后，所述控制器进行控制所述第一电动机以使所述第一卡合部件的转速与所述第二卡合部件的转速一致的旋转同步控制。

另外，在本发明中，所述第一卡合部件和所述第二卡合部件具有相互对向的对向面，可以在所述对向面上形成凸极结构，所述凸极结构由以使所述间隙变窄的方式从所述对向面突出并且成为磁极的多个突出部构成。

另外，在本发明中，所述磁力发生部具有：第一永久磁铁、闭合磁路形成构件、以及开关构件，所述闭合磁路形成构件在设置有所述磁力发生部的所述第一卡合部件和所述第二卡合部件中的任一个卡合部件的内部形成闭合磁路，所述开关构件设置在所述闭合磁路中，选择性地解除所述第一卡合部件和所述第二卡合部件中的任一个卡合部件的内部的所述闭合磁路，所述第一卡合部件和所述第二卡合部件中的另外一个卡合部件的至少一部分由在所述磁力发生部产生的磁力所吸附的磁性体形成，所述控制器，通过由所述开关构件形成所述闭合磁路，切断来自于所述磁力发生部的对于所述磁性体的磁力，设定所述释放状态，利用所述开关构件解除所述闭合磁路，使得在所述磁力发生部产生的磁力作用于所述磁性体，在所述第一卡合部件与所述第二卡合部件之间产生吸引力，设定所述卡合状态。

另外，在本发明中，也可以是：所述开关构件由第二永久磁铁构成，所述第二永久磁铁通过电流流动而被磁化，并且，通过使所述电流的方向反转，其极性反转。

另外，在本发明中，也可以是：所述控制器，在所述旋转同步控制的进行中，在所述第一卡合部件与所述第二卡合部件的转速差不足预定的第一阈值的情况下，使所述第一电动机的输出转矩为零。

另外，在本发明中，也可以是：所述控制器，在所述旋转同步控制的进行中，使所述第一电动机的输出转矩为零，在所述第一卡合部件与所述第二卡合部件的所述转速差不足比所述第一阈值小的预定的第二阈值的情况下，判断为所述卡合控制结束。

另外，在本发明中，也可以是：具有发电功能的所述第一电动机被连接于第一旋转部件，发动机被连接于第二旋转部件，将驱动力传递给驱动轮的输出构件被连接于第三旋转部件，至少由所述第一旋转部件、所述第二旋转部件以及所述第三旋转部件构成差动机构，配备有连接到所述驱动轮与所述第三旋转部件之间的动力传递路径上的第二电动机，将由所述第一电动机发出的电力供应给所述第二电动机，将所述第二电动机借助所供应的电力而输出的驱动力附加到所述驱动轮上。

并且，在本发明中，也可以是：所述差动机构由第一差动机构和第二差动机构构成，所述第一差动机构利用所述第一旋转部件、所述第二旋转部件和所述第三旋转构件进行差动作用，所述第二差动机构利用第四旋转部件、连接有所述发动机的第五旋转部件、以及连接有所述第一电动机的第六旋转部件进行差动作用。

发明的效果

根据本发明，卡合机构构成为，在第一卡合部件与第二卡合部件之间设置有间隙的状态下，由一个卡合部件产生磁力，使产生的磁力作用于另外一个卡合部件，由此实现卡合状态。即，该卡合机构不使卡合部件相互接触就可以进行卡合的动作。因此，可以与使第一卡合部件与第二卡合部件在旋转方向上一体化的卡合控制的开始同时，或者在卡合控制的开始之后，进行控制第一电动机以使第一卡合部件的转速与第二卡合部件的转速一致的旋转同步控制。从而，与过去相比，可以缩短从该旋转同步控制到卡合机构的卡合结束为止的时间，可以抑制与旋转同步控制相伴的动力损失。另外，如上所述，由于通过与卡合开始同时地进行旋转同步控制，可以减少从卡合指示到卡合结束的时间，所以，可以提高卡合机构的响应性。

另外，根据本发明，在第一卡合部件与第二卡合部件的对向面上，形成以上述间隙变窄的方式从该对向面突出并且成为磁极的凸极结构。通过在所述对向面上形成这样的凸极结构，在旋转方向上形成多个磁极，在进行上述卡合控制时，可以产生更大的由卡合机构形成的吸引力，其结果是，可以提高卡合机构的响应性。

另外，根据本发明，在进行所述第一电动机的旋转同步控制，以降低第一卡合部件与第二卡合部件的转速差时，在第一卡合部件与第二卡合部件的转速差不足预定的第一阈值的情况下，使进行上述所述旋转同步控制的第一电动机的输出转矩为零。即，在转速差不足第一阈值的情况下，停止上述旋转同步控制。因此，在转速差不足第一阈值的情况下，在作用有由一个卡合部件产生的磁力的另外一个卡合部件上，只作用有卡合机构的吸引转矩。从而，例如，可以抑制或者避免因作用于另外一个卡合部件的在旋转同步控制中由第一电动机产生的输出转矩和由卡合机构产生的吸引转矩过大等而造成卡合部件的卡合结束被延迟。

并且，根据本发明，所述第一电动机由具有发电功能的电动机构成，将由该第一电动机发出的电力供应给第二电动机。并且，如上所述，由于可以缩短从所述旋转同步控制到卡合结束的时间，所以，可以缩短控制第一电动机的时间，换句话说，可以缩短第一电动机的运转点变化的时间。因此，可以抑制由第一电动机产生的发电量的变化，与此相伴，还可以抑制第二电动机的功率平衡的变化。

附图说明

图1是表示搭载了使用作为本发明的对象的卡合机构的动力传递装置的车辆的齿轮系的一个例子(第一例)的图。

图2是用于说明作为本发明的对象的卡合机构的原理的图，图2(a)表示卡合机构的释放状态下的磁场，图2(b)表示卡合机构的卡合状态下的磁场。

图3是用于说明应用图2的卡合机构的例子的图，图3(a)表示卡合机构的释放状态，图3(b)表示卡合机构的卡合状态。

图4是说明图3的卡合机构的凸极结构的图。

图5是用于说明利用本发明的实施方式进行的控制例的一个例子的流程图。

图6是说明在图5的控制例中由第一电动机产生的降低转速差的转矩与卡合机构产生的吸引转矩的关系的图，图6(a)表示转速差在规定转速以上的情况，图6(b)表示转速差不足规定转速的情况。

图7是表示图5的控制例中的卡合机构的转速差和第一电动机的控制状态的图。

图8是用于说明在本发明的实施方式中进行的其它的控制例的流程图。

图9是表示搭载了使用作为本发明的对象的卡合机构的动力传递装置的车辆的齿轮系的另外一个例子(第二例)的图。

图10是表示搭载了使用作为本发明的对象的卡合机构的动力传递装置的车辆的齿轮系的另外一个例子(第三例)的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。首先，在图1中表示搭载了使用根据本发明的卡合机构的动力传递装置的车辆的一个例子。图1所示的车辆Ve，作为主原动机配备有发动机(ENG)1、以及第一电动机(MG1)2及第二电动机(MG2)3多个驱动力源。车辆Ve利用动力分配机构4将发动机1输出的动力分配并传递到第一电动机2侧和驱动轴5侧。另外，可以将第一电动机2产生的电力供应给第二电动机3，将第二电动机3输出的驱动力附加于驱动轴5以及驱动轮6。

第一电动机2及第二电动机3都是兼备作为通过被供应驱动电力而输出转矩的电动机的功能和作为通过被给予转矩而产生电力的发电机的功能(发电功能)两者的电动机。作为这些第一电动机2以及第二电动机3，例如，采用永久磁铁式同步电动机或者感应电动机等交流电动机。另外，上述第一电动机2以及第二电动机3经由图中未示出的逆变器等与蓄电池或电容器等蓄电装置电连接，从该蓄电装置供应电力，或者可以将发出的电力向蓄电装置充电。

动力分配机构4是在发动机1以及第一电动机2与驱动轮6之间传递转矩的传动机构，利用太阳齿轮7、齿圈8以及行星齿轮架9产生差动作用。该动力分配机构4由行星齿轮机构构成，在图1所示的例子中，使用单小齿轮型的行星齿轮机构。对于行星齿轮机构的太阳齿轮7，在同心圆上配置内齿齿轮的齿圈8。啮合到这些太阳齿轮7和齿圈8上的小齿轮10被行星齿轮架9保持，能够进行自转以及公转。另外，动力分配机构4相当于本发明的实施方式中的“差动机构”，太阳齿轮7相当于“第一旋转部件”，行星齿轮架9相当于“第二旋转部件”，以及，齿圈8相当于“第三旋转部件”。

动力分配机构4与发动机1以及第一电动机2配置在同一轴线上。发动机1的输出轴被连接到构成动力分配机构4的行星齿轮机构的行星齿轮架9上。该输出轴在从发动机1到驱动轮6的动力传递路径上成为动力分配机构4的输入轴。

第一电动机2被连接到行星齿轮机构的太阳齿轮7上。第一电动机2与动力分配机构4邻接地被配置在与发动机1相反的那侧(图1的左侧)。与该第一电动机2的转子2a成一体地旋转的转子轴2b被连接到太阳齿轮7上。另外，转子轴2b以及太阳齿轮7的旋转轴成为中空轴。

在行星齿轮机构的齿圈8上，与齿圈8成一体地形成有相当于本发明的实施方式中的“输出构件”的外齿齿轮的第一主动齿轮11。另外，与动力分配机构4以及第一电动机2的旋转轴线平行地配置有副轴12。在该副轴12的一个(图1中的右侧)端部，以成一体地旋转的方式安装有与上述第一主动齿轮11啮合的副轴从动齿轮13。另一方面，在副轴12的另外一个(图1中的左侧)的端部，以与副轴12成一体地旋转的方式安装有副轴主动齿轮(末端主动齿轮)14。副轴主动齿轮14与作为最终减速机构的差速器15的差速器齿圈(末端从动齿轮)16啮合。从而，动力分配机构4的齿圈8经由由上述第一主动齿轮11、副轴12、副轴从动齿轮13、副轴主动齿轮14以及差速器齿圈16构成的输出齿轮系17，能够进行动力传递地被连接到驱动轴5及驱动轮6上。

该车辆Ve的动力传递装置能够将由第二电动机3输出的转矩附加到从上述动力分配机构4传递给驱动轴5及驱动轮6的转矩上。具体地说，与第二电动机3的转子3a成一体地旋转的转子轴3b与上述副轴12平行地配置。在该转子轴3b的前端(图1中的右端)，以成一体地旋转的方式安装有与上述副轴从动齿轮13啮合的第二主动齿轮18。从而，第二电动机3经由上述输出齿轮系17及第二主动齿轮18被能够进行动力传递地连接到动力分配机构4的齿圈8上。即，齿圈8与第二电动机3一起经由输出齿轮系17被能够进行动力传递地连接到驱动轴5以及驱动轮6上。

另外，在该车辆Ve的动力传递装置上设置有制动器机构19，该制动器机构19构成为选择性地使第一电动机2的旋转停止。该制动器机构19相当于本发明的实施方式中的“卡合机构”，在图1所示的例子中，由电磁制动器构成。电磁制动器是能够通过向线圈通电来切换卡合及释放的动作的卡合机构，通过将该制动器机构19卡合，太阳齿轮7以及与转子轴2b连接的第一电动机2的旋转被锁定。在图1所示的例子中，该制动器机构19设置在太阳齿轮7和相当于固定部20的壳体或外壳之间。另外，在与动力分配机构4相反的方向上延伸的转子轴2b的前端，成一体地形成具有磁性体的面，并且，在连接到与该转子轴2b对向的固定部20上的圆筒轴20a上，也同样成一体地形成具有磁性体的面。即，分别在转子轴2b和圆筒轴20a的对向面21上形成磁性体。另外，该磁性体除了成一体地形成在转子轴2b、圆筒轴20a上之外，也可以另行独立地形成。并且，上述转子轴2b相当于本发明的实施方式中的“第一卡合部件”，连接有固定部20的圆筒轴20a相当于“第二卡合部件”。

另外，该制动器机构19具有作为转矩限制器的限制功能。具体地说，即使在以制动器机构19卡合的状态使上述锁定功能起作用的情况下，通过所作用的转矩超过上限值，锁定状态也会被释放而抑制动力传递装置中的过负荷。另外，在图1中，在比发动机1的输出轴靠上侧处所记载的制动器机构19表示释放时的情况，在比发动机1的输出轴靠下侧处所记载的制动器机构19表示卡合时的情况。

这里，对于本发明的实施方式中使用的制动器机构19的原理进行说明。如上所述，该制动器机构19是电磁制动器，图2是用于说明该电磁制动器的原理的图。电磁制动器是通过向卷绕到一个磁铁上的线圈22通电而使极性反转，由此使卡合部件产生吸引力(下面，也称为吸引转矩)，实施卡合部件的卡合或者释放的动作的卡合机构。即，是能够通过使磁场变化来切换卡合或者释放的可变磁场卡合机构(下面，也简单地称为可变磁场卡合机构)。具体地说，如图2(a)和图2(b)所示，在上侧的卡合部件(圆筒轴20a)的上下方向(径向方向)上配置有第一永久磁铁23和第二永久磁铁24。第一永久磁铁23例如使用高磁力的钕磁铁等，第二永久磁铁24例如使用容易磁化的铝铁镍钴磁铁等，在第二永久磁铁24的外周卷绕上述线圈22。并且，该制动器机构19构成为不使卡合部件彼此接触，即，以非接触的状态实现卡合及释放的动作。即，如上所述，通过流过直流电流而向线圈22通电，第二永久磁铁24的极性反转，磁场变化，因此，卡合状态及释放状态被切换。从而，为了非接触地实现卡合动作，在圆筒轴20a与转子轴2b之间设置有空气间隙25。另外，在图2所示的例子中，由于通过使形成在圆筒轴20a上的磁性体、即第二永久磁铁24反转，产生作用于转子轴2b的磁力，因此，整个圆筒轴20a相当于本发明的实施方式中的“磁力发生部26”。并且，借助由该磁力发生部26产生的磁力，卡合部件彼此一体化，即，卡合。

图2(a)表示制动器机构19的释放状态，在第一永久磁铁23与第二永久磁铁24的关系中，产生由箭头所示的磁场。由于该磁场中的磁力线从N极向S极流动，所以，在制动器机构19释放时，只在圆筒轴20a上描绘出磁力线。即，在图2(a)所示的例子中，如箭头所示，成为只在圆筒轴20a上产生磁场的闭合磁路R。即，第一永久磁铁23和第二永久磁铁24被配置在闭合磁路R内，如上所述，通过向卷绕在第二永久磁铁24上的线圈22通电，磁场发生变化。另一方面，在图2(b)中的制动器机构19的卡合时，由于通过向卷绕在该第二永久磁铁24上的线圈22通电，直流电流的方向反转，因此，与此相伴，N极和S极的极性反转，磁场的方向变化，描绘出箭头所示的磁力线。即，通过向上述第二永久磁铁24通电，磁场的方向变化，上述闭合磁路R被解除(切断)，转子轴2b被由上述磁力发生部26产生的磁力吸引。即，在圆筒轴20a与转子轴2b之间产生吸引力而成为卡合状态。另外，由于从该卡合状态起，通过使第二永久磁铁24的磁极再度反转而形成闭合磁路R，磁力发生部26所产生的磁力被切断，因此，变成释放状态。另外，通过通电而使极性反转的第二永久磁铁24，相当于本发明的实施方式中的“开关构件”，另外，壳体等固定部20相当于在一个卡合部件的内部形成闭合磁路的“闭合磁路形成构件”。另外，在上述卡合机构的说明中，尽管只将卡合部件的一方作为被物理地固定的制动器机构进行了说明，但是，其原理对于卡合部件彼此能够相对旋转的离合器机构也是一样的。

如上所述使极性反转并以非接触的状态进行卡合或者释放的动作的卡合机构，例如与过去已知的摩擦卡合机构相比，特别是在以下方面是有利的：不需要液压，不需要在卡合中维持其卡合状态的电力，以及，由于非接触及非驱动，所以不存在润滑部或滑动部。即，电力的消耗量小，在成本方面以及耐环境性的观点上是优异的。另外，通过使对线圈22通电的电流值变化，可以任意地改变上述限制功能中的限制转矩。

图3是将作为上述的可变磁场卡合机构的制动器机构19应用于本发明的实施方式中的例子。图3(a)表示制动器机构19的释放时的情况，图3(b)表示制动器机构19的卡合时的情况。在作为第二卡合部件的圆筒轴20a上，如上所述，形成有磁性体。更具体地说，在旋转方向上配置两个第二永久磁铁24(例如，铝铁镍钴磁铁)，在这两个第二永久磁铁24之间的法线方向上，配置第一永久磁铁23(例如，钕磁铁)。并且，在圆筒轴20a与作为第一卡合部件的转子轴2b之间，设置用于非接触地进行卡合及释放的动作的空气间隙25。具体地说，该空气间隙25，如图3及图4所示，设置在圆筒轴20a与转子轴2b的对向面21上。另外，上述磁力发生部26产生的磁力作用于该对向面21，换句话说，该对向面21被作为卡合部27。另外，上述空气间隙25至少被形成为不会因发动机1的振动等而使转子轴2b与圆筒轴20a接触的间隔。另外，该空气间隙25的间隔，当间隔窄时，磁通密度增加，产生更大的吸引转矩。从而，为了产生更大的吸引转矩，上述空气间隙25窄更好。另外，也可以在旋转方向上配置多个上述第一永久磁铁23及第二永久磁铁24，其数量可以根据制动转矩的转矩容量而适当地改变。

进而，如图3所示，在上述卡合部27形成有凸极结构28。具体地说，如图4所示，在转子轴2b与圆筒轴20a的对向面21上，形成从该对向面21突出并且成为磁极的多个突出部28a。该突出部28a例如构成三角形形状，转子轴2b侧形成为径向方向的长度向着圆筒轴20a侧的前端逐渐变短，同样地，圆筒轴20a侧形成为径向方向的长度向着转子轴2b侧的前端逐渐变短。即，凸极结构28以向着圆筒轴20a与转子轴2b的相互对向的面变细的方式由多个突出部28a形成，换句话说，以上述空气间隙25变窄的方式从对向面21突出地形成。这样，通过形成由多个突出部28a构成的凸极结构28，在转子轴2b旋转了时，在每个相位，转矩都发生变化。即，当形成在转子轴2b侧的突出部28a和形成在圆筒轴20a侧的突出部28a的顶部相互对向时，以及，当一个突出部28a的顶部与另一个突出部28a的谷部对向时，进行卡合。即，通过这样形成凸极结构28，在多个部位成为卡合状态。另外，上述突出部28a的形状，除了上述三角形形状之外，例如，也可以是梯形形状，只要是在卡合部27能够产生比较大的吸引转矩的形状即可，可以适当地变更。

这样构成的制动器机构19，如图3(a)所示，在释放时，是箭头及虚线表示的磁场，由于该磁场中的磁力线是从N极向S极描绘的闭合磁路R，所以，只在圆筒轴20a侧产生磁场。另一方面，从该释放状态，通过向卷绕于第二永久磁铁24的线圈22通电，电流的方向反转，闭合磁路R被解除。即，如图3(b)所示，第一永久磁铁23的N极和S极的极性反转。即，由磁力发生部26产生的磁力作用于转子轴2b与圆筒轴20a的对向面21，在图3(b)的磁场中的磁力线从N极向S极描绘，从圆筒轴20a侧向转子轴2b侧流动，其结果是，在旋转方向上，转子轴2b与圆筒轴20a被一体化，制动器机构19从释放状态被向卡合状态切换。即，作为第一电动机2的转子轴2b以及太阳齿轮7的旋转被锁定且将第一电动机2的旋转停止的锁定机构起作用。

上述混合动力车辆Ve能够采取以发动机1作为动力源的混合动力行驶(HV模式)或利用蓄电装置(图中未示出)的电力驱动第一电动机2、第二电动机3而行驶的电力行驶模式(EV模式)等行驶方式。这样的各种模式的设定或切换、发动机1或第一电动机2的控制、以及上述制动器机构19的卡合或者释放的控制，由电子控制装置(ECU)29执行。该ECU29相当于本发明中的“控制器”，以微型计算机作为主体而构成，使用被输入的数据或预先存储的数据以及程序进行运算，将该运算结果作为控制指令信号进行输出。被输入的数据为车速、车轮速度、加速器开度、蓄电装置的充电剩余量(SOC)、发动机转速以及输出转矩、各个电动机2、3的转速、以及转矩、卡合机构的动作状态等，另外，预先存储的数据是决定各个行驶模式的映射等。并且，ECU29输出发动机1的起动或停止的指令信号、第一电动机2的转矩指令信号、第二电动机3的转矩指令信号、发动机1的转矩指令信号等作为控制指令信号。另外，在图1中，表示设置有一个ECU的例子，但是，ECU例如也可以对于每个控制的装置或者每个控制内容设置多个。

在这样构成的混合动力车辆Ve中，如上所述，通过设置非接触的并且通过使极性变化进行卡合及释放的制动器机构19，可以抑制电力的消耗，以及由于不需要润滑部及滑动部，因此，可以降低成本，并且，在耐环境性的观点上也是有利的。另一方面，例如，如上述图1的结构所示，在使制动器机构19卡合而将第一电动机2的旋转锁定时，如果不高效率地进行使第一电动机2的旋转同步的旋转同步控制、以及上述制动器机构19的卡合动作的卡合控制，则存在着通过旋转同步控制，第一电动机2的运转点发生大的变化，第一电动机2中的发电量降低等动力损失，或者，发生功率平衡的变化变大等问题的担忧。因此，在本发明的实施方式中，考虑到上述制动器机构19的特性，构成为高效率地控制制动器机构19和第一电动机2。下面，对于由ECU29进行的具体的控制例进行说明。

图5表示该控制的一个例子的流程图，对于制动器机构19从被释放的状态直到被卡合为止的控制例进行说明。

首先，从制动器机构19被释放的状态起，判断是否存在制动器机构19的卡合要求(步骤S1)。所谓制动器机构19被释放的状态是指如图3(a)所示，只在圆筒轴20a上产生磁场，即，闭合磁路R的状态，是转子轴2b与圆筒轴20a没有相互吸引的关系的状态。另外，从释放状态起，作为存在卡合指示的情况，是在图1的动力传递装置中，从借助发动机1和第一电动机2的动力行驶的混合动力行驶的状态将第一电动机2的旋转锁定而切换成发动机行驶的情况等。更具体地说，设想为从混合动力行驶的状态，例如，想要进行车速与发动机转速成比例地变化的所谓直线行驶的情况、以及想要冷却第一电动机2的情况、以及想要保护第一电动机2的情况等。在这样的情况下，为了将第一电动机2的旋转锁定(停止)，将制动器机构19卡合。

从而，在没有从混合动力行驶向发动机行驶转移等的要求、即没有制动器机构19的卡合要求，在该步骤S1中做作出否定的判断的情况下，不进行之后的控制，而返回。与此相反，在有从混合动力行驶向发动机行驶转移等的要求，有制动器机构19的卡合要求的情况下，即在步骤S1中作出肯定的判断的情况下，电流被接通(步骤S2)。

这样在步骤S1中，形成制动器机构19的卡合指示，为了在制动器机构19上产生卡合力，即，为了使第二永久磁铁24的磁极反转，使直流电流在线圈22中流过。并且，该通电的电流的大小，例如，是转速差以一定程度变小，只借助吸引转矩产生能够完成卡合的吸引力的程度的大小，或者，是对应于限制转矩的大小。从而，在该步骤S2中，判断将电流接通之后，第二永久磁铁24的磁性是否变化，即，N极和S极是否反转(步骤S3)。另外，虽然上述的“转速差”是指作为第一卡合部件的转子轴2b和作为第二卡合部件的圆筒轴20a的转速之差，但是，如上面所述，图1的实施方式中的卡合机构是一个卡合部件被物理地固定的制动器机构19。因此，尽管上述“转速差”成为转子轴2b与圆筒轴20a的转速差，但是，实质上，是转子轴2b的转速。从而，在以后的说明中，只要没有特别说明，将所谓转速差作为转子轴2a的转速来进行说明。

该步骤S3的N极和S极是否反转的判断，例如，可以由电流值来判断。另外，除了电流值的变化之外，也可以设置图中未示出的转矩传感器，在从该转矩传感器检测出规定的制动转矩的情况下，判断为极性反转。另外，该制动器机构19，如利用上述的制动器机构19的结构说明的那样，只通过仅在卡合时或者释放时进行通电来维持其状态。从而，在该步骤S3中作出肯定的判断的情况下，即，在判定为N极和S极反转的情况下，在步骤S2中将“接通”的电流“切断”(步骤S4)。并且，这样通过N极和S极的极性反转，上述闭合磁路R被解除，磁场变化，即，由上述磁力发生部26产生的磁力作用到转子轴2b上，在转子轴2b与圆筒轴20a的对向面21中的卡合部27中产生吸引转矩。另一方面，与此相反，在步骤S3中作出否定的判断的情况下，即，在根据电流值等判断为N极和S极没有反转的情况下，直到极性反转为止，继续流过电流。

接着，实施第一电动机2的旋转同步控制(步骤S5)。该旋转同步控制是用于使转子轴2b的转速和圆筒轴20b的转速一致的控制，具体地说，是指使第一电动机2的转速降低，使转子轴2b与圆筒轴20b的转速差、即转子轴2b的转速降低到预定的转速。即，在步骤S1中，作出制动器机构19的卡合的指示，为了将第一电动机2的旋转锁定，即，为了使转子轴2b的旋转停止，使第一电动机2的旋转降低。但是，除了该第一电动机2的旋转同步控制，还将通过从上述的步骤S2起在骤S4中使极性反转而产生的吸引转矩作用于转子轴2b。即，使由第一电动机2产生的转速差降低的转矩(下面，也称为转速差降低转矩)和由制动器机构19产生的吸引转矩作用于转子轴2b。因此，如图6所示，在转速差变小了的情况下，存在着用于使转子轴2b的旋转停止的转矩过大而卡合被延迟的担忧。更具体地说，如图6(a)所示，在第一电动机2产生的转速差降低转矩和制动器机构19的吸引转矩作用于转子轴2b的状态下，在转速差降低而减小至规定的转速的情况下，如图6(b)所示，由于利用要使第一电动机2的旋转停止的转速差降低转矩和吸引转矩来使转子轴2b的旋转停止，因此，存在着制动转矩过大而不能静止的担忧。即，存在着卡合延迟，或者不能卡合的担忧。因此，在本发明的实施方式中，为了尽快实现制动器机构19的卡合动作，在变成了规定的转速差的情况下停止上述第一电动机2的旋转同步控制。

具体地说，首先，判断制动器机构19的转速差、即转子轴2b的转速是否是不足预定的阈值α的转速(步骤S6)。如上面所述，当通过第一电动机2的旋转同步控制，制动器机构19的转速差在一定程度上减小，由第一电动机2产生的转速差降低转矩和吸引转矩的制动转矩作用时，存在着该制动转矩过大而卡合被延迟的担忧。因此，判断是否可以只由制动机构19的吸引转矩将转子轴2b的旋转停止。从而，该阈值α例如被设定为只由制动机构19的吸引转矩就可以使转子轴2b的旋转停止的转速差的程度。另外，关于该阈值α，由于存在着通过连接有第一电动机2的转子轴2b的稍稍的转速变化就能够跨越该阈值α的可能性，所以，也可以进行磁滞控制。即，也可以进行使转速差具有规定的幅度的控制。

并且，在该步骤S6中，在转速差在阈值α以上，作出否定的判断的情况下，返回步骤S5。即，在转速差在阈值α以上的情况下，返回步骤S5，继续进行第一电动机2的旋转同步控制。与此相反，在制动机构19的转速差不足阈值α，在步骤S6中作出肯定的判断的情况下，实施零转矩控制(步骤S7)。该零转矩控制是使第一电动机2的输出转矩为“0”的控制，使上述第一电动机2产生的转速差降低转矩为“0”。即，由于处于转速差不足阈值α的状态，所以，可以判断为是只用制动器机构19的吸引转矩就能够卡合的转速。从而，由于只利用吸引转矩进行卡合，所以，使第一电动机2的输出为“0”。

接着，如果在步骤S7中进行了使第一电动机2的输出为“0”的零转矩控制，则判断制动器机构19的转速差是否是不足预定的阈值β的转速(步骤S8)。这是用于判断制动器机构19的卡合是否结束的步骤，即，判断是否在步骤S7中进行零转矩控制，第一电动机2的输出转矩变成“0”，只用制动器机构19的吸引转矩就可以完成卡合。从而，阈值β被设定为可以判定制动器机构19的卡合结束的转速差。另外，上述阈值α和阈值β的关系为阈值α大，该阈值α相当于本发明的实施方式中的“第一阈值”，阈值β相当于本发明的实施方式中的“第二阈值”。

在该步骤S8中作出否定的判断的情况下，即，在转速差在阈值β以上的情况下，返回步骤S6，重复执行或者继续执行从步骤S6到步骤S8。另外，在有的情况下，在从上述步骤S6到步骤S8之间，转速差会表现出如图7所示的虚线那样的举动。具体地说，从在步骤S6中判断为转速差不足阈值α的转速的情况起到在步骤S8中进行转速差是否不足阈值β的判断的期间，例如，在有的情况下，由于急剧制动等外部干扰，与第一电动机2连接的转子轴2b的转速上升，转速差变成阈值α以上的转速。如上所述，在这样的情况下，返回步骤S6，进行从步骤S6到步骤S8的控制。另一方面，在该步骤S8中转速差简单地为阈值α与阈值β之间的转速，且由于是在阈值β以上因而做出否定的判断的情况下，虽然与存在上述急剧制动等外部干扰的情况一样地返回步骤S6，但是，在这种情况下，由于步骤S6及步骤S7已经满足执行条件，所以，这些控制被继续执行。即，借助制动器机构19的吸引转矩，直到转速差变成不足阈值β为止，继续进行控制。另外，图7的实线所示的转速差的变化表示这样一个例子，即，特别是没有上述的急剧制动等外部干扰，进行上述旋转同步控制，如果其转速差变成不足阈值α，则进行使第一电动机的输出为“0”的零转矩控制，进而，如果上述转速差变成不足阈值β，则判断为卡合结束。

从而，在由于转速差是不足阈值β的转速，因而在步骤S8中作出肯定的判断的情况下，判断为制动器机构19的卡合结束(步骤S9)。即，可以判断为同步结束。并且，关闭第一电动机2的电源(步骤S10)。

接着，对于本发明的实施方式中的另外的控制例进行说明。在上述图5所示的流程图中，由于在进行卡合指示之后，进行第一电动机2的旋转同步控制，所以，可以缩短旋转同步控制的时间。另一方面，其卡合控制与旋转同步控制没有必要按照上述顺序进行，换句话说，只要能够高效率地进行旋转同步控制即可。从而，在图8所示的例子中，并行地(同时)进行上述卡合控制和旋转同步控制。

图8是表示其控制例的一个例子的流程图，如上所述，并行地进行图5的流程图所示的从步骤S1到步骤S8的卡合控制以及从步骤S5到步骤S8的旋转同步控制。并且，如果该卡合控制和旋转同步控制两者都结束了，则判断为制动器机构19的卡合结束(步骤S9、步骤S10)。另外，由于各个步骤以及流程的说明，和上述图5的流程图一样，所以，省略该流程图的说明。

这样，通过在做出了制动器机构19的卡合控制的卡合指示之后进行第一电动机2的旋转同步控制，可以缩短从旋转同步控制到卡合结束所需要的时间。因此，在将第一电动机2的旋转锁定时，可以将为了进行旋转同步控制而改变第一电动机2的运转点的情况保持在最低限度。另外，这样，由于能够将改变第一电动机2的运转点的情况保持在最低限度，因而可以抑制第一电动机2的发电量产生大的变化，以及，可以抑制动力损失。另外，这样，通过能够抑制第一电动机中的发电量的变化，可以抑制供应给第二电动机3的电力的变化，因此，其结果是可以将与之相伴的功率平衡的变化限制到最低限度。进而，除了如在图8的控制例中说明的那样，通过并行地进行卡合控制和旋转同步控制，缩短旋转同步控制所需要的时间之外，还可以使从卡合指示到卡合结束的时间更短，从而，可以提高卡合机构的响应性，以及可以迅速地进行行驶模式的切换。

上面，对于本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明并不限于上述的例子，在达到本发明的目的的范围内可以进行适当的变更。例如，作为控制对象的齿轮系，也可以将在上述图1的齿轮系的结构中追加了超速档机构30的车辆作为对象。图9是表示追加了超速档机构30的齿轮系的图，是以借助制动器机构19选择性地将该超速档机构30锁定的方式构成的例子。超速档机构30由将太阳齿轮31、齿圈32以及行星齿轮架33作为旋转部件的双小齿轮型的行星齿轮机构构成。所述动力分配机构4中的行星齿轮架9被连接于行星齿轮架33，从而，发动机1的输出转矩被传递给这些行星齿轮架9、33。另外，动力分配机构4中的太阳齿轮7被连接于太阳齿轮31，从而，第一电动机2的转矩被传递给这些太阳齿轮7、31。进而，所述制动器机构19被配置在齿圈32与壳体等固定部20之间，利用制动器机构19限制齿圈32的旋转，设定超速档状态。另外，在图9所示的实施方式中，动力分配机构4相当于“第一差动机构”，构成该动力分配机构4的太阳齿轮7相当于“第一旋转部件”，行星齿轮架9相当于“第二旋转部件”，齿圈8相当于“第三旋转部件”，另外，超速档机构30相当于“第二差动机构”，构成该超速档机构30的齿圈32相当于“第四旋转部件”，行星齿轮架33相当于“第五旋转部件”，太阳齿轮31相当于“第六旋转部件”。由于其它结构与图1所示的结构一样，所以，省略其说明。

下面说明追加了该超速档机构30的车辆Ve的行为，利用制动器机构19停止齿圈32的旋转，利用发动机1的驱动力进行前进行驶，或者在其上加上第二电动机3的驱动力来行驶。在超速档机构30中，由于在齿圈32处于被固定而不旋转的状态下，向行星齿轮架33输入正旋转方向的转矩，所以，太阳齿轮31反向旋转。在动力分配机构4中，其太阳齿轮7与超速档机构30中的太阳齿轮31成一体地反向旋转。从而，在动力分配机构4中，由于在太阳齿轮7反向旋转的状态下向行星齿轮架9输入发动机1的转矩，所以，作为输出部件的齿圈8以比行星齿轮架9、即发动机1高的转速旋转。即，变成超速档状态。另外，如果在该状态下使第二电动机3作为电动机来动作，则其驱动力被附加到从齿圈8输出的驱动力上，经由差速器15被传递给驱动轮6。另外，在该超速档状态下，由于第一电动机2与齿圈32一起变成自由的，被控制在关闭状态，所以，在以高速行驶时的油耗性能良好。

进而，在上述各种实施方式中，在图1的齿轮系以及图9的齿轮系的每一个齿轮系中，作为卡合机构，以配备有制动器机构19的齿轮系作为对象进行了说明。与此相对，搭载在该车辆Ve上的卡合机构并不局限于制动器机构19，也可以是离合器机构34。该离合器机构34与上述的制动器机构19同样是可变磁场卡合机构，图10是表示配备有该离合器机构34的齿轮系的图。具体地说，构成为将连接到电动机2上的转子轴2b与连接到太阳齿轮7上的旋转构件35连接起来或者将该连接解除。从而，在图10的实施方式中，转子轴2b相当于“第一卡合部件”，旋转构件35的旋转轴35a相当于“第二卡合部件”。即，通过转子轴2b与旋转轴35a相对旋转，离合器机构34变成释放状态，通过转子轴2b与旋转轴35a在旋转方向上一体化而变成卡合状态。另外，在该图10的实施方式中，由于上述的“转速差”成为离合器机构34的转速差，即，第一卡合部件与第二卡合部件的转速差，所以，该转速差变成转子轴2b与旋转轴35a的转速差。另外，由于其它结构与图1所示的结构一样，所以赋予同样的附图标记，并省略其说明。另外，作为在该齿轮系中进行上述控制例的情况，例如，是从以将电动机2断开而只利用第二电动机3的动力行驶的单驱动模式来行驶的状态起，要求驱动力增大而切换成混合动力行驶模式的情况。

附图标记说明

1···发动机(ENG)，2···第一电动机(MG1)，3···第二电动机(MG2)，4···动力分配机构(传动机构)，6···驱动轮，7、31···太阳齿轮，8、32···齿圈，9、33···行星齿轮架，11···第一主动齿轮，19···制动器机构，20···固定部，20a···圆筒轴，21···对向面，22···线圈，23···第一永久磁铁，24···第二永久磁铁，25···空气间隙，26···磁力发生部，27···卡合部，28···凸极结构，28a···突出部，29···电子控制装置(ECU)，30··超速档机构，34···离合器机构，35···旋转构件，35a···旋转轴，Ve···车辆，R···闭合磁路。