用于混合动力车辆的多速双离合器变速器

摘要

本发明涉及用于混合动力车辆的多速双离合器变速器。具体地，提供了一种可动态换档的多速双离合器变速器，其用于操作性地连接到混合动力车辆中的发动机和电机。该双离合器变速器包括第一离合器、第二离合器和第三离合器。第一离合器被构造成传递所述发动机的转矩，并承受所述车辆从停车状态发动时的能量。第二离合器被构造成选择第一前进组速度比。第三离合器被构造成选择与所述第一组速度比交替的第二组前进速度比。第二离合器和第三离合器中的每一个都构造成在向各自组的前进速度比换档期间承受所述电动机转矩和所述发动机转矩的组合，但都不承受所述发动机在发动时的转矩或所述车辆发动时的能量。

说明书

技术领域

本发明涉及用于混合动力车辆的多速双离合器变速器。

背景技术

在现代车辆中，多速双离合器变速器(DCT)因其比典型的、装配有转矩变换器的自动变速器具有更高的机械效率而被广泛使用。另外，多速双离合器变速器较典型的手自一体变速器的优势是DCT能提供更高质量的齿轮换档。

典型的DCT采用两个摩擦离合器以便在其前进比(forward ratios)之间换档，并通过两个摩擦离合器中的一个与另一个之间的交替接合来实现这种换档。这种多速双离合器变速器可用于采用了两个或更多不同动力源(例如发动机和电机)的混合动力车辆中，以便将推进能量传递到对象车辆的从动轮。然而，在混合动力车辆中将DCT硬件与多个动力源封装在一起却成为了难题。

发明内容

提供了一种可动态换档的、多速双离合器变速器(DCT)，其用于操作性地连接到混合动力车辆中的发动机和电机(electric motor)。如本文所用，“动态换档”是指在实现到下一个(oncoming)速度比的离合器换档时存在转矩。(本文中通过转矩传递机构的预选择来实现动态换档，该转矩传递机构即同步器，其在下一个速度比中必须是接合的，且该下一个速度比发生在两个输入离合器之间的转矩互换之前。)

该DCT包括输入构件和输出构件。而且，该DCT还包括第一离合器，该第一离合器是可选择性接合的，以便将所述发动机耦接到所述输入构件，并且该第一离合器被构造成传递所述发动机的转矩并承受所述车辆从停车状态发动时的能量。

该DCT还包括第二离合器，该第二离合器是可接合的，以便选择所述输入构件和所述输出构件之间的第一组前进速度比。该第二离合器被构造成在换档到所述第一组速度比期间承受所述电机转矩和所述发动机转矩的组合，但不承受所述发动机发动时的转矩或所述车辆发动时的能量。

该DCT另外包括第三离合器，该第三离合器是可接合的，以便选择与所述输入构件和所述输出构件之间的所述第一组速度比交替的第二组前进速度比。该第三离合器被构造成在换档到所述第二组速度比期间承受所述电机转矩和所述发动机转矩的组合，但不承受所述发动机发动时的转矩或所述车辆发动时的能量。

所述DCT可采用箱体以包围所述输入和输出构件以及所述第一、第二和第三离合器。电机也可设置在变速器箱体内。

电机可包括转子、定子、转子支撑件。转子支撑件用于支撑所述转子，并构造成具有第一背板，该第一背板可操作，以便为所述第二和第三离合器两者中的一个提供反作用表面；电机还可另外提供用于支撑定子的静止支撑件。

该DCT可进一步包括与转子支撑件接合的第二背板，该第二背板可操作，以便为所述第二和第三离合器两者中的另一个和所述第一离合器提供反作用表面。

该DCT可另外包括设置在静止支撑件上的油供给装置和冷却剂供给装置，其中油用于致动所述第二和第三离合器，而冷却剂用于冷却所述电机。油供给装置和冷却剂供给装置可以操作为用于所述静止支撑件相对于所述箱体的定位器。

该DCT还可包括设置在静止支撑件上的用于保持冷却剂的盖板，其中第二背板和第三背板中的至少一个被设置成接近该盖板。因此，通过空气的盘泵送(disc pumping)作用来帮助冷却接近盖板设置的背板。

本发明还提供了以下方案：

方案1.一种可动态换档的多速双离合器变速器，其用于操作性地连接到混合动力车辆中的发动机和电机，所述变速器包括：

输入构件；

输出构件；

第一离合器，所述第一离合器是可选择性接合的，以将所述发动机耦接到所述输入构件，并且所述第一离合器被构造成在发动时传递所述发动机的转矩并承受所述车辆从停车状态发动时的能量；

第二离合器，所述第二离合器是可接合的，以便选择所述输入构件和所述输出构件之间的第一组前进速度比，并被构造成在向所述第一组速度比换档期间承受所述电机转矩和所述发动机转矩的组合，但不承受所述发动机在发动时的转矩或所述车辆在发动时的能量；和

第三离合器，所述第三离合器是可接合的，以便选择所述输入构件和所述输出构件之间的与所述第一组速度比交替的第二组前进速度比，并被构造成在向所述第二组速度比换档期间承受所述电机转矩和所述发动机转矩的组合，但不承受所述发动机在发动时的转矩或所述车辆在发动时的能量。

方案2：如方案1所述的双离合器变速器，其中，所述电机是永磁体型的。

方案3：如方案1所述的双离合器变速器，其中，所述电机是感应型的。

方案4：如方案1所述的双离合器变速器，进一步包括变速器箱体，所述变速器箱体设置成包围所述输入构件和输出构件以及所述第一离合器、第二离合器和第三离合器。

方案5：如方案4所述的双离合器变速器，其中，所述电机设置在所述变速器箱体内，且所述电机包括转子、定子、转子支撑件和静止支撑件；所述转子支撑件用于支撑所述转子并构造成提供第一背板，所述第一背板可操作，以便为所述第二离合器和第三离合器两者中的一个提供反作用表面；所述静止支撑件用于支撑所述定子。

方案6：如方案5所述的双离合器变速器，进一步包括与所述转子支撑件接合的第二背板，所述第二背板可操作，以便为所述第二离合器和第三离合器两者中的另一个以及为所述第一离合器提供反作用表面。

方案7：如方案5所述的双离合器变速器，进一步包括设置在所述静止支撑件上的油供给装置、冷却剂供给装置和冷却剂输出装置，其中油用于致动所述第二离合器和第三离合器，而冷却剂用于冷却所述电机。

方案8：如方案7所述的双离合器变速器，其中，所述油装置和冷却剂装置操作为用于所述静止支撑件相对于所述箱体的定位器。

方案9：如方案6所述的双离合器变速器，进一步包括设置在所述静止支撑件上的用于保持所述冷却剂的盖板，其中所述第二背板和所述第三背板中的至少一个被设置成接近所述盖板，以便提供空气的盘泵送作用，从而帮助冷却接近所述盖板设置的所述背板。

方案10：一种混合动力车辆，包括：

发动机，其可操作以推进所述车辆；

电机，其可操作以推进所述车辆；和

可动态换档的多速双离合器变速器，其用于操作性地连接到所述发动机和所述电机，所述变速器包括：

第一离合器，所述第一离合器是可选择性接合的，以便将所述发动机耦接到所述输入构件，并且所述第一离合器被构造成在发动时传递所述发动机的转矩并承受所述车辆从停车状态发动时的能量；

第二离合器，所述第二离合器是可接合的，以便选择所述输入构件和所述输出构件之间的第一组前进速度比，并被构造成在向所述第一组速度比换档期间承受所述电机转矩和所述发动机转矩的组合，但不承受所述发动机在发动时的转矩或所述车辆在发动时的能量；和

第三离合器，所述第三离合器是可接合的，以便选择所述输入构件和所述输出构件之间的与所述第一组速度比交替的第二组前进速度比，并被构造成在向所述第二组速度比换档期间承受所述电机转矩和所述发动机转矩的组合，但不承受所述发动机在发动时的转矩或所述车辆在发动时的能量。

方案11：如方案10所述的混合动力车辆，其中，所述电机是永磁体型的。

方案12：如方案10所述的混合动力车辆，其中，所述电机是感应型的。

方案13：如方案10所述的混合动力车辆，进一步包括变速器箱体，所述变速器箱体设置成包围所述输入构件和输出构件以及所述第一离合器、第二离合器和第三离合器。

方案14：如方案13所述的混合动力车辆，其中，所述电机设置在所述变速器箱体内，且所述电机包括转子、定子、转子支撑件和静止支撑件；所述转子支撑件用于支撑所述转子并构造成提供第一背板，所述第一背板可操作，以便为所述第二离合器和第三离合器两者中的一个提供反作用表面；所述静止支撑件用于支撑所述定子。

方案15：如方案14所述的混合动力车辆，进一步包括与所述转子支撑件接合的第二背板，所述第二背板可操作，以便为所述第二离合器和第三离合器两者中的另一个以及为所述第一离合器提供反作用表面。

方案16：如方案14所述的混合动力车辆，进一步包括设置在所述静止支撑件上的油供给装置、冷却剂供给装置和冷却剂输出装置，其中油用于致动所述第二离合器和第三离合器，而冷却剂用于冷却所述电机。

方案17：如方案16所述的混合动力车辆，其中，所述油装置和冷却剂装置操作为用于所述静止支撑件相对于所述箱体的定位器。

方案18：如方案15所述的混合动力车辆，进一步包括设置在所述静止支撑件上的用于保持所述冷却剂的盖板，其中所述第二背板和所述第三背板中的至少一个被设置成接近所述盖板，以便提供空气的盘泵送作用，从而帮助冷却接近所述盖板设置的所述背板。

通过对本发明最佳实施模式的下述详细说明并结合附图，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将变得明显。

附图说明

图1以部分且局部剖视图的形式示意地表示了采用了根据第一实施例的可动态换档的双离合器变速器的混合动力系；和

图2以部分且局部剖视图的形式示意地表示了采用了根据第二实施例的可动态换档的双离合器变速器的混合动力系；

图3是图1和图2中所示的可动态换档的双离合器变速器的示意性截面正视图，其示出了油供给装置、冷却剂供给装置和冷却剂输出装置的取向。

具体实施方式

可动态换档的多速双离合器变速器(DCT)可用作混合动力车辆动力系的一部分，以进一步提高车辆对不可再生能源(例如，矿物燃料)的使用效率。这种DCT可用于P2“强混合动力”型动力系，其中车辆交替地由发动机、电机或两者的组合推进。

如本文所用，术语“可动态换档”涉及采用两个摩擦离合器和若干个牙嵌离合器/同步器的组合来通过交替接合一个摩擦离合器和另一个摩擦离合器从而实现“发动机开动(power-on)”或动态换档。通常，在实际进行动态换档之前为下一个传动比物理地“预选择”同步器。如本领域技术人员所容易理解得那样，在进行“动态换档”之前，要在实际将转矩路径从一个离合器换档到另一离合器之前将这些同步器“预选择”到下一个传动比和当前(off-going)传动比两者的必要位置。尽可能多地推迟预选择状况以使旋转损失最小，因为预选择下一个传动比会促成开放(即未接合的)离合器中的速度差。该特定的齿轮设置在不产生变速器中机械停顿的情况下，允许用于任何传动比及其相邻传动比(即传动比N和传动比N+1)的转矩传递机构的组合。

参照图1，描述了P2“强混合动力”动力系10。简化起见，仅示出了动力系10位于旋转轴线A以上的部分，然而如本领域技术人员所理解的那样，以下描述的动力系部件也延伸到轴线A以下。混合动力系10包括发动机12，例如内燃(IC)发动机或燃料电池。如本领域技术人员所理解的那样，发动机12利用曲轴14将往复运动转换成旋转运动。在发动机-变速器界面16处，发动机12通过任何适当装置与DCT 18联接，这些适当装置包括诸如螺栓和榫等的紧固件(未示出)。如下所述，DCT 18包括用于容纳混合动力系10元件的变速器箱体19。

第一离合器20包括离合器盘21，离合器盘21在离合器盘毂24处通过多个螺栓22与曲轴14联接。离合器盘21在其中由曲轴14以发动机12的旋转速度驱动。离合器盘毂24通过轴承28旋转地联接到中心轴26，以便相对于曲轴14同心地定位该中心轴。离合器盘21包括固定到毂24的从动板30和固定到从动板30的摩擦衬片32。如本领域技术人员所理解的那样，毂24和摩擦衬片32都通过任何适合的方法(例如，铆接或粘接)固定到从动板30。从动板30保持有用于在车辆发动期间吸收发动机振动和转矩尖峰的缓冲弹簧31。

第一离合器20还包括相对于背板36的反作用表面37大致平行定位的压力板34。压力板34操作性地连接到背板36以与其同步旋转。离合器盘21夹在压力板34和反作用表面37之间。因此，在操作中，由于与离合器盘21的摩擦接触，所以背板36起到用于离合器盘21的热沉的作用。背板36平行于静止的盖板38设置在其紧邻处，以便当背板相对于盖板运动时允许被盘泵送的空气将热量传送到冷却剂39本体。所提供的被盘泵送的空气通过边界层减少从而降低了传导热阻，因此增加了从背板36通过盖板38到冷却剂39本体的热传导。

通过作用在压力板34上的离合器弹簧40在摩擦衬片32处影响离合器盘21的夹持。离合器弹簧40通常采用圆锥形状的“贝氏(Belleville)”衬垫，以如本领域技术人员所理解的那样，利用其良好的弹簧负荷对弹簧行程的特性。离合器弹簧40由通过支点42和施力轴承(apply bearing)44作用的杠杆41被从外部致动。当这样来致动杠杆41从而使离合器盘21被夹住时，背板36与曲轴14被同步驱动，因此发动机12的转矩被传递到背板36。另一方面，当释放杠杆41时，压力板34和摩擦衬片32之间的夹持力被去除，背板36与曲轴14分离，因此发动机12的转矩流被中断。

第二离合器46包括离合器盘48，离合器盘48在毂50处键连接到中心轴26上，以便沿旋转轴线A轴向运动。因此，离合器盘48被设置成与中心轴26同步转动。离合器盘48包括固定在毂50上的从动板52，以及通过上面关于盘21的摩擦衬片32所描述的任何方法被固定在从动板52上的摩擦衬片54。卡环56安装在背板36内以阻止反作用板58运动并与离合器盘21接触。

第二离合器46还包括相对于反作用板58和背板36的邻近表面61大致平行设置的压力板60。反作用板58和压力板60都操作性地连接到背板36以与其同步旋转。致动构件62穿过背板36中的孔64，以迫使压力板60与离合器盘48接触，从而将离合器盘48夹在反作用板58和压力板60之间。由于与离合器盘48的摩擦接触，反作用板58、压力板60和背板36起到了用于离合器盘48的热沉的作用。当第二离合器46通过夹持住盘48从而接合，并与已接合的第一离合器20组合时，中心轴26传递来自发动机12的转矩以便驱动车辆。

在第二离合器46的接合期间，腔66内的加压油借助施力轴承70移动活塞68，将致动构件62推向压力板60。活塞68包括密封环72和密封环74以密封加压油，防止加压油通达离合器盘48。通过与油供给装置78流体连通的局部油通道76将油输送到腔66内。通过诸如油泵(未示出)那样的油压力源将油输送到油供给装置78内。

油通道76和油供给装置78被结合在电机82的静止支撑件80内。在静止支撑件80内还结合有冷却剂通道84、冷却剂供给(即，冷却剂进入)装置86(如图1、图2和图3中所示)，以及冷却剂输出装置87(如图3所示)。图3示出了与冷却剂供给装置86成角度地间隔开的冷却剂输出装置87，以使冷却剂套区域(jacket area)81和83的径向覆盖最大，从而更有效地冷却DCT 18内的具有高度热集中的区域。冷却剂套区域81和83与冷却剂本体39流体连通。

如图3所示，油供给装置78径向地定位在冷却剂输出装置87和冷却剂供给装置86之间，以实现油通道和冷却剂通道的更有效的封装。在图3中，箭头指示了油和冷却剂流动的方向。被输送到油通道76的油是高度精炼的矿物基流体，该流体通常针对变速器的摩擦和齿轮润滑要求进行优化。所构想的输送到冷却剂通道84的冷却剂是适合的有机化学物质(最常用的是乙二醇、二乙二醇或丙二醇)的典型水溶液。

油供给装置78以及冷却剂供给装置86和87可具有螺纹，以便易于与静止支撑件80组装，并可突出穿过箱体19以便与外部的油供应源(未示出)和冷却剂供应源(未示出)连接。在电机82组装到箱体19内后再安装油供给装置78、冷却剂供给装置86和87。这样安装后，油供给装置78以及冷却剂供给装置86和87通过箱体内的专用孔(未示出)与箱体19接合，操作为静止支撑件80所用的在DCT 18内相对于变速器箱体19的物理定位器和保持器。

盖板38固定到静止支撑件80以保持冷却剂本体39邻近该静止支撑件。这样固定后，盖板38被平行于背板36定位成紧邻背板36，从而如上所述提供了空气的盘泵送，从而增加了向冷却剂本体39的热传导。静止支撑件80被构造成保持电机82的由铁(钢)芯88和导线线圈(即绕组)90构成的定子子组件。转子92定位在铁芯88内。如本领域技术人员所理解的那样，电流通过绕组90时产生的磁场使转子92旋转。转子92附连到转子支撑件93。转子支撑件93容纳有旋转变压器94，旋转变压器94是被构造成感应转子92的旋转位置的电子装置。转子支撑件93包括套轴部分96。套轴部分96通过轴承97支撑在静止支撑件80上。中心轴26在套轴部分96内轴向延伸。背板36键连接到转子支撑件93的轴部分96，用于在该轴部分上沿旋转轴线A的轴向运动。转子支撑件93还包括用于第三离合器99的反作用表面95。

第三离合器99包括离合器盘100。离合器盘100包括固定到毂104的从动板102和通过上面关于盘21的摩擦衬片32所描述的任何方法固定到从动板102的摩擦衬片106。离合器盘100在毂104处键连接在外轴108上，用于沿旋转轴线A轴向运动。离合器盘100由此被设置成与外轴108同步转动。当第三离合器99通过夹持盘100被接合时，外轴108将来自发动机12和/或电机82的转矩传递给变速器的齿轮组109。如图所示，第三离合器99，以及第一离合器20和第二离合器46都是干式摩擦离合器。然而，这些离合器也可以构造成湿式摩擦离合器，其中摩擦材料浸在特制矿物油中，正如通常在自动变速器应用中进行的，以及被本领域技术人员所理解的那样。

电机在操作期间往往产生高热。如图所示，电机82是永磁体型电机，其通常具有相对较高的转矩密度(即输出潜力)，但却倾向于在温度超过约150摄氏度时去磁(即失去其功能)。如所给出的那样，动力系10被构造成接受感应型电机82，该感应型电机82通常在相同的热水平上不会像永磁体型电动机那样失效。另外，在这两种类型的电动机之间做出选择需要权衡的事实是：虽然感应型电动机通常成本更低，但其转矩密度比永磁体型电动机低。

为了处理电机82操作时所固有的温度升高，并在采用永磁体型电机时防止可能的去磁，设置了上述的冷却剂通道84。冷却剂通道84被构造成连接冷却剂套区域的局部流体槽道网络，设置冷却剂套区域以耗散电机82的敏感部件附近的热能集中，并从离合器20、46和99去除热量。如图1所示，混合动力系10的截面是在流体冷却剂通道84的局部槽道处剖取的，以更清楚地示出冷却剂套区域81和冷却剂套区域83之间的流体连通。如此，冷却剂通道84将冷却剂输送到静止支撑件80内的冷却剂套区域81，以便去除电机82操作期间在绕组90中产生并传导到铁芯88内的热量。冷却剂通道84另外还将冷却剂输送到静止支撑件80内的冷却剂套区域83，以便在应用第三离合器99期间去除由转子支撑件93吸收的热量。盖板98将冷却剂套区域83与电机82密封隔开。盖板98固定到静止支撑件80，并以与关于盖板38所描述方式类似的方式去除离合器热量。

第三离合器99还包括相对于转子支撑件93的反作用表面95大致平行定位的压力板110。压力板110操作性地连接到转子支撑件93以与其同步旋转。如上述关于离合器弹簧40所描述的那样，通过离合器弹簧112(其可以是“贝氏(Belleville)”衬垫)的夹持作用将离合器盘100夹在压力板108和反作用表面95之间的摩擦衬片106处。因此，由于与离合器盘100的摩擦接触，转子支撑件93还另外起到用于离合器盘100的热沉的作用。在摩擦衬片106被这样夹持时，外轴108因而以电机82的旋转速度与转子支撑件93同步地被驱动。离合器弹簧112由腔114内的加压油的作用致动。通过齿轮组109内的专用油通道(未示出)将加压油输送到腔114，以便经由施力轴承118移动活塞116。活塞116包括密封环120和122以便密封加压油，防止加压油通达离合器盘100。通过诸如油泵(未示出)那样的油压力源将油输送到腔114内。

操作变速器18以选择输入构件和输出构件之间的速度比，根据所要求的速度比，输入构件可以是中心轴26、转子支撑件93、外轴108中的一个或它们的组合，输出构件即变速器的输出轴124。当用于汽车手动变速器时，如本领域技术人员已知的那样，变速器齿轮组109(未示出)包括多个齿轮，每一个齿轮都具有特定的齿数。因此，通过使具有不同齿数的特定相邻齿轮选择性地啮合(即相互连接)，可选择适当的速度(和转矩)比。另外，在用于汽车手动变速器时，变速器18包括用于在接合时同步相邻齿轮的速度的牙嵌离合器同步器(未示出)。

如图所示，第一离合器20是发动离合器，即，能够被接合以传递发动机12的直接转矩并在这样的发动期间承受车辆能量，以及能够被分离以中止这种转矩传递的离合器。第二离合器46被示出为是这样的离合器，即，其可接合以选择变速器的一个或多个输入构件(包括中心轴26、转子支撑件93和外轴108)和输出构件(轴124)之间的奇数前进速度比或第一组前进速度比。第三离合器99被示出为是这样的离合器，即，其可接合以选择一个或多个输入构件(包括中心轴26、转子支撑件93和外轴108)和轴124之间的偶数前进速度比或第二组前进速度比。需要注意的是，如所构造的那样，所有三个离合器(第一离合器20、第二离合器46和第三离合器99)通常都是分离的。因此，除非通过施力轴承44、70和118施加适当大小的力以接合相应的离合器，否则这些离合器不能传递有效的转矩。

离合器46和99单独操作为断开和换档离合器(即，接合/分离)以在奇数比和偶数比之间影响速度比的改变。另外，离合器46和99构造成在这种换档期间承受输入能量，但不承受发动机12的直接转矩或车辆从停车状态发动时的能量。第二离合器46和第三离合器99都被特别构造成在输入转矩超过所计算的它们各自速度比中必须传递的转矩的情况下打滑。离合器46和99在过大的动力系转矩下的打滑能力提供了防止齿轮组109过载的“保险”功能，并防止这样的扰动传到车辆乘客舱。

图2示出了根据替代性实施例的动力系10A。图2中的所有元件与图1中标有相同附图标记的元件相同。除了用电机82A代替电机82以外，传动系10A基本上构造成与图1中示出的动力系10相同。电机82A构造成将铁芯88A定位在转子92A内。静止支撑件80A构造成保持由铁芯88A和绕组90A构成的定子子组件。转子92A附连到转子支撑件93A。转子支撑件93A包括套轴部分96。套轴部分96通过轴承97支撑在静止支撑件80A上。这样的构造允许冷却剂套81A被定位在电机82A内，从而空出用于更大直径且更高转矩输出的电机的空间，或允许保持相同转矩输出且具有更大直径但更短的电机。

为了例示的目的，关于图1中示出的动力系10的元件来描述动力系的操作，不过，图2中示出的动力系10A的操作是相同的。在操作中，变速器18能够传递来自一个或多个输入构件(包括中心轴26、转子支撑件93和外轴108)的转矩，以向输出轴124产生多个前进速度比(和至少一个倒车速度比)。此外，在前进速度时，通过在离合器46和99之间的动态换档实现从输入构件到输出轴124的转矩传递。当第三离合器99接合且离合器盘46分离时，外轴108将混合动力系10的转矩传递给齿轮组109，从而允许适当换档以实现对任何偶数前进速度比的选择。当第二离合器46接合且离合器盘100分离时，中心轴26将混合动力系10的转矩传递给齿轮组109，从而允许适当换档以实现对任何奇数前进速度比的选择。

虽然在实施例中，中心轴26被描述成提供到奇数速度比的转矩路径，而外轴108被描述成提供到偶数速度比的转矩路径，但也可设置成相反的构造。如本领域技术人员所理解的那样，齿轮组109可被构造成使得中心轴26提供到偶数速度比的转矩路径而外轴108提供到奇数速度比的转矩路径，而不改变装置的本质。

作为动力系10操作的示例，当对象车辆仅经由电机82单独用电能驱动时，发动机12停机，第二离合器46接合，而第一离合器20分离。电机82驱动轴96。因为电机通常在低转速时具有无限转矩，所以当由电机82单独驱动时不需要起动时的离合器打滑(即，摩擦发动)。因此，通过使第三离合器99分离和使第二离合器46完全接合(即，没有打滑)从而将电机转矩传递到轴26，实现仅利用电机82在第一速度比下驱动车辆。在准备动态换档到第二速度比时，则在齿轮组109中预选择适当的同步器。为了获得第二速度比，使第三离合器99接合同时使第二离合器46分离。

如果当车辆处于诸如第二速度比或以上的较高速度比时诸如一个或多个电池的车载电存储装置(未示出)的电力降低，则起动发动机12以提供推进辅助。为了起动发动机12，命令电机82的转矩增大同时通过杠杆41使第一离合器20接合。第一离合器20的接合传递电机82的转矩以使发动机12转动。结果，发动机12点火，并且根据所接合的速度比，相应地提速以匹配车辆的路面速度，这被称为“快速起步”。随着发动机12起动并推进车辆，电机82可由发动机驱动以作为电动发电机从而为电存储装置再充电，或电机可被用于补充发动机转矩。

当对象车辆单独由发动机12驱动时，电机82关闭，第一离合器20接合，第二离合器46被用于接合奇数速度比而第三离合器99被用于接合偶数速度比。因为发动机12的转矩特性很大程度上依赖于发动机速度，所以通常(特别是在车辆起动时)需要摩擦发动以克服车辆惯性。因此，通过完全接合的第二离合器46、分离的第三离合器99、以及调制且打滑的第一离合器20将发动机转矩传递给轴26，从而实现仅利用发动机12在第一速度比下的车辆起动发动，同时离合器46起到保险的作用。对于单独用电机82驱动的车辆，则按照以上描述实现从第一速度比到第二速度比的换档。为了通过发动机12和电机82的组合来驱动对象车辆，在使第一离合器20接合的同时，电存储装置向电机供能以便将电机转矩传递到背板36。

虽然详细描述了实施本发明的最佳模式，但熟悉本发明技术领域的人员将在所附权利要求范围内认识到实施本发明的各种替代性设计和实施例。