CN100520101C - 用于动力传动且具有混合输出系统的多离合器系统 - Google Patents

Abstract

一种传动系统使用了多组离合摩擦元件，每套离合摩擦元件都被啮合以从一个转矩输入如发动机将转矩传输至不同的齿轮齿数比。每组离合摩擦元件同时工作以向驱动系提供一种混合的齿轮齿数比。通过改变离合元件的啮合，从而改变向与每组摩擦元件相关的齿轮齿数比传输的转矩的比例，则可得到一种中间的有效齿轮齿数比。可根据外部激励因素，如车辆和/或发动机的传感器，通过改变每组离合摩擦元件的啮合程度，从而改变由每组摩擦元件向相应齿轮齿数比所传输的转矩比例，以增大或降低这种有效齿轮齿数比。

Description

用于动力传动且具有混合输出系统的多离合器系统

技术领域

本发明总体上涉及使用两个或多个离合系统的动力传动，所述离合系统为例如在汽车多离合传动中使用的离合系统。

背景技术

一种形式的动力系传动使用多离合器系统以将转矩从输入动力源，例如发动机或马达，传送到齿轮箱或其他齿轮转换机构中，然后再顺次将转矩和转速传输至驱动系。在人工传动、辅助人工传动或自动传动中均可使用这种多离合系统。一种类型的多离合系统是一种双离合器传动，例如在汽车中使用的双离合器传动系统。通常情况下向双离合器传动系统提供从发动机输入的单个转矩，所述转矩由离合器传输至离合器外部的一对轴之一并传输至传动齿轮箱。

输入转矩通过一对可选择啮合且可压缩的成组离合摩擦元件，如叠置的离合器盘，而传输至输出轴。这种双离合器系统的一个例子具有一个第一和一个第二离合摩擦元件或离合器叠置件，在所述叠置件中使用了盘式叠置件，每组叠置件具有一组驱动盘和一组被驱动盘。驱动盘可操作性地与转矩输入相连，被驱动盘则可操作性地与输出轴之一相连。在齿轮箱中，输出轴将转矩提供给不同的齿轮组且向驱动系提供不同的齿轮齿数比。

在这样一种系统中，离合器叠置件/输出轴之一可将转矩提供给传动系统中编号为偶数的齿轮齿数比，而其他轴则可将转矩提供给编号为奇数的齿轮齿数比和一个反向齿轮。其他多离合器系统通常提供类似的多离合摩擦元件结构以将转矩传送至预先选定的输出轴/齿轮齿数比组合。

通过选择性地运行离合摩擦元件，操作者或操作系统可使驱动元件和被驱动元件摩擦啮合而将转矩输送至预先选择的齿轮齿数比中。传输的转矩的大小依赖于驱动摩擦元件和被驱动摩擦元件啮合的程度、发动机转速及其他相关因素。由于一组摩擦元件被啮合而其他组的摩擦元件未被致动，这样则可在传动中选择额外的齿轮齿数比且将该齿轮齿数比与输出轴相啮合，所述输出轴与未被致动的离合摩擦元件相连。通过脱离已致动的摩擦元件组，且将已与一个新齿轮相啮合的被选择的未致动组致动，则可实现齿轮的转换。这样则可减少转换至新的预选齿轮齿数比所需的时间，并可减少离合器啮合和分离的中断，且可实现平稳的齿轮转换。

在“湿式”离合器系统中，也要通过离合器保持一个稳定的润滑油、传动液或其他润滑液流量。润滑液流过供应通道并流过离合摩擦元件且对摩擦元件、密封件及其他运动部件提供润滑。这种液体的流动可降低摩擦元件上的磨损且在对离合器和摩擦元件进行冷却的过程中起到重要的作用。

许多多离合器系统将摩擦元件组例如离合器盘式叠置件相互径向定位。在其他系统中，离合摩擦元件组沿着离合机构的转动主轴线被相互地平行定位。根据离合摩擦元件组的数目、空间关系、效率关系等也可采用其他布置形式。

在许多多离合器系统中，离合器输出轴相互同心布置。在一种双离合器系统中这种布置形式的一个例子利用了一个第一内离合器输出轴，该第一内离合器输出轴与离合器盘式叠置件之一相连，且定位在与其他离合器盘式叠置件相连的一根中空的第二外离合器输出轴内。对第一离合器叠置件或第二离合器叠置件选择致动则可将转矩从例如发动机驱动轴输入至内输出轴或外输出轴之一上。

在这样一种系统中，每个离合器叠置件可由径向延伸的环形活塞液压致动。所述活塞经常从靠近离合器支撑件的一个位置延伸至每个离合器叠置件的外离合器盘。所述活塞与一个环形缸筒和/或离合器的内壁限定了每个活塞的压力腔。当将液流(通常是指传动润滑油)施加到压力腔并施加到活塞之一上时，该活塞以足够大的压力与离合器叠置件相接触以压缩和摩擦啮合离合器叠置件的盘。因此，在这样的系统中，当一个叠置件与其他未致动的叠置件相啮合时，则可尽快地进行不连续的转换。

经常用一个微处理器控制器来操作该离合系统，该微处理器控制器可单独或与一个或多个其他控制器相结合使用，如在传动系统中指示选择特定齿轮齿数比的控制器、发动机控制器等。例如，一个微处理器控制器可被用于指示对盘式叠置件所施加的压力的应用、冷却液和润滑液向盘式叠置件的供应以及齿轮箱中齿轮的转换等。

传动系统的总体性能是从多个方面评估的。其中一些因素涉及客观检测，如转矩的传输效率、转换时间、离合器和/或齿轮的承受能力和耐久性、转换效率和持续时间、潜在的油料节省等。其他因素更具有主观性，如转换的噪音、转换的频度(即在给定时间/状态下的转换次数)、转换时间和转换刚度等。在手动传动系统情况下，许多这样的考虑事项受操作者直接控制。在自动传动系统和半自动传动系统中，一些因素如转换时间、转换频度等受控制系统、齿轮齿数比以及传动系统中其他的机械系统或电动—机械系统的支配。

所述这些因素的平衡经常需要折中以满足特殊的设计标准、成本因素以及与传动系统的功能和运行无关的标准。例如，自动传动系统需要较宽范围的齿轮齿数比以在车辆使用第一或第二齿轮启动时提供足够大的负荷承受能力，且在第四、第五、第六齿轮时提供高速的运行能力。

标准的手动传动系统及具有较大范围齿轮齿数比的半自动传动系统经常需要在较低的车速下进行人们不愿进行的快速转换，特别是车辆从停止时起动或在接近起动速度时起动。这种不受欢迎的“转换”也存在于具有这种齿轮齿数比范围的双离合器传动系统中。此外，这种不受欢迎的“转换”也可发生在由双离合器自动传动系统或其他自动传动系统替代手动传动的情况下。

因此，在许多多离合器系统中，在较重负荷状态下如在牵引拖车的情况下所需的齿轮齿数比在无负荷状态下就不需要了，但还是要使用这些齿轮齿数比以满足传动系统的运行需要。例如，当车辆发动时或从停止状态起动时，高传动比的第一齿轮通常只需要很短的一段时间，一般只需要数秒，然后，传动系统就被转换至下一个更高的齿轮齿数比。有负荷(例如装载着货物或牵引着拖车)的车辆以较低的速度运行且需要较高的加速度时，也会发生类似的转换。

这种状态可产生不受欢迎的“繁忙”转换程序，特别地，如果传动控制器检测到改变负荷或速度而需要在第一齿轮档与第二齿轮档或更高的齿轮档之间重复转换时，则会产生所述“繁忙”转换程序。由于这种转换操作对许多应用来说是不需要的，因而会产生噪音和振动。

解决这个问题的一种方法是车辆起动或发动状态及需要向驱动系传输更大转矩的类似状态时使用一种更高的齿轮档(及更低的齿轮齿数比)。但是，这种方法不适用于许多应用，特别不适用于驱动系负荷和转矩变化的情况，以及车辆/传动系的负荷会使发动机停转或在那些齿轮齿数比下对发动机造成损坏的情况。

使用与特定的驱动状态不能很好匹配的齿轮齿数比，即在第一或第二齿轮档中的高齿轮齿数比，所产生的低效运行也可导致不理想的燃油经济性、传动和/或动力系持久性等的损失。例如，在起动时及起动后，不必要的高齿轮齿数比将导致使用过高的发动机转速以实现所需的速率或速度增大。同样，对于特定的负荷和车辆状态来说，所使用的齿轮齿数比太低会使发动机低效转动，从而会降低燃油效率且对发动机造成潜在的损坏。

发明内容

本发明提供了一种新颖的和改进的传动系统，该传动系统使用多组离合摩擦元件，每组离合摩擦元件被啮合从而将转矩从一个转矩输入，例如发动机，传输至不同的齿轮齿数比。离合摩擦元件组被同时操作和调整从而向驱动系提供一个混合的齿轮齿数比。该混合的有效齿轮齿数比是通过利用离合摩擦元件组作为非刚性的受控滑动连接件来实现的。通过改变离合元件的啮合，进而改变传输至与每组摩擦元件相关的齿轮齿数比的转矩比例，从而实现一种中间的有效齿轮齿数比。通过改变每组离合摩擦元件的啮合，进而改变每组元件传输至与其相应的齿轮齿数比的转矩比例，即可增大或降低这种有效的齿轮齿数比。

在另一方面，本发明提供了一种控制系统和控制方法，它利用了一个或多个从传感器到控制器的反馈环以允许对由多离合器叠置摩擦元件组合所产生的有效齿轮齿数比进行连续调节。在这个方面中，所述控制器使用一个或多个微处理器或其等同件以监控传感器的输入，如操作者的指令、车辆速度、发动机速度、加速器状态、传动负荷、轮速及作为标准的车辆负荷，从而确定由多离合器齿轮齿数比所提供的有效齿轮齿数比是否应增大或减小以满足特定的状况要求。

在本发明的另一个方面中，所述控制系统可通过系统运行方面的优选标准及安全标准来程序化，所述系统运行方面的优选标准例如包括加速范围、车辆速率、发动机速度、加速度率等，所述安全标准例如包括离合器温度、车轮转速、发动机温度等。通过利用来自操作者的输入(例如气门位置)及传感器对这样的系统方面进行监控所得的数据，所述处理器可对传输至离合摩擦元件的控制信号进行调节，以增大或减小来自每组摩擦元件的转矩流，从而对来自于与相串联运行的每组摩擦元件相啮合的两个齿轮齿数比的净输出速比或有效输出速比进行调节。也可利用其它标准来确定由混合的离合器叠置件输出所产生的有效齿轮齿数比，所述其它标准例如包括对燃油效率、传动系的转矩输出、起动加速度等进行优化所用的标准。

在另一个方面中，本发明的系统和方法可用于汽车应用中，以优化车辆从停止状态或缓慢的运动状态的起动。在该方面中，所述系统的第一组离合摩擦元件和第二组离合摩擦元件相啮合，第一组离合摩擦元件与具有较高齿轮齿数比的一个第一齿轮相关联，第二组离合摩擦元件与较低的齿轮齿数比相关联。发动机转速通常被增大以向双离合器供应转矩。第一离合器被部分啮合以传输大部分的转矩输入，如60％；而第二离合器被部分啮合以传输小部分的转矩输入，如40％输入，从而向传动系提供一种混合或有效的齿轮齿数比。

这样，有效的齿轮齿数比就小于第一齿轮齿数比而大于第二齿轮齿数比，通过增大或减小每个离合器的输入比例则可增大或减小所述有效齿轮齿数比。利用这样产生的有效齿轮齿数比，车辆则可在由操作者或控制系统确定的速率下从起动状态加速。

随着加速的继续进行，控制器对于一个较低的有效齿轮齿数比，要求第一离合器啮合以降低传输至相关联的齿轮齿数比上的转矩流，并要求第二离合器叠置件的啮合以变更传输至第二齿轮齿数比的转矩流。一旦车辆加速至比第一齿轮齿数比相应速度大的一个速度，第一离合器和第一齿轮齿数比就相分离。然后选择一个第三齿轮齿数比并使其与第一离合器叠置件相关联，以适用于以较高速度运行的下一个齿轮转换。

这样，在较低的车辆负荷下，能够以较小数量的齿轮转换对车辆进行迅速和有效的加速，因此，与其他系统相比，这种转换会更平滑且“繁忙”程度较低。在较高的负荷状态下，本发明的系统和方法提供较高的齿轮齿数比，这种较高的齿轮齿数比比在较小的负荷下降低的更为缓慢，从而可将更大的转矩传输至驱动系。

在另一个方面中，本发明提供了一种用于动力传动系统的离合器系统，这种动力传动系统具有至少一个控制器与多个离合摩擦组件相通信。这种离合器组件的例子为摩擦盘式叠置件或其他适用于从输入源接收转矩的摩擦组件，所述输入源例如是发动机驱动轴或变矩器，从而将转矩传输至多个齿轮齿数比元件上。所述控制器也与齿轮齿数比元件相通信，所述齿轮齿数比元件可以是可与一根输出轴相啮合的一个或多个齿轮(每个齿轮具有不同的齿轮齿数比)的组合。所述齿轮齿数比元件还可与从相应的离合摩擦组件之一的转矩输出相啮合，所述转矩输出例如一个离合器输出轴。

在啮合时，每个齿轮齿数比元件形成了从离合摩擦组件至一个驱动输出的转矩路径，所述驱动输出例如一根驱动轴、一个驱动系或其他被驱动组件。在这方面，所述系统还包括至少一个转矩输入传感器，以提供用以指示对离合摩擦组件的转矩输入的信号。例如，这样的传感器可包括一个发动机转速传感器、气门传感器、加速器踏板位置传感器或其他传感器。在这方面，所述系统还包括一个速度传感器，如一个车辆速度或车轮速度传感器，以提供一个信号来指示被驱动组件的速度。

控制器的微处理器向齿轮齿数比元件提供控制信号。这种控制信号使一个或多个齿轮齿数比元件与离合摩擦组件中的转矩输出选择性啮合且将传动输出至驱动系。这样，在一个例子中，传动控制系统使一个第一齿轮与第一离合器组件中的输出轴相啮合且与一个至驱动系的传动输出轴相啮合。该控制系统还可使一个第二齿轮与第二离合组件的输出轴啮合以及与传动输出轴相啮合。

此外，控制器向第一和第二组离合摩擦元件提供信号以控制每组摩擦元件组件的啮合，从而可以控制由离合器组件传输的转矩量。离合控制系统可以与控制器整体形成，或成为与控制器一起运行的一个独立电液控制系统的一部分。在接收到操作者或其他控制器的激励之后，离合器控制器通过电子学方式或者通过液体压力变化方式，使第一和第二离合摩擦元件相啮合而将一定量的转矩分别传输至第一和第二齿轮齿数比元件，并有效地提供所需的混合齿轮传动比输出。所述控制器对来自传感器的输入进行监控且根据反馈来调整每组离合摩擦元件的转矩输出，并根据需要来增大或减小所述输出，从而得到或保持一个所需的齿轮齿数比输出和/或加速度率。

附图说明

图1所示为本发明的传动系统的一个方框图，图中显示了离合器控制系统和通过一个双离合器组件和传动系统而将来自转矩输入源如发动机的转矩向一个驱动系传输的情况。

图2是离合器、传动系统和图1所示系统之间驱动系关系的一个例子，该图中显示了一个双离合器组件和这种系统中的一个手动、半自动及自动传动系统之间的运行关系。

图3是图2中系统所用的一个双离合器组件的一个例子，图中显示了该例子的一个部分剖面的侧视图；

图4是一个流程图，该图中显示了一种简单的算法以控制图1所示本发明一个实例中的离合器控制器的运行；

图5A—5C是不同离合器系统中的发动机转速与车辆速度的对比图，图中显示了混合的离合器转矩的变化以产生有效的齿轮齿数比；

图6所示的视图显示了发动机的转速(每分钟的转数)，以及在利用第一齿轮传动比并转换至一个第二齿轮传动比的优先策略的情况下，利用计算机模拟车辆以25％的节气门从停止状态起动加速25秒所产生的传动输出；

图7所示的视图显示了发动机的转速(每分钟的转数)，以及在利用图5所用的第二齿轮齿数比起动且转换至一个第三齿轮齿数比的优先策略的情况下，利用图5中所用的计算机模拟以25％的节气门从停止状态起动加速25秒所产生的传动输出；

图8所示的视图显示了发动机的转速(每分钟的转数)，以及在采用本发明的系统利用第一齿轮齿数比和第二齿轮齿数比的混合来产生一种中间的有效齿轮齿数比的情况下，利用图5中所用的计算机模拟以25％的节气门从停止状态起动加速25秒所产生的传动输出；

图9中的列表对图6至图8的模拟结果进行了比较，所涉及的内容包括：从0英里/小时加速至20英里/小时的时间；从0英里/小时加速至20英里/小时的燃油消耗量；运行100英尺所需的时间；运行100英尺所需的燃油；及运行100英尺所需的转换次数。

应认识到：上述附图不是成比例绘制的。在一些情况下，图中所示的实际结构的细节对于理解本发明来说不是必需的，因此，本申请中省略了这些细节。还应认识到：所述附图用于显示本发明的一个例子，但本发明并不仅限于该具体的例子及本说明书中所讨论的这些方面。

具体实施方式

图1所示的框图中显示了用于汽车动力系统10的本发明的一个例子。在这样一种系统中，一个转矩输入源12(在该例子中为一台汽车发动机)将转矩通过一根驱动轴、变矩器、缓冲系统或其他传输系统而传输至一个多离合器系统14。在本发明中也可利用其他转矩输入源，如电动马达、电动马达和内燃机的混合系统等。

除非在上下文中另有说明，在本申请中涉及的“齿轮齿数比”通常是指一个系统或系统元件的输入转矩和/或速度与系统或系统元件的输出转矩和/或速度的比值。例如，一个齿轮传动比，或齿轮传动比输出是指对离合器和传动系统输入的发动机转矩与传动齿轮输出或传动系统输出的比值。

在该例子中，多离合器系统14包括一个第一离合器叠置件16和一个第二离合器叠置件18。就如参考图1和图2所示的那样，离合器叠置件16、18通常是独立运行的驱动盘组件而接收来自输入源12的转矩。驱动盘与被驱动盘相啮合而将来自离合器系统14的转矩通过一个离合器输出，如一根输出轴传输至一个传动系统20。在本发明的这个实例中，每个离合器叠置件16、18均有至传动系统20的独立输出轴。

现参照图2进行描述，传动系统20装备一组齿轮齿数比元件，这些元件通常是单个的齿轮，每个齿轮齿数比元件提供了不同的减速齿轮齿数比或转矩输出比。每个齿轮齿数比元件均可与一个传动输出22相啮合而形成从转矩输入12至传动输出22的一个转矩路径，所述传动输出22典型地是一根至驱动系24的驱动轴。驱动系24接收所述的传动输出，并驱动车辆或其他组件进行运动。传动系统20中的减速比范围和/或转矩输出比的范围取决于传动系统20所选择的特定齿轮或齿轮元件。

在图1和图2所显示的例子中，第一盘式叠置件16的输出与第一组齿轮齿数比元件26相关联。在该例子中，这些齿轮齿数比是第一齿轮齿数比26a、第三齿轮齿数比26b、第五齿轮齿数比26c。从第二盘式叠置件18得到的输出与第二组齿轮齿数比元件28相关联，即第二齿轮齿数比28a、第四齿轮齿数比28b、第六齿轮齿数比28c和一个反向齿轮齿数比28d。与其他齿轮元件的传动比相比较，第一齿轮26a的减速比通常较高，从而在较低的速度下向驱动系24提供更大的动力和/或转矩。第六齿轮齿数比28c通常提供最低的齿轮齿数比，以允许处于较高速度的驱动系以较低的发动机转速运行。对于进一步的运行来说，可在较高的车辆速度下得到更大的燃油效率及类似的优势。

对每个齿轮元件的减速比的分配将取决于特定的应用。对于经常遇到较高负荷状况的车辆或系统来说，第一和/或齿轮齿数比可显著地大于第四和第五齿轮齿数比。同样，如果遇到较低的负荷或其他状况，减速比可在一个较小的范围内扩展。

离合器系统14和传动系统20由一个控制系统30控制，该控制系统30接受来自多个传感器的信号和来自操作者的控制输入。根据这些信号和预定的标准，控制器将控制信号提供给离合器系统14和传动系统20。控制系统典型地包括一个可编程微处理器和存储器以适合接收和执行软件指令，并接收和存储所述软件所使用的传感器数据。

在一些应用中，可利用其他控制系统如电控系统、液控系统或机电控制系统，这些控制系统可接收输入信号并将相应的输出信号提供给离合器系统14和传动系统20。此外，在特定的应用中，控制系统30可以是与其他操作系统相独立的一个单独的系统，或者，控制系统30也可以是一个结合在执行其他功能的操作系统中的子系统。

在图1和图2所示的例子中，控制系统30接收来自一个或多个传感器的传感器信号，以提供数据指示利用本发明10的车辆所进行的某些操作。如图1中的例子所示，这包括指示车辆状况的各种传感器，所述车辆状况如：车速、加速度和/或负荷；发动机转矩或转速34；离合器位置、啮合、温度等36；传动和齿轮齿数比元件的状况和/或选择38；驱动系速度、负荷等40；气门位置或加速器踏板位置42。该控制系统还可接收来自操作指示源的信号数据和/或来自指示器46的齿轮齿数比选择，例如那些反应由车辆操作者所选择的齿轮齿数比。

在本发明的一个方面中，控制系统30使用适当的算法对从传感器和指示器34—46接收到的信号进行处理，并将控制信号传输至一个离合器致动系统48，该离合器致动系统48可包括液压机电控制装置或其他控制装置。在该例子中，离合器致动系统48包括具有液体池、泵(图中未显示)和控制阀50、52、54，的一个液压输送系统，以将加压的液流引导至离合器系统14。参考图1，来自阀50、52的液流压力使每个离合器叠置件16、18相啮合、部分啮合和/或相分离。阀54控制所述液流通过离合器叠置件16、18而流入离合器叠置件中的平衡腔及润滑和冷却通道中。

控制系统30还向传动致动器56提供控制信号，所述传动致动器56使齿轮齿数比元件26、28与离合器叠置件16、18的传动输出和传动系统的输出22相啮合，所述输出可以是至驱动系24的一根驱动轴。传动致动器56和传动系统20合作使一个齿轮齿数比元件26或28与离合器叠置件16或18的一个输出以及传动系统的输出22相啮合。该传动致动器56和传动系统20可同时将另一个齿轮齿数比元件与其他的离合器叠置件的输出相啮合，以及与传动输出22相啮合。

这样，控制器30就可指示一个离合器叠置件和齿轮齿数比的致动，以将来自发动机12的转矩传输至驱动系24，同时，其他的离合器叠置件和齿轮齿数比组合处于未致动状态。当需要进行齿轮转换时，第一离合器叠置件/齿轮齿数比可被分离而第二离合器叠置件/齿轮齿数比可被啮合。另外，控制器30可指示每个离合器叠置件16、18的同时啮合，以通过所啮合的齿轮齿数比元件26、28来传输转矩。

向齿轮齿数比元件26、28传输的转矩的比例取决于每个离合器叠置件16、18的啮合程度。通过将离合器叠置件16、18部分啮合，控制器30可调节每个离合器叠置件16、18中的滑动量，从而可允许控制器30改变由每个离合器叠置件向每个齿轮齿数比元件26、28传输的转矩百分比，以及改变传动系统20的有效齿轮齿数比输出。这样，根据来自传感器和车辆操纵者的输入信号，控制器30可在一个重叠的范围内指示传输至驱动系24的一个齿轮齿数比和/或转矩输出，所述重叠范围在从最高齿轮齿数比(如该例子中的一个第一齿轮)至下一个所选择的较低的齿轮齿数比(如该例子中的第二齿轮)的范围内。

通过离合器叠置件16、18的部分地同时啮合则可提供中间的有效齿轮齿数比。该中间齿数比可随着关联有较高齿轮齿数比的离合器叠置件如16中啮合的降低而减小，且随着关联有较低齿轮齿数比的离合器叠置件如18中啮合的增大而增大。

控制系统30还可根据反应发动机转速的传感器输入而调节离合器叠置件的啮合量。向离合器14输入的转矩量依赖于发动机转速，且影响由组合的离合器叠置件16、18传输至传动系统20的转矩量。此外，当与一个较高齿轮齿数比相啮合的离合器叠置件的转速与发动机转速同步时，控制器通常将所述离合器叠置件分离，且将全部的转矩传输至第二离合器叠置件和较低的齿轮齿数比。在该阶段进行转换将减小第一离合器叠置件/较高齿轮齿数比随着车速的增大而在所述系统上产生阻力或制动动作的趋势。

图3显示了本发明所适用的多离合器系统的一个例子，在这个实例中是一种双离合器系统110。在该系统中，离合器叠置件的啮合度可随着传输至离合器致动器48的离合器控制系统30的信号而增大或降低。此外，所述双离合器110具有径向排列的离合器叠置件。多离合器系统具有平行离合器叠置件或其他类型的多离合器排列。

双离合器110具有一个第一外离合器盘式叠置件112和一个第二内离合器盘式叠置件114。该离合器包括一个驱动输入毂116以接收来自发动机牵引轴、飞轮、转矩转换器或其他发动机驱动输入(图中未显示)的输入转矩。在该例子中，所述驱动输入毂116包括有花键118，以将转矩输入源与一个外壳120相连接，所述外壳可操纵性地与第一、第二离合器盘式叠置件112、114的驱动盘相连。

一个第一离合器输出栓件122可操作性地与第一外盘式叠置件112的被驱动盘相连，一个第二离合器输出花键124可操作性地与第二内盘式叠置件114的被驱动盘相连。在一种典型的应用中，当第二内盘式叠置件114被致动时，第二输出花键124被键接到一个第一外驱动轴上以将驱动转矩提供给至预先选定的齿轮齿数比，如齿轮齿数比26上。第一输出花键122同样被键接到一个第二驱动轴上，该第二驱动轴通常布置在第一驱动轴内。该第二内驱动轴可操作性地布置，以将来自第一外离合器叠置件112的驱动转矩传输至其他典型的补充的齿轮齿数比，如齿轮齿数比28。

这样，在从控制器30接收控制信号时，第一和第二盘式叠置件112、114可选择性地操作以将转矩传输至传动系统20中的一个或多个齿轮齿数比26或28上。在图3所示的例子中，第一和第二盘式叠置件112、114包括多个相啮合的离合器盘。第一外盘式叠置件112包括安装在一个驱动盘支撑件132中的驱动离合器盘130。第一盘式叠置件112还包括布置在驱动盘130之间且安装在一个被驱动盘支架136上的被驱动盘134。当向除了通常固定的端盘130b之外的端部驱动盘130a施加压力时，外驱动盘130和外被驱动盘134反向可压缩性地移动(通常沿着一个或多个键槽)。

第二内盘式叠置件114同样包括有安装在一个驱动盘支架140中的驱动离合器盘138。第二叠置件114还包括布置在驱动盘140之间且安装在一个被驱动盘支架144上的被驱动盘142。在对端部驱动盘138a施加压力时，内驱动盘138和内被驱动盘142同样可反向可压缩性地移动(通常沿着一个或多个键槽)。

外叠置件驱动盘支架132附加在一个第一外叠置件驱动盘146上，该第一外叠置件驱动盘146的一端固定在所述外壳体120上。外叠置件驱动盘146的相反端固定在离合器支撑毂148上。外叠置件被驱动盘支架136的一端附加在一个外叠置件被驱动盘150上，该外叠置件被驱动盘150的相反端处具有外叠置件输出轴花键122。内驱动盘支架140同样附加在内叠置件驱动盘152的一端上。内叠置件驱动盘152的相反端固定在离合器支撑毂148上。内被驱动盘支架144附加在内被驱动盘154的一端处，该内被驱动盘154的相反端然后再固定在输出轴花键124上。

因此，当离合器处于运行状态时，驱动转矩通过所述驱动输入毂116和外壳120而被传输至外驱动盘146，从而传输至第一驱动盘130和离合器支撑毂148。该离合器支撑毂148除将驱动转矩传输至内叠置件驱动盘152之外，还将转矩传输至内叠置件驱动盘138。

为了致动盘式叠置件112、114，第一外叠置件112装备有一个第一外活塞156，该第一外活塞156可以选择性地从一个第一未啮合位置转换至与端部驱动盘130a相啮合的一个第二位置。在被啮合时，所述外活塞156逐步地将外离合器驱动盘139和被驱动盘134压到一起，以逐步将驱动转矩从驱动盘130传输至被驱动盘134。这样，就由外叠置被驱动盘150将驱动转矩传输至外输出轴花键122及其相应的离合器输出轴。通过使驱动盘130与被驱动盘134部分啮合，则可实现上述混合的有效齿轮齿数比。

同样，第二内叠置件114装备有一个第二内活塞158，该第二内活塞158可以选择性地从一个未啮合的位置转换至与所述端部内驱动盘138a相啮合的位置处。内活塞158逐步地将驱动盘138和被驱动盘142压到一起，并通过其附带的输出轴而将来自驱动盘138的驱动转矩传输至被驱动盘142，且传输至内被驱动盘154和输出轴花键124。

此外，外活塞156将一个第一外压力施加腔160与一个第一外压力平衡腔或称为补偿腔162分隔开。一个第一外片簧166布置在外平衡腔162内，且与外活塞156相啮合。该第一片簧164将外活塞156从其啮合位置加偏压至其未啮合位置。

内活塞158也将一个第二内压力施加腔168与一个第二内压力平衡腔或称为补偿腔170分开。在一个弹簧承载件176里的一根或多根螺旋弹簧布置在内压力补偿腔170中。螺旋弹簧176将内活塞158从与内离合器叠置件114相啮合的一个位置加偏压至一个未啮合位置处。

通过在压力施加腔160中施加液体压力，第一外盘离合器叠置件的活塞156从一个未啮合位置被转换至一个啮合位置，并压缩第一外盘式叠置件112。通过在控制器操作阀50的方向上增大来自油泵的液流来提供液体压力，该内容将参考图1而进一步讨论。向压力施加腔160供应足够的液体来增大所述腔中的液体压力，直至弹簧166的偏压力被克服，且活塞156移动至与盘式叠置件压力盘130a相啮合。向所述压力腔160供应额外的液体以压缩盘式叠置件112，从而能够从驱动盘130向被驱动盘134传输所需的转矩量。

同样，通过从油泵、阀52和控制系统30向第二内压力施加腔168供应液体，以对第二内活塞158进行致动。向内压力施加腔168供应足够的液体以增大所述腔中的液体压力，从而克服螺旋弹簧组件176的偏压力。增大所述液体压力，直至第二内活塞158移动至与内盘式叠置件压力盘138a相啮合，来压缩盘式叠置件114，从而提供从内叠置件驱动盘138传输至内叠置件被驱动盘142所需的转矩量。

此外，对第一和第二平衡腔162、170提供足够的液流，以分别对施加在外压力施加腔160和内压力施加腔168中的压力进行抵消，所述压力是由施加在压力施加腔160、168中的液体上的离心力产生的。通过将每个平衡腔162、170中的液体保持足够的量，通过平衡腔162、170中所产生的液体压力就可抵消由压力施加腔160、168中的离心力所产生的液体压力。

在这个例子中，离合器110围绕一个固定的支撑毂186进行转动，一个液体分配套188布置在支撑毂186和离合器输出轴(未显示)之间。压力施加腔160、168、平衡腔162、170及冷却和润滑通道的液流流过与油泵、阀系统48、控制系统30相通信的套件188。所述液体流过分配套件188中的一个或多个液体通道并流过离合器146和支撑毂186中的开口而将液体供应至压力腔和平衡腔中。

图4所示为一个流程图，该图中显示了实现本发明的控制系统和方法的一种简单的算法200的一个例子。由所述算法200这个例子所执行的步骤通常是在控制系统30的处理器中执行的，图中所示的步骤只显示了离合器和传动系统的整个运行所用操作和算法(5)的一部分。在一些应用中，可在其他控制系统和/或处理器中执行所述算法或执行与多离合器系统的操作相关的等同算法，并且将适当的信号、数据或其他信息传输至本发明系统的元件的控制系统。

在该例子中，所述算法包括但不局限于对来自系统传感器和指示器的输入信号进行检测的初始步骤202，所述传感器例如是反映了下列一个或多个参数的传感器：发动机转速和/或转矩34；车速、车负荷轮速和/或加速度32；气门位置和/或加速器踏板位置42；离合器滑动量、离合器输出轴转速、温度和/或转矩输出36；齿轮传动比选择、转矩输出和/或输出轴转速38；操作者指令和/或齿轮齿数比选择指示器46；以及本发明的特定应用所需的其他输入。

在这个实例中，在步骤204中利用输入信号来确定每个离合器组件所需的转矩输出、为贯彻操作者的指示并满足预定的控制标准而所需的传动系统的转矩输出。例如，所述的预定标准反映了在传动系统中可用的齿轮齿数比；车辆或被驱动系统负荷、轮胎尺寸、差速比以及其他类似的车辆特定性能特征；由多离合器系统和相应的传动系统所提供的有效齿轮齿数比的所需范围；所需的加速曲线和变换时间图；所需发动机转速范围和燃油消耗图；由所述系统所产生的所需驱动系转矩曲线；安全标准，如最大发动机转速、离合器、传动系统及不同的温度、车轮滑转等；以及根据性能、效率、安全性和驱动特征确定特定系统有效运行所使用的其它标准。

例如，在一个实例中，步骤204的控制标准可包括下列因素，如车辆负荷、轮胎尺寸、最优的发动机转速范围、齿轮齿数比、最优的有效齿轮齿数比范围、最优的轮速及最优的驱动系输出，其中，最优的驱动系输出可提供最大的燃油效率。这些标准也可被设计来为特定的驱动类型提供最优的“转换”，即在车辆发动及在其他运行阶段时使转换次数最大或最小。同样，控制标准可被设计来解决额外的目标，例如在发动时一个更有效的齿轮齿数比在较高的车辆负荷状态下由驱动系提供较高的转矩输出。

所述控制标准可与不同运行状态下所执行的不同标准相结合。例如，当所述系统检测到车辆负荷、路况或操作者指令改变时，所述控制标准可执行不同的有效齿轮齿数比范围或在有效齿轮齿数比里改变。在这个实例中，控制标准可被设计来产生所需的驾驶性能特征，例如以较高的有效齿轮齿数比来实现发动时的“运动式”的高加速度率，直至发动机转速超过预先选择的限制范围，然后执行较低的有效齿轮齿数比。在承受负荷状态下，所述控制标准可指定有效齿轮齿数比的更改情况，以在较低的发动机转速下产生更大的传动转矩输出。一旦达到足够大的车速，所述有效齿轮齿数比就被减小以产生更大的燃油经济性能。

在该实例算法的下一个步骤206中，所需的离合状态是由输入信号和控制标准204相比较所得结果确定的。在该例子中，离合器状态为：起动(即从停止状态起动车辆或系统)、转换(即转换至不连续的齿轮齿数比)；运行(即保持所需的车速和/或轮速)；脱离啮合(即没有转矩通过离合器而传输)；停车(车辆停止和/或使啮合的齿轮停止转动)。

如果在步骤208确定出了起动状态，然后进入步骤210，所需的齿轮齿数比与每个离合器输出轴相啮合，或与从离合器至传动系统20的其他输出相啮合，并且为每组离合摩擦元件确定其转矩传输能力，以产生有效的齿轮齿数比，从而满足所述控制标准。在步骤210中，向每组离合摩擦元件发送一个控制信号以使其啮合到一定的程度，从而将所需的转矩传输至每个齿轮齿数比。这样，所述离合摩擦元件所产生的所需有效齿轮齿数比/转矩就被传输至传动系统和驱动系。

在该例子的步骤212中，来自上面提到的传感器和操作指示器的输入信号被监控以确定是否满足所述控制标准。如果不能满足所述标准，则重复步骤204、206、208。

如果在步骤208中所需的离合器没有处于起动状态，则在该例子的下一个步骤214中，将输入信号与发动后的(post-launch)控制标准相比较。这些标准可与步骤204中的标准相同、以步骤204中的标准为基础或与步骤204中的标准不同，该步骤通常包括至少确定满足上述标准所需的离合器转矩传输和齿轮传动比范围。

如果在步骤216中确定了需要进行齿轮齿数比转换，那么，在步骤218中选择所需的齿轮，以便与离合摩擦元件组的输出相啮合。组离合摩擦元件组的转矩传输能力也被确定，且在许多应用中被增大或减小，以从一个齿轮齿数比向下一个齿轮齿数比进行不连续的转换。如上所述，通过将下一个齿轮齿数比与怠速的组离合摩擦元件组相啮合，则可迅速而有效地实现从一个现行的齿轮齿数比/离合器向下一个齿轮齿数比的转换。

此外，在步骤218中可使用离合器叠置件输出和齿轮齿数比的混合。一个受控的离合器滑动量的使用和一个有效传动转矩/齿轮齿数比输出范围的应用是想要的，以在发动后的(post-launch)齿轮齿数比范围内提供灵活、连续的驱动系转矩和车速范围。这种连续的发动后(post-launch)齿轮齿数比范围还可被用于向驱动系提供更大的转矩输出，或提高系统效率和驱动特征的其他目的。

在下一个步骤220中确定现行的离合器叠置件是否应与现行的齿轮齿数比保持啮合，以将运行速度保持在一个所需的范围内。如果“是”，则进入步骤222，以所需的间隔监控输入信号来确定是否满足所述的发动后(post-launch)控制标准。如果答案是“否”，则重复步骤214、216、218、220。

如果在步骤216中确定不需进行转换，那么所述算法则前进至步骤220。在步骤220中，如果确定不需要维持运行状态，则在步骤224中确定离合器组件是否应完全脱离啮合以防止向传动系统传输转矩。如果根据所述输入和控制标准作出这种决定，则在步骤226中使离合器组件脱离啮合，并从202开始重复各步骤。

如上所述，也可使用其他算法对从多离合器系统输出的离合器转矩进行控制，且产生有效传动转矩输出和转速范围。为了满足所述系统的需要和目的，可对适用于特定系统的算法步骤进行定制。

图5a—5c显示了本发明系统和方法对于不同驱动状态下在提供可变的有效齿轮齿数比/转矩比方面的优势。在图5a—5c的每个图中显示了相对于在停止时起动的车速的发动机转速(在500转/分钟的转速起动)。线250—258显示了对应于某个固定传动比(如在手动传动系统中应用的固定传动比)的齿轮线或同步速度线。

每个齿轮线代表不同的齿轮，每个齿轮都具有连续的、较低的、离散齿轮齿数比。所述齿轮线反映了对于给定的发动机转速值而由一个离合器与所述齿轮完全啮合所产生的车速。转换至下一个齿轮(具有较低的齿轮齿数比)将导致在相同的道路速度下使发动机转速下降。在离合器啮合时，传动系统中的转矩比也是齿轮齿数比。因此，在离合器啮合时，对于每个齿轮来说，这些系统将在齿轮线的左边及齿轮线之间所的区域中所指示的齿轮齿数比下运转。

这样，在第一齿轮啮合时，就会产生一个由线250的左边区域所代表的5.5的齿轮齿数比/转矩比。同样，线252的左边区域代表着由第二齿轮产生的3.3的齿轮齿数比；线254的左边区域代表着由第三齿轮产生的2.2的齿轮齿数比；线256的左边区域代表着由第四齿轮产生的1.1的齿轮齿数比；线258的左边区域代表着由第五齿轮产生的0.8的齿轮齿数比。

利用本发明的系统和方法，由线250、252的左边区域分别代表的两个齿轮齿数比5.5、3.3被用于一个如上面讨论过的双离合器系统中。这种系统在车辆发动时提供了由图5a—5c所示的有效齿轮齿数比范围。在图5a所示的例子中，由本发明的系统和方法所产生的有效齿轮齿数比被用于起动处于正常负荷下的车辆。

在这样的车辆发动过程中，考虑到内燃机操纵效率和燃油经济性，所需的发动机转速范围在约1000rpm—1500rpm之间。在图5a所示的例子中，在起动时，第一离合器/第一齿轮在5.5的齿轮齿数比下只占很短一段时间。该齿轮齿数比保持到车速达到一定速度，在所述速度处，所述有效齿轮齿数比可被减小4.5，是由线260所反映的。这种减小可通过降低第一离合器/第一齿轮齿数比的作用且增大第二离合器/第二齿轮齿数比的作用，而使系统将发动机转速保持在所需的范围内。

也如图5a所示，当车速继续增大时，通过继续增大第二离合器/第二齿轮的作用且降低第一离合器/第一齿轮的作用，而使有效齿轮齿数比进一步降低至3.7或更低。在车速继续增大时，有效齿轮齿数比被降低至第二齿轮齿数比3.3的实际齿轮齿数比。在此点处，第一齿轮脱离啮合，第二齿轮齿数比被完全传输。第三齿轮齿数比也被转换至第一离合器以准备下一个齿轮转换。此外，如图5a所示，如果操作者或工作状况需要更快速、低效的起动，则在较高的发动机转速处利用最高齿轮齿数比5.5直至遇到第一齿轮线，如果利用任何混合的有效齿轮传动比，则利用较小的齿轮传动比。

图5b显示了改变后的、利用图5a所示的两个混合离合器/齿轮齿数比系统以适应在较高负荷下，例如在拖引情况下的驱动状况，且适用于最大加速度而非燃油经济性下的工作状况，例如适用于较高性能的发动阶段。利用线260、262所反映的策略，在较高齿轮齿数比5.5下将第一离合器作用的保持时间要长于图5a所示方法中的时间。图5b所示的方法对驱动系提供了更大的转矩输入，以补偿更大的车辆负荷且提供更大的加速度。当发动机转速回复至更有效的1000rpm—1200rpm的范围时，混合的离合器/齿轮齿数比系统被用于提供较低的齿轮齿数比。

图5c显示了图5a和图5b所示系统的另一种应用。在该例子中，需要在发动时降低传输至驱动系的转矩以提供一种经济的模式来优化燃油经济性，或在将车轮滑动量作为一个考虑因素的状况下进行安全有效的起动。由线260、262所反映的策略显示出：在典型的1000rpm—1500rpm的发动机转速时，立即执行混合的离合器传动比以提供从4.5降至3.3的有效传动比，来适用于大部分车辆的初始加速。此外，即使在车速明显高于2000rpm时也保持所述的混合离合器/齿轮齿数比，以提供更大的燃油经济性且减小过量的转矩被传输至处于较差路况中的驱动系。

上述的这些例子显示了利用本发明的系统和方法实现的几种不同策略。用于确定每个多离合器/齿轮齿数比组合的转矩传输能力的所述控制标准可加以选择，以提供单个的有效转矩/齿轮齿数比曲线，例如，在图5a-5c所示的曲线之一。

特定车辆操作状态选择了另一种方法来提供产生多个有效转矩/齿轮齿数比曲线的控制标准。例如，根据车辆负荷状况、燃油经济性指示、驱动类型等，而制定控制标准来使控制系统可在图5a—5c所示例子的有效转矩/齿轮齿数比曲线之间进行改变。通过对车辆负荷、轮速、发动机转速、传动输出等的传感器数据进行分析则可确定特定曲线的选择。

本发明的另一方面是，允许车辆操作者选择一种优选的有效转矩/齿轮齿数比曲线，即“运动式”模式、高转矩“越野”运行模式，或有效燃油“经济性”运行模式。在另一方面中，操作者被允许对有效转矩/齿轮齿数比曲线作出初步选择。然后根据预先选择的发动机转速范围、轮速、转矩输出或其它标准而将所述曲线与最优的曲线进行比较。当传感器数据显示出车辆是在预定的曲线之外运行时，那么控制系统就执行有效的齿轮齿数比，以帮助车辆运行回复至理想的曲线中。

在另一种应用中，提供给控制系统的控制标准包括例如一个相应于特定的气门状态的以预期车速为基础的预期性能模式，或者以发动机转速和齿轮齿数比值为基础的加速度率。控制系统利用传感器数据中的变化来预计或设计适用于特定车辆运行状况的最优离合器混合/有效齿轮齿数比标准。当传感器数据与所期望的状况或模式相偏离时，所述系统将为已变化的系统提供最优的有效齿轮齿数比。

同样，通过利用考虑了车轮转数、发动机和离合器温度的模式，该控制系统可预计或反应路况的变化或其他运行状况，并在操作者对改变的状况作出反应之前，执行适当的离合器混合输入和恢复车轮的牵引所需的有效转矩/齿轮齿数比。

图6—图8所示的时间与传输至驱动系的发动机和传动系统输入速度对比图也显示了本发明的系统和方法的优势。这些附图中由线264指示了在模拟的车辆发动过程中，发动机转速在约2000rpm时起动25秒所产生的变化。这些附图还显示了由线266反映的用不同的齿轮齿数比组合传输至驱动系的增大的传动转速。线266的斜率及其最大值(与发动机转速线264相交迭)反映了在特定气门/发动机转速状态下的齿轮齿数比时的最大车速。

这种模拟状况假定车重为4500磅；轴比为3.42；轮胎尺寸为650转/英里；发动机起动速度为2000rpm，所代表的气门开度为25％。该模拟状况还假定齿轮传动比为5.31(第一齿轮)、3.35(第二齿轮)、2.16(第三齿轮)、1.41(第四齿轮)；齿轮差速比为5.2、3.25、2.16、1.43。

图6显示了一种典型的现有策略，其中，在第一齿轮中起动，当传动输出与发动机转速同步时，即由线266指示的传动输出与发动机转速线264相交叉时，从第一齿轮转换至第二齿轮。如图6所示，发动机转速264迅速增大，传动输出264与增大的发动机转速快速同步。其结果是在五秒之前至少进行两次转换，且发动机转速在第一个五秒中至少出现两次明显的增大和减小。

图7显示了第二种现有策略，其中，在第二齿轮中进行起动。在该策略中存在较少的转换，但发动机转速保持在较低的水平上，传动输出速度直到在5秒钟结束时才接近发动机转速，发动机转速和传动输出速度直到在约5秒时才接近图6所示的水平。

图8显示了本发明的系统和方法的一种应用。在该例子中，在起动时利用了两个离合器系统的输出，即与第一齿轮相啮合的第一系统及与第二齿轮相结合的第二系统的输出。传动输出266即车辆加速度的增大比图7中更为显著地快，且在5秒钟之前就达到其最大水平。

在图9所示的表格中也反映了本发明的系统和方法的优势。利用从图6至图8的模拟状态所收集的数据，与现有技术中的两种方法相比，本发明的混合转矩/齿轮齿数比策略产生了更快的加速，即从停止状态至20英里/小时。这是只通过一次转换来实现的，而图6所示的方法需要进行两次转换。在利用第二齿轮起动过程中，该方法比图7中的所示的方法要快16％。

与图6和图7所示的方法相比，图8中所示的本发明方法达到20英里/小时使用的燃油更少。与图7所示的方法相比，混合转矩/齿轮齿数比方法可将燃油消耗减小15％。在模拟的起动过程中也可得到类似的达到100英尺所用的时间数据和燃油数据。

这样，本发明利用与多齿轮齿数比相啮合的多离合器系统，以及离合器的选择啮合，向驱动系提供了一个变化的混合转矩/齿轮齿数比输出，从而提供了一种灵活的离合传动系统，这种离合传动系统在驱动性能、燃油经济性和其他运行标准方面具有优势。本发明还可进一步适用于多种车辆起动和运行状态、所需的参数和运行策略。

上面通过优选材料和状况的特殊可描述例子对本发明进行了描述，但应认识到本发明并不仅限于此。在本发明的范围内所作的所有变更、变化和类似情况均认为落在附加权利要求所限定的范围内。

Claims (17)

1.一种供被驱动组件所用的离合器系统，该离合器系统响应外界的激励，该系统包括：

多个独立运行且可反向啮合的离合摩擦组件，用于将来自转矩输入源的转矩传输至与驱动系工作联系的多个齿轮传动比元件，该系统还包括与第一和第二齿轮传动比元件工作联系的一个第一摩擦组件和一个第二摩擦组件；所述齿轮传动比元件被配置成使各个摩擦组件所传输的转矩相结合，从而给驱动系提供一个有效的齿轮齿数比输出；

各个摩擦组件与一个控制系统相通信，该控制系统配置成发出信号通知通过每个摩擦组件将一定量的转矩同时传输至相关联的齿轮传动比元件，足以响应外部激励而在由第一和第二齿轮传动比元件确定的齿轮传动比的范围内产生传输至所述驱动系的一个有效齿轮齿数比输出，所述有效的齿轮齿数比输出是来自转矩输入源的转矩与传输至所述驱动系的转矩的比值。

2.根据权利要求1所述的离合器系统，其特征在于，所述被驱动组件是一个自动系统，所述控制系统与提供外部激励的一个或多个传感器相通信，所述传感器配置成用于提供表示自动系统状态的数据。

3.根据权利要求2所述的离合器系统，其特征在于，所述控制系统设有具有一个或多个控制标准的可编程处理器，并且与摩擦组件和传感器相通信，该处理器有效地确定并发信号通知通过每个摩擦组件的一定量的转矩传输足以提供一个满足控制标准的有效的齿轮齿数比输出而响应来自传感器的数据。

4.根据权利要求3所述的离合器系统，其特征在于，所述传感器被配置成提供反映下列一项或多项的激励：自动系统的速度；自动系统的加速度；自动系统上的负荷；对摩擦组件输入的转矩；由摩擦组件传输的转矩；至驱动系的齿轮齿数比输出；以及车辆操作者的指令。

5.根据权利要求3所述的离合器系统，其特征在于，所述处理器有效地确定从各个摩擦组件传输的转矩，以保持一个由控制标准所建立的预定加速度率，且调节从各个摩擦组件传输的转矩以提供预定的加速度率响应来自传感器的数据。

6.根据权利要求2所述的离合器系统，其特征在于，每个摩擦组件具有多个可反向啮合的摩擦元件，以将来自转矩输入源的转矩传输至齿轮传动比元件；每个齿轮传动比元件具有一个齿轮系统，该齿轮系统具有与其他齿轮系统的齿轮齿数比不同的齿轮齿数比；输出至驱动系的有效齿轮齿数比由一个输出轴来传输，该输出轴被啮合以接收来自传动齿轮系统的转矩。

7.根据权利要求6所述的离合器系统，其特征在于，自动系统是一辆自动车，并且所述输入的转矩和控制标准利用有效的齿轮齿数比有效地将车辆发动至所需的起动速度，且该有效齿轮齿数比将输入的转矩保持在一个预定的范围内。

8.根据权利要求6所述的离合器系统，其特征在于，自动系统是一辆自动车，并且所述输入的转矩和控制标准利用有效的齿轮齿数比有效地将车辆发动至所需的起动速度，且该有效齿轮齿数比将车辆的轮速保持在一个预定的范围内。

9.根据权利要求6所述的离合器系统，其特征在于，自动系统是一辆自动车，至少一个传感器被配置用来指示驱动系上的负荷，并且所述处理器响应驱动系的负荷有效地调整有效齿轮齿数比，从而在由车辆操作者所选择的加速度率下起动车辆。

10.根据权利要求6所述的离合器系统，其特征在于，每个摩擦组件与一个液体致动系统相通信，该液体致动系统通过应用液体压力来控制每个摩擦组件的啮合，并且致动器配置成接收来自控制系统的控制信号以指示通过每个摩擦组件传输转矩，通过由液体致动器所施加的液体压力来确定由每个摩擦组件传输的转矩量；所述有效齿轮齿数比通过一个输出轴传输至驱动系；

所示处理器具有一个控制信号，用于使第一齿轮传动比元件啮合以接收从第一摩擦组件输出的转矩，所述控制信号还同时使第二齿轮传动比元件啮合以接收来自第二摩擦组件的转矩，传输至输出轴和齿轮齿数比的转矩可有效地提供一个输出轴转速以有效提供一个预定的加速度率。

11.一种响应外部的激励可围绕一个中心轴转动的自动离合系统，包括：

多个盘式叠置件，每个盘式叠置件配置成将来自转矩输入源的转矩传输至一个输出轴；

与每个盘式叠置件相关联的一个压力腔，每个压力腔具有一个液体供应部和一个压力活塞，压力活塞配置成当压力腔受到液体供应的压力时，压力活塞可反向啮合所述盘式叠置件，且对其进行致动以将来自转矩输入的转矩传输至输出轴。

与每个压力活塞相关联的一个平衡腔，平衡腔中有液体供应，平衡腔配置成向所述压力活塞施加一个液体补偿压力，所述液体补偿压力与由离合器组件的转动产生的离心力所引起的第一压力腔中的液体压力相反；

每个平衡腔与一个液体供应部液体通信，所述液体供应部配置成提供辅助液体在较低的流动状态下流至平衡腔的重力，从而有效地保持平衡腔中的液体补偿压力，以补偿由于离心力的作用而引起的第一腔中的液体压力；

每个盘式叠置件与一个控制系统相通信，所述系统配置成发出信号通知一定量的转矩通过每个盘式叠置件同时传输至相关联的齿轮传动比元件；通过每个盘式叠置件所传输的转矩量结合向驱动系产生一个有效的齿轮齿数比输出以响应外部激励，所述有效的齿轮齿数比输出是来自转矩输入源的转矩与传输至所述驱动系的转矩的比值；所述有效的齿轮齿数比处于由齿轮传动比元件所限定的一个范围内。

12.根据权利要求11所述的离合器系统，其特征在于，该离合器系统用于自动车辆，所述控制系统与提供外部激励的一个或多个传感器相通信，所述传感器配置成提供表示自动系统状态的数据；所述控制系统设有一个具有一个或多个控制标准的可编程处理器；

所述处理器与盘式叠置件和传感器相通信，该处理器用于有效地确定和发信号通知通过每个盘式叠置件传输的转矩，足以提供满足控制标准的一个有效的齿轮齿数比输出而响应来自传感器的数据。

13.响应系统的外部激励而对被驱动组件的离合器系统进行操作所用的方法，该方法包括如下步骤；

提供多个可独立运行的离合器摩擦组件，所述离合器摩擦组件可反向啮合，以将来自一个转矩输入源的转矩传输至与一个驱动系工作相关的多个齿轮传动比元件；

提供与第一和第二齿轮传动比元件工作相关的至少一个第一摩擦组件和一个第二摩擦组件；齿轮传动比元件配置成使每个摩擦组件传输的转矩相结合而向驱动系提供一个有效的齿轮齿数比输出，所述有效的齿轮齿数比输出是所述来自一个转矩输入源的转矩与向驱动系输出的转矩的比值；

向每个摩擦组件提供一个控制系统，该控制系统配置成发送信号通知通过每个摩擦组件而将一定量的转矩同时传输至与其相关联的齿轮传动比元件；

响应外部的激励而向每个摩擦组件提供一个信号，来指示通过该结合的组件传输的一定量的转矩，从而在由第一和第二齿轮传动比元件所限定的范围内，向驱动系产生一个有效的齿轮齿数比输出。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，被驱动系统是一种自动系统，控制系统设有提供外部激励的一个或多个传感器，该传感器配置成提供用于表示自动系统状态的数据。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，控制系统设有与摩擦组件和传感器相通信的一个可编程处理器，该处理器具有一个或多个算法和具有控制标准，所述算法可有效地确定通过每个摩擦组件传输的转矩量，足以提供满足所述控制标准的一个有效的输出齿轮齿数比而响应来自传感器的数据，所述控制系统发信号通知所述摩擦组件提供所需的转矩传输。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述算法用于有效地确定从每个摩擦组件所传输的转矩，以维持由控制标准所建立的预定加速度率，并且调节每个摩擦组件所传输的转矩以响应来自传感器的数据而提供预定的加速度率。

17.将车辆发动至预定的轮速所用的方法，该方法包括：

提供一种传动系统，该系统具有多个独立运行的摩擦组件和多个齿轮齿数比元件以将有效的齿轮齿数比提供给一个驱动系，从而对车辆进行加速；

在发动时将传动系统中的一个第一摩擦组件啮合，以将大部分转矩传输至驱动系，所述第一摩擦组件与具有预定齿轮齿数比的一个第一齿轮元件相关联；

在发动时将传动系统中的一个第二摩擦组件啮合，以将小部分转矩传输至驱动系，所述第二摩擦组件与一个第二齿轮元件相关联，该第二齿轮元件的齿轮齿数比小于前述的预定齿轮齿数比；

将转矩的有效的齿轮齿数比传输至驱动系，该齿轮齿数比小于第一齿轮元件的所述预定齿轮齿数比而大于第二齿轮元件的齿轮齿数比；将所述有效的齿轮齿数比加以改变，以在由操作者或控制系统确定的所需速度下对车辆进行加速，

其中所述有效的齿轮齿数比是所述传动系统的输入转矩和/或速度与所述传动系统的输出转矩和/或速度的比值，所述预定齿轮齿数比、所述第一齿轮元件的所述预定齿轮齿数比和所述第二齿轮元件的齿轮齿数比中的齿轮齿数比是齿轮元件的输入转矩和/或速度与齿轮元件的输出转矩和/或速度的比值。

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