ES2206855T3 - Transmisiones de cambio de palanca asistido. - Google Patents
Transmisiones de cambio de palanca asistido.Info
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Abstract
SE PRESENTAN UN SISTEMA DE TRANSMISION PARCIALMENTE AUTOMATIZADO (100) Y UN PROCEDIMIENTO PARA EL CONTROL DEL MISMO. EL SISTEMA COMPRENDE UNA TRANSMISION DE CAMBIO MANUAL (10), PREFERENTEMENTE UNA TRANSMISION COMPUESTA QUE TIENE UNA SECCION AUXILIAR DE SEPARACION Y/O DE ALCANCE (14) Y UNA SECCION PRINCIPAL DE CAMBIO MANUAL (12). LA SECCION MANUAL SE CAMBIA CON UNA PALANCA DE CAMBIO MANUAL (57). EN UNA REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION, LA SECCION AUXILIAR SE CONTROLA A TRAVES DE UN ACCIONADOR DE LA SECCION AUXILIAR (116) BAJO EL CONTROL DE UNA ECU DEL SISTEMA (146). HAY UN DETECTOR (56) DISPUESTO PARA QUE DETECTE LA POSICION DE LA PALANCA DE CAMBIO Y PARA QUE GENERE UNA SEÑAL INDICATIVA DE LA MISMA. SE DETERMINA UN PARAMETRO DE CONTROL QUE TENGA UN VALOR INDICATIVO DE LA VELOCIDAD DE CAMBIO DE LA POSICION DE LA PALANCA DE CAMBIO (D/DT (POSICION DE LA PALANCA)) Y SE UTILIZA COMO PARAMETRO DE CONTROL DEL SISTEMA.
Description
Transmisiones de cambio de palanca asistido.
La presente solicitud está relacionada con las
siguientes solicitudes de patentes, todas cedidas al titular de esta
solicitud, EATON CORPORATION:
- 1)
- EP-A-742393 publicada el 13.11.1996
- CONJUNTO DE CONTROL DEL CAMBIO DEL DIVISOR AUTOMÁTICO Y MANUAL
- 2)
- EP-A-805062 publicada el 5.11.1997
- LÓGICA DE SINCRONIZACIÓN Y DETECCIÓN DEL ACOPLAMIENTO DE ENGRANAJES PARA SISTEMAS DE TRANSMISIONES MECÁNICAS AUTOMÁTICAS
- 3)
- EP-A-805063 publicada el 5.11.1997
- IMPLANTACIÓN DE CAMBIO SEMI-AUTOMÁTICO
- 3)
- EP-A-813985 publicada el 29.12.1997
- CONTROL DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN AUTOMÁTICA CON DETERMINACIÓN DEL MOMENTO DE TORSIÓN CERO DEL VOLANTE DE INERCIA DEL MOTOR.
La presente invención se refiere a sistemas de
transmisión mecánica para vehículos parcialmente automática o
automáticamente asistida, de cambio de palanca. En particular, la
presente invención se refiere a sistemas de transmisión parcialmente
automáticas de cambio de palanca provistos de medios para determinar
la posición y la velocidad del cambio de la posición de la palanca
de cambio manualmente accionada o del selector del cambio y provisto
de un control para controlar el funcionamiento del sistema como una
función de la velocidad del cambio de la posición de la palanca de
cambio.
Los sistemas de transmisión mecánica de cambio de
palanca parcialmente automáticas o asistidas para vehículos son
conocidos en la técnica anterior como se puede ver con referencia a
las patentes americanas US Nº 4,722,248; 4,850,236; 4,593,580;
4,595,986; 5,435,212; 5,582,558 y 5,651,292. Sensores para detectar
la posición de una palanca de cambio en ambas direcciones
"X-X" e "Y-Y", son
conocidos en la técnica anterior, como se puede ver con referencia
al documento US-A-5,743,143 titulado
MECANISMO DE CAMBIO DE LA TRANSMISIÓN Y SENSOR DE POSICIÓN cedida a
EATON CORPORATION titular de esta solicitud, a las patentes
americanas US Nº 4,592,249; 5,428,290; 5,566,579 y 5,578,904 y a la
solicitud de patente publicada del Reino Unido Nº 2,277,784A.
Los sistemas de transmisión mecánica parcialmente
automática provista de cambio automático del divisor y cambio manual
de la sección principal son conocidos en la técnica anterior, como
se puede ver con referencia a la patente americana anteriormente
mencionada US Nº 5,435,212.
Las transmisiones mecánicas compuestas del tipo
de gama, de divisor o de tipo combinado de gama y divisor son muy
conocidas en la técnica anterior como se puede ver con referencia a
las patentes americanas US Nº 3,799,002; 4,754,665; 4,974,468;
5,000,060; 5,370,013 y 5,390,561.
Los sistemas de transmisión mecánica parcialmente
automática que proporcionan asistencia automática, como por ejemplo
un control automático del combustible del motor, para las
transmisiones con cambio de palanca manual son conocidas en la
técnica anterior como se puede ver con referencia a las patentes
americanas US Nº 4,593,580; 5,569,115; 5,571,059; 5,573,477 y
5,582,558 y las anteriormente mencionadas
US-A-5,682,790;
US-A-5,735,771;
EP-A-805063 y
EP-A-813985. Estos sistemas utilizan
controles del suministro de combustible al motor y accionamientos
del cambio de gama y de divisor accionados por una indicación del
conductor de un intento de cambio, permitiendo que una relación de
transmisión antigua se desacople y una nueva relación de transmisión
o relación de transmisión objetivo se acople sin que se requiera que
el conductor manipule el pedal del embrague (requerido sólo para el
arranque y el paro del vehículo) o el pedal del acelerador.
El estado de la técnica se describe en el
documento DE-A-19548799 y forma la
parte precaracterizante de las reivindicaciones 1 y 5. La presente
invención, definida mediante las características de la
reivindicación 1 mejora el funcionamiento de los sistemas de
transmisión manualmente cambiadas asistidas de la técnica anterior
determinando el valor de un parámetro indicativo de una derivada con
respecto al tiempo, tal como la velocidad del cambio de la posición
de la palanca de cambio y controlando el sistema como una función
del valor de ese parámetro. A título de ejemplo, un movimiento
relativamente rápido de la palanca de cambio se puede tomar como una
indicación de un requerimiento o requisito de un cambio de divisor o
de gama automáticamente implantado más agresivo de lo que se
implantaría de otro modo.
Este y otros objetos y ventajas de la presente
invención se harán evidentes a partir de la lectura de la siguiente
descripción de la realización preferida tomada conjuntamente con los
dibujos adjuntos.
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
sistema de transmisión mecánica para vehículos parcialmente
automática que incluye una transmisión de cambio manual mediante
palanca que utiliza el sistema y procedimiento de control de la
presente invención.
Aunque la figura 1 ilustra un sistema en el cual
la presente invención es particularmente útil, la presente invención
también es aplicable a otros tipos de transmisiones de cambio de
palanca automáticamente asistido.
Las figuras 2 y 3 son ilustraciones esquemáticas
de un conjunto de sensor para proporcionar señales indicativas de
las posiciones axial y de giro de un único mecanismo de árbol de
cambio utilizable para cambiar manualmente el sistema de transmisión
ilustrado en la figura 1.
La figura 4 es una ilustración esquemática, en
forma de diagrama de flujo, del control de la presente
invención.
En una realización preferida de la presente
invención, el cambio de velocidades hacia delante de una transmisión
compuesta 10 del tipo combinado de gama y de divisor 10, que
comprende una sección principal 12 acoplada a una sección auxiliar
14, está semiautomáticamente implantado y asistido por el sistema de
transmisión semiautomática 100 del vehículo, ilustrado en la figura
1. La sección principal 12 incluye un árbol de entrada 18, el cual
está funcionalmente acoplado al árbol de accionamiento o cigüeñal
101 del motor del vehículo 102 mediante un embrague maestro 104, y
un árbol de salida 58 de la sección auxiliar 14 está funcionalmente
acoplado, normalmente por medio de un árbol de accionamiento, a las
ruedas motrices del vehículo (no representadas). La transmisión 10
puede ser del tipo descrito en las patentes americanas anteriormente
mencionadas US Nº 5,370,013 y 5,390,561.
Las relaciones de cambio de engranajes
disponibles a partir de la sección principal de la transmisión 12 se
seleccionan manualmente colocando manualmente la palanca de cambio
57 de acuerdo con el modelo de cambio prescrito para acoplar la
relación de transmisión de cambio de engranajes particular deseada
de la sección principal 12. Como se describirá, no se requieren la
manipulación del embrague maestro 104 (excepto cuando se lleva el
vehículo a la condición de reposo o cuando se arranca el vehículo
desde esa condición) ni la sincronización manual. El sistema incluye
medios para señalar un intento de cambio a una relación de
transmisión objetivo y realizará acciones automáticamente para hacer
mínimas o liberar las condiciones de bloqueo del momento de torsión
permitiendo, si se requiere, un cambio más fácil a neutro de la
sección principal desde una relación de transmisión acoplada de la
sección principal y permitir adicionalmente que sean completados
automáticamente y rápidamente cambios de divisor requeridos al hacer
un cambio a neutro. Al detectar una condición de neutro, el sistema
causará que el motor gire a una velocidad substancialmente de
sincronía para acoplar la relación de transmisión objetivo.
El sistema 100 incluye sensores 106 para detectar
la velocidad de rotación del motor (ES), 108 para detectar la
velocidad de rotación del árbol de entrada (IS) y 110 para detectar
la velocidad de rotación del árbol de salida (OS) y proporcionar
señales indicativas de las mismas. Como es conocido, con el embrague
104 acoplado y la transmisión acoplada en una relación de
transmisión conocida, se aplica la siguiente fórmula ES = IS =
OS*GR.
El motor 102 está controlado electrónicamente,
incluyendo un control electrónico 112 que se comunica mediante una
conexión electrónica de datos (DL) que funciona bajo un protocolo
normal industrial, como por ejemplo SAE J1922, SAE J1939, ISO 11898
o similar. La posición del acelerador (demanda del operario) es un
parámetro deseable para seleccionar puntos de cambio y en otras
lógicas de control. Puede estar provisto un sensor de posición del
acelerador 113 diferente o se puede detectar la posición del
acelerador (THL) a partir de la conexión electrónica de datos. El
momento de torsión bruto del motor (T_{EG}) y el momento de
torsión base de fricción del motor (T_{BEF}) están también
disponibles en la conexión electrónica de datos.
La palanca de cambio 57 accionará un mecanismo de
cambio, como por ejemplo un conjunto de alojamiento de la barra de
cambio o un único árbol de cambio, como se ilustra en las patentes
americanas US Nº 4,920,815; 4,974,468 y 5,481,170. Un conjunto de
sensor 56 proporciona una señal indicativa de la posición
"X-X" e "Y-Y" de la
palanca de cambio. Preferiblemente el conjunto de sensor 56
proporcionará una señal o señales continuamente indicativas de la
posición de la palanca de cambio y del mecanismo de cambio.
\newpage
Un pedal manual del embrague 115 controla el
embrague maestro y un sensor 114 proporciona una señal (CL)
indicativa de la condición del embrague de acoplado o de
desacoplado. La condición del embrague se puede determinar también
comparando la velocidad del motor con la velocidad del árbol de
entrada. Un accionamiento de divisor 116 está provisto para accionar
el embrague del divisor 82 de acuerdo con las señales de salida de
mandato. La palanca de cambio 57 tiene una manilla 118 la cual
contiene un conmutador de selección 120 mediante el cual se puede
detectar un intento de cambio del conductor. Una realización
preferida del conmutador de selección 120 incluye un elemento de
balancín el cual está montado de forma articulada para articularlo
para seleccionar un cambio "hacia arriba" o "hacia abajo",
respectivamente. El balancín puede ser desplazado en la dirección de
las flechas y ser liberado entonces para proporcionar un impulso
"arriba" o "abajo" o puede ser desplazado y retenido en
las posiciones "arriba" o "abajo" para conseguir
diferentes resultados de control, como se describirá en detalle más
adelante. El balancín se puede utilizar para proporcionar múltiples
impulsos para requerir un salto del cambio (véase la patente
americana US Nº 4,648,290). Alternativamente, el balancín 120B puede
ser remplazado por un tipo de palanca, de superficies sensibles a la
presión, botones diferentes "arriba" y "abajo" o
similares.
Una unidad de visualización del control del
conductor 124 incluye una representación gráfica del modelo de
cambio de seis posiciones con elementos de visualización que se
pueden iluminar individualmente 126, 128, 130, 132, 134 y 136
representando cada uno de ellos las posiciones de acoplamiento que
se pueden seleccionar. Preferiblemente, cada mitad de los elementos
de visualización del modelo de cambio (esto es 128A y 128B) se
iluminarán individualmente, permitiendo que el visualizador informe
al conductor de la posición de la palanca y del divisor para la
relación de transmisión acoplada y objetivo. En una realización
preferida, la relación de transmisión acoplada está fijamente
iluminada, mientras que la relación de transmisión objetivo está
indicada mediante una luz intermitente.
El sistema incluye una unidad de control 146,
preferiblemente una unidad de control basada en un microprocesador
del tipo ilustrado en las patentes americanas anteriormente
mencionadas US Nº 4,595,986; 4,361,065 y 5,335,566, para recibir
señales de entrada 148 y procesar las mismas de acuerdo con reglas
lógicas previamente determinadas para emitir señales de salida de
mandato 150 a accionamientos del sistema, tales como el
accionamiento de la sección de gama y de divisor 116, el control del
motor 112 y la unidad de visualización 124. Se puede utilizar un
control del sistema 146 distinto, o se puede utilizar la ECU 112 del
motor comunicándose por una conexión electrónica de datos.
Como se muestra en el documento
US-A-5,661,998, el accionamiento del
divisor 116 es, preferiblemente, un dispositivo de tres posiciones,
permitiendo una posición neutra de la sección del divisor que se
puede seleccionar y que se puede mantener. Alternativamente, se
puede proporcionar un "pseudo" neutro del divisor mediante la
desactivación del accionamiento del divisor cuando el embrague del
divisor 80 está en una posición intermedia no acoplada.
En la realización preferida ilustrada, los
cambios dinámicos hacia delante sólo del divisor, distintos de los
cambios más completamente automáticos 9-10 y
10-9 del divisor, tales como los cambios de tercera
a cuarta y de cuarta a tercera, se implantan automáticamente cuando
lo requiere el conductor utilizando el conmutador de selección 120.
A título de ejemplo, suponiendo un accionamiento del divisor de tres
posiciones, al detectar que se requiere un cambio del divisor,
mediante la recepción de una única señal "arriba" cuando está
acoplado en primera, tercera, quinta o séptima o al recibir una
señal "abajo" cuando está acoplada en segunda, cuarta, sexta u
octava, la ECU 146 emitirá mandatos al accionamiento 116 para
desviar el accionamiento hacia neutro y al control del motor 112
para hacer mínimo o frenar el momento de torsión. Esto se puede
conseguir causando que el motor haga oscilar con una pequeña
amplitud alrededor de un valor cero el momento de torsión del
volante de inercia (véase la patente americana anteriormente
mencionada US Nº 4,850,236). En cuanto se detecta el neutro del
divisor, al motor se le manda una velocidad del motor
substancialmente sincronizada para la relación de transmisión
objetivo a la velocidad actual del árbol de salida (ES = IS =
OS*GR_{T} \pm E_{ERROR}). El acoplamiento se temporiza, en
vista de los tiempos de reacción y las velocidades y las
aceleraciones del árbol, para que ocurra justo fuera de
sincronización para evitar que se acople con choque el embrague. El
cambio del divisor automático de este tipo general se ilustra en las
patentes americanas anteriormente mencionadas US Nº 4,722,248 y
5,435,212.
Los cambios más completamente automáticos
9-10 y 10-9 del divisor, se
implantan de la misma manera pero son iniciados por la ECU, no
mediante el conmutador de selección 120, de acuerdo con
programaciones de cambio previamente determinadas.
Las condiciones de acoplada y neutro (no
acoplada) de la transmisión 10 se pueden detectar comparando las
velocidades de rotación del árbol de entrada y del árbol de salida
con relaciones de transmisión conocidas (¿IS/OS = GR_{l \ =1 a 10}
\pm Y?) durante un cierto período de tiempo. Se pueden utilizar
sensores de posición en lugar, o además, de la lógica de la
velocidad del árbol de entrada y del árbol de salida.
Cuando se sincroniza para acoplar una relación de
transmisión objetivo, el motor se dirige a conseguir y a permanecer
en una velocidad aproximadamente de 30 a 100 r/min (preferiblemente
aproximadamente 60 r/min) por encima o por debajo (preferiblemente
por debajo) de la velocidad de sincronización verdadera
(ES_{SINCRO} = (OS x GR_{T}) - 45 r/min) para conseguir un
acoplamiento del embrague de mordazas de buena calidad sin choque.
Para verificar el acoplamiento de la relación de transmisión
objetivo, el sistema comprueba que la velocidad del árbol de entrada
sea igual al producto de la velocidad del árbol de salida por el
valor numérico de la relación de transmisión objetivo, más o menos
aproximadamente de 10 a 30 r/min (IS = (OS*GR_{T}) \pm 20 r/min)
durante un cierto período de tiempo, aproximadamente de 100 a 400
milisegundos.
La lógica anterior permite que las condiciones de
transmisión acoplada y neutra sean determinadas sobre la base de las
velocidades del árbol de entrada y de salida sin detectar el
acoplamiento falso causado por la sincronización del motor para el
acoplamiento de una relación de transmisión objetivo (véase la
patente americana
US-A-5,974,354).
Cuando se requiere una relación de transmisión
par (esto es, cuando está en la relación de transmisión alta del
divisor) y un único cambio hacia arriba, un cambio hacia arriba de
la palanca (con el cambio hacia abajo del divisor) es apropiado y el
sistema, si lo requiere el conductor, ayudará automáticamente a
implantar el mismo. De forma similar, cuando se requiere una
relación de transmisión impar (esto es, cuando está en la relación
de transmisión baja del divisor) y un único cambio hacia abajo, un
cambio hacia abajo de la palanca (con el cambio hacia arriba del
divisor) es apropiado y el sistema, si lo requiere el conductor,
ayudará automáticamente a implantar el mismo. Se indica que en el
sistema 100, los cambios de sólo el divisor pueden ser implantados
automáticamente, mientras los cambios de la palanca, con los cambios
del divisor que le acompañan, requieren la iniciación del conductor
y la manipulación del embrague de mordazas de la sección
principal.
Cuando se requiere un cambio combinado de palanca
y divisor, un único impulso del selector en la dirección apropiada
(en oposición a mantener el balancín en la posición desplazada
apropiada) se considerará simplemente como un requerimiento de un
cambio del divisor apropiado sin ayuda automática y el divisor
estará previamente seleccionado para cambiar a la posición apropiada
del divisor y lo hará cuando el operario cambie manualmente a neutro
o frene el momento de torsión de otro modo. Se le requiere entonces
al conductor que acople la relación de transmisión de la sección
principal apropiada sin intervención por parte del control 148. Esto
es substancialmente idéntico al funcionamiento de una transmisión
del tipo de divisor completamente manual.
Si el conductor desea la ayuda automática para el
cambio combinado palanca y divisor, el elemento de balancín del
selector es desplazado y retenido (durante por lo menos 50
milisegundos hasta 1 segundo) en la posición apropiada para requerir
un cambio hacia arriba o hacia abajo asistido. El control 148, al
recibir un requerimiento de este tipo, causará automáticamente
(durante un período de aproximadamente de 2 a 5 segundos) que el
motor sea alimentado con combustible para que haga oscilar con una
pequeña amplitud alrededor de un valor cero el momento de torsión
del volante de inercia, reduciendo de ese modo o eliminando las
condiciones de bloqueo del momento de torsión y permitiendo al
operario que cambie manualmente fácilmente a neutro la sección
principal (véanse las patentes americanas US Nº 4,850,236 y
5,573,477). El visualizador 124 iluminará de forma estable la
relación de transmisión antigua e indicará de forma intermitente o
de cualquier otro modo la relación de transmisión seleccionada. La
ECU 148 detectará las condiciones de neutro comparando la relación
de la velocidad del árbol de entrada (IS) con respecto a la
velocidad del árbol de salida (OS) a relaciones de transmisión
conocidas. Alternativamente o en combinación, se pueden utilizar
sensores de posición. La lógica determinará la identidad de la
relación de transmisión objetivo GR_{T} como una función directa o
indirecta de la relación de transmisión actual GR_{C} y la
dirección del cambio requerido.
Cuando se detecta el neutro de la sección
principal, el elemento del visualizador que corresponde a la
relación de transmisión desacoplada no se iluminará, el divisor se
hará que automáticamente cambie a la relación de transmisión
apropiada del divisor y se causará automáticamente que el motor
(durante un período de aproximadamente 2-5 segundos)
gire a una velocidad substancialmente sincronizada (ES =
OS*GR_{T}) para acoplar la relación de transmisión objetivo
(GR_{T}), permitiendo al operario que fácilmente utilice
manualmente la palanca de cambio 57 para acoplar la relación de
transmisión indicada de la sección principal. Preferiblemente, se
causará automáticamente que el motor (durante un período de
aproximadamente 2-5 segundos) gire con un
desplazamiento o una oscilación de pequeña amplitud alrededor de la
velocidad de sincronización verdadera (véanse las patentes
americanas US Nº 5,508,916 y 5,582,558). Al detectar el acoplamiento
de la relación de transmisión objetivo, el elemento indicador del
visualizador que corresponde a la relación de transmisión
recientemente acoplada se encenderá de forma estable y el control
del combustible del motor será devuelto al operario. El cambio
asistido combinado de palanca y divisor se consigue sin requerir que
el operario manipule el pedal del embrague 115 o el pedal del
acelerador 113.
Cuando esté en, o después del cambio a, la
posición "A" 136 (esto es, 9/10) la ECU 146 mandará al control
del combustible 112 y al accionamiento del divisor 116 que
seleccionen e implanten automáticamente los cambios apropiados
9-10 y 10-9. El funcionamiento
automático dentro del grupo superior de relaciones de transmisión se
describe en las patentes americanas anteriormente mencionadas US Nº
4,722,248; 4,850,236 y 5,498,195. Los sistemas que incorporan esta
característica son comercializados por Eaton Corporation bajo la
marca comercial "Super 10 Top-2" y por Dana
Corporation bajo la marca comercial
"Automate-2".
Para cambiar fuera de la posición "A" el
operario puede simplemente utilizar el pedal del embrague 115, el
pedal del acelerador 113 y la palanca de cambio 57 para llevar a
cabo un cambio completamente manual a otra relación de transmisión.
Si se requiere un cambio de palanca asistido desde "A" hasta
octava (o a una relación de transmisión inferior), el balancín
selector 120B puede ser retenido en la posición "abajo", lo
cual causará que la ECU 146 mande al control del combustible 112 y
al accionamiento del divisor 116 que asistan el cambio de palanca o
combinado de palanca y divisor desde la relación de transmisión
acoplada "A" (novena o décima) hasta una relación de
transmisión objetivo seleccionada. Impulsos del selector (y
desplazamientos continuados "arriba"), cuando está en la
posición "A", son ignorados por la ECU.
Aunque la realización preferida no tiene un
conmutador de conexión y desconexión del operario para inhabilitar
el sistema, se contempla que esté provisto un modo tolerante al
fallo por lo que el conductor podrá utilizar el selector 120 para
seleccionar cambios del divisor o, si eso no es posible, la
transmisión 10 será accionada como una transmisión de paso ancho,
completamente manual, de cinco velocidades, o por lo menos tres
velocidades (1/2, 3/4 y 5/6) con fines de emergencia o para salir de
la carretera.
En la realización preferida ilustrada de la
presente invención, el suministro de combustible para frenar el
momento de torsión implicará causar que el motor desarrolle un
momento de torsión bruto (T_{EG}), el cual resultará en una
oscilación con una pequeña amplitud alrededor de un valor cero del
momento de torsión del volante de inercia (T_{FW} = 0). Como se
describe en la patente americana anteriormente mencionada US Nº
5,508,916, una técnica de oscilación de pequeña amplitud similar
puede ser utilizada para asegurar el acoplamiento completo de los
elementos del embrague de mordazas asociados a una relación de
transmisión objetivo.
Al completar un cambio y al confirmar el mismo,
el control del suministro de combustible es devuelto al operario. El
pedal del embrague 115 no se pretende que se utilice, excepto para
operaciones de paro del vehículo o de arranque desde el paro. Si el
embrague se desacopla manualmente durante una operación de cambio,
el control del acelerador es inmediatamente devuelto al
operario.
Las figuras 2 y 3 ilustran esquemáticamente un
conjunto de sensor 56 para proporcionar señales indicativas de las
posiciones axial y de giro de un único mecanismo de árbol de cambio
200. Brevemente, el árbol 202 está acoplado en el bloque 204
mediante la palanca de cambio 57 y es girado a una de las tres
posiciones para seleccionar la horquilla de cambio 206 de
"9/10-7/8", la horquilla de cambio 208 de
"5/6-3/4", o la horquilla de cambio 210 de
"1/2-R". El árbol de cambio 202 es desplazado
hacia la derecha o hacia la izquierda desde la posición axialmente
centrada o neutra ("N") del mismo para desplazar una horquilla
de cambio seleccionado para acoplar o desacoplar una relación de
transmisión seleccionada de la sección principal.
El conjunto de sensor de posición 56 comprende
dos bobinas independientes 216 y 236 las cuales proporcionan
señales, tales como la magnitud de la tensión o de la corriente,
indicativas de las posiciones axial y de giro, respectivamente, del
árbol de cambio 202. El extremo ferromagnético 218 del árbol 202 se
extiende variablemente dentro del taladro 214 de la bobina 216
dependiendo de la posición axial del árbol 202, mientras que la
extensión ferromagnética 234 del elemento 235 giratoriamente fijada
al árbol 202 se extenderá variablemente dentro del taladro 238 de la
bobina 236, dependiendo de la posición de giro del árbol de cambio
202. Las señales de las bobinas 216 y 236 se pueden derivar con
respecto al tiempo para determinar los parámetros de control
indicativos de la velocidad de cambio de la posición del árbol 202 y
de la palanca de cambio 57.
La velocidad a la cual el operario mueve la
palanca de cambio (d/dt (posición de la palanca de cambio)) es una
indicación de la urgencia con la cuál él desea que se implante un
cambio. Mientras la lógica del cambio asistido puede tener un modo
normal o de fallo en el que la calidad del cambio es una
consideración importante, si se detecta una urgencia, se puede
implantar un modo de lógica de cambio rápido en el que los cambios
de gama y de divisor sean mandados a condiciones fuera de
sincronización (véase la patente americana anteriormente mencionada
US Nº 5,651,292) y la velocidad del motor para causar un momento de
torsión de la transmisión de cero y para la sincronización para
acoplar una relación de transmisión objetivo es cambiada a una mayor
velocidad. Alternativamente, en sistemas provistos de un
accionamiento controlado por la ECU para controlar el embrague
maestro, el freno del motor (102A) y un freno de entrada (18A), la
velocidad de acoplamiento de estos dispositivos puede variar como
una función de la velocidad del movimiento de la palanca de cambio.
Por lo tanto, la lógica de cambio rápido resultará en un cambio más
rápido pero más tosco (calidad inferior).
La figura 4 es una ilustración esquemática, en
forma de diagrama de flujo, del sistema y procedimiento de control
de la presente invención.
Aunque la presente invención haya sido descrita
con un cierto grado de particularidad, se entenderá que la
descripción de la realización preferida es a título de ejemplo
únicamente y que son posibles numerosos cambios en la forma y en los
detalles sin salirse sin embargo del ámbito de la invención como se
reivindica aquí más adelante.
Claims (8)
1. Sistema de transmisión mecánica para vehículos
parcialmente automática (100) comprendiendo un motor controlado por
el combustible (102), una transmisión mecánica provista de un árbol
de entrada (18) accionado por el motor, un árbol de salida (58) y
una sección de la transmisión cambiada mediante una palanca de
cambio manual (57), un sensor (56) para proporcionar una señal de
entrada indicativa de la posición de la palanca de cambio (57) y una
unidad de control (146) para recibir las señales de entrada que
incluyen dicha señal indicativa de la posición de la palanca de
cambio y procesar las mismas de acuerdo con reglas lógicas
previamente determinadas para emitir señales de salida de mandato a
por lo menos un accionamiento del sistema (116), dichas reglas
lógicas incluyendo reglas efectivas para determinar un valor de un
parámetro de control indicativo de una derivada con respecto al
tiempo de la posición de dicha palanca de cambio, para comparar el
valor de dicho parámetro de control con un valor de referencia
previamente determinado y controlar dicho sistema como una función
del valor de dicho parámetro de control, caracterizado porque
dicho por lo menos un accionamiento es un accionamiento para
controlar el suministro de combustible a dicho motor y dichas reglas
lógicas incluyen un modo de fallo en el que el cambio es mandado
para conseguir calidad del cambio y un modo de cambio rápido en el
que el cambio es mandado para conseguir un cambio más rápido que el
obtenido en el modo de fallo, dichas reglas lógicas efectivas para
causar el funcionamiento en el modo de cambio rápido si el valor de
dicho parámetro de control excede de dicho valor de referencia.
2. El sistema de la reivindicación 1 en el que
dicha transmisión es una transmisión compuesta (10) provista de una
sección auxiliar (14) en serie con dicha sección de la transmisión
cambiada por una palanca de cambio manual (57) y un segundo
accionamiento del sistema es un accionamiento para cambiar dicha
sección auxiliar.
3. El sistema de la reivindicación 1 en el que
dicho sistema incluye un dispositivo (102A ó 18A) para retardar la
velocidad de rotación del árbol de entrada y un segundo
accionamiento del sistema es un accionamiento para controlar dicho
dispositivo.
4. El sistema de la reivindicación 1 en el que
dicho sensor proporciona constantemente una señal indicativa de la
posición de la palanca de cambio.
5. Procedimiento para controlar un sistema de
transmisión mecánica para vehículos parcialmente automática (100)
comprendiendo un motor controlado por el combustible (102), una
transmisión mecánica provista de un árbol de entrada (18) accionado
por el motor, un árbol de salida (58) y una sección de la
transmisión cambiada mediante una palanca de cambio manual (57) y un
sensor (56) para proporcionar una señal de entrada indicativa de la
posición de la palanca de cambio (57) y una unidad de control (146)
para recibir señales de entrada que incluyen dicha señal indicativa
de la posición de la palanca de cambio y procesar las mismas de
acuerdo con reglas lógicas previamente determinadas para emitir
señales de salida de mandato a por lo menos un accionamiento del
sistema (116), dicho procedimiento incluyendo pasos para determinar
un valor de un parámetro de control indicativo de una derivada con
respecto al tiempo de la posición de dicha palanca de cambio, para
comparar el valor de dicho parámetro de control con un valor de
referencia previamente determinado y controlar dicho sistema como
una función del valor de dicho parámetro de control,
caracterizado porque dicho por lo menos un accionamiento es
un accionamiento para controlar el suministro de combustible a dicho
motor y dicho procedimiento incluye un modo de fallo en el que el
cambio es mandado para conseguir calidad del cambio y un modo de
cambio rápido en el que el cambio es mandado para conseguir un
cambio más rápido que el obtenido en el modo de fallo, dichas reglas
lógicas efectivas para causar el funcionamiento en el modo de cambio
rápido si el valor de dicho parámetro de control excede de dicho
valor de referencia.
6. El procedimiento de la reivindicación 5 en el
que dicha transmisión es una transmisión compuesta (10) provista de
una sección auxiliar (14) en serie con dicha sección de la
transmisión cambiada por una palanca de cambio manual (57) y un
segundo accionamiento del sistema es un accionamiento para cambiar
dicha sección auxiliar.
7. El procedimiento de la reivindicación 5 en el
que dicho sistema incluye un dispositivo (102A ó 18A) para retardar
la velocidad de rotación del árbol de entrada y un segundo
accionamiento del sistema es un accionamiento para controlar dicho
dispositivo.
8. El procedimiento de la reivindicación 5 en el
que dicho sensor proporciona constantemente una señal indicativa de
la posición de la palanca de cambio.
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