ES2293204T3 - Procedimiento de acoplamiento de engranajes para una caja de cambios de un vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el acoplamiento de la marcha de arranque en una caja de cambios de un vehículo (16) en un vehículo, particularmente una caja de cambios de un camión, la cual comprende una sección principal de engranajes la cual está provista de un árbol de entrada (20), un árbol primario (22), un árbol secundario (46) y un árbol de la velocidad de marcha atrás (48) y presenta por lo menos un engranaje de desmultiplicación integrado de dos velocidades (50) para baja desmultiplicación y alta desmultiplicación, un engranaje para velocidad ultralenta y preferentemente una sección de engranajes planetarios sincronizados de dos velocidades (24) con una gama de baja velocidad y una gama de alta velocidad, caracterizado porque la sección principal de engranajes adopta la forma de una caja de cambios principal de múltiples velocidades no sincronizada en por lo menos una de sus velocidades, porque el engranaje de desmultiplicación (50) provisto de un engranado sincronizado (52) está controlado mediante un accionamiento de tres posiciones (68) el cual coopera con dicho engranaje de desmultiplicación y el cual puede ser utilizado para colocar el engranaje de desmultiplicación no sólo en las posiciones de baja desmultiplicación y de alta posición sino también en una posición neutra definida, porque cuando el vehículo llega a una parada, el embrague es desacoplado y un selector de la velocidad (10) en el vehículo es desplazado hacia la posición neutra, seguido porque el engranaje de desmultiplicación (50) es conmutado a la posición neutra mientras la caja de cambios principal permanece en alguna otra posición diferente de la neutra, es decir, con una velocidad acoplada, seguido por el acoplamiento del embrague otra vez, y porque en el siguiente arranque posterior el embrague es desacoplado y se aplica una posición del engranaje de desmultiplicación deseada accionando el accionamiento de tres posiciones (68), con la utilización del engranado sincronizado (52) del engranaje de desmultiplicación (50) para frenar el árbol de entrada de la caja de cambios (20) y un disco de embrague (28) conectado al árbol de entrada de la caja de cambios (20), haciendo posible de ese modo que inmediatamente después de este frenado, el engranaje de desmultiplicación (50) sea acoplado con el árbol secundario inmóvil.
Description
Procedimiento de acoplamiento de engranajes para
una caja de cambios de un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el acoplamiento de la marcha de arranque en una
caja de cambios de un vehículo, particularmente una caja de cambios
de un camión de la clase indicada en el preámbulo de la
reivindicación 1.
La clase de caja de cambios del vehículo a la
que se refiere este documento tiene, en su forma convencional, una
sección principal de engranajes con engranajes de desmultiplicación
incorporados (para una división baja y una división alta
respectivamente), engranajes de reducción de la velocidad y una
sección de engranajes planetarios sincronizados (para la gama baja
y la gama alta). La sección principal de engranajes generalmente
comprende un árbol de entrada (accionado por el motor del vehículo a
través de un embrague) con el engranaje de desmultiplicación baja,
un árbol primario (coaxial con el árbol de entrada) con el engranaje
de desmultiplicación alta y las ruedas de engranajes requeridas
para el número relevante de cambios de velocidades básicos (por
ejemplo, tres), un árbol del cambio de velocidades con las ruedas de
engranajes para las posiciones de división baja y de división alta
respectivamente, ruedas de engranajes para otras relaciones de
engrane y, de una manera convencional, un árbol de la velocidad de
marcha atrás con la rueda del engranaje de marcha atrás.
Son conocidos ya los sistemas de control por
ordenador para cajas de cambios en transmisiones de camiones. Un
ejemplo que se puede citar de un sistema de control de este tipo es
el "Opticruise" de Scania el cual permite cambios de
velocidades automáticos pero también permite cambios de velocidades
manuales cuando lo desee el conductor. En una transmisión provista
de este sistema de control conocido de la caja de cambios, los
componentes normales se pueden utilizar tanto para el embrague como
para la caja de cambios básica (la caja de cambios principal).
El sistema de control Opticruise se basa en un
control combinado por ordenador del motor y de la caja de cambios y
el conductor sólo necesita utilizar el embrague cuando arranca el
vehículo para el movimiento desde el estado estacionario o para una
maniobra de precisión (la denominada incorporación) y cuando se
tiene que frenar el vehículo hasta el estado estacionario. Para que
de este modo el control por ordenador de un motor sea posible, el
motor necesita estar provisto de un sistema de inyección del
combustible eléctricamente controlado.
Cuando el conductor ha arrancado el motor y ha
puesto el vehículo en movimiento mediante una operación convencional
del pedal del embrague, los cambios de velocidades continuamente
progresivos hacia arriba (y los subsiguientes cambios de
velocidades hacia abajo) son conducidos automáticamente por el
sistema, en cada cambio de velocidades, adaptando la velocidad del
motor y de la caja de cambios sin utilización en absoluto del
embrague (esto es, sin el desacoplamiento del embrague) o de
engranados sincronizados. Por lo tanto, el conductor no necesita
utilizar el embrague otra vez hasta inmediatamente antes de frenar
el vehículo para estacionarlo. En cada cambio de velocidades, la
velocidad del motor está regulada de tal forma que las velocidades
del árbol de entrada y el árbol de salida de la caja de cambios
coincidan con respecto al engranaje particular que está siendo
acoplado. Cuando se ha cumplido esto, se efectúa y se completa el
cambio de velocidades.
Características de funcionamiento óptimas
(cambios de velocidades suaves y exactos, economía óptima del
combustible, bajo nivel de ruido, etc.) para el vehículo y el menor
desgaste posible de la transmisión se consiguen mediante diversos
sistemas de control del vehículo (tales como el control del motor
EDC, el sistema antipivotamiento TC, sistema de frenos antibloqueo
ABS, Opticruise y, cuando sea aplicable, cualquier retardador) que
están diseñados para la comunicación mutua. Mientras el vehículo
está en movimiento, los cambios de velocidades normalmente se
efectúan mediante el Opticruise utilizando el EDC para controlar el
motor a una velocidad sincronizada para el engranaje que se tiene
que acoplar a continuación, lo cual por lo tanto tiene lugar sin que
el conductor utilice el pedal del embrague. Tanto la velocidad del
motor como su momento de torsión se ajustan por lo tanto al nivel
que se requiere para un funcionamiento óptimo de la caja de cambios.
Los cambios de velocidades por lo tanto se efectúan a una velocidad
sincronizada, lo cual significa que las fuerzas requeridas para el
cambio de velocidades serán pequeñas.
Las cajas de cambios de los camiones con un gran
número de velocidades (por ejemplo, cajas de velocidades con 14
velocidades y 16 velocidades) ya son conocidas. Tales cajas de
velocidades constituyen diseños de múltiples grupos.
La parte introductoria de la memoria de la
patente US nº 6.196.944 proporciona una breve descripción de cómo
se puede combinar una sección principal de engranajes de múltiples
velocidades con una sección de engranajes de desmultiplicación de
avance o una sección de engranajes de gama de marcha atrás.
Un manual publicado por la compañía Robert Bosch
GmbH con el título "Manual del automóvil", tercera edición
(1993), en la página 544 se refiere a un ejemplo de una transmisión
de camión de 16 velocidades en la que la sección principal de
engranajes sincronizados está combinada tanto con una sección de
engranajes de desmultiplicación como con una sección de engranajes
de gama, según el preámbulo de la reivindicación 1.
Puesto que con una caja de cambios
semiautomática del tipo anteriormente mencionado "Opticruise"
es una práctica común no utilizar el engranado sincronizado en la
sección principal de engranajes mientras el vehículo está en
movimiento, por supuesto sería particularmente deseable desde el
punto de vista del diseño y de los costes poder eliminar totalmente
o por lo menos en parte la necesidad de estos dispositivos de
engranado sincronizado. Sin embargo, esta simplificación deseable
no se puede aplicar sin dificultad adicional, puesto que la
utilización de una caja de cambios principal totalmente (o
parcialmente) no sincronizados inevitablemente comporta problemas,
particularmente cuando se engrane la marcha de arranque, puesto que
el árbol del cambio de velocidades gira entonces, causando
problemas de lo que es conocido como "rascado" durante el
acoplamiento de los engranajes.
Un objetivo principal de la presente invención
es por lo tanto proponer un procedimiento novedoso para un
acoplamiento rápido de la marcha de arranque el cual haga posible
utilizar una caja de cambios principal completamente (o
parcialmente) no sincronizados sin el riesgo del rascado en el
acoplamiento de los engranajes.
Un objetivo adicional es hacer posibles los
cambios de los engranajes de desmultiplicación sin tener que estar
precedidos por la colocación de la caja de cambios principal en una
posición neutra.
Los objetivos anteriormente mencionados se
alcanzan según la invención aplicando un procedimiento el cual está
adaptado para el acoplamiento de la marcha de arranque y el cual
comporta la adopción de las medidas indicadas en la parte
caracterizante de la reivindicación 1.
Las características que principalmente
distinguen el procedimiento novedoso según la invención son que en
una caja de cambios principal de múltiples velocidades cuyos
engranajes no están sincronizados, uno o más de sus engranajes se
utiliza como la sección principal de engranajes y que los engranajes
de desmultiplicación provistos con engranado sincronizado están
controlados mediante un accionamiento de tres posiciones el cual
coopera con el engranaje de desmultiplicación y por medio del cual
los engranajes de desmultiplicación no sólo se pueden ajustar en
una posición de división baja o de división alta, sino también en
una posición definida neutra. Cuando se para el vehículo, el
embrague se desacopla (es decir, el pedal del embrague se presiona
en el caso de un embrague de tipo manual) y el selector de
velocidades del vehículo se coloca en posición neutra, conmutando
de ese modo el engranaje de desmultiplicación a la posición neutra
mientras la caja de cambios principal se mantiene en alguna otra
posición diferente de la neutra, esto es, con una velocidad
acoplada. Esto significa que no sólo el árbol del cambio de
velocidades estará inmóvil sino también las ruedas en
funcionamiento. Cuando el vehículo se pone en movimiento a
continuación, el embrague se desacopla y se aplica la posición
deseada del engranaje de desmultiplicación (baja desmultiplicación o
alta desmultiplicación) accionando el accionamiento de tres
posiciones, utilizando el engranado sincronizado de los engranajes
de desmultiplicación para frenar el árbol de entrada de la caja de
cambios y un disco de embrague conectado al último. El árbol del
cambio de velocidades quedará inmóvil. Una vez ha tenido lugar este
frenado del árbol de entrada, el engranaje de desmultiplicación
puede ser acoplado con el árbol del cambio de velocidades
inmóvil.
inmóvil.
El hecho de que el engranado sincronizado del
engranaje de desmultiplicación se utilice para el frenado del árbol
de entrada y el disco de embrague, hace posible por lo tanto
prescindir del engranado sincronizado respectivo en la caja de
cambios principal (excepto el engranado sincronizado del engranaje
de desmultiplicación) sin que comporte problemas de rascado en el
acoplamiento de los engranajes. Además, el engranaje de marcha atrás
también puede ser acoplado más rápidamente sin rascado. El
engranado sincronizado del engranaje de desmultiplicación es
necesario en todas las situaciones para las que sea posible cambiar
el engranaje de desmultiplicación y la caja del cambio de
velocidades principal en paralelo.
El engranaje también se puede acoplar más
rápidamente porque el momento de inercia de la masa, debido a las
piezas que giran, se reduce al estar ya inmóvil el árbol del cambio
de velocidades y las ruedas en funcionamiento. En las cajas de
cambios no sincronizadas, el problema del giro del árbol secundario,
cuando el engranaje de la marcha de arranque se tiene que acoplar,
tradicionalmente ha sido resuelto proporcionando un freno especial
del árbol del cambio de velocidades. La necesidad de un freno
especial del árbol del cambio de velocidades de este tipo, lo cual
complica el trabajo de diseño y resulta caro, por supuesto se
elimina completamente si el árbol del cambio de velocidades está ya
inmóvil y se utiliza el engranado sincronizado del engranaje de
desmultiplicación para frenar el árbol de entrada y el disco de
freno asociado.
Si el conductor desea conmutar a una marcha de
arranque diferente, esto se puede hacer inmediatamente antes de que
el engranado sincronizado del engranaje de desmultiplicación haya
frenado el disco de embrague. Esto también se puede conseguir sin
el desacoplamiento del embrague (es decir, sin presionar el pedal
del embrague). Si la conmutación de la marcha de arranque se
efectúa con el embrague presionado después de que haya sido
aplicado el engranaje de desmultiplicación, esto tiene lugar
directamente en la caja de cambios principal de la misma manera que
con la ayuda del sistema de control Opticruise anteriormente
mencionado. El hecho de que el procedimiento novedoso haga posible
utilizar una caja de cambios principal completamente no
sincronizada, o una caja de cambios principal con sólo uno o, por
ejemplo, dos dispositivos de sincronización, elimina todos (o
ciertos) dispositivos de engranado sincronizado los cuales complican
el trabajo de diseño, ocupan espacio e incrementan los costes.
Ejemplos de componentes de engranado sincronizado los cuales, por lo
tanto, se hacen innecesarios incluyen los anillos de sincronización
(conos de engranado sincronizado, conos de retención y conos
medios) con sus elementos de retención asociados.
Para ejemplarizar la simplificación del diseño
conseguida mediante la posibilidad de que una caja de cambios
sincronizada convencional sea sustituida por una caja de cambios
completamente no sincronizadas, la comparación simple que sigue
continuación puede ser ilustrativa.
En una caja de cambios sincronizada ordinaria de
un vehículo se puede dar el caso por ejemplo de que un dispositivo
de engranado sincronizado situado entre un par de ruedas en
funcionamiento situadas juntas cerca de un árbol primario comprende
principalmente un manguito de sincronización el cual está conectado,
para el giro conjunto con el mismo, al árbol y el cual comprende un
transportador en forma de un cubo de sincronización el cual está
fijado al árbol y provisto de un tambor de sincronización que se
puede desplazar axialmente y un cono de engranado sincronizado
provisto de dientes y conectados, para el giro conjunto con la
misma, a la respectiva rueda en funcionamiento adyacente y un cono
de retención dispuesto entre el cubo y el cono del engranado
sincronizado. Un denominado engranado sincronizado único de esta
clase general requiere por lo tanto en cada rueda en funcionamiento
adyacente tanto un cono de engranado sincronizado como un cono de
retención, esto es, cada rueda en funcionamiento requiere dos
elementos de sincronización anulares con superficies de fricción
cónicas. Un denominado engranado sincronizado doble requiere además
un cono medio y un cono interior.
Por el contrario, en una caja de cambios por lo
demás equivalente pero no sincronizada entre las dos ruedas en
funcionamiento situadas juntas cerca existe un manguito de cambio de
velocidades no sincronizadas conectado, para el giro conjunto con
el mismo, al árbol y que comprende un cubo transportador simple el
cual está fijado al árbol y está provisto de un manguito de cambio
que se puede desplazar axialmente y un disco de embrague provisto
de dientes de bloqueo y conectado, para el giro conjunto con la
misma, a la respectiva rueda en funcionamiento adyacente. En una
caja de cambios no sincronizada no existe por lo tanto la necesidad
de que cada rueda en funcionamiento que se pueda acoplar disponga
de elementos de sincronización (anillos de sincronización) con
superficies de fricción cónicas, lo cual significa, para la caja de
cambios completa (comparada con la correspondiente caja de cambios
sincronizada), una simplificación del diseño muy considerable lo
cual conduce a un requisito de un menor espacio y a un peso
inferior y por lo tanto a un ahorro significante en los costes.
También reduce la cantidad de la fuerza de accionamiento necesaria,
haciendo posible de ese modo utilizar accionamientos más simples y
menos caros.
Desarrollos adicionales más avanzados de un
procedimiento según la invención también están indicados mediante
las reivindicaciones subordinadas.
Por lo tanto, es preferible utilizar como la
sección principal de engranajes una caja de cambios principal que
sea no sincronizada para todas sus velocidades. En ciertos casos,
puede ser ventajoso el acoplamiento automático de una marcha de
arranque previamente programada simultáneamente con que el vehículo
llegue a una parada. Una marcha de arranque previamente acoplada de
este tipo permite que el arranque siguiente sea efectuado muy
rápidamente. El procedimiento para el acoplamiento de la marcha de
arranque sin rascado se puede aplicar tanto a vehículos con un
embrague normal manualmente accionado como a vehículos provistos de
un embrague automático.
La invención se ilustrará a continuación
haciendo referencia a la versión expuesta esquemáticamente de las
piezas de una caja de cambios de un camión con el sistema de control
por ordenador asociado, principalmente basado sobre el
procedimiento de acoplamiento de la marcha de arranque según la
inversión.
Los dibujos son como sigue a continuación:
la figura 1 expone esquemáticamente medios de
control en una cabina de un camión, un sistema de control por
ordenador asociado y un motor del camión controlado mediante el
último, con la caja de cambios asociada;
la figura 2 expone una sección longitudinal a
través de la sección principal de engranajes de la caja de cambios;
y
la figura 3 expone muy esquemáticamente un
sistema para el control de un accionamiento de tres posiciones
mediante el cual está controlado el engranaje de desmultiplicación
de la sección principal de engranajes.
La parte superior de la figura 1 expone un área
de la estación de trabajo del conductor en la cabina de un camión.
Unicamente los medios de control expuestos son de interés principal
para comprender el modo de funcionamiento según la presente
invención. En éstos debe ser mencionado en particular el pedal del
embrague 2, el pedal del freno 4, el pedal del acelerador 6, el
indicador de la velocidad 8 con el visualizador de caracteres, el
selector de velocidades 10 y el selector del programa 12 para
seleccionar el modo normal o en cuesta.
El vehículo de carga correspondiente está
provisto de un sistema de control por ordenador 14 para el control
del motor primario del vehículo 18 y su caja de cambios 16, el cual
se expone aquí junto con el motor del vehículo 18, el cual puede
ser un motor diesel. El sistema de control 14 por ejemplo puede ser
de un tipo aproximadamente igual al "Opticruise" de Scania. En
el área del motor y la caja de cambios el árbol de entrada de la
caja de cambios 16 está indicado mediante la referencia 20, el árbol
primario de la caja de cambios por la referencia 22 y un árbol de
salida (desde una sección de los engranajes planetarios 24
accionados por el árbol primario 22) mediante la referencia 26. Un
disco de embrague conectado al árbol de entrada de la caja de
cambios 20 está indicado mediante la referencia 28. El disco de
embrague forma parte del embrague, por lo demás no expuesto,
accionado por el conductor a través del pedal del embrague 2.
Las flechas, por una parte, entre los pedales 2,
4, 6, el indicador 8 y los selectores 10, 12 y, por otra parte, la
zona superior 14' del sistema de control 14 representan trayectorias
de señales desde los sensores coordinados con estos conjuntos
2-12. El sistema de control 14 tiene también
conectados al mismo conjuntos adicionales, los más relevantes de
los cuales en este contexto son quizás el conjunto retardador 30, el
conjunto EDC 32, el freno de escape 34 y el conjunto ABS/TC 36.
Entre el sistema de control 14 y la caja de cambios 16 existen
también las respectivas trayectorias de señal 38, 40, 42 y 44 para
la velocidad del motor, el accionamiento de cambio de velocidades,
el conocimiento y la supervisión de los movimientos del cambio de
velocidades y la velocidad del árbol de salida 26.
Haciendo referencia a la figura 2, la cual
expone la caja de cambios 16 a una escala mayor, la sección
principal de engranajes de la caja de cambios comprende no sólo el
árbol de entrada 20 y el árbol primario 22 sino también un árbol
del cambio de velocidades 46 y un árbol de la velocidad de marcha
atrás 48. La sección principal de engranajes adicionalmente
comprende un engranaje de desmultiplicación de dos velocidades 50
con el dispositivo de engranado sincronizado asociado 52. En el
lado de salida, la sección principal de engranajes está provista de
una sección de engranajes planetarios de dos velocidades 24 de la
cual, por motivos de simplicidad, la figura 2 expone únicamente la
rueda central 54 en el extremo posterior del árbol primario 22.
Además, la sección principal de engranajes comprende en una manera
convencional una serie de ruedas en funcionamiento (para los
diversos cambios de velocidades) sobre el árbol primario 22 y una
serie de ruedas de engranajes sobre el árbol secundario 46.
Para el acoplamiento de las ruedas en
funcionamiento deseadas con el árbol primario (para conseguir una
relación de transmisión deseada, es decir la "velocidad"
deseada) el árbol primario también tiene sobre él mismo sus
dispositivos de engranado sincronizado o dispositivos de embrague
puro sin capacidad de sincronización, tales como aquellos indicados
mediante las referencias 56 y 58 en la figura 2. Según el principio
básico del procedimiento de acoplamiento de la marcha de arranque
de la presente invención, lo que se utiliza como la sección
principal de engranajes es una caja de cambios principal de
múltiples velocidades la cual no es sincronizada en por lo menos
una de sus velocidades, preferentemente en todas (o en una
multiplicidad) de las velocidades.
El engranaje de desmultiplicación 50 comprende
una rueda dentada de baja desmultiplicación 60 sostenida sobre el
árbol 20 mediante rodamientos de agujas, el dispositivo de
engranados sincronizado 52, una rueda dentada de alta
desmultiplicación 62 sostenida sobre el árbol primario 22 mediante
rodamientos de rodillos y las ruedas dentadas de baja
desmultiplicación y de alta desmultiplicación 64 y 66
respectivamente sobre el árbol del cambio de velocidades 46. La
conmutación del engranaje de desmultiplicación está controlada
mediante el mismo accionamiento cooperante de tres posiciones 68
(esto es, un elemento de colocación el cual puede ser utilizado
para establecer tres posiciones diferentes) el cual puede ser
utilizado para establecer una posición de baja desmultiplicación,
una posición neutra definida y una posición de alta
desmultiplicación. Cuando el vehículo de carga concerniente llega a
una parada, el embrague es desacoplado por el conductor presionando
el pedal del embrague 2 y el selector de velocidades 10 es
desplazado a su posición neutra, el sistema de control 14 conmuta
el engranaje de desmultiplicación 50 a su posición neutra definida
mientras la caja de cambios principal mantiene una de sus
velocidades (preferentemente la última acoplada) todavía acoplada,
lo cual significa que el árbol del cambio de velocidades 46 y todas
las ruedas en funcionamiento sobre el árbol primario 22 serán
inmovilizadas.
En el siguiente arranque posterior, el embrague
es desacoplado (tanto manualmente por el conductor en un vehículo
con un embrague accionado manualmente, como automáticamente, si el
vehículo está provisto de un embrague automático) y la posición
deseada del engranaje de desmultiplicación (baja desmultiplicación o
alta desmultiplicación) es aplicada por el accionamiento de tres
posiciones 68 al ser colocado en la posición de división
seleccionada por el conductor o instigada por un conjunto de
control. El dispositivo de engranado sincronizado 52 del engranaje
de desmultiplicación 50 por lo tanto será utilizado para el frenado
del árbol de entrada de la caja de cambios 20 y del disco del
embrague 28 conectado al último.
La figura 3 expone esquemáticamente un sistema
de control para controlar el accionamiento de tres posiciones
ejemplificado en este caso por un tipo simple de cilindro de tres
posiciones 68 expuesto aquí en una sección axial longitudinal. Este
cilindro de tres posiciones comprende un alojamiento cilíndrico 70
con paredes extremas 70a y 70b. En el interior del cilindro 68,
está sostenido para el movimiento axial un elemento de transmisión
del movimiento que comprende no sólo un vástago del pistón dispuesto
centralmente 72 el cual sobresale desde el alojamiento 70 a través
de una abertura central en la pared extrema 70a, sino también dos
pistones de disco 74 y 76 sostenidos para el desplazamiento sobre
el vástago del pistón 72. También están unidos al vástago del
pistón cuatro anillos de bloqueo 78, 80, 82 y 84. Los pistones de
disco 74, 76 dividen el alojamiento 70 en tres cámaras, esto es una
cámara de aire de alta desmultiplicación 86, a una cámara de aire de
neutro 88 y una cámara de aire de baja desmultiplicación 90. La
figura 3 muestra el elemento de transmisión del movimiento en una
posición neutra en la que los pistones 74, 76 son empujados hacia
fuera contra casquillos de tope 92 y 94 en el interior de las
paredes extremas 70a y 70b.
\newpage
En la pared de la carcasa del alojamiento 70
existen también tres admisiones de aire comprimido 100, 102 y 104
para el suministro de aire comprimido a las cámaras 86, 88, 90. Cada
admisión de aire comprimido está conectada a través de una tubería
de señal de la presión asociada a un bloque de válvula 106 (que
comprende, por ejemplo, válvulas de solenoide) el cual es
suministrado con aire comprimido a través de una tubería de
alimentación 108 desde una fuente de aire comprimido. El aire
comprimido distribuido desde el bloque de válvulas a las cámaras
86, 88 y 90 está controlado mediante un conjunto de control
preferentemente basado en ordenador 110 el cual puede estar
comprendido o formar parte del sistema de control 14.
Si, por ejemplo, el conjunto de control 110
instiga el suministro de aire comprimido (a través de la admisión
104) a la cámara de aire de baja desmultiplicación 90, el primer
resultado es que el pistón de disco 76 se desplaza hacia la derecha
en el diagrama hasta que es parado por el anillo de bloqueo 82
fijado al vástago del pistón, después de lo cual el movimiento que
continúa hacia la derecha del pistón causa que el vástago del
pistón 72 se desplace hacia la derecha hasta que el movimiento es
detenido por el anillo de bloqueo fijo 80 que se apoya contra el
pistón 74 que a su vez se apoya contra el manguito de tope 92. El
vástago del pistón 72 ha completado de ese modo su desplazamiento
longitudinal (en la dirección del movimiento H) hasta su posición
de acoplamiento de baja desmultiplicación. De forma correspondiente,
el vástago del pistón 72 se pueda hacer que lleve a cabo su
desplazamiento longitudinal (en la dirección V) hasta la posición de
acoplamiento de alta desmultiplicación mediante el correspondiente
suministro de aire comprimido (a través de la admisión 100) a la
cámara de aire de alta desmultiplicación 86.
Cuando el vehículo llega a una parada y, de
acuerdo con ello, el embrague es desacoplado, es posible por lo
tanto también al mismo tiempo, a través de la cooperación de sistema
de control 14, causar el acoplamiento automático de una marcha de
arranque previamente programada en lugar de la velocidad acoplada en
ese momento. Un procedimiento automático de este tipo puede ser
utilizado para asegurar que se crean las mejores condiciones
posibles para permitir que el siguiente arranque posterior sea
efectuado rápidamente.
Claims (6)
1. Procedimiento para el acoplamiento de la
marcha de arranque en una caja de cambios de un vehículo (16) en un
vehículo, particularmente una caja de cambios de un camión, la cual
comprende una sección principal de engranajes la cual está provista
de un árbol de entrada (20), un árbol primario (22), un árbol
secundario (46) y un árbol de la velocidad de marcha atrás (48) y
presenta por lo menos un engranaje de desmultiplicación integrado
de dos velocidades (50) para baja desmultiplicación y alta
desmultiplicación, un engranaje para velocidad ultralenta y
preferentemente una sección de engranajes planetarios sincronizados
de dos velocidades (24) con una gama de baja velocidad y una gama
de alta velocidad, caracterizado
porque la sección principal de engranajes adopta
la forma de una caja de cambios principal de múltiples velocidades
no sincronizada en por lo menos una de sus velocidades,
porque el engranaje de desmultiplicación (50)
provisto de un engranado sincronizado (52) está controlado mediante
un accionamiento de tres posiciones (68) el cual coopera con dicho
engranaje de desmultiplicación y el cual puede ser utilizado para
colocar el engranaje de desmultiplicación no sólo en las posiciones
de baja desmultiplicación y de alta posición sino también en una
posición neutra definida,
porque cuando el vehículo llega a una parada, el
embrague es desacoplado y un selector de la velocidad (10) en el
vehículo es desplazado hacia la posición neutra, seguido porque el
engranaje de desmultiplicación (50) es conmutado a la posición
neutra mientras la caja de cambios principal permanece en alguna
otra posición diferente de la neutra, es decir, con una velocidad
acoplada, seguido por el acoplamiento del embrague otra vez,
y porque en el siguiente arranque posterior el
embrague es desacoplado y se aplica una posición del engranaje de
desmultiplicación deseada accionando el accionamiento de tres
posiciones (68), con la utilización del engranado sincronizado (52)
del engranaje de desmultiplicación (50) para frenar el árbol de
entrada de la caja de cambios (20) y un disco de embrague (28)
conectado al árbol de entrada de la caja de cambios (20), haciendo
posible de ese modo que inmediatamente después de este frenado, el
engranaje de desmultiplicación (50) sea acoplado con el árbol
secundario inmóvil.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la caja de cambios principal la cual no
es sincronizada en dos o más de sus velocidades, preferentemente en
todas sus velocidades, es utilizada como la sección principal de
engranajes.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque cuando el vehículo llega a una parada y
el embrague de acuerdo con ello es desacoplado, entonces una marcha
de arranque previamente programada es acoplada simultáneamente de
forma automática a fin de optimizar la situación con vistas a
permitir que el arranque siguiente posterior sea efectuado tan
rápidamente como sea posible.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el embrague
utilizado es un embrague que puede ser accionado manualmente por el
conductor del vehículo a través de un pedal del embrague (2).
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el embrague
utilizado es un embrague completamente automático.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
accionamiento de tres posiciones (68) utilizado es un elemento de
colocación de tres posiciones del tipo de pistón y cilindro el cual
está controlado mediante una válvula a través del sistema de control
(14) y preferentemente adopta la forma de un cilindro de aire
comprimido controlado por válvula de solenoide.
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