ES2628054T3 - Aparato y método de accionamiento - Google Patents

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ES2628054T3 ES12167227.3T ES12167227T ES2628054T3 ES 2628054 T3 ES2628054 T3 ES 2628054T3 ES 12167227 T ES12167227 T ES 12167227T ES 2628054 T3 ES2628054 T3 ES 2628054T3
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Fernando Villatoro
Marcos Alonso
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Nissan Motor Manufacturing UK Ltd
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Abstract

Aparato de accionamiento (3) para una transmisión manual (1), comprendiendo dicho aparato un mecanismo de cambio de marcha manual que tiene un elemento de entrada que se hace funcionar manualmente (5) dispuesto para que un usuario pueda efectuar selecciones de marchas; y un conjunto accionador (13) para comunicar a un dispositivo selector de marchas (11a-11d) una fuerza de entrada aplicada al elemento de entrada (5); proporcionando el conjunto de accionamiento una conexión mecánica entre el elemento de entrada y el dispositivo selector de marchas; medio impulsor (23) dispuesto para cargar el mecanismo de cambio de marcha manual; y medio de control (25) para controlar el funcionamiento del medio impulsor (23), disponiéndose dicho medio de control (25) para controlar la salida del medio impulsor (23) a fin de controlar la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada (5) cuando un usuario selecciona una marcha; donde el medio de control (25) está dispuesto para hacer funcionar el medio impulsor (23) a fin de proporcionar al menos un movimiento asistido mecánicamente al elemento de entrada (5) y resistencia impulsada al movimiento del elemento de entrada (5), según un algoritmo de control; caracterizado porque: el medio de control (25) está dispuesto para controlar el medio impulsor (23) de tal manera que la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada (5) sea sustancialmente igual para cada cambio de marcha.

Description

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DESCRIPCION
Aparato y metodo de accionamiento
La presente invencion se refiere a un aparato de accionamiento para una transmision manual, en particular, aunque no exclusivamente, para una transmision manual utilizada en un vetuculo. La invencion tambien se refiere a un metodo para seleccionar una marcha en una transmision manual.
En algunos vehfculos con transmision manual, el cambio de marcha experimentado por el conductor es poco atractivo. La cantidad de esfuerzo que necesita el usuario para seleccionar la marcha, al menos en algunas palancas de cambio, hace que el cambio transmita una “sensacion” desagradable. La cantidad de fuerza necesaria para seleccionar una marcha depende de la marcha que se seleccione y de las condiciones operativas del vetuculo, tales como su velocidad. En consecuencia, al seleccionar una marcha, la “sensacion” del cambio puede variar sensiblemente, dandose el caso de que algunos cambios produzcan una sensacion menos atractiva que otros tipos de cambio.
La tendencia a sustituir motores de vetuculo mayores por motores turbosobrealimentados de menor tamano provistos de salidas de par de torsion mayores fomenta el uso de cajas de cambios de menor tamano con embragues inerciales de mayor tamano. Normalmente, es necesario aumentar la capacidad de sincronizacion de la caja de cambios, al tiempo que se reduce el tamano del componente. Esto suele afectar negativamente a la sensacion del cambio que percibe el conductor.
Se conoce un aparato de accionamiento de tecnica anterior para una transmision manual a traves de la patente FR-A-2855109, la cual describe una palanca de cambios que envfa senales electricas a conjuntos de accionador montados en una caja de cambios. Esta disposicion puede hacer que el vetuculo resulte incapaz de seleccionar marchas en caso de fallo electrico.
El documento EP-A-1167837 describe un dispositivo auxiliar de la palanca de cambio para una transmision con conexion mecanica entre la palanca de cambio y el selector de marchas.
En consecuencia, la invencion trata de mitigar al menos uno de los problemas mencionados.
Segun un aspecto de la invencion, se da a conocer un aparato de accionamiento para una transmision manual, comprendiendo dicho aparato un mecanismo de cambio de marcha manual que tiene un elemento de entrada que se hace funcionar manualmente, tal como una palanca de cambio, dispuesta para que un usuario pueda efectuar selecciones de marchas; y un conjunto accionador para comunicar a un dispositivo selector de marchas una fuerza de entrada aplicada al elemento de entrada; proporcionando el conjunto de accionamiento una conexion mecanica entre el elemento de entrada y el dispositivo selector de marchas; medio impulsor dispuesto para cargar el mecanismo de cambio de marcha manual; y medio de control, tal como un medio de control electronico, para controlar el funcionamiento del medio impulsor, disponiendose dicho medio de control para controlar la salida del medio impulsor a fin de controlar la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada cuando un usuario selecciona una marcha; donde el medio de control se dispone para hacer funcionar el medio impulsor a fin de proporcionar al menos un movimiento asistido al elemento de entrada y resistencia impulsada al movimiento del elemento de entrada, segun un algoritmo de control; caracterizado porque el medio de control se dispone para controlar el medio impulsor de tal manera que la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada sea sustancialmente igual para cada cambio de marcha.
La invencion controla la fuerza necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada, y de ese modo controla la “sensacion” que el cambio de marcha transmite al usuario a traves del elemento de entrada. Asf, la “sensacion”del cambio de marcha se afsla, en cierta medida, de las condiciones operativas del vehfculo.
Como el medio de control se dispone para controlar la salida del medio impulsor, de manera que la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada sea sustancialmente igual para cada cambio de marcha, el usuario tiene que aplicar sustancialmente la misma fuerza a la palanca de cambio para cualquier cambio de marcha, tanto si selecciona una marcha baja, como una marcha alta o la marcha atras. Esto proporciona al usuario una experiencia del cambio sustancialmente constante, independientemente de la marcha seleccionada.
El dispositivo selector de marchas esta montado entre un primer elemento de marcha y un segundo elemento de marcha, y puede acoplarse a, y desacoplarse de, los elementos de marcha primero y segundo segun el funcionamiento del elemento de entrada. Los elementos de marcha primero y segundo estan montados giratoriamente en un eje. La disposicion es tal que, cuando el dispositivo selector se acopla al elemento de marcha, el elemento de marcha se bloquea para el giro con el eje. Cuando el elemento de marcha no se selecciona, el elemento de marcha gira en relacion con el eje. Normalmente, el dispositivo selector de marchas comprende un collarm de cambio, por ejemplo un collarm de cambio sincronizado.
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El conjunto accionador proporciona una conexion mecanica entre el elemento de entrada y el dispositivo selector de marchas; y en consecuencia proporciona una via de carga entre ellos.
El movimiento asistido y/o la resistencia impulsada al movimiento del elemento de entrada pueden proporcionarse al elemento de entrada directa o indirectamente a traves del conjunto accionador. El medio de control ajusta la salida del medio impulsor en respuesta al accionamiento del elemento de entrada por el usuario.
Ventajosamente, el aparato puede comprender medios detectores para detectar al menos uno de los parametros siguientes: salida del medio impulsor; posicion axial de parte del dispositivo de cambio de marcha manual; orientacion giratoria de parte del dispositivo de cambio de marcha manual; la fuerza aplicada al conjunto accionador y/o el elemento de entrada; temperatura; velocidad del vehuculo; y la marcha seleccionada en ese momento; y el medio de control se dispone para controlar el funcionamiento del medio impulsor segun la informacion recibida de los medios detectores. Asimismo, el medio de control puede disponerse para que calcule la marcha que se seleccionara a continuacion segun las entradas recibidas de los medios detectores.
Ventajosamente, el conjunto accionador comprende un elemento accionador; y medios detectores se disponen para que detecten la posicion axial y la orientacion rotacional del elemento accionador.
Ventajosamente, el medio de control puede disponerse para que determine la fuerza aplicada al elemento de entrada durante un cambio; y el medio de control tambien se dispone para que determine una fuerza fijada como objetivo que el usuario debera aplicar al elemento de entrada. El medio de control puede disponerse para que calcule la carga que debera aplicarse al elemento de entrada a fin de alcanzar la fuerza fijada como objetivo. El medio de control puede disponerse para que controle la salida del medio impulsor a fin de alcanzar la fuerza fijada como objetivo. El medio impulsor puede disponerse para que cargue el conjunto accionador, y la carga puede comunicarse al elemento de entrada a traves del conjunto accionador. De este modo, el medio de control determina la carga que debe aplicarse al conjunto accionador, y el sentido de la carga, a fin de alcanzar la fuerza fijada como objetivo; y controla el medio impulsor en consecuencia. Ventajosamente, el medio de control se dispone para que determine cuando se alcanza la fuerza fijada como objetivo, por ejemplo desde la salida de los medios detectores.
Ventajosamente, el conjunto accionador puede comprender al menos un elemento accionador provisto de un eje longitudinal, disponiendose el medio impulsor para cargar el elemento accionador a fin de que se desplace en al menos un sentido axial.
Ventajosamente, el conjunto accionador puede comprender al menos una varilla de cambio que lleva montada una horquilla de cambio, donde la varilla de cambio esta conectada de manera operativa al elemento de entrada y se dispone para que comunique la carga entre el elemento de entrada y el dispositivo selector de marchas a traves de la horquilla de cambio. Ventajosamente, el conjunto accionador puede comprender una pluralidad de varillas de cambio. Normalmente, se proporciona una varilla de cambio para cada par de marchas.
Ventajosamente, el conjunto accionador puede comprender una varilla percutora conectada de manera operativa al elemento de entrada y dispuesta para que comunique la carga entre el elemento de entrada y la o cada varilla de cambio, y/o la o cada horquilla de cambio, a traves de una conexion. De este modo, la varilla percutora es un elemento accionador que actua a modo de extension del elemento de entrada para accionar selecciones de marchas. La varilla percutora se dispone para un movimiento axial limitado en respuesta al movimiento de avance y retroceso del elemento de entrada. La varilla percutora se mueve axialmente en respuesta a la seleccion de una marcha por el elemento de entrada. La varilla percutora se dispone para un movimiento rotacional limitado en respuesta al movimiento lateral del elemento de entrada. La varilla percutora rota en torno a su eje longitudinal en respuesta al movimiento del elemento de entrada a lo largo de una lmea neutra que cruza el esquema de cambio. La conexion se dispone para que se acople selectivamente y con efecto transmisor a las varillas de cambio y/o las horquillas de cambio segun la orientacion rotacional de la varilla percutora. Cuando la conexion se acopla con efecto transmisor a una varilla de cambio y/o a una horquilla de cambio, puede transmitirse carga entre un dispositivo selector de marchas asociado y el elemento de entrada.
Ventajosamente, el medio impulsor puede situarse para que impulse al menos una de la varilla percutora, la varilla de cambio, las horquillas de cambio y la conexion. El medio impulsor tambien puede situarse para que impulse el elemento de entrada. El medio impulsor puede comprender al menos un dispositivo motor. Por ejemplo, el dispositivo motor puede comprender un motor lineal o un motor electrico rotativo.
Ventajosamente, el sistema de control comprende un medio de seleccion dispuesto para que el usuario pueda optar entre una pluralidad de modos de cambio. Entonces, la invencion puede proporcionar diferentes niveles de resistencia impulsada o asistencia, mecanica segun la preferencia del conductor. Por ejemplo, es posible disponer el medio de seleccion para que el usuario pueda seleccionar entre los modos de cambio que proporcionan: asistencia/resistencia normal al movimiento del elemento de entrada, asistencia/resistencia elevada al movimiento del elemento de entrada y asistencia/resistencia baja al movimiento del elemento de entrada. El nivel de asistencia/resistencia impulsada para cada cambio se calcula segun el modo de cambio seleccionado. Ventajosamente, el medio de seleccion comprende al menos un dispositivo selector tal como un boton, cuadrante o
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interruptor. De manera adicional o alternativa, el medio de seleccion puede comprender una pantalla tactil que proporciona una interfaz grafica con el medio de control.
En una realizacion preferida, el medio impulsor se dispone para que cargue el conjunto accionador, y la carga se comunica al elemento de entrada a traves del conjunto accionador. Por ejemplo, cuando proporciona asistencia mecanica al elemento de entrada, el medio impulsor aplica una carga al conjunto accionador sustancialmente en el sentido del movimiento del conjunto accionador. Cuando proporciona resistencia al movimiento del elemento de entrada, el medio impulsor aplica una carga al conjunto accionador en un sentido sustancialmente opuesto al sentido del movimiento del conjunto accionador.
Ventajosamente, el medio impulsor se dispone para que impulse al elemento accionador en cualquiera de los dos sentidos axiales. El sentido seleccionado lo determina el medio de control segun el algoritmo de control. Ventajosamente, el elemento accionador puede comprender una varilla percutora. Ventajosamente, el elemento accionador puede comprender una varilla de cambio.
Ventajosamente, el medio impulsor puede comprender un elemento de salida rotativo, y el medio impulsor comprende medios para transformar el movimiento rotacional del elemento de salida en movimiento traslacional del conjunto accionador.
Segun otro aspecto de la invencion, se proporciona un metodo para seleccionar una marcha en una transmision manual, comprendiendo dicho metodo proporcionar un aparato de accionamiento segun cualquiera de los parrafos anteriores, que incluye un mecanismo de cambio de marcha manual que tiene un elemento de entrada que se hace funcionar manualmente para efectuar selecciones de marcha y un conjunto accionador para comunicar a un dispositivo selector de marchas una fuerza de entrada aplicada al elemento de entrada; cargar el mecanismo de cambio de marcha manual utilizando un medio impulsor; y ajustar la salida del medio impulsor a fin de controlar la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada cuando un usuario selecciona una marcha; y que comprende el control del medio impulsor de tal manera que la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada sea sustancialmente la misma para cada cambio de marcha.
Ventajosamente, el metodo puede comprender el calculo de la proxima marcha que se va a seleccionar segun las entradas recibidas del medio detector.
El metodo puede comprender proporcionar aparatos de accionamiento segun cualquier configuracion descrita en este documento.
El metodo puede comprender la determinacion de la fuerza aplicada al elemento de entrada por el usuario.
El metodo puede comprender la estimacion de una fuerza fijada como objetivo para su aplicacion por el usuario al elemento de entrada.
El metodo puede comprender la determinacion de al menos un parametro del vehfculo y el calculo de la fuerza fijada como objetivo segun dicho al menos un parametro del vehfculo. Preferiblemente el metodo comprende la determinacion de una pluralidad de parametros del vehfculo y el calculo de la fuerza fijada como objetivo segun la pluralidad de parametros del vehfculo. El o cada parametro del vehfculo puede obtenerse, por ejemplo, mediante un medio detector. El parametro del vehfculo puede medirse directamente o puede determinarse midiendo otro parametro, y calculando el parametro del vehuculo a partir del parametro medido y de una relacion conocida entre el parametro medido y el parametro deseado del vehfculo.
El metodo puede comprender el calculo del aumento o la disminucion de la fuerza que se necesite para alcanzar la fuerza fijada como objetivo.
El metodo puede comprender el control de la salida del medio impulsor para alcanzar la fuerza fijada como objetivo.
Segun otro aspecto de la invencion, se proporciona una transmision que comprende el aparato de accionamiento segun cualquier configuracion descrita en este documento, y/o adaptada para utilizar un metodo segun cualquier seleccion de etapas descrita en este documento.
Segun otro aspecto de la invencion, se proporciona un tren de transmision para un vehfculo que comprende aparatos segun cualquier configuracion descrita en este documento, y/o adaptado para utilizar un metodo segun cualquier seleccion de etapas descrita en este documento.
Segun otro aspecto de la invencion, se proporciona un vehfculo que comprende aparatos segun cualquier configuracion descrita en este documento, y/o adaptados para utilizar un metodo segun cualquier seleccion de etapas descrita en este documento.
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A continuacion se describira una realizacion de la invencion, unicamente a modo de ejemplo y en relacion con los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 es una representacion esquematica del aparato para accionar una transmision manual segun la invencion;
la figura 2 es una vista en planta de parte de la transmision manual de la figura 1;
la figura 3 es una vista isometrica de parte de la transmision de la figura 1;
la figura 4 muestra una disposicion de ranuras para controlar el movimiento de una palanca de cambio;
las figuras 5a y 5b muestran graficas que comparan el esfuerzo del cambio frente al desplazamiento del pomo del cambio (parte superior de la palanca de cambio) para selecciones de marchas sin asistencia;
la figura 5c muestra una grafica que compara el esfuerzo del cambio frente al desplazamiento del pomo del cambio (parte superior de la palanca de cambio) para cambios de marcha asistidos; y
la figura 6 muestra una grafica que compara el esfuerzo del cambio con el desplazamiento del pomo del cambio (parte superior de la palanca de cambio) para cambios asistidos, en una pluralidad de perfiles de cambio diferentes.
Las figuras 1 a 3 muestran parte de una transmision manual de seis velocidades 1 que comprende un aparato 3 para seleccionar marchas manualmente. En las figuras 1 a 3 se han omitido las marchas y los conjuntos selectores sincronizados para mayor claridad.
El aparato 3 para seleccionar marchas manualmente comprende una palanca de cambio 5, varillas de cambio primera, segunda, tercera y cuarta 7a-d y horquillas de cambio primera, segunda, tercera y cuarta 11a-d. La transmision tambien comprende un sistema impulsor 13 para cargar selectivamente el aparato 3 y seleccionar marchas manualmente, controlando asf la fuerza de entrada que el usuario debe aplicar a la palanca de cambio 5 cuando desea seleccionar una marcha.
La primera horquilla de cambio 11a esta montada en la primera varilla de cambio 7a y se dispone para accionar un primer collarm de cambio sincronizado para engranar selectivamente las marchas 1a y 2a La segunda horquilla de cambio 11b esta montada en la segunda varilla de cambio 7b y se dispone para accionar un segundo collarm de cambio sincronizado y engranar selectivamente las marchas 3a y 4a. La tercera horquilla de cambio 11c esta montada en la tercera varilla de cambio 7c y se dispone para accionar un tercer collarm de cambio sincronizado y engranar selectivamente las marchas 5a y 6a. La cuarta horquilla de cambio 11d esta montada en la cuarta varilla de cambio 7d y se dispone para accionar un cuarto collarm de cambio sincronizado y engranar selectivamente la marcha atras.
La palanca de cambio 5 esta montada de manera pivotante en un soporte 4 y se dispone para desplazarse segun una configuracion ranurada convencional de tipo “H” a fin de seleccionar las marchas 1a a 6a y la marcha atras (consulte la figura 4a). La palanca de cambio 5 se conecta a la varilla percutora 9 mediante un acoplamiento 15. El acoplamiento 15 hace girar la varilla percutora 9 en torno al eje longitudinal de la varilla percutora cuando el usuario desplaza la palanca 5 dentro de una ranura neutra 17 (consulte la figura 4a) y desplaza la varilla percutora 9 axialmente cuando el usuario introduce la palanca 5 en una ranura de marcha 19a-d.
La varilla percutora 9 tiene conexiones impulsoras 21 conectadas a la misma, que estan dispuestas para engranar selectivamente las varillas de cambio 7a-d segun la orientacion rotacional de la varilla percutora 9 y por lo tanto la posicion de la palanca 5.
El desplazamiento de la palanca de cambio 5 dentro de la ranura neutra 17 permite al usuario seleccionar entre las varillas de cambio primera a cuarta 7a-d mediante la alineacion de la palanca 5 con las ranuras de marcha asociadas 19a-d. Por ejemplo, cuando la palanca de cambio 5 se desplaza dentro de la ranura neutra 17 de manera que se alinea con la ranura 1a-?a 19a, esto hace que la varilla percutora 9 haga girar la conexion impulsora 21 y la situe en acoplamiento de transmision con la primera varilla de cambio 7a. Cuando el usuario selecciona la primera marcha desplazando para ello la palanca 5 a lo largo de la ranura 19a, el acoplamiento 15 impulsa la varilla percutora 9 en un primer sentido axial. Esto hace que la conexion impulsora 21 impulse la primera varilla de cambio 7a, la primera horquilla de cambio 11a y el primer collarm de cambio sincronizado para desplazarse en el primer sentido axial hasta que el primer collarm de cambio engrana la 1a marcha. Cuando se selecciona la 2a marcha, el acoplamiento 15 impulsa la varilla percutora 9 en un segundo sentido axial. Esto hace que la conexion impulsora 21 impulse la primera varilla de cambio 7a, la primera horquilla de cambio 11a y el primer collarm de cambio en el segundo sentido axial, hasta que el primer collarm de cambio engrana la 2a marcha.
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La seleccion de las marchas 3a y 4a se logra de manera similar, alineando la palanca de cambio 5 con la ranura 3a-4a 19b. Esto hace que la varilla percutora 9 haga girar la conexion impulsora 21 y la situe en acoplamiento de transmision con la segunda varilla de cambio 7b. La seleccion de las marchas 5a y 6a se logra alineando la palanca de cambio 5 con la ranura 5a-6a 19c. Esto hace que la varilla percutora 9 haga girar la conexion impulsora 21 y la situe en acoplamiento de transmision con la tercera varilla de cambio 7c. La seleccion de la marcha atras se logra alineando la palanca de cambio 5 con la ranura de marcha atras 19d. Esto hace que la varilla percutora 9 haga girar la conexion impulsora 21 y la situe en acoplamiento de transmision con la cuarta varilla de cambio 7d.
En cualquier momento dado, la conexion impulsora 21 solo se acopla con efecto transmisor a una de las varillas de cambio primera a cuarta 7a-d.
El sistema impulsor 13 comprende un motor 23 y una unidad de control electronico (UCE) 25 para controlar el funcionamiento del motor 23. La UCE 25 recibe datos de: un sensor de posicion lineal y angular 27 que controla la posicion axial y la orientacion angular de la varilla percutora 9; un sensor 29 dispuesto para medir la salida del motor, normalmente la velocidad del motor; un sensor de fuerza 31 dispuesto para detectar la carga aplicada por el conductor del vetuculo a la varilla percutora 9 y/o la palanca 5; y procedente de al menos otro detector 33 dispuesto para medir un parametro del vetuculo, tal como velocidad o temperatura del vetuculo, por ejemplo temperatura del motor y/o temperatura dentro de un carter de transmision.
Las senales procedentes del sensor angular 27 permiten que la UCE 25 determine si la palanca de cambio 5 esta alineada con una de las ranuras de marcha 19a-d.
El motor 23 esta conectado a la varilla percutora 9 de tal manera que pueda aplicar una carga a la varilla percutora 9 en al menos un sentido axial. Por ejemplo, el motor 23 puede comprender un motor lineal o el motor 23 puede comprender un motor electrico que comprenda un mecanismo para transformar el movimiento rotativo en movimiento lineal, tal como una disposicion de tipo de pinon y cremallera. Es preferible que el motor 23 se disponga para cargar la varilla percutora 9 en los sentidos axiales primero y segundo.
Cuando el conductor selecciona una marcha, la UCE 25 determina la fuerza aplicada a la varilla percutora 9, y en consecuencia la fuerza aplicada a la palanca de cambio 5, por el conductor, mediante la toma de lecturas procedentes del/de los sensor(es) 31. A continuacion, la UCE 25 calcula el cambio deseado por el conductor en funcion del/de los parametro(s) del vehfculo 33 tal(es) como velocidad del vehfculo y/o velocidad del motor; calcula el esfuerzo necesario para reducir o aumentar el esfuerzo que permita alcanzar el esfuerzo del conductor fijado como objetivo; y controla el funcionamiento del motor 23 para cargar la varilla percutora 9 en el sentido adecuado que permita alcanzar el esfuerzo del conductor fijado como objetivo. De este modo, el motor 23 o bien proporciona mayor resistencia al movimiento de la varilla percutora 9 o bien proporciona movimiento asistido en el sentido del movimiento de la varilla percutora 9 segun el algoritmo de control de la UCE 25. Por consiguiente, cuando el usuario selecciona una marcha, la “sensacion” del cambio la controla la UCE 25. El sensor lineal y angular 27 proporciona informacion de retorno a la UCE 25 en cuanto a la posicion lineal y la orientacion angular de la varilla percutora 9.
De este modo, la UCE 25 controla el funcionamiento del motor 23 para asistir o para amortiguar el movimiento de la varilla percutora 9, controlando asf la sensacion percibida al seleccionar cada marcha. Cuando la palanca de cambio 5 no se halla alineada con una de las ranuras de marcha 19a-d, la UCE 25 se programa para que no haga funcionar el motor 23. Esto impide que el motor 23 intente cargar el aparato 3, cuando no es posible seleccionar una marcha.
La unidad de control electronico 25 esta programada para controlar la salida del motor 23 de tal manera que la sensacion de cada cambio de marcha sea sustancialmente la misma, con independencia de la marcha seleccionada y de las condiciones operativas del vehfculo. Por ejemplo, en las transmisiones manuales de la tecnica anterior, la fuerza necesaria para cambiar la marcha entre marchas bajas puede ser diferente de la fuerza necesaria para cambiar la marcha entre marchas altas. La UCE 25 se dispone normalmente para asistir o resistir el movimiento de la varilla percutora 9, y en consecuencia de la palanca de cambio 5, a fin de proporcionar una sensacion sustancialmente mas constante al seleccionar cualquier marcha, independientemente de la velocidad del motor del vehfculo y/o de la velocidad del vehfculo. De este modo, la invencion establece un aislamiento eficaz entre la sensacion del cambio de marcha y las condiciones operativas del vehfculo, para proporcionar al conductor una experiencia del cambio de marcha sustancialmente constante en todas las selecciones de marchas.
Las figuras 5a a 5c comparan la condicion sin asistencia con la condicion asistida. Por lo general, en la condicion sin asistencia, cada cambio de marcha tiene su propia caractenstica de desplazamiento de fuerzas, mientras que la condicion asistida tiene una sola caractenstica de desplazamiento de fuerzas para cada cambio. Las figuras 5a y 5b muestran la misma accion de cambio de marcha efectuada a diferentes velocidades. La figura 5a muestra un cambio de marcha lento que necesita menos fuerza; mientras que la figura 5b muestra un cambio mas rapido que necesita mas fuerza. El uso de resistencia o asistencia mecanica permite una “sensacion” constante para los cambios lentos y rapidos, como se muestra en la figura 5c.
La figura 5 muestra que la UCE 25 puede programarse con una pluralidad de modos de cambio donde cada modo de cambio proporciona una sensacion de cambio de marcha sustancialmente constante para todas las selecciones
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de marcha efectuadas en ese modo. Sin embargo, cada modo proporciona una sensacion ligeramente distinta al tener su propia caractenstica de desplazamiento de fuerzas. Por ejemplo, en un modo deportivo, el conductor tiene que aplicar una fuerza mayor a la palanca de cambio 5 para seleccionar cada una de las marchas. Cuando selecciona un modo confortable, el conductor tiene que aplicar menos esfuerzo a la palanca de cambio 5 para seleccionar cada marcha. El vetuculo puede comprender un boton, cuadrante o interruptor para permitir la seleccion de diferentes modos por el conductor. Como alternativa, el conductor puede seleccionar los modos a traves de una interfaz de ordenador, tal como una pantalla tactil o un sistema orientado a menus.
Los expertos en este campo apreciaran que la realizacion mencionada admite modificaciones que entran dentro del alcance de la invencion. Por ejemplo, el sistema de control especializado puede disponerse para recibir entradas procedentes de una unidad de control del motor, unidad de control de la transmision o de cualquier otro sistema adecuado del vetuculo, por ejemplo a traves de un bus CAN del vetuculo.
Aunque la invencion se describe en relacion con una transmision de seis velocidades, los expertos en este campo apreciaran que la invencion es aplicable a transmisiones manuales con cualquier numero de relaciones de marchas.
En la realizacion anterior, el sistema impulsor 13 se dispone para actuar sobre la varilla percutora 9 para controlar la fuerza de entrada que el usuario necesita aplicar a la palanca de cambio 5 a fin de seleccionar una marcha. Sin embargo, el sistema impulsor 13 puede disponerse para que actue sobre otras partes del aparato a fin de seleccionar una marcha 3, tal como sobre cada una de las varillas de cambio 7a-d. Por ejemplo, pueden disponerse motores separados para que actuen sobre cada una de las varillas de cambio primera a cuarta 7a-d. De manera adicional o alternativa, el sistema impulsor 13 puede disponerse para que actue sobre las horquillas de cambio 11a- d, la palanca de cambio 5 y/o cualquier otra conexion adecuada entre la palanca de cambio 5 y las horquillas de cambio 11a-d.
En las transmisiones manuales que carecen de varilla percutora 9, el extremo inferior de la palanca de cambio, o bien alguna conexion intermedia, se dispone para engranar selectivamente cada una de las varillas de cambio para desplazarlas segun la posicion operativa de la palanca de cambio. La invencion tambien es aplicable a esta disposicion de la transmision manual, dado que el sistema impulsor puede aplicarse a las varillas de cambio, a la palanca de cambio o a una conexion intermedia, como ya se ha indicado.

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    REIVINDICACIONES
    1. Aparato de accionamiento (3) para una transmision manual (1), comprendiendo dicho aparato
    un mecanismo de cambio de marcha manual que tiene un elemento de entrada que se hace funcionar manualmente (5) dispuesto para que un usuario pueda efectuar selecciones de marchas; y un conjunto accionador (13) para comunicar a un dispositivo selector de marchas (11a-11d) una fuerza de entrada aplicada al elemento de entrada (5); proporcionando el conjunto de accionamiento una conexion mecanica entre el elemento de entrada y el dispositivo selector de marchas;
    medio impulsor (23) dispuesto para cargar el mecanismo de cambio de marcha manual; y
    medio de control (25) para controlar el funcionamiento del medio impulsor (23), disponiendose dicho medio de control (25) para controlar la salida del medio impulsor (23) a fin de controlar la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada (5) cuando un usuario selecciona una marcha;
    donde el medio de control (25) esta dispuesto para hacer funcionar el medio impulsor (23) a fin de proporcionar al menos un movimiento asistido mecanicamente al elemento de entrada (5) y resistencia impulsada al movimiento del elemento de entrada (5), segun un algoritmo de control; caracterizado porque:
    el medio de control (25) esta dispuesto para controlar el medio impulsor (23) de tal manera que la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada (5) sea sustancialmente igual para cada cambio de marcha.
  2. 2. Aparato (3) segun la reivindicacion 1, que comprende medios detectores (27, 29, 31, 33) para detectar al menos uno de los parametros siguientes: salida del medio impulsor (23); posicion axial de parte (9) del mecanismo de cambio de marcha manual; orientacion giratoria de parte (9) del mecanismo de cambio de marcha manual; la fuerza aplicada al elemento de entrada (5) y/o al conjunto accionador (13); temperatura; velocidad del vetuculo; y la marcha seleccionada en ese momento; donde el medio de control (25) esta dispuesto para controlar el funcionamiento del medio impulsor (23) segun la informacion recibida de los medios detectores (27, 29, 31, 33); y donde el medio de control (25) esta dispuesto para que estime la marcha que se seleccionara a continuacion segun las entradas recibidas de los medios detectores (27, 29, 31, 33).
  3. 3. Aparato (3) segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, donde el medio de control (25) esta dispuesto para que determine la fuerza aplicada al elemento de entrada (5) durante un cambio; y el medio de control (25) tambien esta dispuesto para que determine una fuerza fijada como objetivo que el usuario debera aplicar al elemento de entrada (5).
  4. 4. Aparato (3) segun la reivindicacion 3, donde el medio de control (25) esta dispuesto para que calcule la fuerza que debera aplicarse al mecanismo de cambio de marcha a fin de alcanzar la fuerza fijada como objetivo.
  5. 5. Aparato (3) segun la reivindicacion 4, donde el medio de control (25) esta dispuesto para que controle la salida del medio impulsor (23) a fin de alcanzar la fuerza fijada como objetivo.
  6. 6. Aparato (3) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio impulsor (23) esta dispuesto para que cargue el conjunto accionador (13), y la carga se comunica al elemento de entrada (5) a traves del conjunto accionador (13).
  7. 7. Aparato (3) segun la reivindicacion 6, donde el conjunto accionador (13) comprende al menos un elemento accionador provisto de un eje longitudinal, y el medio impulsor (23) esta dispuesto para cargar el elemento accionador a fin de que se desplace en al menos un sentido axial.
  8. 8. Aparato (3) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el conjunto accionador (13) comprende al menos una varilla de cambio (7a-7d) que lleva montada una horquilla de cambio (11a-11d), donde la varilla de cambio (7a-7d) esta conectada de manera operativa al elemento de entrada (5) y esta dispuesta para que comunique la carga entre el elemento de entrada y el dispositivo selector de marchas a traves de la horquilla de cambio (11a-11d).
  9. 9. Aparato (3) segun la reivindicacion 8, donde el conjunto accionador (13) comprende una varilla percutora (9) conectada de manera operativa al elemento de entrada (5) y esta dispuesta para que comunique la carga entre el elemento de entrada y la o cada varilla de cambio (7a-7d) y/o la o cada horquilla de cambio (11a-11d) a traves de una conexion.
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  10. 10. Aparato (3) segun la reivindicacion 9, donde el medio impulsor (23) se situa para que impulse al menos una de la varilla percutora (9), las varillas de cambio (7a-7d), las horquillas de cambio (11a-11d) y la conexion.
  11. 11. Aparato (3) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio impulsor (23) se situa para que impulse el elemento de entrada (5).
  12. 12. Aparato (3) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios de seleccion dispuestos para que el usuario pueda optar entre una pluralidad de modos de cambio.
  13. 13. Metodo para seleccionar una marcha en una transmision manual (1), comprendiendo dicho metodo:
    proporcionar un aparato de accionamiento (3) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que incluye un mecanismo de cambio de marcha manual que tiene un elemento de entrada que se hace funcionar manualmente (5) para efectuar selecciones de marcha y un conjunto accionador (13) para comunicar a un dispositivo selector de marchas (11a-11d) una fuerza de entrada aplicada el elemento de entrada (5);
    cargar el mecanismo de cambio de marcha manual utilizando un medio impulsor (23);
    ajustar la salida del medio impulsor (23) a fin de controlar la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada (5) cuando un usuario selecciona una marcha;
    y que comprende controlar el medio impulsor (23) de tal manera que la fuerza de entrada necesaria para hacer funcionar el elemento de entrada (5) sea sustancialmente la misma para cada cambio de marcha.
  14. 14. Metodo segun la reivindicacion 13, que comprende la estimacion de la proxima marcha que se va a seleccionar segun las entradas recibidas de los medios detectores (27, 29, 31, 33).
  15. 15. Vehfculo que comprende el aparato (3) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 y/o adaptado para utilizar el metodo de la reivindicacion 13 o de la reivindicacion 14.
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