METODO Y APARATO PARA ACCIONAR UN EMBRAGUE EN UNA TRANSMISIÓN MECÁNICA AUTOMATIZADA
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Esta invención se relaciona en general con transmisiones de vehículo y en particular con un método y aparato para controlar automáticamente el funcionamiento de un embrague para uso con una transmisión mecánica automatizada en un montaje de tren impulsor de vehículo. En virtualmente todos los vehículos terrestres que se utilizan actualmente, se proporciona una transmisión en un tren impulsor entre una fuente de energía rotacional, tal como un motor de combustión interna o un motor diesel y un eje impulsado y las ruedas del vehículo. Una transmisión típica incluye un caso que contiene una flecha de entrada, una flecha de salida y una pluralidad de engranajes dentados. Se proporciona un medio para conectar las partes seleccionadas de los engranajes dentados entre la flecha de entrada y la flecha de salida de manera que se proporciona una relación de engranaje de reducción de velocidad deseado entre los mismos. Los engranajes dentados contenidos dentro de la caja de transmisión son de tamaño variable de manera que proporcionan una pluralidad de relaciones de engranaje. Mediante el desplazamiento apropiado entre la diversidad de estas relaciones, se puede llevar a cabo la aceleración o desaceleración del vehículo de una manera uniforme y eficiente. Para facilitar el funcionamiento de la transmisión, es bien sabido que se proporciona un embrague entre el motor del vehículo y la transmisión. Cuando se acopla el embrague, la transmisión es impulsada por el motor del vehículo para hacer funcionar el vehículo a la relación de engranaje seleccionado. Para cambiar la transmisión de una primera relación de engranaje a una segunda relación de engranaje, el embrague inicialmente se desacopla de manera que no se transmite potencia desde el motor del vehículo a la transmisión. Esto permite que se produzca la operación de desplazamiento de engranaje (cambio de velocidad) dentro de la transmisión bajo una condición de carencia de carga de momento de torsión para evitar el choque indeseable de los dientes de engranaje. Posteriormente, se vuelve a acoplar el embrague de manera que se transmite energía desde el motor del vehículo a la transmisión para hacer funcionar el vehículo en la segunda relación de transmisión. Una estructura típica para un embrague de vehículo incluye una cubierta la cual se conecta a un volante asegurado al extremo de la flecha de salida del motor del vehículo para rotación con el mismo. Se coloca una placa de presión dentro del embrague, entre la cubierta y el volante. La placa de presión se conecta para rotación con el volante y la cubierta, pero se permite que se mueva axialmente en relación al mismo. De esta manera, el volante, la cubierta y la placa de presión constantemente son impulsadas giratoriamente por el motor del vehículo. Entre el volante y la placa de presión se coloca un montaje de disco impulsado. El montaje de disco impulsado es sostenido sobre la flecha de entrada de la transmisión para rotación con la misma, pero se permite que se mueva axialmente en relación a la misma. Para acoplar el embrague, la placa de presión se mueve axialmente hacia el volante a una posición acoplada, en donde el montaje de disco impulsado es acoplado por rozamiento entre el volante y la placa de presión. Como resultado, el montaje de disco impulsado (y la flecha de entrada de la transmisión sobre la cual está sostenida) son impulsadas para que giren con el volante, la cubierta y la placa de presión. Para liberar el embrague, la placa de presión se mueve axialmente alejándose del volante, a una posición desacoplada. Cuando la placa de presión se mueve axialmente a esta posición desacoplada o liberada, el montaje de disco impulsado no se acopla por rozamiento entre el volante y la placa de presión. Como un resultado, el montaje de disco impulsado (y la flecha de entrada de la transmisión sobre la cual está sostenida) no son impulsadas para que giren con el volante, la cubierta y la placa de presión.
Para llevar a cabo tal movimiento axial de la placa de presión entre las posiciones acopladas y desacoplada, la mayor parte de los embragues de vehículo se proporcionan con un montaje de liberación que incluye un manguito de liberación cilindrico generalmente hueco que se coloca alrededor de la flecha de salida del embrague. El extremo delantero del manguito de liberación se extiende dentro del embrague y se conecta a través de una pluralidad de palancas u otro mecanismo mecánico a la placa de presión. De esta manera, el movimiento axial del manguito de liberación provoca movimiento axial correspondiente de la placa de presión entre las posiciones acoplada y desacoplada. Habitualmente se proporcionan uno o más resortes de acoplamiento dentro del embrague para impulsar la placa de presión hacia la posicióna acoplada. Los resortes de acoplamiento habitualmente reaccionan entre el manguito de liberación y la cubierta para mantener normalmente al embrague en la posición acoplada. El extremo trasero del manguito de liberación se extiende hacia fuera desde el embrague a través de una abertura central que se forma a través de la cubierta. Debido a que el manguito de liberación se conecta a la cubierta y la placa de presión del embrague, también es impulsado constantemente para que gire siempre que el motor del vehículo esté funcionando. Por lo tanto, habitualmente se monta en el extremo trasero del manguito de liberación un cojinete de liberación anular. El cojinete de liberación se fija axialmente sobre el manguito de liberación e incluye una pista interior la cual gira con el manguito de liberación, una pista exterior la cual se impide que gire y una pluralidad de cojinetes colocados entre la pista interior y la pista exterior para acomodarse a tal rotación relativa. La pista exterior que no gira del cojinete de liberación habitualmente se acopla por un mecanismo de accionamiento para mover el manguito de liberación (y por lo tanto, la placa de presión) se cierra entre las posiciones acopladas y desacoplada para hacer funcionar el embrague. En una transmisión mecánica convencional, tanto el funcionamiento del embrague como el funcionamiento de cambio de velocidad en la transmisión se realizan manualmente por el operador del vehículo. Por ejemplo, el embrague se puede desacoplar al presionar el pedal del embrague que se localiza en el compartimiento del conductor del vehículo. El pedal del embrague se conecta a través de una articulación mecánica a la pista exterior del cojinete de liberación del embrague de manera que cuando se presiona el pedal del embrague, la placa de presión del embrague se mueve desde su posición acoplada a su posición desacoplada. Cuando se libera el pedal del embrague, los resortes de acoplamiento que se proporcionan dentro del embrague hace regresar la placa de presión, desde su posición desacoplada a la posición acoplada. De manera similar, el funcionamiento de cambio de velocidad en la transmisión se puede llevar a cabo cuando el embrague se desacopla al mover manualmente la palanca de velocidades la cual se extiende desde la transmisión dentro del compartimiento del conductor del vehículo. Los montajes de embrague/transmisión operados manualmente de este tipo genérico son bien conocidos en la técnica y son relativamente sencillos, baratos y ligeros en cuanto a estructura y funcionamiento. Debido a esto, la mayor parte de los montajes de embrague/transmisión de camiones medianos y de trabajo pesado utilizados actualmente son operados manualmente . De manera más reciente, sin embargo, para mejorar la conveniencia de uso de los montajes de embrague/transmisión operados manualmente, se han propuesto diversas estructuras para automatizar parcial o completamente el desplazamiento de una transmisión que de otra manera ha sido operada manualmente. En una transmisión manual parcial o completamente automatizada, el pedal de embrague manipulado por el conductor se puede sustituir por un accionador de embrague automático, tal como un accionador hidráulico o neumático. Se puede controlar el funcionamiento del accionador de embrague automático por un controlador electrónico u otro mecanismo de control para acoplar y desacoplar selectivamente el embrague sin esfuerzo manual por parte del conductor. De manera similar, la palanca de cambios manipulada por el conductor también se puede sustituir por un accionador de transmisión automática, tal como un accionador hidráulico o neumático el cual se controle por un controlador electrónico u otro mecanismo de control para seleccionar y acoplar la relación de engranaje deseada para uso . En las transmisiones operadas manualmente y en las transmisiones manuales parcial o completamente automatizadas, una de las operaciones más difíciles de llevar a cabo es arrancar inicialmente el vehículo desde el paro total o casi total . Esto se debe a que la fuerza requerida para vencer la inercia del vehículo es mayor cuando se intenta acelerar inicialmente el vehículo desde una velocidad en cero o casi cero. Esta cantidad relativamente grande de fuerza inicial resulta en que se coloca una carga relativamente grande sobre el motor del vehículo cuando el embrague se acopla durante el arranque del vehículo. Por lo tanto, el movimiento del cojinete de liberación desde la posición desacoplada a la posición acoplada debe controlarse con precaución durante el arranque inicial del vehículo con el fin de evitar que el motor se pare y evitar el movimiento de sacudidas súbitas indeseables del vehículo. Aunque las mismas consideraciones generalmente son aplicables cuando se vuelve a acoplar el embrague durante las operaciones de cambio de velocidad subsecuentes en las relaciones de engranaje mayores de las transmisiones, el control del movimiento del cojinete de liberación desde la posición desacoplada a la posición acoplada se ha encontrado que es menos crítico cuando se realizan cambios de velocidad entre tales relaciones de engranaje mayores, debido a que se requieren mucho menos fuerza para vencer la inercia del vehículo cuando el vehículo ya está en movimiento. Para resolver estos problemas, el movimiento total del cojinete de liberación desde la posición desacoplada a la posición acoplada se puede dividir en tres intervalos de movimiento. El primer intervalo de movimiento es desde la posición desacoplada a una primera posición intermedia (denominada como el punto de transmisión) . El punto de transmisión se selecciona para que esté relativamente cerca, pero que aún esté separado de la posición del co inete de liberación en la cual el montaje de disco impulsado del embrague se acopla inicialmente por volante y la placa de presión. De esta manera, durante el primer intervalo de movimiento (denominado como el movimiento de transmisión) , el embrague está completamente desacoplada y no se transmite momento de torsión a través del embrague a la transmisión. El segundo intervalo de movimiento es desde el punto de transmisión a una segunda posición intermedia (denominada como el punto de contacto) . El punto de contacto en la posición del cojinete de liberación en la cual el montaje de disco impulsado inicialmente hace contacto o se acopla por medio del volante y la placa de presión. Por lo tanto, durante este segundo intervalo de movimiento (denominado como el movimiento de aproximación) desde el punto de transición al punto de contacto, el embrague se desacopla hasta que el cojinete de liberación alcanza el punto de contacto, punto en el cual se transmite la primera cantidad mensurable de momento de torsión a través del embrague a la transmisión. El tercer intervalo de movimiento del cojinete de liberación es desde el punto de contacto a la posición acoplada. La posición acoplada es la posición del cojinete de liberación en la cual el montaje de disco impulsado se acopla completamente por el volante y la placa de presión. Por lo tanto, durante este tercer intervalo de movimiento (denominado como el movimiento de acoplamiento) , el embrague se acopla gradualmente de manera que aumenta la cantidad de momento de torsión que se transmite a través del embrague a la transmisión desde la primera cantidad mensurable en el punto de contacto hasta la capacidad completa del embrague en la posición acoplada. Como es bien sabido, la mayor parte de los vehículos incluyen pedal acelerador para controlar la velocidad del motor y por lo tanto la velocidad del vehículo. Un pedal acelerador típico es un mecanismo operado por un pie que se mueve manualmente por el operador del vehículo, de acuerdo con la velocidad deseada para el vehículo. El pedal acelerador habitualmente se puede mover entre una primera posición, la cual representa un ajuste mínimo para una estructura de estrangulador o reguladora de combustible similar para el motor del vehículo y una segunda posición la cual representa un ajuste de paso máximo del estrangulador. Habitualmente, el pedal del acelerador está desviado por un resorte o mecanismo resiliente similar hacia la primera posición. Así, para aumentar el ajuste del estrangulador y hacer acelerar el vehículo, el pie del operador del vehículo oprime el pedal acelerador contra el empuje del resorte hacia la segunda posición. Cuando el pedal acelerador se libera posteriormente regresa a la primera posición bajo el impulso del resorte. En un vehículo que contiene una transmisión manual parcial o completamente automatizada, el pedal del acelerador habitualmente no se conecta mecánicamente a la estrangulador, por ejemplo, por medio de una articulación. En vez de esto, habitualmente se proporciona un detector de posición de pedal acelerador que se adapta para generar una señal eléctrica que representa la posición relativa del pedal acelerador. La señal desde el detector de posición de pedal acelerador se alimenta al controlador del motor, el cual controla la velocidad del motor en respuesta al mismo. Como un resultado, el vehículo es operado a la velocidad deseada por el operador. En las transmisiones manuales conocidas, parcial o completamente automatizadas, el acoplamiento del embrague tradicionalmente se ha iniciado en respuesta a la depresión del pedal acelerador del vehículo. Por lo tanto, suponiendo que el vehículo se encuentra en reposo, cuando el operador del vehículo retira su pie del pedal de freno, no se lleva a cabo acción alguna por el controlador electrónico del vehículo para incrementar la colocación del estrangulador o iniciar el acoplamiento del embrague. En vez de esto, el vehículo permanece estacionario hasta que el conductor comienza a oprimir el pedal acelerador del vehículo. Tal acción sobre el pedal acelerador provoca un cambio en la señal desde el detector de posición de pedal acelerador al controlador del motor. En respuesta a este cambio de señal, el contrador del motor aumenta el ajuste del estrangulador e inicia el acoplamiento del embrague. Como un resultado, el vehículo se comienza a mover. Aunque las transmisiones manuales parcial o completamente automatizadas conocidas funcionan satisfactoriamente de esta manera, se ha encontrado que difieren en funcionamiento de vehículos tradicionales que tienen transmisiones automáticas convencionales, tales como los convertidores de torsión y los acoplamientos de fluidos similares. En vehículos tradicionales que tienen tales transmisiones automáticas convencionales, continuamente se transmite una cantidad de momento de torsión pequeña a través de los mismos desde la flecha de entrada a la flecha de salida, incluso cuando el vehículo se mantiene en reposo, en virtud de la depresión del pedal de freno por el operador del vehículo. Por lo tanto, cuando el operador del vehículo retira su pie del pedal del freno, el vehículo comienza a deslizarse hacia delante, incluso antes de que el conductor comience a oprimir el pedal acelerador de vehículo. Se ha encontrado que es deseable en algunos casos que un vehículo contenga una transmisión manual parcial o completamente automatizada para que funcione de una manera similar. Por lo tanto, sería deseable proporcionar una estructura mejorada para una transmisión manual, parcial o completamente automatizada, que inicie el acoplamiento del embrague cuando se libere el pedal del freno, en vez de hacerlo cuando se oprime el pedal acelerador.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN
Esta invención se relaciona con un aparato y método para controlar el funcionamiento de un embrague en una transmisión mecánica parcial o completamente automatizada que responde a la liberación del pedal del freno para iniciar el acoplamiento de un embrague, lo que permite que el vehículo se comience a mover hacia delante antes de que se oprima el pedal del acelerador. Se incluye un detector para generar una señal la cual es representativa de la posición del pedal de freno. El aparato también incluye un controlador para generar una señal de control la cual es representativa de un régimen de acoplamiento del embrague. El control es sensible a la señal de detector de posición pedal de freno para iniciar la señal de control cuando el pedal del freno no es oprimido por el operador del vehículo. Finalmente, el aparato incluye un accionador de embrague para controlar el régimen de acoplamiento del embrague en respuesta a la señal de control . Varios objetivos y ventajas de esta invención se volverán evidentes para aquéllos expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida, cuando se lea considerando los dibujos anexos.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es un diagrama de bloques de un montaje de tren impulsor de vehículo que incluye un controlador electrónico, de acuerdo con esta invención. La figura 2 es una vista en elevación, en sección, de un accionador de embrague y porciones del embrague y la transmisión ilustradas en la figura 1, que muestran el accionador de embrague y al embrague en una posición desacoplada, junto con un diagrama de bloques de las válvulas y circuitaje de control relacionado para hacer funcionar el accionador de embrague y el embrague. La figura 3 es un diagrama de flujo de un algoritmo para iniciar el acoplamiento del embrague en respuesta a la liberación de un pedal de freno, de acuerdo con esta invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA
Con referencia ahora a los dibujos, se ilustra en la figura 1 un diagrama de bloques de un montaje de tren impulsor de vehículo, indicado generalmente con el número 10. El montaje 10 de tren impulsor incluye un motor 11 convencional u otra fuente de energía rotacional. El motor 11 se conecta a través de una flecha lia de salida, tal como un cigüeñal del motor 11 a un embrague 12. El embrague 12 también es convencional en la técnica y funciona para conectar selectivamente la flecha lia de salida del motor 11 a una flecha 13a de entrada de una transmisión 13. La transmisión 13 contiene una pluralidad de engranajes dentados (no mostrados) los cuales se conectan selectivamente entre la flecha 13a de entrada y una flecha 13b de salida. Los engranajes dentados contenidos dentro de la transmisión 13 son de tamaño variable de manera que proporcionan una pluralidad de relaciones de transmisión. Mediante el cambio apropiado entre las diversas relaciones de transmisión, se puede proporcionar una reducción de velocidad deseada de la relación de transmisión entre la flecha 13a de entrada y la flecha 13b de salida. En consecuencia, se pueden llevar a cabo la aceleración y desaceleración del vehículo de una manera uniforme y eficiente. La flecha 13b de salida se conecta a un montaje 14 de eje convencional. El montaje 14 de eje incluye una o más ruedas las cuales son impulsadas giratoriamente por el motor 11 siempre que el embrague 12 y la transmisión 13 se acoplen. Esta estructura general para el montaje 10 de tren impulsor es bien conocido en la técnica. La transmisión 13 ilustrada puede ser una transmisión mecánica parcial o completamente automatizada. En una transmisión manual parcialmente automatizada, típica, una palanca de cambio manipulada por el conductor (no mostrada) se acopla y mueve alguna de la pluralidad de rieles de cambio contenidos dentro de la transmisión para acoplar un primer conjunto de relaciones de transmisión para uso. Sin embargo, se proporciona un accionador 15 de transmisión de cambio automático sobre la transmisión 13 para acoplar y mover los rieles de desplazamiento remanentes para acoplar un segundo conjunto de relaciones de transmisión para su uso. Por ejemplo, se sabe que se puede proporcionar una transmisión manual parcialmente automatizada en donde las relaciones de transmisión menores se seleccionan manualmente y se acoplan por el conductor del vehículo utilizando la palanca de cambios, mientras que las relaciones de engranaje superiores se seleccionan automáticamente y se acoplan por el accionador 15 de transmisión. Un ejemplo de una transmisión manual parcialmente automatizada típica de esta estructura general se describe con detalle en la patente de E.U.A. 5,450,767, en propiedad por los cesionarios de esta solicitud. La descripción de esa patente se incorpora en la presente como referencia. En una tranmisión manual completamente automatizada, la palanca de cambios operada por el conductor habitualmente se sustituye por el accionador 15 de transmisión. El accionador 15 de transmisión funciona para desplazar la totalidad de los rieles de cambio contenidos dentro de la transmisión de manera que selecciona y acopla la totalidad de las relaciones de transmisión disponibles. La patente mencionada antes describe la capacidad adaptable del accionador 15 de transmisión parcialmente automatizada que se describe para automatizar completamente el cambio de la transmisión que se describe en la misma . Para facilitar el cambio automático de la transmisión 15, el embrague 12 se proporciona con un accionador 16 de embrague. La estructura y funcionamiento del accionador 16 de embrague se discutirá adicionalmente después. Sin embargo, de manera breve, el accionador 16 de embrague se proporciona para sustituir un pedal de embrague manipulado por el conductor de manera que automatiza parcial o completamente el funcionamiento del embrague 12. El accionador 16 de embrague es efectivo para hacer funcionar el embrague 12 en el modo acoplado o desacoplado. Cuando el embrague 12 está acoplado, la transmisión 13 es impulsada por el motor 11 del vehículo para hacer funcionar el vehículo a una relación de transmisión seleccionada. Para cambiar la transmisión 13 de una primera relación de transmisión a una segunda relación de transmisión, el embrague 12 ínicialmente se desacopla de manera que no se transmite energía desde el motor 11 del vehículo a la transmisión 13. Esto permite que el accionador 15 de transmisión lleve a cabo la operación de cambio de relación dentro de la transmisión 13 bajo una condición de carga sin momento de torsión para evitar el choque indeseable de los dientes de engranaje. Posteriormente el embrague 12 se vuelve a acoplar de manera que se transmite potencia desde el motor 11 del vehículo a la transmisión 13 para hacer funcionar el vehículo en la segunda relación de transmisión. La operación del accionador 16 de embrague y el accionador 15 de transmisión se controlan por un controlador 20 electrónico. El controlador 20 electrónico puede estar constituido como cualquier microprocesador convencional o un aparato de computación similar el cual se puede programar para que haga funcionar al accionador 16 de embrague (para llevar a cabo el desacoplamiento y acoplamiento automáticos del embrague 12) y el accionador 15 de transmisión (para llevar a cabo el desaplazamiento automático de la transmisión 13 cuando se desacople el embrague 12) como se describe en lo anterior. Se describirá con detalle a continuación el funcionamiento del controlador 20 electrónico. Un detector 21 de velocidad de flecha de salida de transmisión proporciona una señal de entrada al controlador 20 electrónico. El detector 21 de velocidad de flecha de salida de transmisión es convencional en la técnica y está adaptado para generar una señal eléctrica que es representativa de la velocidad rotacional real de la flecha 13b de salida de la transmisión 13. Un detector 22 de posición de embrague también proporciona una señal de entrada al controlador 20 electrónico. Se describirá a continuación la estructura y funcionamiento del detector 22 de posición de embrague . Se proporciona un controlador 23 de motor para controlar el funcionamiento del motor 11 del vehículo. El controlador 23 del motor también puede estar constituido como cualquier microprocesador convencional o aparato de computación similar el cual se puede programar para hacer funcionar al motor 11 de la manera deseada. Principalmente, el control 23 del motor controla el funcionamiento del motor 11 en respuesta a una señal de entrada generada por un detector 24 de posición de pedal acelerador. El detector 24 de posición de pedal acelerador es convencional en la técnica y está adaptado para generar una señal eléctrica la cual es representativa de la posición real del pedal acelerador (no mostrado) del vehículo. Como es bien sabido, el pedal acelerador es manipulado físicamente por el pie del conductor del vehículo para controlar el funcionamiento del mismo. El pedal acelerador se oprime por el conductor cuando se desea aumentar la velocidad del motor 11 y mover el vehículo. Inversamente, el pedal acelerador se libera cuando se desea disminuir la velocidad del motor 11 para frenar o detener tal movimiento del vehículo. Por lo tanto, el controlador 23 del motor controla la velocidad del motor 11 en respuesta a la señal desde el detector 24 de posición del pedal acelerador de manera que hace funcionar al vehículo como lo desea el conductor. El detector 24 de posición de pedal acelerador se puede sustituir, si se desea, por un detector de posición de estrangulador (no mostrado) u otro detector sensible para el conductor el cual genera una señal que es representativa de la velocidad o modo de operación deseada del vehículo. Una segunda entrada al controlador 23 del motor es un detector 25 de velocidad de flecha de salida del motor. El detector 25 de velocidad de flecha de salida del motor es convencional en la técnica y se adapta para generar una señal eléctrica que es representativa de la velocidad rotacional real de la flecha lia de salida del motor 11. Una tercera entrada al controlador 23 del motor es un detector 26 de la posición de pedal de freno. El detector 26 de posición de pedal de freno es convencional en la técnica y se adapta para generar una señal eléctrica que es representativa de la posición real del pedal de freno (no mostrado) del vehículo. Como es bien sabido, el pedal de freno es manipulado físicamente por el pie del conductor del vehículo para controlar el funcionamiento del vehículo. El pedal de freno es oprimido por el conductor cuando desea disminuir o detener el movimiento del vehículo. Inversamente, el pedal de freno se libera cuando se desea aumentar la velocidad del vehículo. El detector 26 de posición de pedal de freno puede estar constituido como cualquier tipo deseado de aparato detector genera una señal de una característica operacional del pedal de freno del vehículo. Por ejemplo, el detector 26 de posición de pedal de freno puede estar constituido de un conmutador de encendido/apagado que genere una primera señal (apagado) siempre que el pedal de freno sea oprimido no más de una cantidad predeterminada y una segunda señal (encendido) siempre que el pedal de freno sea oprimido más de una cantidad determinada previamente. De manera alternativa, el detector 26 de posición de pedal de freno puede estar constituido como un transductor de presión que genere una señal que sea representativa de la cantidad de presión que se aplica al pedal de freno. Una cuarta entrada al controlador 23 del motor es un detector 27 de posición de palanca de cambios. El detector 27 de posición de palanca de cambios es convencional en la técnica y está adaptado para generar una señal eléctrica que es representativa de la posición real de la palanca de cambios (no mostrada) del vehículo. Como es bien sabido, la palanca de cambios es manipulada físicamente por el conductor del vehículo para controlar el funcionamiento del mismo. Habitualmente, la palanca de cambios se puede mover entre por lo menos cinco posiciones, específicamente, estacionamiento, reversa, neutra, baja y conducción. En las posiciones de estacionamiento y neutra, la flecha 13a de entrada de la transmisión 13 se desconecta de la flecha 13b de salida. En la posición de reversa, la flecha 13a de entrada de la transmisión 13 se conecta a un impulsor giratorio de la flecha 13b de salida a una relación de transmisión de reducción de baja velocidad y en una dirección que es opuesta a la dirección de rotación de la flecha 13a de entrada. En la posición lenta, la flecha 13a de entrada de la transmisión 13 se conecta a un impulsor giratorio de la flecha 13b de salida como una relación de transmisión de reducción de velocidad relativamente baja. En la posición de conducción, la flecha 13a de entrada de la transmisión 13 se conecta para impulsar giratoriamente la flecha 13b de salida automáticamente en una pluralidad de relaciones de transmisiones de reducción de velocidad relativamente altas. El controlador 20 electrónico y el controlad 23 del motor se comunican entre sí por medio de una línea 29 de enlace común de datos que se extiende entre los mismos. De una manera la cual es convencional generalmente en la técnica, el controlador 20 electrónico y el controlador 23 del motor se programan para comunicarse y cooperar entre sí de manera que controlan el funcionamiento del vehículo de la manera deseada por el conductor del vehículo. Específicamente, el controlador 20 electrónico y el controlador 23 del motor funcionan adecuadamente para controlar la operación del motor 11, el embrague 12 y la transmisión 13 de manera tal que el vehículo puede arrancar y detenerse únicamente por la manipulación física de los pedales de acelerador y freno, de una manera similar a una transmisión automática convencional en un vehículo de pasajeros. Para llevar a cabo esto, las señales del detector 24 de posición de pedal acelerador, el detector 25 de velocidad de flecha de salida de motor, el detector 26 de posición de pedal de freno y el detector 27 de posición de palanca de cambios están disponibles para el controlador 20 electrónico sobre la línea 29 de enlace común de datos. De manera alternativa, las señales desde el detector 24 de posición de pedal del acelerador, el detector 25 de velocidad de flecha de salida de motor, el detector 26 de posición de pedal de freno y el detector 27 de posición de palanca de cambios se pueden alimentar directamente al controlador 20 electrónico . Con referencia ahora a la figura 2, se ilustran con detalle el accionador 16 de embrague y las posiciones del embrague 12 y la transmisión 13. La estructura y funcionamiento del accionador 16 de embrague se describen e ilustran con detalle en la patente de E.U.A. No. 5,794,752, expedida el 18 de agosto de 1998 (en propiedad del cesionario de esta invención) , cuya descripción se incorpora en la presente como referencia. Sin embargo, el accionador 16 de embrague incluye un alojamiento 30 de cilindro exterior, un pistón 31 cilindrico hueco y un alojamiento 32 de cilindro interior. El pistón 31 tiene por lo menos uno y preferiblemente una pluralidad de proyecciones 31a que se proyectan axialmente hacia delante, cada una de las cuales tiene una ranura 31b que se extiende circunferencialmente, formada hacia los mismos. Para ensamblar el accionador 16 de embrague, el pistón 31 se coloca inicialmente concéntrico dentro del alojamiento 30 de cilindro exterior y el alojamiento 32 de cilindro interior se coloca concéntricamente dentro del pistón 31. Cuando el alojamiento 30 de cilindro exterior se asegura a una superficie orientada hacia delante de una caja de la transmisión 13 por sujetadores roscados (no ilustrados) u otro medio. Cuando se hace así, la superficie 32a orientada hacia delante del alojamiento 32 de cilindro interior hace contacto con una superficie 30a anular orientada hacia atrás, conformada de manera complementaria que se forma dentro del alojamiento 30 del cilindro exterior. Al mismo tiempo, la superficie 30b orientada hacia atrás del alojamiento 30 de cilindro exterior, hace contacto con las porciones de la cubierta de la transmisión 13. De esta manera, el alojamiento 32 de cilindro interior se retiene entre la cubierta de la transmisión 13 y el alojamiento 30 del cilindro exterior, de manera que se fija en una posición relativa al mismo. Al mismo tiempo, se recibe una porción 31c de orilla circunferencial del pistón 31 en un recorte 30c que se forma en el interior del alojamiento 30 de cilindro exterior. De esta manera, el pistón 31 es capaz de movimiento axial limitado en relación al alojamiento 30 de cilindro exterior y el alojamiento 32 de cilindro interior. El embrague 12 es un embrague convencional del tipo de jalar para liberar e incluye una cubierta 12a la cual se conecta a un volante (no ilustrado) el cual, a su vez se conecta a la flecha lia de salida del motor 11. El volante y lacubierta 12a de esta manera son impulsadas giratoriamente por el motor 11 del vehículo para rotación alrededor de un eje. La cubierta 12a tiene una abertura central que se forma a través del mismo que recibe un manguito 12b de liberación generalmente cilindrico y hueco. El manguito 12b de liberación se coloca concéntricamente alrededor de la flecha 13a de entrada de transmisión. Un montaje de disco impulsado (no mostrado) se monta dentro del embrague 12 en el extremo delantero de la flecha 13a de entrada de transmisión para rotación con la misma y para movimiento axial en relación al mismo. Cuando se acopla el embrague 12 , se transmite momento de torsión desde el montaje del disco impulsado a la flecha 13a de entrada de transmisión, de una manera conocida. Cuando se desacopla el embrague 12, no se transmite momento de torsión desde el montaje de disco impulsado a la flecha 13a de entrada de transmisión.
Un extremo delantero del manguito 12b de liberación tiene una ranura anular que se forma alrededor del mismo, el cual recibe los extremos radialmente más interiores de una pluralidad de palancas 12c de operación de embrague en el mismo. Por lo tanto, el movimiento axial del manguito 12b de liberación provoca un movimiento pivotante de las palancas 12c de operación del embrague, las cuales, a su vez, provocan el acoplamiento y desacoplamiento del embrague 12, de una manera conocida. Una pluralidad de resortes 12b de acoplamiento de embrague (de los cuales únicamnete se ilustra uno) reacciona entre la cubierta 12a y el extremo delantero del manguito 12b de liberación. Los extremos de los resortes 12d de acolpamiento de acoplamiento de embrague preferiblemente son soportados sobre asientos respectivos que se proporcionan en el manguito 12b de liberación y la cubierta 12a. Los resortes 12d impulsan al manguito 12b de liberación axialmente hacia adelante (hacia la izquierda cuando se observa la figura 2) a una posición acoplada, en donde los componentes del embrague 12 se acoplan por rozamiento de manera que provocan que la flecha 13a de entrada de transmisión sea impulsada giratoriamente por el motor 11. Cuando el manguito 12b de liberación se mueve axialmente hacia atrás (hacia la derecha cuando se observa la figura 2) contra el empuje de los resortes 12d de acoplamiento hacia una posición desacoplada, los componentes del embrague 12 se desacoplan por rozamiento de manera que evitan que la flecha 13a de entrada de transmisión sea impulsada giratoriamente por el motor 11. El extremo trasero del manguito 12b de liberación se extiende axialmente hacia atrás, a través de la abertura central en la cubierta 12a. Un cojinete 33 de liberación anular se coloca alrededor del extremo trasero del manguito 12b de liberación y se retiene sobre un lado por un anillo 34 de colocación a presión, que se coloca dentro de una ranura anular. El anillo 35 de retención también se coloca alrededor del extremo trasero del manguito 12b de liberación adyacente al lado delantero del cojinete 33 de liberación. Se coloca un anillo 36 de colocación a presión en una ranura anular en el manguito 12b de liberación para retener al anillo 35 de retención sobre el manguito 12b de liberación. Por lo tanto, el cojinete 33 de liberación y el anillo 35 de retención se aseguran al manguito 12b de liberación para movimiento axial con el mismo. Se coloca un anillo 37 de colocación a presión dentro de la ranura que se forma en la superficie exterior del anillo 35 de retención. El anillo 37 de colocación a presión conecta el pistón 31 con el anillo 35 de retención de manera que el movimiento axial del pistón 31 provoca el movimiento axial correspondiente del anillo 35 de retención, el cojinete 33 de liberación y el manguito 12b de liberación. Se define una cámara 38 anular entre la superficie exterior del cuerpo del pistón 31, la porción 31c de orilla agrandada que se forma en el extremo trasero del pistón 31 y el recorte 30c que se forma en la superficie interior del alojamiento 30 de cilindro exterior. La cámara 38 se sella para formar una cámara hermética a fluidos por elementos estancos tales como anillos toroidales. Se forma un orificio 39 que se extiende radialmente a través del alojamiento 30 de cilindro exterior. Como se explicará con detalle en lo siguiente, se suministra un fluido presurizado (hidráulico o neumático, según se desee) a través del orificio 39 utilizado para llevar a cabo el movimiento axial del pistón 31 en una dirección en relación al alojamiento 30 de cilindro exterior y el alojamiento 31 de cilindro interior. El detector 22 de posición de embrague se monta sobre el alojamiento 30 de cilindro exterior para generar una señal eléctrica que es representativa de la posición axial del pistón 31 en relación a los alojamientos 30 y 32 de cilindro exterior e interior. Tal señal de pistón eléctrica se utiliza por un controlador 20 electrónico para operar automáticamente el accionador 16 de embrague de una manera descrita con detalle en lo siguiente. El detector 22 de posición de embrague es convencional en la técnica. El orificio 39 se comunica a través de un conductor 40 con una válvula 41 de acoplamiento y una válvula 42 de desacoplamiento. La válvula 41 de acoplamiento se comunica con un depósito (en sistemas hidráulicos) o con la atmósfera (en sistemas neumáticos) , mientras que la válvula 42 de desacoplamiento se comunica con una fuente de fluido 43 presurizado, ya sea gráfico o neumático, según se desee. La operación de la válvula 41 de acoplamiento se controla por un solenoide 44 de acoplamiento mientras que la operación de la válvula 42 de desacoplamiento se controla por un solenoide 45 de desacoplamiento. El solenoide 44 de acoplamiento y el solenoide 45 de desacoplamiento a su vez se conectan al controlador 20 electrónico de manera que son operados selectivamente por los mismos. El embrague 12 habitualmente se mantiene en la posición acoplada bajo la influencia de los resortes 12d de acoplamiento. Cuando se desea desacoplar el embrague 12, se acciona el solenoide 44 de acoplamiento por el controlador 20 electrónico de manera que cierra la válvula 41 de acoplamiento y se acciona el solenoide 45 de desacoplamiento por el controlador 20 electrónico para abrir la válvula 42 de desacoplamiento. Como resultado, el fluido presurizado de la fuente 43 se suministra a la cámara 38, lo que provoca que el pistón 31 se mueva hacia atrás (hacia la derecha cuando se observa la figura 2) contra el impulso de los resortes 12d de acoplamiento. Como se ha discutido en lo anterior, tal movimiento hacia atrás del pistón 31 provoca que el embrague 12 se desacople. Por varias razones las cuales son bien conocidas en la técnica, la válvula 42 de desacoplamiento es operada por el controlador 20 electrónico de una manera de encendido-apagado, es decir, ya sea abierta por completo o totalmente cerrada . Cuando se desea reacoplar subsecuentemente el embrague 12 , se acciona el solenoide 44 de acoplamiento por el controlador 20 electrónico para abrir la válvula 41 de acoplamiento y el solenoide 45 de desacoplamiento se acciona por el controlador 20 electrónico para cerrar la válvula 42 de desacoplamiento. Como resultado, se ventila la cámara 38 al depósito, lo que provoca que el pistón 31 se mueva hacia delante (hacia la izquierda cuando se observa la figura 2) bajo la influencia de los resortes 12d de acoplamiento. Como se discute en lo anterior, tal movimiento hacia delante del pistón 31 provoca que el embrague 12 se acople. Por varias razones las cuales son bien conocidas en la técnica, la válvula 44 de acoplamiento es operada utilizando técnicas de modulación de anchura de pulso para controlar el acoplamiento del embrague 12. El controlador 20 electrónico hace variar el ciclo de trabajo de modulación de anchura de pulso de la válvula 41 de acoplamiento de manera que ajusta la velocidad a la cual el fluido presurizado en la cámara 38 es ventilado al depósito. Al ajustar la velocidad de ventilación de la cámara 38 de esta manera, se puede controlar con precisión la velocidad a la cual se mueve el cojinete 33 de liberación desde la posición desacoplada a la posición acoplada. El control preciso de la velocidad de movimiento del cojinete de liberación desde la posición desacoplada a la posición acoplada es importante para acoplar el embrague 12 de manera uniforme y evitar un movimiento de sacudida súbita indeseable del vehículo. Como se discute en lo anterior, el movimiento total del cojinete 33 de liberación desde la posición desacoplada a la posición acoplada se puede dividir en tres intervalos de movimiento. El primer intervalo de movimiento del co inete 33 de liberación es desde la posición desacoplada a una primera posición intermedia (que se denomina como punto de transición) . El punto de transisión se selecciona para estar relativamente cerca, pero separado de la posición del cojinete 33 de liberación en el cual inicialmente se acopla el montaje de disco impulsado del embrague 12 por el volante y la placa de presión. Por lo tanto, durante el primer intervalo de movimiento (denominado como el movimiento de transición) , el embrague 12 se desacopla por completo, y no se transmite momento de torsión a través del embrague 12 a la transmisión 13. El segundo intervalo de movimiento del cojinete 33 de liberación es desde el punto de transición a una segunda posición intermedia (denominada como punto de contacto) . El punto de contacto es la posición del cojinete 33 de liberación en la cual inicialmente se acopla el montaje de disco impulsado por el volante y la placa de presión. Por lo tanto, durante el segundo intervalo de movimiento (denominado como el movimiento de aproximación) desde el punto de transición al punto de contacto, el embrague 12 se desacopla hasta que el cojinete 33 de liberación alcanza el punto de contacto, punto en el cual la primera cantidad mensurable de momento de torsión se transmite a través del embrague 12 a la transmisión 13. El tercer intervalo de movimiento del cojinete 33 de liberación es desde el punto de contacto a la posición acoplada. La posición acoplada es la posición del cojinete 33 de liberación en la cual el montaje de disco impulsado se acopla por completo al volante y la placa de presión. De esta manera, durante ese tercer intervalo de movimiento (denominado como el movimiento de acoplamiento) , el embrague 12 es acoplado gradualmente de manera que aumenta la cantidad de momento de torsión que se transmite a través del embrague 12 a la transmisión 13 desde la primera cantidad mensurable en el punto de contacto a la capacidad completa del embrague 12, en la posición acoplada. El movimiento del cojinete 33 de liberación a través del primero y segundo intervalos de movimiento se pueden llevar a cabo de cualquier manera conocida. Como se sugiere en lo anterior, el movimiento inicial del cojinete 33 de liberación desde la posición desacoplada al punto de transición se puede llevar a cabo por modulación de anchura de pulso de la válvula 41 de acoplamiento en un ciclo de trabajo determinado previamente, de manera que se provoque movimiento rápido del cojinete 33 de liberación, desde la posición desacoplada hasta el punto de transición. Para llevar a cabo, esto la válvula 41 de acoplamiento puede ser modulada por anchura de pulso a una velocidad constante a través del movimiento de transición del cojinete 33 de liberación. De manera alternativa, la válvula 41 de acoplamiento puede ser modulada por anchura de pulso a una velocidad la cual varía con la posición de corriente del cojinete 33 de liberación en relación al punto de transición de manera que desacelera el cojinete 33 de liberación en cierta medida conforme se aproxima al punto de transición. El controlador 20 electrónico se puede programar para vigilar la señal de posición del embrague desde el detector 22 de posición de embrague para determinar el momento en el que el cojinete 33 de liberación ha alcanzado el punto de transición. Sin importar qué tipo de velocidad de transición específica se utilice, es deseable que el movimiento de transición inicial del cojinete 33 de liberación se realice tan rápidamente como sea posible, debido a que el embrague 12 es desacoplado completamente durante este intervalo. Por lo tanto, no se producirá un acoplamiento súbito y no deseable del embrague 12 durante este movimiento de transición inicial del cojinete 33 de liberación. De manera similar, el movimiento de aproximación del cojinete 33 de liberación desde el punto de transición al punto de contacto se puede llevar a cabo mediante modulación de anchura de pulso de la válvula 41 de acoplamiento en un ciclo de trabajo el cual inicialmente es relativamente grande (para mantener inicialmente el movimiento rápido del cojinete 33 de liberación) , pero que subsecuentemente se acorta para desacelerar el cojinete 33 de liberación conforme se aproxima al punto de contacto. Al disminuir el movimiento del cojinete 33 de liberación conforme se aproxima al punto de contacto, el embrague 12 se acoplará uniformemente de manera que evitará que el motor se detenga y evitará movimientos de sacudidas súbitas indeseables del vehículo. El controlador 20 electrónico se puede programar para alterar automáticamente el ciclo de trabajo de la válvula de acoplamiento durante este movimiento de aproximación del cojinete 33 de liberación en respuesta a las condiciones de operación detectadas. Por ejemplo, el controlador 20 electrónico puede responder a la cantidad de depresión del pedal acelerador a partir del detector 24 de posición de pedal para ajustar el ciclo de trabajo de la válvula de acoplamiento. Sin embargo, se puede utilizar cualquier algoritmo conocido para controlar el movimiento del cojinete 33 de liberación en su movimiento de transición inicial desde la posición desacoplada al punto de transición y en su movimiento de aproximación subsecuente, desde el punto de transición al punto de contacto. El algoritmo de esta invención se relaciona con la manera en la cual se inicia al cojinete 33 de liberación para que se mueva a través del primer intervalo de movimiento (desde la posición desacoplada al punto de transición, como se discute antes) y además a través del segundo intervalo de movimiento (desde el punto de transición al punto de contacto, como también se discute en lo anterior) . La figura 3 ilustra un diagrama de flujo de un algoritmo, indicado generalmente con el número 50, para iniciar el movimiento del cojinete 33 de liberación en su movimiento de acoplamiento desde la posición desacoplada al punto de contacto. El algoritmo 50 comienza en el primer punto 51 de decisión, en donde se determina si se encuentra oprimido el pedal de freno del vehículo. Esto se puede llevar a cabo mediante la lectura de una señal generada por el detector 26 de posición de pedal de freno. Si el pedal de freno está oprimido (ya sea a una posición determinada previamente o bajo una cantidad de presión determinada previamente, como se describe en lo anterior) , entonces se establece la suposición de que el operador del vehículo no desea que el vehículo se mueva. En consecuencia, el algoritmo 50 se ramifica desde el primer punto 51 de decisión a una instrucción 52, en donde el controlador 20 electrónico provoca que el embrague 12 comience a estar (o permanezca) desacoplado. Posteriormente, el algoritmo 50 regresa al primer punto 51 de decisión. Este bucle del algoritmo 50 se repite hasta que se determina que el pedal de freno no está siendo oprimido por el operador del vehículo. Cuando esto sucede, el algoritmo 50 se ramifica desde el primer punto 51 de decisión hasta un segundo punto 53 de decisión, en donde se determina la posición de la palanca de cambios de la transmisión 13. Esto se puede llevar a cabo al leer la señal generada por el detector 27 de posición de la palanca de cambios. Esta etapa del algoritmo 50 se puede utilizar para limitar el acoplamiento automático del embrague 13 únicamente cuando la palanca de cambios de la transmisión 13 está en ciertas posiciones determinadas previamente, tales como las relaciones de transmisión de reducción de velocidad relativamente bajas que se proporcionan en reversa y en avance lento, por ejemplo, si la palanca de cambios está en una de las posiciones determinadas previamente, entonces se establece la suposición de que el operador del vehículo desea que el vehículo comience a moverse. En consecuencia, el algoritmo 50 se ramifica desde el segundo punto 53 de decisión a una instrucción 54, en donde el controlador 20 electrónico provoca que se acople el embrague 12. Posteriormente, el algoritmo 50 regresa al primer punto 51 de decisión. Sin embargo, si la palanca de cambios no está en una de las posiciones determinadas previamente, entonces no se establece la suposición de inmediato, de que el operador del vehículo desea que el vehículo comience a moverse. En consecuencia, el algoritmo 50 se ramifica desde el segundo punto 53 de decisión a un tercer punto 55 de decisión, en donde se determina si está presionado el pedal acelerador del vehículo. Esto se puede llevar a cabo al leer la señal generada por el detector 24 de posición de pedal de acelerador. Si el pedal de acelerador no está oprimido, entonces se establece la suposición de que el operador del vehículo no desea que el vehículo se mueva. En consecuencia, el algoritmo 50 se ramifica desde el tercer punto 55 de decisión a la instrucción 52, en donde el controlador 20 electrónico provoca que el embrague 12 comience a estar (o permanezca) desacoplado. Sin embargo, si el pedal acelerador está oprimido, entonces se establece la suposición de que el operador del vehículo desea que el vehículo comience a moverse (o que permenezca en movimiento) . En consecuencia, el algoritmo 50 se ramifica desde el tercer punto 55 de decisión a la instrucción 54, en donde el controlador 20 electrónico provoca que el embrague 12 comience a acoplarse (o permanezca acoplado) . Posteriormente, el algoritmo 50 regresa al primer punto 51 de decisión. El segundo punto 53 de decisión y el tercer punto 55 de decisión del algoritmo 50 son opcionales y se pueden omitir, si así se desea. Si se omiten, el algoritmo 50 se ramificará directamente desde el primer punto 51 de decisión a la instrucción 54. Por lo tanto, el embrague 12 comenzará a acoplarse siempre que el pedal de freno del vehículo no esté oprimido. La manera específica en la cual el embrague 13 se acople (en donde el cojinete 33 de liberación se mueve a través del primer intervalo de movimiento desde la posición desacoplada al punto de transición y adicionalmente a través del segundo intervalo de movimiento desde el punto de transición al punto de contacto, también se ha discutido antes) se puede llevar a cabo de cualquier manera deseada. Se describen diversos algoritmos para llevar a cabo estos movimientos en las patentes de E.U.A. Nos. 6,223,874, 6,059,691, 6,213,916, 6,206,803, 6,309,325 y 6,319,173 y en la solicitud de patente de E.U.A. pendiente, No. de Serie 08/840,814, la totalidad de las cuales están en propiedad del cesionario de esta invención. Las descripciones de estas patentes y la solicitud de patente se incorporan en la presente como refereneia . De acuerdo con las provisiones de los estatutos de patentes, el principio y modo de operación de esta invención se ha explicado e ilustrado en su modalidad preferida. Sin embargo, debe entenderse que esta invención se puede llevar a la práctica de una manera diferente a la explicada e ilustrada específicamente, sin apartarse de su espíritu o alcance.