PROCEDIMIENTO DE PASO DESCENDENTE CON PAR MOTOR NEGATIVO, PARA CAJA DE CAMBIOS CON GARRAS.

Procedimiento de paso descendente con par motor negativo, para caja de cambios con garras. La presente invención se refiere a las estrategias de cambio de velocidad para una transmisión del tipo de caja de cambios manual de un vehículo automóvil, que comprende garras para el acoplamiento de las marchas. Existen cajas de cambios automáticas que comprenden marchas realizadas por combinaciones de trenes planetarios, realizándose los pasos de las marchas por el accionamiento de frenos y de embragues, al tiempo que se transmite a las ruedas motrices un par motor. Estas cajas de cambios tienen el inconveniente de ser pesadas y caras, además éstas comprenden un rendimiento mediocre. Las cajas de cambios manuales de los vehículos automóviles comprenden un árbol primario unido al motor del vehículo por un embrague, y uno o dos árboles paralelos receptores unidos a las ruedas motrices del vehículo. El árbol primario puede estar unido a cada árbol receptor por pares de piñones que forman un engranaje, que transmiten el movimiento de uno a otro según diferentes relaciones de desmultiplicación correspondientes respectivamente a otras tantas marchas. Uno de los piñones de cada engranaje es solidario del árbol que le soporta, el otro piñón del engranaje está montado libre en rotación, éste puede ser hecho solidario de su árbol por el deslizamiento axial de un manguito de sincronización. Este deslizamiento realiza en primer lugar una sincronización de la velocidad del piñón libre con la del árbol que le soporta por un dispositivo de sincronización que comprende conos de rozamiento, y un enganche por garras que asegura la solidarización completa del piñón al árbol. Cada manguito de sincronización puede mandar el acoplamiento de una marcha dispuesta axialmente en un lado del manguito, o de dos marchas dispuestas en los dos lados. Además, una marcha de marcha atrás realiza una inversión del sentido de marcha del árbol receptor. Estas cajas de cambios que pueden ser automatizadas son simples y ofrecen un buen rendimiento, pero necesitan un sincronizador por marcha, lo que impone un cierto estorbo. Además, éstas comprenden una rotura de par durante el paso de las velocidades, que puede resultar incómoda. Sabiendo que el documento DE 198 44 783 C1 representa el estado de la técnica más próximo, una solución conocida presentada especialmente en el documento FR-A1-2674928, propone una caja de cambios manual automatizada que comprende un número reducido de sincronizadores. En efecto, utilizando un sincronizador solamente en la primera marcha y garras sin sincronizador en las otras marchas, se puede utilizar este sincronizador para, durante un paso descendente hacia una velocidad inferior, acoplarle temporalmente con el fin de aumentar la velocidad del árbol primario y sincronizarle para preparar el enganche por garras de la marcha siguiente. Sin embargo, estas soluciones no permiten gobernar un cierto par dependiente de la demanda del conductor, en las ruedas motrices del vehículo, durante los cambios de velocidad. La presente invención tiene por objeto especialmente evitar estos inconvenientes de la técnica anterior, y proponer un procedimiento simple y eficaz que permita realizar un paso de velocidad descendente en una caja de cambios de garras, gobernando al mismo tiempo un par motor negativo o par de frenado transmitido a las ruedas motrices del vehículo. A tal efecto, ésta propone un procedimiento de paso descendente con par motor negativo para caja de cambios de garras de vehículo automóvil, que comprende accionadores para el mando de un embrague de entrada unido a un árbol primario, para el enganche de las garras y de un sincronizador dispuesto en una marcha inferior a una marcha inicial, caracterizado porque éste realiza sucesivamente las operaciones siguientes: - el embrague de entrada es descargado para descender a una capacidad de par inferior al par motor; - después de un inicio de deslizamiento del embrague de entrada, el sincronizador es accionado para transmitir un par de ruedas negativo dependiente de la demanda del conductor, siendo ajustada la capacidad de par del embrague para facilitar el par al sincronizador, en paralelo el accionador de las garras de la marcha inicial ejerce una fuerza continua de desacoplamiento de esta marcha; - siendo desacoplada la marcha inicial, el embrague y el par motor mantienen sensiblemente el nivel de par dependiente de la voluntad del conductor, mientras que el par de sincronizador es gobernado de manera que se mantiene superior al par del embrague, para aumentar la velocidad del árbol primario; - cuando la velocidad del árbol primario se hace próxima a la de la marcha final, esta marcha final es acoplada; - el sincronizador es desactivado progresivamente, siendo cerrado el embrague a continuación o simultáneamente. 2 E09153142 28-10-2011 Una ventaja del procedimiento de paso de acuerdo con la invención es que transmitiendo un par de sincronización superior al par de embrague, se puede a la vez aplicar al menos una fracción del par motor negativo a las ruedas motrices por el sincronizador, y al mismo tiempo reducir la velocidad del árbol primario. El procedimiento de acuerdo con la invención puede comprender, además, una o varias de las características siguientes, que pueden ser combinadas entre ellas. De acuerdo con una característica de la invención, para el acoplamiento de la marcha final la velocidad del árbol primario es mantenida ligeramente por encima de la de acoplamiento de esta marcha final. Ventajosamente, después del acoplamiento de la marcha final se establece un par motor positivo durante un corto instante para aumentar la velocidad del motor y volver a adherir rápidamente el embrague. Ventajosamente, un desacoplamiento de la marcha inicial o un acoplamiento de la marcha final queda registrado por una medición de la posición del accionador de las garras de estas marchas. La invención comprende también una caja de cambios de garras de vehículo automóvil, que comprende accionadores para el mando de un embrague de entrada unido a un árbol primario, para el enganche de las garras y de un sincronizador dispuesto en una marcha inferior a una marcha inicial, caracterizada porque comprende medios para 15 realizar el procedimiento de paso descendente con un par motor negativo descrito anteriormente, para pasar de la marcha inicial a la marcha final inferior.   En particular, la caja de cambios de garras puede comprender seis marchas enganchadas por garras, así como dos sincronizadores dispuestos en la tercera y la sexta marcha. La invención se comprenderá mejor y otras características y ventajas se pondrán de manifiesto de modo más claro con la lectura de la descripción que sigue dada a título de ejemplo, refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales: - la figura 1 presenta de manera esquemática, un ejemplo de caja de cambios que utiliza el procedimiento de acuerdo con la invención; - la figura 2 presenta diagramas que tienen por abscisa el tiempo que, para un paso de velocidad descendente con un par motor negativo, comprenden sucesivamente: - curvas de par motor, de par transmitido por el embrague de entrada o por el sincronizador, y curvas de esfuerzo sobre los accionadores de paso; - la velocidad del motor, la velocidad real del árbol primario, y la velocidad teórica de este árbol primario con la marcha final acoplada; - las marchas demandadas y las marchas realmente acopladas; - pares deseados o reales, a la salida de la caja de cambios; La figura 1 presenta una caja de cambios 1 de árboles paralelos, que comprende un primer árbol primario 6 unido al motor del vehículo 2 por un embrague 4, y un segundo árbol receptor 8 que arrastra las ruedas motrices del vehículo 12 por un diferencial 10. El árbol primario 6 soporta una serie de seis piñones que engranan, cada uno, con otro piñón llevado por el árbol receptor 8, para formar seis marchas. En cada uno de estos engranajes, uno de los piñones 20 está fijado al árbol que le soporta, mientras que el otro 22 es libre, pudiendo quedar unido al árbol que le soporta por manguitos de enganche por garras 26 que no comprenden dispositivo de sincronización. Cada manguito de enganche por garras 26 desliza axialmente bajo el efecto de un accionador, para acoplar en un lado o en el otro una marcha. Un manguito de sincronización 24 está colocado en el árbol primario 6 entre los piñones libres 22 de la tercera y de la sexta marcha. Los sincronizadores colocados axialmente a una y otra parte de este manguito 24, pueden transmitir un par elevado igual al menos a una parte importante del par motor. Estos sincronizadores comprenden por ejemplo varios conos de rozamiento, puestos en práctica por un accionador que facilita una fuerza axial elevada. Los sincronizadores pueden también disipar una energía importante. Las garras de los piñones... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de paso descendente con par motor negativo para caja de cambios de garras (1) de vehículo automóvil, que comprende accionadores para el mando de un embrague de entrada (4) unido a un árbol primario (6), para el enganche de las garras (26) y de un sincronizador (24) dispuesto en una marcha inferior a una marcha inicial (N), caracterizado porque éste realiza sucesivamente las operaciones siguientes: - el embrague de entrada (4) es descargado para descender a una capacidad de par (40) inferior al par motor (42); - después de un inicio de deslizamiento del embrague de entrada, el sincronizador (24) es accionado para transmitir un par de ruedas (72) negativo dependiente de la demanda del conductor, siendo ajustada la capacidad de par (40) del embrague para facilitar el par al sincronizador, en paralelo el accionador de las garras de la marcha inicial (N) ejerce una fuerza continua (46) de desacoplamiento de esta marcha; - siendo desacoplada la marcha inicial (N), el embrague y el par motor (42) mantienen sensiblemente el nivel de par dependiente de la voluntad del conductor, mientras que el par de sincronizador (44) es gobernado de manera que se mantenga superior al par del embrague (40) para aumentar la velocidad del árbol primario (52); - cuando la velocidad del árbol primario (52) se hace próxima a la de la marcha final (54), esta marcha final (N-1) es acoplada; - el sincronizador (24) es desactivado progresivamente, siendo cerrado el embrague (4) a continuación o simultáneamente. 2. Procedimiento de paso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, para el acoplamiento de la marcha final (N-1), la velocidad del árbol primario (52) es mantenida ligeramente por encima de la (54) de acoplamiento de esta marcha final. 3. Procedimiento de paso de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque, después del acoplamiento de la marcha final (N-1), se establece una disminución del par motor (42) positivo durante un corto instante para aumentar la velocidad del motor (50) y volver a adherir rápidamente el embrague (4). 7 E09153142 28-10-2011   8 E09153142 28-10-2011   9 E09153142 28-10-2011