Dispositivo, uso del dispositivo y procedimiento para la detección de la posición de marcha en una caja de cambios de automoción.

Dispositivo para la detección de posición de marcha en una caja de cambios (4) de automoción,

cuyo dispositivocomprende:

- unos primeros medios (16) adaptados para detectar un valor indicativo de la velocidad de un árbol giratorio (12)que se extiende desde el motor o entre el motor y un embrague (13) dispuesto entre el motor y la caja decambios,

- unos segundos medios (17) adaptados para detectar un valor indicativo de la velocidad de un árbol de salida (9)de la caja de cambios o un árbol giratorio accionado por dicho árbol de salida,

- una disposición (18) adaptada para calcular el cociente de dichas dos velocidades y comparar el cocientecalculado con valores de dicho cociente determinados para cada posición de marcha de la caja de cambios, ypara decidir que se obtiene una posición de marcha si durante un periodo de tiempo predeterminado dichocociente calculado está entre unos límites superior e inferior alrededor del valor del cociente perteneciente a larespectiva posición de marcha,

en el que la caja de cambios de automoción comprende un engranaje divisor (5) para definir al menos dosposiciones de marcha, las denominadas posiciones de división, relacionadas con cada posición de marcha definidade otra manera por la caja de cambios, a saber, la posición de marcha definida de otra manera y al menos unaposición de marcha situada, con respecto a la relación de transmisión, entre esa posición de marcha y la posición demarcha más próxima definida de otra manera, y unos medios selectores (2) para la selección de una posición dedivisión del engranaje divisor, caracterizado porque dichos medios selectores están adaptados para enviarinformación sobre la posición de división seleccionada a la disposición, y porque la disposición (18) está adaptadapara responder a la recepción de información sobre la posición de división seleccionada imposibilitando comoposible posición de marcha todas las posiciones de marcha que no corresponden a la posición de divisiónseleccionada, y porque para su comparación de los cocientes, eleva dicho límite superior y hace descender dicholímite inferior para las posiciones de marcha restantes que no corresponden a la posición de división seleccionada.

Dispositivo, uso del dispositivo y procedimiento para la detección de la posición de marcha en una caja de cambios de automoción.

Campo de la invención La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la detección de la posición de marcha en una caja de cambios de automoción. Es aplicable en principio a cualquier motor deseado con una caja de cambios asociada, pero el caso descrito a continuación para ilustrar y ejemplificar la invención es aquél en el que dicho dispositivo está dispuesto en un vehículo automóvil, más particularmente en un autobús o un camión.

Por una serie de razones diferentes, es importante que, para una disposición para controlar un motor que está adaptado para impulsar una carga en la línea de accionamiento, es decir, la trayectoria de transmisión de potencia, agujas abajo de una caja de cambios, se tenga conocimiento de la extensión en la que se establece una posición de marcha y de qué posición de marcha es esa. Por ejemplo, una protección para una disposición de embrague para desacoplar la caja de cambios del motor sólo llega a desconectarse cuando se ha detectado una posición de marcha, con el resultado de que el motor puede controlarse entonces para suministrar el par que requiere el conductor del vehículo o el operador del motor. Esto no puede tener lugar hasta que se haya detectado de manera fiable una posición de marcha.

En algunas transmisiones, diferentes posiciones de marcha pueden tolerar también diferentes cantidades de par, en cuyo es importante conocer, preferentemente tan rápido como sea posible, en qué posición de marcha está la caja de cambios a fin de preservar partes sensibles de la transmisión.

Puede utilizarse también información sobre una posición de marcha, por ejemplo con respecto a camiones, para la estimación del peso, es decir, para calcular cuánto pesa un camión. Es importante que esto se haga durante la fase de aceleración, y se ha encontrado que se consiguen los resultados más fiables sobre la base de las mediciones hechas cuando se ha acabado de alcanzar una posición de marcha, puesto que éste es el momento en el que pueden medirse mejor el par suministrado por el motor y la aceleración.

En todos los casos anteriormente mencionados es deseable detectar tan rápidamente como sea posible que se obtiene una posición de marcha.

Estado de la técnica

Para la detección de la posición de marcha en una caja de cambios de automoción, se conocen dispositivos del tipo definido en el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta, es decir, los basados en detectar las respectivas velocidades de la línea de accionamiento aguas arriba del embrague y aguas abajo de la caja de cambios y utilizarlas para calcular un cociente de estas velocidades, y comparar este cociente con valores de tal cociente determinados para cada posición de marcha de la caja de cambios. Se decide así que se obtiene una posición de marcha si durante un periodo de tiempo predeterminado este cociente está entre los límites superior e inferior alrededor del valor del cociente perteneciente a la respectiva posición de marcha.

Tal dispositivo se conoce ya de antes, por ejemplo por las patentes US 5 921 135 y 4 320 381 o por la patente EP 1 134 456, que representa la técnica anterior más próxima. Aun cuando esos dispositivos funcionan de manera fiable, es deseable, por las razones indicadas anteriormente, aumentar su velocidad y también, si es posible, la fiabilidad de su detección de la posición de marcha.

El aumento de la velocidad de tales dispositivos es de particular importancia en el caso de un vehículo automóvil, puesto que el conductor puede irritarse por tener que esperar a que se desacople una protección de embrague, por ejemplo cuando se arranca el vehículo (es decir, cuando se pone el vehículo en movimiento) .

Deberá hacerse notar que la invención se dirige a la detección de posiciones de marcha en cajas de cambios de automoción que comprenden un denominado engranaje divisor (en inglés, "split gear") engranaje divisor para definir al menos dos posiciones de marcha, denominadas posiciones de división (en inglés, "split position") , relacionadas con cada posición de marcha definida de otra manera por la caja de cambios.

Sumario de la invención El objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un procedimiento de la clase discutida anteriormente que satisfagan los objetivos antes mencionados.

Este objetivo se alcanza según la invención proporcionando un dispositivo y un procedimiento según las respectivas reivindicaciones independientes adjuntas del dispositivo y del procedimiento.

Esta manera de determinar una posición de marcha utilizando información sobre una posición de división seleccionado e imposibilitando como posibles posiciones de marcha al menos cada segunda posición de marcha hace posible que se sea significativamente más generoso cuando se determina un rango definido por dichos límites superior e inferior alrededor de una posición de marcha dada, sin ningún riesgo de que tales rangos posibles lleguen a estar demasiado cerca una de otra o de que se saquen conclusiones incorrectas sobre una posición de marcha. Tales rangos más amplios conllevan una pluralidad de ventajas.

Será posible determinar una posición de marcha más temprano, puesto que dicho cociente basado en velocidades de la línea de accionamiento estará más pronto dentro de dichos límites, con el resultado de que dicho periodo de tiempo predeterminado finalizará antes. Esto significa que una disposición para controlar el motor recibe antes información sobre una posición de marcha aplicada y, por tanto, puede controlar más pronto el motor de una manera deseada. Más específicamente, puede desacoplarse dicha protección de acoplamiento y el par requerido por el conductor puede suministrarse antes.

En dicha estimación de peso, la determinación más temprana de una posición de marcha establecida significa que se alarga el denominado “tiempo correcto” para ejecutar mediciones de par y aceleración, con el resultado de que llega a ser más conveniente ejecutar estas mediciones, y será posible también que se efectúen mediciones en un periodo de tiempo que produzca resultados todavía más fiables.

Otra ventaja del intervalo mayor entre los límites superior e inferior alrededor de dicho valor de cociente es que la detección de la posición de marcha llega a ser menos sensible a los fenómenos oscilatorios. Aun cuando la línea de accionamiento esté compuesta de árboles aparentemente rígidos, estos no son enteramente rígidos bajo carga, con el resultado de que ocurrirán diversas fluctuaciones mutuas de dichas velocidades para una posición de marcha dada y, por tanto, se producirán variaciones en el cociente calculado. Esto significa que los dispositivos conocidos previos con una posibilidad de ser capaces de aplicar cualquier marcha deseada y, por tanto, con un rango más estrecho alrededor de cada valor de cociente conllevan el riesgo de que, durante un cierto periodo de tiempo, dicho cociente calculado pueda irse fuera del rango, en cuyo caso tal dispositivo decidirá que ya no se obtiene la posición de marcha, a pesar de que ocurre realmente lo contrario. El dispositivo según la invención es significativamente menos sensible a tales fenómenos oscilatorios, puesto que dicho intervalo puede hacerse y se hace significativamente mayor.

Según una forma de realización, la disposición está adaptada, en ausencia de información sobre una posición de división seleccionada, para efectuar una comparación del cociente con los límites superior e inferior para cada posición de marcha, que están más próximos uno a otro que cuando está disponible esta información. Esto significa que el dispositivo funciona con independencia de la presencia de información sobre una posición de división seleccionada, pero cuando esta información está disponible, lo que se considera como la situación natural, ésta es utilizada entonces de la manera ventajosa anteriormente descrita.

Según otra forma de realización, el dispositivo comprende unos medios de memoria que incluyen una tabla de posición de marcha y valores de cociente relacionados, así como dichos límites superior e inferior para los respectivos valores de cociente, o bien comprende sólo dicha tabla. Son ventajosos tales medios de memoria con una tabla de posiciones de marcha y valores de cociente relacionados para la caja de cambios en cuestión, pero dichos límites superior e inferior pueden ser calculados por una unidad adecuada en lugar de ser almacenados.

Según otra forma de realización, el dispositivo comprende unos medios adaptados para detectar la... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la detección de posición de marcha en una caja de cambios (4) de automoción, cuyo dispositivo comprende:

- unos primeros medios (16) adaptados para detectar un valor indicativo de la velocidad de un árbol giratorio (12) que se extiende desde el motor o entre el motor y un embrague (13) dispuesto entre el motor y la caja de cambios,

- unos segundos medios (17) adaptados para detectar un valor indicativo de la velocidad de un árbol de salida (9) de la caja de cambios o un árbol giratorio accionado por dicho árbol de salida,

- una disposición (18) adaptada para calcular el cociente de dichas dos velocidades y comparar el cociente calculado con valores de dicho cociente determinados para cada posición de marcha de la caja de cambios, y para decidir que se obtiene una posición de marcha si durante un periodo de tiempo predeterminado dicho cociente calculado está entre unos límites superior e inferior alrededor del valor del cociente perteneciente a la respectiva posición de marcha,

en el que la caja de cambios de automoción comprende un engranaje divisor (5) para definir al menos dos posiciones de marcha, las denominadas posiciones de división, relacionadas con cada posición de marcha definida de otra manera por la caja de cambios, a saber, la posición de marcha definida de otra manera y al menos una posición de marcha situada, con respecto a la relación de transmisión, entre esa posición de marcha y la posición de marcha más próxima definida de otra manera, y unos medios selectores (2) para la selección de una posición de división del engranaje divisor, caracterizado porque dichos medios selectores están adaptados para enviar información sobre la posición de división seleccionada a la disposición, y porque la disposición (18) está adaptada para responder a la recepción de información sobre la posición de división seleccionada imposibilitando como posible posición de marcha todas las posiciones de marcha que no corresponden a la posición de división seleccionada, y porque para su comparación de los cocientes, eleva dicho límite superior y hace descender dicho límite inferior para las posiciones de marcha restantes que no corresponden a la posición de división seleccionada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la disposición (18) está adaptada para responder a la falta de información sobre una posición de división seleccionada efectuando la comparación de los cocientes con los límites superior e inferior para cada posición de marcha que están más próximos uno a otro que cuando dicha información está disponible.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la disposición (18) está adaptada para seleccionar el rango definido por dicho límite superior y dicho límite inferior de la respectiva posición de marcha posible, de tal modo que se cree un espacio entre dichos rangos adyacentes.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios de memoria (19) que comprenden, ellos mismos, una tabla de posiciones de marcha y unos valores de cociente relacionados, así como dichos límites superior e inferior para los respectivos valores de cociente, o sólo dicha tabla.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios selectores son un conmutador (2) de posición de división con al menos dos posiciones discretas.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios selectores son un conmutador (2) de posición de división con dos posiciones discretas, una de las cuales es una posición baja correspondiente a dicha posición de marcha definida de otra manera, y la otra es una posición alta entre una posición de marcha definida de otra manera y una siguiente posición de marcha más alta definida de otra manera, es decir, con una relación de transmisión más baja que la anterior.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios

(20) adaptados para detectar la posición de un pedal (14) para el desacoplamiento de la caja de cambios (4) del motor (11) y para enviar información sobre esto a la disposición (18) , y porque la disposición está adaptada para requerir, como una condición adicional para que una posición de marcha se considere obtenida, que el pedal del embrague esté fuera de un límite especificado que imposibilita el desacoplamiento de la caja de cambios.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la disposición (18) está adaptada para decidir que ya no se obtiene una posición de marcha si, durante un periodo de tiempo predeterminado, dicho cociente calculado está fuera de un rango limitado por dichos límites superior e inferior alrededor del valor del cociente perteneciente a la posición de marcha previamente prevalente más próxima.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios

(104) adaptados, antes de la comparación realizada por la disposición, para filtrar el cociente calculado por la disposición (18) con el fin de eliminar las oscilaciones de dicho cociente que se deben a variaciones rápidas en los

resultados de las detecciones por los primeros y/o segundos medios.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la disposición (18) está

adaptada para formar dicho cociente dividiendo la velocidad detectada por los primeros medios (16) por la velocidad 5 detectada por los segundos medios (17) .

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos primeros medios (16) están adaptados para detectar la velocidad del árbol de salida del motor, y los segundos medios están adaptados para detectar la velocidad del árbol de salida de la caja de cambios (4) . 10

12. Procedimiento para la detección de posición de marcha en una caja de cambios (4) de automoción, que comprende las siguientes etapas:

-detectar un valor indicativo de la velocidad de un árbol giratorio (12) que se extiende desde el motor o entre el 15 motor y un embrague (13) dispuesto entre el motor y la caja de cambios,

- detectar un valor indicativo de la velocidad de un árbol de salida (9) de la caja de cambios o de un árbol giratorio accionado por dicho árbol de salida,

-calcular el cociente de dichas dos velocidades,

- comparar el cociente calculado con valores de dicho cociente determinados para cada posición de marcha de la caja de cambios, y decidir que se obtiene una posición de marcha si, durante un periodo de tiempo predeterminado, el cociente calculado está entre los límites superior e inferior alrededor del valor del cociente

perteneciente a la respectiva posición de marcha,

en el que el procedimiento se pone en práctica en una caja de cambios de automoción que comprende un denominado engranaje divisor (5) para definir al menos dos posiciones de marcha, las denominadas posiciones de división, relacionadas con cada posición de marcha definida de otra manera por la caja de cambios, a saber,

la posición de marcha definida de otra manera y al menos una posición de marcha situada, con respecto a la relación de transmisión, entre la última y la más próxima posición de marcha definida de otra manera, y unos medios para la selección de una posición de división del engranaje divisor,

caracterizado porque dicha comparación conlleva tener en cuenta la posición de división seleccionada, si la información sobre ésta última está disponible, con el fin de imposibilitar como posible posición de marcha todas las posiciones de marcha que no correspondan a la posición de división seleccionada, y porque la comparación de los cocientes da como resultado la elevación de dicho límite superior y el descenso de dicho límite inferior para las restantes posiciones de marcha que corresponden a la posición de división seleccionada.

13. Uso de un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para la detección de la posición de marcha en una caja de cambios de automoción en un vehículo automóvil, por ejemplo, un autobús o un camión.

14. Uso según la reivindicación 13 en un vehículo automóvil que tiene unos medios para la selección de una posición de división en forma de un conmutador dispuesto en una palanca de cambios adaptada para efectuar 45 cambios entre dichas posiciones de marcha definidas de otra manera.

15. Programa informático (27) directamente cargable en la memoria interna de un ordenador y que comprende códigos de software para el control de las etapas de cálculo y comparación de los cocientes en el procedimiento según la reivindicación 12 cuando se ejecuta el programa en el ordenador.