Control electrónico del embrague

En un vehículo equipado con transmisión manual (MT), el acoplamiento y desacoplamiento del embrague lo decide y realiza el conductor, a través del pedal del embrague. El sistema de accionamiento del embrague vincula directamente el movimiento del pedal del embrague con la posición del embrague.

en un vehículo con control electrónico del embrague, ya no existe una conexión directa entre el pedal del embrague y el propio embrague. El acoplamiento/desacoplamiento del embrague se realiza con un actuador (eléctrico o hidráulico), controlado por un módulo de control electrónico.

Hay dos tipos de vehículos que utilizan un sistema de control electrónico del embrague:

• con transmisión manual (MT) y pedal de embrague: el conductor decide cuándo acoplar/desacoplar el embrague a través de un sensor de posición del pedal del embrague, pero el accionamiento del embrague está controlado por un actuador eléctrico o hidráulico (sistemas de embrague por cable)
• con transmisión manual automatizada (AMT) o transmisión de doble embrague (DCT) y sin pedal de embrague: el acoplamiento/desacoplamiento del embrague se decide mediante un módulo de control electrónico y el accionamiento del embrague mediante un actuador eléctrico o hidráulico

Un control electrónico del embrague (ECC) sistema, también llamado gestión electrónica del embrague (ECM) El sistema contiene un embrague que se activa/desactiva mediante un actuador (eléctrico o hidráulico), en función de la posición de un pedal de embrague (con sensor de posición) o de la función de las señales de control enviadas independientemente por un módulo de control electrónico.

Imagen: El sistema E-Clutch (embrague por cable)
Crédito: Schaeffler

1. pedal acelerador
2. pedal de freno
3. pedal de embrague
4. sensor de posición del embrague
5. alambre (eléctrico)
6. actuador electrohidráulico con módulo de control y depósito
7. tubería (hidráulica)
8. cilindro esclavo concéntrico
9. tapa del embrague

¿Cómo funciona el control electrónico del embrague? Cuando el conductor presiona el pedal del embrague (3), el sensor de posición del embrague (4) envía una señal eléctrica al módulo de control (6). Dependiendo de cuánto se presiona el pedal del embrague, el módulo de control regula la presión en el cilindro esclavo concéntrico (8) acoplando y desacoplando el embrague.

Seguimiento del par motor (sistema de seguimiento del par)

Un embrague accionado por el conductor utilizado en transmisiones manuales, cuando está completamente cerrado, está diseñado para transmitir entre dos y tres veces el par máximo del motor. Esto es el resultado de los factores de seguridad y tolerancias de diseño, que deben garantizar que el embrague no patine.

En la mayoría de los casos, durante la conducción, el motor funciona con cargas parciales, donde el par de salida es sólo una fracción del par máximo.

En un motor con sistema de embrague de seguimiento de par (también llamado seguimiento), el embrague está lo suficientemente cerrado como para transmitir un poco más que el par motor actual y no el par de embrague máximo posible.

Imagen: Seguimiento del par del motor
Crédito: Schaeffler (LuK)

Esta característica sólo es posible con un sistema de control electrónico del embrague y tiene varias ventajas en términos de comodidad y facilidad de conducción.

Una ventaja es una Apertura/cierre más rápido del embrague durante un cambio de marcha.. Cuando el conductor suelta el pedal del acelerador, el par motor se reduce y la función “sistema de seguimiento del par” ajusta automáticamente el embrague abriéndolo ligeramente. Esto significa que cuando el sistema reconoce el deseo del conductor de cambiar de marcha, el embrague ya está parcialmente abierto, lo que conduce a tiempos de desconexión/conexión más rápidos y cambios de marcha más rápidos en general.

Imagen: El proceso de cambio de marcha (izquierda – sin seguimiento del par motor, derecha – con seguimiento del par motor)
Crédito: Schaeffler (LuK)

Otra ventaja es una cambio de marchas de mayor calidad. Dado que el par del embrague puede controlarse con precisión mediante el módulo de control electrónico, al final del cambio, el embrague se deja patinar durante un período limitado. Este procedimiento filtrará las oscilaciones de la línea motriz, lo que permitirá un cambio de marcha más suave y una mayor comodidad de los pasajeros.

Imagen: Ciclo de carga del embrague durante el cambio de marchas (izquierda – sin seguimiento del par motor, derecha – con seguimiento del par motor)
Crédito: Schaeffler (LuK)

Beneficio del consumo de combustible

Un vehículo con transmisión manual y control electrónico del embrague puede heredar parte de la función de reducción del consumo de combustible que se observa en los vehículos eléctricos híbridos, como De cabotaje (o Navegación).

Durante el movimiento, cuando el conductor suelta el pedal del acelerador, el motor se desconecta de la línea motriz y se apaga (o se mantiene al ralentí). El vehículo circulará gracias a su inercia y al consumo reducido. Esta funcionalidad solo es posible en un vehículo de transmisión manual si está equipado con un sistema de control electrónico del embrague.

Según Schaeffler, utilizando un vehículo demostrador con motor de gasolina de 1,2 litros, las pruebas realizadas utilizando el ciclo de medición de consumo WLTP y ciclos realistas de clientes han registrado reducciones en el consumo de combustible del 2% (el motor se pone en ralentí) al 6% (el motor se apaga). Además, es posible conseguir ahorros de hasta el 8% en condiciones de conducción urbana.

Ventajas de un sistema de control electrónico del embrague

Una integración completa del funcionamiento electrónico del embrague en el sistema general de control del tren motriz aporta varias ventajas a nivel del vehículo:

• Capacidad de conducción mejorada gracias a un cambio de marchas y un funcionamiento del embrague más rápidos y suaves.
• reinicio automático del motor en caso de calado no deseado (protección anticalado)
• Operación más fácil del embrague, especialmente en vehículos con alto par motor.
• Seguridad pasiva mejorada (protección contra choques) debido a la ausencia de componentes mecánicos.
• Es posible programar el mantenimiento del embrague gracias a la adquisición de datos del factor de uso.
• Mayor economía de combustible del vehículo gracias a las funciones de navegación por inercia.
• mayor comodidad para los pasajeros debido a que se transmiten menos vibraciones desde el tren motriz a la cabina (sin conexión mecánica entre el embrague y el pedal del embrague)