Toyota impresiona con una caja de cambios virtual de 14 marchas para coches eléctricos

La patente de Toyota, presentada a finales de 2023, muestra que no hay límite técnico respecto al número de engranajes en una caja de cambios, aunque pueda suponer un problema para el conductor.

Con seis marchas, resulta sencillo encontrar la relación correcta en cada escenario.
Con seis marchas, resulta sencillo encontrar la relación correcta en cada escenario.
12/04/2024 08:15
Actualizado a 12/04/2024 08:15

La caja de cambios manual de un coche permite al conductor controlar la potencia y velocidad del vehículo. Funciona mediante una serie de engranajes que se acoplan de diferentes maneras para cambiar la relación entre la velocidad del motor y la de las ruedas. Al mover la palanca de cambios, el conductor selecciona diferentes marchas, que corresponden a diferentes engranajes en la caja de cambios.

Sin embargo, cada vez es más habitual sustituir este mecanismo por un sistema automático. La tecnología ha avanzado tanto que los fabricantes ya pueden ofrecerla a buen precio y muchos conductores, una vez que la prueban, no vuelven al cambio manual. Además, la llegada del coche eléctrico, que no necesita nada más que una relación de transmisión, y más todavía la del autónomo, cuyo límite (en el Nivel 5) es que no exista el conductor, están acabando con su predominio.

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Cambio automático de 10 velocidades de la Ford Transit.

6 marchas, una cantidad adecuada para el conductor medio

El principio de funcionamiento de una caja de cambios manual es buscar la relación potencia/par adecuada en cada momento. En la primera marcha, por ejemplo, se utiliza un engranaje pequeño en el eje intermedio para proporcionar un alto par motor y una baja velocidad, ideal para arrancar desde parado. A medida que el vehículo acelera y necesita menos par, pero más velocidad, el conductor cambia a marchas superiores, que utilizan engranajes más grandes en el eje principal.

Un coche de combustión estándar ofrece al conductor 5 ó 6 relaciones de cambio, suficientes para que sea sencillo seleccionar la adecuada en cada circunstancia. Si bien existen cajas de cambios que elevan esta cifra hasta las 9 marchas (por ejemplo, en Mercedes), lo cierto es que muchas veces tantas relaciones complican elegir la adecuada en cada momento y no resulta precisamente cómodo para el conductor.

Toyota parece querer ir al contrario de lo que dicta la lógica

Toyota ha desarrollado una nueva tecnología para crear una transmisión de 14 marchas para sus coches eléctricos. Un número que, además de un despropósito para el conductor que se enfrente a la decisión de escoger cuál toca, es también una hazaña técnica que sorprendió al mundo cuando se presentó como patente a finales de 2023. El fabricante japonés argumentaba que, en teoría, no hay un límite para el número de marchas que puede tener una transmisión.

De acuerdo con las imágenes que acompañan la solicitud de patente, se revela la posibilidad de seleccionar hasta 14 velocidades distintas aunque el conductor tiene la libertad de elegir la cantidad de marchas que prefiere. Según lo documentado, “la transmisión virtual puede configurarse con seis o más etapas, o incluso menos de seis”, permitiendo a los usuarios personalizar el esquema de transmisión a su gusto.

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Esquemas de la solicitud de patente registrada por Toyota.

No es una caja mecánica, aquí todo es virtual

Destinada a sus futuros coches eléctricos, que no la necesitan, se trata de un componente puramente digital. La impresión de un cambio de marchas real se simulará a través de efectos sonoros dinámicos y variaciones en la aceleración, entre otros métodos. Además, contará con un tercer pedal que funcionará como embrague. No se limitará a la opción manual, sino que ofrecerá también un modo automático, ampliando así su versatilidad y el confort en su manejo.

Toyota explica que la selección de una marcha se realiza igual que en una transmisión manual estándar. Sin embargo, la palanca tiene la capacidad de regresar a su posición neutral después de ser utilizada. Posteriormente, a medida que el conductor realiza cambios de marcha, el patrón virtual ajusta el conjunto de marchas correspondiente.

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Aunque es todo software, Toyota ha diseñado una palanca de cambios manual apoyada por un embrague virtual.

Esto implica que en un sistema con un patrón de seis marchas, si el conductor elige la sexta, la interfaz del vehículo ajustará las opciones, sugiriendo la posibilidad de cambiar a la séptima o a marchas superiores o retroceder a la quinta y marchas inferiores.

A primera vista, resulta un sistema algo complejo, aunque es importante recordar que, precisamente, Toyota es una compañía que toma decisiones con un espíritu muy japonés, es decir no precipitándose en desarrollar tecnologías que luego no tengan repercusión en el mercado. Se basa en su amplia experiencia y conocimiento, lo que sugiere que esta patente podría estar relacionada con otras innovaciones que todavía no ha revelado.

Sobre la firma
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Gonzalo García

Redactor y probador especializado en vehículos eléctricos y movilidad sostenible. Escribe en Híbridos y Eléctricos desde 2017. Es ingeniero de Caminos por la Universidad Politécnica de Madrid y Técnico especialista en vehículos híbridos y eléctricos por la SEAS. Ha trabajado en medios como Movilidad Eléctrica y Km77.

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