Автоматизированная коробка передач

Роботизированная коробка передач (обиходное название –коробка-робот) представляет собой механическую коробку передач, в которой функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Название "роботизированная коробка передач" свидетельствует о том, что водитель и условия движения формируют только входную информацию для системы управления, а работой коробки передач руководит электронный блок с определенным алгоритмом управления.

Роботизированная коробка передач сочетает в себе комфортавтоматической коробки передач, надежность и топливную экономичность механической коробки передач. При этом «робот» в большинстве своем значительно дешевле классической АКПП.

В настоящее время практически все ведущие автопроизводители оснащают свои автомобили роботизированными коробками передач. Коробки передач различаются по конструкции, вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство роботизированной коробки передач:

В автоматизированных коробках передач используется сцепление фрикционного типа. Это могут быть отдельные диски или пакет фрикционных дисков. Прогрессивным является т.н. двойное сцепление в конструкции коробки передач.

В основе коробки передач лежит обычная механическая коробка с цилиндрическими шестернями.

Коробки-роботы могут иметь электрический или гидравлический привод сцепления и передач. В электрическом приводе исполнительными органами являются сервомеханизмы (электродвигатели). Гидравлический привод осуществляется с помощью гидроцилиндров.

Электрический привод сцепления и передач имеют следующие конструкции коробок передач:

Значительно больше конструкций «роботов» имеют гидравлический привод:

Управление роботизированной коробкой передач осуществляет электронная система, которая включает следующие конструктивные элементы:

Входные датчики отслеживают основные параметры коробки передач: частоту вращения на входе и выходе, положение вилок включения передач, положение селектора. а также давление и температуру масла (для гидравлического привода).

На основании сигналов датчиков электронный блок управленияформирует управляющие воздействия на исполнительные механизмы. В своей работе электронный блок взаимодействует ссистемой управления двигателем, системой ABS (ESP).

В роботизированных коробках с гидравлическим приводом в систему управления также включен гидравлический блок управления, который обеспечивает непосредственное управление гидроцилиндрами и давлением в системе.

В зависимости от вида привода исполнительными механизмами роботизированной коробки передач являются:

Принцип работы роботизированной коробки передачзаключается в следующем. На основании сигналов входных датчиков электронный блок управления формирует алгоритм управления коробкой в зависимости от внешних условий и реализует его через исполнительные механизмы.

На всех роботизированных коробках предусмотрен режим ручного переключения передач, аналогичный функции Tiptronic. Работа в данном режиме позволяет последовательно переключать передачи с низшей на высшую и наоборот. В некоторых источниках информации такая роботизированная трансмиссия называется секвентальной коробкой передач (от sequensum – последовательность).

Основным недостатком роботизированных коробок передач является большое время переключения передач (до 2 с), что приводит к провалам и рывкам в динамике автомобиля и снижает комфорт от управления транспортным средством. Решение указанной проблемы было найдено в применении коробки передач с двумя сцеплениями, что обеспечило переключение передач без разрыва потока мощности.

Двойное сцепление позволяет при включенной передаче выбрать следующую передачу и при необходимости включить ее без перерыва в работе коробки. Поэтому другое название роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями -преселективная коробка передач (от pre select - предварительно выбрать).

Данное техническое решение в настоящее время реализовано на многих роботизированных коробках, в т.ч. DSG, S-Tronic (время переключения передач 0,2-0,4 с) от Volkswagen (Audi), SMG и DCT M Drivelogic (время переключение передач 0,1 с), устанавливаемых на спортивные автомобили фирмы BMW.

В настоящее время самыми распространенными и технически совершенными являются роботизированные коробки передач DSG и S-Tronic. Коробка S-Tronic является аналогом коробки DSG, но в отличие от нее устанавливается на задне- и полноприводные автомобили продольно оси.

На автоматизированных коробках SMG и DCT M Drivelogic в системе управления реализуется функция Drivelogic, которая предполагает одиннадцать программ переключения передач. Шесть программ выполняются в режиме ручного переключения, а пять являются автоматизированными программами переключения передач. Данная функция позволяет адаптировать смену передач под стиль вождения конкретного человека. По сути, данные коробки являютсяадаптивными коробками передач.