Роботизированная КПП возникла как альтернативная замена механическим КПП и автоматическим КПП с гидротрансформатором. Ее устройство должно было объединить в себе преимущество как «механики», так и «автомата».

Роботизированная КПП, или попросту коробка-робот, представляет собой механическую коробку передач, в которой функция переключения передач возложена на автоматический блок управления. Тем самым водитель, выбирая условия передвижения, формирует только входной сигнал, остальное делает электронный блок управления, с запрограммированными алгоритмами переключения.

Коробка-робот объединяет в себе комфорт «автомата» и надежность и экономичность классической «механики». При этом «робот» дешевле гидротрансформаторного «автомата». Сейчас большинство автоконцернов мира оснащает свои автомобили роботизированнными КПП, причем ставятся он как на простые модели, так и на автомобили премиум-класса.

Устройство коробки-робота

Несмотря на то, что можно выделить основное устройство системы, которое объединяет все роботизрованные КП — механическая часть с электронным блоком управления, роботы различных моделей могут отличаться рядом конструкторских решений.

В «роботах» используются сцепление фрикционного типа. Это может быть как отдельный диск, так и пакет фрикционных дисков, который представляет собой набор из трех или более дисков. Увеличение количества дисков увеличивает и площадь соприкосновения, тем самым позволяя передать больший крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Эта особенность позволяет применять пакеты фрикционов в мощных легковых автомобилях, грузовиках и полноприводных машинах. Также многодисковое сцепление позволяет снизить габариты КПП и так оно находит применение в двухколесном транспорте.

В роботизированных коробках наиболее широкое распространение пакет фрикционов получил в шестиступенчатой DSG от концерна Volkswagen.

Как правило, при создании коробок-роботов используются уже рабочие зарекомендовавшие себя прототипы механических КПП. Так в «роботе» от Mercedes-Benz Speedshift используется база от АКПП 7G-tronic. Гидротрансформатор в этой коробке заменен на пакет «мокрых» фрикционных дисков. В SMG от BMW за основу взята шестуступенчатая «механика» с установленным на ней электронным блоком управления.

Роботизированные КПП могут иметь как электрические, так и гидравлические сервоприводы. Гидравлические или вернее электрогидравлические приводы более надежны и имеют большую скорость передачи сигнала. При этом сугубо электрические приводы еще и более экономичны. Гидравлические приводы выгоднее устанавливать на автомобили с большим крутящим моментом двигателя, так потеря КПД от работы приводов не будет существенна по сравнению с маломощным двигателем до 140 лошадиных сил. В таком случае экономичность, за которую и ценят роботизированные КПП, просто сойдет на нет.

Электрический привод используют в следующих роботах:

  • Allshift — Mitsubishi;
  • Dualogic — Fiat;
  • Durashift EST — Ford;
  • Easytronic — Opel;
  • MultiMode — Toyota;
  • SensoDrive — Citroen;
  • 2-Tronic — Peugeot.

В свою очередь гидравлический привод используется в следующих моделях:

  • ISR (Independent Shifting Rods) от Lamborghini;
  • Quickshift — Renault;
  • R-Tronic — Audi;
  • Selespeed — Alfa Romeo;
  • SMG — BMW.

На многих спортивных автомобилях роботизрованные коробки достигают просто фантастических показателей в скорости переключения передач. Для Lamborghini Aventador время переключения передачи составляет — 0,05 секунды.

Блок управления робота

Электронный блок управления сцепления является мозгом коробки. Он представляет собой перепрограммируемое запоминающее устройство, которое может менять алгоритм управления, путем прошивки и в зависимости от предпочтительной манеры движения.

К электронному блоку управления подходят входные датчики, снимающие все необходимые параметры автомобиля, такие как частоту вращения вала, положение вилок и селектора, температуру и давление масла (в случае с гидравлическим приводом).

Считывая сигналы датчиков и руководствуясь встроенной программой, блок управления принимает решение о переключении передачи и посылает сигнал на исполнительные механизмы. В зависимости от коробки это могут быть электроприводы или электромагниты гидроцилиндров.

Все роботизированные КПП оснащены системой, подобной «типтроник». «Типтроник» представляет собой симуляцию ручного переключения передач в автоматических коробках, при котором водитель сам контролирует возможность переключения передач и может самостоятельно выбрать нужную ему скорость. Изначально запатентованная компанией Porshe система быстро получила распространение и стала применяться как в гидротрансформаторных автоматах, так и в роботизированных КПП.

Коробка-робот с двойным сцеплением

Главным недостатком роботизированных КПП является большое время переключения передач, что приводит к провалам и рывкам при разгоне и движении.

Устранение этих недостатков на ранних моделях коробок-роботов было преимущественной задачей автомобильных инженеров. И первыми к решению проблемы пришли конструкторы Volkswagen. В 2003 году они представили Volkswagen Golf c преселективной роботизрованной КПП DSG-6. Новаторским решением в этой КПП было использование не одного сцепления, а сразу двух. Каждое из которых по отдельности отвечало за четные и нечетные передачи. Отсюда название «преселектив», что значит в переводе с английского «предварительно выбранный».

Коробки с двойным сцеплением были не оригинальной идеей концерна VAG (Volkswagen Audi Group), их концепцию предложил в конце 30-х годов французский инженер Адольф Кегресс, а впервые использовать стали в компании Porshe, устанавливая преселективную коробку на спорткары в середине 80-х годов. Но только Volkswagen удалось сделать коробку с двумя сцеплениями массовым явлением.

После DSG-6 была разработана семиступенчатая «сухая» коробка DSG, рассчитанная на автомобили с меньшим объемом двигателя и меньшим крутящим моментом – до 250 Нм.

Принцип работы преселективной коробки заключается в том, что в момент переключения, к примеру, на вторую передачу, на валу нечетных передач уже фиксируется третья передача, и момент переключения на повышенную или пониженную скорость происходит без разрыва крутящего момента, что делает преселективы даже более плавными в работе, чем гидротансформаторные АКПП. Скорость переключения передач для коробки DSG составляет 0,2 секунды, а для DCT Drivelogic от BMW — 0,1 секунды.

Сейчас преселективные коробки также получают широкое распространение и многие автогиганты разрабатывают свои модели коробок-роботов с двойным сцеплением, отказываясь от классических «роботов» и «автоматов». Среди них:

  • DCT M Drivelogic от BMW;
  • DSG от Volkswagen;
  • PDK от Porsche (самая первая из преселективных коробок)
  • Powershift от Ford, Volvo;
  • Speedshift DCT от Mercedes-Benz;
  • S-Tronic от Audi (представляющая собой ту же DSG, переработанную под нужды более мощных автомобилей)
  • TCT от Alfa Romeo;
  • Twin Clutch SST от Mitsubishi.
  • EDK от Renault (единственная из этих коробок, имеющая электрические приводы)

Особенности коробок-роботов

Как отмечалось выше, роботы объединяют в себе надежность и экономичность «механики» и комфорт «автоматов», но это, как правило, касается современных моделей преселективных «роботов». Большинство из этих моделей ставится на автомобили премиальной ценовой категории и в них все отточено до мелочей. Исключением стала DSG-7 от VAG – единственная массовая коробка, вначале страдавшая рядом неоднозначных конструкторских решений и претерпевшая ряд глобальных изменений.

В любом случае, коробки-роботы проделали большой путь от первых неуклюжих моделей, больше раздражавших водителя, чем предоставляя обещанный комфорт, до суперагрегатов на лучших спорткарах мира. И сейчас они видятся наиболее оптимальным развитием трансмиссии в будущем.

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>