Робот в автомобиле

Сегодня все больше транспортных средств оснащаются роботизированными коробками переключения передач, которые на сленге автомобилистов именуются просто «роботами».

Это понятие говорит о том, что формирование импульсов для системы управления трансмиссией осуществляется согласно особенностям движения автомобиля и отдаваемым водителем командам, которые после их обработки согласно алгоритмическому порядку, управляют работой коробки. Главной особенностью «робота» является его универсальность, экономичность и удобство в управлении, которые обусловлены единым сочетанием в одном корпусе коробки - «автомата» и традиционной «механики». Помимо этого, роботизированная трансмиссия стоит несколько дешевле автоматической, что позволяет ее устанавливать не только на премиальные автомобили, но и на модели бюджетного класса.

Коробка-«робот» работает в двух режимах:

- полуавтоматическом;

- автоматическом.

Кстати, стоит отметить, что существенных отличий в работе роботизированной и автоматической КПП практически нет. Как только скорость движения достигнет определенной отметки, система электронного управления трансмиссией считывает показания датчиков, на основании которых выбирает необходимый режим работы коробки. Также любой автомобильный «робот» обладает функцией типтроник, которая позволяет управлять коробкой и переключать передачи в ручном режиме. Однако это управление несколько отличается от управления механической КПП тем, что при включении передач рычаг роботизированной коробки не перемещается в определенную позицию, а лишь повышает либо понижает передаточное число. Очень часто коробку-«робот» называют последовательной КПП из-за особенностей ее работы. Также существуют коробки, имеющие специальные лепестки, расположенные в пространстве под рулевым колесом, которые предназначены для управления процессом переключения передач. Такое расположение селекторных лепестков коробки очень удобно, поскольку в момент переключения передач водителю не нужно отвлекаться от управления автомобилем.

Как устроен «робот»?

Устройство такого типа трансмиссии в зависимости от производителя может иметь некоторые различия, но, несмотря на это, в основе функционирования этих коробок заложен единый принцип: механическая трансмиссия, в конструкцию которой входит управленческий модуль, который переключает передачи и корректирует работу сцепления. 

Easytronic и особенности его конструкции

Во всех роботизированных КП используется сцепление фрикционного типа с одним либо несколькими дисками. Однако большинство «роботов» имеют двойное сцепление, благодаря которому передача крутящего усилия с коленвала силового агрегата осуществляется с постоянной мощностью.

Поскольку основным агрегатом коробки-«робота» является механическая система передачи усилия, при производстве такой трансмиссии, зачастую берется уже готовый агрегат с соответствующими характеристиками. Например, основой производимого Мерседесом «робота» Speedshift является доработанный «автомат» 7G-Tronic с фрикционной системой сцепления, которая пришла на смену гидротрансформатору. Роботизированная баварская трансмиссия SMG создана на базе МКПП с электрогидравлической системой управления сцеплением.

Как работает роботизированная трансмиссия?

Среди особенностей роботизированных коробок стоит отметить их виды передачи сцепления, которые могут иметь как электропривод, так и гидравлику. В качестве исполнительных элементов электроприводного «робота» выступают обыкновенные электродвигатели, а в гидравлическом приводе – гидроцилиндры с электромагнитной системой управления клапанами.

Также существует ряд роботизированных КПП с электроприводом, управляющим гидромеханическим блоком, который в свою очередь приводит в действие систему сцепления.

Электроприводные «роботы» являются в основном прерогативой недорогих и бюджетных моделей транспортных средств, поскольку этот тип привода не может обеспечить максимальное быстродействие при переключении передач.

Гидравлический тип привода в конструкции коробки передач работает только при постоянном наличии высокого давления в системе, что в свою очередь сопровождается повышенным энергопотреблением. Все же такая трансмиссия отличается высоким быстродействием и довольно часто, «робот» с гидроприводом устанавливается на спорткары. Система управления этого типа роботизированной трансмиссии состоит из главного модуля, измерительных датчиков и блока исполнения команд. Все основные параметры работы коробки передач постоянно собираются измерительными датчиками, после чего соответствующий сигнал поступает в управляющий модуль, который, согласно алгоритму действий, передает сигналы исполнительным устройствам трансмиссии. Заметим, что в гидроприводной трансмиссии в конструкцию управляющего модуля дополнительно входит блок, который поддерживает необходимое для правильного функционирования гидроцилиндров давление и корректирует их работу. Исполнительными устройствами для электроприводного «робота» являются электромоторы, а для трансмиссии с гидроприводом – система электромагнитных клапанов.

Особенности работы роботизированной трансмиссии с системой двойного сцепления

Такие коробки передач в последние годы широко распространены в автомобильной технике. Все дело в том, что коробка-«робот» стандартной конструкции имеет один существенный недостаток: длительное время на обработку команд, в связи с чем увеличивается промежуток между переключением передач. Это служит причиной некоторого нарушения динамики движения автомобиля, и делает менее комфортной езду на нем, что в принципе, служит реальной причиной отказа от приобретения транспортного средства с простой конструкцией роботизированной трансмиссии. Роботизированный тип коробки с двойным сцеплением полностью лишен этого недостатка, то есть переключение передач в нем осуществляется без потери либо снижения мощностного потока. Благодаря системе с двойным сцеплением включение выбранной передачи возможно еще на этапе работы предыдущей, таким образом, трансмиссия работает в постоянном и беспрерывном режиме. Кстати, роботизированная коробка с системой двойного сцепления еще называется преселективной КПП. Типичными представителями преселективных КПП являются системы DSG, PowerShift, S-Tronic и другие...

Еще одним плюсом «робота» с двойным сцеплением являются малые габариты агрегата, что позволяет оборудовать подобным видом трансмиссии малогабаритные, малолитражные модели автомобилей.

Чем отличается роботизированная коробка передач от автоматической?

На первый взгляд непосвященный автомобилист видимых различий и не заметит, ведь оба типа автомобилей не имеют педалей сцепления, к тому же селекторы трансмиссий практически ничем не отличаются друг от друга. Однако оба вида коробок передач имеют множество существенных различий. Можно даже сказать, что роботизированная коробка больше напоминает классическую «механику». Коробка-«автомат» отличается от роботизированной и механической коробок наличием гидротрансформатора и сложной конструкции редуктора. Эти составные элементы обеспечивают плавный режим выбора и переключения передач. В автоматической коробке передач роль сцепления играет гидротрансформатор. Кстати, он также входит в конструкцию роботизированной трансмиссии. Следовательно, «робот» является неким аналогом «механики» с той лишь разницей, что процесс переключения передач осуществляется в автоматическом режиме при помощи гидравлической системы, которой управляет специальный электронный модуль.

Преимущества и недостатки данных коробок

Что касается преимуществ, то по сравнению с МКПП переключение передач происходит автоматически, а значит – удобнее. По сравнению с АКПП преимуществом можно назвать топливную экономичность и меньшую массу коробки. Также автомобиль с коробкой-роботом, будет иметь меньшую стоимость по сравнению с точно таким же авто, но укомплектованным АКПП.

Из недостатков стоит выделить толчки и некоторые рывки во время переключения с одной передачи на другую. Также можно заметить некоторые паузы между передачами. На уклоне, такая машина может немного откатиться в начале движения. Поэтому стоит быть внимательным, начиная движение в гору (например, вы стоите на регулируемом ж/д переезде с уклоном).

Появление роботов с двойным сцеплением устранило практически все указанные выше недостатки (кроме отката назад), но применение такого сцепление сильно удорожило коробку, да и само сцепление – расходный материал, который недешев и нуждается в периодической замене.

Это видео расскажет о том, как работает роботизированная кпп (робот):