Роботизированная коробка передач (другое наименование – автоматизированная коробка передач, обиходное название – коробка-робот) представляет собой механическую коробку передач, в которой функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Автоматизация данных функций стала возможной за счет применения в управлении коробкой электронных компонентов.
Роботизированная коробка передач сочетает в себе комфорт автоматической 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. Все коробки имеют свои запатентованные названия и различаются по конструкции. Вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство роботизированной коробки передач:
сцепление; механическая коробка передач; привод сцепления и передач; система управления. 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. В зависимости от типа привода роботизированные коробки передач разделяются на два вида:
собственно роботизированные коробки передач (электропривод); секвентальные коробки передач (гидропривод). Название "секвентальная" коробка получила от sequensum – последовательность. Несмотря на данное деление, во многих источниках информации коробки передач носят одно общее название – роботизированные.
Электрический привод сцепления и передач имеют следующие конструкции коробок:
Easytronic от Opel; MultiMode от Toyota.
Значительно больше конструкций «роботов» имеют гидравлический привод:
SMG, DCT M Drivelogic от BMW;DSG от Volkswagen;S-Tronic от Audi;Senso Drive от Citroen;
2-Tronic от Peugeot;Dualogic от Fiat.
Система управления роботизированной коробкой передач включает следующие конструктивные элементы:
входные датчики; электронный блок управления;
исполнительные механизмы коробки передач.
В роботизированных коробках с гидравлическим приводом в систему управления также включен гидравлический блок управления, который обеспечивает непосредственное управление гидроцилиндрами и давлением в системе. Принцип работы роботизированной коробки передач заключается 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.
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.
Данное техническое решение реализовано в коробках DSG, S-Tronic (время переключения передач 0,03-0,04 с), а также коробках SMG и DCT M Drivelogic (время переключение передач 0,01с), 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. 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 являются адаптивными коробками передач.