Роботизо́вана коро́бка переда́ч або напівавтомати́чна коро́бка переда́ч (; у повсякденні — «коробка-робот») — механічна коробка передач (МКП), у якій функції вимкнення/увімкнення муфти зчеплення й перемикання передач є автоматизованими. Іншими словами, функції видачі команд на перемикання передач покладаються на мікропроцесорний блок, що реалізує певний алгоритм керування, а водій та умови руху транспортного засобу формують лише вхідну інформацію для системи керування.

Роботизована коробка передач поєднує у собі зручність автоматичної коробки передач (АКПП) та надійність й паливну економічність МКП. При цьому така коробка передач є дешевшою за класичну АКПП. Практично усі провідні автовиробники оснащують роботизованими коробками передач свої автомобілі від малого до преміум класу.

Конструктивні особливості

Роботизовані коробки передач різняться конструктивно, разом з тим можна сформулювати спільну конструктивну ознаку цього агрегату — це механічна коробка перемикання передач, додатково оснащена системою керування муфтою зчеплення та вибором і перемиканням передач.

Керування роботизованою коробкою передач здійснює електронна система, куди входять: давачі, електронний блок керування й виконавчі механізми (електродвигуни та/чи електромагнітні клапани керування роботою гідроциліндрів) перемикання передач та увімкнення/вимкнення муфти зчеплення.

У роботизованих коробках передач зазвичай використовується муфта зчеплення фрикційного типу. Конструктивно це може бути однодискова і багатодискова фрикційна муфта зчеплення. Прогресивним конструктивним вирішенням є так зване подвійне зчеплення, яке забезпечує передавання крутного моменту практично без розривання потоку потужності.

При проєктуванні та виробництві роботизованих коробок передач часто використовуються готові технічні рішення механічних чи автоматичних коробок. Наприклад, автоматизована коробка передач «AMG Speedshift MCT» від Mercedes-Benz створена у 2008-му на базі АКПП 7G-Tronic шляхом заміни гідротрансформатора на фрикційне багатодискове зчеплення. В основі коробки SMG () від BMW, виробництво якої почалось з 1997 року лежить шестиступенева механічна коробка, додатково оснащена електрогідравлічним приводом зчепленняPeter Robinson SMG — BMW's New Supershifter] на сайті «Caranddriver». .

«Коробки-роботи» можуть мати електричний або гідравлічний привід зчеплення. В електричному приводі виконавчими органами є сервомеханізми (електродвигун з механічною передачею). Гідравлічний привод реалізується на основі гідроциліндрів, що приводяться у дію клапанами з електромагнітним керуванням. Такий вид привода часто називають електрогідравлічним. У низці конструкцій «роботів» з електричним приводом («Easytronic» від OpelEasytronic systems at Auto Trans Gloucester Ltd на сайті «Auto Trans Gloucester ltd» , «Durashift EST» (абревіатура  — електронне перемикання передач) від Ford) використовується гідромеханічний блок з електроприводом для урухомлення штока головного циліндра привода зчепленняРоботизированная коробка передач FORD Fusion (коробка-робот) на сайті «Fusion Guru» .

Електричний привід має відносно невелику швидкодію у роботі (час перемикання передач 0,3…0,5 с) зате характеризується меншим енергоспоживанням. Гідравлічний привод потребує постійного підтримання тиску у системі, а значить, і більших затрат енергії. Зате він є швидкодійнішим. Деякі роботизовані коробки передач з гідравлічним приводом на спортивних автомобілях мають дуже короткий час перемикання передач: Ferrari 599GTO — 0,06cFerrari 599GTO на сайті «supercar.net» , Lamborghini Aventador — 0,05cLamborghini Aventador LP700-4: First Drive на сайті «Motoring» .

Згадані особливості якраз і визначають переважне застосування роботизованих коробок передач з електричним приводом на бюджетних автомобілях. Електричним приводом оснащуються такі конструкції коробок передач: «Allshift» (Mitsubishi), «Dualogic» (Fiat), «Durashift EST» (Ford), «Easytronic» (Opel), «MultiMode» (Toyota), «SensoDrive» (Citroën), «2-Tronic» (Peugeot), EDC (, Renault)Роботизированная коробка передач на сайті «systemsauto.ru» .

Гідравлічним приводом переважно оснащуються дорожчі моделі, серед яких відомі конструкції: ISR (; Lamborghini), «Quickshift» (Renault), «R-Tronic» (Audi), «Selespeed» (Alfa Romeo), SMG (BMW).

Принцип роботи Вхідні давачі отримують основні дані про роботу коробки передач: частоту обертання на вході і виході, положення вилок увімкнення передач, положення селектора, а також тиск і температуру оливи (для гідравлічного привода) та передають їх значення у блок керування.

На основі сигналів давачів електронний блок керування формує керувальні впливи на виконавчі механізми згідно із закладеним алгоритмом у програмі. При роботі електронний блок також взаємодіє із системою керування двигуном, системою ABS (ESP). В роботизованих коробках з гідроприводом у систему керування додатково включений гідравлічний блок керування, який забезпечує безпосереднє керування роботою гідроциліндрів й тиском у системі.

Працювати роботизована коробка передач може у двох режимах: автоматичному та напівавтоматичному. В автоматичному режимі електронний блок керування на основі сигналів вхідних давачів реалізує визначений алгоритм керування коробкою передач за допомогою виконавчих приводів.

У напівавтоматичному (ручному) режимі відбувається послідовне перемикання передач з нижчої вищу і навпаки за допомогою важеля селектора та/або підкермових пелюсток. Тому у деяких джерелах така роботизована коробка перемикання передач ще має назву секвентальної (від  — послідовність).

Коробка передач із подвійним зчепленням

Основним недоліком роботизованої коробки передач першого покоління є порівняно великий час перемикання передач, що приводить до ривків і провалів у динаміці автомобіля і, відповідно, знижує комфортність керування транспортним засобом. Вирішення згаданої проблеми було зроблене із застосуванням коробки передач з двома муфтами зчеплення (подвійним зчепленням).

Ідею об'єднати в одному корпусі дві механічні коробки передач, одну для парних швидкостей, а другу для непарних, й оснастити кожну своєю муфтою зчеплення, запропонував ще 1935 року винахідник Адольф Кегресс (; 1879—1943)Два в одном на сайті інтернет-журналу «Autotechnic» . Піонерами масового застосування коробки передач з двома зчепленнями (по суті — другого покоління роботизованої коробки передач) стали Volkswagen та Audi, котрі почали встановлювати роботизовану коробку передач DSG та S-Tronic, що мали подвійне зчеплення, на свої автомобілі з 2003 року. Коробка S-Tronic є аналогом коробки DSG, але на відміну від неї встановлюється паралельно до осі на задньо- і передньоприводні авто.

Подвійне зчеплення дозволяє при увімкненій передачі обрати наступну передачу і за необхідності увімкнути її без перерви у роботі коробки передач. Тому іншою назвою роботизованої коробки передач з двома зчепленнями ще є — преселективна коробка передач (від  — попередньо обрати). Швидкість перемикання передач при цьому суттєво зростає і залежить лише від швидкості перемикання муфт (DSGDirect-Shift Gearbox (DSG). Коробка передач прямого переключения на сайті «caddy.com.ua» від Volkswagen — 0,2 c, M DCT DrivelogicDCT M Drivelogic на сайті BMW від BMW — 0,1 c). На автоматизованій коробці DCT M Drivelogic у системі керування реалізується функція Drivelogic, що передбачає одинадцять програм перемикання передач і забезпечує адаптування зміни передач під стиль водіння.

Коробка з подвійним зчепленням вирізняється компактністю, що робить цю конструкцію актуальною для малолітражних автомобілів. Поряд з цим, слід відзначити підвищене енергоспоживання коробки (особливо з «мокрим» зчепленням). Однак порівняно висока швидкість перемикання передач дозволяє добитись хорошої динаміки розгону автомобіля та економії пального при цьому.

Подвійне зчеплення знайшло застосування у багатьох роботизованих коробках передач: «M DCT Drivelogic» (; BMW), DSG (; Volkswagen); PDK (; Porsche), «Powershift» (Ford, Volvo), «Speedshift DCT» (Mercedes-Benz), «S-Tronic» (Audi), TCT (Alfa Romeo), «Twin Clutch SST» (Mitsubishi).

Усі згадані вище роботизовані коробки передач із подвійним зчепленням використовують гідравлічний привод зчеплення й перемикання передач. Електричний привод використовується у конструкції EDC () від Renault (час перемикання передач становить 0,29 с).

Примітки

Посилання Що таке роботизована коробка передач? Оглядаємо КПП на сайті «Автопортал». Роботизована коробка передач — принцип роботи та недоліки на сайті «avtosovet.com.ua». Как работает роботизированная коробка передач на сайті «Драйв» . Принцип работы роботизированной коробки передач на сайті «Auto-wiki» .