Řídicí jednotka a mechatronika v automatických převodovkách vozidel do 2000–2020: přehled a vývoj

Ještě nedávno poměrně vzácné, v současné době je již ovšem nelze v osobních automobilech opomenout - automatické převodovky. V současné době je již cca 30 % všech vozidel vybaveno automatickou převodovkou. Ve střední třídě se pak jedná o cca 40 %, ve vyšší střední třídě dokonce 65 %. K regulaci převodovky a řízení různých parametrů je samozřejmě zapotřebí řídicí jednotka. Ta se velmi často nachází v převodovce samotné. V takovém případě se zpravidla hovoří o tzv. mechatronice, jelikož jsou obě části (elektronické řízení společně s mechanickou částí) very úzce spojeny.

Automatická převodovka, CVT převodovka, Dvojspojková převodovka DSG, SST, Easytronic, MTA a Durashift - to vše ukazuje různorodost řešení pro řízení otáček, rychlostí a točivého momentu.

Řídicí jednotka automatické převodovky je často vyvíjena a používána podle koncernu či značky. Volkswagen (VAG) - GS8.x patří mezi logo, které odráží integraci elektroniky s mechatronikou v moderních automatech.

Historie a princip spolupráce elektroniky a mechaniky

Klasická automatická převodovka s měničem točivého momentu exituje již od 30. let minulého století a během doby byla stále zlepšována. Základní rozdíl k “normální převodovce” je v konstrukci, resp. výběru rychlostního stupně díky sadě planetových kol. Nevýhody ve zvýšené spotřebě paliva (kvůli nízkému stupni účinnosti) jsou u aktuálních generací téměř smazány a tím tak odpadá hlavní argument proti používání v osobních automobilech.

Mechatronika spojuje elektronické řízení s mechanickou částí převodovky. To umožňuje pružnou regulaci řazení, jízdních režimů a adaptaci na aktuální podmínky. V moderních vozidlech bývá řídicí jednotka převodovky často umístěna přímo v převodovce, což zkracuje signálové cesty a zvyšuje rychlost reakce systému.

Typy převodovek a jejich řízení

Mezi nejčastější typy patří:

  • Automatická převodovka s měničem točivého momentu
  • CVT převodovka
  • Dvojspojková převodovka DSG, SST
  • Robotizovaná převodovka
  • EZ/ Easytronic, MTA, Durashift

Každý typ vyžaduje specifickou architekturu řídicí jednotky a přizpůsobení mechatroniky. Důležité je sladění rychlého elektrického signálu, správné řízení hydrauliky a optimalizace algoritmů pro řazení, které ovlivňují spotřebu paliva i dynamiku jízdy.

Konstrukční a provozní výhody současných řešení

  • Vylepšená účinnost a nižší spotřeba paliva ve srovnání s historickými konstrukcemi
  • Rychlejší a jemnější řazení díky integrované mechatronice
  • Možnost adaptace na jízdní styl a podmínky prostřednictvím řídicí jednotky
  • Kompatibilita se současnými systémy řízení vozidla a jízdního režimu

Regulace převodovky a řízení různých параметrů je prostřednictvím řídicí jednotky prováděna sofistikovanými algoritmy. Tyto algoritmy zohledňují údaje z různých senzorů, aktuální rychlost, tlak v hydraulice a točivý moment.

Praktické dopady pro uživatele

Moderní automatické převodovky s mechatronikou poskytují:

  • Jemné a plynulé řazení bez rušení motoru
  • Adaptaci na styl jízdy a aktuální podmínky provozu
  • Snížení emise a lepší hospodárnost provozu

Pro majitele vozidel s automatickou převodovkou je důležité sledovat servisní intervaly mechatroniky a řídicí jednotky, aby nedošlo k nadměrnému zatížení systému a k případným poruchám.

infografika_mechatronika_automaticka_prevodovka

7stupňová DSG převodovka DQ200 | Princip, servis a problémy automatické převodovky DSG 7

Tabulka: přehled hlavních typů převodovek a jejich charakteristik

Typ převodovky Klíčové charakteristiky Řídicí jednotka
Automatická s měničem Plné ruční řízení, plynulé řazení, široká škála využití Integrovaná mechatronika v převodovce
CVT Plynulé změny převodů díky nekonečné změně převodového poměru Specifické řídicí algoritmy pro variátor
Dvojspojková (DSG/SST) Rychlé řazení, vysoká účinnost, sportovní charakter Pokročilá elektronika pro synchronizaci spojek
Robotizovaná Mechanický přenos s elektronickou regulací Elektronika pro řízení poloh a spojek
Easytronic, MTA, Durashift Hybridní řešení pro kompaktní vozy a starší platformy Varyující úroveň integrace elektroniky

tags: #ridici #jednotka #elektronicke #prevodovky #c3 #2003