Transmissões automatizadas são transmissões baseadas em transmissões manuais. A automação é feita pelo acréscimo de mecanismos de engate e atuação da embreagem comandados através de uma unidade central de processamento, TECU ('Transmission Electronic Control Unit').
Este tipo de transmissão herda a robustez, simplicidade e a eficiência das transmissões manuais e agrega tecnologia de última geração, elevando a “caixa manual” a patamares de economia, segurança e conforto que não são possíveis de se obter através de outros tipos de transmissões.
A operação das transmissões automatizadas é similar às transmissões automáticas. O motorista utiliza um seletor para selecionar a função que deseja. Os pedais do freio e do acelerador completam a interface com o sistema.
Rotinas complexas cuidam da interpretação das intenções do condutor durante o deslocamento do veículo. Monitorando o acionamento dos freios e o posicionamento do pedal do acelerador, o sistema entende se o condutor está querendo mais torque e velocidade ou se pretende reduzir a aceleração.
O resultado é supervisionado pela presença de sensores de rotação no eixo de entrada, eixo principal, contra eixo e eixo de saída. Essas rotações são comparadas o tempo todo com as rotações resultantes dos cálculos considerando a relação de cada marcha. Qualquer divergência dispara rotinas de correção, avisos e rotinas alternativas que impedem riscos de acidentes, tornando a operação extremamente segura.
A figura 3 mostra uma alavanca da linha TorqShift da Ford, com a função “Low”, disponível, padrão nas transmissões Eaton UltraShiftPLUS. Essa função faz com que a transmissão iniba engates ascendentes, útil em ladeiras, para minimizar a necessidade de utilizar o freio de serviço. Nessa função, sempre que possível, a transmissão irá reduzir marchas de forma a diminuir a velocidade do veículo.
Algumas das características mais notáveis nas transmissões automatizadas são:
Dependendo do fabricante e de sua política, muitas outras características poderão estar disponíveis em suas transmissões. Uma grande parte dessas características são definidas como parâmetros programáveis. Um parâmetro programável pode ser alterado através da utilização de ferramentas de ajuste e diagnóstico, como o ServiceRanger4, por exemplo.
O sistema operacional, residente na TECU, supervisiona os eventos através de informações fornecidas por sensores presentes na transmissão e pela rede CAN do veículo, tomando as decisões apropriadas em cada situação.
Um exemplo simples para ilustrar: o sensor S1 lê a rotação do eixo piloto, o sensor S2 verifica a rotação resultante no contra eixo após a redução do par de entrada. Com a leitura resultante em S3, conhecendo-se as relações das marchas previamente gravadas na memória da TECU, o sistema determina qual marcha está engatada.
Através da supervisão desses eventos, é possível ao sistema, por exemplo, determinar se a embreagem está ou não patinando, comparando a rotação do motor informada na CAN com a rotação de entrada obtida em S1. Se essas rotações apresentarem diferença significativa, o sistema executa a rotina responsável para comunicar a falha e tratamento do evento.
A programação de uma transmissão automatizada é baseada em inteligência artificial. Seu programa obtém informações sobre a inclinação do terreno através de sensores. A comunicação com o motor feita pela rede de dados presente no veículo, fornece informações sobre o torque efetivamente consumido a cada momento. Isso permite à transmissão “saber” se dispõem de reserva de torque suficiente para fazer e manter uma mudança de marcha ascendente, se será necessário manter a marcha atual ou proceder mudança descendente.
A posição do pedal do acelerador fornece o principal meio de comunicação com o motorista. Através desse posicionamento, a transmissão entende se o motorista deseja mais economia e passa a fazer as trocas em rotações mais baixas do motor, ou por outro lado, consegue entender que o que se deseja é performance, passando a fazer as trocas em rotações mais elevadas.
O conhecimento dessas rotações pelo sistema também é necessário na sincronização das engrenagens ao se engatar marchas. A sincronização se dá quando a rotação da engrenagem que pretendemos engatar iguala-se à rotação do eixo principal. Uma possibilidade para se conseguir isso, ilustrado no gráfico da figura 6, consiste em se colocar a transmissão em neutro e aumentar ou diminuir a rotação do contra eixo igualando, dessa forma, as rotações, fazendo aí o engate da marcha pretendida. O gráfico é apenas uma referência já que o processo de sincronização depende da estratégia de cada fabricante e das características de sua transmissão.
Sistemas com essa complexidade exigem ferramentas de diagnóstico especialmente desenvolvidas pelos fabricantes das transmissões. Essas ferramentas conectam-se ao veículo através do conector presente no painel, acessando deste modo a rede CAN, permitindo operações de leitura e escrita, podendo alterar parâmetros e/ou verificar e eliminar falhas.
O perfil dos mecânicos de manutenção está passando por adequação aos novos padrões da indústria e exigem que esses profissionais tenham preparo adequado para executar as intervenções necessárias a esses tipos de veículos. O termo “mecânico de manutenção” não se adequa mais à função, já que são necessários conhecimentos em eletricidade, eletrônica e lógica.
A julgar pelo interesse dos frotistas, fica claro que as vantagens na utilização das transmissões automatizadas superam os seus desafios. A principal delas envolve o aspecto econômico ligado ao TCO ('Total Cost Operation,' Custo Operacional Total), mas não existem dúvidas de que a automação também traz significativa redução no risco de acidentes e a danos à imagem da empresa em decorrência de acidentes com seus veículos.
Esses argumentos são fortes o suficiente para definirem a tendência mundial atual dos produtores de veículos médios e pesados, como Volvo, Daimler, MAN e Navistar, entre outros. No Brasil a lista de fabricantes é grande: