boite des vitesses électroniques
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12 CPA /CM /FM H.ABOUCHADI 1
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
Dans la boite de vitesses automatique la transmission du couple
seffectue au moyen dhuile hydraulique. Les pistons de commande des
freins et embrayages sont aussi actionns par voie hydraulique. Pour
cette raison, la logique de la commande de changement de rapport a
t ralise hydrauliquement dans les premires boites de vitesses
automatiques.
A lpoque, les tats de fonctionnement du vhicule taient dtects
par des composants hydrauliques, pneumatiques et lectriques
convertis en pression. Ainsi le rapport appropri tait slectionn.
Electronique vs hydrauliqueElectronique vs hydraulique
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
Electronique vs hydrauliqueElectronique vs hydraulique
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
Capteurs hydrauliquesCapteurs hydrauliques
Contacteur de Contacteur de KickdownKickdown : situ sous la pdale dacclrateur, il fournit le signal de rtrogradation et de maintien de rapport.
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RRgulateur centrifugegulateur centrifuge : fournit une pression hydraulique qui reflte la vitesse du vhicule. Il est entran par larbre de sortie de la boite de vitesse.
Capteurs hydrauliquesCapteurs hydrauliques
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Capsule de pression de modulation avec vanne de rCapsule de pression de modulation avec vanne de rgulation (vanne gulation (vanne ddtranglement)tranglement) : dlivre une pression dpendant de la dpression dans la tubulure dadmission et signale ainsi la charge du moteur.
Capteurs hydrauliquesCapteurs hydrauliques
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
Vanne de rVanne de rgulation de pression de commandegulation de pression de commande : renseigne sur la position de la pdale dacclrateur.
Capteurs hydrauliquesCapteurs hydrauliques
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Levier sLevier slecteur et tiroir de slecteur et tiroir de slectionlection : permet au conducteur de choisir tous les rapports.
Capteurs hydrauliquesCapteurs hydrauliques
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Avec lvolution de llectronique en technique automobile, les lments hydrauliques, pneumatiques, mcaniques et lectriques ont tprogressivement remplacs par des lments lectroniques correspondants.Certains composants continuent nanmoins fonctionner comme avant.Le levier slecteur commande toujours mcaniquement les fonctions de base P; R; N et D.
P : Position de parking. Le frein de parking est engag.
R : Marche arrire.
N : Neutre, pas de transmission de la force. Cest galement la position de dpart.
D : Toutes les marches avant sont disponibles pour la commande lectronique de boite.
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Les positions du levier slecteur repres par des chiffres sont cependant dtecter lectroniquement par un contacteur de dtection de position.
La commande hydraulique de boite devient alors une commande lectrohydraulique.
Lactivation des organes de passage seffectue toujours hydrauliquement au moyen des vannes de lappareil de commande hydraulique.
4, 3, 2 : Rapports imposs. Les marches avant ne sont disponibles que jusquau chiffre choisit.
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La slection des rapports est calcule numriquement par un microcalculateur situ dans la commande lectronique de boite.
ElectroniqueElectronique
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Avantages de la commande Avantages de la commande lectronique de boitelectronique de boiteNombre rduit de composants hydrauliques (moiti en moyenne).Traitement de signaux additionnels sans frais supplmentaires.Commande plus prcise des organes de passage.Compensation des modifications affectant les garnitures de friction (commande de pression adaptative).Courbes de passage flexibles.Reconnaissance du style de conduite et adaptation de la commande (dcalage des caractristiques de passage).Protection contre les fausses manuvres.Assure la disponibilit du vhicule (contourner des dfauts).Enregistrement des dfauts survenus lors du fonctionnement.
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Une commande lectronique de boite typique traite des signaux dune srie de capteurs.
ElectroniqueElectronique
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dfectueux. Le contacteur dtecte en plus les autres positions du levier slecteur qui limitent la slection des rapports. Il possde plusieurs niveaux de commutation qui fournissent deux signaux de commande numrique la commande de boite.
Contacteur de positionContacteur de position : les principales positions du levier slecteur P; R; N et D sont retransmises mcaniquement du levier au tiroir de slection de lappareil de commande hydraulique, ce qui permet la disponibilit de la boite mme si lappareil de commande lectronique est
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Contacteur de Contacteur de KickdownKickdown :
actionn lorsque la pdale
dacclrateur est fond.
Son signal numrique (tout
ou rien) indique la
commande de boite une
demande de puissance
maximale.
CapteursCapteursElectroniqueElectronique
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N.BN.B : Sur certaines boites, la vitesse de sortie est obtenue partir des capteurs de roue inductifs du systme ABS .
Capteur inductifCapteur inductif : montsur lentre de la boite, il dlivre un signal de frquence. La commande de boite en dduit la vitesse dentre de la boite automatique. Un autre capteur, plac sur larbre de sortie de la boite, fournit la vitesse de sortie
CapteursCapteursElectroniqueElectronique
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Capteur de tempCapteur de tempraturerature :
immerg dans le rservoir
dhuile, il envois un signal
analogique reprsentant la
mesure de la temprature de
lhuile de boite.
CapteursCapteursElectroniqueElectronique
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
Electrovannes de rElectrovannes de rgulationgulation : rgle une pression dhuile continue en fonction dun signal lectrique.
Les actionneurs de la
commande lectronique de
boite comprennent
essentiellement les
lectrovannes situes dans
lappareil de commande
hydraulique.
ActionneursActionneursElectroniqueElectronique
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Electrovannes de passage Electrovannes de passage
(de commande)(de commande) : ouvre ou
ferme le passage de la
pression dhuile vers une
conduite de commande.
ActionneursActionneursElectroniqueElectronique
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Verrouillage du levier Verrouillage du levier sslecteurlecteur : en dehors des organes hydrauliques de passage, la commande lectronique de boite pilote aussi dautres actionneurs : un lectroaimant verrouille en cas de besoin lengagement de la position de parking ou de la marche arrire.N.BN.B: : Ce systme fais partie des diffrents dispositifs de scurit destins prvenir les fausses manuvres.
ActionneursActionneursElectroniqueElectronique
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Afficheur digitalAfficheur digital: : sur
certains vhicule, la
position du levier slecteur
est affiche sous forme dun
chiffre dans le combin des
instruments.
ActionneursActionneursElectroniqueElectronique
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La commande lectronique de boite nest pas un systme isol, elle change des donnes avec dautres systmes lectroniquesGestion moteurGestion moteur : les signaux de nombreux capteurs sont utiliss la fois par la gestion moteur et par la commande de boite. Celle ci reoit, par exemple, de la gestion moteur desinformations sur le rle rgime moteurgime moteur, le signal de changele signal de change et la position dla position daccaccllrateurrateur.
Autres systAutres systmesmesElectroniqueElectronique
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Inversement, la commande de boite met linformation de changement de rapport la gestion moteur. Cette dernire permet de rduire temporairement la puissance du moteur en retardant lallumage ou en diminuant la quantit de carburant injecte (vhicule diesel). Bien que le changement de vitesse peut se faire sous charge (par principe de la boite automatique) cette intervention augmentera le confort de passage en raccourcissant sa dure.
Autres systAutres systmesmesElectroniqueElectronique
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La gestion moteur communique galement la boite de commande la temprature du moteur. Ainsi aprs un dmarrage froid la boite de commande dplace vers le haut les points de passage. Il en rsulte des rgimes moteurs plus levs qui permettentune mise temprature et donc une entre en fonction plus rapide du catalyseur ce qui se traduit par une meilleure qualit des gaz dchappement.
Autres systAutres systmesmesElectroniqueElectronique
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lectronique de chssislectronique de chssis : permet lharmonisation de passage des vitesses (contrle de traction lectronique ou blocage lectronique de diffrentiel). Elle informe de limminence de lintervention du systme de stabilit (sabstenir de changer de rapport).Lors de lintervention du systme antipatinage (rgulation antipatinage), elle permet, au dmarrage, lengagement de la deuxime vitesse pour rduire le couple.Elle permet de retarder le passage de vitesse dans un virage.
Autres systAutres systmesmesElectroniqueElectronique
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RRgulateur de vitessegulateur de vitesse : Informe la commande de boite de lentre en mode rgulation ce qui permet llargissement de la courbe de passage pour viter les hsitations entre deux rapports voisins.Demande une rtrogradation la commande de boite quand, en descente, la vitesse ne peut tre maintenue quavec un frein moteur plus important.
Autres systAutres systmesmesElectroniqueElectronique
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Climatiseur Climatiseur : dans certaines versions, la climatisation est coupe si une puissance moteur plus leve est demande via le signal de Kickdown.
Interface de diagnostic Interface de diagnostic : permet le diagnostic des dfauts mmoriss dans la commande lectronique deboite. Elle est branche un banc de diagnostic pour la lecture de la mmoire contenant les dfauts survenus lors du fonctionnement.
Autres systAutres systmesmesElectroniqueElectronique
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Selon la structure de
llectronique du vhicule,
la liaison entre les
systmes est ralise
directement ou par
lintermdiaire dun bus
de donnes (bus canne).
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Comment la commande lectronique de boite reconnat elle le glissement dans le convertisseur de couple?
A partir des signaux des capteurs de rgime moteur et de vitesse dentre de la boite
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La commande lectronique
de boite est un systme de
traitement dinformations et
par consquent un
microprocesseur excute un
programme qui parcours de
faon cyclique une succession
dtapes.
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Collection des signaux de toute une srie de capteurs
Traitement des informations et calcul du dcalage de la
courbe de passage
Dcider de la pertinence dun changement de vitesse connaissant: la vitesse de rotation de sortie, la la vitesse de rotation de sortie, la position de la pposition de la pdale dale ddaccaccllrateur et le rapport actuelrateur et le rapport actuel
dclencher le changement de vitesse
rpter le cycle
Envoyer les signaux correspondants aux actionneurs
Le cycle dure 2/100 de secondeLe cycle dure 2/100 de seconde
OuiOui
NonNon
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Dans une reprsentation simplifie, on fait dpendre la dcision de changement de rapport dune seule paire de courbe de passage. Cette dernire tient compte de la vitesse du vhicule et de la position de la pdale dacclrateur.La courbe de passage utilise en descente du rapport est diffrente de celle utilise pour la monte de rapport.Les anciennes commandes de boites automatiques ne possdaient quune seule paire de courbe fixe.
Courbes de passage
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La gnration suivante de commande lectronique de boite automatique disposait dun slecteur de programme.
En position E (En position E (conomique),conomique), la paire de courbes de passage se situe vers les rgimes faibles et assure ainsi un fonctionnement plus conomique du vhicule.
En position S (sportive),En position S (sportive), la paire de courbes de passage change les vitesses un rgime plus lev et permet ainsi de disposer de plus de puissance.
Les commandes lectroniques de boites actuelles calculent, sur la base dun grand nombre dinformations qui dcrivent les conditions de fonctionnement et de conduite courante, un dcalage de courbe caractristique. Cest en fonction de cette courbe de passage adapte que sont dcids les changements de rapport (courbe de passage adaptative).
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laide de programmes dynamiques de slection des rapports (DSP), au dmarrage du vhicule, la commande lectronique de boite commence gnralement par la stratgie de passage de rapport en mode conomique.
Courbes de passage adaptatives
Si la pSi la pdale est actionndale est actionne e rrguligulirement et rement et tranquillement:tranquillement: la courbe de passage est dcale vers des rgimes faibles donc vers un fonctionnement conomique .
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Si la position de la pSi la position de la pdale dale
varie rapidement varie rapidement
(acc(accllrations frrations frquentes):quentes): la
courbe est dcale vers les
rgimes levs et par
consquent la commande de
boite ragit de faon plus
sportive.
Courbes de passage adaptatives
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Paralllement la stratgie de changement de rapport au moyen du levier slecteur, il est galement possible de slectionner des programmes de changement de rapport.
En position hiver,En position hiver, par exemple, la commande lectronique de boite dmarre le vhicule en seconde et excute les montes de rapports plus tt. Lobjectif vis est une rduction de couple au dmarrage pour viter autant que possible le patinage des roues motrice.
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La commande lectronique de boite contient une srie de circuit de protection contre les fausses manuvres.
une rtrogradation nest effectue que si cela nentrane pas un surrgime du moteur. En effet, la scurit consiste retarder la rtrogradation jusqu ce que la vitesse du vhicule soit suffisamment faible.
Pour des raisons de scurit, le dmarrage ne peut se faire que lorsque le levier slecteur est en position P ou N. En fait, le convertisseur de couple ninterrompt pas compltement la chane cinmatique et par consquent le rgime moteur au dmarrage suffirait pour mettre le vhicule en mouvement. Do lutilit dun relais dinterdiction de dmarrage qui nest connect que si le levier slecteur est en position N ou P.
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
Lanalyse des causes des dfauts montre que les systmes lectroniques
des automobiles sont extrmement robustes et fiables. Ces dfauts
concernent 90% les conduitesles conduites,, les filsles fils, les connecteursles connecteurs, les capteursles capteurs et
les actionneursles actionneurs. Les systmes lectroniques sont rarement lorigine
dun dfaut. Ils incluent pour cette raison dans leurs programmes des
stratgies qui leur indiquent comment traiter la dfaillance dun signal
dentre. La commande lectronique de boite tente ainsi de permettre la
poursuite de route, fut ce au prix de certaines restrictions.
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
DDfaillance dfaillance dun paramun paramtre de fonctionnementtre de fonctionnementLa commande lectronique de boite recours dans la mesure du possible un signal de remplacement.
Exemple Exemple La pression de lhuile est adapte en fonction de la temprature de lhuile.
Si la sonde de temprature tombe en panne, alors la commande lectronique de boite utilisera soit la temprature du liquide de refroidissement du moteur soit une valeur empirique de remplacement (70C: temprature normale de fonctionnement)
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
DDfaillance dfaillance dun signal importantun signal importantLa commande lectronique de boite cherche viter une aggravation des dommages.
Exemple Exemple Le signal de la position de la pdale dacclrateur est dfaillant.
Donc il est impossible de dterminer la charge du moteur. Un programme de remplacement adopte alors pour la courbe de passage une charge de moteur moyenne (courbe de passage partielle et pression hydraulique pleine charge)
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
DDfaillance dfaillance dun signal nun signal ncessairecessaire
Exemple Exemple Dfaillance dun actionneur ou de la centrale de commande elle mme.La boite de vitesses bascule sur un programme de secours. En fait le fonctionnement devient purement hydraulique, limage des premires boites automatiques, et le levier slecteur est coupl mcaniquement au tiroir de slection de la boite automatique (N, D, R) pour permettre le dplacement du vhicule.
La marche avant, dans ce cas, est un compromis entre un dmarrage possible (seconde , troisime) et un dplacement rapide.
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ues Boite de vitessesBoite de vitesses
En programme de secours lembrayage de pontage du convertisseur de couple est mis hors service. En rgle gnrale tous les dfauts sont mmoriss. Parfois un signal est dfaillant de faon sporadique pour ensuite redevenir correct. La commande lectronique de boite peut dans certains cas revenir en mode normal. Elle utilise nouveau le signal tout en ayant enregistr lapparition du dfaut. Les dfauts enregistrs peuvent tre consults en atelier sur un banc de diagnostic.
Remarques Remarques
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