M. PAPAZOGLOU

1

EEnnsseemmbbllee ssccoollaaiirree SSaaiinntt MMiicchheell BBoosssseerrvviillllee

M. PAPAZOGLOU

2

1) Introduction.

Les boîtes mécaniques robotisées sont une nouvelle génération de transmission. A mi chemin entre la boîte automatique et la boîte mécanique classique, elles permettent un confort de conduite supplémentaire. En effet malgré une constitution interne identique à celle d’une boîte mécanique classique, on y place des actionneurs d’embrayage et de passage de rapport remplaçant les tringleries et les câbles d’embrayage. Par cette architecture, l’utilisation peut être comparable à une boîte de vitesse automatique car un boîtier vient, si le conducteur le désire, piloter les différents actionneurs selon une cartographie sans action du pilote. Le chauffeur reste tout de même maître de l’ensemble s’il le souhaite en actionnant le levier de vitesse ou les palettes au volant. De ce fait cette variante de boîte permet un mode de conduite automatique ou manuelle.

2) Présentation du système. La boîte de vitesse MMT est une boîte de vitesses manuelle pilotée (BVMP). Elle est accouplée au moteur essence 324F de la 107 et reprend l’appellation commerciale « 2tronic ». Les commandes traditionnelles de l’embrayage et du passage des vitesses ont été remplacées par des actionneurs à commande électrique, pilotés par un calculateur spécifique. Le dialogue entre le calculateur moteur et le calculateur de boîte de vitesse utilise un réseau CAN.

3) Avantages du système. Ce système étant piloté par un calculateur, il permet :

- de réduire la consommation du véhicule, en restant dans des plages d’utilisation correctes.

- De réduire l’émission de gaz polluants dans l’atmosphère par une optimisation des passages des rapports.

M. PAPAZOGLOU

3

M. PAPAZOGLOU

4

4) Constitution du système.

ü Les différents capteurs.

a) Le capteur d’arbre primaire. ( 1662 ) Le capteur d’arbre primaire relève la vitesse d’entrée de la boîte de vitesse. Il est placé au niveau du pignon de 2éme qu’il utilise comme cible. Il est du type inductif est permet :

- de déterminer le glissement de l’embrayage par comparaison de ces relevés et la vitesse de rotation du moteur.

- De déterminer le point de léchage de l’embrayage. - D’informer le calculateur pour le pilotage de l’actionneur

d’embrayage si la vitesse de rotation est trop faible. - De contrôler la synchronisation des différents rapports.

b) Le capteur de position d’actionneur d’embrayage.

Ce capteur est situé sur l’actionneur, il est du type capteur à effet hall et permet :

- De connaître la position de la fourchette. - De connaître le déplacement de la fourchette.

1662 : capteur de vitesse d’entrée. 1612 : contacteur de neutre. 2200 : contacteur de feux de recul.

M. PAPAZOGLOU

5

c) Le capteur de sélection et de passage des rapports.

Ils sont au nombre de deux et permettent de donner la position du sélecteur donc permettent de donner le rapport engagé. Il est du type à effet hall.

d) Le contacteur de feux de recul. Fixé en partie supérieur de la boîte de vitesse il permet simplement d’assurer l’allumage des feux de recul mais également de confirmer au calculateur l’engagement de la marche arrière.

e) Les autres capteurs utilisés. Pour fonctionner le système prends également d’autres informations sur le réseaux CAN du véhicule. Ces différentes informations sont :

- Le bi contacteur de pédale de frein. Celui-ci permet de sécuriser le démarrage du moteur thermique, de gérer le système de verrouillage du sélecteur de vitesse et pour le pilotage du passage des vitesses.

- Le contacteur de frein de stationnement. Celui-ci permet de désactiver la fonction « rampage » (qui est active dés la mise en route du moteur, avec un rapport engagé et la pédale de frein relâchée.), dés que le frein de stationnement est serré.

- Fonctionnement de l ESP. - Fonctionnement du calculateur moteur. - Fonctionnement de BSI.

5) Le calculateur. Le calculateur du système est placé directement sur la boîte de vitesse et il est auto adaptatif (il s’adapte à la conduite du chauffeur tranquille ou sport). Il acquiert les informations des différents capteurs et calculateurs du véhicule, afin de piloter :

- l’actionneur de passage. - L’actionneur de sélection. - L’actionneur d’embrayage. - Le système de verrouillage du sélecteur de rapport. - L’affichage de combiné. - Du buzzer d’alerte.

M. PAPAZOGLOU

6

De plus le calculateur prend en compte le vieillissement de la boîte de vitesse et donc de l’usure des différents éléments. En fonctionnement, il provoque régulièrement l’apprentissage automatique :

- Du point de léchage de l’embrayage.

- Du point de début de synchronisation des vitesses.

Dans le cadre de la protection de l’embrayage le calculateur estime la température de la friction de l’embrayage. Exemple : Si le véhicule est en pente, rapport engagé, l’utilisateur peut maintenir le véhicule en appuyant sur la pédale d’accélérateur. Cette friction permanente à pour conséquence d’échauffer rapidement l’embrayage. Lorsque l’embrayage devient trop chaud, le calculateur de la boîte de vitesse provoque une série de débrayage et d’embrayage, afin de faire osciller le véhicule et ainsi prévenir le conducteur.

M. PAPAZOGLOU

7

6) Les actionneurs.

a) L’actionneur d’embrayage. Cet actionneur est placé sur la boîte de vitesse et agit sur la fourchette d’embrayage pour réaliser 3 phases :

- Le désaccouplement. - L’accouplement. - Le glissement (démarrage et phases de transition).

Cet actionneur informe directement le calculateur de sa position par un capteur à effet hall intégré.

Afin de limiter les sollicitations de la butée d’embrayage (et ceci afin de préserver celle-ci), le calculateur provoque temporairement l’engagement du point mort (sans modification de l’affichage) et la fermeture de l’embrayage au bout de vingt secondes, quand les conditions suivantes sont réunies :

- Véhicule à l’arrêt. - Moteur tournant. - Rapport engagé.

Au bout de deux minutes, le passage au point mort est définitif avec modification de l’affichage. Remarque : l’actionneur ne comporte pas de système de compensation de l’usure du disque d’embrayage (cette fonction est intégrée au mécanisme d’embrayage).

M. PAPAZOGLOU

8

b) L’actionneur de passage de vitesse et de sélection. Cet actionneur permet la commande mécanique du passage des vitesses selon la volonté du conducteur ou du calculateur. Il est constitué de deux moteurs électriques : - un pour la sélection du couloir (1-2 3-4 5-R). - l’autre pour le passage du rapport. Ils sont intégrés dans un même ensemble, qui fait parti intégrante de la boîte de vitesses. Ils réalisent la sélection du couloir et le passage des rapports par l’intermédiaire d’un doigt qui agit directement sur les fourchettes de commande. Celui-ci informe directement le calculateur de la position de chaque actionneur par un capteur à effet hall. Remarque : les moteurs ne sont jamais commandés simultanément.

c) Le sélecteur de rapport et de programme.

M. PAPAZOGLOU

9

Il permet au conducteur de sélectionner : - La position neutre. - La position marche arrière. - La position automatique. - La position séquentielle.

Le shift lock est intégré au sélecteur de rapport et il est piloté par le calculateur. Il permet d’empêcher, le changement, ou la sortie d’un rapport de vitesse, en immobilisant le levier. Le système est verrouillé :

- Sans le + APC. - Lorsque le levier est resté plus de

deux secondes sur la position « N » (moteur tournant ou non, sans le pied sur la pédale de frein.).

7) Fonctionnement.

a) Le démarrage.

Le démarrage du moteur est possible lorsque le conducteur maintient la pédale de freins et qu’il actionne la démarreur.

b) Le départ du véhicule. Quelque soit le mode de conduite sélectionné par le conducteur, le calculateur de la BVMP gère le départ du véhicule. Dés que le moteur thermique est tournant, que la pédale de frein a été relâchée et le frein de stationnement desserré, l’embrayage est piloté en léchage, afin de faire « ramper » le véhicule. Le serrage du frein de stationnement désactive immédiatement la fonction. L’appui sur la pédale de frein désactive également la fonction, mais après un maintien de plus de deux secondes (véhicule immobilisé).

c) La marche arrière.

M. PAPAZOGLOU

10

L’engagement de la marche arrière peut être réalisé si le véhicule à une vitesse inférieure à 6 km/h, sans pour autant nécessiter l’appui sur la pédale de frein.

d) Fonctionnement en mode automatique. Il implique obligatoirement l’engagement du premier rapport lorsque le véhicule est à l’arrêt. Dans ce mode de conduite, le calculateur de la BVMP gère totalement le passage des vitesses, en fonction des informations reçues des différents capteurs et calculateurs. Pour passer les différents rapports de vitesses, il dispose de 5 lois de fonctionnement principales :

- Loi économique (charge à la pédale d’accélération faible). - Loi sport (charge à la pédale d’accélérateur importante). - Loi freinage 1 (adaptée aux faibles charges véhicule et faibles

pentes.). - Loi freinage 2 (adaptée aux fortes charges et fortes pentes). - Loi descente (utilisation du frein moteur en descente).

Le calculateur de la BVMP s’adapte également au style de conduite du conducteur, suivant :

- La vitesse et la fréquence de déplacement de la pédale d’accélérateur.

- La position de pédale d’accélérateur. - La variation de la vitesse du véhicule.

e) Fonctionnement en mode séquentielle.

Il permet l’engagement du premier ou second rapport lorsque le véhicule est à l’arrêt. Dans ce mode de conduite, le calculateur de la BVMP gère le passage des vitesses, en fonction des ordres reçus du sélecteur de rapport (position séquentielle « + » et « - ».). Le conducteur peut demander un double changement de rapport en sollicitant deux fois de suite sa commande. Le calculateur peut provoquer ou interdire le passage d’un rapport de vitesse, afin d’éviter un sur régime ou un sous régime.

8) Particularités.

M. PAPAZOGLOU

11

a) Le changement de vitesse.

Quelque soit le mode de conduite choisi, le calculateur de la BVMP va piloter la coupure d’injection via le calculateur moteur multifonction, dans les phases de changement de vitesse. Cette stratégie permet au conducteur de ne pas avoir à soulever son pied de la pédale d’accélérateur durant les changements de vitesse.

b) La compensation d’usure du disque d’embrayage. Le calculateur détecte une évolution de l’usure du disque au travers du courant nécessaire à la commande de l’actionneur d’embrayage. Lorsque la compensation de l’usure du disque (1) a été décidée par le calculateur, une commande de débrayage est effectuée après coupure du contact. Le déplacement de la butée d’embrayage est dans ce cas plus long que le débrayage normal, afin d’activer le système de compensation intégré au mécanisme d’embrayage. Ce dernier intègre un double plateau, la rotation de l’un des plateaux par rapport à l’autre permet d’augmenter l’épaisseur (A) de l’ensemble et ainsi compenser l’usure du disque.

M. PAPAZOGLOU

12

c) L’apprentissage. Le calculateur a besoin de repères sur les caractéristiques mécaniques du montage boîte/actionneurs. Pour déterminer ces repères, il intègre une séquence d’apprentissage commune des deux actionneurs, déclenchée par l’outil de maintenance électronique. Pour déterminer ces repères, il intègre une séquence d’apprentissage commune des deux actionneurs, déclenchée par l’outil de maintenance électronique. Cet apprentissage est à réaliser lors de toute intervention impliquant la dépose ou l’échange :

- De la boîte de vitesse. - De l’actionneur d’embrayage. - De l’actionneur de passage et de sélection, ainsi que de leurs

capteurs de position. - Du calculateur de la BVMP.

Un apprentissage doit impérativement être suivi d’une synchronisation. Cette dernière :

- Consiste à effectuer un roulage (en mode séquentiel) en montant les rapports un à un de la première à la cinquième, puis en revenant jusqu’à l’arrêt en première.

- Permet au calculateur d’ajuster ses commandes et ainsi d’améliorer l’agrément de conduite lors des changements de vitesses.

d) Les anomalies.

Le calculateur signale les anomalies de fonctionnement qu’il détecte par l’allumage d’un voyant spécifique au combiné. Pour certaines anomalies majeures, le calculateur peut interdire le démarrage du moteur.

e) Le programme neige. Le programme neige est sélectionné automatiquement par détection du patinage des roues. Ce programme provoque :

- L’apparition du voyant neige. - L’interdiction de passage en 1ère vitesse. - Le démarrage en 2ème. - Des changements de rapports moins fréquents.

M. PAPAZOGLOU

13

- Le rétrogradage forcé lors d’un freinage. Il permet un fonctionnement en douceur (pas de variation brusque du couple aux roues.). Le programme neige est désélectionné automatiquement dès la fin du patinage des roues.

f) L’arrêt en prise. Moteur à l’arrêt, le conducteur peut demander le passage d’un rapport (1,2 ou R) pour maintenir le véhicule en prise directe. Remarque : il n’est pas possible de désengager un rapport contact coupé.

g) Le démarrage en poussant. Ce type de démarrage est absolument proscrit. En effet lors d’un roulage moteur non tournant et contact mis, au dessus d’une vitesse de 6 km/h, l’actionneur d’embrayage passe en position débrayage.

h) Débranchement de batterie. Après la coupure du + APC, certains boîtiers électroniques du véhicule procèdent à l’enregistrement de données avant de se mettre en veille. Il est impératif de

M. PAPAZOGLOU

14

ne pas couper leur alimentation durant cette période, au risque de provoquer des dysfonctionnements.

M. PAPAZOGLOU

15

Couple moteur

Couple résistant

Energie électrique

Couple moteur adapté

Boîte de vitesse robotisée

Calculateur BVMP

Sélectionneur de rapport

Adapter le couple moteur au couple

résistant en fonction de la résistance à l’avancement et du

régime moteur, et cela de façon automatique

ou manuelle.

M. PAPAZOGLOU

16

M. PAPAZOGLOU

17

ETAT EMBRAYE

ETAT DEBRAYE

REGIME MOTEUR

RAPPORT N RAPPORT N + 1

PHASE DE REGULATION DE REGIME MOTEUR PAR LE CALCULATEUR DE BVMP

PHASE D OUVERTURE D EMBRAYAGE

PHASE DE FERMETURE D EMBRAYAGE

REGIME EMBRAYAGE

FRICTION DE L EMBRAYAGE

DEROULEMENT D UN CHANGEMENT DE RAPPORT SUPERIEUR.

TEMPS

M. PAPAZOGLOU

18

ETAT EMBRAYE

ETAT DEBRAYE REGIME MOTEUR

RAPPORT N RAPPORT N - 1

PHASE DE REGULATION DE REGIME MOTEUR PAR LE CALCULATEUR DE BVMP

PHASE D OUVERTURE D EMBRAYAGE

PHASE DE FERMETURE D EMBRAYAGE

REGIME EMBRAYAGE

FRICTION DE L EMBRAYAGE

DEROULEMENT D UN CHANGEMENT DE RAPPORT INFERIEUR.

TEMPS