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#1 05-09-2016 10:03:05

Audi-Tech
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[Audi R8] Fonctionnement du passage électrohydraulique des rapports

Passage électrohydraulique des rapports

Positionneur et commande interne des vitesses

Sur la R tronic, le positionneur se charge du passage des rapports. Pour pouvoir conserver la cinématique de passage des rapports de la boîte mécanique 086, on a besoin d'un positionneur, qui actionne les quatre axes de fourchette/fourchettes comme dans le cas de la boîte mécanique. Afin de réduire au maximum la complexité de commande, il est fait appel à un positionneur en mesure de tourner un arbre de sélection des vitesses autour de son axe longitudinal et de le repousser dans le sens axial. Le positionneur actionne alors un doigt de commande comme dans le cas de la boîte mécanique.

Le déplacement axial pour la sélection des rapports (dans une voie passage) est généré par un vérin hydraulique à double effet. Le piston du vérin hydraulique se trouve directement sur l'arbre de sélection des vitesses. Tandis que le doigt de commande est fixé d'un côté de l'arbre de sélection des vitesses, la S-CAM se trouve de l'autre. Le mouvement de rotation de l'arbre de sélection des vitesses pour le changement de voie de passage est réalisé à l'aide de la S-CAM.

L'arbre de sélection des vitesses est un arbre continu de l'écran de détection de rapport à la S-CAM. Les pièces suivantes sont solidaires de l'arbre de sélection :

•  l'écran des capteurs de détection de rapport
•  le doigt de commande avec coulisse d'arrêt pour l'arrêt rotatif
•  le piston hydraulique (vérin hydraulique)
•  le galet de coulisse (broche)

positionneur.jpg


Afin de réduire au maximum les temps de réaction du positionneur, l'épaisseur de matériau des mâchoires de commande a été nettement réduite en comparaison de la boîte mécanique. L'angle de rotation de l'arbre de sélection des vitesses a ainsi pu être réduit d'env. 15°, passant à 7°. Ainsi, la course du positionneur lors du changement de voie de passage est moins longue, ce qui réduit alors les temps de passage des rapports.
Comme cela a déjà été décrit à la page 12, les passages de rapports sont exécutés, suivant le programme de conduite et la demande de puissance, selon une définition axée sur le confort à sportive.

Jusqu'à une course de l'accélérateur d'env. 35 %, la vitesse de passage des rapports est exécutée sur la base d'une régulation (en fonction de la course/du temps). À partir d'une course de l'embrayage d'env. 35 %, il y a commande de pression exclusive des électrovannes N285 et N286 via le courant de commande. Plus l'angle de l'accélérateur augmente, plus le courant de commande augmente et avec lui la pression dans le vérin hydraulique.

voies-de-passage.png

S-CAM

Le nom de S-CAM se réfère à la forme et au fonctionnement de la mécanique de l'actionneur de commande des rapports. « Cam » est un terme anglais (tech.) signifiant « came, came de commande », etc. ; « S » désigne la « came de commande » en forme de S dans l'arbre creux de l'arbre de sélection des vitesses. Nous appelons la came de commande « coulisse de commande » ou « coulisse », tout simplement. La coulisse de commande entraîne un faible mouvement de rotation provoquant le changement de voie de passage du doigt de commande.

Fonction de la S-CAM

Le désalignement (en forme de S) des coulisses de commande supérieure et inférieure est de sens opposé. Lorsque l'arbre de sélection des vitesses est déplacé axialement dans les deux sens par le vérin hydraulique, la broche de la coulisse glisse dans les coulisses de l'arbre creux. Lorsque la broche de la coulisse traverse le désalignement (en forme de S), un léger mouvement de rotation se produit.

Ce mouvement de rotation est d'abord exécuté par l'arbre creux, car l'arbre de sélection des vitesses est maintenu par l'arrêtoir dans les deux sens de rotation. Suivant le sens de déplacement axial de l'arbre de sélection des vitesses (lors du passage des vitesses au sein d'une voie de passage, par ex. de la 1e en 2e) l'arbre creux tourne légèrement vers la gauche ou vers la droite.

s-cam.png


Pour changer de voie de passage, lors par exemple d'un passage de 2e en 3e, l'arbre de sélection doit effectuer une petite rotation supplémentaire pour faire passer le doigt de commande dans la voie de passage souhaitée. Pour que l'arbre de sélection exécute ce mouvement de rotation, il faut maintenir (freiner) l'arbre creux. Cette fonction est réalisée par le frein S-CAM.


L'arbre creux possède un collet possédant une face frontale conique, servant de cône de freinage. Au-dessus de l'arbre creux se trouve le piston de frein tubulaire, qui prend appui sur le collet du cône de freinage. Le boîtier de la S-CAM constitue une chambre de vérin pour le piston de frein. Le diaphragme maintient un entrefer entre le cône de freinage et le siège du cône. À l'état hors pression, l'arbre creux effectue une rotation autour du désalignement dans la coulisse lorsque la broche de coulisse passe le long de la coulisse lors du passage des rapports.

s-cam-ouvert.png


Lorsque la chambre du vérin est alimentée en pression, le piston de frein repousse le cône de freinage contre le siège du cône. Cela provoque le blocage de l'arbre creux, qui ne peut plus tourner. Si l'arbre de sélection des vitesses est maintenant, lors du passage des vitesses (par ex. 2→3) déplacé axialement, la broche de la coulisse génère, lors du passage dans le désalignement en forme de S de la coulisse, une légère rotation de l'arbre de sélection des vitesses. Ceci est la position dans laquelle il y a changement de voie de passage, cf. figure 613_068 illustration C.

s-cam-ferme.png

Changement de voie de passage

changeent-de-voie.png


Les figures montrent, subdivisé en quatre phases, le changement de voie de passage en prenant pour exemple le passage de 2e→3e.

A – Position initiale, 2e engagée.
Le doigt de commande se trouve dans la voie de passage 1–2.

B – Début du passage.
L'arbre de sélection de vitesses est déplacé axialement en direction des rapports impairs, jusqu'à ce que le doigt de commande se trouve en position centrale de la voie de passage (point mort). Le frein S-CAM est alors fermé.

C – La broche de coulisse traverse le désalignement en forme de S de la coulisse.
Lorsque la broche de coulisse traverse le désalignement de la coulisse, il y a une légère torsion de l'arbre de sélection des vitesses et le doigt de commande est positionné dans la voie de passage 3–4.

D – Passage en 3e.
L'arbre de sélection des vitesses continue de se déplacer jusqu'à ce que la 3e soit engagée


Séquence de passage des rapports – changement de vitesse

Pour expliquer le déroulement du passage des vitesses, nous avons subdivisé ci-après le changement de vitesse en deux séquences.
1.  Changement de rapport sans changement de voie de passage (en prenant pour exemple le passage de 1e en 2e)
2.  Changement de rapport avec changement de voie de passage (en prenant pour exemple le passage de 2e en 3e)

positionneur-1.jpg


1. Changement de vitesse sans changement de voie de passage (par ex. 1→2)

D'abord, la 1e est engagée. Pour le passage en 2e, l'électrovanne
N286 est alimentée en courant et la pression est pilotée dans la chambre droite du vérin hydraulique double effet. La chambre de vérin gauche est ventilée par la vanne N285 ouverte en l'absence de courant. Le piston déplace l'arbre de sélection des vitesses avec le doigt de commande vers la gauche en direction de la 2e.

Le frein S-CAM est également ventilé par la vanne N284 ouverte en l'absence de courant, le frein est donc ouvert.
Lorsque la broche de coulisse traverse le désalignement de la coulisse, l'arbre creux dévie par un faible mouvement de torsion, car l'arbre de sélection des vitesses est maintenu par l'arrêtoir avec une force définie en vue d'empêcher une rotation. (cf. figure 613_072 illustration B).

alimentation-en-pression.png


A – Position initiale, 1e engagée, début du passage.
Le doigt de commande est déplacé axialement en direction des rapports pairs.

B – La broche de coulisse traverse le désalignement de la coulisse.
Lorsque la broche de coulisse traverse le désalignement de la coulisse, il y a une légère torsion de l'arbre creux. Comme le frein S-CAM est ouvert, l'arbre creux dévie, parce que l'arbre de sélection des vitesses est arrêté.

C – Passage en 2e.
L'arbre de sélection des vitesses continue sa course jusqu'à ce que la 2e soit engagée.

grille-de-vitesses.png

2. Changement de vitesse avec changement de voie de passage (par ex. 2→3)

positionneur-2.jpg


Pour passer de 2e en 3e, il faut changer de voie de passage. C'est là que le frein S-CAM entre en supplément en action. Les électrovannes N285 et N284 sont alimentées en courant. La vanne N285 injecte la pression dans la chambre de vérin gauche. La chambre de vérin droite est ventilée par la vanne N286 ouverte en l'absence de courant. La vanne N284 pilote la pression dans la chambre du vérin du frein S-CAM, ce qui provoque le blocage de l'arbre creux. Lorsque la broche de coulisse passe dans le désalignement de la coulisse, l'arbre de sélection des rapports est forcé à exécuter un mouvement de torsion. Le désalignement de la coulisse correspond exactement à la rotation nécessaire pour guider le doigt de commande dans la voie de passage suivante. Vous trouverez une description précise du frein S-CAM et du changement de voie de passage à la page 48.

alimentation-en-pression-1.png


Rétrogradations multiples

Le changement de voie de passage présenté à la page 52 est valable de façon similaire pour le changement dans la voie de passage 5–6 ou N–R. Dans le cas de rétrogradations 5→4, 3→2 et 1→R, il y a seulement pilotage de la vanne N285 au lieu de la N286.

Il n'est systématiquement possible de passer les rapports que dans une voie de passage à la fois. Des rétrogradations multiples telles qu'une rétrogradation de 6→2 (sur deux voies de passage) sont effectuées en quatre étapes. Les rapports ne sont alors pas complètement passés, mais l'arbre de sélection des vitesses n'est déplacé que jusqu'à ce que la broche de coulisse ait traversé le désalignement en forme de S, pour pouvoir effectuer un nouveau changement de voie de passage, cf. figure 613_075.

A – Passage de la 6e en direction de la 5e n'allant que juste après le point mort. Activation de la N285, frein S-CAM ouvert.
B – Passage de la voie de passage 5–6 dans la voie de passage 3–4. Activation de N286 et de N284, frein S-CAM fermé.
C – Passage en direction de la 3e n'allant que juste après le point mort. Activation de la N285, frein S-CAM ouvert.
D – Passage de la voie de passage 3–4 dans la voie de passage 1–2 et passage en 2e. Activation de la N286 et de la N284, frein S-CAM fermé.


Réglage de base – adaptation au passage du rapport

Pour que le calculateur de boîte automatique J217 puisse piloter avec précision le passage des rapports, un réglage de base ainsi qu'une adaptation en continu de la commande interne est nécessaire. Pour des informations plus détaillées, voir page 54.



Réglage de base – Adaptation au passage du rapport – Autodiagnostic – Valeurs de mesure

En vue du passage précis des rapports, le calculateur de boîte requiert en permanence la position exacte et le déplacement de l'arbre de sélection des vitesses. Cette information est délivrée par les deux capteurs de détection de rapport G604 et G616. Vous trouverez de plus amples informations sur ces deux capteurs à la page 66. En outre, le calculateur de boîte a besoin des positions de fin de course de tous les rapports.

Il faut pour cela effectuer avec le testeur de diagnostic du véhicule le « réglage de base du positionneur ». Lors de ce réglage de base, tous les rapports sont passés et les positions de fin de course sont mesurées et mémorisées à l'état pression appliquée et exempt de pression. En outre, il est procédé à des adaptations de base pour la commande électrohydraulique. Cela inclut l'adaptation des caractéristiques de toutes les électrovannes.

Si, lors de ce réglage de base, les limites d'adaptation ne sont pas respectées, l'adaptation est interrompue. Une raison de l'interruption du réglage de base peut venir du fait qu'elle a lieu sur une boîte neuve, sur laquelle le passage des rapports est plus difficile que sur une boîte ayant déjà un certain kilométrage. De même, une position défavorable des pignons peut conduire à l'interruption du réglage de base. Dans ces cas-là, il est judicieux d'effectuer plusieurs essais jusqu'à ce qu'un réglage de base soit achevé.

Sans ce réglage de base du positionneur, la R tronic ne fonctionne pas ou ne fonctionne pas correctement.
Pour savoir quand ou après quelles opérations il faut procéder à un réglage de base, consultez le manuel de réparation. Pour des informations plus détaillées, voir page 59.

matrice-de-passage.png


Explications relatives à la matrice de passage des rapports (figure 613_004)

La matrice de passage des rapports (figure 613_004) présente un enregistrement des positions du positionneur durant un réglage de base du positionneur. Comparez les valeurs de mesure (figure 613_111) de la page en regard. La grille correspond aux valeurs binaires affichées dans les valeurs de mesure 12 à 19 ainsi que 65 et 66.



N1    Si la position du positionneur est, lors de la sélection du point mort en mode de fonctionnement normal (par ex. de 1e→N ou de R→N).
N2    Il s'agit de la position de la position de point mort stable. Elle constitue la position de référence pour le démarrage du réglage de base. La position N2) peut être activée à l'aide de l'autodiagnostic dans la fonction « réglages de base », en sélectionnant le canal 4.
VDM  Valeur de mesure


Adaptation au passage du rapport – matrice de passage des rapports

Tous les éléments de la commande des vitesses sont soumis à un processus de rodage et une certaine usure. Pour que la boîte puisse assurer le passage des vitesses en toute sécurité durant toute sa durée de vie, diverses positions du positionneur sont adaptées en continu.


Autodiagnostic – matrice de passage des rapports

Afin de détecter des perturbations, les positions de fin de course et les différentes positions du positionneur sont surveillées en permanence.
Les positions longitudinales des rapports pairs et impairs ne doivent pas présenter d'écarts importants entre elles. De même, les positions de rotation et les positions des différents rapports doivent s'inscrire dans des valeurs définies. En cas d'écart des valeurs de consigne, un enregistrement a lieu dans la mémoire d'événements et un programme de sauvegarde correspondant est activé. Cela est généralement imputable à la mécanique de la boîte (par ex. usure importante d'une fourchette de commande).



Valeurs de mesure

Les valeurs de mesure 12/3 et 12/4 présentent la position actuelle du positionneur (valeur réelle).
Les autres valeurs de mesure présentent des valeurs d'adaptation.

mesure-de-passage.png

Réalisation du point mort dans le cas de dysfonctionnements spécifiques

Dans le cas de certains défauts sur la commande hydraulique, il est possible que l'embrayage ne débraye plus et que, simultanément, un rapport engagé ne puisse plus être désengagé. Le véhicule ne peut pas être poussé et le moteur ne peut pas être démarré.

Comme il n'existe pas de déverrouillage de secours pour réaliser le point mort, le dégagement du véhicule peut s'avérer très complexe. Il est présenté ci-après une possibilité de réaliser le point mort sans trop de difficulté. La description suivante sert uniquement d'aperçu et d'aide à la compréhension. Pour les étapes mentionnées ci-dessous, veuillez utiliser le manuel de réparation en vigueur.

1.  Retirer la clé de contact.

2.  Il faut éviter que la pompe hydraulique puisse s'enclencher.
Cela peut par exemple être effectué en retirant le relais de pompe J510, le fusible ou en débranchant la connexion allant à la pompe hydraulique.

3.  Débrancher toutes les fiches de l'actionneur de passage des rapports avant (repérer préalablement leur affectation).
Prendre des mesures de sécurité, telles que couverture et port de lunettes de sécurité !

4.  Desserrer les trois vis à six pans creux du flasque de retenue du couvercle du frein S-CAM, mais sans les dévisser entièrement !
Dans le cas de certains défauts, une pression peut encore être appliquée au niveau du couvercle. Les vis seulement desserrées servent à fixer le couvercle et à éviter des actions incontrôlables de la pression hydraulique.

point-mort-4.png


5.  Desserrer maintenant le couvercle avec précaution en faisant attention à l'huile hydraulique qui s'échappe soudain.

point-mort-5.png


6.  Dévisser entièrement les vis à six pans creux, enlever le flasque de retenue et le couvercle.

point-mort-6.png


7.  Puis extraire avec précaution le piston du frein S-CAM.

point-mort-7.png


8.  Suivant le rapport engagé, l'arbre de sélection des vitesses doit être légèrement enfoncé ou sorti pour réaliser le point mort.

point-mort-8.png


Si la position de l'arbre de sélection des vitesses est telle que la broche de coulisse, représentée aux figures 613_080 et 081 ci-dessous, est visible, l'arbre de sélection des vitesses doit être légèrement enfoncé.

point-mort-8a.png


Si l'arbre de sélection des vitesses est positionné de sorte que la broche de coulisse, représentée à la figure 613_082, soit à peine visible, il faut légèrement sortir l'arbre de sélection des vitesses.

point-mort-8b.png


Comme l'arbre de sélection se trouve à l'intérieur de l'arbre creux, il est judicieux, pour extraire l'arbre de sélection, de prendre appui sur l'arbre creux. Le soufflet d'étanchéité, une rondelle et une bague de butée sont alors extraits.

point-mort-8c.png


9.  Si l'arbre de sélection est positionné de sorte que la broche de coulisse, comme représenté à la figure 613_084, soit en position centrale (l'arbre creux doit se trouver ce faisant an butée dans le carter), le point mort est réalisé. Le véhicule peut être déplacé.

point-mort-9.png

bagues.png


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