Commande adaptative de boîte de vitesses

La commande adaptative de boîte de vitesses adapte le choix du rapport au style de conduite du conducteur et à la situation momentanée. Les principaux arguments en faveur de la commande adaptative de boîte de vitesses sont :

• diminution de la consommation de carburant en conduite tranquille
  
• réduction de la fréquence des changements de rapports
  
• optimisation de la sécurité de conduite sur chaussées glissantes
  
• réduction du nombre d'interventions nécessaires par le conducteur
  

Le boîtier électronique transmet au bloc hydraulique (électrovannes, actuateur de pression) les impulsions commandant la montée et la descente des rapports et prend la décision, compte tenu des impératifs de confort et de sécurité, d'activer ou non l'embrayage électromagnétique du convertisseur de couple. Il traite pour cela dans un programme de calcul les grandeurs d'entrée qui lui parviennent, à savoir le régime moteur, le régime de sortie de boîte, la vitesse de rotation (régime) de la turbine, le signal d'injection, la position du papillon (accélérateur), le contacteur de kick-down, le programme de conduite, la position du levier sélecteur et la température de carter d'huile.

Remarque

Le boîtier électronique est logé dans le coffret électronique des boîtiers à l'intérieur du compartiment moteur.

Analyse du type de conduite

Les facteurs d'influence, qui vont permettre de classifier le type de conduite, sont décrits dans ce qui suit. Le résultat de l'analyse du type de conduite joue sur le choix du programme de changement de vitesses.

Analyse du démarrage

Le comportement au démarrage (forcé ou plus modéré) influence le choix du programme de changement de vitesses.

Analyse kick-fast

A partir d'un programme modéré, axé sur la consommation, il est possible de passer automatiquement à un programme sportif visant les performances en enfonçant rapidement la pédale d'accélérateur (kick-fast). Cela se traduit généralement par un rétrogradage.

Analyse du style de conduite

Sur un trajet où la pédale d'accélérateur est maintenue dans une position constante, il y a sélection, après un court instant, d'un programme visant à améliorer la consommation et passage dans un rapport supérieur.

Analyse du kick-down

Le "kick-down" permet de passer immédiatement au programme sportif. A la fin du kick-down, le choix du rapport se fait encore un certain temps de façon sportive.

Analyse du freinage

Toute manoeuvre de freinage d'une intensité supérieure à la moyenne se traduit par le passage au programme sportif et provoque par conséquent un rétrogradage anticipé.

Sélection du programme de changement de vitesses

Outre l'analyse du type de conduite, il existe d'autres fonctions intervenant dans le choix de l'un des quatre programmes de changement de vitesses. Ces programmes sont classés du très confortable et économique jusqu'au très sportif.

Sélecteur de programme

Il permet une intervention manuelle du conducteur sur le programme de conduite. Le choix du programme S (sport) fait passer directement et exclusivement au programme le plus sportif. Celui-ci ne sera à nouveau abandonné qu'après avoir sélectionné le programme A (adaptatif), ce qui entraîne la réactivation des fonctions adaptatives. Le programme A est sélectionné à chaque nouveau démarrage du véhicule.

Détection de la conduite en montagne/remorquage

Un programme orienté vers les performances est sélectionné lors des montées extrêmes ou si le chargement est supérieur à la moyenne. Cela évite un changement répété des vitesses.

Détection "hiver"

Si les roues motrices se mettent à patiner à la moindre accélération, le programme "hiver" se met en place. Dans ce cas, le démarrage se fait en 2ème vitesse et la boîte passe plus tôt aux rapports supérieurs. L'analyse de cette situation de conduite est assurée par les capteurs du système antiblocage (ABS). Une vitesse de rotation différente entre les roues avant et les roues arrière conduit à la détection du mode "hiver". Le programme "hiver" est quitté automatiquement dès qu'une chaussée antidérapante est détectée pendant plusieurs secondes avec un couple moteur élevé.

En plus de la sélection automatique des rapports en fonction des critères mentionnés plus haut relatifs au programme de changement de vitesses, quatre fonctions spéciales permettent de détecter des situations spéciales de conduite.

Détection de la conduite en montagne

En cas de conduite en montagne sans accélération, le passage dans un rapport supérieur est inhibé. Si le conducteur actionne la pédale de frein, il se produit une assistance supplémentaire par rétrogradage. Cela permet ainsi d'exploiter au mieux l'effet de frein du moteur.

Détection fast-off

Le passage dans un rapport supérieur lorsqu'on relâche rapidement la pédale d'accélérateur est empêché. Ceci permet d'exploiter au mieux l'effet de frein moteur dans de telles situations (passage rapide de la pédale d'accélérateur à la pédale de frein). En conduite sportive, cette fonction réduit considérablement la fréquence de changement des rapports.

Détection circulation en accordéon (stop-and-go)

Le rétrogradage en 1ère vitesse est supprimé dans cette situation de conduite. Le véhicule démarre automatiquement sur le 2ème rapport. Cela se traduit par une augmentation du confort de conduite, une diminution de la consommation et une réduction de la tendance au rampement à l'arrêt. Une action plus puissante sur la pédale d'accélérateur permet de déclencher un rétrogradage pour exploiter pleinement le potentiel de puissance du moteur.

Interfaces AGS

Entrées AGS

Le boîtier électronique AGS reçoit des informations des composants suivants par l'intermédiaire de différentes interfaces :

Sorties AGS

Les sorties du boîtier électroniques AGS permettent de fournir des informations aux composants suivants :

Interface Tempomat

A la demande du régulateur de vitesse (GR), le boîtier électronique AGS effectue un passage sur un programme spécial de la boîte de vitesses en vue de la régulation de la conduite. Ce programme de la boîte de vitesses garantit que la puissance du moteur disponible dans cette plage de fonctionnement peut être pleinement exploitée. Les changements de vitesses à répétition, c'est-à-dire les va-et-vient continuels entre deux rapports voisins, sont réduits à un minimum. Une temporisation est prévue pour éviter tout changement de vitesse abrupt.

Le flux d'information entre le boîtier électronique GR et le boîtier électronique de la boîte de vitesses transite par une interface série. Les données sont transmises à env. 25 bauds sur une ligne unifilaire.

Le programme de changement de vitesse prend en compte les modes de conduite suivants :

Interface du combiné

Une ligne de données sérielle relie le boîtier de commande AGS à l'électronique du combiné d'instruments (IKE). Le boîtier de commande de la boîte de vitesses transmet sur cette ligne la position du levier sélecteur, le programme de conduite actif (A daptif ou S port) et, le cas échéant, le message "programme de secours" à l'électronique du combiné d'instruments.

Contacteur kick-down

Le signal émis pour la commande du kick-down est reçu par le boîtier électronique AGS via une ligne et un contacteur relié à la masse. Le contacteur doit être ajusté de façon à rendre possible une conduite en pleine charge, c'est-à-dire à une position de la pédale d'accélérateur à 100 %, et engager la commande du kick-down seulement si la pédale d'accélérateur est enfoncée davantage.

Contacteur du levier sélecteur

Le boîtier électronique AGS détecte la position du levier sélecteur par le biais d'un contacteur placé sur la boîte de vitesses. Ce contacteur transforme la position momentanée du levier sélecteur en un code. Ce code du levier sélecteur est transmis au boîtier de commande AGS par quatre lignes (L1-L4).

Bus CAN

Le bus CAN (Controller Area Network) est un réseau local série dans lequel toutes les stations raccordées ont la même priorité, c'est-à-dire que chaque calculateur peut aussi bien travailler en émission qu'en réception. On peut donc dire que les calculateurs raccordés peuvent "communiquer" entre eux à travers les lignes de données et échanger des informations entre eux.

En cas de panne d'un boîtier électronique, le bus reste pleinement disponible pour tous les autres boîtiers grâce à la structure linéaire du réseau. La liaison se présente sous la forme de deux câbles de données (CAN_L et CAN_H) protégés contre les parasites par un blindage (CAN_S).

Ce réseau CAN relie pour l'instant les boîtiers AGS, ASC/DSC (uniquement M62) et DME (électronique numérique moteur). L'intégration d'autres boîtiers électroniques suivra. Les signaux échangés sur le bus CAN entre les boîtiers AGS, ASC/DSC et DME sont les suivants :

• position de la pédale d'accélérateur
  
• Signal de charge
  
• Régime moteur
  
• programme de conduite
  
• rapport de la boîte de vitesses
  
• intervention sur le moteur
  
• vitesse des roues (uniquement M62)
  

Tous les boîtiers raccordés doivent correspondre à la même version de bus. Une vérification de la version du CAN est possible au moyen de l'interface diagnostic. La version CAN (index de bus) est donnée à la page d'identification du boîtier électronique raccordé au bus CAN.

Sonde de température de la boîte de vitesses

La température du carter d'huile de la BV est détectée par l'intermédiaire d'une thermistance soudée à l'intérieur du faisceau de câbles de la boîte de vitesses. La température du carter d'huile de BV sert entre autres de critère pour la commande de l'embrayage du convertisseur de couple.

vitesses de rotation des roues

Le boîtier électronique ASC/ABS délivre quatre signaux traités sur les vitesses de rotation des roues en provenance des capteurs ABS. L'information de vitesse reçue par le boîtier électronique AGS est définie par la fréquence. Son analyse permet de détecter la conduite en virage et en hiver.

Programmes de conduite

Ce sélecteur permet de sélectionner deux programmes sur le E38.

Gestion adaptative des caractéristiques de commande

Le boîtier électronique analyse le comportement en accélération modifié du véhicule en cas de remorquage ou de conduite en montagne. Le boîtier choisit (adapte) les programmes correspondants pour éviter des changements de vitesses à répétition.

Commande de l'embrayage de pontage du convertisseur de couple

L'embrayage de pontage du convertisseur de couple est activé en fonction de différents critères, à savoir la position de l'accélérateur, le régime de sortie de boîte de vitesses, le programme de conduite, la température de l'huile de BV et le rapport engagé (il n'y a activation que dans le 4ème et le 5ème rapport).

Pilotage adaptatif de la pression

Le pilotage adaptatif de la pression améliore la qualité des changements de rapports pendant la durée du vie du véhicule. Au cours du passage à un rapport supérieur, les temps de friction sont mesurés et comparés à une plage de consigne. Les écarts sont enregistrés après calcul de la moyenne. Dès qu'une valeur limite programmée est dépassée, la pression est réduite ou augmentée par paliers de 0,1 bar. On corrige ainsi les dispersions au niveau du moteur, on compense les différences dans la garniture de friction et on réalise une adaptation altimétrique.

Commande pas-à-pas

La commande pas-à-pas permet d'enclencher manuellement tous les rapports de la boîte de vitesses automatique. Le souhait du conducteur est retransmis par trois contacteurs (à la masse) dans le couloir manuel au boîtier électronique AGS : si le levier sélecteur est déplacé du couloir automatique au couloir manuel, le contacteur "couloir manuel" se ferme. Lorsque l'on pousse le levier sélecteur vers l'avant ou vers l'arrière, il y a en plus fermeture du contact "montée de rapport par impulsion" ou "descente de rapport par impulsion".

Remarque

Lors du montage d'un nouveau boîtier AGS, le levier sélecteur doit être actionné une fois dans la position "Descente de rapport" ou "Montée de rapport", la borne 15 étant sous tension, pour que le boîtier électronique reconnaisse la commande pas-à-pas montée.

Blocage P/N (Shift-Lock pour exécutions Japon et USA jusque 09/96, à partir de 09/96, pour tous les pays)

Les positions "P" et "N" ne peuvent être quittées qu'après analyse des signaux :

• Frein (contacteur de feu stop ou contacteur test de feu stop)
  
• Vitesse
  
• Régime moteur
  
• Temps
  

Le levier sélecteur est bloqué si aucun signal de frein n'est détecté, moteur en marche et véhicule à l'arrêt. Pour permettre un "balancement" en cas de besoin (par exemple en hiver), un circuit de temporisation d'env. 0,5 s est utilisé à cet effet. Le contacteur de feu stop est un contact à fermeture sur 12 V et le contacteur test de feu stop est un contact à fermeture à la masse. Le blocage du levier sélecteur s'effectue au moyen d'un aimant de levage intégré sur le contacteur du levier sélecteur.

Fonctions de sécurité

Le boîtier électronique est en mesure de détecter les anomalies et de les mémoriser grâce à des contrôles de plausibilité et à la vérification des courts-circuits ou coupures des câbles. Les rétrogradages enclenchés manuellement ne sont pas réalisés aux vitesses trop élevées. Au-delà d'une vitesse d'env. 8 km/h, le blocage de marche arrière empêche d'enclencher hydrauliquement la marche arrière.

Lorsque la commande de la boîte de vitesses est en panne ou à la détection d'anomalies entraînant des états critiques de fonctionnement (par exemple rétrogradage inadmissible), le programme mécanique de secours est activé, ce qui veut dire que le boîtier électronique de la boîte de vitesses est coupé et le témoin de panne est activé. A chaque nouveau démarrage, un autotest est effectué sur l'ensemble du matériel de sécurité.

Le véhicule peut rouler dans le programme de secours avec des capacités restreintes (4ème vitesse). Divers programmes de remplacement sont également disponibles en fonction de l'anomalie survenue.