Les seuils de passage et la pression de ligne
Deux familles de paramètres décident du comportement d'une boîte automatique : celles qui déterminent quand elle change de rapport, et celles qui déterminent avec quelle force elle serre. Les premières font l'agrément, les secondes font la fiabilité.
Ce que la boîte regarde pour décider
La décision de passage n'est pas un simple seuil de régime. Le calculateur combine :
- l'ouverture pédale exprimée en pourcentage, et surtout son gradient — la vitesse à laquelle le conducteur enfonce ;
- le couple demandé et le couple réalisé publiés par le moteur ;
- la vitesse du véhicule, déduite du capteur de régime d'arbre de sortie et recoupée avec les capteurs de roues ;
- le rapport engagé et la position du sélecteur, y compris le mode manuel ;
- le profil de conduite : cartographies économique, normale, sportive, et sur de nombreux modèles un apprentissage du style du conducteur ;
- la pente estimée, calculée en comparant l'accélération réelle à celle attendue pour le couple délivré : c'est ce qui empêche la boîte de monter un rapport en côte ;
- la température d'huile et celle du moteur ;
- des inhibitions externes : ABS ou ESP actif, régulateur de vitesse, frein appuyé, régénération de filtre à particules en cours.
La cartographie de passage
Le cœur reste une cartographie à deux entrées : vitesse véhicule en abscisse, charge ou ouverture pédale en ordonnée. Pour chaque couple de rapports, deux courbes existent : une courbe de montée et une courbe de descente.
L'écart entre ces deux courbes est l'hystérésis. Sans lui, la boîte oscillerait sans fin entre deux rapports à la moindre variation de pédale. Un hystérésis trop faible donne une boîte qui « cherche » ; trop large, une boîte qui reste sur un rapport trop longtemps.
Le kickdown est un cas particulier : au-delà d'un seuil d'ouverture proche de la butée, ou sur action du contacteur de fin de course, la boîte applique une cartographie dédiée qui autorise la rétrogradation jusqu'au régime maximal admissible.
Une protection non négociable s'ajoute : la boîte refuse toute rétrogradation qui amènerait le moteur au-delà de son régime maximal. Cette limite est mécanique avant d'être logicielle.
La vitesse véhicule et le développement des pneus
La vitesse utilisée par la boîte est calculée : régime d'arbre de sortie, rapport de pont, circonférence de roulement de la roue. Cette circonférence est une constante programmée.
Changer de monte modifie cette circonférence. Un écart de quelques pour cent entre la monte d'origine et la monte réelle décale simultanément la vitesse affichée, les seuils de passage, la consigne du régulateur et les fonctions qui dépendent de la vitesse. Le décalage est faible mais systématique, et il explique certains comportements de boîte jugés incohérents sur des véhicules équipés d'une monte non conforme. Ce point rejoint celui traité dans la fiche sur le limiteur de vitesse et le piège des pneus, sous un angle différent : là il s'agissait de l'indice de vitesse, ici du développement.
La pression de ligne
La partie hydraulique repose sur une pompe entraînée par le moteur — à engrenages ou à palettes, parfois complétée par une pompe électrique pour permettre le Start & Stop. Voir le Start & Stop.
Cette pompe alimente le circuit à une pression régulée : la pression de ligne. Elle est établie par un régulateur piloté par une électrovanne proportionnelle, commandée en courant ou en rapport cyclique. Voir la commande PWM.
La pression de ligne remplit quatre fonctions simultanées :
- serrer les embrayages et les freins à disques multiples qui composent les trains épicycloïdaux ;
- alimenter le convertisseur et son embrayage de pontage ;
- lubrifier pignons, roulements et cannelures ;
- refroidir, en assurant le débit vers l'échangeur.
Les ordres de grandeur varient beaucoup selon les architectures : on rencontre couramment quelques bars au ralenti au point mort, et une quinzaine à une vingtaine de bars en pleine charge, davantage sur certaines boîtes à double embrayage. Ces valeurs ne se transposent pas d'un modèle à l'autre ; seule la donnée constructeur de la référence exacte fait foi.
Ce que la pression détermine réellement
La force qui plaque les disques est le produit de la pression par la surface du piston. Le couple transmissible en découle, par le nombre de faces de friction, leur rayon moyen et le coefficient de frottement de la garniture. Les constructeurs prévoient une marge par rapport au couple nominal, de l'ordre de quelques dizaines de pour cent.
- Pression insuffisante face au couple réel : glissement. Le glissement chauffe, le glaçage réduit le coefficient de frottement, ce qui aggrave le glissement. La spirale est connue et rapide.
- Pression excessive : passages brutaux, chocs dans la ligne de transmission, contraintes sur cardans, supports moteur et silentblocs, puissance absorbée par la pompe, fatigue des joints.
Comme le rappelle la fiche prestation, l'objectif n'est pas la pression maximale mais la pression juste pour le couple réellement transmis.
Le passage lui-même, en trois temps
Un passage propre n'est pas une commutation. C'est une séquence : remplissage du circuit de l'élément à engager, avec un temps calibré ; maintien à une pression basse au point de contact ; puis rampe de serrage dont la pente donne le caractère du passage. La demande de réduction de couple envoyée au moteur, décrite dans la fiche dédiée, s'insère précisément dans cette fenêtre.
Les adaptations
La boîte mesure la durée et la qualité de chaque passage à partir des régimes d'arbre, et corrige en permanence ses temps de remplissage et ses pressions. Ces valeurs apprises compensent l'usure des garnitures et les dispersions de fabrication.
Elles compensent aussi, involontairement, une incohérence de couple : une boîte peut sembler correcte simplement parce que ses adaptations ont dérivé pour absorber le problème. C'est pourquoi la réinitialisation des adaptations fait partie de toute intervention, suivie d'un cycle d'apprentissage. Voir adaptations et réapprentissages.
Le diagnostic
La mesure décisive est le rapport de démultiplication réel : régime d'entrée divisé par régime de sortie, comparé au rapport théorique. Tout écart est du glissement, quantifiable et daté. À cela s'ajoutent la pression de ligne lue, la température d'huile et les valeurs d'adaptation. Voir le relevé de données.
Voir aussi les calculateurs de boîte, le convertisseur de couple et l'embrayage piloté et le point de patinage.
Sur ANP Engineering — file service de reprogrammation moteur pour professionnels : file service ECU, correction de checksum, calculateurs pris en charge, tarifs.
