Transmission à Variation Continue à Commande Électronique (ECVT) (Automobile)

Transmission à variation continue à Commande électronique (ECVT)

Une caractéristique intéressante du système de commande électronique est qu’il observe le comportement du conducteur et optimise en conséquence l’interaction du moteur et de la transmission pour fournir les meilleures performances et économies. Cela permet une économie de carburant d’environ 10% par rapport à une transmission automatique à quatre vitesses conventionnelle. L’ECVT utilise un levier sélecteur très similaire à celui d’une transmission automatique conventionnelle. Lorsque D est engagé, le conducteur peut accélérer, la transmission fonctionnant au rapport optimal pour le régime moteur souhaité. Les voitures ECVT sont généralement beaucoup plus rapides à partir d’un départ arrêté que leurs homologues manuelles.
En fonctionnement, l’ECVT offre une très large plage de rapport, à peu près équivalente à celle d’une transmission manuelle à six rapports. Théoriquement, cela devrait permettre une économie de carburant exceptionnelle si le moteur est à la vitesse et au point de charge optimaux pour une vitesse de route donnée. Malheureusement, les pertes par frottement dans la transmission consomment une quantité considérable d’énergie et, par conséquent, dans la pratique, les voitures ECVT sont environ 5% moins économes en carburant que leurs homologues à transmission manuelle équivalentes.
25.29.1.

Subaru ECVT

La Subaru ECVT, la première CVT à commande électronique pratique au monde, a été développée conjointement par Fuji Heavy Industries au Japon (société mère de Subaru) et VDT en Hollande. La courroie de poussée en acier de

Fig. 25.73. Courroie de poussée en acier Van Doorne (Subaru).
L’ECTV est composé d’un embrayage à poudre électromagnétique et d’une unité de commande électronique développée par Subaru, ainsi que d’une courroie de poussée et de poulies en acier (Fig. 25.73) développé par VDT.
L’ECVT a été installé pour la première fois au Japon en février 1987 sur la Subaru Justy et a depuis été utilisé sur plusieurs autres petits véhicules, en particulier la Nissan Micra avec un succès considérable. Le système de commande de transmission basé sur un micro-ordinateur assure toujours le fonctionnement du moteur dans sa plage de vitesse la plus efficace, réduisant ainsi les émissions et améliorant l’économie de carburant.

Opération.

Un embrayage à poudre électromagnétique transmet le couple moteur à la poulie primaire, qui, à son tour, entraîne la courroie de poussée en acier pour faire tourner la poulie secondaire. Chaque poulie a deux côtés pattés, appelés poulies. Une poulie est fixée à un arbre de transmission spécifique et l’autre peut se déplacer sous pression hydraulique. Les pressions sont commandées –
pour élargir ou rétrécir les largeurs de rainures entre les poulies de chaque poulie en proportion inverse les unes des autres (Fig. 25.74), de sorte que la courroie est serrée et qu’une variation continue du rapport est prévue de 2,503:1 à 0,497:1. Environ 280 blocs en forme de coin, chacun rectifié avec précision en acier à friction élevée constituent la courroie d’entraînement. Les blocs transmettent la poussée par appui l’un contre l’autre, et sont guidés entre les poulies par deux minces bagues en acier.

Fig. 25.74. Embrayages de réa pour effectuer des changements de rapport (Subaru).
La figure 25.75 illustre les composants importants de l’embrayage à poudre électromagnétique. Pour le fonctionnement de l’embrayage, le micro-ordinateur ECVT permet l’écoulement d’un courant d’excitation vers la bobine d’excitation pour magnétiser la poudre métallique. La poudre magnétisée se lie progressivement. Cette action bloque l’organe d’entraînement externe sur l’organe d’entraînement interne, de sorte que le transfert du couple moteur vers la poulie primaire s’effectue en douceur.

Système de contrôle.

Le système de commande électrohydraulique, illustré à la Fig. 25.76, utilise un micro-ordinateur 8 bits pour contrôler à la fois l’embrayage et le système hydraulique. Le système de commande, pendant le fonctionnement

Fig. 25.75. Embrayage à poudre électromagnétique. (Sabaru).

Fig. 25.76. Système de contrôle ECVT (Subaru).
utilise les entrées de divers capteurs indiquant le mode de fonctionnement du véhicule.
Un commutateur de position du levier de vitesses empêche l’engagement de l’embrayage lorsque la transmission est en position P ou N. Un commutateur de pédale de frein signale au contrôleur que le véhicule ralentit de sorte que le contrôleur débraye l’embrayage électromagnétique pour éviter un décrochage. Un commutateur de position de la pédale d’accélérateur avertit l’unité de commande que le conducteur appuie sur la pédale pour éloigner le véhicule. Un courant d’excitation est ensuite envoyé à l’électroaimant d’embrayage, provoquant un engagement progressif de l’entraînement. Le contrôleur juge la vitesse du véhicule et maximise ce courant lorsque le véhicule atteint des vitesses normales sur route.
En plus d’effectuer les activités normales telles que l’arrêt, le démarrage et le changement de rapport en douceur, le micro-ordinateur fournit des fonctionnalités supplémentaires, notamment
(i) La prévention de l’engagement violent de l’embrayage lorsque le moteur tourne à une vitesse idéale
pendant le démarrage par temps froid. (ii) Un système d’autodiagnostic et de secours, qui protège la transmission contre les dommages
en cas de défaillance du contrôle. (Hi) Fourniture d’un petit courant d’excitation d’embrayage pour empêcher le véhicule de rouler en arrière lors d’un démarrage en côte.

Systèmes de vannes de régulation de pression.

Le groupe électrovanne est positionné dans le corps de la transmission. Pour le contrôle du rapport de démultiplication, la pression primaire est appliquée au servocylindre de la poulie drimaire. Cela force la poulie primaire au diamètre de roulement souhaité. Comme la courroie en acier est de longueur fixe, elle force à son tour la poulie secondaire, contre la pression de la ligne, à un diamètre de roulement qui est réciproque à celui de la poulie primaire. Par conséquent, la pression de conduite s’oppose à la pression primaire et contrôle la force de serrage sur la courroie. La force de serrage doit être telle pour éliminer les glissements dommageables et éviter des charges excessives.
Une électrovanne commute la pression de conduite entre deux valeurs pour améliorer la maniabilité. Lorsque le capteur de couple du moteur signale au micro-ordinateur ECVT que le couple de sortie est inférieur à 60% du maximum, le solénoïde est allumé pour donner une faible pression de conduite. En conséquence, la force de serrage de la poulie appliquée à la courroie est réduite, amortissant ainsi l’entraînement. La transmission fonctionne plus facilement en conduite stop-go, éliminant les secousses et les secousses. Lorsque le couple de sortie du moteur est supérieur à 60% du maximum, le solénoïde de contrôle de la pression de conduite est allumé pour donner une pression de conduite ÉLEVÉE, une augmentation d’environ 50% par rapport au réglage BAS. Cela assure un serrage ferme des poulies sur la courroie, éliminant toute possibilité de glissement afin d’assurer un transfert de puissance maximal.
25.29.2.

ZF Ecotronic ECVT

Cet ECVT a été conçu par la société allemande ZF et convient à une utilisation sur des voitures de taille moyenne, contrairement à la Subaru ECVT, conçue pour une utilisation sur de petites voitures. La ZF Ecotronic fonctionne sur le même principe que la Subaru ECVT, mais utilise une courroie de poussée en acier plus large de 30 mm pour fournir une capacité de couple plus élevée de 210 Nm, ce qui rend la transmission adaptée aux moteurs d’une cylindrée allant jusqu’à 2,5 litres. Le rapport de transmission varie de 2,44: 1 à 0,46: 1 et un convertisseur de couple de verrouillage, plutôt qu’un embrayage électromagnétique, est utilisé pour transférer la puissance du moteur.