Boîte de vitesses à double embrayage 7G-DCT

Boîte de vitesses à double embrayage 7G-DCT - Description du système

Présentation

Pour l'introduction de la nouvelle Classe B (type 246), on utilise la boîte de vitesses à double embrayage 7GDCT de conception nouvelle.
La boîte de vitesses à double embrayage portant la désignation de type 724.0 remplace la boîte de vitesses à variation continue CVT (Continuously Variable Transmission) "AUTOTRONIC" qui est actuellement utilisée sur la Classe B.
Sur la boîte de vitesses à double embrayage, on a veillé en même temps à une construction compacte et à l'intégration de tous les composants hydrauliques, mécaniques et électriques de la boîte de vitesses. En particulier, le verrou de stationnement à commande électro-hydraulique constitue une nouveauté sur les véhicules à traction avant avec boîte de vitesses à double embrayage.
La boîte de vitesses à double embrayage dispose de sept rapports avant et d'une marche arrière. La commande d'embrayage et le passage de rapports s'effectuent automatiquement et offre au conducteur un niveau maximum de confort de passage des rapports et de dynamique de marche.

Aperçu des caractéristiques essentielles de la boîte de vitesses à double embrayage :
• Carter de boîte de vitesses compact
• Un module de refroidissement posé sur la boîte de vitesses à double embrayage avec filtre à huile sous pression intégré
• Deux boîtes de vitesses partielles avec un embrayage multidisque chacune
• Arbre intérieur et arbre creux, deux arbres de sortie (pour des raisons constructives, on a renoncé à une roue d'inversion pour la réalisation de la marche arrière)
• Un différentiel à pignon conique intégré dans le carter de boîte de vitesses
• Synchronisation à cône multiple (triple) pour la transmission de forces de friction accrues à l'accélération ou au freinage des pignons fous lors du passage des rapports (1e – 3e rapport), synchronisation à double cône (4e – 7e rapport), synchronisation à cône simple (marche arrière)
• Un embrayage double humide, à commande hydraulique (conçu en tant que module d'embrayage, composé de deux embrayages simples)
• Un circuit d'huile de boîte de vitesses commun (commande hydraulique et lubrification du train de pignons) avec une pompe à huile additionnelle mécanique et une pompe à huile additionnelle électrique intégrée
• Une commande de boîte de vitesses électrique entièrement intégrée avec vannes de régulation et de commande, capteurs et actuateurs
• Verrou de stationnement à commande électrohydraulique avec un dispositif de crantage à actionnement électrique

Avantages de la boîte de vitesses à double embrayage :
• Faibles temps d'enclenchement
• Conduite et passage des rapports dynamiques
• Construction compacte
• Intégration de tous les composants hydrauliques, mécaniques et électriques dépendant de la boîte de vitesses
• Confort maximum grâce à des passages de rapports sans à-coups
• Rendement élevé

Vues en coupe boîte de vitesses à double embrayage
1 Différentiel à pignon conique
2 Échangeur thermique d'huile de boîte de vitesses
3 Embrayage double
4 Arbre creux
5 Arbre intérieur
6 Carter d'embrayage
7 Filtre à huile sous pression, dans le module de refroidissement (échangeur thermique d'huile de boîte de vitesses intégré)
8 Arbre de sortie 1
9 Arbre de sortie 2
10 Carter de boîte de vitesses
11 Fiche VGS
12 Commande de boîte de vitesses entièrement intégrée (VGS)
13 Système de verrou de stationnement
14 Carter d'huile de boîte de vitesses

Synoptique
A1 Combiné d'instruments
A1p12 Affichage du rapport
A1p13 Écran multifonction
A1p16 Affichage du programme de conduite
A1e58 Témoin de contrôle diagnostic moteur
A85s1 Contacteur pêne porte avant gauche
B37 Capteur de pédale d'accélérateur
CAN B CAN habitacle
CAN C CAN transmission
CAN D CAN diagnostic
CAN E CAN train de roulement
F58kO Relais pompe de circulation liquide de refroidissement refroidissement d'huile de boîte de vitesses
LIN B15 LIN capteur de batterie
LIN E1 LIN direction
L6/1 Capteur de vitesse de rotation essieu avant gauche
L6/2 Capteur de vitesse de rotation essieu avant droit
L6/3 Capteur de vitesse de rotation essieu arrière gauche
L6/4 Capteur de vitesse de rotation essieu arrière droit
M13/5 Pompe de circulation liquide de refroidissement (avec code (581) Climatiseur automatique confort)
M13/7 Pompe de circulation liquide de refroidissement refroidissement d'huile de boîte de vitesses
M42 Pompe à huile additionnelle électrique
N3/9 Calculateur CDI (avec moteurs diesel)
N3/10 Calculateur ME (avec moteurs essence)
N10 Calculateur SAM
N22/7 Calculateur et clavier climatiseur automatique
N30/4 Calculateur régulation du comportement dynamique
N69/1 Calculateur porte avant gauche
N72/1 Calculateur panneau de commande supérieur
N73 Calculateur contacteur antivol électronique
N80 Calculateur module de jupe de direction
N128 Calculateur frein de stationnement électrique
N135 Partie électronique du volant
S9/1 Contacteur feux stop
S16/12 Touche programme de conduite boîte de vitesses automatique
S16/13 Levier sélecteur DIRECT SELECT
S76/15 Contacteur frein de stationnement électrique
S110/1 Touche de commande au volant descendre les rapports
S111/1 Touche de commande au volant monter les rapports
X11/4 Prise de diagnostic
Y3/14b1 Capteur de pression embrayage K1
Y3/14b2 Capteur de pression embrayage K2
Y3/14b3 Capteur de température embrayage
Y3/14l1 Aimant de levage verrou de stationnement
Y3/14n1 Capteur de régime arbre intérieur boîte de vitesses à double embrayage
Y3/14n2 Capteur de régime arbre creux boîte de vitesses à double embrayage
Y3/14n3 Capteur de régime moteur
Y3/14n4 Calculateur commande de boîte de vitesses entièrement intégrée boîte de vitesses à double embrayage
Y3/14s1 Capteur de position fourchette de commande 1
Y3/14s2 Capteur de position fourchette de commande 2
Y3/14s3 Capteur de position fourchette de commande 3
Y3/14s4 Capteur de position fourchette de commande 4
Y3/14s5 Capteur de position verrou de stationnement
Y3/14y1 Vanne de régulation commande des rapports 1e/5e rapport
Y3/14y2 Vanne de régulation commande des rapports 2e/4e rapport
Y3/14y3 Vanne de régulation commande des rapports 3e/7e rapport
Y3/14y4 Vanne de régulation commande des rapports 6e rapport/marche arrière
Y3/14y5 Vanne de commutation verrou de stationnement
Y3/14y6 Vanne de régulation pression du système
Y3/14y7 Vanne de régulation embrayage K1
Y3/14y8 Vanne de régulation embrayage K2
Y3/14y9 Vanne de régulation pression de cylindre de rapport

Signaux d'entrée et de sortie

Schéma fonctionnel
1 Capteur de position fourchette de commande, signal
2 Capteur de régime, signal
3 Aimant de levage verrou de stationnement, commande
4 Vanne de commutation verrou de stationnement, commande
5 Capteur de position verrou de stationnement, signal
6 Vanne de régulation embrayage, commande
7 Vanne de régulation pression du système, commande
8 Vanne de régulation pression de cylindre de rapport, commande
9 Capteur de pression embrayage, signal
10 Capteur de température embrayage, signal
11 Vanne de régulation commande des rapports, commande
12 Pompe à huile additionnelle électrique, commande
13 Relais, commande
14 Pompe de circulation liquide de refroidissement refroidissement d'huile de boîte de vitesses, commande
15 Vitesse de rotation de roue, signal
16 Frein de service, état
17 Calculateur frein de stationnement électrique, état
18 Combiné d'instruments, information
19 Témoin d'alerte et de contrôle, demande
20 Touche de commande au volant, état
21 Levier sélecteur DIRECT SELECT, état
22 Contacteur pêne porte, état
23 Touche programme de conduite, état
24 Refroidissement d'huile de boîte de vitesses, demande
25 Diagnostic commande de boîte de vitesses, communication
26 Borne 15, état
27 Autorisation de démarrage FBS, état
A1 Combiné d'instruments
CAN B CAN habitacle
CAN C CAN transmission
CAN D CAN diagnostic
CAN E CAN train de roulement
F58kO Relais pompe de circulation liquide de refroidissement refroidissement d'huile de boîte de vitesses
LIN B15 LIN capteur de batterie
M13/7 Pompe de circulation liquide de refroidissement refroidissement d'huile de boîte de vitesses
M42 Pompe à huile additionnelle électrique
N3/9 Calculateur CDI (avec moteurs diesel)
N3/10 Calculateur ME (avec moteurs essence)
N10 Calculateur SAM
N30/4 Calculateur régulation du comportement dynamique
N69/1 Calculateur porte avant gauche
N72/1 Calculateur panneau de commande supérieur
N73 Calculateur contacteur antivol électronique
N80 Calculateur module de jupe de direction
N128 Calculateur frein de stationnement électrique
X11/4 Prise de diagnostic
Y3/14b1 Capteur de pression embrayage K1
Y3/14b2 Capteur de pression embrayage K2
Y3/14b3 Capteur de température embrayage
Y3/14l1 Aimant de levage verrou de stationnement
Y3/14n1 Capteur de régime arbre intérieur boîte de vitesses à double embrayage
Y3/14n2 Capteur de régime arbre creux boîte de vitesses à double embrayage
Y3/14n3 Capteur de régime moteur
Y3/14n4 Calculateur commande de boîte de vitesses entièrement intégrée boîte de vitesses à double embrayage
Y3/14s1 Capteur de position fourchette de commande 1
Y3/14s2 Capteur de position fourchette de commande 2
Y3/14s3 Capteur de position fourchette de commande 3
Y3/14s4 Capteur de position fourchette de commande 4
Y3/14s5 Capteur de position verrou de stationnement
Y3/14y1 Vanne de régulation commande des rapports 1e/5e rapport
Y3/14y2 Vanne de régulation commande des rapports 2e/4e rapport
Y3/14y3 Vanne de régulation commande des rapports 3e/7e rapport
Y3/14y4 Vanne de régulation commande des rapports 6e rapport/marche arrière
Y3/14y5 Vanne de commutation verrou de stationnement
Y3/14y6 Vanne de régulation pression du système
Y3/14y7 Vanne de régulation embrayage K1
Y3/14y8 Vanne de régulation embrayage K2
Y3/14y9 Vanne de régulation pression de cylindre de rapport

Caractéristiques techniques

Information pour le conducteur

Le concept de commande et d'affichage est conçu de manière à ce que le conducteur reçoive à tout moment une vue d'ensemble optimale sur l'état de marche instantané de tous les systèmes concernés ainsi que toutes les informations concernant les sélections de rapport, rapport de marche et programme de conduite effectuées.

Combiné d'instruments
1 – 7 Rapport engagé
A1 Combiné d'instruments
A1e10 Témoin de contrôle frein de stationnement
A1e11 Témoin d'alerte frein de stationnement
A1e58 Témoin de contrôle diagnostic moteur
A1p12 Affichage du rapport
A1p13 Écran multifonction
A1p16 Affichage du programme de conduite
D Rapport de marche D (conduite)
E Économique
M Manuel
N Rapport de marche N (neutre)
P Rapport de marche P (stationnement)
R Rapport de marche R (marche arrière)
S Sport

- Affichage du rapport
Grâce à l'affichage du rapport, le conducteur reçoit des informations sur le rapport de marche "P, R, N, D" actuellement engagé.
Lorsque le programme de conduite "M" est enclenché, les rapports de marche "P", "R", "N" ainsi que les rapports "1 – 7" (au lieu du rapport de marche "D") sont affichés.

- Affichage du programme de conduite
L'affichage du programme de conduite indique au conducteur le programme de conduite sport "S", économique "E" ou manuel "M" actuellement sélectionné.
Les programmes de conduite peuvent être choisis dans le panneau de commande supérieur avec la touche du programme de conduite de la boîte de vitesses automatique.

- Écran multifonction
En fonction de l'état de marche de la boîte de vitesses à double embrayage, un défaut système présent peut aussi être affiché en plus des indications relatives aux actions nécessaires du conducteur.
Dans ce cas, le message "Aller à l'atelier sans passer de rapport" apparaît à l'écran multifonction. Parallèlement au message d'écran, un signal acoustique est émis sous la forme d'un bruit de gong.

Les causes peuvent être les suivantes :
• Une interruption du flux de signal, par exemple au niveau du gateway ou à la suite d'une coupure de câble
• Un défaut mécanique ou hydraulique d'un ou plusieurs composants de la boîte de vitesses ou un défaut de la commande de boîte de vitesses
• Une chute de tension ou une surtension
• Défaut du capteur

Fonctionnement de secours

En cas de défaillance de différents composants de la commande de boîte de vitesses électrique, le calculateur
commande de boîte de vitesses commute dans un programme de fonctionnement de secours enregistré dans la courbe caractéristique. Il s'agit en premier lieu d'assurer une protection des composants et de donner au conducteur la possibilité de se rendre, malgré une panne, à l'atelier Mercedes-Benz le plus proche. En fonction du défaut existant, il est possible de prévenir un endommagement ou une sollicitation excessive de la boîte de vitesses à double embrayage grâce à des mesures concernant la gestion moteur, telles que par exemple une réduction du couple.
Si un composant important pour la commande des rapports ne peut plus être commandé ou actionné, c'est toute une boîte de vitesses partielle qui n'est plus disponible à cause du composant défectueux.
Ceci est signalé au conducteur de façon optique sur l'écran multifonction et de façon acoustique au moyen d'un gong. Le conducteur éprouve en outre un confort de passage des rapports restreint et ne peut éventuellement plus, en fonction du fonctionnement défectueux en question, engager la marche arrière.

En général, le fonctionnement de secours peut se subdiviser de la façon suivante :
• Fonctionnement de secours de la boîte de vitesses en cas de fonctionnement défectueux d'une boîte de vitesses partielle
• Fonctionnement de secours de la boîte de vitesse en cas d'interruption du flux de force
• Fonctionnement de secours de la boîte de vitesses en cas de surchauffe de la boîte de vitesses
• Fonctionnement de secours de la boîte de vitesse en cas de système de verrou de stationnement défectueux

- Fonctionnement de secours de la boîte de vitesses en cas de fonctionnement défectueux d'une boîte de vitesses partielle
En cas de défaillance d'une boîte de vitesses partielle, les rapports suivants ne sont plus disponibles :
• Boîte de vitesses partielle 1 : Les rapports "1-3-5-7" ainsi que la marche arrière "R", car le 1e rapport doit aussi être engagé pour la transmission du flux de force en marche arrière
• Boîte de vitesses partielle 2 : Les rapports "R-2-4-6"

- Fonctionnement de secours de la boîte de vitesse en cas d'interruption du flux de force
Si le flux de force est interrompu par exemple par une chute de pression dans le système de boîte de vitesses à double embrayage ou par une commande d'embrayage/un actionnement défectueux des deux embrayages, le véhicule roule par inertie sans flux de force et ne bénéficie plus d'une propulsion.
S'il s'agit d'un défaut sporadique, il est possible de continuer à rouler sans restrictions après la phase d'allumage suivante (le calculateur commande de boîte de vitesses doit être "endormi" lorsque le contact est coupé et l'état de défaut enregistré dans la mémoire des défauts doit être réglé d'"ACTIF" sur "MÉMORISÉ"). Si le défaut persiste, la poursuite du trajet n'est plus possible et l'atelier Mercedes-Benz le plus proche doit être contacté.
En cas de défaillance d'une vanne de régulation de la commande des rapports, une des boîtes de vitesses partielles n'est, en fonction de la vanne de régulation défectueuse ou ne pouvant pas être actionnée, plus disponible. Le véhicule peut encore continuer à rouler jusqu'à l'atelier Mercedes-Benz le plus proche.

- Fonctionnement de secours de la boîte de vitesses en cas de surchauffe de la boîte de vitesses
Pendant la marche, des températures d'huile de boîte de vitesses élevées apparaissent par friction au niveau des disques d'embrayage ou des trains de pignons ainsi que par dissipation de chaleur de la commande de boîte de vitesses. Il se dégage en particulier au niveau des deux embrayages pendant la marche une chaleur dissipée élevée, qui est absorbée par l'huile de boîte de vitesses.
Si la température d'huile de boîte de vitesses dépasse une valeur de seuil prédéfinie, par exemple par démarrage à plusieurs reprises en côte à des températures extérieures élevées, la gestion moteur diminue la puissance du moteur en fonction de la température d'huile de boîte de vitesses jusqu'à ce que cette dernière se situe de nouveau en dessous de la valeur de seuil.
De plus, la sélection du programme de conduite "M" ou l'intervention manuelle avec les touches de commande au volant dans les programmes de conduite "E" et "S" (programme de conduite temporaire "M") est bloquée pendant cette période.
En cas de défaillance du refroidissement d'huile de boîte de vitesses, par exemple lors d'une interruption du flux de liquide de refroidissement par l'échangeur thermique d'huile de boîte de vitesses, il est possible,
jusqu'à une valeur de seuil définie, de poursuivre le trajet jusqu'à l'atelier Mercedes-Benz le plus proche. Il convient toutefois d'éviter de fortes sollicitations, telles que celles engendrées par exemple par un style
de conduite dynamique.

- Fonctionnement de secours de la boîte de vitesse en cas de système de verrou de stationnement défectueux
En position "P" du levier sélecteur DIRECT SELECT en mode normal, le verrou de stationnement empêche le véhicule de se déplacer de lui-même. Si le verrou de stationnement ne peut pas être enclenché par exemple du fait de l'absence d'actionnement ou de l'actionnement défectueux de la vanne de commutation du verrou de stationnement ou de l'aimant de levage du verrou de stationnement, le conducteur a la possibilité de bloquer tout déplacement du véhicule par activation du frein de stationnement électrique (EFB). Si un défaut est également présent dans ce cas, ceci est signalé au conducteur par des témoins de contrôle ou d'alerte dans le combiné d'instruments et en plus par un message sur l'écran multifonction. Il faut alors s'attendre à ce que le déplacement du véhicule ne soit pas bloqué.

Transmission de force/flux de force

- Transmission du couple
La transmission du couple moteur s'effectue du vilebrequin du moteur thermique sur le volant bimasse puis, en fonction de l'embrayage enclenché K1 ou K2 de l'embrayage double, vers l'arbre intérieur ou l'arbre creux de la boîte de vitesses à double embrayage.
L'embrayage double sert d'interface entre le moteur thermique et la boîte de vitesses et permet une transmission ininterrompue du couple lors des passages de rapports.
Les rapports impairs 1, 3, 5 et 7 sont enclenchés par l'embrayage K1, les rapports pairs 2, 4 et 6 ainsi que la marche arrière par l'embrayage K2. La transmission des couples d'entraînement des embrayages s'effectue de façon solidaire par des profils dentés sur l'arbre intérieur ou l'arbre creux. Grâce à des liaisons par pignons qui sont enclenchables au moyen de la commande interne à commande hydraulique, les forces d'entraînement sont transmises en fonction du rapport demandé sur les arbres de sortie 1 et 2 puis sur le différentiel à pignon conique.

Vues du train de pignons
1 Arbre intérieur
2 Arbre creux
3 Arbre de sortie 1
4 Arbre de sortie 2
5 Pignon fou 7e rapport
6 Pignon fou 3e rapport
7 Pignon fou marche arrière
8 Pignon fou 6e rapport
9 Pignon fixe arbre de sortie 2
10 Pignon fixe arbre intérieur (5e rapport/7e rapport)
11 Pignon fixe arbre intérieur (3e rapport)
12 Pignon fixe arbre intérieur (1e rapport)
13 Pignon fixe arbre creux (2e rapport/marche arrière)
14 Pignon fixe arbre creux (4e rapport/6e rapport)
15 Pignon fou 5e rapport
16 Pignon fou 1e rapport
17 Pignon fou 2e rapport
18 Pignon fou 4e rapport
19 Pignon fixe arbre de sortie 1
20 Pignon droit (différentiel à pignon conique)
22 Manchon coulissant (3e rapport/7e rapport)
23 Manchon coulissant (marche arrière)
24 Manchon coulissant (1e rapport/5e rapport)
A Couple moteur

- Les flux de force dans le 1e rapport et la marche arrière sont représentés à titre d'exemple.
Flux de force dans le 1e rapport
1 Arbre intérieur
3 Arbre de sortie 1
12 Pignon fixe arbre intérieur (1e rapport)
16 Pignon fou 1e rapport
19 Pignon fixe arbre de sortie 1
20 Pignon droit (différentiel à pignon conique)
21 Arbre primaire à droite et à gauche
24 Manchon coulissant (1e rapport/5e rapport)
A Couple moteur

La fourchette de commande/l'embrayage suivant est commandé ou actionné pour la réalisation du flux de force dans le 1e rapport :
• Embrayage K1 (embrayage extérieur)
• Fourchette de commande (1e rapport/5e rapport)

Flux de force dans le 1er rapport

- Pour la réalisation de la marche arrière, on a renoncé à une roue d'inversion. D'où une réduction du poids et de la friction ainsi qu'une diminution des bruits de roulement dans l'habitacle.

Flux de force en marche arrière
1 Arbre intérieur
2 Arbre creux
3 Arbre de sortie 1
4 Arbre de sortie 2
6 Pignon fou 3e rapport
7 Pignon fou marche arrière
11 Pignon fixe arbre intérieur (3e rapport)
12 Pignon fixe arbre intérieur (1e rapport)
13 Pignon fixe arbre creux (2e rapport/marche arrière)
16 Pignon fou 1e rapport
17 Pignon fou 2e rapport
19 Pignon fixe arbre de sortie 1
20 Pignon droit (différentiel à pignon conique)
21 Arbre primaire à droite et à gauche
23 Manchon coulissant (marche arrière)
24 Manchon coulissant (1e rapport/5e rapport)
A Couple moteur

Les fourchettes de commande/embrayages suivants sont commandés ou actionnés pour la réalisation du flux de force en marche arrière :
• Embrayage K2 (embrayage intérieur)
• Fourchette de commande (1e rapport/5e rapport)
• Fourchette de commande double (6e rapport/ marche arrière)

Flux de force en marche arrière

Commande électro-hydraulique

- Rôle de l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses
L'unité de commande de la commande de boîte de vitesses est reliée au réseau CAN du véhicule et analyse les signaux et demandes entrants d'autres calculateurs ou actionne en fonction de ces informations les actuateurs internes. Elle analyse en outre les signaux des capteurs et les transmet aux calculateurs concernés.
En fonction des signaux de capteurs et des signaux d'entrée CAN, les actuateurs suivants sont actionnés et/ou des fonctions sont exécutées par le calculateur commande de boîte de vitesses :
• Électrovannes de commande et de régulation
• Pompe à huile additionnelle électrique
• Commande hydraulique du verrou de stationnement
• Déverrouillage électrique du verrou de stationnement
• Commande des embrayages

- Caractéristiques particulières de l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses
La boîte de vitesses à double embrayage a été conçue en tant qu'unité de boîte de vitesses compacte pour montage transversal. On a veillé en particulier à intégrer dans la boîte de vitesses tous les composants participant aux processus de passage de rapports, de lubrification et de commande.
Les caractéristiques particulières de l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses sont :
• La pompe à huile additionnelle électrique intégrée
• Toutes les électrovannes de commande et de régulation se trouvent sur l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses
• Tous les capteurs (comprenant les capteurs de régime, de température, de pression et de position) font partie de l'unité de commande
• Le calculateur commande de boîte de vitesses est intégré dans l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses

Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée boîte de vitesses à P26.19-2189-00 double embrayage
30a Corps porteur
A Connecteur électrique
Y3/14 Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée boîte de vitesses à double embrayage
Y3/14n4 Calculateur commande de boîte de vitesses entièrement intégrée boîte de vitesses à double embrayage

Commande des rapports

- Rôle de la commande des rapports
Le rôle de la commande des rapports sur la boîte de vitesses à double embrayage est d'engager les différents rapports le plus rapidement et confortablement possible sans que le conducteur ressente une interruption de la force de traction ou d'autres influences perturbatrices causées par le passage des rapports.
De façon générale, le déroulement fonctionnel de la commande des rapports peut être réparti en quatre domaines thématiques :
• Actionnement des rapports et modification du programme de conduite par le conducteur
• Commande électro-hydraulique
• Commande d'embrayage
• Commande interne du passage des rapports

Vue habitacle
S16/12 Touche programme de conduite boîte de vitesses automatique
S16/13 Levier sélecteur DIRECT SELECT
S110/1 Touche de commande au volant descendre les rapports
S111/1 Touche de commande au volant monter les rapports

- Actionnement des rapports et modification du programme de conduite par le conducteur
Le conducteur peut influencer la commande des rapports avec les éléments de commande suivants :
• Levier sélecteur DIRECT SELECT (disposé latéralement sur le module de jupe de direction)
• Touches de commande au volant (placées à droite et à gauche sur la face arrière du volant)
• Touche de programme de conduite de la boîte de vitesses automatique

- Levier sélecteur DIRECT SELECT
Le levier sélecteur DIRECT SELECT permet d'engager les positions "P" (stationnement) et "N" (neutre) ainsi que les sens de marche "D" (Drive, marche avant) et "R" (marche arrière).

- Touches de commande au volant
Les touches de commande au volant situées sur la face arrière du volant multifonction permettent la sélection manuelle d'un rapport déterminé (1e – 7e rapport) dans le programme de conduite "M". Même dans les programmes de conduite "E" et "S", le conducteur a la possibilité d'intervenir manuellement à tout moment dans les passages de rapports (programme de conduite temporaire "M"). Si toutefois aucune touche n'est actionnée de nouveau en l'espace d'un laps de temps déterminé, la commande de boîte de vitesses revient en mode automatique (en descente ou sur des trajets sinueux, ce laps de temps se rallonge en fonction des conditions données).

- Touche de programme de conduite de la boîte de vitesses automatique
Par actionnement de la touche de programme de conduite de la boîte de vitesses automatique dans le panneau de commande supérieur, le conducteur peut choisir si le passage des rapports se déroule de façon automatique (programme de conduite "E" et "S") ou s'il souhaite sélectionner les rapports manuellement avec les touches de commande au volant (programme de conduite "M"). Dans le programme de conduite "E" ou "S", la gamme des rapports est influencée. Ceci permet de réaliser un style de conduite orienté sur un régime faible et économisant le carburant dans le programme de conduite "E" et un style de conduite plus agile et sportif dans le programme de conduite "S".

- Commande électro-hydraulique
Le rôle de la commande électro-hydraulique (unité de commande de la commande de boîte de vitesses avec calculateur commande de boîte de vitesses) est de recevoir les signaux électriques entrants, de les analyser et d'actionner en conséquence les vannes de régulation ou de commutation de l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses. Les vannes de régulation et de commutation ou les tiroirs de régulation et de commande placés en aval (intégrés dans le bloc hydraulique) autorisent l'arrivée hydraulique vers les cylindres actionneurs de rapport correspondants, les embrayages ainsi que le système de verrou de stationnement, afin d'amorcer les changements de vitesses et de rapports de marche.

Vue éclatée unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée boîte de vitesses à double embrayage
30a Corps porteur
30b Bloc-vannes
30c Tôle intermédiaire
30d Bloc hydraulique
M42 Pompe à huile additionnelle électrique
Y3/14y1 Vanne de régulation A tiges de commande
Y3/14y2 Vanne de régulation B tiges de commande
Y3/14y3 Vanne de régulation C tiges de commande
Y3/14y4 Vanne de régulation D tiges de commande
Y3/14y5 Vanne de commutation verrou de stationnement
Y3/14y6 Vanne de régulation pression du système
Y3/14y7 Vanne de régulation embrayage K1
Y3/14y8 Vanne de régulation embrayage K2
Y3/14y9 Vanne de régulation pression de cylindre de rapport

- Commande d'embrayage
La commande de l'embrayage double n'est pas assurée au moyen d'un dispositif de débrayage mécanique ou hydraulique (butée centrale d'embrayage, fourchette d'embrayage), tel que celui utilisé sur les "boîtes de vitesses mécaniques conventionnelles", mais de façon complètement électro-hydraulique.
Afin de transmettre le couple d'entraînement du moteur thermique à l'arbre intérieur ou à l'arbre creux puis à la boîte de vitesses partielle correspondante, un des empilages de disques doit d'abord être comprimé par une injection de pression hydraulique.

La pression hydraulique est commandée par le calculateur commande de boîte de vitesses par l'intermédiaire de deux vannes de régulation :
• La vanne de régulation de l'embrayage K1
• La vanne de régulation de l'embrayage K2

En fonction du rapport devant être engagé, l'arrivée hydraulique s'effectue par un tiroir de commande placé en amont vers le moyeu d'embrayage puis par introduction tournante vers les chambres de pression correspondantes des empilages de disques.
De plus, une partie du débit volumique de la pompe est utilisé pour la réduction de la pression d'appui des disques d'embrayage (montée en pression dynamique, due aux forces centrifuges à régimes élevés) et pour le refroidissement de l'embrayage.

- Commande interne du passage des rapports
La commande interne du passage des rapports met à contribution tous les composants situés à l'intérieur du carter de boîte de vitesses, qui participent directement au passage des rapports à proprement parler ou qui assurent une liaison solidaire des pignons fous avec l'arbre de sortie correspondant.
En font partie :
• Les cylindres actionneurs de rapport
• Les fourchettes de commande
• Les dispositifs de synchronisation

Pour engager un rapport, une pression est établie ou réduite dans le cylindre actionneur de rapport correspondant de manière à ce que le manchon coulissant du dispositif de synchronisation soit déplacé par la
fourchette de commande. La fourchette de commande est guidée sur la tige de commande et intervient dans le manchon coulissant. Elle déplace le manchon coulissant dans le sens axial et provoque ainsi un équilibrage des régimes entre le pignon fou et l'arbre de sortie de manière à engager le rapport.
Sur les fourchettes de commande sont fixés des aimants permanents, reliés par des supports en forme
d'étrier. Les supports transmettent les mouvements axiaux des fourchettes de commande lors des passages de rapports.
Au moyen de la position des aimants permanents, le calculateur commande de boîte de vitesses peut détecter la position des fourchettes de commande correspondantes indirectement.

Vue en coupe commande interne du passage des rapports
1 Aimant permanent
2 Cylindre actionneur de rapport
3 Fourchette de commande
4 Manchon coulissant du dispositif de synchronisation
5 Tube d'huile
6 Tige de commande
7 Arbre de sortie 2
Y3/14s3 Capteur de position fourchette de commande 3

Alimentation en huile/refroidissement d'huile

- Alimentation en huile
L'alimentation en huile, la lubrification et le refroidissement de la boîte de vitesses à double embrayage sont assurés par deux pompes à huile de boîte de vitesses à débit indépendant l'une de l'autre ainsi que grâce à la centrifugation de l'huile par les pignons tournant dans le bain d'huile.

Les composants suivants de la boîte de vitesses à double embrayage dépendent d'une alimentation en huile constante pendant la marche :
• Commande de boîte de vitesses électrohydraulique incluant tous les actuateurs et capteurs
• Trains de pignons et arbres ainsi que tous les composants mobiles de la boîte de vitesses à double embrayage
• Embrayage double
• Commande de passage de rapports

En général, il est possible de distinguer entre les types suivants d'alimentation en huile :
• Alimentation en huile par lubrification d'huile centrifuge
• Alimentation en huile par la pompe primaire (pompe à ailettes)
• Alimentation en huile par la pompe à huile additionnelle électrique

- Lubrification d'huile centrifuge
Les trains de pignons tournant dans le bain d'huile de la boîte de vitesses à double embrayage accélèrent l'huile de boîte de vitesses ou l'acheminent vers les pignons fixes ou fous se trouvant en prise. L'huile de boîte de vitesses accélérée assure une grande partie de la lubrification des trains de pignons et des paliers.

- Pompe primaire (pompe à ailettes)
La pompe primaire assure l'alimentation en huile de la boîte de vitesses à double embrayage à commande électro-hydraulique lorsque le moteur thermique tourne. L'entraînement de la pompe primaire s'effectue côté entraînement par un appariement de pignons, le piston menant étant relié fixement à l'embrayage double. Le pignon mené est vissé à la pompe primaire qui est disposée dans le carter de boîte de vitesses derrière l'embrayage double.

Pompe primaire
1 Pignon d'entraînement
2 Pignon pompe primaire
3 Pompe primaire

- Pompe à huile additionnelle électrique
La pompe à huile additionnelle électrique est disposée de façon centrale sur l'unité de commande de la commande de boîte de vitesses et est reliée par un connecteur électrique au calculateur commande de boîte de vitesses.

Les rôles principaux de la pompe à huile additionnelle électrique consistent à assister la pompe primaire dans les états de marche suivants :
• À bas régimes
• En mode démarrage-arrêt
• À hautes températures d'huile de boîte de vitesses (assistance du refroidissement de l'embrayage)

Le calculateur commande de boîte de vitesses actionne la pompe à huile additionnelle électrique à bas régimes du moteur thermique (rétrogradations à vide et montées des rapports, commande d'embrayage). Ceci se produit afin de compenser le débit réduit en résultant de la pompe primaire et de garantir une pression d'huile constante ainsi qu'un
refroidissement et un graissage optimaux des composants de la boîte de vitesses.
En mode démarrage-arrêt lorsque le moteur thermique est à l'arrêt, tous les actuateurs passent dans un état de base sans charge si bien qu'aucun passage de rapport ne peut avoir lieu et que l'embrayage double n'est plus actionné. Pour minimiser la décélération apparaissant ainsi entre le souhait de démarrage et le moment de démarrage, la pompe à huile additionnelle électrique assure la pression d'huile nécessaire avant le processus de démarrage à proprement parler. Dans certains états de marche (par exemple démarrages fréquents en côte ou avec traction d'une remorque), un refroidissement de l'embrayage par un débit d'huile accru est nécessaire.
Le calculateur commande de boîte de vitesses calcule la nécessité au moyen de la température d'huile de boîte de vitesses aux disques d'embrayage.
L'augmentation de débit est également atteinte par enclenchement de la pompe à huile additionnelle électrique.

Pompe à huile additionnelle électrique
M42 Pompe à huile additionnelle électrique
Y3/14 Unité de commande commande de boîte de vitesses entièrement intégrée boîte de vitesses à double embrayage

- Refroidissement de l'huile
Le rôle du refroidissement d'huile de boîte de vitesses est de maintenir la température d'huile de boîte de vitesses à un niveau de température optimal et de protéger de tout endommagement par surchauffe les composants aussi bien mécaniques qu'électriques de la boîte de vitesses à double embrayage.
Un composant principal du refroidissement d'huile de boîte de vitesses est l'échangeur thermique d'huile de boîte de vitesses. Il forme en combinaison avec le filtre d'huile sous pression le module de refroidissement.
L'échangeur thermique d'huile de boîte de vitesses est conçu en tant que refroidisseur à empilement de plaques et se trouve sur le côté supérieur du carter de boîte de vitesses. Il sert d'interface entre le circuit de liquide de refroidissement et le circuit d'huile de boîte de vitesses. Au moyen de la pompe de circulation de liquide de refroidissement du refroidissement d'huile de boîte de vitesses, un flux de liquide de refroidissement régulé est alimenté en fonction de la température d'huile de boîte de vitesses par le refroidisseur à travers l'échangeur thermique d'huile de boîte de vitesses. Ce flux de liquide de refroidissement prélève la chaleur dissipée par l'huile de boîte de vitesses échauffée et la délivre au circuit de liquide de refroidissement.