MERCEDES SPRINTER User Manual [fr]

Service Training

Programme autodidactique 372

La boîte Shiftmatic 0B81

Conception et fonctionnement

Utilitaires

En plus des deux boîtes manuelles mécaniques proposées, le Crafter peut également être équipé d’une boîte
manuelle automatisée – la boîte Shiftmatic.

Le principe de conception interne de cette boîte est identique à celui d’une boîte mécanique. Des composants
hydrauliques supplémentaires assurent l’automatisation des changements de vitesse, en combinaison avec une
technique de commande.

Il est possible d’utiliser une loi de passage automatique ou manuelle.

La boîte Shiftmatic constitue une alternative judicieuse et économique par rapport à une boîte automatique.

Le programme autodidactique présente la
conception et le fonctionnement de nouveaux
développements! Il n’est pas remis à jour.

2

S372_045

NOUVEAU Attention

Nota

Pour les instructions de contrôle, de réglage et
de réparation, prière de vous reporter à la
documentation SAV correspondante.

Sommaire

En bref . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Mécanique de boîte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Hydraulique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Contrôle des connaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3

En bref

Introduction

La boîte Shiftmatic portant la désignation 0B81 s’inscrit dans le groupe des boîtes de vitesses automatiques.
Elle se base sur la boîte mécanique 0B7 - 330 Nm, qui équipe également le Crafter.

Les changements de vitesse de la boîte Shiftmatic s’effectuent soit automatiquement, soit en fonction du souhait
du conducteur. Bien que la boîte Shiftmatic possède un embrayage pour la transmission de la force motrice, le
conducteur n’a, comme dans le cas d’une boîte automatique, pas de pédale d’embrayage. L’embrayage est dans
ce cas actionné par un système hydraulique.

S372_039

Les avantages de la boîte sont:

● moins coûteuse à l’achat et consommation de carburant réduite par rapport à une boîte automatique

● réduction des polluants contenus dans l’échappement par rapport à une boîte automatique

● réduction du poids par rapport à une boîte automatique

● simplicité de commande délestant le conducteur

● courtes interruptions de la force motrice

● douceur et confort du passage des rapports, ménageant le matériau

● système antirecul en montée de série

S372_040

4

Caractéristiques techniques

Développeur/constructeur

Désignation

Type de boîte

Montage

Commande de boîte

Nombre d’arbres

Transmission du couple

Embrayage

Commande d’embrayage

Spécification d’huile de boîte

Capacité d’huile de boîte

DaimlerChrysler AG

Shiftmatic 0B81

boîte manuelle 6 rapports automatisée

montage avant/longitudinal

système électrohydraulique, composé de capteurs/actionneurs
et d’un calculateur de boîte

3 arbres
arbre primaire, arbre de renvoi, arbre de sortie

max. 330 Nm

embrayage monodisque à rattrapage automatique du jeu
SAC «Self Adjusting Clutch»

électrohydraulique

G 009 317 A2

1,5 l

Périodicité de vidange

Spécification du fluide hydraulique

Capacité de fluide hydraulique

Longueur de montage (distance entre carter
d’embrayage et bride de transmission)

Poids

320 000 km/10 ans

G 004 000 M2
PENTOSIN CHF 202

0,5 l, remplissage à vie

572,8 mm

52,5 kg

5

En bref

i

1

i

2

---- 1–

⎝⎠

⎜⎟

⎛⎞

77 1,=

.

100 % %

Démultiplications

Moteur TDI de 2,5l

Lettres-repères du moteur BJK 80 kW
et
lettres-repères du moteur BJL 100 kW

Démultiplication: i Appariement des dents Sauts de vitesse

Rapport constant

ik = 1,56

1e i1 = 5,014

2e i2 = 2,831

3e i3 = 1,789

4e i4 = 1,256

5e i5 = 1,0

6e i6 = 0,797

39

25

39 x 45

25 x 14

39 x 49

25 x 27

39 x 39

25 x 34

39 x 33

25 x 41

39 x 24

25 x 47

i

1

i

2

i

2

i

3

i

3

i

4

i

4

i

5

i

5

i

6

= 1,771

= 1,582

= 1,425

= 1,256

= 1,255

6

39 x 23 x 41

Marche AR iR = 4,569

25 x 23 x 14

Rapport de transmission i

ϕ

1

i

6

= 6,291

Le saut de vitesse est le rapport de démultiplication de deux vitesses voisines.
Ce rapport est exprimé sous forme de valeur décimale ou de pourcentage.

i

Exemple de valeur décimale: Exemple de pourcentage:

1

---- 1 7 7 1,=
i

2

Dans le cas de la boîte Shiftmatic, on a opté pour un
étagement progressif des vitesses. Cet étagement se
caractérise par le fait que les sauts de vitesse
diminuent au fur et à mesure que l’on monte dans
les rapports. Cela permet d’obtenir des écarts moins
importants entre les vitesses supérieures qu’entre les
vitesses inférieures. La boîte Shiftmatic est ainsi tout
particulièrement conçue pour rouler dans les rapports
supérieurs.

Désignation de la boîte

Les lettres-repères et les informations relatives à la
fabrication sont indiquées sur le côté gauche du
carter de boîte avant.

Par ailleurs, le rapport de transmission de la boîte
Shiftmatic est de 6,291, ce qui est particulièrement
judicieux vu l’application utilitaire du Crafter.
Cette adaptation permet en effet d’obtenir une
démultiplication élevée au démarrage (i1) associée à
un bon comportement à l’accélération et une faible
démultiplication minimale (i6) dans le cas de faibles
régimes moteur à vitesses élevées. Cela réduit alors
la consommation de carburant.

Explication:

HRF 24 3 0006

Lettres­repères

Jour Mois Année -2006-

Date de fabrication

S372_071

7

En bref

Niveaux fonctionnels

Électronique

Hydraulique

S372_061

Se compose de …

Se compose de …

● Capteurs

● Actionneurs

● Calculateur de boîte

● Pompe hydraulique

● Accumulateur de pression

● Cylindre récepteur d’embrayage avec butée

d’embrayage

● Actionneur de passage des rapports

● Électrovannes

Mécanique

S372_062

Se compose de … ● Carter

● Arbres avec pignons et roulements

● Unité de changement de vitesse

S372_063

8

La boîte Shiftmatic se subdivise, en raison de son
architecture et de sa commande, en trois niveaux
fonctionnels, à savoir:

● Électronique

● Hydraulique

● Mécanique

L’électronique de la boîte Shiftmatic sert à l’évaluation
et la surveillance de différentes valeurs du système.
C’est notamment la tâche du calculateur de boîte et
des capteurs et actionneurs qui lui sont reliés.

Levier sélecteur

L’hydraulique transmet les valeurs calculées par
l’électronique à la mécanique de boîte. L’hydraulique
assure ainsi le passage des rapports et l’actionnement
de l’embrayage.

La mécanique est responsable de la transmission des
forces calculées par l’électronique en fonction des
états de marche (couple et régime).

Calculateur de boîte

Boîte

Groupe hydraulique

S372_008

9

Mécanique de boîte

Architecture de la boîte

Le corps de base de la boîte Shiftmatic est celui d’une
boîte mécanique.
Les composants mis en oeuvre sont ceux de la boîte
mécanique 0B7 - 330 Nm.

Les trois principaux éléments en sont:

● les carters de boîte avant et

● arrière,

● les arbres de boîte avec unité de changement de

vitesse.

Les deux carters sont réalisés en alliage de fonte
d’aluminium.

Carter de boîte avant
(avec carter d’embrayage)

10

Arbres de boîte avec unité
de changement de vitesse

Carter de boîte arrière

S372_002

11

Mécanique de boîte

Vue en coupe de la boîte

La boîte Shiftmatic 0B81 est une boîte bi-étagée avec
des rapports entièrement synchronisés.
Elle comporte un arbre primaire, un arbre de renvoi
et un arbre de sortie.

Baladeur
de 5e/6e

Pignon d’arbre primaire
(rapport constant)

Tous les pignons baladeurs sont montés sur cage à
aiguilles et se répartissent sur l’arbre de renvoi et
l’arbre de sortie.
La 5e est passée directement par commutation du
baladeur sur le pignon d’arbre primaire.

Pignon baladeur
de 6e

Arbre central de
sélection des vitesses

Pignon fixe
de 3e

12

Arbre primaire

Embrayage

Carter de boîte avant
(avec carter d’embrayage)

Pignon
(rapport constant)

Pignon fixe
de 6e

Pignon baladeur
de 3e

Le passage des vitesses a lieu soit par décalage axial,
soit par décalage axial avec rotation de l’arbre
central de sélection des vitesses. Les doigts de
commande de l’arbre central de sélection des vitesses
s’engagent ainsi dans la fourchette de commande
correspondante.

Pignon fixe
de 4e

Pignon baladeur
de 2e

Baladeur
de 1e/2e

Pignon baladeur
de 1e

Actionneur de changement
de vitesse

Pignon baladeur de
marche arrière

Baladeur de
marche arrière

Arbre de sortie

Baladeur
de 3e/4e

Pignon baladeur
de 4e

Pignon fixe
de 2e

Bride de transmission

Arbre de renvoi

Carter de boîte arrière

S372_001

Pignon fixe
de 1e/marche arrière

13

Mécanique de boîte

Transmission de la force

Le couple moteur est transmis à la boîte via l’arbre
primaire. La force est transmise à l’arbre de renvoi
par l’appariement de pignons du rapport constant,
toujours en prise.

Pour toutes les vitesses excepté la 5e, la force est
transmise de l’arbre de renvoi à l’arbre de sortie
via l’appariement de pignons du rapport engagé.

Le passage de la 5e est direct. Dans ce cas, la
transmission de la force n’a pas lieu via l’arbre de
renvoi, mais directement de l’arbre primaire à l’arbre
de sortie.

Lorsque la marche arrière est engagée, le transfert
de la force entre arbre de renvoi et arbre de sortie
s’effectue par l’intermédiaire d’un pignon monté sur
un arbre supplémentaire, ce qui entraîne l’inversion
du sens de l’arbre de sortie.

1e

14

2e

Marche arrière

3e

5e

S372_005

6e

4e

15

Mécanique de boîte

Arbre primaire

L’arbre primaire est monté dans le carter de boîte
avant avec un roulement à billes rainuré jouant le
rôle de palier fixe.

Le roulement à rouleaux cylindriques sert de palier
libre entre l’arbre primaire et l’arbre de sortie.
Il se trouve dans l’alésage de l’arbre primaire.

Le pignon d’arbre primaire du rapport constant fait
partie de l’arbre primaire.

S372_068

Moyeu synchroniseur
de 5e/6e

Roulement à rouleaux
cylindriques

Alésage

Arbre primaire Pignon d’arbre primaire

Roulement à billes
rainuré

(rapport constant)

Baladeur
de 5e/6e

S372_003

Arbre de sortie

16

Arbre de sortie

L’arbre de sortie a pour palier fixe un roulement à
billes rainuré monté dans le carter de boîte arrière. Le
roulement à rouleaux cylindriques sert de palier libre
entre l’arbre primaire et l’arbre de sortie.

Les pignons fixes de 3e et de 4e font partie de l’arbre
de sortie. Les pignons baladeurs de 1e, 2e, 6e et de
marche arrière sont montés sur cages à aiguilles et
peuvent ainsi tourner librement. On parle également,
dans le cas de ces pignons baladeurs, de pignons
libres, qui tournent constamment avec les pignons
fixes correspondants.
Ce n’est que lors du passage d’un rapport que
les pignons baladeurs sont, via le baladeur
correspondant et le moyeu synchroniseur considéré,
rendus solidaires de l’arbre de sortie et peuvent alors
transmettre un couple.

S372_069

Les moyeux synchroniseurs de 1e/2e, de 5e/6e et
de marche arrière sont rendus solidaire de l’arbre
de sortie au moyen de cannelures.

Baladeur
de 5e/6e

Roulement à rouleaux
cylindriques

Pignon baladeur
de 6e

Moyeu synchroniseur
de 5e/6e

Pignon fixe
de 3e

Pignon fixe
de 4e

Pignon baladeur
de 2e

Baladeur
de 1e/2e

Moyeu synchroniseur
de 1e/2e

Pignon baladeur
de marche arrière

Pignon baladeur
de 1e

Baladeur
de marche arrière

Moyeu synchroniseur
de marche arrière

S372_032

Arbre de sortie

Roulement à billes
rainuré

17

Mécanique de boîte

Arbre de renvoi

La fixation de l’arbre de renvoi est également
assurée par un palier fixe et un palier libre.
Le roulement à billes rainuré, qui joue le rôle de
palier fixe, est monté dans le carter de boîte avant
et le roulement à rouleaux cylindriques, servant de
palier libre, est monté dans le carter de boîte arrière.

Les paliers fixes de 1e et de 2e font partie de l’arbre
de renvoi.
Les pignons baladeurs de 3e et de 4e sont des
pignons libres montés sur cage à aiguilles.
Le pignon fixe de 6e et le rapport constant sont reliés
par ajustement sans jeu avec l’arbre de renvoi.

Le moyeu synchroniseur de 3e/4e forme également,
via un engrenage, une liaison solidaire avec l’arbre
de renvoi.

S372_070

Roulement à billes
rainuré

Rapport constant

Baladeur
de 3e/4e

Pignon fixe
de 6e

Pignon baladeur
de 3e

Moyeu synchroniseur
de 3e/4e

Arbre de renvoi

Pignon baladeur
de 4e

Roulement à rouleaux
cylindriques

S372_004

Pignon fixe de
1e/marche arrière

Pignon fixe
de 2e

18

Synchronisation

En raison de la correction de plusieurs différences de vitesse, des synchronisations différentes équipent les rapports
d’une boîte de vitesses.

Triple synchronisation de 1e/2e

C’est en 1e et 2e que les différences de vitesse sont les plus importantes. C’est pourquoi il est fait appel dans ce cas
à une triple synchronisation. Dans le cas de la triple synchronisation, une surface de friction est réalisée entre le
cône de friction du pignon baladeur et la bague intérieure, une deuxième entre bague intérieure et bague
intermédiaire et la troisième entre bague de synchronisation et bague intermédiaire.

Pignon baladeur

Denture de crabotage

Cône de
friction

Bague
intérieure

Bague
intermédiaire

Bague de
synchronisation

S372_064

Double synchronisation de 3e/4e

La double synchronisation de la 3e et de la 4e présente, sur la boîte Shiftmatic 0B81, une particularité.
Elle tient au fait qu’il existe un corps de couplage avec denture de crabotage monté sur le pignon baladeur, qui
doit être remplacé séparément.
Les surfaces de friction de la double synchronisation se situent entre la bague intérieure et la bague intermédiaire
ainsi qu’entre la bague de synchronisation et la bague intermédiaire.

Bague
intérieure

Bague
intermédiaire

Bague de
synchronisation

Pignon baladeur

Corps de couplage avec
denture de crabotage

S372_065

19

Mécanique de boîte

Synchronisation simple de 5e/6e

En raison des faibles différences de vitesse, la synchronisation de 5e/6e est une synchronisation simple.
Sa particularité réside ici dans le corps de couplage avec denture de crabotage séparé.
La synchronisation simple ne possède qu’une surface de friction entre le cône de friction sur le corps de couplage
et la bague de synchronisation.

Bague de synchronisation

S372_066

Pignon baladeur

Corps de couplage avec
denture de crabotage

Cône de friction

Synchronisation simple de marche arrière

La marche arrière de la boîte Shiftmatic est à synchronisation simple. La seule surface de friction se situe ici entre le
cône de friction sur le pignon baladeur et la bague de synchronisation.

Cône de friction

Pignon baladeur

Denture de crabotage

De plus amples informations sur la synchronisation sont fournies dans le
Programme autodidactique 320 « Boîte mécanique à 6 rapports 0A5 ».

Bague de synchronisation

S372_067

20

Unité de changement de vitesse

L’unité de changement de vitesse assure, avec ses
axes de fourchette et fourchettes de commande, le
passage du rapport sélectionné. La pièce maîtresse
de cette unité de changement de vitesse est l’arbre
central de sélection des vitesses. Il a pour fonction
de transmettre le mouvement aux fourchettes de
commande. Le mouvement est alors retransmis des
fourchettes de commande de la paire de rapports
considérée aux baladeurs.

Arbre central de
sélection des vitesses

Fourchette de
commande de 5e/6e

Comme la fourchette de commande de 5e/6e et la
fourchette de commande de 3e/4e exécutent un
mouvement rotatif au lieu d’un déplacement axial,
des coulisseaux pivotant sur les baladeurs sont fixés
sur les fourchettes de commande.

Fourchette de commande /
marche arrière

Coulisseaux

Fourchette de
commande de 1e/2e

Articulations des fourchettes
de commande

S372_009

Fourchette de
commande de 3e/4e

21

Mécanique de boîte

Unité de changement de vitesse avec
actionneur de changement de vitesse

L’arbre central de sélection des vitesses possède trois
doigts de commande. Ces doigts de commande sont
amenés en position de commande d’une fourchette
par le mouvement rotatif de l’arbre central de
sélection des vitesses. Une rotation de l’arbre central
de sélection des vitesses vers la gauche provoque un
changement de voie de passage vers le bas et une
rotation vers la droite un changement de voie de
passage vers le haut. Dans la voie de passage,
l’arbre central de sélection des vitesses exécute un
déplacement axial en vue du changement de
rapport.

Doigt de commande
de 5e/6e

Doigt de commande
de 3e/4e/marche arrière

Arbre central de
sélection des vitesses

6e

5e

Doigt de commande
de 1e/2e

2e

4e

3e

22

Les changements de vitesse sont calculés en fonction
du souhait du conducteur ou de la situation routière
dans le calculateur de boîte mécanique électronique
J514 et réalisés par le système hydraulique.

L’arbre central de sélection des vitesses et l’actionneur
de changement de vitesse du système hydraulique
sont vissés à cet effet.

L’établissement de pression ou la décompression
dans les différentes chambres de l’actionneur de
changement de vitesse provoquent une rotation et un
déplacement axial ou seulement le déplacement axial
de l’arbre central de sélection des vitesses.

Marche arrière

Actionneur de changement
de vitesse

1e

S372_010

23

Mécanique de boîte

Actionneur de changement de
vitesse

L’actionneur de changement de vitesse constitue
l’interface entre mécanique et hydraulique. Il se
compose de deux vérins hydrauliques. Le vérin
hydraulique à double effet est le vérin de
commutation. Il est, du côté gauche, relié via la tige
de piston avec l’arbre central de sélection des vitesses.
Du côté droit, la douille de sélection avec coulisse est
fixée sur la tige de piston du vérin de commutation.
Dans la coulisse se trouve la tige de guidage, reliée
par ajustement sans jeu avec la tige de piston.

Chambre 1 Chambre 2

Tige de piston

Aimant permanent
(sens axial)

Vérin de commutation
(à double effet)

Le second vérin hydraulique est le frein hydraulique. Il
s’agit d’un vérin hydraulique à simple effet, possédant
un ressort spiral en vue du rappel. Le piston flottant
est fixé dans la partie inférieure, le piston de serrage
dans la partie supérieure. La partie supérieure du
piston de serrage présente une forme cylindrique
correspondant au contour extérieur de la douille de
sélection. En vue d’une meilleure friction entre douille
de sélection et piston de serrage, la douille de
sélection présente une surface moletée.

Douille de sélection moletée

Support
d’aimant

Aimant permanent
(sens rotatif)

Canaux hydrauliques

Chambre 3

S372_011

Coulisse

Tige de guidage

Piston de serrage

Tige de piston

Ressort de rappel
(ressort spiral)

Piston flottant

Frein
hydraulique

24

Pour chaque canal hydraulique (chambre) de
l’actionneur de changement de vitesse, il existe une
électrovanne assurant l’établissement ou l’élimination
de la pression.

Lors d’un changement de vitesse dans une voie de
passage, la pression n’est appliquée que dans la
chambre 1 ou la chambre 2. Il s’ensuit un déplacement
axial de la tige de piston du vérin de commutation.

La tige de piston du vérin de commutation est
déplacée vers la droite par établissement de la
pression dans la chambre 1 ou vers la gauche par
établissement de la pression dans la chambre 2.

Si une pression supplémentaire est appliquée dans
la chambre 3 du frein hydraulique, la rotation de la
douille de sélection est bloquée par le piston de
serrage. La tige de piston du vérin de commutation
exécute alors, en plus du déplacement axial, un
mouvement rotatif. Cette rotation est due au guidage
forcé de la tige de guidage dans la coulisse «étagée».

Lors d’un changement de vitesse avec changement
de voie de passage, une pression est appliquée non
seulement à la chambre 1 ou la chambre 2, mais aussi
à la chambre 3. Il s’ensuit alors un déplacement axial
et une rotation de la tige de piston du vérin de
commutation.

Deux aimants permanents sont fixés à l’aide d’un
support sur la tige de piston en vue d’en détecter
le déplacement axial et la rotation.

Point mort de la boîte/actionneur de changement de vitesse

Le point mort de la boîte Shiftmatic n’est pas uniquement possible, comme sur une boîte mécanique, dans la voie
de passage de 3e et de 4e, mais dans chaque voie de passage. Le passage au point mort a toujours lieu en
fonction de la vitesse dans la voie de passage considérée. Le point mort dans la voie de passage de 1e et 2e,
partant de la 1e, est représenté à titre d’exemple. Dans cette position, la tige de guidage se trouve à gauche, dans
l’étage supérieur de la coulisse.

S372_072

S372_073

25

Mécanique de boîte

Changement de vitesse sans changement de voie de passage

Passage au rapport supérieur pour 1 > 2, 3 > 4, 5 > 6

Chambre 2

Passage au rapport inférieur pour 2 > 1, 4 > 3, 6 > 5

S372_085

26

Chambre 1

S372_086

Position initiale Position finale

Lors du passage au rapport supérieur vers un rapport pair, il y a établissement de la pression dans la chambre 2
du vérin de commutation. Il s’ensuit un déplacement axial de la tige de piston vers la gauche et la douille de
sélection tourne vers la droite en raison du guidage forcé.

S372_012 S372_013

Lors du passage au rapport inférieur vers un rapport impair, il y a établissement de la pression dans la chambre 1
du vérin de commutation. Il s’ensuit un déplacement axial de la tige de piston vers la droite et la douille de
sélection tourne vers la gauche en raison du guidage forcé.

S372_014

S372_015

27

Mécanique de boîte

Changement de vitesse avec changement de voie de passage

Passage au rapport supérieur 2 > 3, 4 > 5 et changement de vitesse R > 1

Chambre 1

Passage au rapport inférieur pour 3 > 2, 5 > 4 et changement de vitesse 1 > R

Chambre 2

Chambre 3

S372_087

Chambre 3

28

S372_088

Position initiale Position finale

Lors du passage au rapport supérieur vers une vitesse impaire, il ya d’abord établissement de la pression dans la
chambre 3 du frein hydraulique puis dans la chambre 1 du vérin de commutation. L’établissement de la pression
dans la chambre 3 provoque le blocage de la douille de sélection et l’établissement de la pression dans la
chambre 1 provoque non seulement le déplacement axial de la tige de piston vers la droite, mais aussi une rotation
vers la droite en raison du guidage forcé dans la douille de sélection bloquée.

S372_016 S372_017

Lors du passage au rapport inférieur vers une vitesse paire, il ya d’abord établissement de la pression dans la
chambre 3 du frein hydraulique puis dans la chambre 2 du vérin de commutation. L’établissement de la pression
dans la chambre 3 provoque le blocage de la douille de sélection et l’établissement de la pression dans la
chambre 2 du vérin de commutation provoque non seulement le déplacement axial de la tige de piston vers la
gauche, mais aussi une rotation vers la gauche en raison du guidage forcé dans la douille de sélection bloquée.

S372_018 S372_019

29

Hydraulique

Système hydraulique

Tous les composants du système hydraulique sont directement montés sur la boîte ou à l’intérieur de la boîte.
Cela permet de réduire le nombre de conduites et l’encombrement.

Les principaux composants du système hydraulique
sont les suivants:

● Réservoir de fluide hydraulique

● Purge d’air

● Cylindre récepteur avec butée d’embrayage

● Accumulateur de pression

● Unité de commande hydraulique avec actionneur

de changement de vitesse

● Pompe hydraulique de boîte de vitesses V387

Cylindre récepteur avec
butée d’embrayage

30

S372_020

Unité de commande hydraulique
avec actionneur de changement
de vitesse

Pompe hydraulique de boîte
de vitesses V387

Purge d’air

Accumulateur de pression

S372_021

Réservoir de fluide hydraulique

31

Hydraulique

Circuit de fluide hydraulique

La mécanique de la boîte manuelle automatisée est pilotée par un système électrohydraulique.
C’est pourquoi il existe, parallèlement au circuit d’huile de boîte, un circuit de fluide hydraulique distinct.
Il est fait appel à du fluide hydraulique G 004 000 M2 (PENTOSIN CHF 202). La capacité du circuit est de 0,5 l et
le remplissage est à vie.

Réservoir de fluide hydraulique

Le réservoir de fluide hydraulique est vissé sur la
partie inférieure du carter de boîte arrière. Il sert non
seulement au stockage du fluide hydraulique, mais a
également pour fonction de calmer l’huile et de
l’empêcher de mousser.

Sur les faces extérieures se trouvent d’une part les vis­bouchons de remplissage et de vidange d’huile et, de
l’autre, une tubulure d’aspiration et une tubulure de
retour.

Les conduites montantes du contrôle du niveau d’huile
et de remplissage d’huile sont implantées sur la face
supérieure. Le réservoir de fluide hydraulique est
fermé par un couvercle hermétique.

Couvercle avec joint

Tubulure d’aspiration

Purge d’air

S372_038

Réservoir de fluide hydraulique

32

Tubulure de retour

Réservoir d’huile

Conduite montante
de contrôle de
niveau d’huile

Conduite montante
de remplissage
d’huile

Vis-bouchon de
vidange d’huile

S372_052

Vis-bouchon de
remplissage d’huile

La vue en coupe du carter de boîte arrière montre
les deux circuits d’huile indépendants de la boîte,
le circuit d’huile de boîte et le circuit de fluide
hydraulique.

La purge d’air et la compensation de pression du
système hydraulique sont réalisées par un bouchon
de purge d’air. Ce dernier est implanté su côté gauche
sur le carter de boîte et relié par des flexibles au
système hydraulique.

Carter de boîte arrière

Purge d’air

Fluide hydraulique

Tubulure d’aspiration

Remplissage d’huile hydraulique,
cf. Manuel de réparation.

Huile de boîte

Déflecteur

Conduite montante ­contrôle de niveau
d’huile avec
bouchon fileté

S372_046

Conduite montante ­remplissage d’huile
avec bouchon fileté

33

Hydraulique

Pompe hydraulique de boîte de vitesses V387

La pompe hydraulique de boîte de vitesses V387 et un moteur électrique 12 V sont regroupés dans une unité et
fixés du côté gauche du carter de boîte avant.

La pompe hydraulique assure la pression de
fonctionnement requise pour des embrayages et
changements de vitesse précis. Un capteur de
pression transmet en permanence la pression
hydraulique au calculateur de boîte mécanique
électronique J514. Si la pression chute au bout de
quelques passages de vitesse en dessous de 39 bars,
le moteur électrique est piloté ; il est coupé à nouveau
lorsque la pression atteint 55 bars.

La pompe hydraulique est une pompe à engrenage.
Le fluide hydraulique est aspiré hors du réservoir de
fluide hydraulique via la tubulure d’aspiration et est
refoulé par une conduite acier vers l’accumulateur de
pression et le bloc hydraulique.

L’huile est retournée au réservoir de fluide
hydraulique via la conduite de retour sur le bloc
hydraulique.

Pompe hydraulique de
boîte de vitesses V387
avec moteur électrique

S372_037

Pompe hydraulique de boîte de vitesses
V387 avec moteur électrique

Pompe à engrenage

Raccord de pression

Tubulure d’aspiration

Conduite de pression
vers bloc hydraulique

34

Conduite d’aspiration
venant du réservoir de
fluide hydraulique

S372_048

Accumulateur de pression

L’accumulateur de pression est monté du côté droit du carter de boîte arrière. L’accumulateur de pression est
raccordé via une conduite acier au bloc hydraulique. Le transmetteur de pression hydraulique pour boîte de
vitesses G270 est fixé entre le raccord de la conduite de pression et l’accumulateur de pression.
En cas de besoin, l’accumulateur de pression fournit au système hydraulique la pression accumulée.

L’accumulateur de pression se compose, à l’intérieur,
d’un piston et d’un remplissage de gaz sous pression.
Lorsqu’une pression hydraulique commence à
s’établir, le piston est repoussé contre le gaz et ce
dernier se comprime. Si la pression hydraulique
chute spontanément, le gaz se détend à nouveau
et la pression de fonctionnement est maintenue.
L’accumulateur de pression rempli peut assurer
jusqu’à trois changements de vitesse sans que la
pompe hydraulique soit active. Le gaz sous pression
utilisé est de l’azote.

S372_050

Accumulateur
de pression

Accumulateur de pression

Transmetteur de pression hydraulique
pour boîte de vitesses G270

Remplissage de gaz
sous pression (azote)

Piston avec joints

Raccord de la conduite de

pression bloc hydraulique

Fluide hydraulique

S372_047

35

Hydraulique

Unité de commande hydraulique

L’unité de commande hydraulique est montée du côté gauche de la boîte.

Elle se compose du bloc hydraulique, de l’actionneur
de changement de vitesse, d’un filtre fin et de quatre
électrovannes. La vanne 1 de sélection du rapport
N284 et la vanne 2 de sélection du rapport N285
ainsi que la vanne d’actionneur d’embrayage N255
sont des vannes de régulation. L’électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431 est une vanne de
commutation exerçant une fonction de limitation
de pression.

Les avantages du bloc hydraulique sont sa forme
compacte et son faible encombrement, permettant
de limiter la tuyauterie et d’économiser des joints.
Comme le bloc hydraulique est constamment sous
pression, il est important d’éliminer la pression
hydraulique avant de procéder à des réparations.

S372_036

Unité de commande
hydraulique

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Actionneur de changement
de vitesse

Bloc hydraulique

Conduite de retour vers réservoir
de fluide hydraulique

Filtre fin

36

Électrovanne de frein hydraulique,

S372_024

Shiftmatic N431

Vanne d’actionneur d’embrayage N255

La vanne d’actionneur d’embrayage N255 sert
au pilotage du cylindre récepteur avec butée
d’embrayage et donc à l’actionnement de
l’embrayage via le circuit de fluide hydraulique.

Vanne 1 de sélection du rapport N284

La vanne 1 de sélection du rapport N284 sert au
déplacement axial de l’arbre central de sélection
des vitesses vers la droite et donc au passage
en 1e, 3e et 5e.

S372_028

Vanne 2 de sélection du rapport N285

La vanne 2 de sélection du rapport N285 sert au
déplacement axial de l’arbre central de sélection
des vitesses vers la gauche et donc au passage
en 2e, 4e et 6e ainsi qu’au passage en marche
arrière.

Électrovanne de frein hydraulique,
Shiftmatic N431

L’électrovanne de frein hydraulique, Shiftmatic N431
sert au pilotage du frein hydraulique dans
l’actionneur de changement de vitesse. La douille de
sélection située dans l’actionneur de changement de
vitesse est alors bloquée et l’arbre central de sélection
des vitesses tourne en raison du guidage forcé de la
tige de guidage dans la douille de sélection.

S372_028

S372_028

S372_029

37

Hydraulique

Cylindre récepteur avec butée d’embrayage

Le cylindre récepteur avec butée d’embrayage est
réalisé en tant qu’unité de montage sur l’arbre
primaire. Le pilotage de la vanne d’actionneur
d’embrayage N255 provoque l’établissement de
pression dans le cylindre récepteur et les languettes
élastiques de la membrane de l’embrayage sont
repoussées au-delà de la butée d’embrayage.
L’embrayage est alors ouvert.

Malgré une vanne de purge d’air sur le cylindre
récepteur avec butée d’embrayage, il n’est pas
nécessaire de procéder à une purge d’air car le
système hydraulique complet de la boîte,
embrayage inclus, s’autopurge.

Un transmetteur de course d’embrayage G162 fixé sur
le cylindre récepteur avec butée d’embrayage mesure
la course de débrayage et transmet cette information
au calculateur de boîte mécanique électronique J514.

Carter de boîte avant
(carter d’embrayage)

Cylindre récepteur
avec butée
d’embrayage

S372_035

Arbre primaire

Cylindre récepteur avec
butée d’embrayage

Purge d’air

Raccord hydraulique

S372_023

Transmetteur de course
d’embrayage G162

38

Attention
La purge d’air du système hydraulique est
automatique ; il ne doit pas être purgé
séparément!

Architecture et fonctionnement

La vanne d’actionneur d’embrayage N255 est pilotée en vue de l’actionnement de l’embrayage et libère la pression
hydraulique en direction du cylindre récepteur. Dans le cylindre récepteur, la pression hydraulique est transmise au
piston flottant via la bague-joint rainurée et une bague intermédiaire. Le piston flottant se déplace alors en
direction des languettes élastiques de la membrane. Le piston appuie sur la butée d’embrayage composée de la
bague extérieure, la bague intérieure et des billes avec cage. La butée d’embrayage appuie à son tour, du fait de
son déplacement axial, sur les languettes élastiques de la membrane, d’où ouverture de l’embrayage.

Lorsque l’embrayage n’est pas actionné, le ressort de précharge appuie sur la butée d’embrayage. La bague
extérieure est ainsi constamment entraînée à la même vitesse que l’embrayage. Cela évite les bruits de paliers. La
compensation de vitesse entre bague intérieure et extérieure est compensée par les billes circulant dans une cage.
Pour son graissage, la butée d’embrayage est dotée d’un remplissage de graisse à vie. En vue de protéger le
cylindre récepteur avec butée d’embrayage de l’encrassement, un soufflet est monté entre les deux pièces.

Boîtier de cylindre récepteur

Arrivée de fluide
hydraulique

Transmetteur de course
d’embrayage G162

Ressort de
précharge

Bague-joint rainurée

Bague intermédiaire

Piston flottant

Cage

Douille de guidage

Languettes élastiques
de membrane

Bague intérieure

Bille

Butée d’embrayage

Bague extérieure

Soufflet

Noyau de fer

S372_080

Le noyau de fer fixé sur le cylindre récepteur provoque en cas de déplacement axial des variations de champ
magnétique dans les bobines du transmetteur de course d’embrayageG162, permettant de calculer la course de
débrayage.

39

Hydraulique

Schéma hydraulique

Le schéma hydraulique fournit une vue d’ensemble de
l’interaction des composants du système hydraulique.

Conduite de pression vers vannes et
accumulateur de pression

Conduite de pression et de retour
de la chambre 1 de l’actionneur de
changement de vitesse

Conduite de pression et de retour
de la chambre 2 de l’actionneur de
changement de vitesse

Conduite de pression et de retour
de la chambre 3 de l’actionneur de
changement de vitesse

Conduite de pression et de retour
du cylindre récepteur avec butée
d’embrayage

Conduite d’admission

Conduite de retour

Conduite de commande pour
limitation de la surpression

Cylindre récepteur avec
butée d’embrayage

Transmetteur de pression

hydraulique pour boîte de

vitesses G270

Accumulateur de pression

40

Pompe hydraulique de boîte de vitesses V387

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Chambre 1

Actionneur de
changement de vitesse

Chambre 2

Chambre 3

Vanne 1 de

sélection du rapport N284

Vanne 2 de

sélection du rapport N285

Électrovanne de frein

hydraulique,

Shiftmatic N431

S372_031

Réservoir de fluide
hydraulique

41

Hydraulique

Schéma du circuit hydraulique

Vue d’ensemble des composants

Ce schéma représente le circuit de fluide hydraulique de la boîte Shiftmatic en utilisant les symboles hydrauliques
des différents composants. Les schémas de circuit hydraulique suivants présentent les différentes positions de
commutation des électrovannes lors de l’exécution des différents passages des rapports avec ou sans changement
de voie de passage.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Filtre

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

42

Filtre

S372_078

Réservoir de fluide hydraulique

Passage au point mort

Au début de chaque changement de vitesse, la chaîne cinématique est interrompue entre le moteur et la boîte par
ouverture de l’embrayage. Pour cela, la vanne d’actionneur d’embrayage N255 est pilotée électriquement durant
toute l’opération de changement de vitesse et la pression hydraulique est libérée en direction du cylindre récepteur
avec butée d’embrayage. Comme le passage au point mort de la boîte Shiftmatic est, dans la voie de passage
considérée, asservi à la vitesse, il est présenté ici dans un exemple à partir de la 1e (voie de passage 1e/2e).
Une fois l’embrayage ouvert, la vanne 2 de sélection du rapport N285 est pilotée électriquement, en vue
d’accélérer le piston. Puis le piston est à nouveau freiné par le pilotage électrique de la vanne 1 de sélection du
rapport N284 et il atteint sa position centrale dans le vérin de commutation. La tige de guidage vient alors en
appui à gauche dans l’étage supérieur de la coulisse.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Réservoir de fluide hydraulique

Filtre

Filtre

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

S372_089

exempt de pression

pression hydraulique

décompression
piloté électriquement

43

Hydraulique

Changement de vitesse sans changement de voie de passage

Le changement de vitesse sans changement de voie de passage est présenté pour le passage au rapport supérieur
d’une vitesse dans une voie de passage. Tout d’abord, le pilotage de la vanne d’actionneur d’embrayage N255
provoque l’établissement de la pression dans le cylindre récepteur avec butée d’embrayage. L’embrayage s’ouvre.
Puis la vanne 2 de sélection du rapport N285 est pilotée, et le piston dans le vérin de commutation est déplacé vers
la gauche jusqu’à ce que la tige de guidage vienne en appui à gauche dans la coulisse. Comme l’électrovanne de
frein hydraulique, Shiftmatic N431 bloque la pression, aucune pression n’est appliquée au niveau du piston flottant
du frein hydraulique, si bien que la douille de sélection dans l’actionneur de changement de vitesse peut tourner
librement.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Filtre

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

44

Filtre

S372_090

Réservoir de fluide hydraulique

La décompression lors du passage du rapport a lieu dans l’ordre inverse de l’établissement de la pression. Tout
d’abord, la vanne 2 de sélection du rapport N285 est ramenée à nouveau en position de repos sous l’effet de la
force du ressort. La décompression a alors lieu dans l’actionneur de changement de vitesse. Puis la décompression
dans le cylindre récepteur avec butée d’embrayage est pilotée par la vanne d’actionneur d’embrayage N255 de
façon à permettre un réaccouplement confortable de l’embrayage. Ceci est régulé par mise sous tension de la
vanne d’actionneur d’embrayage N255. Après que décompression a eu lieu dans les chambres de l’actionneur de
changement de vitesse et le cylindre récepteur avec butée d’embrayage, le changement de vitesse est terminé.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Réservoir de fluide hydraulique

Filtre

Filtre

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

S372_091

exempt de pression

pression hydraulique

décompression
piloté électriquement

45

Hydraulique

Changement de rapport avec changement de voie de passage

Le changement de rapport avec changement de voie de passage s’affiche lors du passage au rapport suivant
avec changement de voie de passage. Au début, l’ouverture de l’embrayage a lieu par pilotage de la vanne
d’actionneur d’embrayage N255 et s’accompagne d’un établissement de la pression dans le cylindre récepteur
avec butée d’embrayage. L’électrovanne de frein hydraulique, Shiftmatic N431 est ensuite commutée sur passage,
ce qui provoque l’activation du frein hydraulique, bloquant la rotation de la douille de sélection. La vanne 1 de
sélection du rapport N284 s’ouvre alors et l’établissement de la pression débute au niveau du piston du vérin de
commutation dans l’actionneur de changement de vitesse. Comme la douille de sélection est maintenant bloquée,
la tige de piston exécute non seulement un déplacement axial, mais aussi une rotation vers la droite. Ceci est
réalisé du fait du guidage forcé de la tige de guidage dans la coulisse.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Filtre

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

46

Filtre

S372_092

Réservoir de fluide hydraulique

Une fois le rapport passé, il faut à nouveau procéder à la décompression. Pour cela, les deux vannes N284 et
N431 sont ramenées par un ressort en position de repos. La pression dans les chambres de l’actionneur de
changement de vitesse peut alors être éliminée. La décompression régulée a ensuite lieu dans le cylindre récepteur
avec butée d’embrayage par pilotage de la vanne d’actionneur d’embrayage N255. Cela permet de réaliser un
réaccouplement en douceur et confortable de l’embrayage. Une fois la pression éliminée dans les chambres de
l’actionneur de changement de vitesse et le cylindre récepteur avec butée d’embrayage, le changement de vitesse
est terminé.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Réservoir de fluide hydraulique

Filtre

Filtre

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

S372_093

exempt de pression

pression hydraulique

décompression
piloté électriquement

47

Hydraulique

Coupure en cas de surpression

Pour la sécurité du composant en cas de surpression, une coupure en cas de surpression est intégrée dans le circuit
de fluide hydraulique de la boîte Shiftmatic. Cette limitation de pression est réalisée via l’électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431. Pendant tous les changements de vitesse, la pression hydraulique est appliquée en
permanence via une conduite de commande à la vanne N431. Cela revient à dire que l’électrovanne peut non
seulement être pilotée par commande électrique, mais aussi par la pression hydraulique. Dans le cas d’une
pression dans le circuit de 55 bars, l’électrovanne reste en position de repos.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Filtre

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

48

Filtre

S372_094

Réservoir de fluide hydraulique

Si toutefois la pression hydraulique dépasse 75 bars, la force du ressort de la vanne d’actionneur d’embrayage
N431 est surmontée et la vanne est déplacée en position centrale. On obtient ainsi un court-circuit dans le circuit
de fluide hydraulique, empêchant toute augmentation de pression supplémentaire.

Actionneur de changement de vitesse

Cylindre récepteur
avec butée d’embrayage

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

Accumulateur
de pression

Clapet antiretour

Pompe hydraulique pour
boîte de vitesses V387

Réservoir de fluide hydraulique

Filtre

Filtre

Vanne d’actionneur
d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection
du rapport N284

Vanne 2 de sélection
du rapport N285

Électrovanne de frein
hydraulique, Shiftmatic N431

S372_095

exempt de pression

pression hydraulique

décompression
piloté électriquement

49

Électronique

Synoptique du système

Levier sélecteur E313

Transmetteur de pression hydraulique pour
boîte de vitesses G270

Calculateur dans le

porte-instruments J285

Transmetteur de régime de boîte G38

Détecteur de rapport engagé G604

Transmetteur de course d’embrayage G162

Contact-démarreur
électronique D9

50

Contacteur de porte - côté conducteur F2

Prise de diagnostic

D9

Calculateur de boîte
mécanique électronique J514

Vanne d’actionneur d’embrayage N255

Vanne 1 de sélection du rapport N284

Vanne 2 de sélection du rapport N285

Électrovanne de frein hydraulique,
Shiftmatic N431

J510

Relais de pompe
hydraulique, boîte
de vitesses J510

Pompe hydraulique de boîte
de vitesses V387

S372_060

51

Électronique

Capteurs

Transmetteur de régime de boîte G38

Le transmetteur de régime de boîte G38 est monté du
côté droit sur le carter de boîte arrière.

Le régime est déterminé par le détecteur monté sur le
pignon baladeur de marche arrière, sur l’arbre de
sortie.

Exploitation du signal

Le signal du transmetteur de régime de boîte G38
sert à déterminer, sur la base du rapport de
démultiplication, le régime de l’embrayage et
donc le régime d’entrée de la boîte.

Le calculateur de boîte mécanique électronique J514
a besoin de ces régimes pour le calcul du point de
patinage de l’embrayage et la commande de
l’opération d’embrayage.

Fonctionnement

Le transmetteur de régime de boîte G38 est un
générateur à effet Hall différentiel enregistrant la
succession des flancs de dent au niveau d’un pignon
transmetteur ferromagnétique. Il est fait appel à deux
éléments de Hall, qui mesurent du côté gauche et
droit du flanc d’une dent. Le signal de sortie est
calculé par différence des deux signaux, et converti
en un signal rectangulaire.

Ce type de capteur effectue une mesure très précise
et est insensible aux grandeurs perturbatrices, telles
que variations de température dans la boîte.

Répercussions en l’absence de signal

Transmetteur de régime de boîte G38

Transmetteur de régime de boîte G38

Pignon baladeur - Marche arrière

S372_044

52

En l’absence de signal, le mode dégradé de la boîte
est activé. Le passage des vitesses n’est alors plus
possible qu’en mode manuel, jusqu’en 3e.
Le mode automatique est désactivé.

S372_051

Transmetteur de pression hydraulique
pour boîte de vitesses G270

Le transmetteur de pression hydraulique pour
boîte de vitesses G270 est directement fixé sur
l’accumulateur de pression, du côté droit du
carter de boîte arrière.

Exploitation du signal

Le transmetteur de pression hydraulique pour boîte
de vitesses G270 détermine la pression momentanée
dans le système hydraulique et la transmet au
calculateur de boîte mécanique électronique J514. Si
la pression utile chute en dessous de 39 bars, le relais
de pompe hydraulique, boîte de vitesses J510 est
piloté par le calculateur de boîte mécanique
électronique J514 et la pompe hydraulique de boîte
de vitesses V387 est activée. À une pression de
55 bars, la pompe hydraulique de boîte de vitesses
est à nouveau coupée.

Accumulateur de pression

S372_059

Fonctionnement

Le capteur de pression renferme une membrane
comportant des jauges piézorésistives. Dès qu’une
pression est appliquée sur la membrane, les
résistances des jauges varient en raison des
dilatations. La chute de tension en résultant est
convertie par le calculateur de boîte mécanique
électronique J514 en une valeur de pression.

Répercussions en l’absence de signal

En l’absence de signal, le mode dégradé de la boîte
est activé. Le passage des vitesses n’est alors plus
possible qu’en mode manuel, jusqu’en 3e.
Le mode automatique est désactivé.

Transmetteur de pression
hydraulique pour boîte
de vitesses G270

53

Électronique

Levier sélecteur E313

Le levier sélecteur de la boîte Shiftmatic E313 est du
type « Shift by Wire ». Il n’y a pas dans ce cas de
couplage mécanique entre le levier sélecteur et la
boîte.

Le levier sélecteur E313 possède trois positions stables:

– Position de conduite Marche avant «O»
– Position de conduite Point mort (neutre) «N»
– Position de conduite Marche arrière «R»

et 3 positions instables:

– Passage au rapport supérieur «+»
– Passage au rapport inférieur «–»
– Mode automatique (Auto-Shift) «A»

Les positions marche avant «O», point mort «N» et
marche arrière «R» sont maintenues horizontalement
par encrantage du galet d’arrêt dans le couvercle du
boîtier. Pour la fixation verticale, il existe deux autres
positions de crantage dans le boîtier de guidage.
L’une de ces positions de crantage sert à la fixation
verticale des positions «marche avant» et «point mort»,
l’autre à la fixation de la marche arrière.

Les positions instables sont définies par la coulisse
dans le couvercle et le boîtier de guidage.

Après sélection par impulsion d’une position instable,
un ressort ramène le levier sélecteur E313 en position
initiale de marche avant «O».

Exploitation du signal

Le calculateur de boîte mécanique électronique J514
calcule le souhait de passage de vitesse du
conducteur à partir de la position du levier sélecteur.

Fonctionnement

Sur la partie inférieure du levier sélecteur se trouve
un aimant permanent, qui provoque des variations du
champ magnétique dans la plage de détection du
couvercle de boîtier.

Les 6 positions du levier sélecteur sont décodées dans
une logique de commutation par 4 signaux. Cette
logique sert au calculateur de boîte mécanique
électronique J514 pour l’évaluation de la position
du levier sélecteur et donc le souhait de passage du
rapport du conducteur.

Répercussions en l’absence de signal

En l’absence d’un signal, seul le mode automatique
reste disponible.

En cas de défection d’un ou de plusieurs signaux, le
passage des vitesses et donc la boîte sont désactivés
et un «F» s’affiche dans l’indicateur des rapports du
combiné d’instruments. Le lancement du moteur n’est
plus possible non plus.

54

Le levier sélecteur E313 possède des capteurs sans
contact. Cela permet d’éviter l’usure et d’assurer la
sécurité de fonctionnement.

Levier sélecteur E313

Pommeau du
levier de vitesses

S372_041

Couvercle de boîtier
avec capteurs

Crantage pour galet
d’arrêt

Galet d’arrêt

Boîtier de guidage

Aimant permanent

Boîtier de levier sélecteur,
partie inférieure

Coulisse dans couvercle
de boîtier

Connecteur

55

Électronique

Transmetteur de course d’embrayage G162

Le transmetteur de course d’embrayage G162 est un
capteur de position sans contact déterminant la course
de débrayage directement sur le cylindre récepteur
avec butée d’embrayage. Pour cela, le capteur est
directement vissé sur le cylindre récepteur avec butée
d’embrayage.

Exploitation du signal

Le signal du transmetteur de course d’embrayage
G162, sert, avec le transmetteur de régime de boîte
G38 à la régulation de la position de l’embrayage et la
détermination des trois états de marche suivants dans
le calculateur de boîte mécanique électronique J514:

- point de patinage de l’embrayage,

- point de fermeture de l’embrayage et

- usure de l’embrayage.
Cela garantit un pilotage confortable et assurant la
sécurité de fonctionnement de l’embrayage.

Cylindre récepteur avec
butée d’embrayage

Transmetteur de course
d’embrayage G162

Noyau de fer

S372_057

L’embrayage équipant le Crafter est un embrayage
monodisque à sec à rattrapage automatique du jeu,
garantissant une course de débrayage toujours
constante.

Le « point de patinage » de l’embrayage indique pour
quelle course de débrayage a lieu le point de patinage
entre moteur et boîte. L’embrayage commence alors à
patiner et les pignons baladeurs de la boîte à tourner.

Au « point de fermeture de l’embrayage », il y a, avec le
rapport engagé, transmission totale de la force entre
moteur et boîte. L’embrayage est entièrement fermé et
ne patine pas.

L’« usure de l’embrayage » est une valeur mémorisée
dans le calculateur, tenant compte de l’usure des
garnitures de friction. Une garniture de friction neuve,
présentant un coefficient d’adhérence élevé requiert,
comparée avec une garniture usée, une décompression
plus lente dans la vanne d’actionneur d’embrayage
N255. L’importance de la décompression est
déterminée en fonction de l’usure de l’embrayage.
Pour cela, le temps de pilotage de la vanne varie en
vue de garantir en toutes circonstances un embrayage
confortable.

Pour cette raison, il est nécessaire, en cas de montage
d’un embrayage neuf ou en cas de mauvais
fonctionnement, d’adapter le point de patinage de
l’embrayage.

Fonctionnement

Une bague avec noyau de fer fixée sur le cylindre
récepteur avec butée d’embrayage provoque une
variation du champ magnétique dans les 2 bobines
du transmetteur de course d’embrayage G162. Une
électronique d’évaluation convertit cette variation en
signal de position.

Répercussion en cas d’absence de signal

En l’absence de signal, le mode dégradé de la boîte
est activé. Le passage des vitesses n’est alors plus
possible qu’en mode manuel, jusqu’en 3e et un «F»
s’affiche dans l’indicateur des rapports du combiné
d’instruments.

Vous trouverez de plus amples
informations dans l’assistant de
dépannage - nouvelle adaptation du
point de patinage de l’embrayage!

56

Contacteur de porte ­côté conducteur F2

Le contacteur de porte - côté conducteur F2 est monté
dans l’unité de serrure de porte du côté conducteur et
n’est pas visible directement de l’extérieur.

Connecteur du contacteur de
porte - côté conducteur F2 et du
verrouillage centralisé

Unité de serrure de porte

Il s’agit ici d’un contacteur mécanique ramené en
position initiale par un ressort.

Exploitation du signal

Le signal du contacteur de porte - côté conducteur F2
sert, avec le signal du transmetteur de pression
hydraulique pour boîte de vitesses G270 et du
détecteur de température extérieure G17, à déterminer
si et quand la pompe hydraulique de boîte de vitesses
V387 doit être activée.

Si le transmetteur de pression hydraulique pour boîte
de vitesses G270 mesure une pression inférieure à
39 bars, un démarrage de la pompe hydraulique est
nécessaire en vue de fournir la pression du circuit
hydraulique requise avant lancement du moteur.

Câble de poignée
intérieure de porte

Câble de poignée
extérieure de porte

S372_054

Si le détecteur de température extérieure enregistre
une température inférieure à –20 °C, la pompe
hydraulique démarre, en raison de la viscosité du
fluide hydraulique, dès l’ouverture de la porte du
conducteur. Si la température est supérieure, le
démarrage n’a lieu que lors de la fermeture de la
porte du conducteur.

Le signal du contacteur de porte F2 est également
utilisé pour l’alerte dans le Crafter si le véhicule se met
à rouler. En effet, dès que la porte du véhicule est
ouverte et si le frein à main n’est pas serré, un signal
d’alerte retentit.

Une autre fonction régulée par le signal du
contacteur de porte F2 est le passage au point
moteur de la boîte. Avant passage au point mort de la
boîte, une alerte retentit dans les conditions suivantes:

- le moteur tourne

- un rapport est engagé

- aucune pédale actionnée

- porte du conducteur ouverte
Le passage au point mort de la boîte n’a lieu qu’au
bout de trois secondes supplémentaires.

Répercussion en cas d’absence de signal

La boîte peut continuer à fonctionner et il n’y a pas de
passage en mode dégradé.

57

Électronique

Détecteur de rapport engagé G604

Le détecteur de rapport engagé G604 est monté sur
la partie supérieure du carter de boîte arrière. Il sert
à la détermination sans contact du déplacement axial
et de la rotation de l’arbre central de sélection des
vitesses relié à la tige de piston.

Exploitation du signal

Le calculateur de boîte mécanique électronique J514
calcule, à partir des signaux de position du détecteur
de rapport engagé G604, la vitesse engagée ainsi
que la voie de passage.

Fonctionnement

Détecteur de rapport engagé G604

Sur la tige de piston de l’actionneur de changement
de vitesse, deux aimants permanents sont logés dans
un support d’aimant, l’un pour la détection du
déplacement axial, l’autre du sens rotatif. En cas de
décalage axial ou de rotation de la tige de piston, les
aimants permanents font varier le champ magnétique
dans les bobines du détecteur de rapport engagé
G604. Partant de ces signaux, le calculateur de boîte
mécanique électronique J514 détermine la position de
l’arbre central de sélection des vitesses.

Répercussion en cas d’absence de signal

En l’absence de signal, le passage des vitesses et la
boîte sont désactivées et un «F» s’affiche dans
l’indicateur des rapports du combiné d’instruments.
Le démarrage du moteur n’est plus possible non plus.

Tige de piston

Aimant permanent
(sens axial)

S372_042

Support
d’aimant

Aimant permanent
(sens rotatif)

58

Actionneurs

Vanne d’actionneur d’embrayage
N255

La vanne d’actionneur d’embrayage N255 est une
vanne de régulation. Cette électrovanne permet, par
régulation du courant, de piloter le débit volumique et
donc la pression hydraulique.
Des positions intermédiaires autres que «ouvert» et
«fermé» sont également possibles.
Cette caractéristique est nécessaire en vue de réaliser
un embrayage sûr et précis. La vanne est ouverte par
mise sous tension et ramenée en position fermée par
la force du ressort.

Répercussions en l’absence de signal

En l’absence de signal, le passage des vitesses et la
boîte sont désactivées et un «F» s’affiche dans
l’indicateur des rapports du combiné d’instruments.
Le démarrage du moteur n’est plus possible non plus.

S372_028

Vanne 1 de sélection du rapport
N284

La vanne 1 de sélection du rapport N284 est une
vanne de régulation. Elle sert au passage des 1e, 3e
et 5e rapports.
La vanne est ouverte par mise sous tension et
ramenée en position fermée par la force du ressort.

Répercussions en l’absence de signal

En l’absence de signal, le passage des vitesses et la
boîte sont désactivées et un «F» s’affiche dans
l’indicateur des rapports du combiné d’instruments.
Le démarrage du moteur n’est plus possible non plus.

S372_028

59

Électronique

Vanne 2 de sélection du rapport
N285

La vanne 2 de sélection du rapport N285 est une
vanne de régulation. Elle sert au passage des 2e, 4e
et 6e rapports ainsi que de la marche arrière.
La vanne est ouverte par mise sous tension et
ramenée en position fermée par la force du ressort.

Répercussions en l’absence de signal

En l’absence de signal, le passage des vitesses et la
boîte sont désactivées et un «F» s’affiche dans
l’indicateur des rapports du combiné d’instruments.
Le démarrage du moteur n’est plus possible non plus.

Électrovanne de frein hydraulique,
Shiftmatic N431

L’électrovanne de frein hydraulique, Shiftmatic N431
sert au pilotage du frein hydraulique dans
l’actionneur de changement de vitesse. Cette
électrovanne est de type oui/non (binaire), mais
avec 3 positions. Lorsque la vanne est entièrement
alimentée, elle est ouverte. Le rappel en position
fermée est assuré par un ressort. La position
intermédiaire est une fonction de limitation de
pression, provoquant un court-circuit dans le circuit
de fluide hydraulique et empêchant toute
augmentation de pression supplémentaire.

S372_028

S372_029

60

Répercussions en l’absence de signal

En l’absence de signal, le passage des vitesses et la
boîte sont désactivées et un «F» s’affiche dans
l’indicateur des rapports du combiné d’instruments.
Le démarrage du moteur n’est plus possible non plus.

Pompe hydraulique de boîte de
vitesses V387

La pompe hydraulique de boîte de vitesses V387 est
une unité se composant d’un moteur électrique 12 V et
d’une pompe hydraulique. La pompe hydraulique
utilisée est une pompe à engrenage.

La pompe hydraulique est mise en et hors circuit via le
relais de pompe hydraulique, boîte de vitesses J510.

Répercussions en l’absence de signal

En l’absence de signal (du relais de pompe
hydraulique, boîte de vitesses J510 ou de la pompe
hydraulique de boîte de vitesses V387), le passage
des vitesses et la boîte sont désactivées et un «F»
s’affiche dans l’indicateur des rapports du combiné
d’instruments. Le démarrage du moteur n’est plus
possible non plus.

S372_022

61

Électronique

Schéma fonctionnel

E313 Levier sélecteur

F2 Contacteur de porte - côté conducteur

G38 Transmetteur de régime de boîte
G162 Transmetteur de course d’embrayage
G270 Transmetteur de pression hydraulique pour

boîte de vitesses

G604 Détecteur de rapport engagé

J386 Calculateur de porte, côté conducteur
J404 Relais de décharge pour borne 15
J510 Relais de pompe hydraulique,

boîte de vitesses

J514 Calculateur de boîte mécanique électronique
J519 Calculateur de réseau de bord
J681 Relais 2 d’alimentation en tension, borne 15

N255 Vanne d’actionneur d’embrayage
N284 Vanne 1 de sélection du rapport
N285 Vanne 2 de sélection du rapport
N431 Électrovanne de frein hydraulique, Shiftmatic

V387 Pompe hydraulique de boîte de vitesses

Signal d’entrée

Signal de sortie

Positif

Masse

Bus de données CAN

62

S372_079

63

Service

Emplacement de montage du
calculateur de boîte mécanique
électronique J514

Le calculateur de boîte mécanique électronique J514
est implanté dans la console, sous le siège, du côté
gauche du véhicule.

Calculateur de boîte
mécanique électronique J514

S372_082

64

Notes

65

Contrôle des connaissances

Veuillez cocher les bonnes réponses.

Une ou plusieurs réponses peuvent être correctes.

1. Laquelle/lesquelles des affirmations est/sont valable(s) dans le cas de la boîte Shiftmatic?

a) Il s’agit d’une boîte semi-automatique.

b) Il s’agit d’une boîte entièrement automatique.

c) Il s’agit d’une boîte mécanique automatisée.

2. Laquelle/lesquelles des affirmations est/sont valable(s) dans le cas de la triple synchronisation?

a) Elle permet un passage des rapports plus rapide que la double synchronisation.

b) La triple synchronisation possède une surface de friction de moins que la double synchronisation.

c) La triple synchronisation permet de corriger des différences de vitesses plus importantes que dans le cas

de la double synchronisation.

3. Quel est l’élément central de l’unité de changement de vitesse?

a) Fourchette de commande de 1e/2e

b) Fourchette de commande de 3e/4e

c) Fourchette de commande de 5e/6e

d) Fourchette de commande de marche arrière

e) Actionneur de changement de vitesse

f) Arbre central de sélection des vitesses

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4. Cocher la/les bonne(s) réponse(s) relative(s) à l’actionneur de changement de vitesse.

a) Il est piloté électriquement.

b) Il est commandé hydrauliquement par des électrovannes.

c) Il sert au déplacement axial et au déplacement rotatif de l’arbre central de sélection des vitesses.

5. Quel est le type de pompe hydraulique équipant la boîte Shiftmatic?

a) Pompe à pistons axiaux

b) Pompe à pistons radiaux

c) Pompe à engrenage

6. Qu’est-ce qui caractérise le levier sélecteur E313 de la boîte Shiftmatic?

a) Il s’agit d’un système « Shift by Wire ».

b) Il est couplé mécaniquement à la boîte Shiftmatic.

c) Il possède des capteurs sans contact.

7. Combien de signaux le calculateur de boîte mécanique électronique J514 exploite-t-il pour les
6 positions du levier sélecteur?

a) 4

b) 5

c) 6

1. b, c; 2. c; 3. f; 4. b, c; 5. c; 6. a, c; 7. a

Solutions

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Sous réserve de tous droits et modifications techniques.

000.2811.79.40 Définition technique 03.2006

Volkswagen AG
Service Training VSQ-1
Brieffach 1995
38436 Wolfsburg

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