Le fonctionnement d'un TCU dans une voiture a expliqué

Un TCU (Transmission Control Unit) ou un dispositif de contrôle de boîte de vitesses est un composant électronique de plus en plus utilisé dans les transmissions automatiques ces dernières années. Comme son nom l'indique, le TCU est, à l'instar du calculateur (Engine Control Unit), un ordinateur destiné à contrôler un composant mécanique (dans ce cas la boîte de vitesses). Les calculs sont effectués en fonction de diverses entrées que l'UCT reçoit d'autres composants. Un composant mécanique ou hydraulique peut alors être mis en service. Cela peut sembler un peu cryptique, mais après la lecture de cet article, l'opération sera beaucoup plus claire. Nous allons également traiter les défauts communs.

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L'époque du TCU électronique

Les transmissions automatiques existent bien sûr depuis plus longtemps. La première boîte de vitesses automatique avait déjà été dévoilée par General Motors en 1939 et s'appelait l'Hydramatic. La commande électronique n'était pas encore disponible à ce moment-là: pour contrôler la boîte de vitesses et déterminer le moment de passage optimal, les constructeurs automobiles s'appuyaient depuis des années sur la commande hydraulique éprouvée. Les premières transmissions à commande électronique ne sont apparues que dans les années 1980 et il a même fallu attendre les années 1990 pour que ce type de contrôle devienne banal. Bien que l'adoption ait pris beaucoup de temps, le TCU est très populaire aujourd'hui. Presque toutes les transmissions automatiques actuelles sont contrôlées par un TCU (parfois à l'aide d'un bloc de vannes) afin de pouvoir conduire à tout moment avec un rapport de transmission optimal.

Types de transmissions automatiques

Avant d’aller plus loin dans le fonctionnement du TCU lui-même, il est bon de commencer par examiner les différents types de transmissions automatiques. Dans le monde de l'automobile et des transports, il n'y a jamais eu une seule norme dans ce domaine. C'est pourquoi de nombreuses marques automobiles et constructeurs se sont penchés sur la technologie des boîtes de vitesses, avec différentes solutions. Nous mentionnons brièvement un certain nombre d'espèces bien connues:

Un système d'engrenage planétaire avec convertisseur de couple: Mercedes-Benz 7G-tronic

Surtout à cause du convertisseur de couple, le 7G-tronic de Mercedes-Benz (également appelé 7G-tronic 722.9) pour un profane ressemble beaucoup au Hydramatic de General Motors, mais les apparences sont trompeuses. Sous la peau, un système d'engrenage planétaire et un système Ravigneaux sont utilisés, ce qui rend cette boîte de vitesses particulièrement compacte malgré ses 9 vitesses (dont 7 en marche avant). Cette transmission utilise également un TCU. Sur la base de paramètres tels que la vitesse et l'entrée de la pédale, il est déterminé quel rapport doit être sélectionné.

La boîte de vitesses manuelle robotisée: Opel Easytronic et Ford Durashift

Pour les voitures équipées d'une boîte de vitesses manuelle robotisée, la transmission est contrôlée par une TCU qui commande à son tour les moteurs de changement de vitesse et / ou l'actionneur d'embrayage. C'est de loin le moyen le moins coûteux de fabriquer une transmission automatique: on utilise une boîte de vitesses manuelle conventionnelle et construit la fonctionnalité automatique sur celle-ci.

Easytronic de chez Opel et Durashift de Ford sont des exemples de ce type de transmission automatique, mais de nombreuses autres marques automobiles telles que Alfa Romeo, BMW, Fiat, Honda et Toyota ont également leur propre variante.

La transmission à variation continue: Audi Multitronic et Mercedes-Benz 722.8

Une voiture équipée d'une transmission à variation continue n'a pas de vitesse fixe. En utilisant deux poulies coniques qui sont reliées l'une à l'autre au moyen d'une courroie de poussée, le rapport de transmission est ajusté en continu: les deux côtés de chaque poulie peuvent se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre, le rayon changeant. La poulie d'entrée est entraînée par le moteur, la poulie de sortie entraîne les roues via un différentiel. Un TCU contrôle ce processus. La boîte de vitesses Mercedes FCVT 722.8 de Mercedes-Benz et la boîte de vitesses Multitronic d'Audi sont deux exemples bien connus de CVT modernes.

La boîte à double embrayage: DSG

Une boîte de vitesses à double embrayage est un type de transmission qui gagne de plus en plus en popularité. L’exemple le plus célèbre de cette boîte de vitesses est la boîte DSG (= Direkt Schalt Getriebe ou Direct Shift Gearbox) de Volkswagen AG. Le système utilise deux embrayages et deux axes principaux: un pour les engrenages pairs et un pour les engrenages impairs. Le principal avantage de cette configuration est la vitesse à laquelle le prochain rapport peut être engagé: le prochain rapport est toujours prêt, de sorte que seul l'embrayage doit être effectué au moment de la commutation. De nombreuses marques automobiles utilisent maintenant cette technologie, mais DSG en est l'exemple le plus célèbre.

Entrées pour le dispositif de contrôle de la boîte de vitesses

Pour contrôler la boîte de vitesses, le TCU utilise les informations provenant de divers capteurs et composants. C’est aller trop loin que de mettre en évidence tout cela, mais voici un aperçu d’un certain nombre de sources d’entrée courantes:

Sélecteur de vitesse

De nombreuses boîtes de vitesses automatiques offrent le choix de changer de vitesse en utilisant un sélecteur ou des sélecteurs au guidon. De plus, on peut souvent opter pour un mode sport et / ou confort. La TCU traite cette entrée directement, mais ne commande les actionneurs que lorsque toutes les autres conditions ont été remplies.

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Vitesse actuelle

Les TCU reçoivent souvent des informations sur la vitesse actuelle entraînée par un message CAN. Dans ce cas, ce message provient souvent de l'ECU ou de l'ECU ABS. Le signal du capteur de vitesse ou du capteur de roue est d'abord traité par un de ces dispositifs de commande dans un message CAN, puis envoyé au réseau CAN. De cette manière, le signal est disponible pour tous les dispositifs de contrôle de la voiture. Par ailleurs, les TCU ont également leurs propres capteurs de vitesse, ce qui signifie que les la vitesse peut dans certains cas être déterminée par vous-même. Une entrée externe n'est pas nécessaire dans ces cas.

Pédale d'accélérateur et pédale de frein

Un TCU a la possibilité de reporter un moment de commutation ou de le faire prendre plus tôt. Ceci est particulièrement avantageux lorsque des accélérations ou des freinages brusques sont nécessaires. Les entrées de la pédale d'accélérateur et de la pédale de frein sont donc d'une grande valeur. Le signal du contacteur de feux stop et du contacteur de recul est également utilisé avec gratitude.

Régulateur de vitesse

Si la pédale d'accélérateur (et éventuellement la pédale de frein) n'est plus actionnée par vous-même, une autre entrée est importante pour le TCU. Dans le cas du régulateur de vitesse adaptatif, l’histoire se complique un peu, mais l’entrée sera très similaire à celle de la pédale d’accélérateur et de la pédale de frein.

Conditions de fonctionnement actuelles

La température, la pression, la position de la soupape à gaz ... Il existe de nombreux capteurs qui surveillent en permanence les conditions et cette information est également d'une grande importance pour le TCU. Outre les capteurs de température, les capteurs de pression et les capteurs de position du papillon, il est également important, par exemple, de savoir quel rapport est engagé et si la boîte de vitesses est couplée ou déconnectée.

En bref: la TCU traite réellement une énorme quantité d'informations pour prendre la bonne décision à tout moment.

Sorties de l'unité de commande de transmission

Sur la base des paramètres fournis (comme décrit ci-dessus) l'UCT détermine quels composants doivent être contrôlés. Cela se fait souvent sous la forme d'un signal, mais parfois, le TCU fournit en réalité l'alimentation à un certain composant de sortie. Vous trouverez ci-dessous un résumé d'un certain nombre de ces composants de sortie:

Vanne de commutation

De nombreuses boîtes de vitesses automatiques utilisent des vannes (également appelées solénoïdes) pour effectuer des opérations de changement de vitesse. Les vannes fournissent une alimentation ou une décharge de pression hydraulique, de sorte que les plongeurs et les culasses en mouvement puissent faire leur travail. Pour activer ces vannes, une tension est envoyée par le TCU.

Valve de contrôle

Outre les vannes de commutation, des vannes sont également utilisées pour, par exemple, actionner l'accouplement, verrouiller le verrouillage d'un convertisseur de couple ou contrôler la pression générale du système. Ces vannes de régulation ou de régulation de pression ont fondamentalement la même fonctionnalité que les vannes de commutation, mais sont donc utilisées à d’autres fins.

Message CAN

Une partie des sorties d'une TCU est constituée de messages CAN. Ces messages sont partagés sur le réseau CAN central, de sorte que les autres appareils de contrôle peuvent utiliser les informations générées par la TCU. Par exemple, considérons une valeur pour l'indicateur de décalage sur le tableau de bord.

Mention spéciale: moteur de commutation

Bien que les moteurs de commutation remplissent en réalité la même fonction que les vannes de commutation, le mécanisme fonctionne légèrement différemment. Les moteurs à engrenages sont utilisés pour la conversion d'une boîte de vitesses manuelle conventionnelle, où les câbles de changement de vitesses au levier de vitesses sont remplacés par deux puissants moteurs électriques qui prennent en charge le travail manuel. La quantité de puissance (= tension x courant) requise par un tel moteur électrique est trop importante pour fonctionner via le TCU. Dans ce cas, la TCU ne fournit qu'un signal pour activer le moteur. L'alimentation provient directement de la boîte à fusibles.

Les symptômes avec un TCU défectueux

Maintenant que nous avons expliqué le fonctionnement d’une unité de traitement, il est également intéressant d’examiner les symptômes d’une unité de traitement défectueuse. Que remarquez-vous exactement quand un TCU échoue?

Un premier symptôme, également logique, n’est plus le passage à une autre vitesse. Dès que le TCU ne contrôle plus les actionneurs, naturellement, il ne se passe plus grand chose. Cependant, il arrive souvent qu’une TCU conserve une partie de ses fonctionnalités et tente donc de basculer. Ceci est ensuite accompagné des chocs et des bosses nécessaires. Les deux problèmes sont assez clairs pour être trouvés par un conducteur. Ceci s'applique également au rapport sur le tableau de bord. Il s’agit généralement d’un voyant d’erreur générique, mais il est également possible que l’indicateur de changement de vitesse indique un «F» ou un «-», comme avec, par exemple, Easytronic d’Opel et Durashift de Ford.

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Un symptôme moins clair est la génération de codes d'erreur. Lors de la lecture dans l'atelier, il est constaté qu'un TCU a stocké plusieurs codes d'erreur. Ces codes d'erreur sont très différents selon les marques et les types. Cela concerne, par exemple, un code TCU de la boîte de vitesses Mercedes FCVT 722.8, des codes d'erreur relatifs à l'alimentation et aux capteurs de vitesse, tandis qu'un code DSG6 TCU génère des erreurs particulièrement fréquentes sur les vannes de régulation. Et reprenons l'exemple d'Easytronic: les codes d'erreur qui indiquent des moteurs de commutation défectueux sont courants dans ce TCU.

Vous voulez en savoir plus sur la révision de la TCU?

Comme le dit l'histoire ci-dessus, chaque unité de contrôle est unique. ACtronics a donc mis au point un processus de révision spécifique à chaque unité de contrôle de la transmission afin de permettre la résolution rapide et fiable des problèmes.


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