Transmission automatique

Une transmission automatique (parfois abrégée AT ) est une transmission à plusieurs vitesses utilisée dans les véhicules automobiles qui ne nécessite aucune intervention du conducteur pour changer de vitesse avant dans des conditions de conduite normales. Les véhicules équipés de moteurs à combustion interne , contrairement aux véhicules électriques , nécessitent que le moteur fonctionne dans une plage étroite de vitesses de rotation, ce qui nécessite une boîte de vitesses , actionnée manuellement ou automatiquement, pour entraîner les roues sur une large plage de vitesses.

Le type de transmission automatique le plus courant est la transmission automatique hydraulique, qui utilise un train d'engrenages planétaires (épicycloïdaux) , des commandes hydrauliques et un convertisseur de couple . Les autres types de transmissions automatiques comprennent les transmissions à variation continue (CVT), les transmissions manuelles automatisées (AMT) et les transmissions à double embrayage (DCT).

La « boîte de vitesses pour voiture sans chevaux » de Sturtevant de 1904 est souvent considérée comme la première véritable transmission automatique. La première transmission automatique produite en série est la boîte automatique hydraulique à quatre vitesses General Motors Hydramatic , introduite en 1939.

Les transmissions automatiques sont également présentes dans certains véhicules utilitaires lourds, notamment ceux qui sont soumis à des opérations d'arrêt/démarrage intenses, comme les bus et les véhicules de collecte des déchets .

Les véhicules équipés de moteurs à combustion interne, contrairement aux véhicules électriques, nécessitent que le moteur fonctionne dans une plage étroite de taux de rotation, ce qui nécessite une boîte de vitesses, actionnée manuellement ou automatiquement, pour entraîner les roues sur une large plage de vitesses.

À l’échelle mondiale, 43 % des voitures neuves produites en 2015 étaient équipées d’une transmission manuelle, contre 37 % en 2020. Les transmissions automatiques sont répandues depuis longtemps aux États-Unis, mais elles n’ont commencé à se généraliser en Europe que bien plus tard. En 1997, en Europe, seulement 10 à 12 % des voitures étaient équipées d’une transmission automatique.

En 1957, plus de 80 % des voitures neuves aux États-Unis étaient équipées de transmissions automatiques. Les transmissions automatiques sont standard dans les grandes voitures depuis au moins 1974. En 2020, seulement 2,4 % des voitures neuves étaient équipées de transmissions manuelles. Historiquement, les transmissions automatiques étaient moins efficaces, mais les prix plus bas du carburant aux États-Unis ont rendu ce problème moins problématique qu'en Europe.

Au Royaume-Uni, la majorité des voitures neuves sont équipées de transmissions automatiques depuis 2020. Plusieurs constructeurs, dont Mercedes et Volvo, ne vendent plus de voitures à transmission manuelle. La prévalence croissante des transmissions automatiques est attribuée au nombre croissant de voitures électriques et hybrides et à la facilité de leur intégration avec des systèmes de sécurité tels que le freinage d'urgence autonome .

L'efficacité, c'est-à-dire la puissance de sortie en pourcentage de la puissance d'entrée, des transmissions automatiques conventionnelles varie de 86 à 94 %. Les transmissions manuelles sont plus économes en carburant que toutes les transmissions automatiques, à l'exception des plus récentes, en raison de leurs faibles pertes parasites intrinsèques, généralement d'environ 4 %, en plus d'être moins chères à fabriquer, plus légères, plus performantes et d'une conception mécanique plus simple. Cependant, les transmissions manuelles présentent l'inconvénient d'obliger le conducteur à actionner l' embrayage et à changer de vitesse chaque fois que cela est nécessaire. L'économie de carburant se détériore bien sûr avec une efficacité réduite. Des tests en conditions réelles rapportés en 2022 ont révélé qu'en conduite normale, les transmissions manuelles obtenaient une économie de carburant de 2 à 5 % supérieure à celle des transmissions automatiques, augmentant jusqu'à 20 % avec un conducteur expert. Certains tests en laboratoire montrent que les transmissions automatiques sont sous un meilleur jour en raison des tests utilisant un modèle de changement de vitesse prescrit pour les transmissions manuelles qui n'est pas toujours optimisé pour l'économie. Cependant, sur les longs trajets sur autoroute, les transmissions manuelles nécessitent de maintenir une vitesse de croisière très spécifique pour optimiser l'économie, ce qui rend les transmissions automatiques préférables.

La conception la plus courante des transmissions automatiques est la transmission automatique hydraulique, qui utilise généralement des trains planétaires actionnés par un système hydraulique. La transmission est reliée au moteur via un convertisseur de couple (ou un accouplement hydraulique avant les années 1960), au lieu de l' embrayage à friction utilisé par la plupart des transmissions manuelles .

Une transmission automatique hydraulique utilise des trains planétaires au lieu de la conception de la transmission manuelle, qui consiste à aligner les engrenages le long des arbres d'entrée, de sortie et intermédiaires. Pour changer de vitesse, la transmission automatique hydraulique utilise une combinaison d'embrayages internes, de bandes de friction ou de freins. Ces dispositifs sont utilisés pour verrouiller certains rapports, définissant ainsi le rapport de vitesse utilisé à un moment donné.

Un embrayage à roue libre (dispositif de type cliquet pouvant tourner librement et transmettre le couple dans une seule direction) est souvent utilisé pour les changements de vitesse de routine. L'avantage d'un embrayage à roue libre est qu'il élimine la sensibilité du timing d'un relâchement/application simultané de l'embrayage sur deux trains planétaires, en "reprenant" simplement la charge de la transmission lorsqu'il est actionné, et en le relâchant automatiquement lorsque l'embrayage à roue libre du rapport suivant assume le transfert de couple.

Les bandes de friction sont souvent utilisées pour les vitesses sélectionnées manuellement (comme la gamme basse ou la marche arrière) et agissent sur la circonférence du tambour planétaire. Les bandes ne sont pas appliquées lorsque la gamme de transmission/surmultipliée est sélectionnée, le couple étant transmis par les embrayages à cames.

Les bandes de friction et les embrayages mentionnés ci-dessus sont contrôlés à l'aide d' un liquide de transmission automatique (ATF), qui est pressurisé par une pompe puis dirigé vers les bandes/embrayages appropriés pour obtenir le rapport de démultiplication requis. L'ATF assure la lubrification, la prévention de la corrosion et un fluide hydraulique pour transmettre la puissance nécessaire au fonctionnement de la transmission. Fabriqué à partir de pétrole avec divers raffinements et additifs, l'ATF est l'une des rares pièces de la transmission automatique qui nécessite un entretien régulier à mesure que le véhicule vieillit.

La pompe principale qui met sous pression l'ATF est généralement une pompe à engrenages montée entre le convertisseur de couple et le train planétaire. L'entrée de la pompe principale est reliée au boîtier du convertisseur de couple, qui est à son tour boulonné au plateau flexible du moteur, de sorte que la pompe fournit de la pression lorsque le moteur tourne. L'inconvénient de cette disposition est qu'il n'y a pas de pression d'huile pour faire fonctionner la transmission lorsque le moteur ne tourne pas, il n'est donc pas possible de pousser un véhicule équipé d'une transmission automatique sans pompe arrière (à l'exception de plusieurs transmissions automatiques construites avant 1970, qui comprenaient également une pompe arrière pour le remorquage et le démarrage par poussée). La pression de l'ATF est régulée par un régulateur relié à l'arbre de sortie, qui fait varier la pression en fonction de la vitesse du véhicule.

Le corps de soupape à l'intérieur de la transmission est responsable de la direction de la pression hydraulique vers les bandes et les embrayages appropriés. Il reçoit le fluide sous pression de la pompe principale et se compose de plusieurs soupapes à ressort, de billes anti-retour et de servo -pistons. Dans les transmissions automatiques plus anciennes, les soupapes utilisent la pression de la pompe et la pression d'un régulateur centrifuge côté sortie (ainsi que d'autres entrées, telles que la position de l'accélérateur ou le verrouillage des vitesses supérieures par le conducteur) pour contrôler le rapport sélectionné. Lorsque le véhicule et le moteur changent de vitesse, la différence entre les pressions change, ce qui provoque l'ouverture et la fermeture de différents ensembles de soupapes. Dans les transmissions automatiques plus récentes, les soupapes sont contrôlées par des solénoïdes . Ces solénoïdes sont contrôlés par ordinateur, la sélection des vitesses étant décidée par une unité de commande de transmission dédiée (TCU) ou parfois cette fonction est intégrée dans l' unité de commande du moteur (ECU). Les conceptions modernes ont remplacé le régulateur centrifuge par un capteur de vitesse électronique qui est utilisé comme entrée du TCU ou de l'ECU. Les transmissions modernes prennent également en compte la quantité de charge sur un moteur à un moment donné, qui est déterminée soit par la position de l'accélérateur , soit par la quantité de vide dans le collecteur d'admission.

La multitude de pièces, ainsi que la conception complexe du corps de la vanne, rendaient à l'origine les transmissions automatiques hydrauliques beaucoup plus coûteuses et longues à construire et à réparer que les transmissions manuelles ; cependant, la production en série et les développements au fil du temps ont réduit cet écart de coût.

Pour assurer le couplage et le découplage du moteur, une transmission automatique moderne utilise un convertisseur de couple au lieu de l' embrayage à friction utilisé dans une transmission manuelle.

La boîte de vitesses Sturtevant de 1904, appelée « boîte de vitesses sans chevaux », est souvent considérée comme la première transmission automatique pour véhicules à moteur. Développée à Boston aux États-Unis, cette transmission avait deux rapports de marche avant et des masselottes entraînées par le moteur qui contrôlaient la sélection des vitesses. À des régimes moteur plus élevés, la vitesse élevée était engagée. Lorsque le véhicule ralentissait et que le régime moteur diminuait, la boîte de vitesses revenait en vitesse basse. Cependant, la transmission était sujette à des pannes soudaines, car elle était incapable de résister aux forces des changements de vitesse brusques.

L'adoption d'engrenages planétaires a été une avancée significative vers la transmission automatique moderne. L'une des premières transmissions à utiliser cette conception était la transmission manuelle installée sur l' automobile Wilson-Pilcher de 1901-1904 . Cette transmission a été construite au Royaume-Uni et utilisait deux engrenages épicycloïdaux pour fournir quatre rapports de démultiplication. Un embrayage à pied était utilisé pour les démarrages arrêtés, la sélection des vitesses se faisait à l'aide d'un levier à main, des engrenages hélicoïdaux étaient utilisés (pour réduire le bruit) et les engrenages utilisaient une conception à prise constante. Un engrenage planétaire a également été utilisé dans la Ford T de 1908 , qui était équipée d'une transmission manuelle à deux vitesses (sans engrenages hélicoïdaux).

Un premier brevet pour la transmission automatique a été accordé à l'inventeur canadien Alfred Horner Munro de Regina en 1923. En tant qu'ingénieur à vapeur, Munro a conçu son appareil pour utiliser de l'air comprimé plutôt que du fluide hydraulique , il manquait donc de puissance et n'a jamais trouvé d'application commerciale.

En 1923, un brevet fut approuvé aux États-Unis décrivant le fonctionnement d'une transmission où le changement manuel des vitesses et le fonctionnement manuel d'un embrayage étaient éliminés. Ce brevet fut déposé par Henry R. Hoffman de Chicago et était intitulé : Changement de vitesse et contrôle de vitesse automatiques . Le brevet décrivait le fonctionnement d'une telle transmission comme « ... ayant une série d'embrayages disposés entre l'arbre moteur et l'arbre différentiel et dans lesquels les embrayages sont disposés pour engager et entraîner sélectivement l'arbre différentiel en fonction de la vitesse à laquelle l'arbre différentiel tourne ». Cependant, il fallut attendre plus d'une décennie avant que les transmissions automatiques ne soient produites en quantités significatives. Entre-temps, plusieurs fabricants européens et britanniques utilisaient des boîtes de vitesses à présélection , une forme de transmission manuelle qui supprimait la dépendance à l'habileté du conducteur pour obtenir des changements de vitesse en douceur.

La première transmission automatique utilisant un fluide hydraulique a été développée en 1932 par deux ingénieurs brésiliens, José Braz Araripe et Fernando Lehly Lemos.

L'évolution vers les transmissions automatiques produites en série s'est poursuivie avec la transmission semi-automatique REO Motor Car Company Self-Shifter de 1933-1935, qui passait automatiquement entre deux vitesses avant en mode « Marche avant » (ou entre deux rapports de vitesse plus courts en mode « Urgence basse »). L'implication du conducteur était toujours requise pendant la conduite normale, car les démarrages à l'arrêt nécessitaient que le conducteur utilise la pédale d'embrayage. Elle a été suivie en 1937 par la transmission automatique de sécurité Oldsmobile . Similaire au fonctionnement de la REO Self-Shifter , la transmission automatique de sécurité passait automatiquement entre les deux rapports de vitesse disponibles dans les gammes « Basse » et « Haute » et la pédale d'embrayage était requise pour les démarrages à l'arrêt. Elle utilisait un train planétaire. Le Chrysler Fluid Drive , introduit en 1939, était un ajout optionnel aux transmissions manuelles où un accouplement hydraulique (similaire à un convertisseur de couple, mais sans la multiplication du couple) était ajouté, pour éviter d'avoir à utiliser un embrayage manuel.

La transmission automatique General Motors Hydra-Matic est devenue la première transmission automatique produite en série après son introduction en 1939 (année modèle 1940). Disponible en option sur des voitures telles que l' Oldsmobile Series 60 et la Cadillac Sixty Special , la transmission Hydra-Matic combinait un accouplement hydraulique avec trois trains planétaires à commande hydraulique pour produire quatre vitesses avant plus la marche arrière. La transmission était sensible à la position de l'accélérateur du moteur et à la vitesse de la route, produisant des changements de vitesse entièrement automatiques qui variaient en fonction des conditions de fonctionnement. Les caractéristiques de la transmission Hydra-Matic comprenaient une large gamme de rapports (permettant à la fois une bonne accélération en première vitesse et une croisière à bas régime en vitesse supérieure) et l'accouplement hydraulique ne gérant qu'une partie du couple du moteur dans les deux vitesses supérieures (augmentant l'économie de carburant dans ces vitesses, similaire à un convertisseur de couple verrouillable ). L'utilisation du système Hydra-Matic s'est étendue à d'autres marques de General Motors, puis à d'autres fabricants à partir de 1948, notamment Hudson , Lincoln , Kaiser , Nash , Holden (Australie), ainsi que Rolls-Royce et Bentley, qui ont produit sous licence au Royaume-Uni et fourni la transmission à Jensen Motors , Armstrong Siddeley et d'autres fabricants britanniques. Pendant la Seconde Guerre mondiale, le système Hydra-Matic a été utilisé dans certains véhicules militaires.

La première transmission automatique à utiliser un convertisseur de couple (au lieu d'un accouplement hydraulique) fut la Buick Dynaflow , introduite pour l'année modèle 1948. En conduite normale, la Dynaflow n'utilisait que le rapport supérieur, s'appuyant sur la multiplication du couple du convertisseur de couple à des vitesses plus basses. La Dynaflow fut suivie par la Packard Ultramatic au milieu de l'année 1949 et la Chevrolet Powerglide pour l'année modèle 1950. Chacune de ces transmissions n'avait que deux vitesses avant, s'appuyant sur le convertisseur pour une multiplication supplémentaire du couple. Au début des années 1950, BorgWarner a développé une série de convertisseurs de couple automatiques à trois vitesses pour des constructeurs automobiles tels qu'American Motors, Ford et Studebaker. Chrysler a tardé à développer sa propre véritable boîte automatique, introduisant le convertisseur de couple à deux vitesses PowerFlite en 1953 et le TorqueFlite à trois vitesses en 1956. Ce dernier a été le premier à utiliser le train planétaire composé Simpson.

En 1956, la transmission Hydra-Matic de General Motors (qui utilisait toujours un accouplement hydraulique) a été repensée autour de l'utilisation de deux accouplements hydrauliques pour offrir des changements de vitesse plus fluides. Cette transmission a été appelée transmission Hydra-Matic à accouplement contrôlé , ou transmission « Jetaway ». L'Hydra-Matic d'origine est restée en production jusqu'au milieu des années 1960 chez GM, avec la transmission automatique sous licence Rolls-Royce qui a perduré jusqu'en 1978 sur la Rolls-Royce Phantom VI . En 1964, General Motors a sorti une nouvelle transmission, la Turbo Hydramatic , une transmission à trois vitesses qui utilisait un convertisseur de couple. La Turbo Hydramatic a été parmi les premières à avoir les sélections de vitesses de base ( parking , reverse , neutral , drive , low ) qui sont devenues la sélection de vitesses standard utilisée pendant plusieurs décennies.

À la fin des années 1960, la plupart des transmissions à deux et quatre vitesses à accouplement hydraulique avaient disparu au profit d'unités à trois vitesses avec convertisseurs de couple. À cette époque également, l'huile de baleine a été retirée du liquide de transmission automatique. Au cours des années 1980, les transmissions automatiques à quatre rapports de vitesse sont devenues de plus en plus courantes, et beaucoup ont été équipées de convertisseurs de couple verrouillables afin d'améliorer l'économie de carburant.

L'électronique a commencé à être plus couramment utilisée pour contrôler la transmission, remplaçant les méthodes de contrôle mécaniques telles que les soupapes à ressort dans le corps de soupape. La plupart des systèmes utilisent des solénoïdes qui sont contrôlés soit par l' unité de commande du moteur , soit par une unité de commande de transmission séparée . Cela permet un contrôle plus précis des points de changement de vitesse, de la qualité du changement de vitesse, des temps de changement de vitesse plus courts et un contrôle manuel.

La première boîte automatique à cinq vitesses était la transmission ZF 5HP18 , qui a fait ses débuts en 1991 sur divers modèles BMW . La première boîte automatique à six vitesses était la transmission ZF 6HP26 , qui a fait ses débuts sur la BMW Série 7 (E65) en 2002. La première boîte automatique à sept vitesses était la transmission Mercedes-Benz 7G-Tronic , qui a fait ses débuts un an plus tard. En 2007, la première transmission à huit vitesses à atteindre la production était la transmission Toyota AA80E . Les premières transmissions à neuf et dix vitesses étaient respectivement la transmission ZF 9HP de 2013 et la Toyota Direct Shift-10A de 2017 (utilisée dans la Lexus LC ).

Le sélecteur de vitesse est l'entrée par laquelle le conducteur sélectionne le mode de fonctionnement d'une transmission automatique. Traditionnellement, le sélecteur de vitesse est situé entre les deux sièges avant ou sur la colonne de direction, mais des cadrans rotatifs électroniques et des boutons-poussoirs sont également utilisés occasionnellement depuis les années 1980, ainsi que des boutons-poussoirs ayant été utilisés dans les années 1950 et 1960 par Rambler (automobile) , Edsel et, plus célèbre encore, par Chrysler . Quelques automobiles utilisaient un levier sur le tableau de bord, comme les voitures Chrysler Corporation de 1955, et notamment la Corvair.

La plupart des voitures utilisent une disposition « P–R–N–D–L » pour le sélecteur de vitesse, qui comprend les positions suivantes :

• Stationnement ( P ) : cette position désengage la transmission du moteur (comme avec la position neutre ), et un cliquet de stationnement verrouille mécaniquement l'arbre de sortie de la transmission. Cela empêche les roues motrices de tourner pour empêcher le véhicule de bouger. L'utilisation du frein à main ( frein de stationnement ) est également recommandée lors du stationnement sur des pentes, car cela offre une meilleure protection contre le déplacement du véhicule. La position de stationnement est omise sur les bus/autocars/tracteurs, qui doivent plutôt être placés au point mort avec les freins de stationnement pneumatiques serrés. Certaines premières voitures de tourisme automatiques, telles que les voitures Chrysler d'avant 1960 et la Corvair Powerglide , n'avaient pas du tout la fonction de stationnement . Ces voitures étaient démarrées au point mort et obligeaient le conducteur à appliquer un frein de stationnement lorsqu'elles étaient garées. Le Hydra-Matic original de GM utilisait un cliquet de stationnement lorsqu'il était placé en marche arrière avec le moteur éteint, ce qui rendait inutile la position de stationnement jusqu'à l'adoption du Hydra-Matic à couplage contrôlé en 1956.
  La position de stationnement comprend généralement une fonction de verrouillage (comme un bouton sur le côté du sélecteur de vitesse ou nécessitant que la pédale de frein soit enfoncée) qui empêche la transmission de passer accidentellement de la position de stationnement à d'autres positions du sélecteur de vitesse. De nombreuses voitures empêchent également le démarrage du moteur lorsque le sélecteur est dans une position autre que la position de stationnement ou le point mort (souvent en combinaison avec la nécessité d'appuyer sur la pédale de frein).
• Marche arrière ( R ) : cette position permet d'engager la marche arrière , de sorte que le véhicule roule en marche arrière. Elle actionne également les feux de recul et, sur certains véhicules, peut activer d'autres fonctions, notamment les capteurs de stationnement , les caméras de recul et les avertisseurs sonores de recul (pour avertir les piétons).
  Certaines transmissions modernes sont dotées d'un mécanisme qui empêche le passage en position de marche arrière lorsque le véhicule avance, souvent à l'aide d'un interrupteur sur la pédale de frein ou de commandes de transmission électroniques qui surveillent la vitesse du véhicule.
• Neutre ( N ) : Cette position désengage la transmission du moteur, ce qui permet au véhicule de se déplacer quelle que soit la vitesse du moteur. Un mouvement prolongé du véhicule au point mort avec le moteur éteint à des vitesses importantes (« roue libre ») peut endommager certaines transmissions automatiques, car la pompe de lubrification est souvent alimentée par le côté entrée de la transmission et ne fonctionne donc pas lorsque la transmission est au point mort . Le véhicule peut être démarré au point mort comme en stationnement .
• Drive ( D ) : Cette position correspond au mode normal de conduite en marche avant. Elle permet à la transmission d'engager toute la gamme des rapports de marche avant disponibles.
• Low ( L ) : Cette position, exigée par la législation américaine, permet le freinage moteur sur pentes raides. Elle permet également un rapport de démultiplication inférieur pour démarrer sous forte charge.

Certaines transmissions automatiques, notamment celles de General Motors de 1940 à 1964, utilisaient une disposition avec la marche arrière comme position inférieure (par exemple N–D–L–R ou P–N–D–L–R). Cependant, cette disposition risquait de faire passer accidentellement le conducteur en marche arrière alors que le véhicule roulait en marche avant (en particulier lors de l'utilisation du frein moteur ).

De nombreuses transmissions comprennent également des positions permettant de limiter la sélection des vitesses aux rapports inférieurs et d'engager le frein moteur . Ces positions sont souvent étiquetées « L » (rapport inférieur), « S » (deuxième rapport) ou le numéro du rapport le plus élevé utilisé dans cette position (par exemple 3, 2 ou 1). Si ces positions sont engagées à un moment où cela entraînerait un régime moteur excessif, de nombreuses transmissions modernes ignorent la position du sélecteur et restent dans le rapport supérieur.

Par ordre décroissant du rapport le plus élevé disponible :

• 3 : Limite la transmission aux trois rapports les plus bas. Dans une transmission automatique à 4 vitesses, cette fonction est souvent utilisée pour empêcher la voiture de passer en surmultipliée . Dans certaines voitures, la position étiquetée « D » remplit cette fonction, tandis qu'une autre position étiquetée « OD » ou un « [D] » encadré permet d'utiliser tous les rapports.
• 2 (également appelé « S ») : limite la transmission aux deux rapports les plus bas. Sur certaines voitures, il est également utilisé pour accélérer à partir de l'arrêt en 2e vitesse au lieu de la 1ère, dans les situations de traction réduite (comme la neige ou le gravier). Cette fonction est parfois appelée « mode hiver », appelée « W ».
• 1 (également appelé « L ») : limite la transmission à la 1ère vitesse uniquement, également appelée « vitesse basse ». Cela est utile lorsqu'un couple important est requis aux roues (par exemple, lors d'une accélération sur une pente raide) ; cependant, une utilisation à des vitesses plus élevées peut faire tourner le moteur à une vitesse excessive, risquant ainsi une surchauffe ou des dommages.

De nombreuses transmissions modernes incluent des modes permettant d'ajuster la logique de changement de vitesse afin de privilégier la puissance ou l'économie de carburant . Les modes « Sport » (également appelés « Puissance » ou « Performance ») provoquent des changements de vitesse à des régimes moteur plus élevés, permettant une accélération plus élevée. Les modes « Économie » (également appelés « Eco » ou « Confort ») provoquent des changements de vitesse à des régimes moteur plus faibles pour réduire la consommation de carburant.

Depuis les années 1990, les systèmes permettant de demander manuellement un rapport spécifique ou un passage à la vitesse supérieure/inférieure sont devenus plus courants. Ces transmissions manuelles offrent au conducteur un meilleur contrôle sur la sélection des rapports que les modes traditionnels limitant la transmission aux rapports inférieurs.

L'utilisation des fonctions manuelles s'effectue généralement soit via des palettes situées à côté de la colonne de direction, soit via les commandes « + » et « - » du sélecteur de vitesses. Certaines voitures proposent aux conducteurs les deux méthodes pour demander une sélection manuelle des vitesses.

Une transmission à variation continue (CVT) peut changer de manière transparente sur une gamme continue (infinie) de rapports de démultiplication, contrairement à d'autres transmissions automatiques qui offrent un nombre limité de rapports de démultiplication par paliers fixes. La flexibilité d'une CVT avec un contrôle approprié peut permettre au moteur de fonctionner à une vitesse angulaire constante tandis que le véhicule se déplace à des vitesses variables.

Les CVT sont utilisés dans les voitures , les tracteurs , les UTV , les scooters , les motoneiges et les engins de terrassement .

Le type de CVT le plus courant utilise deux poulies reliées par une courroie ou une chaîne , cependant, plusieurs autres conceptions ont également été utilisées.

Une transmission à double embrayage (DCT, parfois appelée transmission à double embrayage ou transmission à double embrayage ) utilise deux embrayages séparés pour les jeux de vitesses pairs et impairs . La ​​conception est souvent similaire à deux transmissions manuelles séparées avec leurs embrayages respectifs contenus dans un même boîtier et fonctionnant comme une seule unité. Dans la plupart des applications de voitures et de camions, la DCT fonctionne comme une transmission automatique, ne nécessitant aucune intervention du conducteur pour changer de vitesse.

La première DCT à atteindre la production fut la transmission automatique Easidrive introduite sur la voiture de taille moyenne Hillman Minx de 1961. Elle fut suivie par divers tracteurs d'Europe de l'Est dans les années 1970 (utilisant une commande manuelle via une seule pédale d'embrayage), puis par la voiture de course Porsche 962 C en 1985. La première DCT de l'ère moderne fut utilisée dans la Volkswagen Golf R32 de 2003. Depuis la fin des années 2000, les DCT sont devenues de plus en plus répandues et ont supplanté les transmissions automatiques hydrauliques dans divers modèles de voitures.

La transmission manuelle automatisée (AMT) , parfois appelée manuelle sans embrayage , est un type de système de transmission automobile à plusieurs vitesses qui est étroitement basé sur la conception mécanique d'une transmission manuelle conventionnelle et automatise soit le système d'embrayage, le changement de vitesse, ou les deux simultanément, nécessitant une intervention ou une implication partielle ou nulle du conducteur.

Les versions antérieures de ces transmissions semi-automatiques , comme Autostick , contrôlent uniquement le système d'embrayage automatiquement et utilisent différentes formes d'actionnement (généralement via un actionneur ou un servomoteur ) pour automatiser l'embrayage, mais nécessitent toujours l'intervention du conducteur et un contrôle total pour actionner manuellement les changements de vitesse à la main. Les versions modernes de ces systèmes entièrement automatiques, comme Selespeed et Easytronic , ne nécessitent aucune intervention du conducteur sur les changements de vitesse ou le fonctionnement de l'embrayage. Les versions semi-automatiques ne nécessitent qu'une intervention partielle du conducteur (c'est-à-dire que le conducteur doit changer de vitesse manuellement), tandis que les versions entièrement automatiques ne nécessitent aucune intervention manuelle du conducteur, quelle qu'elle soit ( le TCU ou l'ECU gère à la fois le système d'embrayage et les changements de vitesse automatiquement).

Les transmissions manuelles automatisées modernes (AMT) ont leurs racines et leurs origines dans les anciennes transmissions manuelles sans embrayage qui ont commencé à apparaître sur les automobiles de série au début des années 1930 et 1940, avant l'introduction des transmissions automatiques hydrauliques. Ces systèmes ont été conçus pour réduire la quantité d'utilisation de l'embrayage ou du levier de vitesses requise par le conducteur. Ces dispositifs étaient destinés à réduire la difficulté d'utilisation des transmissions manuelles non synchronisées conventionnelles (« boîtes de vitesses de collision ») qui étaient couramment utilisées à l'époque, en particulier dans la conduite avec arrêt et démarrage. Un premier exemple de cette transmission a été introduit avec la Hudson Commodore en 1942, appelée Drive-Master . Cette unité était une première transmission semi-automatique , basée sur la conception d'une transmission manuelle conventionnelle, qui utilisait un système d'embrayage à dépression à servocommande , avec trois modes de changement de vitesse différents, sur simple pression d'un bouton ; changement de vitesse manuel et fonctionnement manuel de l'embrayage (entièrement manuel), changement de vitesse manuel avec fonctionnement automatisé de l'embrayage (semi-automatique) et changement de vitesse automatique avec fonctionnement automatique de l'embrayage (entièrement automatique). Un autre exemple précoce de ce système de transmission a été introduit dans la Citroën DS de 1955, qui utilisait une transmission BVH à 4 vitesses . Cette transmission semi-automatique utilisait un embrayage automatisé, qui était actionné par un système hydraulique . La sélection des vitesses utilisait également un système hydraulique , mais le rapport de vitesse devait être sélectionné manuellement par le conducteur. Ce système a été surnommé Citro-Matic aux États-Unis

Les premiers AMT modernes ont été introduits par BMW et Ferrari en 1997, avec leurs transmissions SMG et F1 , respectivement. Les deux systèmes utilisaient des actionneurs hydrauliques et des solénoïdes électriques , ainsi qu'une unité de contrôle de transmission (TCU) désignée pour l'embrayage et le changement de vitesse, ainsi que des palettes de changement de vitesse montées sur le volant, si le conducteur souhaitait changer de vitesse manuellement.

Les AMT modernes entièrement automatiques, telles que Selespeed et Easytronic , ont désormais été largement supplantées et remplacées par la conception de plus en plus répandue de la transmission à double embrayage .