- Ils provoquent sur le ou les passagers des poussées importantes. (inertie) - Les essieux et la transmission subissent des efforts anormaux.

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1 1 Rappels sur le système de freinage: Sécurité: Un véhicule évolue avec sécurité lorsqu il est susceptible d être ralenti ou arrêté au gré de la volonté du conducteur. Les freinages brutaux sont à éviter pour plusieurs raisons: - Ils provoquent sur le ou les passagers des poussées importantes. (inertie) - Les essieux et la transmission subissent des efforts anormaux. - L adhérence des pneus peut se reveler insuffisante >>> la conduite devient impossible. *** L adhérence d un pneumatique sur la chaussée dépend principalement: >>> de la qualité du pneumatique. >>> de la nature du revêtement de la route. Dans ce cas on parle de «coefficient d adhérence» Quelques exemples: Béton sec: 0.75 à 0.85 pour un pneu neuf 0.95 pour un pneu usé Béton mouillé: 0.45 pour un pneu neuf 0.30 pour un pneu usé Goudron sec: 0.70 pour un pneu neuf 0.85 pour un pneu usé Goudron mouillé: 0.40 pour un pneu neuf 0.20 pour un pneu usé Boue et neige: 0.10 pour un pneu neuf 0.10 pour un pneu usé Verglas: 0.05 pour un pneu neuf 0.05 pour un pneu usé Soit une roue posée sur un sol horizontal et supportant une charge P. Pour obtenir le dérapage ( glissement) de la roue sur le sol si le coefficient d adhérence est maxi alors l effort T (traction) devra être au moins égal à la charge P. A s/r >>> Adhérence sol/roue maxi = 1 Page N 1

2 LE GLISSEMENT: *** Si la vitesse circonférentielle de la roue est inférieure à la vitesse du véhicule, on dit qu il y a glissement de la roue par rapport au sol. Le glissement est égal à: vitesse du véhicule - vitesse de la roue X 100 Ex: X 100 = 15 % vitesse du véhicule 130 Un glissement d environ 20% donne un bon compromis entre la stabilité, la maniabilité directionnelle et la force de freinage. Page N 2

3 LA DISTANCE DE FREINAGE: Elle est fonction de : >>> La vitesse du véhicule ( en m/s) >>> L adhérence des pneumatiques sur le sol auquelles on peut rajouter >>> Le temps de reflexe du conducteur (environ 1 seconde) V² D = ( G x coef adhérence) G: force de gravité (9.81 m/s²) Exemple: Quelle distance faudra t-il à un véhicule roulant à 90 Km/h sur une route en goudron humide pour s arrêter? ( on considère que le véhicule est chausé de pneus neufs) Quand le conducteur actionne trop fortement la pédale de freins de son véhicule à la suite d un danger, les roues se bloquent, cela provoque la perte de la stabilité du véhicule, sa dirigeabilité, entraine le dérapage et augmente l usure des pneumatiques. Les distances de freinage s allongent. >>>> Elévation du risque d accident SOLUTION: Lors d un freinage d urgence, l ABS module la pression dans le circuit dr feinage et de ce fait, il empeche le blocage de celles-ci. Page N 3

4 2 CLASSIFICATION DES SYSTEMES A.B.S. On distingue 2 «familles» différentes dans les antibloquage à commande électronique. >>> Le système additionnel >>> Le système intégré * Additionnel: On utilise les éléments de freinage classique. Un groupe hydraulique de régulation de la pression de freinage est intercalé entre le maître-cylindre et les recepteurs. Cette régulation est effectuée par des électrovannes dont le nombre est variable. L assistance de freinage est conservée. * Intégré: Identique au système précédent mise à part l assistance de freinage et le maître-cylindre qui ont été remplacés par une pompe haute pression et un distributeur hydraulique. La régulation de la pression s effectue par l intermédiaire d électrovannes. Page N 4

5 *** On distingue également les différents systèmes par le nombre de canaux et le nombre de capteurs de roue qu ils possèdent: Page N 5

6 3 ORGANISATION DES SYSTEMES: Systeme additionnel: Principe de fonctionnement 1 >>> 2 >>> 3 >>> 4 >>> 5 >>> 6 >>> a >>> b >>> Le rôle du système antiblocage de roues consiste à «défreiner» une roue qui atteint ou se rapproche trop de la zone de blocage. Ceci est réalisé par l intermédiaire d un système qui permet de moduler la pression régnant dans les cylindres récepteurs de freins afin que les roues restent dans une plage de glissement de l ordre de 20%. Ce système se compose de vannes électromagnétiques 3 vois qui permet soit: >>> de mettre en communication le maître-cylindre et le cylindre recepteur. (freinage normal) >>> de couper cette communication, interdisant ainsi l augmentation de pression dans le cylindre. >>> de mettre le cylindre recepteur en communication avec une pompe de refoulement, ceci faisant chuter la pression dans le cylindre et donc défreine la roue. Page N 6

7 SCHEMATISATION / LIAISONS: a: b: c: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 10: Page N 7

8 MISE EN SITUATION: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: CAPTEUR DE VITESSE ET CIBLE: Les capteurs informent en permanence le calculateur sur la vitesse de rotation des roues. Chaque capteur est constitué d un noyau magnétique et d une bobine. Il est placé à proximité des dents d une couronne (ex:48 dents) selon un entrefer à respecter (réglable ou non réglable). La variation de flux magnétique créee par la rotation de la couronne induit une tension alternative (signal sinusoidal) dont la fréquence et la tension sont proportionnels à la vitesse. >>> Attention, le calculateur exploite la fréquence. Page N 8

9 Différentes implantations possibles des capteurs: Différentes implantations possibles des cibles: Page N 9

10 GROUPE DE REGULATION ADDITIONNEL: Le groupe hydraulique, dans un système additionnel, présente l avantage de pouvoir se placer à un endroit quelconque en fonction de la disponibilité dans le compartiment moteur. Il est constitué d une pompe de ré-injection, d un moteur électrique pour entrainer la pompe, d un accumulateur par circuit de freinage, de plusieurs électrovannes et d une platine relais (relais de pompe et d électrovannes) et de plus en plus d un calculateur intégré. 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: Les électrovannes sont constituées d un bobinage alimenté et mises à la masse par le calculateur. L intensité traversée est fonction du déplacement souhaité du noyau-piston. La course de celui-ci est de quelques dixièmes de millimètres. Les électrovannes peuvent être au nombre de 3 ou 4. Chaque électrovanne peut avoir 3 positions suivant l intensité de commande. I=0A: >>> Position de repos, la pression provenant du ma^tre-cylindre se dirige directement vers les recepteurs. Page N 10

11 I=2A: >>> Position «maintien de la pression», la communication est coupée, un courant de 2A traverse le bobinage, le noyau-piston se déplace pour fermer l arrivée de pression provenant du maître-cylindre. I=5A: >>> Position «reduction de pression», un courant de 5A traverse le bobinage, le noyaupiston se déplace davantage et ouvre le canal qui permet la liaison entre les recepteurs de freins et la pompe de ré-injection. Lorsque le calculateur pilote la ou les électrovannes avec une intensité de 5 A, il commande simultanément le relais de pompe de ré-injection. Le rôle de cette pompe est de transférer le liquide de l accumulateur vers la canalisation du maître cylindre pour éviter l enfoncement de la pédale de frein pendant la régulation. Le conducteur peut ressentir des pulsations à la pédale. Un ou plusieurs accumulateurs permettent d atténuer ce phénomène. Page N 11

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13 LE CALCULATEUR: Le calculateur reçoit des informations des capteurs de vitesse de roues et du contacteur stop (pédale : pour faire la différence entre un glissement au freinage et un glissement au demarrage). Il reçoit également une alimentation électrique et une mise à la masse. En retour, il pilote les électrovannes, le voyant de contrôle au tableau de bord et le relais de la pompe de ré-injection. A la mise du contact, il effectue un «auto-diagnostic» du dispositif. Si un défaut du système apparait en roulage, le voyant s allume au tableau de bord et le calculateur met hors service le dispositif A.B.S. Dans ce cas, on dispose du système de freinage traditionnel. Le calculateur garde également en mémoire tous les défauts et permet la lecture de ceux-ci avec la station diagnostic. *** Schéma fonctionnel: Page N 13

14 SCHEMA DE PRINCIPE DE LA REGULATION: Page N 14

15 3 ORGANISATION DES SYSTEMES (suite): Système intégré: Dans ce système, qui fonctionne selon le même principe que le système additionnel, la création de la haute pression est différente et il propose un fonctionnement des électrovannes légèrement différent. Mise en situation: Page N 15

16 SCHEMATISATION: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 10: 11: 12: 13: F : R: C: A/E: RE: Page N 16

17 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT: Le dispositif de freinage utilise comme source de pression la haute pression fournie par une pompe hydraulique. La pression de freinage est, dans tous les cas, proportionnelle à l action de l utilisateur sur la pédale de frein. Cette pompe hydraulique et électrique délivre une pression régulée par deux manocontacts entre 160 et 180 bars. Dès que la pression descend au-dessous de 80 bars, les manocontacts alertent le calculateur que la pression est trop faible. Celui-ci, par l intermédiaire d un relais, alimente la pompe en énergie électrique. Un accumulateur (sphère) permet de constituer une réserve de pression. 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: a: b: Page N 17

18 DISTRIBUTEUR HYDRAULIQUE: ( groupe de pression de freinage) Le rôle du distributeur hydraulique est de transmettre aux freins une pression de freinage proportionnelle à l effort de freinage. Sortie vers recepteurs entree HP ressort de simulation de course Page N 18

19 FONCTIONNEMENT DES ELECTROVANNES: 4 cas possibles: >>> Montée en pression rapide >>> Chute de pression rapide >>> Montée en pression lente >>> Chute de pression lente Sur chaque circuit de freinage avant, on trouve 2 electrovannes. 1 électrovanne 3 voies et une électrovanne à 2 voies. Sur chaque circuit de freinage arrière, on trouve 1 électrovanne 3 voies. Freins AV Freins AR CIRCUIT FREINS AVANTS: PHASE 1: >>> Admission rapide (sans ABS) Les électrovannes ne sont pas alimentées. L alimentation des freins avant en pression hydraulique est directe. Page N 19

20 PHASE 2: >>> Détente rapide (blocage d une ou plusieurs roues >>> ABS) L électrovanne d admission est alimentée. Il n y a plus d arrivée de haute pression, la pression dans le circuit chute car le liquide peut retourner au réservoir. PHASE 3: >>> Détente lente Les 2 électrovannes sont alimentées.le circuit est toujours en communication avec le retour au réservoir mais la chute de pression est plus lente car elle se fait par le restricteur. Page N 20

21 PHASE 4: >>> Admission lente L électrovanne de restriction est toujours alimentée. L arrivée de pression vers les freins est lente à cause du restricteur. La reprise du freinage se fait par paliers. CIRCUIT FREINS ARRIERES: PHASE 1: >>> Admission rapide (sans ABS) L électrovanne n est pas alimentée. Le clapet est ouvert, donc le circuit de frein est alimenté normalement ce qui provoque une montée en pression rapide. Page N 21

22 PHASE 2: >>> Détente rapide (blocage d une ou plusieurs roues) Début de blocage, la pression d alimentation étant supérieure à la pression d utilisation, le clapet se ferme. L électrovanne est alimentée, le circuit de freinage est en communication avec le retour au réservoir, donc cela engendre une chute de pression rapide. PHASE 3: >>> Admission lente L électrovanne n est plus alimentée. Le clapet reste fermé car la pression d alimentation est supérieure à la pression d utilisation. Les freins sont à nouveau alimentés, mais plus lentement car le liquide passe par le restricteur. Page N 22

23 CAS PARTICULIER: >>> A.B.S. ASSOCIE A L HYDRAULIQUE CITROEN Page N 23

24 SCHEMA ELECTRIQUE PEUGEOT: Page N 24

25 Page N 25