Système de freinage à commande électronique

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1 ! EBS (EPB) Système de freinage à commande électronique! Description du système et des fonctions! Edition 1999 Copyright WABCO 1999 Sous réserve de modification

2 EBS Table des matières Introduction 3 Avantages de l EBS 3 Conception du système 6 Description des composants Robinet à pied EBS 7 Module central 9 Valve relais proportionnelle 10 Valve de sécurité 12 Modulateur d essieu 14 Valve de commande de remorque 16 Autres composants 17 Description d un système 4S/4M Fonction de la partie électro-pneumatique du système 18 Circuits électriques et électroniques 20 Fonctions de commande 21 Fonctions d assistance 22 Détection de défauts 23 Opérations d urgence de l EBS 24 Essais 25 Exploitation et réglages 26 Description des codes défauts 27 Diagnostic Contrôleur de diagnostic 28 Description du programme 29 Utilisation du contrôleur de diagnostic 30 Utilisation d un ordinateur 33 Schéma Schéma pour camion 4 x 2 34 Veuillez noter que les photos utilisées dans le présent document décrivant la position des divers composants ont été prises à partir du véhicule Actros de Mercedes Benz 2

3 Introduction / Les avantages de l EBS EBS Introduction Pour répondre à la croissance du marché dans les métiers du transport, les exigences imposées aux systèmes de freinage pour véhicule moteurs et remorque n ont cessé de croître. L introduction du système de freinage électronique EBS constitue donc logiquement la prochaine étape pour répondre à ce type de besoins, et bien d autres encore. L EBS permet une harmonisation durable et optimisée entre les forces de freinage du véhicule tracteur et celle de sa remorque. Les avantages de l EBS L EBS réduit efficacement les coûts d entretien!" L EBS combine un large éventail de fonctions. L objectif est de réduire les coûts d entretien tout en maximisant la sécurité de freinage, comme par exemple en minimisant l usure en ligne des freins de roues.!" La commande individuelle selon les critères d usure sur les deux essieux avant et arrière harmonise l usure des garnitures. En répartissant de manière égale la charge sur tous les freins de roues, l usure totale est réduite. De plus, l entretien et les intervalles de changements de garnitures coïncident. Les coûts de mise hors service sont réduits de manière très importante.!"selon le profil d entretien du véhicule et d autres facteurs, le propriétaire dudit véhicule réalise des économies considérables. La comparaison des coûts d entretien d un système de freinage pour une combinaison véhicule tracteur-remorque utilisant l EBS par rapport à une combinaison possédant un système de freinage moderne mais classique montre les économies élevées pouvant être réalisées par le propriétaire du premier véhicule. 3

4 EBS Les avantages de l EBS L EBS assure la compatibilité entre le tracteur et la remorque à tout moment L harmonisation des procédés de freinage pour l ensemble de la combinaison véhicule tracteurremorque, plus particulièrement si les combinaisons varient fréquemment, peut souvent ne pas être réalisée de manière suffisamment efficace par des moyens conventionnels. Un mauvais équilibre, par exemple si la remorque n est pas freinée suffisamment efficacement, provoquera une usure inégale des garnitures. L EBS reconnaîtra toute incompatibilité entre le véhicule tracteur et sa remorque, en harmonisant la performance de freinage. Si les freins sont utilisés au maximum de leur possibilité, leur coût d entretien est non seulement optimisé mais le confort et la sécurité s en trouvent également largement améliorés. Des dispositifs de diagnostic détaillés L efficacité de la logistique des flottes réside dans les systèmes à faible entretien. L EBS offre au propriétaire du véhicule des informations mises à jour sur l état de son système de freinage. Cela permet une planification anticipée de l entretien. L EBS contrôle à la fois les composants essentiels et les fonctions du système de freinage. Tout défaut est reconnu par le système et s affiche de manière précise pour l entretien. Le spécialiste de maintenance peut alors rectifier l erreur en question. 4

5 Les avantages de l EBS EBS Augmenter la sécurité de freinage Lors du développement de l EBS, WABCO ne s est pas uniquement basé sur les exigences légales en vigueur. La sécurité prime, sans oublier l avantage pour l utilisateur. Pour cette raison, un véhicule équipé de l EBS a des capacités bien supérieures à ce que la loi ne requiert. Le degré élevé de sécurité du fait de l ABS est réalisé grâce à plusieurs facteurs :! Des temps de réponse et de montée en pression plus courts pour les freins sur les essieux avant et arrière et les essieux de la remorque! Une fonction ABS améliorée! Un ensemble véhicule/remorque équilibré correctement à tout moment! Un contrôle constant du frein de secours et de ses composants. Dans le cas où la performance des freins de roues serait réduite, l EBS le reconnaîtra et le conducteur sera alerté.!" La fonction intégrée ASR offre une stabilité et une traction optimisées du véhicule lors du démarrage. 5

6 EBS Conception du système La conception modulaire de l EBS WABCO La configuration et la structure de l EBS de WABCO offre un degré élevé de souplesse pour le constructeur lors de la conception du système. Pour cette raison, les besoins les plus divers peuvent être satisfaits :!"système partiel ou complet!" type de redondance!"stratégie de commande de la remorque!" interfaces électriques!"autres Pour répondre aux exigences essentielles du propriétaire du véhicule, WABCO recommande un EBS avec contrôle individuel de pression sur les essieux avant et arrière et une commande de la remorque, et offrant des redondances pneumatiques dans tous les circuits de freinage. Cet EBS est composé d un double circuit de freinage et d un circuit principal unique de type électropneumatique. Cette configuration est appelée 2P/1E-EBS. Le circuit unique électro-pneumatique consiste en une unité de commande électronique centrale (module central), un modulateur d essieu à électronique intégrée pour l essieu arrière, un robinet à pied EBS avec capteurs pneumatiques à pistons intégrés et des commutateurs de frein, un robinet électro-pneumatique de commande et deux valves ABS pour l essieu avant plus une valve électropneumatique de commande de remorque. L expansion de cette configuration grâce à un modulateur d essieu additionnel pour les essieux arrières offrirait alors un EBS à six canaux. La structure subordonnée du double circuit pneumatique est pratiquement identique à celle d un circuit de freinage conventionnel. Cette partie sert de sécurité et n entre en action que si le circuit électropneumatique est défaillant. 6

7 Description des composants EBS Robinet à pied EBS Le robinet à pied EBS est utilisé pour générer des signaux électriques et pneumatiques pour s appliquer au système de freinage à commande électronique EBS, ou en libérer la pression. Cette unité est conçue pour respectivement deux circuits électriques et pneumatiques. Le début de la mise sous tension est enregistré de manière électrique. Un capteur lit le cheminement du piston qui est alors, après modulation de la largeur d impulsion, transmis en tant que signal électrique. De plus, il existe une pression pneumatique de sécurité dans les circuits 1 et 2. Dans ce procédé, la pression du second circuit est légèrement maintenue. Il est possible de modifier les caractéristiques pneumatiques du second circuit en option, par le biais d un port de contrôle supplémentaire. Emplacement de l installation (Actros) : cabine de conduite : identique à l ancien robinet de freinage. 7

8 EBS Description des composants Robinet à pied EBS Fonction Module central Valve de sécurité Réservoir d air Valve relais proportionnelle Réservoir d air 8

9 Description des composants EBS Module central Le module central est utilisé pour commander et surveiller le système de freinage à commande électronique. A partir du signal reçu du robinet à pied EBS, il détermine le ralentissement intentionnel du véhicule. Combiné aux vitesses de roue mesurées par les capteurs de vitesse, le ralentissement intentionnel est le signal d entrée de la commande EBS qui utilise ces lectures pour établir les valeurs de consigne de pression pour les essieux avant et arrière et la valve de commande de remorque. La pression de consigne pour l essieu avant se compare avec la valeur réelle prise et toute différence est équilibrée au moyen d une valve relais proportionnelle. Le débit de la pression de commande de la remorque est réalisé de la même manière. De plus, les vitesses de roue sont évaluées pour commencer la commande de l ABS en modulant les pressions des freins dans les cylindres au cas où les roues indiqueraient une tendance au blocage. Le module central échange des données par l intermédiaire du bus du système EBS, avec le modulateur d essieu (ou les modulateurs d essieu dans les systèmes 6S/6M). Les systèmes de freinage électriques pour remorques sont activés par l intermédiaire d une interface de données certifiée ISO Le module central communique avec d autres systèmes du véhicule tracteur (la commande moteur, le ralentisseur ) par le biais d un bus de données du véhicule. Emplacement de l installation (Actros) : Espace au niveau des pieds du coté passager 9

10 EBS Description des composants Valve relais proportionnelle Dans le système de freinage à commande électronique, la valve relais proportionnelle est utilisée comme servomoteur pour le débit de pressions des freins sur l essieu avant. Elle consiste en une électrovalve proportionnelle, une valve relais et un capteur de pression. La mise sous tension électrique et le contrôle s effectuent par le module central du système hybride. Le courant de commande, fixé par l électronique, est converti par la valve relais proportionnelle en pression de commande pour la valve relais. La pression de sortie de la valve relais proportionnelle est proportionnelle à ladite pression. La mise sous pression pneumatique de la valve relais s effectue par la pression redondante du robinet à pied EBS. Emplacement d installation (Actros) : Zone du pare-chocs avant gauche 10

11 Description des composants EBS Valve relais proportionnelle Fonction Robinet à pied EBS Module central Réservoir d air Réservoir d air Cylindre de frein Essieu avant Essieu arrière 11

12 EBS Description des composants Valve de sécurité La valve de sécurité est utilisée pour augmenter ou réduire rapidement la pression des cylindres de frein sur l essieu arrière en cas d urgence. Elle est composée de plusieurs unités de robinets qui doivent réaliser, entre autres, les fonctions suivantes :! Valve à 3/2 voies pour empêcher l opération de sécurité si le circuit de freinage électropneumatique n est pas défaillant! Fonction de valve relais pour améliorer le temps de réponse de la sécurité! Maintien de pression afin de synchroniser le début de la mise en pression sur les essieux avant et arrière en cas d urgence.! Réduction de pression pour éviter le plus possible le blocage des freins de l essieu arrière en cas d urgence. La valve de sécurité utilisée dans le véhicule Actros possède également une valve 2/2 qui est alimentée lors de la mise sous tension de l ABS, afin d empêcher un débit non intentionnel de la pression de sécurité de l essieu arrière durant les cycles de commande de l ABS. Emplacement de l installation (Actros) : Intérieur du chassis, à proximité de l essieu arrière 12

13 Description des composants EBS Valve de sécurité Fonction Module central Modulateur d essieu Réservoir d air 13

14 EBS Description des composants Modulateur d essieu Le modulateur d essieu commande les pressions du cylindre de frein de chaque coté d un ou des deux essieux arrières. Il comprend deux circuits pneumatiques de commande de pression indépendants (circuit A et circuit B), chacun comprenant une alimentation et un échappement, plus un capteur de pression, partageant une unité de commande électronique. Les pressions de consigne et les fonctions externes de contrôle sont fournies par le module central. De plus, deux capteurs de vitesse contrôlent et évaluent les vitesses de roue. Dans le cas d une détection de blocage ou de patinage, la valeur de consigne fournie est ajustée. Deux capteurs peuvent être connectés pour contrôler l usure des garnitures. Le modulateur d essieu possède un port supplémentaire pour connecter un circuit de freinage pneumatique de sécurité. Une double valve d arrêt transmet la plus élevée des deux pressions (la pression électro-pneumatique ou la pression redondante) au cylindre de frein. Emplacement d installation (Actros): Essieu arrière 14

15 Description des composants EBS Modulateur d essieu Fonction Module central Réservoir d air Réservoir d air Cylindre Tristop Cylindre Tristop Valve de sécurité 15

16 EBS Description des composants Valve de commande de remorque Dans le système de freinage à commande électronique, la valve de commande de remorque est utilisée comme élément de contrôle des pressions aux têtes d accouplement. La valve de commande de remorque est composée d une électrovalve proportionnelle, une valve relais, une valve d urgence et un capteur de pression. La mise sous tension électrique et le contrôle s effectuent par le module central. Le courant de contrôle fixé électroniquement est converti par l électrovalve proportionnelle en une pression de contrôle pour la valve relais. La pression de sortie de la valve de commande de remorque est proportionnelle à cette pression. La mise sous pression pneumatique de la valve relais s effectue au moyen de la pression de sécurité à partir du robinet à pied EBS et de la pression de sortie à partir du robinet de frein à main. Emplacement de l installation (Actros): A proximité des réservoirs d air 16

17 Description des composants EBS Valve de commande de remorque Fonction Module central Réservoir d air Robinet à pied EBS Essieu avant Robinet à main Autres composants Il existe d autres composants du système de freinage à commande électronique :! Les électrovalves ABS! Les capteurs de vitesse de roue! Les capteurs d usure des garnitures de frein! L électrovalve ASR pour les véhicules 6x2 et 6x2/4 déconnectent de manière pneumatique l essieu supplémentaire à partir de l essieu directeur durant les cycles de commande de l ASR. Références des pièces (pour les composants intégrés dans Actros) Module central (tout type de véhicule jusqu à 07/97) (semi-remorques à partir de 08/97) (tout autre véhicule à partir de 08/97) Robinet à pied EBS Valve relais proportionnelle (véhicules 8x4) (tout autre véhicule à partir de 08/97) Valve de sécurité Modulateur d essieu (véhicules 4x2 jusqu à 07/97) (véhicules 6x2, 6x4, 6x2/4 et 8x4 jusqu à 07/97) (véhicules 4x2 jusqu à 08/97) (véhicules 6x2, 6x4, 6x2/4 et 8x4 à partir de 08/97) Valve de commande de remorque Electrovalve ABS

18 EBS Description d un système 4S/4M Fonction de la partie électropneumatique du système La partie électro-pneumatique du système tracteur et de ses signaux fonctionne grâce aux éléments suivants :! Robinet à pied EBS Deux capteurs de déplacement indiquent la valeur de consigne qui est transmise après modulation de l impulsion en durée, on utilise deux interrupteurs pour confirmer la valeur de consigne.! Module central Pour établir la valeur de consigne pour les essieux et la commande du système! Valve relais proportionnelle Pour commander la pression pour l essieu avant! Electrovalves ABS Pour les cycles rapides de contrôle de pression ABS sur les freins de roue de chaque coté de l essieu avant.! Valve de sécurité Pour maintenir la pression de sécurité de l essieu arrière! Modulateur d essieu avec une unité de commande intégrée Pour commander la pression des freins de chaque coté du ou des essieux arrières. L EBS peut être activé soit par le biais du commutateur à commande électrique (CI 15) ou en mettant sous tension le robinet à pied EBS et son interrupteur de frein intégré. La course mesurée de la pédale de frein est interprétée comme le ralentissement de consigne et convertie par le module central, prenant en compte un certain nombre de critères dans les pressions de consigne des essieux avant et arrière. La valeur de consigne pour le modulateur d essieu est transmise par le module central par l intermédiaire d un bus système. Le modulateur d essieu lit et contrôle les pressions des freins de roue de chaque coté de l essieu arrière. La pression des freins de l essieu avant est commandée par le module central par l intermédiaire d une valve relais proportionnelle combinée au capteur de pression intégré. Les vitesses de roue sont lues par les capteurs provenant du système ABS et sont utilisées, entre autres, comme valeur d entrée pour la commande de pression et les algorithmes de régulation et pour les fonctions ABS et ASR. Afin de réaliser le contrôle de l usure des garnitures, les capteurs lisent le degré d usure des garnitures dans les freins de roue individuels. Les signaux de capteurs provenant de l essieu avant sont collectés par le module central, et les signaux provenant de l essieu arrière par le modulateur d essieu. Dans les véhicules à suspension pneumatique, un capteur lit la pression qui est utilisée comme valeur de la charge du véhicule. Le traitement des signaux et la surveillance des défauts pour l essieu arrière sont couverts par le modulateur d essieu, permettant aux valeurs du capteur d être disponibles pour le module central via le bus de données. Fonction de sécurité pneumatique Les circuits des essieux avant et arrière suivent différentes procédures d urgence. Les circuits de l essieu avant utilisent le principe de sécurité supplémentaire alors que le circuit de l essieu arrière est équipé d une sécurité qui peut être mise sous tension par l intermédiaire d une électrovalve. Sécurité supplémentaire sur l essieu avant Le circuit d urgence de l essieu avant à fonctionnement pneumatique utilise pour agir sur les cylindres de frein de l essieu avant :! un robinet à pied EBS avec deux circuits pneumatiques (sur les essieux avant et arrière) et! une valve relais proportionnelle une valve relais avec pilotage par le circuit pneumatique de l essieu avant et l électrovalve proportionnelle. Lorsque le robinet à pied EBS est actionné, la pression est modulée au moyen de la valve proportionnelle. En parallèle, la valve relais proportionnelle reçoit une pression de commande différée qui dépend de la course du capteur intégré dans le robinet à pied EBS.Cette pression de commande s ajoute à la pression de freinage électro- 18

19 Description d un système 4S/4M EBS pneumatique. La pression de consigne est la corrolaire des deux pressions; son ajustement s obtient par la valve proportionnelle. En cas de défaillance du circuit électro-pneumatique, la pression de sécurité est modulée. Etant donné qu il est nécessaire d interdire que la pression de freinage de sécurité s exerce sur l essieu avant au détriment de la pression de freinage à modulation électro-pneumatique, la valeur de consigne électrique est prioritaire par rapport à la pression de commande de l essieu avant à régulation pneumatique du capteur de course du robinet à pied EBS La fonction de la partie purement pneumatique de la valve de commande de la remorque est identique à celui d un robinet de commande de remorque classique (Alimentation du port 42 par le circuit 1, sauvegarde de démarrage, commande de pression à travers le système de frein de stationnement). Le port de commande pneumatique est alimenté par le port de sécurité du transmetteur de signal de freinage pour l essieu arrière et ne permettra à aucune pression de passer jusqu à ce que le rapport tombe sous la barre des p électropn. /p 42 = 0,5. Si ce rapport est inférieur, c est la pression de commande de sécurité qui est régulée. Sécurité de l essieu arrière La sécurité pneumatique sur l essieu arrière utilise les composants suivants pour agir sur les cylindres de frein de l essieu arrière :! Robinet à pied EBS avec deux circuits pneumatiques (sur essieux avant et arrière)! Valve de sécurité avec une électrovalve à 2/2 voies, une valve à 3/2 voies et une valve relais! Doubles valves d arrêt intégrées dans le modulateur d essieu pour l essieu arrière Avec un fonctionnement correct de l EBS, c est à dire lorsque la commande électronique est possible sur l essieu arrière, la valve à 3/2 voies est amenée en position supprimer la sécurité par la sortie de l électronique sur la roue arrière gauche. Fonction de la commande de la remorque La commande de la remorque s effectue par d une valve de commande de remorque à double circuit électro-pneumatique (un circuit étant électropneumatique, l autre purement pneumatique). Elle est mise sous tension par le module central. Une valve proportionnelle et un capteur de pression permettent une commande électro-pneumatique de la pression de freinage de la remorque. 19

20 EBS Description d un système 4S/4M Circuits électriques et électroniques Le système de freinage à commande électronique est alimenté par deux lignes sans fusible. Terminal 30a Alimentation sous tension pour le premier circuit du robinet à pied EBS, la valve relais proportionnelle, le robinet de commande de remorque et les électrovalves ABS Terminal 30b Alimentation sous tension pour le second circuit du robinet à pied EBS, le modulateur d essieu et la valve de sécurité. Pour communiquer avec les autres systèmes du véhicule (la transmission, le moteur, le ralentisseur), le module central possède une interface bus. Le modulateur d essieu, les électrovalves ABS, la valve relais proportionnelle pour l essieu avant et la valve de commande de remorque peuvent être coupés séparément par l intermédiaire d un interrupteur protégé des courts-circuits intégré dans le module central. Les capteurs de pression non intégrés et d usure sont mis à la masse dans le module central et dans le modulateur d essieu. La connexion à la masse du véhicule n est pas permise. Les capteurs du module central sont mis à la masse à un point neutre à proximité du module central (I<=1 m). Un autre point neutre (I<=1 m) est utilisé comme point de connexion pour la masse (valve de sécurité, robinet à pied EBS, modulateur d essieu). Les câbles de masse des valves ABS reviennent au module central où ils peuvent être séparés au moyen d un interrupteur électronique en cas de défaillance. La connexion entre le module central et le modulateur d essieu s effectue par le biais d un bus CAN séparé du système spécifié. Pour la mise sous tension et l échange de données avec les systèmes de freinage électriques dans les remorques, le module central possède une interface de données certifiée ISO Le système de la remorque ne reçoit pas son alimentation en énergie à partir du module central. Les données stockées dans la seconde partie de l ISO sont traitées par le module central selon leur importance relative et leur fonction, et sont échangées pour la communication avec les autres utilisateurs de bus selon le cahier des charges relatif au bus réalisé par le fabricant du véhicule. Le robinet à pied EBS comprend deux circuits électriques séparés. Par le biais de deux interrupteurs, le processus de mise sous tension est reconnu. Ces interrupteurs réalisent les fonctions suivantes :! Perception de la demande de freinage! Mise sous tension de l EBS (lorsque que l interrupteur moteur est sur la position arrêt ) 20

21 Description d un système 4S/4M EBS! Si non sous tension, les valeurs d offset des capteurs de la valeur de consigne sont calibrées et surveillées. Les capteurs de distance sans contact indiquent au module central la valeur électrique de consigne de freinage sous la forme de signaux avec des impulsions en durée modulées. Les deux signaux provenant du transmetteur électrique de secours sont évalués de manière égale. Les pressions des freins de l essieu avant et aux têtes d accouplement sont commandées au moyen de valves relais proportionnelles avec courant régulé. Les capteurs de pression sous tension sont intégrés dans les modules de valves. Les valeurs réelles sont transmises sous la forme de signaux analogiques. La lecture de la charge de l essieu n est plus nécessaire. Le différentiel de patinage qui se modifie avec la charge du véhicule est collecté par les capteurs de vitesse de roue et évalués par le module central qui active également les valves proportionnelle. Le module central peut afficher l état du système par le biais d un voyant d informations EBS jaune et d un voyant d alerte rouge. Un voyant supplémentaire jaune indique que l ASR est en marche. Les fonctions et les couleurs peuvent, cependant, varier selon les différents fabricants de véhicules. Mercedes-Benz, par exemple, utilise un affichage sur le tableau de bord indiquant l état du système. Pour le contrôle de l usure des garnitures de frein, des potentiomètres (ou, servant d alternatives dans le cas de freins à tambour, des interrupteurs limiteurs), doivent être fournis pour entrer dans le module central à partir de l essieu avant. Les capteurs d usure des garnitures de l essieu arrière fournissent leur information au modulateur d essieu, les lectures sont transmises vers le module central via le bus du système. Pour les essieux individuels, les capteurs sont alimentés séparément avec une protection aux courts-circuits de 5 volts. Fonctions de commande Commande de ralentissement La commande de ralentissement est utilisée pour ajuster le niveau de pression des freins pour atteindre le ralentissement souhaité par le conducteur (défini en tant que Z et exprimé en %). Pour un même mouvement de la pédale, le véhicule est toujours ralenti de la même façon, sans tenir compte de la charge transportée à ce moment. Pour que le conducteur perçoive de manière subjective toute détérioration provoquée par un changement du coefficient de friction d un frein de roue (par exemple ralentissement en montée), la commande de ralentissement terminera tout processus d adaptation dès qu une valeur maximale donnée a été atteinte. Sont également inclus dans la commande de ralentissement une adaptation à l hystérésis des freins. Chaque fois que le frein est libéré, les étapes de libération sont choisies de telle manière que la force de freinage soit ajustée immédiatement. Cette fonction permet la libération le plus tôt possible du frein, c est à dire une sensation identique à la conduite d un véhicule de tourisme. Répartition de la force de freinage La répartition des forces de freinage entre les essieux avant et arrière dépend, entre autres, de la comparaison des valeurs réelles et de consigne pour le ralentissement du véhicule au sein du programme pour le traitement de la commande de ralentissement. Les variables motrices sont les vitesses de roue collectées par les capteurs de vitesse. L évaluation des lectures à partir des capteurs de vitesse de roue montre la différence dans le patinage des essieux avant et arrière, c est à dire la commande du différentiel de patinage. Avec la meilleure répartition de forces de freinage possible, il n y a idéalement pas de différentiel entre les essieux du véhicule tracteur. La pression sur les essieux avant et arrière est commandée de telle manière que le différentiel tourne autour de zéro. Commande de l usure des garnitures de frein Dans un procédé de freinage non essentiel, la répartition de la force de freinage est ajustée selon les signaux d usure reçus, c est à dire la variation perçue de l usure des garnitures. La pression sur les freins de roue montrant plus d usure est légèrement réduite, la pression sur les freins de roue montrant moins d usure est augmentée de manière correspondante, assurant ainsi que le ralentissement total requis par le conducteur ne change pas. Commande de la remorque La commande de la remorque est réalisée à la fois électriquement par l interface du véhicule (ISO 11992) et pneumatiquement par la valve de commande de remorque. Pour des raisons d économies, aucun 21

22 EBS Description d un système 4S/4M capteur n est fourni pour les forces de couplage. La décélération du moteur se trouve initialement au milieu de la bande de freinage EC. Si la décélération de la remorque est également dans le milieu de la bande, il n y a pas de force de couplage. Si la remorque dévie de la position moyenne, l UCE du véhicule moteur le percevra au moyen du programme de la commande de ralentissement et ajustera la pression de freinage de la remorque en conséquence.tout seuil de réponse supérieur des freins de la remorque sera compensé par une entrée correspondante. La pression appliquée dans le circuit de commande de la remorque (jaune) sera d approximativement 2 bars lors du début du freinage. La plupart des problèmes connue à ce jour sont résolus à l aide de cette approche. WABCO a pris une approche instrumentale dans la normalisation de l interface électrique véhicule/ remorque (ISO 11992). L EBS intègre les fonctions testées dans le temps suivantes : Commande anti-patinage (ASR) Identique à la fonction anti-blocage ABS, l électronique percevra si les roues motrices sont dans la gamme stable de la courbe de patinage µ lors de l accélération du véhicule. Si les roues indiquent une tendance au patinage, le bus CAN et le système de commande moteur ajusteront la performance du moteur et/ou freineront les roues de l essieu moteur par le biais du modulateur d essieu. Quand la commande ASR est activé le voyant de contrôle s allume. Les fonctions d assistance Créer la valeur nominale de freinage (valeur de consigne) La course de la pédale de frein collectée par les capteurs dans le robinet à pied EBS est transmise et traitée par le module central. A cet effet, la course est convertie en ralentissement nominal comme décrit par la courbe de caractéristiques ci-dessous. Fonction anti-blocage (ABS) La commande logique sait, à partir du comportement de vitesse des roues, si une ou plusieurs roues indiquent une tendance au blocage et décide alors si la pression respective des freins doit être réduite, maintenue ou augmentée. Les roues de l essieu arrière sont commandées en analogie avec ce concept dans leur fourchette optimale (commande individuelle : IR). Sur les véhicules de 3 ou 4 essieux qui utilisent des systèmes 4S/4M, les roues non captées sont également commandées de manière latérale. Sur les routes avec des différences extrêmes de coefficients d adhérence (bord de route et bas côté), les véhicules sont très difficiles à maîtriser, voire pas du tout, lorsque l ABS fonctionne du fait des différences de montée en pression de freinage (incidence des virages). Pour cette raison, la pression des freins de l essieu avant n est pas commandée de manière indépendante, permettant au conducteur de tourner le volant (commande individuelle modifiée : MIR). S il existe une tendance des roues motrices à se bloquer sur une surface à faible adhérence alors que le troisième frein est en cours d utilisation, provoquant ainsi l instabilité potentielle du véhicule, le bus CAN du véhicule coupera l ABS et le troisième frein, assurant ainsi le maintien de la stabilité. Commande de pression sur les essieux avant et arrière et commande électro-pneumatique de la remorque Les pressions de consigne calculées à partir de la valeur nominale de freinage en utilisant des algorithmes de commande prioritaires sont commandées : électrovalves aux essieux avant et arrière et à la commande de remorque. Pour améliorer les propriétés de commande de pression, le flux magnétique est commandé au sein des électrovalves. Capteurs de vitesse et coordination des pneus La lecture des vitesses de roue est identique à la procédure du système ABS. La coordination automatique des pneus compense toute différence dans la taille nominale des pneus et ainsi les circonférences de roulement parmi les essieux. Si des paires de pneus inadmissibles sont utilisées, cela sera détecté comme défaut. Si la taille des pneus est modifiée, cela nécessite un nouveau réglage des paramètres. 22

23 Détection des défauts EBS Les mesures de détection des défauts sont utilisées pour éviter les effets de défaillance du système et/ ou pour alerter le conducteur de toute défaillance fonctionnelle. Les principes de détection sont en partie identiques à ceux d un système ABS classique (contrôle des électrovalves ABS, capteurs de vitesse, équipement informatique). Une grande part des activités de surveillance cependant traite de zones opérationnelles spécifiques de l EBS (systèmes de capteurs EBS, alimentation de l EBS, valeur de pression des freins, transmission de données via un bus CAN). En plus des signaux de capteurs de vitesse, l EBS évalue de nombreux autres signaux de capteurs, et vérifie leurs précisions. Systèmes de capteurs de valeur nominale (capteurs et interrupteurs) Le robinet à pied EBS fournit deux signaux de capteurs et deux signaux d interrupteurs. Les signaux de capteur (modulés pour l impulsion en durée) sont vérifiés pour leur conformité dans la plage autorisée et pour les écarts mutuels. On vérifie le bon état des signaux d interrupteurs (numériques). Capteurs de pression des freins (essieux avant et arrière, valve de commande de remorque) Les signaux (analogiques) des capteurs de pression dans les circuits de commande de pression sont vérifiés pour leur conformité autorisée. Veuillez noter que le câblage des deux capteurs de pression de l essieu arrière n est pas accessible par l extérieur cela fait partie du câblage interne du modulateur d essieu. Capteurs d usure (essieux avant et arrière) Les signaux (numériques) des capteurs d usure sont vérifiés pour leur conformité de la plage autorisée. L EBS contrôle la mise sous tension des électrovalves dédiées à l EBS. Valve relais proportionnelle de l essieu avant/ valve de commande de remorque Les aimants permanentes (pression proportionnelle au flux magnétique) de la valve relais proportionnelle de l essieu avant et valve de commande de remorque sont contrôlés pour leur bon état de mise sous tension. Electrovalves internes et externes pour le modulateur d essieu arrière Les entrées/sorties des électrovalves de l essieu arrière sont situées à l intérieur du modulateur d essieu. Le bobinage n est pas accessible. L EBS contrôle la pression des freins. Les deux pressions générées par la commande électronique et la pression pneumatique redondante sont contrôlées. Pression des freins de l essieu avant insuffisante/ pression de la valve de commande de remorque insuffisante Des vérifications sont effectuées pour établir s il existe une pression de frein minimum (au niveau de l essieu avant ou de la valve de commande de remorque) pour une certaine énergie (courant). Ecart de pression de l essieu arrière excessive (bord de route et bas côté) Durant l opération normale de freinage (sans commande ABS ou ASR), les lectures de pression des freins doivent être pratiquement identiques de chaque coté de l essieu arrière. Si la pression des freins dépasse une certaine plage de tolérance, le système identifiera un défaut. Défaut de la redondance de l essieu arrière Dans certaines situations (véhicule en stationnement, frein de stationnement actionné), la commande des freins sur les essieux avant et arrière sera empêché. Si le conducteur appuie sur la pédale de frein, les essieux avant et arrière seront freinés au moyen de la redondance pneumatique. Si la pression des freins de l essieu avant dépasse une certaine valeur, une pression minimale doit également être présente sur l essieu arrière. Si tel n est pas le cas, le système détectera robinet à pied EBS. Redondance de l essieu arrière ne peut être empêchée Le débit de pression pneumatique de redondance sur l essieu arrière est généralement empêché par la valve de redondance. Si, du fait d une erreur, cela ne peut plus être empêché, il peut ne plus être possible de réduire la pression des freins de l essieu arrière lors du fonctionnement de l ABS (car la pression de redondance de l essieu arrière qui n est pas soumise à l ABS atteindra les cylindres de frein de l essieu arrière). Dans ce cas, un défaut sera détectée. 23

24 EBS Détection des défauts/opérations d urgence L EBS gère la transmission des données! entre le module central ABS et le modulateur d essieu (bus du système)! entre l EBS et les autres systèmes de commande (bus du véhicule)! entre le véhicule tracteur et sa remorque freinée de manière électronique. Opérations d urgence Une fois un défaut détectée, certains secteurs fonctionnels de l EBS seront mis hors tension. Les fonctions qui ne sont pas affectées par le défaut seront maintenues. Pour l exploitation de l EBS en mode dégradé, le terme opérations d urgence est généralement utilisé. Les fonctions suivantes peuvent être désactivées dans le cas d un défaut : Si aucune communication n est possible, ou si la communication est soudainement interrompue, un défaut sera détectée. Exploitation sans fonction ABS La fonction ABS peut être désactivée sur une roue individuelle, un essieu ou pour l ensemble du véhicule. (Causes possibles : signal de capteur de vitesse défectueux, défaut d une électrovalve ABS ). Exploitation sans fonction ASR La commande patinage peut être mise hors tension soit partiellement, soit totalement. Si le système est complètement coupé cela signifie que les deux commandes de freinage et moteur sont coupées. La mise hors tension partielle signifie que seule la commande de freinage a été coupée. (Causes possibles : signal de capteur de vitesse défectueux ). Opération de commande de pression/ commande de pression auxiliaire La commande de pression des freins nécessitera généralement le signal du capteur de pression des freins. Si ce signal n est plus disponible, il est possible de créer une pression de frein de manière électrique en utilisant certaines valeurs auxiliaires. C est ce que nous appelons opération de commande de pression ou commande de pression auxiliaire. La précision de la pression créée est, néanmoins, limitée comparativement à la bonne commande de pression. (Causes possibles : échec du signal de capteur de pression ). Opération de redondance Si la commande n est plus possible, l essieu en question est freiné au moyen de la pression pneumatique de redondance. (Causes possibles : câblage solénoïde défectueux ). 24

25 Essais de l EBS EBS Lors des essais de l EBS, les caractéristiques spécifiques suivantes doivent être prises en considération :! Essai de la valve de sécurité Lorsque le véhicule est en stationnement, avec le frein de stationnement et la pédale de frein actionné, le modulateur d essieu est coupé, cela permet la vérification de la valve de sécurité en utilisant un manomêtre reliée au cylindre de frein de l essieu arrière. Le défaut du circuit électronique est alors simulé. Dans ce cas la pression doit correspondre approximativement à la moitié de la pression d alimentation.! Niveau maximum de pression Lorsque les freins sont actionnés >80 %, la pression doit atteindre son maximum sur les essieux avant et arrière et à la tête d accouplement (jaune).! Essai au banc à rouleaux Pour tester un véhicule possédant un système de freinage à commande électronique de type Actros sur un banc à rouleaux, il faut répondre aux critères suivants : Les roues sur un essieu sont inertes, les autres tournent à une vitesse < 12 km/h pendant au moins 20 secondes Ou Le véhicule est en stationnement, le frein de stationnement est libéré, la pédale de frein est activée pendant plus de 5 secondes après que l allumage a été activé. A ce moment là, les pressions de freinage EBS maximales peuvent être mesurées. Le système est en bon état de fonctionnement.! Pression d entrée En actionnant la pédale de frein (interrupteur feux de stop actif) la pression brève d entrée, d environ 2 bars, peut être vérifiée au niveau de la tête d accouplement (jaune) au moyen d un manomêtre En même temps, les valeurs des manocontacts des freins sur le véhicule peuvent être relevées. 25

26 EBS Exploitation et réglages Tableau de bord (type Actros) Position 1 : affichage, plage rouge Position 2 : affichage, plage verte Position 3 : touches de fonctionnement pour diagnostic du véhicule Bouton SYSTEM Ce bouton peut être utilisé pour afficher des informations sur la température extérieure, les données opérationnelles, d entretien ou de diagnostic : Une pression sur la touche : informations opérationnelles Deux pressions sur la touche : mode entretien Trois pressions sur la touche : mode diagnostic pour le premier système électronique Plusieurs pressions répétitives : mode diagnostic pour les systèmes électroniques supplémentaires. Bouton QUIT Ce bouton peut être utilisé pour :! supprimer l affichage de la catégorie défaut 0 (défaut mineur)! supprimer l affichage des informations dans la plage verte! quitter le mode diagnostic L affichage consiste en une plage rouge et une plage verte. La plage verte indique les informations opérationnelles et de commande, et la température extérieure. La plage d affichage rouge est utilisée pour afficher les alertes et les défauts. Tout défaut du système électronique apparaît dans la plage rouge de l affichage sous la forme d un code défaut qui est alors stocké et attribué à un groupe de défauts. Au même moment, le signal sonore d alarme se met en marche. Bouton RESTE + QUIT Ces boutons peuvent être utilisés pour :! effacer tout défaut stocké à partir de la mémoire de défauts (par un personnel de l atelier dûment autorisé) Bouton INFO Ce bouton est utilisé pour demander des informations supplémentaires dans le système électronique choisi, tel que les données sur une opération, un entretien ou un diagnostic et l emplacement d un défaut. 26

27 Description du code défaut EBS Type Actros L affichage de l état du système et les dispositifs d alerte pour le conducteur en cas de défaut sont réalisés par l intermédiaire d un bus CAN et de la matrice d affichage décrite ci-dessous. Les exigences de diagnostic, pour autant que soit possible une reconnaissance de toutes les erreurs pour une localisation facilitée des défauts par le service entretien, ont été prises en compte dans le concept de sécurité. Si le système détecte un défaut, celui-ci est stocké dans le module central. Ceci s applique également à toute erreur trouvée dans les modulateurs d essieu. Le module central emmagasine jusqu à 16 erreurs de système dans le but d un diagnostic. Toute erreur apparaissant dans l affichage vert (2) n existe de manière courante que s il est précédé de la lettre a. Toute erreur perçue sera stockée dans la mémoire d erreur correspondante de l ECU. Les défauts peuvent être supprimés uniquement lorsque le véhicule est en stationnement. Pour les essais, il faut les éléments suivants :! une pression d alimentation correcte! une tension d alimentation de 24 volts. Type du défaut Chemin du défaut Signification du défaut 1 er exemple : = défaut d importance intermédiaire 10 = unité de commande 02 = sous-tension Diagnostic embarqué Si l affichage rouge par exemple indique l abréviation EPB avec un code défaut (voir figure ci-dessous), le système de freinage électro-pneumatique est défectueux. Le premier chiffre sous les lettres EPB indique la signification du défaut. Actros permet des notations de 0,1 et 2. 0 : défaut mineur = l affichage peut être supprimé (en utilisant la touche QUIT) 1 : défaut intermédiaire = ne peut être supprimé 2 : défaut majeur = ne peut être supprimé Les deux chiffres suivants indiquent le chemin de l erreur et les deux derniers chiffres offrent des informations sur le type d erreur ou de défaut. Au cas où plusieurs erreurs ou défauts existeraient à un moment donné, seul le défaut ayant la plus grande signification sera affiché et sa signification peut, dans les cas individuels, passer de 1 à 2. Si cela se produit et qu une erreur s affiche avec un premier chiffre de 2, on peut la retrouver sous le chiffre 1. La photographie nous montre l affichage rouge représentant un défaut existant actuellement. 2 e exemple : = défaut d importance intermédiaire 22 = valve de redondance 03 = ligne d alimentation déconnectée Diagnostic externe L instrument d affichage est également utilisé pour les diagnostics comme un intermédiaire entre les unités de commande et l équipement d essai externe tel que le contrôleur de diagnostic ou le diagnostic sur PC. Après le réglage de la connexion, l affichage rouge (1) ne montre que le premier chiffre, c est à dire la signification de l erreur. Lorsque le diagnostic externe est utilisé, les boutons SYSTEM, INFO et RESET sont mis hors tension. 27

28 EBS Diagnostic Contrôleur de diagnostic Le contrôleur de diagnostic est un ordinateur capable d échanger des données avec les unités de commande (qui sont des ordinateurs également). Dans ce contexte, les données signifieront :! messages d erreur stockés dans l ECU! commandes transmises à partir du contrôleur vers l ECU où elles déclenchent certaines procédures. III.2 Connexion du contrôleur de diagnostic Afin de pouvoir communiquer avec un ECU, il faut un programme spécial. Ce programme est stocké sur la carte de programme correspondante. La carte de programme et l ECU doivent être en concordance! L ensemble contrôleur de diagnostic ( ) comprend les éléments suivants :! Contrôleur de diagnostic ! Boîtier de transport Accessoires :! Carte de programme ! Câble de connexion (Actros) ! Câble de multimètre noir ! Câble de multimètre rouge ! Clavier Les ECU suivantes peuvent être testées :! ! ! De plus, d autres ECU peuvent être testées utilisant cette carte de programme. PIN Prise mâle Prise femelle PIN volts (rouge PIN 1 PIN 1 masse (brun) PIN 2 PIN 4 Ligne K (jaune) PIN 8 III.3 Fiche diagnostic La connexion du contrôleur de diagnostic à la prise diagnostic femelle du véhicule : Une extrémité du câble de connexion est connectée au contrôleur de diagnostic (II.2), l autre à la prise diagnostic femelle située dans le boîtier de commande (III.1) d Actros. III.1 : prise diagnostic femelle 28

29 Diagnostic EBS Description du programme 1 Diagnostic 1 Localisation du défaut 2 Mise sous tension 1Marche/arrêt ASR 2 Pression de sortie 1 Valve proportionnelle AV 2 Modulateur d essieu AR 3 Modulateur d essieu SUP 4 Valve de commande de remorque* 3 Programme d essai 1 Electrovalve AV gauche 2 Electrovalve AV droit 3 Modulateur d essieu AR* 4 Modulateur d essieu SUP* 5 Désactivation ARS essieu SUP* 4 Système de sécurité 1 Programme de sécurité AR 2 Caractéristiques de sécurité AV 3 Programme de sécurité de la valve de commande de remorque 5 Désactivation de l ABS remorque* 3 Valeurs de test et de mesures 1 Capteurs de vitesse 1 Capteur AV gauche 2 Capteur AV droit 3 Capteur AR gauche 4 Capteur AR droit 5 Capteur SUP gauche* 6 Capteur SUP droit* 2 Capteurs de pression 1 Capteur de pression AV 2 Capteur de pression AR 3 Capteur de pression SUP* 4 Capteur de pression de la valve de commande de remorque* 3 Capteurs d usure 4 Robinet à pied EBS 5 Positions interrupteur 1 Interrupteur de frein 2 Bouton ASR externe 3 Bouton ASR externe* 6 Tensions 4 Donnée de l unité de commande 1 Paramètres 1 affichage/changement ** 2 transmissions 1 ECU Contrôleur Diagnostic 2 Contrôleur Diagnostic ECU 2 Données WABCO 2 Mise en marche* 3 Multimètre 1 Tension continue 2 Tension alternative 3 Résistance 4 Options 1 Textes d aide 2 Variantes 3 ECU pour essais 5 Fonctions spéciales * uniquement si installé sur le véhicule ** disponible uniquement après avoir saisi le Numéro de PIN AV = essieu avant AR = essieu arrière SUP = essieu supplémentaire 29

30 EBS Diagnostic Utiliser le contrôleur de diagnostic Description des éléments du menu pour la carte de programme Diagnostic 1.1 Localisation du défaut Tout d abord la mémoire du défaut de l ECU est lue et les défauts sont triés au fur et à mesure qu ils s affichent. L utilisateur a alors le choix de soit réparer le défaut, soit de voir afficher le prochain défaut. Une fois tous les défauts affichés, la mémoire des défauts peut être vidée. Durant la phase d effaçage, le diagnostic est suspendu brièvement (pour donner à l ECU la possibilité de détecter encore une fois tout défaut et de les stocker dans la mémoire). Ensuite, les défauts sont lus une nouvelle fois et les conclusions indiquées. 1.2 Activation L activation est utilisée pour activer certains composants du système EBS pour vérifier s ils sont en bon état de fonctionnement. Dans ce but, divers programmes d essais sont exécutés pour des groupes fonctionnels individuels. Ces programmes devant également être exploités alors que le véhicule est sur le banc à rouleaux, la fonction ASR est mise hors tension lorsque les essais pour l essieu arrière/ l essieu supplémentaire avec capteurs sont choisis afin d empêcher que cet essieu soit freiné. Seuls les modules sont offerts au choix, les paramètres de l unité de commande indiquant qu ils ont été installés sur le véhicule. Pour plus de détails sur les procédures d essai, veuillez vous référer aux instructions d utilisation de la carte de programme Marche/arrêt de l ASR La fonction ASR s active ou se désactive manuellement. De plus, l état actuel de l ASR (marche/arrêt) apparaît à l affichage Pression de sortie Les divers essieux (AV, AR, SUP, valve de commande de remorque) peuvent avoir une pression de 2 bars de manière individuelle (si le code PIN a été entré, on peut librement le choisir). Lorsque le programme d essais a été initialisé, la pression collectée par les divers capteurs de pression avant et après est affichée. La première lecture (lecture de pression 1) doit être de 0 bar puisque cette lecture est prise à la pression atmosphérique. La seconde lecture (lecture de pression 2) doit être environ de 2 bars ou la pression de freinage présélectionnée (après avoir saisi le code PIN). Il est possible, à l aide de ces programmes, de vérifier que les diverses valves de commande, combinées aux capteurs de pression, fonctionnent correctement. De plus, toute fuite majeure au sein du système pneumatique sera détectée. Veuillez noter que pour s assurer que le véhicule ne peut sortir du banc lors de l essai, l essieu arrière est toujours freiné durant l essai de l essieu avant et lorsque l essieu arrière/l essieu supplémentaire est testé, l essieu avant est freiné de la même manière. Dans tous les programmes d essais, une pression de freinage maximale de 2 bars est possible sur les essieux. Si le code PIN a été saisi, une pression de freinage peut être librement choisie entre 1 et 10 bars Programme d essais Des programmes d essais spécifiques peuvent être utilisés pour s assurer que le câblage électropneumatique est correct et que les valves ABS de l essieu avant, les modulateurs d essieu pour l essieu arrière et l essieu supplémentaire et le relais d ABS pour l essieu supplémentaire fonctionnent correctement. Ici aussi l essieu qui n est pas testé est freiné pour éviter au véhicule de sortie du banc de roulement lorsque la force de freinage est excessive Système de sécurité Au cas où l unité de commande serait défaillante, il doit être possible d utiliser le système de sécurité pour le freinage pneumatique du véhicule. Pour vérifier que ce système fonctionne correctement, 3 programmes d essais sont disponibles vérifiant différentes parties du système. Il est conseillé de vérifier le système de sécurité chaque fois que le véhicule a été entretenu ou réparé! Mise hors tension de l ABS de la remorque Le relais de mise hors tension de l ABS pour la remorque est activé et désactivé une fois par seconde toutes les 10 secondes. Pour vérifier si cela fonctionne correctement, une prise de test correspondant avec un voyant doit être branchée dans la prise femelle de la remorque ou bien un voltmètre doit être connecté. 1.3 Valeurs d essais et de mesures Cette partie du programme peut être utilisée pour afficher les positions d interrupteur et les valeurs de mesure. Si un capteur n est pas disponible ou s il fournit un signal défectueux, le programme n indiquera pas la mauvaise mesure de valeur mais un nombre de tirets à la place. Cela indique toujours 30

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