Statique. Assistance au freinage

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1 . Présentation 1- Mise en situation Assistance au freinage Constitution : Le système de freinage de la TWNGO est décrit ar la figure ci-dessous. Elle rerésente l imlantation sur le véicule des différents constituants. Roue REN MOTEUR Collecteur admission REPARTTEUR DE RENAGE MATRE CYLNDRE PEDALER reins à DSQUE (Avant) AMPLCATEUR DE RENAGE OU SERVOREN reins à TAMBOUR (Arrière) L action du conducteur sur la édale de frein est amlifiée ar le servofrein. Le servofrein fournit au maître-cylindre l effort ermettant de mettre sous ression le liquide de freinage. Cette énergie ydraulique est véiculée ar des canalisations jusqu aux freins situés à l intérieur des roues. Un réartiteur ermet de réguler au mieux le freinage sur les roues avant et sur les roues arrières. Sur certains véicules (à injection) une ome à vide, entraînée ar le moteur, fournit à l amlificateur l énergie nécessaire à son fonctionnement. Sur les véicules traditionnels à essence (cas de la TWNGO) on vient rélever la "déression" sur le collecteur d admission du moteur. onction globale 1/5 Assistance au freinage

2 Scéma bloc 2- Mise en marce nstrumentation de la station L'ensemble est instrumenté our ermettre de mesurer et analyser les grandeurs ysiques qui régissent son fonctionnement et en articulier celui de sa commande, dans des conditions voisines du réel. Un système de cargement solidaire de la édale ermet de simuler l action du conducteur sur celle-ci. Une ome à vide entraînée ar un moteur électrique joue le rôle du collecteur d admission. Comme sur le véicule la ression absolue eut varier entre 0,4bar et 1bar.. Etude tecnologique 1- dentification des éléments D arès le diagramme AST donné en annexe, Retrouver sur le système les différents sous systèmes listés en document réonse, uis indiquer leur osition ainsi que leur fonction. 2- dentification de l instrumentation de la station L instrumentation de la station est décrite ar la figure ci-dessous. Dresser dans un tableau la liste des cateurs mentionné sur la figure: rein à tambour STATON DE MESURE Pome à vide Cateur d'effort Cateur de ression associer à caque cateur le constituant réel, en l'identifiant sur la station uis réciser our cacun la grandeur ysique qu'il mesure. rein à disque Réartiteur Maitre cylindre Pédalier Amlificateur "Servofrein" 2/5 Assistance au freinage

3 . Comaraisons 1- Performances de l'amlification neumatique Mise en évidence de la nécessité du servofrein Mesure n 1: Le servofrein n est as actif (station sous tension mais ome à vide inactive). Régler le disositif de carge de façon à ce que la masse soit située à environ 200mm de la édale. A l aide d une clé dynamométrique mesurer le coule de freinage sur le frein à disque. Relever sa valeur. Mesure n 2: Le servofrein est actif (station sous tension et ome à vide active). Laisser le disositif de carge dans la osition récédente. Régler la "déression" à 0,2bars. A l aide d une clé dynamométrique, mesurer le coule de freinage sur le frein à disque. Relever sa valeur. Comarer ces valeurs. Conclure. Etude de l amlification neumatique seule : Mesure n 3: Le servofrein est actif (station sous tension et ome à vide active). Régler le disositif de carge de façon à ce que l effort sur la édale et la déression soient maxi. Lancer le logiciel associé à la station, il ermettra ultérieurement de visualiser les résultats de la mesure. Etablir la communication micro - station en validant successivement [Mesures] et [nitialiser]. Un message à l écran indique que la mesure est rête à démarrer. Auyer sur le bouton "Déart mesure" du tableau de bord. Ceci a our effet de lancer le cronomètre contrôlant la durée de mesure (10s) et d imorter les résultats de la station DAE vers le micro. Attendre que la mesure soit enregistrée. Mesure n 4: A effectuer dans les mêmes conditions que la mesure n 3, mais sans assistance. Attention, our ne as avoir d assistance il faut que les deux cambres du servofrein soient à la ression atmosérique (agir lusieurs fois sur la édale). Au moyen du logiciel, afficer la courbe rerésentant l effort à l entrée de l amlificateur et la ression de freinage (en sortie du maître cylindre) en fonction du tems. Pour cela : revenir à la age d accueil du logiciel ; sélectionner le bouton [Courbes] ; coisir le bouton [Abscisse], uis désigner l icône rerésentant le tems (ar défaut) ; coisir le bouton [Ordonnée], uis désigner successivement les icônes rerésentant l effort à l entrée de l amlificateur, uis la ression de freinage; cocer les cases qui corresondent aux deux mesures récédentes. sélectionner l otion [Tracer]. rocéder à une sortie imrimante en validant [mrimer]. Analyser ces courbes et réciser les valeurs des raorts récédentes. Comarer ces valeurs. Conclure. P3 et P4 3 4 our les deux mesures 3/5 Assistance au freinage

4 2- Mesure de l'amlification "Pour un confort de conduite correct, l'effort aliqué ar le conducteur, lors d'un freinage d'urgence, ne doit as excéder 200N our une course utile maximale de 40mm". Or arrêter ce véicule dans des conditions d'urgence nécessiterait un effort lus imortant s'il n'était as amlifié mécaniquement ar le édalier et assisté neumatiquement ar le servofrein "Mastervac". C'est sur cette artie du système de freinage que orte cette artie. Position de la modélisation La fonction globale du servofrein d'"amlifier l'effort donné au édalier" montré sur le scéma ci contre, eut être décomosé à l'aide du scéma bloc cidessous. Amlifier l'effort AMPLER e AMPLER s MECANQUEMENT PNEUMATQUEMENT s PEDALER SERVOREN " P ": effort aliqué ar le conducteur sur la édale de frein. " E ": effort aliqué ar la édale à la tige de commande du servofrein; " S ": effort aliqué ar la tige de sortie du servofrein sur le iston du maître cylindre. Le facteur de multilication de l'effort de cette artie du système de freinage sera K 1.K donné ar la relation: 2 S = P où et E 1 (multilication mécanique) P S 2 (multilication neumatique). E Calculs réliminaires: recerce de l'exression liant "" à "m" Sur la maquette il est délicat de mesurer directement l'action sur la édale "". Un disositif de simulation d'effort constitué d'une masse ouvant coulisser sur une réglette rend la maniulation lus simle. Système réel Câssis du véicule Système de simulation Câssis du véicule Masse d Suort de e Suort de e G J l m A artir d'une étude statique analytique, conduite en isolant la édale, exrimer "" en fonction de "m", "d", et "l". 4/5 Assistance au freinage

5 Recerce du coefficient k 1 Etude téorique: Câssis du véicule La édale est modélisée ar un levier articulé sur le câssis. Le oids est négligeable devant les autres actions qui lui sont aliquées. Suort de e Pédale de frein Trace lan tangent d J L'action du conducteur "" est suosée être un glisseur assant ar "J" (centre géométrique de la édale) et orté ar la erendiculaire au lan tangent en "J". La faible amlitude du mouvement de la édale ermet de suoser que: l'action "e" de la tige de commande du servofrein eut-être un glisseur dont la direction reste identique durant toute la course de la édale. la distance "" reste constante endant le mouvement de la édale. soler la édale de frein et trouver la relation entre "e", "", "d" et "". En déduire K 1. Suort de Maniulations: Considérons les trois configuration de cargement de la édale suivantes (sans assistance mais avec la station sous tension): aucun effort extérieur (osition A) carge minimale, la masse se trouve contre la édale (osition B) carge maximale, la masse se trouve à l extrémité du bras (osition C) Pour les différentes configurations, relever les valeurs de "e". En fonction des configuration, évaluer analytiquement "". e Calculer our caque configuration les valeurs de k 1 =. Comarer avec les résultats obtenus récédemment. Conclure. Recerce exérimentale de k 2 Station sous tension, régler la ression d'alimentation du servofrein à 0,6bar. Effectuer 6 mesures, en délaçant la masse de 80mm en 80mm environ. La remière sera faite our la osition corresondant à un effort d'entrée minimal. Pour cacune des ositions. Lancer le logiciel associé à la station (our visualiser ultérieurement les résultats). Etablir la communication micro-station en validant successivement [Mesures] et [nitialiser]. Un message à l écran indique que la mesure est rête à démarrer. Auyer sur le bouton "Déart mesure" du tableau de bord. Le cronomètre se lance (durée de mesure 10s) uis imorter les résultats de la station DAE vers le micro. Attendre que la mesure soit enregistrée. Afficer la courbe rerésentant l effort à l entrée de l amlificateur en fonction du tems et celle fournissant la ression de freinage P3 (en sortie du maître cylindre). Pour les six ositions de cargement, comléter un tableau donnant "e", "Ps" et en déduire les valeurs de "K 2 " (remarque: le diamètre du maître cylindre est égal à d=20mm). Syntèse Analyser et commenter les résultats obtenus our le coefficient "K", recercer les sources d'incertitudes sur les valeurs calculées ou mesurées. 5/5 Assistance au freinage