EPREUVE PARTIE D

TITRE : Système Antiblocage des Roues

Temps de préparation : 2h15 Temps de présentation devant le jury : 10 mn Le dossier fourni comporte 12 pages dont 4 pages d'annexes : Annexes : " extrait d'un Devoir Surveillé… "

SSUUJJEETT DDEE TTIIPPEE NN°°88 - Analyser ce document en vue de dégager les points importants.

- Préparer un plan sur transparent. - Préparer votre exposé qui ne doit pas être une « séance de lecture » pour le jury. Conseils généraux pour la préparation de l'épreuve :

- lisez le dossier en entier dans un temps raisonnable. - réservez du temps pour préparer l'exposé devant le jury. - dégagez les points importants. - montrez, en vous aidant de votre propre culture, des idées personnelles sur le sujet.

Mise en situation

SOLUTION TECHNOLOGIQUE

Intégré ou additionnel, système anti-blocage de rouescommandé par calculateur électronique.

PROBLÈME POSÉ

Lors d'un freinage d'urgence, la force importante appliquée à la pédale de frein entraîne souvent unblocage des roues.

Un blocage des roues implique principalement :

>>> Une augmentation des distances de freinage (le plus souvent).

>>> La suppression de la dirigeabilité du véhicule.

>>> Une diminution de la stabilité du véhicule.

A.BA.BA.BA.BA.B.S.S.S.S.S.....SYSTÈMEANTIBLOCAGEDES ROUES

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Un glissement d'environ 20 % donne un boncompromis entre la stabilité et maniabilité

directionnelle et la force de freinage

ANALYSE

Le blocage des roues est consécutif à la perte d' ADHÉRENCE des roues.L' ADHÉRENCE d'un pneumatique sur la chaussée dépend principalement:

>>> de la qualité du pneumatique.>>> de la nature du revêtement de la route.

On parle de COEFFICIENT D'ADHÉRENCE.

Ex: � Béton sec 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� Verglas 0.10 pour un pneu neuf 0,10 pour un pneu usé

Le glissement est égal à : vitesse du véhicule - vitesse de la roue vitesse du véhicule

exemple : 130 - 110 130

x 100

x 100 = 15%

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Travail demandé :

� Colorier en vert le circuit hydraulique.� Colorier en rouge le circuit électrique.

DESCRIPTION DU SYSTÈME

Légende

1. Maître-cylindre - assistance2. Groupe hydraulique3. Calculateur4. Capteur de roues5. Voyant d'alerte test

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PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

Le rôle du système anti-blocage des roues consiste à «défreiner» une roue qui atteint ou se rapprochetrop de la zone de blocage.

Ceci est réalisé par l'intermédiaire d'un système qui permet de réguler la pression régnant dans lescylindres récepteurs de freins, afin que les roues restent dans une plage de glissement de l'ordre de 20%.

Ce système se compose d'une vanne électromagnétique 3 voies qui permet soit :

>>> de mettre en communication le maître cylindre et le cylindre récepteur (freinage normal).

>>> de couper cette communication, interdisant ainsi l'augmentation de pression dans le cylindrerécepteur.

>>> de mettre le cylindre récepteur en communication avec une pompe de refoulement, cecifaisant chuter la pression dans le cylindre récepteur, et «défreinant» la roue.

1. Capteur de vitesse et cible 4. Maître-cylindre2. Étriers de frein 5. Centrale électronique (calculateur)3. Groupe hydraulique 6. Lampe témoin

a) vanne électromagnétiqueb) pompe

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LE CAPTEUR DE VITESSE ET LA CIBLE

Le groupe hydraulique est composé de :

>>> vannes electromagnétiques 3 voies.>>> une pompe de refoulement.>>> un moteur électrique de pompe.>>> relais.>>> connecteurs électriques.>>> raccords de tuyauteries.

La tension et la fréquence du signalsont proportionnelles à la vitesse de laroue et au nombre de dents de la cible. Lecalculateur exploite la fréquence.

LE GROUPE HYDRAULIQIQUE

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LES VANNES ÉLECTROMAGNÉTIQUES DU GROUPE HYDRAULIQUE

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

Remarques:

Le liquide aspiré pendant la phase "réduction de la pression" est recueilli dans un accumulateurhydraulique (sphère), pour être ensuite réintroduit dans la canalisation venant du maître-cylindre.Sinon, pendant la régulation ABS, il y aurait un enfoncement de la pédale. Pour cette même raison,une vibration est ressentie au niveau de la pédale de frein pendant le fonctionnement.Le moteur électrique de pompe consomme plus de 50 A.L'ensemble de ces opérations se reproduit plusieurs fois par seconde.

Position"REPOS "

Le maître-cylindre est communique avecle cylindre récepteur d'étrier.L'A.B.S. ne fonctionne pas.

Position"MAINTIEN DE LA PRESSION"

La communication est coupée, un courantde 2 ampères traverse le bobinage et lepiston s'est déplacé pour fermer l'arrivéedu maître-cylindre.

Position"RÉDUCTION DE LA PRESSION"

Un courant de 5 ampères traverse lebobinage et déplace davantage le piston quiouvre le passage "cylindre récepteur -pompe de refoulement". La pompefonctionne et aspire du liquide pour fairechuter la pression.

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LE SLE SLE SLE SLE SYYYYYSSSSSTÈME ANTI-BLTÈME ANTI-BLTÈME ANTI-BLTÈME ANTI-BLTÈME ANTI-BLOCAGOCAGOCAGOCAGOCAGE DES ROUESE DES ROUESE DES ROUESE DES ROUESE DES ROUES

Professeur : Mr. ESPÉRAT R.PAGE 7 / 8

TECHNOLTECHNOLTECHNOLTECHNOLTECHNOLOGIE AOGIE AOGIE AOGIE AOGIE AUTUTUTUTUTOMOBILEOMOBILEOMOBILEOMOBILEOMOBILE FREINAGFREINAGFREINAGFREINAGFREINAGEEEEE

1. II reçoit des informations "vitesse" des 4 capteurs, du contacteur stop (pour faire la différenceentre glissement de freinage et un glissement de démarrage ou autre).

La tension d'alimentation doit être supérieure à lO volts.

2. II commande les vannes électromagnétiques, la pompe de refoulement et le voyant decontrôle.

Fonctionnement

Lorsque l'on met le contact, le calculateur est alimenté à travers un relais qui le protège d'une surtension(diode Zener) et fait un "auto-contrôle" de sa partie électronique.

Dés que le véhicule roule à une vitesse d'environ 6 km/h, le calculateur déclenche un cycle de contrôle"Bite" (built in test equipment) pour vérifier les capteurs et le groupe hydraulique (électrovannes etconnections):

il simule un cycle de régulation, actionne les vannes électromagnétiques, et la pompe derefoulement. Ce cycle de contrôle est très court (une fraction de seconde) et on peut entendre lefonctionnement du groupe hydraulique.

Il faut noter que le calculateur surveille en permanence pendant son fonctionnement, les éléments essentielsdu système. Il allume le voyant dans le cas d'une anomalie, en mettant le système anti-blocage des roueshors service.Dans ce cas nous disposons d'un système de freinage conventionnel.

LE CALCULATEUR ÉLECTRONIQUE

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SCHÉMA DE PRINCIPE DE LA RÉGULATION

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1. PRESENTATION DU SYSTEME. Un système ABS est un système qui permet le freinage d’un véhicule en évitant d’atteindre le blocage des roues pour conserver sa directibilité et sa stabilité, tout en maintenant une vitesse de glissement des roues sur le sol afin d'obtenir le ralentissement optimal.

2. COMPOSITION DU SYSTEME. Un système ABS est constitué (voir figure 1) :

- d'un certain nombre de capteurs de vitesse permettant de connaître les vitesses de rotation instantanées des roues et ainsi détecter les éventuels blocages.

- d'une pédale de frein reliée à un maître cylindre sur laquelle le conducteur appui pour donner sa consigne. Cette information de consigne est transformée en une pression hydraulique

- d'un calculateur électronique qui gère les informations des capteurs, signale au conducteur le déclenchement du système et commande un groupe hydraulique.

- d'un groupe hydraulique qui adapte la pression du fluide sortant du maître cylindre à l'ordre provenant du calculateur pour faire fonctionner les freins. Dans tous les cas, la pression du fluide en sortie du groupe hydraulique est inférieure ou égale à la pression en entrée.

- de 4 freins à disques. Un frein à disque est constitué d’un disque lié à la roue et d’un étrier qui freine le disque par pincement en déplaçant les cylindres de frein de roue.

Remarque importante : Le système étudié par la suite est constitué des éléments décrits précédemment à l’exception des disques de freins qui sont solidaires des roues du véhicule.

3. QUESTIONNAIRE. 3.1. Compléter l’actigramme de niveau A-0 relatif au système ABS sur le document réponse.

Vous indiquerez la valeur ajoutée par le système.

3.2. Etablir un diagramme FAST présentant les fonctions composantes du système, les éléments de structure qui réalise ces fonctions, ainsi que la nature de ces éléments (pré-actionneur, actionneur, effecteur, etc.).

3.3. Compléter l’actigramme de niveau A0 relatif au système ABS sur le document réponse.

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Figure 1

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DOCUMENT REPONSE

Freiner les roues du véhicule enévitant le blocage

Energie

ABS

Consigne conducteur Programme

Système ABS Freiner les roues du véhicule en évitant le blocage A-0

Valeur ajoutée par le système :

Diagramme FAST

Fonction principale Fonctions composantes Eléments destructure

Nature

Freiner les rouesdu véhicule enévitant le blocage

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