Schéma hydraulique
1 - Maître-cylindre de frein
2 - Amplificateur de force de freinage
3 - Frein de roue, avant
4 - Groupe hydraulique
5 - Frein de roue, arrière
6 - Régulateur de force de freinage
Constitution de l'unité hydraulique
1 - Maître-cylindre de frein
2 - Amplificateur de force de freinage
3 - Chambre d'amortissement des bruits
4 - Clapet anti-retour
5 - Pompe de refoulement double-circuit
6 - Chambre d'accumulation
7 - Electrovalve
8 - Ressort
9 - Orifice
10 - Frein de roue
11 - Régulateur de débit (soupape hydraulique)
12 - Orifice
13 - Tiroir de régulation
Description du fonctionnement de l'unité hydraulique
Freinage normal
Lors d'un freinage normal, jusqu'au début de régulation, l'électrovalve (7) est fermée sans courant, le régulateur de flux (11) se trouve en position de repos sous l'effet de la force du ressort (8).
Comme dans cette position du régulateur de flux (11) de grandes sections hydrauliques sont ouvertes, il y a à tout instant libre passage entre le maître-cylindre de frein (1) et le frein de roue (10), c'est-à-dire qu'aucun orifice d'étranglement n'agit (voir diagramme p-t, phase Diagramme p-t:
p | Pression |
t | Temps |
Phase 1 | Freinage normal |
Phase 2 | Perte de la pression |
Phase 3 | Montée en pression |
______ | Pression de maître-cylindre de frein |
--------- | Pression de frein de roue |
Phase 1 - Freinage normal
Phase de perte de pression
Si à l'occasion d'un freinage le danger de blocage est détecté sur une roue, l'électrovalve correspondante (7) s'ouvre, ce qui provoque une différence de pression à l'orifice d'étranglement (12).
Suite à cette différence de pression, le régulateur de débit (11) est déplacé contre la force du ressort (8). La liaison directe entre le maître-cylindre de frein (1) et le frein de roue (10) se trouve ainsi interrompue et une liaison entre le frein de roue (10) et la chambre d'accumulation (6) se trouve établie par la même occasion.
Le liquide de frein en excédent (15) peut ainsi s'échapper du frein de roue (10) au travers de l'orifice d'étranglement (9) dans la chambre d'accumulation (6). Il en résulte une perte de pression dans le frein de roue concerné (10) (voir diagramme p-t, phase 2).
En même temps que l'électrovalve (7) s'ouvre, la pompe de refoulement (5) se met en marche et refoule dans le maître-cylindre de frein (1) le liquide entreposé dans la chambre d'accumulation (6).
Aussi longtemps qu'il existe une différence de pression entre le maître-cylindre de frein (1) et le frein de roue (10), c'est-à-dire entre l'entrée et la sortie du régulateur de débit, celui-ci reste dans sa position de régulation et règle un débit volumétrique par la position du tiroir (13).
Ce débit volumétrique constant (16) (débit de régulation) s'établit parce que le régulateur de débit (11) se trouve en équilibre entre
a) la force qui résulte de la différence de pression et derrière l'orifice d'étranglement (12) et
b) la force du ressort.
Cette régulation est ainsi exclusivement déterminée par la force proportionnelle à la différence de pression à l'orifice (12) et par la force du ressort (8), de sorte qu'il n'existe aucune dépendance de la pression dans le maître-cylindre (1) ou de la pression dans le frein de roue (10).
Aussi longtemps que l'électrovalve (7) est ouverte, le débit de régulation est refoulé dans la chambre d'accumulation (6) et ensuite vers le maître-cylindre de frein / entrée régulateur de débit (tiroir de régulation (13)).
Phase 2 - Perte de pression
Phase de montée en pression
L'électrovalve (7) se ferme dès que le glissement à la roue repasse au-dessous de la valeur critique (plus de danger de blocage).
Le régulateur de débit (11) demeure dans sa position de régulation aussi longtemps que la différence de pression existe entre le maître-cylindre de frein (1) et le frein de roue (10), le débit volumique constant (16) (débit de régulation) s'écoule alors dans le frein de roue (10), il s'en suit une augmentation de pression dosée, adaptée au frein (voir diagramme p-t, phase 3).
La montée en pression se poursuit jusqu'à ce qu'un danger de blocage de la roue est à nouveau détecté et qu'une nouvelle perte de pression devient nécessaire.
Le régulateur de débit (11) ne revient dans sa position de repos que lorsqu'il n'y a plus aucune différence de pression entre le maître-cylindre de frein (1) et le frein de roue (10), c'est-à-dire lorsque la pression dans le frein de roue est devenue égale à la pression générée par le conducteur dans le maître-cylindre de frein (1). Comme il n'y a plus aucun débit volumique au travers de l'orifice (12) et donc qu'il n'existe plus de différence de pression à l'orifice (12), le ressort (8) repousse le régulateur de débit (11) dans sa position de repos.
La liaison directe entre le maître-cylindre de frein (1) et le frein de roue (10) se trouve rétablie (voir freinage normal).
Phase 3 - Montée en pression
Appareil de commande électronique
L'appareil de commande électronique se trouve derrière l'habillage dans la partie gauche basse de l'espace pour les pieds, encastré dans un boîtier en plastique.
La partie essentielle de l'appareil de commande électronique est constituée par les deux micro-ordinateurs qui traitent le même programme indépendamment l'un de l'autre. Grâce à cette exécution en double (redondance), un maximum de sécurité contre l'apparition de défaillances est obtenu. Les deux micro-ordinateurs reçoivent comme information d'entrée la plus importante les signaux des quatre capteurs de vitesse de rotation qui sont préparés dans un composant spécial (circuit intégré) à l'usage des micro-ordinateurs.
Les informations d'entrée sont ensuite recalculées en grandeurs d'accélération
- grandeurs de décélération
- grandeurs de glissement.
La logique installée dans les deux micro-ordinateurs décide quels organes de réglage (électrovalves, relais de moteur de pompe de refoulement et de soupape) doivent être commandés. Les ordres de commande sortant sont également transmis aux transistors de puissance par des composants spéciaux (circuits intégrés). En outre, les deux micro-ordinateurs disposent d'une logique de surveillance qui surveille en permanence le statut de tous les composants électriques.
Par ailleurs, un test de fonctionnement des capteurs de vitesse de rotation et des organes de réglage est effectué lors de la première marche après enclenchement de l'allumage dès que la vitesse de 7 km/h est atteinte.
En cas de défaillance, le dispositif est mis hors fonction et un code de panne renseigne sur l'origine de la panne. Comme déjà mentionné, le fonctionnement du système de freinage conventionnel n'en est pas affecté. La mise hors service de dispositif ABS est signalée par une lampe-témoin allumée. Les micro-ordinateurs possèdent une mémoire dont le contenu reste conservé même après débranchement de la batterie. Les codes de pannes enregistrés peuvent être relevés à l'aide de TECH 1.
Les tâches de l'appareil de commande peuvent être résumées comme suit:
- Mesure et filtrage des vitesses des roues
- Calcul des vitesses de référence
- Calcul du glissement et de la décélération de roue
- Détermination de valeurs de référence pour l'état momentané de régulation
- Surveillance des entrées et des sorties
- Exécution de tests de fonctionnement
- Affichage et sauvegarde de codes de panne
- Excitation de la lampe-témoin
- Sortie des pannes enregistrées (autodiagnostic)
Capteurs de vitesse de rotation
Les capteurs de vitesse de rotation se composent pour l'essentiel d'un noyau magnétique et d'une bobine. La pointe polaire est entourée d'un champ magnétique. Lors de la rotation de la roue, les dents de la roue d'impulsions se déplacent dans ce champ magnétique. Le flux magnétique est ainsi soumis à des variations et, de ce fait, une tension alternative est induite dans la bobine. La fréquence de la tension alternative est proportionnelle à la vitesse de rotation de la roue.
1 Capteur de vitesse de rotation avant
2 Capteur de vitesse de rotation arrière
Les générateurs d'impulsions possèdent 29 dents. Les générateurs d'impulsions de l'essieu avant se trouvent sur les cardans extérieurs des arbres de transmission. A l'essieu arrière, chaque moyeu de roue est équipé dans le tambour de frein d'un générateur d'impulsions en tôle estampée.
Les capteurs de vitesse de rotation de l'essieu avant sont fixés sur une console au porte-fusée et ne nécessitent aucun réglage. Si le montage est correct, il s'établit entre la pointe du capteur de vitesse de rotation et la dent du générateur d'impulsions un entrefer de 0,2 à 1,3 mm.
Les capteurs de vitesse de rotation de l'essieu arrière sont fixés à la plaque d'ancrage du frein à tambour. Le montage et le réglage sont décrits ci-après.
Les capteurs de vitesse de rotation sont reliés au faisceau de câbles par connexions de fiches.
Des attaches adéquates ont pour but de fixer les connexions fiches des capteurs de vitesse de rotation au longeron de châssis avant ainsi qu'au soubassement du véhicule.
Montage des capteurs de vitesse de rotation arrière
Le capteur de vitesse de rotation (3) doit être enfoncé jusqu'en butée sur le générateur d'impulsions (1) et être serré dans cette position au moyen de la vis (5).
En tournant ensuite le capteur de vitesse de rotation (3) jusqu'à encrantement dans l'accouplement (4), on le fait reculer d'une certaine distance de la plaque d'ancrage, ce qui établit un entrefer défini entre le générateur d'impulsions (1) et le capteur de vitesse de rotation(3).
1 - Générateur d'impulsions
2 - Entrefer
3 - Capteur de vitesse de rotation
4 - Accouplement
5 - Vis
Lampe-témoin ABS
La lampe-témoin ABS se trouve dans le boîtier des instruments et informe le conducteur d'anomalies survenues dans l'ABS.
Immédiatement après l'enclenchement de l'allumage, la lampe-témoin s'allume pendant env.4 secondes et s'éteint si le dispositif est intact.
La figure E 2484 montre la disposition de la lampe-témoin ABS dans le boîtier des instruments sur un véhicule avec compte-tours.
La figure E 2485 montre la disposition de la lampe-témoin ABS dans le boîtier des instruments sur un véhicule sans compte-tours.