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Freinage : petit, mais costaud

Publié le 12 juillet 2012
Par Clotilde Chenevoy
3 min de lecture
A Koblenz, le siège européen de R&D de TRW recherche sans cesse à révolutionner les systèmes de freinage. Le principal enjeu consiste à diminuer leur taille et leur poids, tout en améliorant les performances. Le défi est relevé, avec les systèmes IBS et IBS Multiplex !
L’IBS Multiplex permet un gain de place et de poids, et se trouve plus performant.
L’IBS Multiplex permet un gain de place et de poids, et se trouve plus performant.

Si la fonction freinage ne changera jamais – ralentir ou arrêter le véhicule –, le moyen pour y parvenir se trouve actuellement complètement remis en cause. Plus exactement, les équipes de TRW, basées au siège européen de R&D pour les systèmes de freinage, planchent sur une meilleure intégration des éléments.

Ainsi, Josef Knechtges, responsable recherche technique pour TRW, travaille depuis un an et demi sur l’IBS, l’Integrated Brake System. Littéralement, on peut traduire par “système de freinage intégré”. Dans les faits, l’objectif de cette technologie consiste à supprimer le “Vacuum”, communément appelé servo frein, qui, couplé au maître-cylindre, permet de multiplier l’effort exercé sur la pédale de frein, en utilisant une dépression. Cette force entraîne ensuite le pincement des plaquettes sur le disque. “Avec le développement de véhicules hybrides, les constructeurs ont besoin de nouveaux systèmes de freinage, explique Josef Knechtges. Industriellement, nous ne voulions pas développer une solution uniquement pour ce type de véhicule, qui reste une niche. Nous avons donc cherché un dispositif qui pourra s’appliquer aussi bien à une voiture hybride qu’à une voiture de tous les jours.”

Avec la nouvelle génération, la force du freinage sera gérée grâce à une électropompe. Ce système possède de nombreux avantages. Le premier concerne l’encombrement du dispositif, réduit par rapport à un ancien système, et qui entraîne également une baisse de son poids. Sachant que les constructeurs suivent une logique de réduction de consommation et de rejet de CO2, l’IBS prend de l’importance. Argument ultime, le système se révèle bien plus performant. Pour autant, comme pour toute nouvelle technologie, le coût de la pièce représente un blocage pour un déploiement massif. Ainsi, il faut trouver le juste prix, afin que les constructeurs choisissent ce système pour des véhicules de grande diffusion. L’augmentation de la production entraînant au final une baisse du coût unitaire.

L’avenir est dans le Multiplex

L’IBS représente pourtant “le passé” pour l’équipe de R&D de TRW, qui travaille déjà sur son évolution, l’IBS Multiplex, et ce, depuis deux ans. Aujourd’hui, l’équipementier a produit un premier prototype, et compte sortir deux autres essais avant de se lancer dans une mise en production pour 2015. Cette génération révolutionne complètement le dispositif de freinage, puisqu’un seul composant en remplace une dizaine (voir photo ci-dessus), venant chacun d’une usine différente. Et TRW, attaché au principe de remanufacturing, a déjà conçu un moyen pour réaliser de l’échange-réparation. En effet, cette solution possède un capteur, onéreux, qu’il sera possible de rénover.

L’IBS Multiplex intéresse pour le moment principalement les constructeurs allemands, Audi et BMW. Cette solution, associée à un capteur, permet une mise en pression beaucoup plus rapide du système de freinage, et donc un temps de réaction beaucoup plus court, améliorant la distance d’arrêt du véhicule en cas de freinage d’urgence par exemple. Précisément, TRW a mesuré qu’un véhicule doté d’un système classique, s’arrête, passant de 100 à 0 km/h, sur 43,58 mètres, alors que ce même véhicule équipé de l’IBS Multiplex stoppera en 34,42 mètres.

Et “le ressenti pour l’utilisateur ne changera pas, c’était l’une des conditions demandées par les constructeurs, précise Josef Knechtges. Le confort est aussi amélioré puisque le dispositif se révèle plus silencieux, et l’usage de l’électronique évitera au véhicule de plonger vers l’avant à chaque freinage. Un mode sport peut même être prévu, pour jouer sur le plaisir de conduire, sachant qu’aujourd’hui, de tels modes n’interviennent que sur la suspension.”

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FOCUS - L’EPB très demandé

Dans le freinage, le frein de parking électrique s’est largement démocratisé, et TRW annonce aujourd’hui en être à la 5e génération. Koblenz s’est lancé dans la production de cette pièce en 1998, dépassant en 2009 les 10 millions de ventes. Les volumes devraient encore gonfler, les marques asiatiques comme Kia et Hyundai intégrant cette technologie dans leurs nouveaux modèles.

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FOCUS - Bien plus qu’un frein de parking

Le frein de parking ne sert pas uniquement à remplacer le frein à main en prenant moins de place. Il se révèle beaucoup plus complexe. Ainsi, l’ajout de l’électronique permet de gérer la force du freinage, notamment en fonction de l’inclinaison. Il peut aussi intervenir dans la sécurité passive (exemple : le régulateur de vitesse adaptatif). Et de nombreuses autres applications peuvent venir se greffer sur le système. Le “Roll Way Detection” empêche la voiture de glisser, via des capteurs, détectant un mouvement non prévu et bloquant les roues. Autre exemple, avec le Child Lock, le frein de parking ne se desserre que si le système détecte une présence au volant (pédale enfoncée, ceinture, etc.). Néanmoins, le coût de la pièce reste toujours un handicap au développement final.

Désormais, le frein de parking électrique, couplé à un ESC, représente une installation standard. La prochaine étape s’appelle “EPBI”. Concrètement, il s’agit toujours de conserver ces deux technologies, mais en les intégrant dans un unique module. Les fonctions restent identiques, il s’agit d’un changement physique, suivant toujours cette logique de diminuer l’encombrement, tout en augmentant la fiabilité et l’efficacité des systèmes.

Et la prochaine évolution se nomme “SPB”, pour Smart Parking Brake, où l’électronique intégrera les actuateurs. L’objectif consiste à supprimer la liaison Can Bus avec le calculateur, pour gérer les actuateurs depuis n’importe quel calculateur. Au final, si la liaison directe est rompue, le conducteur perd le contrôle du véhicule. Avec le SPB, un autre calculateur pourra toujours prendre le relais en cas de défaillance.

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