Systèmes de sécurité de haute technologie pour véhicules

Systèmes de freins antiblocage

L'application d'une pression de freinage maximale en situation d'arrêt d'urgence peut provoquer le blocage des roues du véhicule. Si les roues avant se bloquent, le conducteur ne peut plus diriger le véhicule, qui dérape en ligne droite sur la surface de la route. Puisque le conducteur est incapable d'effectuer une manœuvre d'évitement à l'aide de la direction, le véhicule peut entrer en collision avec un autre véhicule ou avec un objet fixe sur sa trajectoire.

De plus, le freinage est sensiblement moins efficace lorsque les roues sont complètement bloquées que lorsqu’elles continuent de tourner jusqu’à un certain point Les conducteurs expérimentés, comme ceux qui participent à des sports automobiles, utilisent une technique de freinage appelée « freinage au seuil » pour amener les roues très près du point de blocage. Ils sont alors en mesure d’exercer un effort de freinage maximal tout en conservant la maîtrise de la direction.

Les systèmes de freins antiblocage (ABS) modulent automatiquement la pression du circuit de freinage pour éviter le blocage des roues, assurant ainsi un freinage adéquat tout en permettant au conducteur du véhicule de conserver la maîtrise de la direction.

Wheel slip

Comment fonctionnent-ils?

Lorsque les roues d’un véhicule roulent sur une route, il n’y a qu’une très faible résistance à leur mouvement. Si les freins sont appliqués doucement, les roues ralentissent, et une force de friction se développe entre le pneu et la surface de la route, ce qui réduit la vitesse du véhicule. Cette situation est appelée « patinage des roues » par les ingénieurs.

À mesure que le patinage des roues augmente, la force de friction augmente également; un niveau maximum est atteint à environ 25 % de patinage, après quoi la force de freinage diminue lentement au point où la roue est complètement bloquée (patinage de 100 % au total). La technique dite « freinage de seuil » est obtenue lorsque le patinage de la roue est maintenu à un niveau très près de la courbe de patinage de roue par rapport à la force de freinage.

Les systèmes de freins antiblocage ont recours à des capteurs de vitesse sur les roues du véhicule pour déterminer si les roues sont sur le point de se bloquer. Des électrovannes à commande électronique réduisent alors la pression de freinage sur les roues pour qu’elles puissent continuer de tourner.

Les capteurs de vitesse de roue prennent généralement la forme d’un capteur magnétique et d’une roue dentée. À mesure que la roue tourne, les pointes et les creux de la roue dentée passent sous le capteur magnétique, ce qui génère une impulsion électrique qui est utilisée pour surveiller la vitesse de rotation de la roue.

Un contrôleur informatisé utilise les données provenant des capteurs de vitesse des roues comme signaux d’entrée dirigés vers un algorithme de commande qui détermine de quelle manière modifier la pression de freinage hydraulique. Un bloc de commande ouvre et ferme des électrovannes dans les canalisations de freinage hydrauliques pour permettre la transmission de la pression provenant du maître cylindre de frein aux pistons des freins des roues, afin d’empêcher toute pression supplémentaire d’être générée ou encore de réduire la pression de freinage pour empêcher le blocage des roues. De plus, ce bloc commande une pompe hydraulique pour accroître au besoin la pression dans les canalisations de freinage afin de maintenir l’effet de freinage.

Le système de commande surveille et contrôle la pression des freins plusieurs fois par seconde, assurant ainsi qu’un effort de freinage est maintenu sans que les roues ne se bloquent. Cette action peut provoquer un bruit de broutage et une sensation de pulsation sur la pédale de freins lorsque le système ABS fonctionne.

Bon nombre de voitures berlines comportent des freins ABS aux quatre roues, où les vannes hydrauliques individuelles commandent chacune des roues. Sur certains véhicules, notamment certaines camionnettes et véhicules utilitaires sports, on retrouve un système de freins ABS sur deux roues où le système le système de détection et de contrôle ne fonctionne que sur le pont arrière.

Y a-t-il des risques?

Les conducteurs doivent se familiariser avec le fonctionnement des systèmes ABS de leur véhicule avant qu’ils ne soient confrontés à une situation de freinage d’urgence. (Essayez les freins du véhicule dans un stationnement vide.)

Les conducteurs qui ne comprennent pas le fonctionnement d’un système ABS peuvent confondre le bruit et la pulsation à la pédale pour un problème avec les freins et retirer leur pied de la pédale de freins. Ils peuvent aussi tenter de pomper les freins, comme on le fait souvent sur des systèmes de freinage classiques. Ces deux actions n’utilisent pas les capacités du système ABS au maximum et se traduisent probablement par des distances d’arrêt beaucoup plus longues. Les conducteurs dont le véhicule comporte un système de freinage ABS doivent appliquer une pression ferme sur la pédale de freins et maintenir cette pression pendant que le système de freinage antiblocage remplit sa fonction.

Bien que les freins ABS peuvent raccourcir les distances de freinage, en certaines conditions routières cet effet peut n’être que marginal. De plus, comme les conditions routière varient tellement, le système de freins antiblocage sera probablement incapable de toujours maintenir une efficacité de freinage maximale. Conduisez de façon responsable, tout en étant conscient des limites des conditions qui prévalent lors d’un déplacement, et maintenez une distance appropriée derrière les autres véhicules.

L’utilisation des freins ABS sur des surfaces de route détassées, comme le gravier ou la neige profonde, peut accroître la distance d’arrêt du véhicule par rapport au résultat qui aurait pu être obtenu avec des roues complètement bloquées lors du freinage. Les conducteurs doivent être bien conscients de cet effet possible et conduire de manière appropriée lorsque les conditions routières l’exigent.

Dummies belted

Mannequins de smulation ceinturés

Que nous dit la science?

Evaluation of Anti-lock Braking Systems Effectiveness; David Burton, Amanda Delaney, Stuart Newstead, David Logan and Brian Fildes; Report No. 04/01; Royal Automobile Club of Victoria; April, 2004
Un examen de la documentation sur les systèmes de freinage de technologie avancée et des systèmes de contrôle de stabilité du véhicule a été entrepris en mettant l’accent sur leur efficacité probable pour empêcher des collisions et des blessures. Certains éléments laissaient à penser que les véhicules équipés de système de freins antiblocage (ABS) étaient impliqués dans moins de collisions avec des véhicules roulant en direction opposée, en position adjacente ou roulant dans la même direction, par rapport à des voitures au système de freinage classique, mais qu’ils étaient plus impliqués dans des collisions où le véhicule quittait la route.

Performance of ABS-Equipped Vehicles on Deformable Surfaces; Battista V; Proc. CMRSC-XII; London, Ontario; June 10-13, 2001
Les freins ABS peuvent augmenter la distance d’arrêt sur des surfaces déformables comme la neige, la gadoue et le gravier. Le présent document présente des résultats d’un programme d’essais visant à évaluer le comportement à l’arrêt d’un certain nombre de véhicules utilitaires légers de modèle récent sur des surfaces déformables. Les essais préliminaires menés au cours de l’hiver de 2000 sur des surfaces neigeuses indiquent que la distance d’arrêt augmentait entre 7 et 48 % dans le cas de véhicules munis de freins ABS.

Liens utiles

Veuillez noter que bon nombre des liens donnés se rapportent à des pages Web qui ne sont accessibles qu'en anglais.

Faits en bref

  • Les freins ABS empêchent automatiquement le blocage des roues.
  • Vous pouvez toujours freiner brutalement et continuer de diriger le véhicule.
  • Les distances d’arrêt peuvent augmenter sur des surfaces détassées.
  • Vous pouvez déceler des bruits de fonctionnement et/ou des vibrations dans la pédale de freins.
  • Exercez-vous à l’utilisation de vos freins ABS – avant d’en avoir besoin!

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