L'électronique véhicule Simplifiée ! Part 3 - Petit Fichier

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technique
Nos idées,
votre succès
L’électronique véhicule
Simplifiée ! Part 3
Des innovations pour
l'automobile de demain

Sommaire
Le système « Passive Entry/Go »
Le calculateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Le capteur ID (capteur d’identification) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Constitution du capteur ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Les modules électroniques de poignée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Les antennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
La communication radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Le fonctionnement du système « Passive Entry / Go » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Autres spécificités /
circuits de sécurité du système « Passive Entry / Go » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Les défauts possibles et le diagnostic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Les composants de l’airbag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Les capteurs de choc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Le détecteur d’impact de sécurité « Safing » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
La constitution d’un airbag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Le sac d’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Le ressort enrouleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
La détection d'occupation de siège . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Le prétensionneur de ceinture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Le limiteur de force de la ceinture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
La déconnexion de la batterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Le câblage de l’airbag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Les opérations de contrôle et de diagnostic sur le système d'airbag . . . . . . . . . 18
La gestion de la batterie
Audi A6/A8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Vue d’ensemble du système de gestion de la batterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Les fonctions des modules fonctionnels dans le détail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Les six étages de coupure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
La gestion dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
BMW série 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
La fonction de l'IBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Le frein de stationnement électromécanique (EMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Le frein de parking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
La fonction de freinage d’urgence dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
L’assistant au démarrage adaptatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Le contrôle d’usure des plaquettes de frein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Le déverrouillage d’urgence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Le remplacement des plaquettes de frein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Contrôle fonctionnel sur le banc d'essai de freins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
Procédure en cas de défauts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2

Le système « Passive Entry/Go »
Ce chapitre est consacré au système « Passive Entry/Go ». Grâce à ce
système, le déverrouillage et le verrouillage du véhicule ainsi que l’arrêt /
le démarrage du moteur s’effectuent de manière passive, ce qui signifie
qu’avec ce nouveau système, il suffit simplement à l'utilisateur du véhicule
d’avoir avec soi la clé à transpondeur.
Il n’est plus utile de rechercher cette clé à transpondeur, il n’est plus
obligatoirement nécessaire de l'avoir en main pour déclencher les fonctions
souhaitées de façon active en appuyant sur les touches de la clé.
Ces systèmes d'autorisation d'accès et de roulage augmentent le
confort et simplifient l’accès au véhicule.
Nous allons vous expliquer ici leurs composants et leurs fonctions.
Les composants d’une Passat B6 serviront d’exemple. Pour obtenir
des informations détaillées sur un système spécifique à un véhicule, les
données du constructeur correspondant sont nécessaires.
Pour permettre le fonctionnement du système « Passive Entry/Go », le
verrouillage centralisé traditionnel est complété de certains composants
de système. On compte parmi ceux-ci :
Le calculateur
Les fonctions « Passive Entry/Go » dans la Passat B6 sont assurées
par le calculateur central des systèmes de confort. Ce calculateur dit «
de confort » se trouve sous la planche de bord, à droite derrière la boîte
à gants.
Le calculateur de confort pilote entre autres les fonctions suivantes :
■ le verrouillage centralisé
■ l’ouveture / la fermeture de confort des vitres latérales et du toit ouvrant
■ l’alarme antivol
■ le contrôle de pression des pneus
■ l’antidémarrage
La surveillance et l’enregistrement de défauts dans le système font partie
des fonctions de ce calculateur.
La communication entre la clé à transpondeur et le calculateur
s’effectue ici, selon la région, dans les plages de fréquence entre 433
et 315 MHz.
3

Le capteur ID
(capteur d’identification)
Le système « Passive Entry/Go »
Le capteur d’identification est une clé à transpondeur complétée par le
spectre de fonctions passives. Il constitue donc une combinaison entre
une « commande à distance simple » et un capteur d’identification.
Le déverrouillage et le verrouillage actifs à des distances de plus de 100 m
du véhicule supposent un appui manuel sur les touches du capteur ID.
Le déverrouillage passif s’effectue par encliquetage dans la poignée
tandis que le verrouillage passif se produit par le contact avec une surface
à capteur sur la poignée. Pour des raisons de sécurité, la commande à
distance n’est possible que lorsque le capteur ID se trouve à proximité
immédiate du véhicule (environ 2 m). Le capteur ID communique avec le
calculateur par radio.
Il comprend également une clé de secours mécanique permettant de
déverrouiller manuellement la porte du conducteur, par exemple lorsque
la batterie de la clé à transpondeur est vide.
Constitution du
capteur ID
Le capteur ID est composé d'un boîtier protégé contre les projections
d'eau, qui loge l'électronique, les antennes et les touches.
Sur la face supérieure sont intégrées les touches permettant le déclenchement
actif des fonctions (par exemple déverrouillage, verrouillage,
capot arrière, touche « anti-panique »).
4
Il existe par ailleurs un petit voyant à LED qui s’allume par exemple en
cas d’actionnement d’une touche. Une antenne BF 3D et un circuit BF
avec microcontrôleur intégré permettent de mesurer avec précision les
intensités de champ reçues dans les trois directions spatiales. Il est ainsi
possible de faire une distinction précise entre l’habitacle et l’espace
extérieur du véhicule. L’antenne de réception UHF est intégrée dans le
circuit imprimé. Le capteur ID dispose également d’un système de surveillance
de batterie.

Le système « Passive Entry/Go »
Lorsque l’état de charge de la batterie atteint une valeur critique, un
message d’alerte apparaît sur l'afficheur du véhicule. Le petit voyant à
LED cesse également de s'allumer en cas d'actionnement d'une touche
lorsque la batterie doit être remplacée.
Pour ménager la batterie, des algorithmes d’éveil intelligents veillent à ce
que le capteur ID ne soit pas "réveillé" inutilement (par d'autres systèmes
radio, etc.). A l’aide d’un compteur journalier intégré, il est possible de
passer un capteur ID non utilisé (par exemple une clé secondaire) en un
mode « Power Down ». La batterie possède ainsi une capacité encore
suffisante même après une durée prolongée.
Les modules
électroniques
de poignée
Les antennes de réception ainsi que les capteurs de proximité et de verrouillage
pour la détection, l’ouverture ou la fermeture du véhicule se
trouvent dans les poignées avant. Les poignées arrière disposent uniquement
des capteurs pour la détection, l'ouverture ou la fermeture du
véhicule.
Poignée avant
Poignée arrière
Les capteurs de proximité travaillent suivant le principe des capteurs
capacitifs. Dès que la main du conducteur arrive dans la zone des capteurs
de proximité, cet évènement est détecté par les capteurs capacitifs
et transmis au calculateur de confort sous forme de signal.
Les antennes
En plus des antennes situées dans les poignées, d'autres antennes sont
intégrées à l'extérieur du véhicule et dans l'habitacle.
Parmi celles-ci, on trouve l’antenne arrière, située à l'extérieur. Elle est
fixée dans le pare-chocs arrière et elle est responsable de la réception au
niveau du bloc arrière.
Antenne arrière
5

Le système « Passive Entry/Go »
A l’intérieur du véhicule, on trouve l’antenne d’habitacle, de coffre et de
plage arrière.
Antenne d'habitacle Antenne de coffre Antenne de plage arrière
Les antennes d’habitacle, de coffre et de plage arrière sont composées
d’une bobine en ferrite et sont réalisées sous forme de circuit oscillant
de série.
L’antenne de plage arrière est un circuit imprimé souple avec une
boucle conductrice comme générateur de champ.
La communication
radio
Pour exécuter une fonction sur le véhicule, on vérifie si l'utilisateur du
véhicule dispose d'un capteur ID habilité.
Le calculateur envoie un signal, déclenché par le capteur de proximité
capacitif sur la poignée, au capteur ID et reçoit de ce dernier, sur une
fréquence UHF (433 MHz ou 315 MHz), une réponse. Le signal envoyé
par le véhicule via les antennes BF sur la fréquence porteuse 125 kHz
permet non seulement la transmission de données au capteur ID, mais
également la localisation claire de ce dernier.
Il est ainsi possible de déterminer très précisément s'il se trouve à
l'intérieur ou à l'extérieur du véhicule. Cette détermination de la position
doit être très précise pour que le calculateur puisse savoir avec certitude
si un capteur ID habilité se trouve dans l’habitacle et si l’autorisation
de démarrage peut être accordée ou si un capteur ID situé dans le
véhicule doit être désactivé après le verrouillage (lorsque le véhicule est
verrouillé de l’extérieur par un deuxième capteur ID habilité).
6

Le fonctionnement
du système
« Passive Entry / Go »
Le système « Passive Entry/Go »
Ouvrir le véhicule :
Lorsque l'utilisateur d'un véhicule s'approche du véhicule avec un capteur
ID habilité et qu'il arrive dans la zone de réception des capteurs de
proximité, le système est « réveillé ». Grâce aux antennes situées dans
les poignées et dans le capteur ID, la liaison radio est établie.
Il s’ensuite un contrôle de l'habilitation du capteur ID pour ce véhicule,
et ce par l’examen de la validité d’un « code » électronique / logique
interne. Si le calculateur identifie le capteur ID comme habilité, le système
de condamnation centralisé est activé et le véhicule ouvert. Selon le
codage, fermeture individuelle ou globale, l’ouverture des portes est
alors possible. Ce processus, de l’activation des capteurs capacitifs
dans la poignée au déverrouillage du véhicule, dure environ 50 – 60 ms.
Si le véhicule n’est pas utilisé pendant longtemps, par exemple pendant
une période de vacances, les capteurs de proximité de la porte passager
et des portes arrière se mettent hors service afin d’optimiser la consommation
de courant.
Pour réactiver les capteurs, un des évènements suivants doit survenir :
■ le capteur ID est reconnu par la porte conducteur ou le coffre ;
■ le véhicule est déverrouillé de façon active avec la commande à
distance ;
■ le véhicule est déverrouillé de façon mécanique avec la clé de
secours ;
■ la fonction « ouverture confort » n’est pas possible avec l’ouverture
passive.
Démarrer le véhicule :
Pour démarrer le moteur, il existe deux possibilités sur ce véhicule :
le démarrage avec le capteur ID ou avec le commutateur d'allumage -
démarrage (bouton de démarrage).
Serrure avec capteur ID Serrure avec commutateur d'allumage -
démarrage
Commutateur d’allumage - démarrage
(bouton de démarrage)
La Passat dispose d’une serrure de contact dans laquelle il est possible
d’insérer aussi bien le capteur ID que le commutateur d’allumage -
démarrage. Ses fonctions sont semblables à celles d’une serrure de
contact standard. Si le commutateur d’allumage - démarrage est utilisé,
il peut rester en permanence dans la serrure de contact. Pour le démarrage
du moteur, il est alors simplement nécessaire qu'un capteur ID habilité
soit détecté dans l'habitacle. Cette forme de serrure de contact se distingue
d’une serrure de contact standard par le fait qu’aucun mouvement
rotatif n'est réalisé avec la clé, mais que le capteur ID ou le commutateur
d’allumage - démarrage est enfoncé dans la serrure de contact.
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Le système « Passive Entry/Go »
Les positions suivantes sont possibles :
Position 1 = contact S activé (radio mise en marche).
Position 2 = borne 15 activée.
Position 3 = le commutateur d'allumage - démarrage/ le capteur ID
va automatiquement dans cette position après le démarrage
du moteur (borne 15 Roulage).
Position 4 = démarrage moteur (borne 50).
Pour démarrer le moteur, le commutateur d'allumage - démarrage/ le
capteur ID est poussé jusqu’en position 4. Dès que le moteur tourne,
le commutateur d'allumage - démarrage/ le capteur ID est simplement
relâché.
Important :
Si la batterie du capteur ID est vide, le véhicule ne peut plus être
démarré avec le commutateur d'allumage - démarrage. Dans ce cas, il
convient de retirer le commutateur d'allumage - démarrage et d’insérer
à la place le capteur ID dans la serrure de contact. Dans le capteur ID
se trouve une batterie de transpondeur - indépendante de la batterie et
à alimentation externe - qui est destinée à désactiver l'anti-démarrage
et qui ne fonctionne que dans la serrure de contact et permet donc
aussi un démarrage du moteur dans cette situation.
Sur les véhicules à boîte de vitesses mécanique, le moteur ne peut être
démarré que si le pédale d’embrayage est actionnée. Sur les véhicules
à boîte automatique, la pédale de frein doit être actionnée. La fonction
de préchauffage sur les véhicules à moteur diesel est similaire à celle
sur les véhicules à serrure de contact traditionnelle. Après la mise du
contact, il faut attendre que le voyant de préchauffage s’éteigne avant
de démarrer. Le commutateur d'allumage - démarrage / capteur ID
doit alors être poussé en « position de démarrage moteur ».
Système de déverrouillage du
commutateur d’allumage - démarrage
Couper le moteur :
Pour couper le moteur, il faut réinsérer complètement le commutateur
d'allumage - démarrage/ capteur ID dans la serrure de contact. Après
le relâchement, il revient automatiquement en position « contact mis ».
L’étape suivante de retrait conduit à la coupure du contact.
Une autre différence entre le capteur ID et le commutateur d’allumage -
démarrage réside dans le fait que le capteur ID peut être facilement retiré
de la serrure de contact tandis que le commutateur d’allumage - démarrage
est verrouillé ne peut être enlevé qu'après avoir procédé au déverrouillage.
Il faut pour cela tirer le commutateur d’allumage - démarrage au maximum
dans la serrure de contact. Il convient ensuite d’actionner le système de
déverrouillage sur la face inférieure du commutateur et de retirer celui-ci.
Remarque concernant l’antivol de direction électronique :
Dès que le capteur ID a été retiré de la serrure de contact, l’antivol de
direction électronique est verrouillé. Comme le commutateur d’allumage -
démarrage peut rester dans la serrure de contact, l'antivol de direction
électronique n'est dans ce cas verrouillé que si plus aucun capteur ID
habilité ne se trouve dans l'habitacle.
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Le système « Passive Entry/Go »
Poignée avec capteur de verrouillage
Verrouiller le véhicule :
Le verrouillage, comme le déverrouillage, est possible aussi bien de
façon active avec la commande à distance que de façon passive par
l’entrée en contact avec le capteur de verrouillage dans la poignée.
Pour cela, il faut toutefois qu’un capteur ID habilité se trouve non loin
du véhicule.
Si le capteur de verrouillage est touché une fois, le véhicule est verrouillé
et la fonction « Safe » est activée.
Si le capteur de verrouillage est touché deux fois, le véhicule est verrouillé,
mais la fonction « Safe » n’est pas activée.
La « fermeture confort » est également possible par le verrouillage passif.
Pour cela, le capteur de verrouillage doit être touché sur un laps de
temps supérieur à deux secondes. Le système dispose par ailleurs
d'une fermeture de sécurité.
Cela signifie que, si le véhicule a été déverrouillé et qu’une porte ou le
volet arrière n’est pas ouvert(e) dans les 30 secondes, le véhicule se
verrouille à nouveau automatiquement.
Ouverture et verrouillage du coffre
L’ouverture et la fermeture du coffre est possible sans déverrouiller le
véhicule complet. Si un capteur ID habilité se trouve dans la zone d’action
de l’antenne arrière, le coffre peut être ouvert en actionnant le déverrouillage
du volet arrière (appui sur l’emblème VW). Si le coffre est refermé
et que le capteur ID habilité se trouve dans la zone de réception à l'extérieur
du véhicule, le coffre est automatiquement reverrouillé.
Autres spécificités /
circuits de sécurité
du système « Passive
Entry / Go »
Capteur ID dans l’habitacle
Si le capteur ID se trouve dans l’habitacle, le véhicule ne peut pas dans
le même temps être verrouillé de l’extérieur. Cela permet d’empêcher
tout « enfermement » du capteur ID dans l'habitacle.
Capteur ID dans le coffre
Si on tente d’enfermer involontairement le capteur ID habilité dans le
coffre alors que les portes du véhicule sont déjà verrouillées, ceci s’avère
impossible. Si le capteur ID est détecté dans le coffre dans cette situation,
le coffre est immédiatement automatiquement rouvert.
Coupure des capteurs de proximité dans les poignées
Si le véhicule est par exemple garé et verrouillé très près d’une haie, il
est possible que les feuilles / branches ou similaires activent sans cesse
le capteur de proximité de la poignée. Celui-ci essaie alors de trouver
un capteur ID habilité. Pour ménager la batterie, le capteur de proximité
est coupé pendant 30 minutes dans le cas d’une telle activation excessivement
fréquente.
9

Le système « Passive Entry/Go »
Si ce problème survient sur la porte conducteur, seul le capteur de cette
porte est coupé. Si les portes arrière ou la porte passager sont concernées,
tous leurs capteurs sont coupés ensemble. Les capteurs sont
réactivés lorsque le véhicule est déverrouillé par un capteur encore
actif, par la touche de commande à distance ou lorsque le coffre est
ouvert.
Les défauts possibles
et le diagnostic
Sur les systèmes complexes des véhicules d’aujourd’hui, une recherche
de défauts peut se révéler très compliquée. Cela concerne aussi bien
l’électronique que la mécanique.
Mais des erreurs commises par l'utilisateur lors de l’emploi des systèmes
« Passive Entry / Go » peuvent également donner l'impression que ces
systèmes ne fonctionnent pas parfaitement. Il est donc important d'observer
très précisément la notice d’utilisation et les recommandations
du constructeur.
En raison de l'architecture du système et de l'interconnexion des calculateurs
par CAN-Bus, une recherche de défauts sans un appareil de
diagnostic adapté et des documents spécifiques au constructeur
(comme les notices de réparation, schémas de câblage et descriptions
fonctionnelles) est impossible. Dans notre véhicule, une Passat B6, les
autorisations de trois calculateurs indépendants et de la serrure de
contact sont par exemple nécessaires pour le déverrouillage de l'antivol
de direction électronique.
Ce type de mise en œuvre redondante répond aux exigences de sécurité
élevées. Le remplacement de calculateurs défectueux devient également
de plus en plus complexe. Dans le cas de la Passat, des calculateurs
(par exemple calculateur confort, calculateur moteur) - qui font partie
de l'anti-démarrage - peuvent seulement être paramétrés en ligne.
Il faut donc obligatoirement prendre contact avec un concessionnaire,
même après un diagnostic réussi.
10

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Ce chapitre est consacré au système d’airbag.
Nous y aborderons les différents composants, leur fonction, le processus
de déclenchement et les étapes éventuelles pour la recherche de défauts.
Comme la technique a évolué très rapidement ces dernières années
depuis l'introduction des systèmes d'airbag, nous décrirons les composants
et les processus de façon générale. Pour obtenir des informations
plus précises sur les systèmes de certains véhicules, il faut dans
tous les cas observer les spécifications du constructeur. Les travaux de
maintenance et de diagnostic doivent obligatoirement être réalisés par
un personnel formé et compétent. Toutes les bases et directives légales
doivent être respectées.
Les premières idées de conception d’un système d’airbag sont apparues
dans les années 60. A l’époque, l'obstacle majeur était l’espace de temps
disponible pendant lequel le sac d'air devait être gonflé. On a tenté de
résoudre le problème avec de l’air comprimé. Mais cette possibilité ne
satisfaisait pas aux exigences. C’est au début des années 70 qu’ont
réussi les premières tentatives de gonfler le sac d’air dans le temps
alloué, et ce à l’aide d’allumeurs pyrotechniques. C’est ainsi que les
premiers airbags ont été proposés en option dans les véhicules haut
de gamme, il y a 25 ans. Aujourd’hui, l’airbag fait partie de l’équipement
de série des voitures compactes.
Les composants de
l’airbag
Le calculateur airbag
Le calculateur est le coeur du système d’airbag et il est monté au centre
du véhicule. Il se trouve généralement dans la zone de la planche de
bord, sur le tunnel central.
Il remplit les fonctions suivantes :
■ détection d’accidents ;
■ détection en temps utile des signaux fournis par les capteurs ;
■ déclenchement en temps utile des circuits d’allumage nécessaires ;
■ alimentation des circuits d’allumage par le condensateur,
indépendamment de la batterie du véhicule ;
■ autodiagnostic du système complet ;
■ sauvegarde des défauts rencontrés dans la mémoire des défauts ;
■ activation du voyant d’airbag en cas de panne du système ;
■ liaison avec les autres calculateurs par le bus CAN.
Dans le calculateurs modernes, on sauvegarde des informations qui
ont été obtenues à partir de divers essais de choc. Elles permettent de
classer un accident selon un degré de « sévérité de choc ».
On distingue ainsi :
11

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Sévérité de choc 0 = accident léger, aucun airbag n'est déclenché.
Sévérité de choc 1 = accident moyen, il est possible que des airbags
soient déclenchés au premier niveau.
Sévérité de choc 2 = accident grave, des airbags sont déclenchés au
premier niveau.
Sévérité de choc 3 = accident très grave, des airbags sont déclenchés
au premier et deuxième niveau.
En plus des sévérités de choc, le calculateur s’appuie également sur
les informations sur le sens de l'accident (influence de la force), par
exemple 0°, 30°, et sur le type d’accident pour la stratégie de déclenchement.
Les informations selon lesquelles les occupants ont leur ceinture
attachée ou non sont également prises en compte.
Les capteurs
de choc
Les capteurs de choc ou d’accélération sont, selon le système d’airbag
et le nombre d'airbags présents, directement montés dans le calculateur
ou installés à l'avant ou sur le côté du véhicule sous forme de satellites.
Les capteurs avant sont toujours présents en double. Il s'agit généralement
de capteurs qui travaillent suivant le système ressort/masse. Un rouleau
à poids, rempli de poids normalisés, se trouve ici dans le capteur. Le
rouleau à poids est entouré d’une lame de ressort en bronze, dont l’extrémité
est fixée respectivement au rouleau et au boîtier du capteur.
Cela permet un mouvement du rouleau uniquement lorsque la force
vient d'une certaine direction. Si une force est exercée, le rouleau à
poids roule à l'encontre de la force du ressort en bronze et ferme le circuit
du calculateur par l’intermédiaire d’un contact. Une résistance à valeur
ohmique élevée se trouve également dans le capteur pour l'autodiagnostic.
Une autre constitution possible des capteurs de mouvement est l’utilisation
d’une masse en silicium. Si une force est exercée, la masse en
silicium est déplacée dans le capteur. Grâce au mode de suspension
de la masse dans le capteur, il se produit un changement de capacité
électrique qui sert d'information pour le calculateur.
Capteur de choc
Capteur de choc latéral
12

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Du fait de leur capacité d’enregistrement rapide, ces capteurs sont utilisés
pour fournir le plus rapidement possible des informations au calculateur
en cas d'accidents avec choc latéral.
Des capteurs de pression sont également utilisés. Ils sont montés dans
les portes et réagissent au changement de pression à l'intérieur des
portes en cas d'accident. Dans les véhicules où ces capteurs de pression
sont utilisés, il est très important que les feuilles d’étanchéité de porte
soient remontées en bonne et due forme après un démontage. Si, lors
d’un accident, il survient une perte de pression en raison d’une feuille
d’étanchéité de porte mal montée, la fonction des capteurs de pression
peut être altérée.
Lors du montage des capteurs de choc, il faut toujours respecter le
sens de montage qui est indiqué par une flèche sur le capteur.
Le seuil de déclenchement se situe à une accélération d'environ 3 – 5 g.
Pour des raisons de sécurité, afin d’éviter tout déclenchement involontaire,
il faut toujours que deux capteurs travaillant indépendamment
envoient l’information de déclenchement de l’airbag ou des airbags. Le
détecteur d’impact de sécurité (« Safing ») sert de capteur de sécurité.
Le détecteur
d’impact de
sécurité « Safing »
Le détecteur d’impact de sécurité a pour fonction d’éviter tout déclenchement
intempestif de l’airbag. Il est monté en série avec les capteurs
avant. Le détecteur d’impact de sécurité est intégré dans le calculateur
d’airbag.
Il est composé d’un contact à lames souples dans un tube rempli de
résine et d'un aimant annulaire. Le contact à lames souples ouvert se
trouve dans un tube rempli de résine sur lequel est enfoncé l’aimant
annulaire. L’aimant est maintenu à l’extrémité du boîtier par un ressort.
Si une force est exercée, l'aimant glisse à l'encontre de la force du ressort
par le tube rempli de résine et ferme le contact à lames souples.
Le contact pour l’allumage de l’airbag est donc fermé.
La constitution
d’un airbag
Airbag conducteur
L’airbag volant est composé d’un sac d’air, qui présente un volume
d’environ 67 l, du support de sac d’air, du générateur sur le support de
générateur et du cache d’airbag (cache volant). En cas d’accident, le
générateur est amorcé par le calculateur. Le courant d'allumage permet
ici de chauffer un fil de faible épaisseur qui amorce la pastille explosive.
Il ne s’ensuit pas une explosion, mais une combustion de la charge
pyrotechnique. Cette charge pyrotechnique est composée d’acide de
sodium. Le gaz produit pendant la combustion se détend et réagit
avec l’oxydant (agent que l’oxygène dégage, par exemple oxyde de
cuivre ou de fer) à l’azote quasi pur qui remplit le sac d’air.
En raison de la toxicité de l'acide de sodium, d'autres combustibles
solides exempts d'acide sont également utilisés à titre de charge pyrotechnique.
Ceux-ci réagissent non seulement à l’azote, mais aussi au
dioxyde de carbone (environ 20%) et à la vapeur d’eau (environ 25%).
L’agent propulseur se trouve généralement en forme de pastilles,
emballées de façon hermétique dans la chambre de détonation.
13

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Face arrière d’airbag conducteur
Le type d’agent propulseur utilisé dépend de la taille du sac d'air et de la
vitesse à laquelle l’ouverture doit se produire. En raison de la réaction
chimique survenant après l’amorçage, des températures de 700°C
sont atteintes dans la chambre de combustion. Un refroidissement a
alors lieu, afin que la température soit inférieure à 80°C à la sortie, et ce
pour éviter de mettre en danger les occupants du véhicule. Le bruit
généré est semblable à celui produit par un coup de fusil. Il faut environ
30 ms pour que le sac d’air soit complètement rempli. Sur les nouveaux
systèmes, des générateurs de gaz biétagés sont utilisés.
Selon la gravité de l’accident, le calculateur amorce successivement
les deux pastilles explosives. Plus l’intervalle entre les amorçages est
court, plus le sac d’air se remplit rapidement.
Dans tous les cas, les deux générateurs de gaz sont toujours amorcés,
afin de protéger avec certitude les occupants du véhicule accidenté.
Sur l’airbag passager ou latéral, des générateurs hybrides sont utilisés.
Dans ce type de générateurs, une deuxième source gazeuse est également
utilisée en plus du gaz de la combustion. Dans un réservoir sous pression
se trouve un mélange gazeux de 96% d'argon et de 4% d'hélium, avec
une pression d'environ 220 bars. Le réservoir sous pression est fermé
par une membrane. En cas de déclenchement, la charge pyrotechnique
déplace un piston qui perce la membrane et permet ainsi une évacuation
du gaz. Le gaz produit lors de la combustion se mélange au gaz du
réservoir sous pression, la température de sortie étant alors d'environ
56°C. L’airbag passager présente un volume d’environ 140 l et est
entièrement rempli en 35 ms environ.
Airbag latéral
Airbag protège-tête
Le sac d’air
Sur l’airbag latéral (thorax), le processus est similaire mais en raison des
chemins de déformation manquants (zone déformable), un amorçage
des générateurs de gaz et un remplissage du sac d’air beaucoup plus
rapides sont nécessaires.
Dans le cas d’un accident latéral, à une vitesse d’environ 50 km/h, un
amorçage des générateurs doit avoir lieu après environ 7 ms et le sac
d’air doit être entièrement rempli après 22 ms.
Les airbags latéraux sont montés dans le panneau de garniture de porte
ou le dossier de siège. Concernant les airbags protège-tête, on distingue
la structure à tube gonflable (« Inflatable Tubular Structure ») et le rideau
gonflable (« Inflatable Curtain »).
La structure à tube gonflable était la première forme de l’airbag protègetête.
Elle ressemble à un « saucisson » qui se déploie depuis le pavillon
sur les portes avant. Le rideau gonflable s’étend sur tout le côté supérieur
du véhicule. Il est monté dans le cadre du pavillon, au-dessus des portes
du véhicule.
Le sac d’air est constitué par un tissu en polyamide solide et résistant
au vieillissement. Celui-ci possède un faible coefficient de frottement
assurant un déploiement aisé et un contact en douceur avec la peau.
Pour protéger le sac d’air et éviter tout « collage », celui-ci est saupoudré
de talc qui est reconnaissable par un nuage blanc pendant le déclenchement.
A l’intérieur, on trouve également des bandes de garde qui
maintiennent le sac d’air dans sa forme souhaitée lors du gonflage.
14

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Sur la face arrière se trouvent des orifices de sortie par lesquels le gaz
peut s'échapper. Il existe deux façons différentes de plier le sac d’air :
le pliage standard et le pliage en étoile. Le pliage en étoile présente une
étendue plus faible par rapport au conducteur et s'avère avantageux
lorsque les occupants du véhicule ne sont pas assis dans la bonne
position (Out of Position).
Airbag conducteur
Airbag passager
Le ressort enrouleur
Le ressort enrouleur établit la liaison entre la colonne de direction rigide
et le volant mobile. Il permet également, pendant le mouvement de
rotation du volant, de garantir la liaison entre le calculateur d’airbag et
le générateur de gaz. La feuille conductrice est enroulée de façon telle
qu’elle peut suivre le mouvement de rotation à chaque fois sur 2 1/2
tours dans chaque sens. Il convient de procéder avec une précaution
particulière lors du démontage et du montage du ressort enrouleur.
Il faut s’assurer que la direction est en position centrale et que les roues
se trouvent en position « tout droit ». Le ressort enrouleur démonté ne
doit pas être tordu.
Ressort enrouleur monté
Ressort enrouleur
La détection
d'occupation
de siège
Pour pouvoir contrôler plus précisément l’usage de l’airbag et éviter
tout déclenchement inutile, une détection d’occupation de siège est
utilisée. La détection d’occupation de siège peut s’effectuer de différentes
manières. Des tapis capteurs composés de capteurs de pression
et d’une électronique d’analyse sont utilisés. Les tapis capteurs peuvent
être intégrés dans le siège passager uniquement ou, sur les systèmes
les plus modernes, également dans le siège conducteur et les sièges
arrière. L’utilisation de capteurs infrarouges et à ultrasons est par ailleurs
possible. Ceux-ci sont montés dans la zone du plafonnier / rétroviseur
intérieur et surveillent aussi bien l'occupation de siège et que la position
d'assise du passager. Une position d'assise défavorable « Out-of-
Position » est donc également détectée.
15

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Les informations de la détection d’occupation de siège ont une influence
sur le déclenchement de l’airbag, le déclenchement des prétensionneurs
et des appuie-tête actifs. Si certaines places ne sont pas occupées, ceci
est détecté par le système d’airbag et les systèmes de protection correspondants
ne sont pas activés en cas d’accident.
Détection d’occupation
Face arrière
Le prétensionneur
de ceinture
Le limiteur de force
de la ceinture
Le prétensionneur de ceinture a pour fonction d'éliminer tout « jeu » de
la ceinture en cas d'accident. Le jeu de ceinture est produit par des
vêtements larges et aérés ou une position d’assise « décontractée ».
Le prétensionneur peut être intégré dans le brin de boucle ou l’enrouleur
de ceinture. Si le prétensionneur est monté dans le brin de boucle, il
comprend par exemple les composants suivants : tube rigide, câble,
piston, générateur de gaz et pastille explosive. En cas d’accident, le
générateur de gaz est amorcé comme dans l’airbag. Le gaz se propage
et déplace le piston dans le tube rigide. Grâce à la liaison câblée entre
le piston et le brin de boucle, ce dernier est tiré vers le bas et le jeu est
éliminé du système de ceinture.
Si le prétensionneur est intégré dans l'enrouleur de ceinture, le jeu est
éliminé par l'intermédiaire d'un mécanisme d'enroulement. En cas de
déclenchement, un générateur qui met en mouvement une série de billes
est également amorcé. Les billes tournent un dérouleur qui est rattaché
à l'enrouleur de ceinture. En raison du mouvement de rotation, la ceinture
est enroulée sur une course définie avec précision. Les billes tombent
ensuite dans un réservoir prévu à cet effet, afin de ne pas occasionner
de dommages.
Une autre possibilité est le « principe à moteur à piston rotatif Wankel ».
En cas de déclenchement, la charge pyrotechnique permet ici d'entraîner
un piston rotatif qui élimine le jeu de ceinture par le mouvement de
rotation. Afin de réduire la charge sur la poitrine en cas d’accident, un
limiteur de force de ceinture est installé dans la ceinture du conducteur
et du passager.
Les limiteurs de force de ceinture sont des dispositifs automatiques
adaptatifs de ceinture grâce auxquels s'effectue une commutation entre
des niveaux de force haut et bas, et ce à l'aide d'un générateur de gaz
(comme dans l'airbag).
Grâce à l’ajustement optimal entre le prétensionneur et l’airbag, l’énergie
cinétique des occupants du véhicule est diminuée sur toute la durée de
l’accident et les charges sont réduites.
16

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
La déconnexion
de la batterie
Pour éviter le risque de courts-circuits et d’incendies de véhicule en
découlant, la batterie est déconnectée du réseau de bord durant un
accident.
Cette opération s’effectue par l’intermédiaire d’un relais de découplage
ou avec un générateur de gaz. Le signal de découplage de la batterie
vient du calculateur d'airbag. Le générateur de gaz fonctionne ici comme
sur le prétensionneur. Suite au déclenchement, la batterie est découplée
du câble de raccordement au niveau de la borne de connexion.
Le câblage
de l’airbag
Pour mieux identifier les câbles d’airbag et les connecteurs, les
connecteurs sont jaunes vifs.
A l’intérieur des connecteurs se trouve un shunt de court-circuit qui
permet d’empêcher qu’un déclenchement intempestif se produise lors
d'interventions sur le système d'airbag. Ceci peut par exemple se passer
par une charge statique.
Concernant le shunt de court-circuit, il s'agit d'un contact qui, en cas
de débranchement de la connexion enfichable, relie les deux contacts
à l'intérieur du connecteur et supprime ainsi les potentiels éventuellement
présents.
Connecteur d’airbag
Câble d’airbag
17

Le système d’airbag SRS (Supplemental Restraint System)
Les opérations de
contrôle et de
diagnostic sur le
système d'airbag
Adaptateur d’essai
Mémoire des défauts
Valeurs réelles
Il faut par principe tenir compte du fait que les opérations sur le système
d'airbag ne doivent être réalisées que par un personnel expert et compétent.
Toutes les directives légales et spécifiques au constructeur doivent
alors être respectées. Il en va de même pour l’élimination des airbags
déployés ou usagés.
Il est recommandé de former autant que possible tous les employés
des garages car nombreuses sont les interventions qui, même si elles
ne concernent pas directement l'airbag, nécessitent de démonter l'airbag
ou le prétensionneur (par exemple en cas d’interventions sur le combiné).
Comme pour le diagnostic et la recherche de défauts dans d’autres
systèmes, il convient là aussi de commencer par un contrôle visuel.
Tous les composants visibles du système d'airbag doivent alors être
examinés dans le but de vérifier l'absence d'endommagements et la
bonne connexion des contacts enfichables. Une cause de défaut fréquente
est une mauvaise connexion des prétensionneurs ou des airbags
latéraux, dans le secteur des sièges avant. En raison du mouvement
en avant et en arrière des sièges, les connexions enfichables se
desserent, ce qui aboutit à des résistances de passage. Mais le ressort
enrouleur est ausi une cause majeure de défaut.
Sa sollicitation à chaque mouvement de direction conduit également à
des défaillances. Dans tous les cas, un appareil de diagnostic adapté
est nécessaire. Si le contrôle visuel laisse apparaître une connexion
défectueuse, la mémoire des défauts doit être effacée avec l'appareil
de diagnostic.
Si aucun défaut n'est constaté lors du contrôle visuel, la mémoire des
défauts doit être lue avec l'appareil de diagnostic. Les défauts qui sont
survenus dans le système sont généralement détectés par l’autodiagnostic
et enregistrés dans la mémoire des défauts. Si un des défauts
suivants « signal non conforme », « signal trop petit / trop grand » est
enregistré dans la mémoire des défauts, une cause possible est par
exemple un câble défectueux.
Dans ce cas, à l'aide d'un multimètre, il est possible de contrôler la
continuité et l’absence de court-circuit à la masse des liaisons câblées
entre les capteurs et le calculateur. Pour localiser les capteurs et les
connexions enfichables ainsi que l’affectation des voies sur le calculateur,
les informations et plans de câblage spécifiques au constructeur sont
nécessaires.
Il faut par principe tenir compte du fait que la batterie du véhicule est
débranchée et que les capteurs et le calculateur sont déconnectés du
faisceau de câbles. Pour le raccordement des câbles d’essai aux
connecteurs, aucun adaptateur « fait soi-même » (trombone déplié) ne
doit être utilisé.
Cela peut endommager les contacts enfichables sensibles et éventuellement
provoquer de nouveaux défauts de façon inaperçue. Il est
plus judicieux d'utiliser des pointes d’essai spéciales qui s’adaptent
dans les contacts enfichables et avec lesquelles l’établissement d’un
bon contact est garanti.
18

La gestion de la batterie
Ce chapitre est consacré au thème de la gestion de la batterie ou de
l’énergie dans le véhicule.
Une des causes de panne les plus fréquentes dans le véhicule est toujours
la batterie, malgré l'amélioration de la qualité et de l'efficacité.
C’est la raison pour laquelle la surveillance et le diagnostic de la batterie
sont d'une importance croissante. L’énergie est donc gérée par la
comparaison constante de l'énergie requise par les consommateurs
avec l'énergie disponible, qui se compose de la puissance de l'alternateur
et de la capacité de la batterie. L’objectif principal est de surveiller l’état
de charge de la batterie et, le cas échéant, d’actionner ou si nécessaire
de couper des consommateurs d’énergie par l’intermédiaire du bus CAN.
On évite ainsi une décharge trop grande de la batterie, ce qui permet
de garantir la capacité de démarrage du véhicule à tout moment.
Pour pouvoir obtenir des informations aussi précises que possible sur
l'état de la batterie, il est primordial de connaître les grandeurs caractéristiques
suivantes :
■ la température de la batterie
■ le courant de la batterie
■ la tension de la batterie
Ces grandeurs caractéristiques permettent de déterminer l’état de
charge de la batterie (SoC = State of Charge) et l’état de « santé »
(SoH = State of Health). Vous trouverez ci-après une description de la
gestion de la batterie ou de l’énergie en référence à deux constructeurs.
Une Audi A6/A8 et une BMW série 5 des gammes actuelles servent de
véhicules témoins.
Audi A6/A8
Le composant le plus important pour la gestion de la batterie est le calculateur.
Dans le break Audi A6/A8, il est monté dans le logement de
roue de secours sur la tôle arrière.
La calculateur contrôle de façon continue l’état de charge de la batterie
(SoC) et la capacité de démarrage. Il régule la tension de l’alternateur
pendant le fonctionnement du moteur et peut augmenter le régime de
ralenti si le besoin en énergie au ralenti augmente. Même lorsque le
moteur est coupé, le calculateur peut couper des consommateurs via le
bus CAN, et ce afin de limiter le courant de repos.
Les fonctions du calculateur sont divisées en trois modules fonctionnels,
qui sont actifs dans les différents états du véhicule. Les modules fonctionnels
sont :
le gestionnaire de batterie (module fonctionnel 1) – il est responsable du
diagnostic de la battrerie et toujours actif ;
le gestionnaire de courant de repos (module fonctionnel 2) - il est actif
lorsque le moteur ne tourne pas et coupe, si cela est nécessaire, le consommateur
;
la gestion dynamique (module fonctionnel 3) – elle est active lorsque le
moteur tourne et régule la tension d'alternateur et la réduction de la consommation.
Etat du véhicule Borne 15 OFF Borne 15 ON Moteur coupé Borne 15 ON Moteur tourne
Module fonctionnel 1 actif actif actif
Module fonctionnel 2 actif actif
Module fonctionnel 3 actif
19

La gestion de la batterie
Vue d’ensemble du
système de gestion
de la batterie
(explications sur les pages
suivantes)
Entrées CAN
■ Régime moteur
■ Temps d’arrêt
■ Température de liquide de refroidissement
■ Température extérieure
■ Serrure d'allumage - démarrage
■ Chauffage de lunette arrière
■ Chauffage de pare-brise
■ Régime théorique de ralenti
■ Activer l'alternateur
■ Délestage brusque systèmes de chauffage
■ Demande délestage brusque
Sorties CAN
■ Augmentation du régime de ralenti
■ Etages de coupure
■ Délestage brusque
■ Etage de coupure, moteur
■ Gestionnaire de batterie,
tension batterie
■ Systèmes de chauffage désactivables
■ Alternateur, couple de charge
■ Alternateur, puissance absorbée
■ Capacité de démarrage
■ Etat de charge
■ Etage de coupure 6
■ Borne DFM – BEM
(gestionnaire de batterie - d’énergie)
■ Alternateur « Load Response »
■ Délestage brusque, message de retour
■ Défaut alternateur
■ Coupure infoloisirs
■ Défaut SAV, gestionnaire de batterie
■ Etat systèmes de chauffage à hautes
performances
■ Etat systèmes de chauffage à hautes
performances, régulation
■ Consommateur, arrêt d’urgence actif
Entrées par interface
synchronisée bit (BSS)
■ Utilisation alternateur (signal DF)
■ Défaut alternateur électrique
■ Défaut alternateur mécanique
■ Alternateur, coupure haute température
Sorties par interface
synchronisée bit (BSS)
■ Tension théorique alternateur
■ Démarrage « Load Response »
■ Roulage « Load Response »
20

La gestion de la batterie
Les fonctions des
modules fonctionnels
dans le détail
Le gestionnaire de batterie
Le gestionnaire de batterie a besoin des paramètres suivants pour le
diagnostic de la batterie :
■ courant de batterie
■ tension de batterie
■ température de batterie
■ temps de fonctionnement
Les mesures du courant de batterie et de la température de batterie
s'effectuent dans le calculateur. La température de batterie est ici convertie
à l’aide d’un algorithme sur la batterie. La mesure de la tension
de batterie s'effectue au plus de la batterie. Les plages de mesure et
les signaux de sortie en découlant sont représentés sur le graphique
ci-dessous :
Tension de batterie
5,5 V – 16 V
Température de batterie
-35 °C – 70 °C
Courant de batterie
10 mA – 100 A
Temps de
fonctionnement
Bild Steuergerät
Commande de consommation de courant
■ Différents étages de coupure
Alternateur
■ Tension de charge optimale
Affichage
■ Etat de charge de la batterie
■ Prévision de capacité de démarrage
Réserve de sécurité (alternateur)
■ Régulation des systèmes de chauffage
et à hautes performances
Affichage de l’état de la batterie
L’affichage de l’état de charge de la batterie s’effectue dans le combiné.
La capacité de démarrage et l’état de charge du moment y sont indiqués.
Ces deux grandeurs servent également de base pour le
gestionnaire de courant de repos et la gestion dynamique. La tension
de charge nécessaire selon l'état de service est mise à la disposition
de l'alternateur par une interface.
Affichage dans écran MMI (Multi Media Interface)
Dans le MMI, l’état de charge peut être consulté sous le point de menu
« Car ». Il est affiché par l'intermédiaire d'un histogramme. L’affichage
se présente en incréments de 10%. Un état de charge entre 60 et 80%
est OK.
21

La gestion de la batterie
Si, moteur à l’arrêt, des consommateurs (par exemple infoloisirs) ont
été activés sur une période prolongée et que la batterie a de ce fait été
déchargée, la capacité de démarrage du moteur peut être mise en
danger. Sur le MMI apparaît alors une invitation à démarrer le moteur
pour éviter que des consommateurs soient coupés dans les 3 minutes
suivantes.
Voyant d'alternateur (voyant de charge)
Le voyant d’alternateur est également commandé par le calculateur de
gestion d’énergie.
Gestionnaire de courant de repos
Le gestionnaire de courant de repos est toujours actif lorsque la borne
15 est désactivée ou lorsque la borne 15 est activée mais que le
moteur est coupé.
Véhicule à l’arrêt, le courant de repos doit être réduit au point qu'il soit
possible de démarrer le moteur même après un temps d’arrêt prolongé.
Si l'état de charge de la batterie diminue au point qu'une alimentation
des consommateurs n'est plus possible, des fonctions du système de
confort et d’infoloisirs sont coupées. La demande de coupure est
envoyée par le calculateur de gestion d’énergie aux calculateurs qui
sont responsables de la commande des consommateurs. La hiérarchie -
quel consommateur doit être coupé - est ici mémorisée dans le calculateur
correspondant. La coupure des consommateurs d’un calculateur
s’effectue en six étages. Plus l’état de charge se détériore, plus l’étage
de coupure augmente. Le calculateur de gestion d’énergie définit quel
étage de coupure est nécessaire. Des informations sur la fonctionnalité
restreinte sont affichées dans le combiné.
Les six étages
de coupure
Etage de coupure 1
Dans l’étage de coupure 1, les premiers consommateurs du CAN-Confort
sont coupés. Le chauffage d’eau de lavage en fait par exemple partie.
Etage de coupure 2 + 3
Dans les étages de coupure 2 + 3, d’autres consommateurs du CAN-
Confort sont coupés. Le récepteur des antennes dans le calculateur «
Contrôle de pression des pneus » en fait par exemple partie. Les premières
restrictions ont par ailleurs lieu dans le système infoloisirs. L’étage
de coupure 2 est activé après un temps d’arrêt de 3 heures si le courant
de repos mesuré est supérieur à 50 mA.
Etage de coupure 4
Dans l’étage de coupure 4, le mode de transport est actif. Presque
tous les systèmes de confort sont coupés pour permettre un temps
d'arrêt aussi long que possible. La particularité de l’étage de coupure 4
est qu'il ne peut pas être activé ou désactivé par le calculateur de
gestion d'énergie, mais seulement par un appareil de diagnostic adapté.
Etage de coupure 5
Dans l’étage de coupure 5, le chauffage auxiliaire est désactivé.
22

Etat de charge de la batterie en %
La gestion de la batterie
Etage de coupure 6
Dans l’étage de coupure 6, il est tout juste encore possible de démarrer
le véhicule. C’est la raison pour laquelle la fonction de réveil des calculateurs
dans le bus CAN est limitée uniquement à l’activation de la borne 15 et à
l’accès au véhicule. Tous les autres évènements de réveil sont désactivés.
Le système d’infoloisirs est également concerné, si bien que l’utilisation
du téléphone n’est plus possible. Mais les fonctions d’appels
d’urgence et de dépannage sont toujours garanties grâce à la batterie
d’alimentation de secours.
Si des étages de coupure sont spécifiés par le calculateur de gestion
d’énergie, ils sont enregistrés comme message de défaut dans la
mémoire des défauts du calculateur. Un appareil de diagnostic adapté
permet de lire quels consommateurs ont été coupés.
Dès qu’un conducteur monte dans le véhicule, les étages de coupure
sont désactivés un court instant. Dès que le moteur est démarré, les
étages de coupure complets sont repris. La reprise a également lieu
lorsqu'un chargeur de batterie est raccordé à la batterie connectée
dans le véhicule.
Ceci ne s’applique pas à l’étage de coupure 4 qui, comme décrit cidessus,
ne peut pas être activé ou désactivé automatiquement par le
calculateur. Cela n’est possible qu’avec l’aide d’un appareil de diagnostic.
L’ordre des étages de coupure et leur rapport avec l'état de charge de
la batterie, le temps et la capacité de démarrage sont représentés
dans le diagramme ci-dessous :
Fonctionnement
standard Etage 1
Etage 2
Progression du Etage 5
courant de repos (A) Etage 3
Etage 6
Limite de capacité de démarrage
Temps
Le tableau ci-dessous établit la liste des calculateurs qui sont invités à
une coupure de consommateurs par le gestionnaire de courant de
repos dans le calculateur de gestion d’énergie.
CAN Confort
Calculateur identification conducteur
Calculateur électronique de pavillon
Calculateur Climatronic
Calculateur réglage de siège conducteur
Bus Most
Calculateur navigation
Calculateur pack son numérique
Calculateur téléphone / télématique
Antennes
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La gestion de la batterie
Calculateur réglage de siège passager
Calculateur réglage de siège arrière
Calculateur réseau de bord
Calculateur réseau de bord 2
Calculateur système de confort
Calculateur autorisation d'accès et de démarrage
Calculateur unité d’affichage dans combiné
Calculateur détection de sous-gonflage
Calculateurs de portes
Lecteur de carte à puce
Radio numérique
Lecteur CD-Rom
Changeur de CD
Module radio
Syntoniseur
Calculateur unité d'affichage et de commande pour information
Module radio
La gestion
dynamique
La gestion dynamique est activée lorsque le moteur tourne. Elle veille à
ce que la puissance générée par l'alternateur soit distribuée, selon les
besoins, aux différents systèmes et à ce que suffisamment de courant
de charge soit toujours disponible pour la batterie. La charge du
réseau énergétique est définie en fonction de la mesure de la charge
de l’alternateur, du courant de batterie et de la tension de bord par la
gestion dynamique. Il en résulte les tâches suivantes :
■ la régulation de la tension de batterie
■ la régulation des systèmes à hautes performances (par exemple
lunette arrière chauffante)
■ l’augmentation du régime de ralenti
■ le délestage brusque
■ l’activation de l’alternateur
■ la dynamique de régulation de l’alternateur
Pour garantir une alimentation en énergie stable durant la distribution
de puissance adaptée aux besoins, trois étages de régulation sont à
disposition.
Etage de régulation 1 = régulation de puissance continue
Etage de régulation 2a = arrêt d’urgence partiel
Etage de régulation 2b = arrêt d’urgence complet
L’étage de régulation 1 se présente lorsque, en pleine charge de l’alternateur,
le réseau d'énergie est surchargé et la tension de charge de la
batterie descend au-dessous de la valeur théorique.
L’étage de régulation 2a se présente lorsqu’une surcharge du réseau
énergétique ne peut pas être stoppée par l’étage de régulation 1 et
que cet état dure plus de 10 secondes. Les autres motifs d’activation
de l’étage de régulation 2a sont les défauts d’alternateur (enregistrement
02252 dans la mémoire des défauts), la surcharge thermique de
l'alternateur (enregistrement 02253 dans la mémoire des défauts) ou le
délestage brusque par le calculateur (ceci est possible sans enregistrement
dans la mémoire des défauts 10 secondes maxi).
L’étage de régulation 2b se présente lorsqu'une sous-tension aiguë
apparaît dans le réseau énergétique (moins de 11,5 V pendant plus de
1,5 seconde ou moins de 10,8 V pendant plus de 0,5 seconde). La
particularité est ici que l’étage de régulation 2b peut également être
demandé par le calculateur moteur pendant le démarrage et jusqu’à
15 secondes après sans qu'aucun enregistrement n’ait lieu dans la
mémoire des défauts.
Les répercussions des étages de régulation sur la puissance des
systèmes de chauffage sont présentées dans le tableau ci-dessous :
24

La gestion de la batterie
Etage de régulation
1 2a 2b
Système de chauffage Puissance maximale Puissance minimale Puissance minimale Puissance minimale
Chauffage de pare-brise 1000 W 250 W 250 W 0 W
Chauffage de lunette arrière 320 W 0 W 0 W 0 W
Chauffage de gicleurs 20 – 100 W Sans restriction 0 W 0 W
et tuyaux d’eau
Chauffage de rétroviseurs 2 x 30 W Sans restriction 0 W 0 W
Chauffage de sièges Avant : 2x100 W Avant : 2x25 W Avant : 2x25 W 0 W
Arrière : 2x80 W Arrière : 2x20 W Arrière : 2x20 W
Chauffage de volant 100 W Sans restriction 0 W 0 W
La régulation de la tension de batterie
Pour la régulation de la tension de batterie, le gestionnaire de batterie
et la gestion dynamique travaillent ensemble. Le gestionnaire de batterie
détermine la tension théorique d’alternateur à partir de l’état de charge
et de la température de la batterie et transmet cette valeur théorique à
la gestion dynamique. Celle-ci transmet, via une ligne de données
(interface synchrone bit), la valeur théorique à l'alternateur qui règle
alors la tension théorique requise.
Le délestage brusque
Dans certaines conditions, le calculateur de gestion d’énergie peut, sur
demande du calculateur moteur, réduire la charge du moteur. Ceci
peut par exemple être le cas durant une accélération. Si le calculateur
moteur demande un délestage, la puissance des consommateurs à
hautes performances est réduite par le calculateur de gestion d’énergie
dans un premier temps. Ceci s’effectue par le bus CAN et le calculateur
responsable des consommateurs : par exemple le calculateur
Climatronic, qui gère les différents systèmes de chauffage à hautes
performances, comme le chauffage de lunette arrière et de pare-brise.
Dans un second temps, la tension d’alternateur est abaissée. Ces
interventions ont pour conséquence que la puissance absorbée de
l’alternateur, et par conséquent la charge du moteur, diminue.
La régulation des systèmes de chauffage à hautes performances
Les systèmes de chauffage à hautes performances sont régulés par le
calculateur Climatronic. La gestion de l’énergie est liée au calculateur
Climatronic via le bus CAN et peut de ce fait moduler en continu la
puissance de chauffage. Cela signifie que la puissance de chauffage
maxi possible est spécifiée par le calculateur de gestion d'énergie.
L'augmentation du régime de ralenti
Pour charger la batterie et alimenter le réseau énergétique du mieux
possible, le calculateur de gestion d’énergie peut demander une augmentation
graduelle du régime de ralenti pendant le ralenti du moteur.
Dans ce cas, ceci est réalisé par le calculateur moteur.
25

La gestion de la batterie
L’activation de l’alternateur (démarrage « Load Response »)
Pendant le démarrage, la tension d’alternateur est limitée à un minimum.
Cela signifie que pendant et directement après le démarrage du
moteur, l'alternateur ne délivre pas de courant. On évite ainsi que le
démarrage se prolonge du fait de la pleine puissance (couple retardateur)
de l’alternateur.
La dynamique de régulation de l’alternateur
(roulage « Load Response »)
Si, durant un trajet, il survient des exigences élevées, par exemple en
raison de l’activation du chauffage de pare-brise, et par conséquent
une augmentation du couple sur l'alternateur, les demandes ne sont pas
transmises directement au moteur. Grâce à la dynamique de régulation
de l’alternateur, la puissance débitée de l’alternateur est augmentée en
continu. Selon le régime moteur, ceci s'effectue en 3, 6 ou 9 secondes.
BMW série 5
La gestion de l’énergie se fait ici à l’aide d’un capteur de batterie intelligent
(IBS) et de l’électronique moteur numérique.
L’élément majeur de ce système est le capteur de batterie. Il est directement
monté dans la niche du pôle négatif de la batterie. Il mesure
continuellement :
■ la température de la batterie
■ la tension aux bornes de la batterie
■ le courant de charge et de décharge de la batterie
La constitution du capteur de batterie
Le capteur de batterie est un capteur méca-électronique. Il peut être
classé dans trois domaines : la mécanique, le module électronique et le
logiciel.
La mécanique
On appelle mécanique la borne de batterie avec le câble de masse de
raccordement à la batterie. Elle remplit ici les fonctions suivantes :
■ liaison électrique entre la carrosserie et le pôle négatif de la batterie
■ logement de l’élément capteur de mesure du courant
■ logement du module électronique
■ établissement du contact thermique entre le pôle négatif de batterie
et le capteur de température
■ mise à la terre de l’IBS (l’alimentation en tension s’effectue par un
câble d’alimentation séparé)
■ protection des composants électroniques
Le module électronique
Le module électronique est composé des éléments suivants :
■ carte avec l’électronique d’analyse
■ résistance de mesure pour la mesure du courant (shunt)
■ capteur de température
26

La gestion de la batterie
Le module électronique a pour fonction d'enregistrer la tension, de
mesurer le courant circulant et la température de la batterie.
Le logiciel
Comme le capteur de batterie intelligent peut être considéré comme
un calculateur à part entière, il dispose d'un programme spécifique.
La fonction de l'IBS
Pour garantir une acquisition précise des données, l’IBS dispose de
grandes plages de mesure :
■ courant –200 A à +200 A
■ tension 6 V à 16,5 V
■ température –40°C à 105°C
■ courant de démarrage 0 A à 1000 A
■ courant de repos 0 A à 10 A
Toute une série de fonctions est intégrée dans l’IBS :
■ mesure permanente de la tension, du courant et de la température
dans chaque état de fonctionnement du véhicule
■ calcul des indicateurs de batterie servant de base pour l’état de
charge de la batterie (SoC = State of Charge) et l’état de « santé »
(SoH = State of Health)
■ établissement de bilan sur le courant de charge et de décharge de la
batterie
■ surveillance de l’état de charge de la batterie et, en cas d’atteinte
d’un état de charge critique, mise en œuvre de mesures correctives
■ calcul de la progression du courant de démarrage pour déterminer
l’état de la batterie
■ surveillance du courant de repos
■ transmission des données au calculateur hiérarchiquement supérieur
■ autodiagnostic
■ mises à jour automatiques des paramètres d’algorithme et des
paramètres pour l’autodiagnostic par l’électronique moteur
■ aptitude à se réveiller automatiquement du mode Veille
L’électronique d’analyse
Les données de mesure sont enregistrées en continu grâce à l’électronique
d’analyse de l’IBS. Ces données sont utilisées pour le calcul des
indicateurs de batterie Courant, Tension et Température. Les données
des indicateurs de batterie sont envoyées à l’électronique moteur par
l'interface en série par bit.
Un calcul préalable de l’état de charge de la batterie a lieu parallèlement
au calcul des indicateurs de batterie. Pendant la durée du signal «
Moteur coupé » et la coupure du relais principal de l’électronique
moteur, le capteur de batterie reçoit de l’électronique moteur l’état de
charge en cours et/ou le prélèvement de puissance maxi possible de la
batterie, afin qu'un démarrage du moteur puisse être garanti. Après la
coupure du relais principal de l'électronique moteur, le capteur de batterie
enregistre en permanence l'état de charge de la batterie.
27

La gestion de la batterie
La mesure du courant de repos
Pendant l’état de repos du véhicule, les valeurs nécessaires pour les
indicateurs de batterie sont mesurées de façon continue par l'IBS. Il est
programmé de telle sorte que, toutes les 14 secondes, le mode Veille
est interrompu et une mesure est effectuée. Cette mesure dure environ
50 millisecondes. Les données de mesure sont enregistrées dans la
mémoire de courant de repos de l’IBS. Lorsque le moteur est démarré,
l’électronique moteur lit la mémoire de courant de repos. La comparaison
de la progression du courant de repos avec les valeurs théoriques
mémorisées permet de constater d’éventuels écarts. S’il apparaît une
irrégularité dans la progression du courant de repos, un enregistrement
est effectué dans la mémoire des défauts du calculateur moteur.
La charge optimale de la batterie
Afin de garantir une charge optimale de la batterie dans tous les états
de fonctionnement, un système de régulation de charge dépendant de
la température et de l’état de charge de la batterie est mis en oeuvre.
Une valeur théorique de tension de charge optimale pour la température
de batterie en cours est pour cela calculée dans le calculateur. La tension
du régulateur d’alternateur est alors réglée de telle sorte que la tension
de charge souhaitée est directement présente à la batterie. Les pertes
de tension dues au câble d’alternateur peuvent également être compensées
de cette façon. Lorsque la batterie est pleine, la puissance de l'alternateur
peut être diminuée et par conséquent la consommation réduite.
La régulation du régime de ralenti
Comme chez Audi, le régime de ralenti peut également être adapté à la
charge de l'alternateur chez BMW.
La fonction de réveil pour la borne 15 Wake-up
Cette fonction n’est active qu’à l’état de repos du véhicule. Une fois que
le calculateur moteur a reçu le message « Borne 15 OFF », il envoie à
l’IBS l’information sur la possibilité de prélèvement de puissance maxi.
L’électronique moteur passe ensuite en mode Veille. Si la possibilité de
prélèvement de puissance maxi est atteinte et que des consommateurs
sont encore activés, l'IBS réveille le réseau de bord du véhicule et par
conséquent l'électronique moteur via le câble de réveil (borne 15
Wake-up). En raison de l’état de charge critique de la batterie (limite de
la capacité de démarrage du moteur), les consommateurs sont coupés
par l'électronique moteur ou les calculateurs responsables. Après cela,
le véhicule repasse en mode Veille. Dans cet état, l’électronique moteur
ne permet plus à l’IBS d’activer le réseau de bord du véhicule.
Les défauts et le diagnostic
Comme sur tous les systèmes électroniques, toute une série de défauts
sont également possibles dans la gestion de la batterie. Il peut s’agir de
courts-circuits au plus ou au moins, d’interruptions ou de résistances de
passage dans les connecteurs et les câbles, de calculateurs défectueux,
d’une panne du système bus, d'une batterie défectueuse ou d'un alternateur
défectueux. En règle générale, en cas de défaut, le système continue
de fonctionner avec des valeurs de remplacement et il s’ensuit un
enregistrement dans la mémoire des défauts.
28

La gestion de la batterie
Dans tous les cas, les documents spécifiques au véhicule, comme les
schémas de câblage et les descriptions des systèmes, son nécessaires
pour le diagnostic des défauts, de même qu’un appareil de diagnostic
adapté. Avant tout diagnostic complexe, la batterie doit être contrôlée
à l'aide d'un appareil de contrôle adapté et « parlant ». L'état de charge
(SoC) et l’état de santé (SoH) de la batterie doivent être satisfaisants et
conformes aux spécifications du constructeur.
Des informations importantes peuvent déjà être obtenues lors de la prise
en charge du véhicule grâce aux éventuels messages de défaut dans
le combiné. La mémoire des défauts peut être lue à l’aide d’un appareil
de diagnostic adapté.
Des enregistrements ont par exemple également lieu dans la mémoire
des défauts lorsque la gestion de l'énergie a activé un des étages de
coupure et que cela a conduit à des restrictions fonctionnelles dans certains
systèmes. Cet enregistrement de défaut peut éventuellement être :
■ alternateur, défaut mécanique
■ alternateur, régulation haute température
■ alternateur, défaut électrique
D’autres informations peuvent être consultées en lisant les blocs de
valeurs de mesure (valeurs réelles). Divers paramètres et diverses
valeurs sont affichés dans les blocs. On trouve par exemple :
■ la tension de batterie
■ la valeur théorique d’alternateur
■ la température de la batterie
■ l’état de charge
■ la communication avec l’alternateur
■ la valeur moyenne de courant de repos
■ l’arrêt d’urgence
■ la résistance intérieure de la batterie, la perte de charge
■ la coupure du courant de repos
Grâce à la comparaison des valeurs théoriques et réelles, il est possible
de collecter, lors du diagnostic, des informations qui aident à cerner les
défauts apparus.
29

Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Ce chapitre est consacré au frein de stationnement électromécanique
(EMF). Ce « frein à main électronique » est de plus en plus souvent utilisé
dans les VP modernes et assure encore plus de confort. A titre d’exemple,
nous nous appuierons ici sur les systèmes de la BMW série 7 (E65) et
de l'Audi A8 (4E..).
Le frein de
stationnement
électromécanique
(EMF)
Les fonctions du frein de stationnement électromécanique (EMF)
Le frein de stationnement électromécanique a pour fonction d’immobiliser
le véhicule à l’arrêt, afin d’éviter qu’il bouge de façon inopinée. Il satisfait
en outre à la disposition légale exigeant un deuxième système de freinage
indépendant dans le véhicule et remplit d'autres fonctions de sécurité
et de confort.
La constitution et le fonctionnement du frein de stationnement
électromécanique
Les deux systèmes de BMW et Audi se distinguent fondamentalement dans
leur constitution. Sur l’Audi A8, l’EMF agit directement sur les plaquettes de
frein de l’essieu arrière par l'intermédiaire d'un moteur électrique et d'une
broche.
Chez BMW, les câbles de frein qui commandent le servofrein à tambour
duo sont actionnés par une unité de réglage électromécanique.
Chez Audi, le mécanisme de frein de stationnemnet est composé d’un
moteur à courant continu, d'un mécanisme à plateau oscillant et d'une
broche. Les composants sont directement montés sur les étriers de frein
arrière et permettent la transformation du mouvement de rotation du
moteur en petits mouvements de levage du piston de frein. Le moteur
à courant continu entraîne alors le mécanisme à plateau oscillant par
une transmission à courroie.
C’est ici aussi qu’a lieu la première réduction du régime du moteur
d’entraînement. Le régime est réduit à 1:3 par la démultiplication de la
transmission à courroie. Le régime est une première fois réduit par le
mécanisme à plateau oscillant. A la sortie du mécanisme, le régime est
abaissé d’un facteur de 147 par rapport au régime d'entraînement du
moteur à courant continu. Une broche qui est entraînée directement
par le mécanisme à plateau oscillant permet d'effectuer la conversion
d’un mouvement de rotation en un mouvement de levage.
Dans le piston de frein se trouve un cylindre qui peut effectuer un mouvement
de va-et-vient dans le piston. Pour qu’il ne puisse pas tourner
dans le piston, le cylindre est rectifé à deux endroits.
À l’extrémité avant du cylindre est emmanché un écrou qui se déplace
sur le filetage de la broche dès que la broche tourne. Un capteur à effet
Hall permet de mesurer le nombre de rotations du moteur à courant
continu et de le transmettre au calculateur qui peut en déduire la course
de levage.
30

Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Piston de frein
Broche
Cylindre
Disque de frein
Lorsque le frein de stationnement est actionné, l'écrou est déplacé vers
l’avant par le mouvement de rotation de la broche. Le cylindre presse
alors, avec le piston de frein, les plaquettes de frein contre le disque de
frein.
Si le frein de stationnement est desserré, l’écrou sur la broche est tourné
en arrière et le piston de frein déchargé. Comme le joint a recouvert sa
forme, le piston de frein est déplacé en arrière comme après un processus
de freinage normal.
Le système complet comprend également un calculateur avec capteur
d'angle d'inclinaison intégré, les voyants et le commutateur d'actionnement
dans la console centrale.
Les voyants et le commutateur
Pour activer le frein de stationnement, le commutateur d’actionnement
est tiré ; pour desserrer le frein, le commutateur est poussé. Le frein de
stationnement activé est indiqué par le voyant dans le tableau de bord
et dans le commutateur d'actionnement. Une spécificité est ici que le
frein de stationnement peut être activé même lorsque le contact est
coupé. Le desserrage n’est toutefois possible que lorsque le contact
est mis.
31

Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Les fonctions du frein de stationnement électromécanique
Le frein de stationnement électromécanique remplit les fonctions suivantes :
■ frein de parking
■ fonction de freinage d’urgence dynamique
■ assistant au démarrage adaptatif
■ contrôle d’usure des plaquettes de frein
Le frein de parking
Lorsque le véhicule est garé et le frein de parking est activé, le système
règle automatiquement la force élastique nécessaire pour éviter tout
mouvement inopiné du véhicule.
Si le véhicule est garé sur une pente de plus de 30%, un avertissement
apparaît sur le tableau de bord. Si les disques de frein se refroidissent
à l’arrêt, le calculateur resserre automatiquement le frein. Ceci s'effectue
grâce à un modèle de simulation dans le calculateur qui permet de
déterminer la température instantanée des disques de frein.
La fonction de
freinage d’urgence
dynamique
Cette fonction est activée par l’actionnement du commutateur.
Le fonctionnement du commutateur correspond ici à celui d’un levier
de frein à main normal. Tant que le commutateur est actionné, le véhicule
est freiné ; dès que le commutateur est relâché, le freinage est interrompu.
La décélération maximale est de 8 m/s.
Le freinage généré par le frein de stationnement a lieu seulement à partir
de vitesses inférieures à 8 km/h. Si la vitesse est supérieure, le freinage
est effectué par le système ESP qui répartit la pression de freinage sur
les quatre freins de roue. Dans le même temps, le couple moteur est
réduit lorsque l’accélérateur est actionné, et le régulateur de vitesse
éventuellement activé est coupé.
Pour éviter toute fausse manœuvre (déclenchement par le passager), le
freinage d’urgence est désactivé lorsqu’on réaccélère.
L’assistant au
démarrage adaptatif
Cette fonction permet, sur des pentes, de démarrer sans à-coups et
sans reculer. Pour utiliser l’assistant au démarrage de façon optimale,
le calculateur a besoin d’autres informations.
Des informations sur le rapport de roulage enclenché, la position de la
pédale d’accélérateur et le couple moteur ainsi que le capteur d’angle
d'inclinaison intégré dans le calculateur sont pour cela prises en compte
via le bus CAN.
Le frein de stationnement est desserré en fonction de ces informations.
Une coupure de cette fonction par le conducteur est impossible.
32

Le contrôle d’usure
des plaquettes de
frein
Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Le contrôle de l’épaisseur des plaquettes est réalisé à des intervalles
d’environ 500 km. Le véhicule doit pour cela se trouver à l’arrêt, le frein
de parking doit être desserré et le contact coupé.
Le calculateur déplace la plaquette de frein depuis la position initiale
(position zéro) contre le disque de frein. A partir de la valeur mesurée
par le capteur à effet Hall, le calculateur calcule la course effectuée par
la plaquette de frein et, en conséquence, l'épaisseur de plaquette.
Sur les véhicules où le frein de parking est rarement utilisé, le contrôle
d’usure de plaquettes de frein peut être plus précis que sur les véhicules
où le frein de parking est utilisé régulièrement.
Sur la BMW série 7, le mécanisme de frein de stationnement n’agit pas
directement sur les plaquettes de frein arrière - comme chez Audi -
mais sur le servofrein à tambour duo.
Celui-ci se trouve à l’intérieur des disques de frein arrière.
L’unité d’actionnement se trouve dans le plancher du coffre, entre le
logement de roue de secours et le panneau arrière, derrière la banquette.
L’unité d'actionnement est composée des éléments suivants :
le moteur électrique, une broche, le ressort enroulé, le fléau, les poulies
de renvoi de câbles, les roues dentées en plastique et les câbles de frein.
Unité de réglage :
1. Moteur électrique
2. Roues dentées en plastique
3. Ressort enroulé
4. Broche
5. Fléau
6. Poulie de renvoi de câble
7. Câbles de frein
1
2
3
4
5
7
6
6
7
Si le frein de stationnement est activé, le moteur électrique entraîne la
broche par l’intermédiaire des roues dentées en plastique. Le filetage
sur la broche permet de déplacer le fléau - destiné à l'équilibrage droite/
gauche - vers l'avant et l'arrière, selon que le frein doit être bloqué ou
desserré. Les poulies sont fixées au fléau par des leviers de connexion.
Les câbles des côtés droit et gauche sont accrochés dans les poulies
de renvoi. Lorsque le fléau se déplace sur la broche lors du serrage du
frein de stationnement, les poulies de renvoi tournent vers l'intérieur et
actionnent les câbles de frein qui serrent alors le servofrein à tambour
duo.
33

Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Lorsque le frein de stationnement est desserré, le moteur électrique
tourne la broche dans l'autre sens. Le fléau est déplacé en arrière et les
poulies de renvoi tournent ves l’extérieur. Les câbles de frein sont retirés
et le frein de stationnement se desserre. La force de rappel est obtenue
grâce aux ressorts de rappel dans le servofrein à tambour duo.
Commutateur
Voyant
Pour que toute la force de maintien du frein de stationnement - à l'état
serré - ne pèse pas entièrement sur les roues dentées en plastique, un
ressort enroulé est monté. Le ressort de maintien est fixé sur la broche.
Lorsque le frein de stationnement est serré à fond et que la broche a
atteint la position de maintien, la force de rappel tente de tourner la
broche dans le sens opposé.
Du fait de ce mouvement de rotation opposé, les premières spires du
ressort enroulé sont poussées vers l’extérieur contre le boîtier qui l’entoure.
La broche est ainsi maintenue dans sa position et les forces de
rappel sont absorbées par le ressort enroulé. Lorsque le frein de stationnement
est desserré, la broche est entraînée par le moteur électrique
et entraîne alors avec elle l'extrémité opposée du ressort enroulé. Le
ressort est ainsi tourné vers l'intérieur et détaché du boîtier.
Pour éviter la corrosion sur les tambours de frein et les plaquettes et
toujours obtenir le meilleur effet possible, le système réalise un freinage
en roulage. Cette procédure de freinage a lieu environ une fois par
mois ou tous les 1000 km. L’opération de freinage est automatiquement
réalisée par le système et passe inaperçue pour le conducteur. Pendant
le freinage, le frein de stationnement est actionné avec environ 20% de
la force d’application maximale. L’usure provoquée par ce freinage est
extrêmement faible. Pour environ 300 opérations de freinage, une
épaisseur de 0,5 mm maxi est enlevée des plaquettes de frein.
La BMW série 7 dispose également d’autres fonctions qui assistent le
conducteur dans certaines situations.
On compte parmi celles-ci :
■ la fonction « hillhold » (maintien en côte) qui aide au démarrage en
côte.
Le véhicule est bloqué puis débloqué pour empêcher ainsi tout recul
en côte.
■ la fonction autostop, qui bloque le véhicule se trouvant par exemple
à l’arrêt à un feu rouge, pour éviter qu’il ne « traîne » au ralenti.
Le conducteur est ainsi soulagé et ne doit pas obligatoirement avoir
toujours le pied sur la pédale de frein.
La différence par rapport à Audi est que ces fonctions sont assurées
par le DSC (contrôle dynamique de stabilité). Le frein de stationnement
électromécanique n'est actif qu’avec le moteur coupé.
34

Le déverrouillage
d’urgence
Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Les deux véhicules disposent d’un déverrouillage d’urgence qui permet
au conducteur ou au garage de déverrouiller le frein en cas de défaillance
du système.
Chez Audi, une clé Torx spéciale se trouve pour cela dans l'outillage de
bord. En cas d’urgence, la roue doit être démontée. Un des côtés de
la clé Torx permet de dévisser le moteur électrique, conjointement avec
le mécanisme à plateau oscillant, de l’étrier de frein. L'autre côté permet
de tourner la broche en arrière.
Outillage de bord
Une barre de déverrouillage se trouve également dans l’outillage de
bord chez BMW. Celle-ci est amenée, à travers un tube de guidage,
vers une roue dentée dans l’unité de réglage.
Grâce à la rotation de la barre de déverrouillage dans le sens contraire
des aiguilles d’une montre à l’aide d’une clé à fourche et de la poignée
du tournevis, le frein est desserré.
Outillage de bord
Outil de déverrouillage
Déverrouillage d’urgence, boîte de
vitesses automatique
Important : En cas d’absence d’alimentation en tension (batterie vide),
il se peut que le véhicule ne puisse pas bouger, malgré le frein desserré.
Cela signifie dans ce cas que le mécanisme de verrouillage de stationnement
de la boîte de vitesses automatique est encore enclenché.
Celui-ci peut également être desserré par un déverrouillage d'urgence.
Pour ce faire, il convient d’ouvrir le couvercle du déverrouillage d’urgence
dans l’espace pieds gauche. En tirant sur la bande rouge, un levier est
escamoté et verrouillé. Le mécanisme de verrouillage de stationnement
est maintenant déverrouillé.
Après un déverrouillage d’urgence, le frein de stationnement
électromécanique est remis en service de la façon suivante.
Le véhicule doit être à l'arrêt et le contact mis.
Il convient ensuite d’actionner le commutateur du frein de stationnement
électromécanique trois fois, à des intervalles d'environ 5 secondes. Le
système commence le processus d'initialisation. La position de desserrage
est initialisée. Le frein est ensuite serré et la position de freinage
initialisée. Le voyant sur l’écran s’allume en rouge. Le frein est desserré
et à nouveau opérationnel. Le voyant à l’écran s’éteint.
35

Le remplacement
des plaquettes de
frein
Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Pour remplacer les plaquettes de frein arrière sur l’Audi A8, un appareil
de diagnostic adapté est nécessaire. Avant que les plaquettes de frein
puissent être déposées, le cylindre doit être entièrement rentré avec
l’appareil de diagnostic grâce à la fonction « Réglage de base ».
Ce n’est qu’à ce moment-là qu’il est possible de repousser le piston
de frein. Après le remplacement des plaquettes de frein, le cylindre est
amené vers le piston de frein, à nouveau avec la fonction « Réglage de
base ». Dernière étape : l’épaisseur des plaquettes de frein neuves est
saisie dans la fonction « Adaptation ».
Chez BMW, il est possible de remplacer les mâchoires de frein sans
appareil de diagnostic. Il est important de noter ici qu'un réglage de
base doit obligatoirement être effectué après le remplacement des
mâchoires de frein ou des disques de frein arrière. Pour cela, un boulon
de roue doit être dévissé de chaque côté.
La roue droite doit être tournée de façon à ce que le filetage du boulon
soit en position « 7 heures », en position « 5 heures » pour la roue gauche.
A l’aide d’un tournevis adapté, la vis de réglage doit être serrée à travers
l’alésage jusqu’à ce que la roue ne puisse plus tourner.
Desserrer ensuite la vis de réglage de 10 crans. Procéder de la même
façon de l’autre côté. Revisser les boulons de roue et serrer au couple
spécifié.
Contrôle fonctionnel
sur le banc d'essai
de freins
Pour contrôler l’efficacité de freinage du frein de stationnement électromécanique,
il doit être possible de tester celui-ci sur un banc d'essai
de freins.
L’Audi A8 reconnaît cet essai automatiquement. Dès que les roues
arrière tournent avec une vitesse constante de 3 – 9 km/h sur le banc
d’essai, le mode d’essai est détecté par le calculateur après 3 secondes.
L’important est alors que la borne 15 (contact) soit activée. Le calculateur
modifie le comportement de fermeture du frein de stationnement de
telle façon qu'à chaque actionnement du commutateur, le piston est un
peu plus sorti et le frein se ferme davantage.
Sur la BMW série 7, le frein de stationnement ne peut être testé qu’avec
le moteur à l'arrêt et le contact mis. Lorsque le commutateur est
actionné, le frein de stationnement se ferme relativement rapidement et
ne peut pas, comme sur un frein de stationnement actionné manuellement,
être serré lentement et continuellement.
Attention : Le véhicule peut alors sortir des rouleaux du banc d'essai.
36

Procédure en cas de
défauts
Valeurs réelles
Valeurs réelles
Le frein de stationnement électromécanique (EMF)
Si des défauts surviennent sur le frein de stationnement électromécanique,
il convient en premier lieu de commencer par un contrôle sur le banc
d'essai de freins.
Il est possible de constater sur le banc si la fonction de freinage est
seulement restreinte ou pas du tout assurée. Si un fonctionnement
incorrect est constaté sur le banc d’essai, un contrôle visuel doit être
réalisé.
Une attention particulière doit alors être portée aux plaquettes /
mâchoires de frein, aux câbles de frein (BMW) et aux problèmes
d'étanchéité éventuels (Audi). Si les plaquettes / mâchoires de frein sont
OK et qu'aucun problème d'étanchéité ou endommagement des câbles
de frein n'est à déplorer, il convient ensuite de contrôler le mécanisme.
Si le commutateur du frein de parking est actionné à l’arrêt avec le
moteur coupé, l'opération de fermeture est audible. Chez BMW, il est
possible de surveiller l'opération de fermeture après l'ouverture de l'unité
d'actionnement. Si aucun défaut n’est observable après le contrôle
visuel et le contrôle du mécanisme, ou si l’unité d’actionnement / les
servomoteurs ne sont pas asservis, un appareil de diagnostic adapté
est alors nécessaire pour la suite du contrôle.
Comme sur bon nombre d’autres systèmes électriques, l'appareil de
diagnostic permet de lire la mémoire des défauts. Selon l’appareil de
diagnostic, il est possible d’afficher la fonction / l'état de commutation
des différents composants à l'aide des blocs de valeurs de mesure
(valeurs réelles), ou de commander les composants et contrôler leur
fonctionnement par le diagnostic des actionneurs.
En cas de réparation, il faut systématiquement observer les notices de
réparation, valeurs d’essai et couples de serrage spécifiques au constructeur.
Une fois la réparation effectuée, la mémoire des défauts doit être
effacée et un contrôle fonctionnel sur banc doit être réalisé.
Remarque importante :
Le contrôle fonctionnel du frein de stationnement électromécanique
n’est possible que sur un banc d’essai à rouleaux.
L’utilisation d’un banc d’essai à plaques n’est pas possible.
37

Notes
38

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