4.12 Système d'assistance au freinage

1. Le servofrein (brake booster)

Le servofrein (brake booster) amplifie la force de poussée du pied du conducteur sur la pédale de frein. On trouve généralement trois types de servofreins dans les automobiles et les camions légers:

1. Le servofrein à dépression 

1. Le servofrein hydraulique

1. Le servofrein électrique

1. 
   

2. Lecture Cemeq p. 4.43 à p.4.45

1.1. Le servofrein à dépression

Lecture Cemeq p. 4.43 à p.4.45

Le servofrein à dépression, également appelé booster de frein, est un composant essentiel du système de freinage d'un véhicule. Son rôle principal est d'amplifier la force appliquée sur la pédale de frein, ce qui permet au conducteur d'exercer moins d'effort physique pour obtenir le même niveau de freinage. Voici comment il fonctionne :

1. **Dépression du moteur** : Le servofrein utilise la dépression créée par le moteur à combustion interne du véhicule. Cette dépression est générée lorsque le moteur aspire de l'air pour le processus de combustion.

2. **Chambre à dépression** : À l'intérieur du servofrein, il y a une chambre à dépression qui est reliée à l'admission d'air du moteur. Lorsque le moteur tourne, cette chambre est soumise à une pression atmosphérique réduite, créant une dépression à l'intérieur.

3. **Diaphragme et piston** : La dépression dans la chambre du servofrein agit sur un diaphragme ou un piston. Ce dernier est relié mécaniquement à la tige de la pédale de frein.

4. **Assistance au freinage** : Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, la force exercée est amplifiée par le servofrein. La dépression aspirée par le moteur crée une pression sur le diaphragme ou le piston, ce qui assiste le mouvement de la pédale de frein. Cela permet au conducteur d'appliquer moins de force sur la pédale tout en obtenant un freinage efficace.

5. **Sécurité** : En cas de défaillance du servofrein, les freins continueront à fonctionner, mais le conducteur devra exercer une pression beaucoup plus forte sur la pédale pour obtenir le même niveau de freinage.

En résumé, le servofrein à dépression utilise la dépression du moteur pour amplifier la force appliquée sur la pédale de frein, offrant ainsi un freinage plus efficace avec moins d'effort de la part du conducteur.

1.2. Le servofrein hydraulique (hydroboost)

Lecture Cemeq p. 4.45

Le servofrein Hydroboost est un système de freinage assisté qui utilise la pression hydraulique générée par le système de direction assistée ou le système de transmission automatique hydraulique pour fournir une assistance au freinage. Voici comment il fonctionne :

1. **Principe de base** : Le servofrein Hydroboost utilise la pression hydraulique du système de direction assistée ou du système de transmission automatique pour aider à amplifier la force appliquée sur la pédale de frein.

2. **Pompe hydraulique** : Le système de direction assistée ou le système de transmission automatique comporte une pompe hydraulique qui est alimentée par le moteur du véhicule. Cette pompe génère une pression hydraulique.

3. **Réserve de pression** : Le servofrein Hydroboost est connecté à cette pompe hydraulique et dispose d'une réserve de pression intégrée qui est maintenue par la pompe. Cette réserve de pression est utilisée pour l'assistance au freinage.

4. **Activation de l'assistance** : Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, un signal est envoyé à une valve de commande dans le servofrein Hydroboost. Cette valve ouvre un passage hydraulique entre la réserve de pression et le circuit de freinage.

5. **Assistance au freinage** : La pression hydraulique de la réserve est alors dirigée vers un piston dans le servofrein Hydroboost. Ce piston amplifie la force exercée par le conducteur sur la pédale de frein, fournissant ainsi une assistance au freinage.

6. **Intégration avec d'autres systèmes** : Le servofrein Hydroboost est souvent intégré avec d'autres systèmes hydrauliques du véhicule pour une efficacité maximale. Par exemple, il peut être relié au système de direction assistée ou au système de transmission automatique pour utiliser la même source de pression hydraulique.

En résumé, le servofrein Hydroboost utilise la pression hydraulique générée par le système de direction assistée ou le système de transmission automatique pour fournir une assistance au freinage, permettant au conducteur d'appliquer moins d'effort sur la pédale de frein pour obtenir un freinage efficace.

Son utilisation:

Le servofrein Hydroboost est largement utilisé dans de nombreux véhicules, notamment les voitures, les camions légers et les véhicules utilitaires, en raison de ses avantages en termes de performances de freinage et de fiabilité. Voici quelques points clés sur son utilisation :

1. **Amélioration des performances de freinage** : Le servofrein Hydroboost offre une assistance au freinage qui permet au conducteur d'appliquer moins de force sur la pédale de frein pour obtenir un freinage efficace. Cela se traduit par une meilleure réactivité des freins et des distances d'arrêt plus courtes, ce qui est crucial pour la sécurité routière.

2. **Utilisation dans les gros véhicules** : Le servofrein Hydroboost est particulièrement adapté aux gros véhicules qui nécessitent une assistance au freinage supplémentaire en raison de leur poids et de leur charge. Les camions, les fourgonnettes et les véhicules utilitaires sont des exemples de véhicules qui bénéficient grandement de ce système.

3. **Fiabilité** : Le servofrein Hydroboost est réputé pour sa fiabilité et sa durabilité. Contrairement aux servofreins à dépression, il n'est pas affecté par les variations de pression d'admission ou par les fuites de vide, ce qui en fait une option plus fiable dans de nombreuses conditions de conduite.

4. **Compatibilité avec d'autres systèmes** : Le servofrein Hydroboost peut être intégré avec d'autres systèmes hydrauliques du véhicule, tels que le système de direction assistée ou le système de transmission automatique. Cela permet une utilisation efficace de la pression hydraulique générée par ces systèmes, offrant ainsi une assistance au freinage sans compromettre les performances des autres composants.

5. **Maintenance et entretien** : Bien que le servofrein Hydroboost soit généralement fiable, il nécessite un entretien périodique pour garantir son bon fonctionnement. Cela peut inclure la vérification des fuites hydrauliques, le remplacement du liquide de frein et le contrôle des composants pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement.

En résumé, le servofrein Hydroboost est largement utilisé dans une variété de véhicules en raison de ses avantages en termes de performances de freinage, de fiabilité et de compatibilité avec d'autres systèmes hydrauliques. Il offre une assistance au freinage efficace, ce qui contribue à améliorer la sécurité et le confort de conduite.

1.3. Le servofrein électrique

Le système de servofrein électrique, également connu sous le nom de système de freinage électro-hydraulique (EHB), combine des composants électriques et hydrauliques pour fournir une assistance au freinage dans les véhicules. Voici un aperçu de son fonctionnement :

1. Capteurs et commande électronique : Le système est équipé de capteurs qui surveillent la pression exercée sur la pédale de frein et la vitesse des roues. Ces informations sont transmises à une unité de commande électronique (ECU) qui traite les données et détermine la quantité d'assistance nécessaire.

2. Actionneur électrique : L'ECU contrôle un actionneur électrique qui agit sur le circuit hydraulique du freinage. Cet actionneur peut être un moteur électrique, un vérin électrique ou tout autre dispositif similaire.

3. Assistance hydraulique : Lorsqu'un conducteur appuie sur la pédale de frein, l'ECU envoie un signal à l'actionneur électrique pour activer le système hydraulique. Ce système hydraulique amplifie la force exercée par le conducteur sur la pédale de frein, ce qui facilite le freinage.

4. Rétroaction du conducteur : Certains systèmes de servofrein électrique offrent également une rétroaction au conducteur, soit sous forme de vibrations dans la pédale de frein, soit sous forme de signaux visuels ou sonores, pour indiquer l'état du système et le niveau d'assistance au freinage.

5. Sécurité et redondance : Les systèmes de servofrein électrique sont conçus avec des mesures de sécurité intégrées pour garantir un freinage fiable en cas de défaillance du système électrique. Par exemple, en cas de panne électrique, le système est généralement conçu pour permettre au conducteur de freiner manuellement, bien que cela puisse nécessiter plus de force sur la pédale.

En résumé, le système de servofrein électrique utilise une combinaison de composants électriques et hydrauliques pour fournir une assistance au freinage, ce qui améliore la sécurité et la performance de freinage des véhicules.

voici un exemple: 

Le servofrein iBooster est un système novateur développé par Bosch en premier lieu pour les véhicules électriques et hybrides. Voici comment il fonctionne :

Vidéo à traduire

1. Récupération d’énergie cinétique : Lorsque vous freinez, l’iBooster récupère l’énergie cinétique générée par le ralentissement du véhicule. Cette énergie est ensuite convertie en électricité.

2. Réduction des distances d’arrêt : L’iBooster permet de ralentir le véhicule uniquement avec le frein moteur, sans utiliser le traditionnel système à dépression. Il offre des décélérations jusqu’à 0,3 g, ce qui réduit la distance d’arrêt.

3. Système rapide : En seulement 120 millisecondes, l’iBooster fournit la pression nécessaire pour stopper net la voiture, trois fois plus vite qu’un système classique d’amplification du freinage.

4. Adaptabilité : Par électronique, le ressenti de la pédale peut être ajusté en fonction des modes de conduite (sport ou confort).

En somme, sachez que sur les voitures récentes 2020++ ce système vient de série sur beaucoup de modèles chez la plupart des manufacturiers. L'avantage principal de ce système consiste à être compatible avec une multitude de système de sécurité qui équipe les véhicules de nos jours. 

1.4. Assistance au freinage CMBS Honda