Mémoire d'ingénieur Cnam présenté par Ludovic Breton

Analyse du comportement d’un actionneur électrique
sur les futurs systèmes de freinage automobile

Soutenu le 17 novembre 2005 devant le jury composé de :

Roger OHAYON Cnam Paris
Olivier THOMAS Cnam Paris
Georges VENIZELOS Cnam Paris
Jean BOTTI DELPHI
Manfred NIETHAMMER DELPHI

Résumé :

Cette étude porte sur le comportement d’un actionneur électrique d’un système de freinage automobile à disque. Cet actionneur est composé d’un moteur, d’une vis à billes et d’un réducteur. Il a pour objectif de remplacer le traditionnel système de freinage à commande hydraulique. Des essais réalisés en laboratoire nous montrent :
  • en fonctionnement quasi–statique, une hystérésis apparaît entre le «mode normal d’avance» et le «mode retour»
  • en fonctionnement dynamique, à cause des dissipations, le système ne retrouve pas sa position de repos lors de la phase de retour
  • Ces dissipations peuvent intervenir au niveau de deux éléments : la vis à billes et le réducteur.
    Un modèle équivalent à un degré de liberté (2 d.d.l. couplés) a été choisi pour représenter la vis à billes. Les résultats analytiques sur ce modèle sont comparés aux résultats obtenus en laboratoire.
    Pour identifier la nature des éléments dissipatifs pouvant intervenir sur ce modèle équivalent, on a choisi de le décomposer en petits modèles pour arriver à un système masse – ressort – amortisseur + frotteur, pour étudier l’influence de frottement visqueux ainsi que de frottement sec.
    En parallèle, une modélisation numérique à partir du logiciel MOTION WORKS a été réalisée afin d’étudier la faisabilité d’une étude des dissipations à géométrie tridimensionnelle réelle du système. On a montré que la prise en compte du frottement sec dans le logiciel est adaptée pour évaluer, dans une étude future, les dissipations en différents points du système ; notamment une étude de l’influence sur les pertes de la géométrie du chemin de recirculation des billes de la vis est possible.


    Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés - LMSSC