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.