Antiblockiersystem

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L’Antiblockiersystem (abrégé en ABS), l'antiblocage de sécurité (terme recommandé en France par la DGLFLF^[1]), le système de freinage anti-blocage ou les freins anti-blocage^[2],[3], est un système d'assistance au freinage utilisé sur les véhicules roulants, empêchant les roues de se bloquer pendant les périodes de freinage intense. Il est utilisé dans les avions (lors de l'atterrissage) et dans les véhicules automobiles ou motocyclettes, où il fait de plus en plus partie de l'équipement standard.

Historique

Dans les années 1920, Gabriel Voisin pionnier de l'automobile et de l'aviation adapte un système d'antiblocage à fonctionnement hydraulique; ce système permit aux avions d'atterrir sans dérapage sur leurs couloirs, ce qui n'était pas le cas du système de freinage mécanique qui était jusque là utilisé.

En 1928, l'allemand Karl Wessel obtient une licence pour la conception d'un dispositif de freinage d'urgence pour l'automobile, mais ses travaux ne dépassent pas le stade de l'étude. C'est en 1936 que naît l'idée d'un système de freinage ABS avec Bosch qui dépose un brevet d'invention pour un tel dispositif.

Dans les années 1960 les travaux de recherche et développement pour des applications de l'ABS à l'automobile redémarrent à Heidelberg dans la société Teldix (contraction de Telefunken et Bendix, sociétés partenaires du projet). En 1966, la première voiture pourvue d'un ABS mécanique est la Jensen FF équipée d'un ABS de type Dunlop-Maxaret. La société Bendix qui cherchait à commercialiser ce dispositif avait fait réaliser un film de promotion. Le réalisateur en était Claude Lelouch, le présentateur Michel Drucker et le cascadeur n'était autre que Rémy Julienne. Le titre du film était L'Arrêt et comportait quelques très belles images, comme celles qui montraient comment l'homme montant un cheval à cru sans renne, parvenait à stopper celui-ci.

En 1969, la première génération d'un système antiblocage contrôlé électroniquement est présentée au Salon de l'automobile de Francfort (Internationale Automobil-Ausstellung ou IAA) par la compagnie américaine ITT Automotives qui avait racheté Alfred Teves GmbH^[4],[5]. Et c'est dans cette version du système que la vitesse d'enfoncement de la pédale de frein est mesurée et indique un freinage d'urgence probable.

En 1970, la Citroën SM a failli être équipée d'un ABS Teldix, mais les difficultés financières d'Automobiles Citroën et le premier choc pétrolier ont raison du projet d'application. Ce dispositif comprenait environ 1 000 composants analogiques, et était donc très lourd et lent au fonctionnement. Grâce à la technologie numérique, la quantité de pièces pourra être réduite à 140 composants et permettra ainsi une production du système en série.

En 1975, Bosch achète les brevets et licences à Teldix sur l'élaboration d'un dispositif visant à éviter le blocage des roues d'un véhicule à moteur à combustion interne.

En 1978, Bosch commercialise son ABS électronique (ABS2) et en même temps en fait une marque déposée. Les autres équipementiers et constructeurs utiliseront le terme ABV (Automatischer Blockierverhinderer). Et les premiers véhicules à en être dotés en option sont les modèles allemands : Mercedes classe S en octobre et BMW série 7 en décembre.

En 1985, la Ford Scorpio est le premier véhicule à en être équipé de série. En 1988, La BMW K1 est la première moto à en être doté en option d'un système du fournisseur FAG Kugelfischer et cela coûtait 1 980 DM.

En 1986, à la demande de PSA à qui Bosch refusait de livrer les volumes d'ABS nécessaires à sa stratégie d'équipement, privilégiant les constructeurs allemand, Bendix recommençait le développement d'un système ABS. Le système fut lancé sur la 405 Mi16, puis étendu aux 605 et XM. Renault fut également client de ce système avec la R19. Ces produits ont été fabriqué à Drancy. Compte tenu des développements commerciaux, un deuxième site de production situé à Moulins (Allier) fut équipé de ligne d'usinage et de montage à partir de 1992. Ce site produisit des systèmes Mécatronic 2 puis 3 pour la Ford Mondéo. L'histoire bégaya et Bosch se porta acquéreur en 1996 de l'activité de freinage de Bendix devenu entretemps AlliedSignal. Cet achat comprenait l'activité ABS d'AlliedSignal. Bien que disposant d'une usine importante en Europe, Bosch décida néanmoins de poursuivre la production d'ABS à Moulins compte-tenu des performances de cette usine et lança en septembre 1997 la production d'ABS 5.3 à destination des constructeurs français et italiens. Grâce à ce site, la production d'ABS se poursuit aujourd'hui encore sur le sol Français.

En 2003, Daimler-Benz a développé le système, appelé; BAS Plus, en lui couplant un radar de régulation de distance. L'objectif était d'éviter les collisions par l'arrière ou tout au moins d'en diminuer la vitesse d'impact. Si le véhicule suiveur en est aussi équipé, la distance et la vitesse de rapprochement des deux véhicules sont constamment mesurées. En cas de vitesse différentielle trop élevée, une alarme visuelle est déclenchée et la moindre action sur les freins active le freinage d'urgence assisté. En 2005, le système BAS Plus équipe le modèle Mercedes-Benz Classe S W221.

En 2004, l'usine Biria située à Neukirch/Lausitz près de Heidelberg en Allemagne monte le premier système ABS sur un vélo.

Depuis 2004, la législation européenne impose l'équipement en série de l'ensemble des nouvelle voitures commercialisées dans l'Union.

Principe de fonctionnement

Le mécanisme d'ABS sur une moto BMW K75. Notez la roue dentée et le capteur à côté du disque.

L'ABS a été conçu à l'origine pour aider le conducteur à conserver la maîtrise de son véhicule, dans le cas d'un freinage dans des conditions d'adhérence précaire (pluie, neige, verglas, gravier...). Celui-ci permet de garder la directivité du véhicule afin, d'effectuer une manœuvre d'évitement éventuelle, tout en optimisant la distance de freinage, celle-ci augmentant considérablement lorsque les roues se bloquent et que les pneumatiques glissent sur la chaussée.

Lors d'un freinage d'urgence, l'ABS régule la pression dans le circuit de freinage en adaptant le niveau de pression hydraulique maximum pour chaque roue par le biais d'électrovannes : si une roue ralentit anormalement, il relâche instantanément la pression du circuit de freinage au niveau de cette roue et ce, tant que celle-ci ne ré-accélère pas suffisamment. Le système fonctionne par impulsions de déblocage (ce qui fait que les roues ont tendance à se rebloquer lorsque la pression remonte suffisamment dans leurs circuits de freinage respectifs), chose que l'on ressent en général à la pédale de frein qui se met à vibrer au rythme des variations de pression du circuit de freinage.

L'ABS empêchant les roues de se bloquer, le conducteur garde la capacité maximale de ralentissement, le coefficient d'adhérence au freinage d'un pneu qui glisse avoisine les 30 % contre plus de 80 % dans des conditions normales. De même, les pneumatiques ne glissant pas, ils gardent leur capacité directionnelle.

Un bon freinage sans ABS sera plus efficace qu'avec l'ABS (puisque le principe de fonctionnement de l'ABS réside dans la diminution du freinage). Dès lors, en utilisation sportive, le conducteur freine mieux sans ABS qu'en présence de ce système. Mais, pris de surprise dans une situation de circulation courante (un enfant qui traverse la route derrière un camion par exemple), le conducteur réalisera un freinage nettement moins réfléchi et risque fort de bloquer les roues : dans ce cas-là, l'ABS permet d'avoir un freinage plus efficace au final.

Même avec un ABS, des études, dont certaines en simulateur de conduite ont démontré que le conducteur, en situation d'urgence, a tendance à ne pas appuyer suffisamment fort sur la pédale du frein. Donc, lorsque le système détecte un passage anormalement rapide de la pédale d'accélérateur à la pédale de frein, c'est lui qui décide de mettre la pression maximale de freinage. Et c'est pour cela que l'on trouve désormais sur beaucoup de véhicule une aide au freinage d'urgence. Celle-ci permet d'avoir une attaque au freinage plus énergique, quitte à relâcher la pression si le freinage peut être plus tranquille (plus de distance que prévu).

Donc, pour effectuer un bon freinage, il vaut mieux commencer à freiner fort pour ensuite relâcher la pression sur la pédale de frein afin de s'adapter aux conditions, plutôt que l'inverse (bien sûr, un freinage appuyé est moins confortable pour les passagers). Le temps que le conducteur se rende compte que le freinage n'est pas assez appuyé -au moins 1 seconde- s'est alors transformé en une distance parcourue trop grande.

Finalement, si en théorie sur surface sèche, le conducteur expérimenté peut être plus efficace que l'ABS, dans la pratique, avec tous les aléas que la conduite sur route et certaines situations difficilement prévisibles, un système de freinage comportant un ABS est très souvent efficace et plus sûr.

Le fonctionnement de l'ABS est également très dépendant de la bonne qualité du système d'amortissement des trains roulants du véhicule. En effet, un amortissement défectueux ne permet plus de maintenir les roues du véhicule en contact optimal avec la route, provoquant des pertes d'adhérence qui favorise les blocages de roues en cas de décélération rapide.

Notes et références

Annexes

Articles connexes

• Aide au freinage d'urgence
• Les différents types de freins
• Freinage au seuil

Liens externes

• Ministère des transports du Canada
• (en) Vidéo publicitaire de BOSCH, fournisseur principal d'ABS, montrant néanmoins très bien l'efficacité de l'ABS sur le maintien de la direction.

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