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#1 13-09-2015 16:01:00

Audi-Tech
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[Audi TT Mk2 8J] Sécurité / protection des occupants

Protection des occupants

Système de protection des occupants de l’Audi TT Coupé 07

L’Audi TT Coupé 07 est une voiture de sport de haut niveau. Le système de protection des occupants n’a cependant rien à envier à la dynamique de roulage du véhicule. L’équipement des voitures de sport en vue de garantir un important potentiel de protection pour les occupants est toujours une tâche délicate. L’équipe responsable du développement du TT Coupé s’en est fort bien acquittée.
Le système de protection des occupants de l’Audi TT Coupé 07 se compose de :
– calculateur d’airbag
– airbags conducteur et passager avant, à deux niveaux de déclenchement
– airbags latéraux à l’avant
– capteur de collision pour airbag avant ou capteur «Upfront», pour la détection d’une collision frontale
– capteurs de collision pour détection d’une collision latérale, dans les portes
– rétracteurs de ceinture à l’avant
– détonateur pour coupure de la batterie
– contacteur de ceinture, côté conducteur
– système d’alerte des ceintures
En raison des différentes exigences et législations nationales à l’adresse des constructeurs automobiles, l’équipement peut varier, pour le marché des États-Unis notamment.

Systeme-de-protection-des-occupants-de-lAudi-TT-Coupe-07.jpg

Systeme-protection-occupants-Audi-TT-cc-legende.jpg


Calculateur d’airbag J234

Le calculateur d’airbag J234 et l’électronique qu’il renferme ont pour tâche de détecter un accident. Sur l’Audi TT Coupé 07, le calculateur d’airbag est vissé à la carrosserie dans la zone du levier de frein. Pour que le calculateur d’airbag puisse échanger des informations avec d’autres calculateurs, il est intégré dans le bus de données CAN Propulsion.

Calculateur-dairbag-J234_20150907-1025.jpg

L’électronique de l’airbag remplit essentiellement les fonctions suivantes :
– Détection d’une collision (frontale, latérale, arrière)
– Déclenchement défini des rétracteurs, airbags et coupure de la batterie
– Déclenchement défini du second niveau de l’airbag frontal
– Évaluation de toutes les informations d’entrée
– Surveillance permanente de l’ensemble du système d’airbags
– Alimentation en énergie indépendante via un condensateur pour une période déterminée (env. 150 ms)
– Signalisation de défaut par témoin de défaillance
– Mémorisation des informations relatives au défaut et à la collision
– Signalisation d’une collision à d’autres composants du système via le CAN Propulsion ou une sortie collision discrète (câble classique)
– Activation de l’alerte des ceintures

Pour savoir quels composants doivent être remplacés après un accident, prière de consulter le Manuel de réparation ayant validité, sous ElsaWin. Le remplacement d’un calculateur d’airbag est uniquement possible à l’aide d’un contrôleur VAS, dans les modes Assistant de dépannage ou Fonctions assistées.


Système d’alerte des ceintures

L’Audi TT Coupé 07 possède une fonction d’alerte des ceintures pour le conducteur. Le calculateur d’airbag évalue, après mise du contact d’allumage, les informations du contacteur de ceinture côté conducteur E24. Si la ceinture du conducteur n’est pas bouclée, le témoin de système d’alerte des ceintures de sécurité K19 émet une alerte optique. Si une vitesse du véhicule est détectée, l’alerte optique s’accompagne d’une alerte acoustique. Tant que le contact d’allumage est mis, le calculateur d’airbag surveille l’état du contacteur de ceinture E24. Si l’état de la ceinture change lorsque l’on a la «borne 15 activée», l’alerte des ceintures est activée à nouveau.

Diagramme temporel du système d’alerte des ceintures
Signaux optiques et acoustiques - retard de bouclage des ceintures de sécurité

retard-de-bouclage-des-ceintures-de-securite.jpg

Contacteur de ceinture côté conducteur E24

La fonction « Système d’alerte des ceintures de sécurité » requiert l’information relative au bouclage de la ceinture de sécurité du conducteur. Le contacteur de ceinture côté conducteur E24, logé dans le verrou de la ceinture, est un contacteur d’ouverture/fermeture à actionnement mécanique. Le calculateur d’airbag détecte par une mesure de la résistance si la ceinture de sécurité est bouclée ou non.

Contacteur-de-ceinture-cote-conducteur-E24.jpg


Airbags

Les côtés conducteur et passager avant de l’Audi TT Coupé 07 sont équipés d’airbags frontaux à deux niveaux de déclenchement. Le calculateur d’airbag est en mesure de déterminer, en fonction de la gravité et du type d’accident, l’intervalle de temps entre les deux amorçages (env. 5 ms à 30 ms). Le décalage temporel de l’amorçage des charges propulsives permet de réduire les sollicitations agissant sur le conducteur et le passager avant en cas d’accident. Les deux charges sont toujours amorcées. Cela permet d’éviter qu’une charge propulsive reste active après déclenchement d’un airbag.

Airbag côté conducteur
N95 Détonateur I de sac gonflable côté conducteur
N250 Détonateur II de sac gonflable côté conducteur

Le générateur de gaz de l’airbag côté conducteur fonctionne avec deux charges pyrotechniques. Le détonateur I est activé électriquement par le calculateur d’airbag J234. La flamme du détonateur perce le réservoir et amorce la charge propulsive qu’il renferme. Lorsque la pression générée par la combustion de la charge d’amorçage est suffisamment élevée, la flamme crève le réservoir et parvient via le tube perforé à la charge d’amorçage I. La charge d’amorçage I détone et brûle. Le gaz généré détruit la feuille d’obturation et est refoulé après filtrage dans le sac gonflable. Au bout d’une période définie, le calculateur d’airbag active le détonateur II, qui amorce directement la charge propulsive II. Le gaz généré parvient via le capuchon soulevé dans la chambre de combustion de la charge propulsive I. De là, il est refoulé via le filtre dans le sac gonflable.

detonateur-airbag-1.jpg

Airbag côté passager avant
N131 Détonateur I de sac gonflable côté passager avant
N132 Détonateur II de sac gonflable côté passager avant

Côté passager avant, il est fait appel, sur l’Audi TT Coupé 07, à un module d’airbag avec générateur de gaz hybride à deux niveaux de déclenchement. Ce module est déjà utilisé sur l’Audi Q7. Il a toutefois été adapté à l’environnement du TT Coupé. Dans une bouteille à gaz comprimé se trouvent deux charges pyrotechniques, qui sont pilotées distinctement par le calculateur d’airbag. Le gaz froid contenu dans la bouteille à gaz comprimé est soumis à une pression d’env. 250 bar et est un mélange d’argon (env. 98 %) et d’hélium (env. 2 %).

detonateur-airbag-2.jpg

Airbags latéraux
N199 Détonateur de sac gonflable latéral côté conducteur
N200 Détonateur de sac gonflable latéral côté passager avant

Les airbags latéraux sont des modules renfermant des sacs gonflables couvrant le corps comme la zone de la tête. On parle alors d’airbags de tête/ thorax. Des générateurs de gaz tubulaires renfermant un agent propulseur solide remplissent les sacs gonflables d’air en cas de collision.

Airbags-lateraux.jpg

Le calculateur d’airbag J234 alimente en courant le détonateur de l’airbag latéral correspondant. La charge d’amorçage allumée par le détonateur enflamme à son tour la charge propulsive proprement dite. Le gaz généré, nettoyé et refroidi en traversant le filtre métallique, déplie et remplit l’airbag.

detonateur-airbag-3.jpg

Détonateur 1 de rétracteur de ceinture côté conducteur N153
Détonateur 1 de rétracteur de ceinture côté passager avant N154

L’Audi TT Coupé 07 est équipé, côté conducteur comme passager avant, de rétracteurs de ceinture nouvellement mis au point. Ces rétracteurs de ceinture sont appelés «rétracteurs à bande». Le TT Coupé destiné au marché nord-américain est également équipé de ces rétracteurs de ceinture. Les places arrière du TT Coupé équipées d’oeillets de fixation Isofix sont également dotées de rétracteurs de ceinture (rétracteurs à bande). Les contrôles nécessaires à la détection d’un détonateur de ceinture déclenché sont décrits dans le manuel de réparation (ElsaWin) valable pour le véhicule considéré. Un rétracteur de ceinture déclenché se reconnaît entre autres au fait que la feuille située latéralement sur le boîtier du rétracteur est détachée du boîtier.

retracteur-de-ceinture.jpg

Une bande métallique est enroulée autour de l’arbre de la ceinture. Le deux extrémités ouvertes sont reliées à l’arbre de la ceinture. L’extrémité fermée entoure, comme une boucle, le détonateur du rétracteur de ceinture.

bande-metallique.jpg

Le détonateur du rétracteur de ceinture est situé à l’intérieur de la boucle de la bande métallique. Lorsque le détonateur est activé par le calculateur d’airbag, la pression générée agrandit la boucle de la bande métallique. Du fait du déplacement de la bande métallique, celle-ci tire simultanément sur l’arbre de la ceinture, qui tourne alors et rétracte la ceinture de sécurité.

detonateur-du-retracteur-de-ceinture.jpg

La surface du boîtier et celle du couvercle du boîtier entre lesquelles la bande métallique se déplace sont pourvues d’une couche de silicone. Lorsque la bande métallique se déplace, elle repousse devant elle une partie de cette couche de silicone, qui assure alors l’étanchéité. Cela permet de réduire les pertes de pression.

surface-du-boitier.jpg

Détonateur de coupure de la batterie N253

Le détonateur de coupure de la batterie a pour fonction de séparer le câble du démarreur et de l’alternateur de la batterie en cas de collision. Il est fait appel à un composant pyrotechnique qui est activé par le calculateur d’airbag J234 à chaque déclenchement de l’airbag. En cas de collision par l’arrière, seuls les rétracteurs de ceinture et le détonateur de coupure de la batterie sont activés.

detonateur-de-coupure-de-la-batterie.jpg

Lors de l’amorçage de la charge pyrotechnique, la pression du gaz générée repousse l’axe implanté sur un piston et coupe la liaison entre les deux connexions. Après activation, il faut remplacer le détonateur de coupure de la batterie.

Detonateur-de-coupure-de-la-batterie-N253_20150911-1155.jpg


Compléments du système de protection des occupants pour le marché nord-américain

Les compléments du système de protection des occupants pour le marché nord-américain sont décrits aux pages suivantes. Afin de pouvoir répondre aux exigences légales et spécifiques au marché des USA, l’Audi TT Coupé 07 a été doté d’un système de protection des occupants doté de fonctions et composants supplémentaires, tels qu’un deuxième capteur de collision pour l’airbag avant.

Détection d’occupation du siège côté passager avant
Le système de détection d’occupation du siège côté passager avant a été, dans ses grandes lignes, repris de l’Audi Q7.
Le système se compose pour l’essentiel des éléments suivants :

systeme-protection-occupants-marche-US.jpg

Contacteur de ceinture côté conducteur E24
Contacteur de ceinture côté passager avant E25

L’Audi TT Coupé 07 destiné au marché nordaméricain est équipé de contacteurs de ceinture pour la détection du port de la ceinture du côté conducteur comme du côté passager avant. Les contacteurs de ceinture E24 et E25 sont intégrés dans les verrous de ceinture des sièges avant. Il s’agit de contacts reed. Tant que les occupants n’ont pas attaché leur ceinture, le contact reed est ouvert. Le calculateur d’airbag J234 détecte à l’appui d’une mesure de résistance si les occupants ont bouclé leur ceinture ou non. Suivant la position du contact reed, la mesure a lieu via l’une des deux résistances ou via les deux résistances.

Contacteur-de-ceinture-cote-passager-avant-E25.jpg

Détonateur de sac gonflable de genou, côté conducteur N295
Détonateur de sac gonflable de genou, côté passager avant N296

L’Audi TT Coupé 07 destiné au marché nord-américain est équipé de sacs gonflables de genou côté conducteur et côté passager avant. L’amorçage des sacs gonflables de genou permet aux occupants de participer plus tôt à la décélération du véhicule. Le système d’airbags a ainsi la possibilité, en conjuguant l’action des airbags côté conducteur et passager et celle des sacs gonflables de genou, de réduire le risque de blessure des occupants.
Côté conducteur, le sac gonflable de genou est logé dans le revêtement de plancher, sous le tableau de bord.
Côté passager avant, le sac gonflable de genou est monté derrière l’abattant de boîte à gants.

Après activation, le sac gonflable se déplie entre le tableau de bord et les jambes des occupants.

airbag-jambes.jpg

Des générateurs hybrides de chargent du remplissage de gaz des sacs gonflables. Le calculateur de sac gonflable J234 active le détonateur dans le générateur de gaz. L’onde de choc générée est dirigée de manière ciblée sur l’éclateur. L’éclateur est détruit et l’hélium de la bouteille de gaz sous pression arrive dans l’airbag.

generateurs-hybrides.jpg

Limiteur d’effort de ceinture côté conducteur G551
Limiteur d’effort de ceinture côté passager avant G552

Les enrouleurs automatiques de ceinture avant possèdent un système de limitation de l’effort de la ceinture à deux niveaux de déclenchement. En cas de collision, il y a dans un premier temps amorçage des rétracteurs de ceinture (rétracteurs à bande). Puis l’enrouleur automatique de ceinture bloque l’arbre de la ceinture et évite ainsi le déroulement de la ceinture de sécurité que le déplacement vers l’avant des passagers provoquerait. L’arbre de la ceinture est réalisé comme arbre de torsion. Pour que la sollicitation des passagers par la ceinture de sécurité reste supportable, un déroulement contrôlé de la ceinture de sécurité est autorisé par deux arbres de torsion ; il y a alors limitation de l’effort de la ceinture. Au bout d’une période définie, le calculateur d’airbag active le détonateur en vue de la limitation d’effort de la ceinture. Le second arbre de torsion est découplé. L’arbre de la ceinture s’oppose alors seul à la force tendant à dérouler la ceinture de sécurité. En vue d’une protection optimale des occupants, les fonctions du rétracteur de ceinture, du limiteur d’effort de ceinture et de l’airbag avant sont harmonisées.

Limiteur-deffort-de-ceinture.jpg

Le pignon I est solidaire de l’arbre de la ceinture et le pignon II du second arbre de torsion. Initialement, les deux pignons sont en prise.

pignons.jpg

Le rétracteur de ceinture a enroulé la ceinture de sécurité dans le cadre de ses possibilités et l’enrouleur automatique de ceinture bloque l’arbre de la ceinture. La ceinture de sécurité ne peut plus être déroulée. Si l’occupant continue d’être propulsé vers l’avant sous l’effet de la force centrifuge, le limiteur d’effort de ceinture n’autorise plus, à partir d’une force définie, le déroulement de la ceinture de sécurité. Les deux arbres de torsion sont soumis à une torsion.

pignons-2.jpg

Au bout d’une période définie, le détonateur de limiteur d’effort de ceinture est activé. La coulisse découple le pignon II du pignon I. La limitation de l’effort de la ceinture est alors exclusivement assurée par l’arbre de la ceinture. L’occupant peut plonger dans l’airbag entièrement déployé.

pignons-3.jpg

arbre-de-torsion.jpg


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