Brevet FR2002227A1 — publié le 19691017

La présente invention concer- ne un banc de mesure et de controle pour véhicules automobiles du type dans lequel les roues roui eut respectivement sur des rouleaux dfentrainement pouvant etre freinés par les freins à contrôler du véhicule, les rouleaux pouvant etre entraînés res pectivement par des moteurs, notamment des moteurs électriques, dont la consommation d'énergie est indiquée par des instruments de mesure et dont l'alimentation en courant est interrompue au début du patinage par un circuit de patinage sollicité par des tambours de commande fournissant des impulsions et coopérant avec chaque paire de rouleaux d'entraînement Pour le contrôle des freins dsun véhicule automobile, on doit mesurer, d'après les règle ments officiels, le degré de freinage, c'est-à-dire la somme des forces de freinage a exercer sur la périphérie de roues par rapport au poids admissible du véhicule. La limite de tolérance est une constante - indépendante du poids. Ceci oblige a aug- menter considéralement la sensibilité de l'appareil de mesure, car de petits véhicules légers tout en étant normalisés doivent donner des indications égales à celles de véhicules lourds. Les dispositifs de contrôle connus jusqu'à maintenant ne donnent en partie que des valeurs auxiliaires servant au calcul du degré de freinage en pourcen tage,ou bien ils sont basés sur le poids du véhicule qui peut simultanément être détermine sur une partie spéciale des bancs d'essais à l'aide des dispositifs prévus a cet effet L'invention a pour but dgob- tenir une valeur de contrôle et une représentation simple et lisible de cette valeur, qui tienne compte, conformément à l'es- prit des règlements officiels, du poids total admissible du véhicule à contrôler En outre, les valeurs de contrôle peuvent, suivant l'invention, être. lues immédiatement de façon å pouvoir déterminer simultanément ,d'une part la limite que peut atteinre inférieurement la force totale de freinage du véhicule soumis au contrôle,et d'autre part l'écart maximal entre les forces de freinage de deux roues.En outre, les valeurs maximales obtenues sont conservées automatiquement de façon a permettre une lecture directe, objective, précise ou facile sans calculs in- termédiaires. Enfin, à l'aide de dispositifs additionnels, des forces absolues de freinage peuvent également être lues, en plus des valeurs de pourcentage exigées par les règlements. Le de clenchement électrique des opérations de commande est assuré dune manière parfaitement sure å l'aide de circuits électri- ques particuliers. Le banc conforme à l'inven- tion, est caractérisé par ce que la plage d'utilisation des instruments de mesure peut être réglée, å l'aide d'un contacteur sensible a la charge d'essieu, a une valeur de 100 % correspondant au poids total admissible du véhicule à contrôler. A cet effet, conformément a l'invention, on peut, par règlage du contacteur sensible a la charge d'essieu a une valeur correspondant au poids total admissible du véhicule å contrôler, exciter la borne de tension du wattmètre avec une tension qui est automatiquement réglée dans le rapport inverse du poids total admissible règlable. L'un des deux instruments de mesure fournit une indication de la somme des consommations d'énergie active des deux moteurs électriques d'entrainement de la roue de droite et de la roue de gauche d'un essieu du vé- hicule,tandis que le second instrument de mesure indique la dif- férence entre les consommations de puissance active des deux moteurs électriques d' entraînement. Pour conserver les valeurs obtenues lors deux patinage des roues sur les rouleaux d'en- trainement et les valeurs indiquées sur les instruments de me-sure, il est prévu, dans les instruments de mesure, des freins agissant mécaniquement, déclenchés électro-magnétiquement et dont la commande est assurée, à volonté ou automatiquement, par les impulsions de commande produites par les générateurs d'im- pulsions des circuits de patinage lorsqu'une roue commence à patiner sur le rouleau d9entralnement associés Du fait que les plages de valeurs admissibles et non-admissibles sont mises en évidence par des colorations différentes sur l'instrument de mesure de sommes et 1'instrument de mesure de différences, on peut se rendre compte immédiatement si les valeurs mesurées satisfont aux conditions officielles de contrôle et si les écarts entre les forces de freinage des roues restent encore dans les limites admissibles. En outre, l'instrument de mesure de différences est agencé de telle manière que des déviations vers la droite indiquent une prépondérance de l'action de freinage de la roue de droite,tandis que des déviations vers la gauche indiquent une prépondérence de l'action de freinage de la roue de gauche. Enfin, on peut commuter les appareils de mesure à l'aide de boutons-poussoirs de façon à pouvoir lire directement les forces absolues de freinage exprimées en unités correspondant à 10 kilos. La description ci-après se rapporte aux dessins ci-joints représentant un exemple de réa- lisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue en plan du panneau de commande d'un banc de contrôle de freins comportant deux instruments de mesure. - La figure 2 est une représentation schématique de la liaison des rouleaux d'entraînement avec le frein d'un instrument de mesure par l'intermédiaire du circuit de patinage. - La figure 3 est un schéma de principe d'un indicateur wattmétrique de somme. - La figure 4 est un schéma de principe d'un indicateur wattmétrique de différence - La figure 5 est un schéma de principe du dispositif permettant de règler le poids total admissible et d'indiquer la force de freinage obtenue. - La figure 6 est un schéma représentant un commutateur automatique de règlage du rapport de transformation du transformateur de formation de différences. - La figure 7 est un schéma de principe d'un dispositif de compensation électrique de puissance à vide. - La figure 8 est un schéma de principe montrant la structure du circuit de patinage. - La figure 9 représente un schéma de connexion du panneau de commande. - La figure 10 représente un schéma d'ensemble des circuits. Dans un banc de mesure et de controle de freins de roues d'un véhicule automobile, les roues 1 roulent sur des rouleaux d'entraînement 2 qui sont mûs par un moteur électrique 3 et qui peuvent être freinés par les freins à contrôler des roues 1. La consommation en courant des moteurs électriques 31 et 32 est transmise à des instruments de mesure 41 et 42 du type wattmétrique. Entre les deux rouleaux d'entraînement 2, il es prévu un rouleau de commande 5 qui est refoulé vers le bas et entraîné par la roue 1.Ce rouleau de commande comporte un générateur d'impulsions 6 qui produit à chaque révolution une ou plusieurs impulsions déclenchant, lors d'une différence avec la vitesse périphérique du rouleau d'entraînement 2 associé, le circuit de patinage 7 de manière à arrêter d'une part le moteur d'entraînement 3 et à déclencher d'autre part un frein 8 dans l'instrument de mesure 4 en vue de bloquer l'aiguille 9 de cet instrument sur la valeur maximale indiquée au début du patinage. L'impulsion de commande d'emmagasinage de la valeur de mesure peut également être fournie par un circuit particulier qui peut être déclenché par exemple par une commande à distance à n'importe quel moment, dans des conditions de marche ou de charge quelconque. L'impulsion de commande de l'emmagasinage des valeurs de mesure peut également être fournie automatiquement à l'aide d'un circuit digital il en modifiant le circuit de patinage. A la place de l'amplificateur analogique à plusieurs étagés qui était utilisé jusqu'à maintenant, on emploie un circuit monostable de déclenchement à valeur de seuil. En conséquence, la commande du relais de patinage s'effectue pratiquement indépendamment de la forme du signal du générateur d'impulsions (figure 8), du fait qu'on obtient, à partir des impulsions d'entrée qui sont d'amplitudes plus ou moins grandes, pour la commande du relais de patinage, une impulsion de courant de forme rectangulaire et d'une durée de plusieurs secondes à partir du premier signal qui dépasse la valeur de seuil de niveau réglable. Pendant cette période, le disjoncteur de moteur C 1 ou C2 a été coupé de façon sûre et avec une faible usure. La vitesse de rotation des rouleaux d'entraînement diminue rapidement à zéro lorsque le freinage est maintenu de sorte que les pneumatiques sont ménagés. Malgré ce circuit, l'impulsion de courant d'enclenchement du moteur triphasé est bien su périeure au courant à pleine charge. En conséquence, la sollicitation mécanique du système indicateur wattmétrique a une valeur élevée correspondante. Par coopération du frein 8 de maintien de valeur de mesure et du circuit de patinage 7, les aiguilles sont libérées seulement après suppression des impulsions de courant d'enclenchement de forte amplitude émises par les freins des instruments de mesure, ce qui ménage également ces instruments. L'indicateur de différence, d'une très grande sensibilité, serait déjà excité excessivement lors de l'arrêt d'un moteur, Son circuit de patinage déclencherait alors immédiatement les deux freins des instruments de mesure.Lors d'un dépassement par excès des valeurs limites règlables de sollicitation ou patinage, les deux moteurs électriques 3 sont ainsi arrêtés immédiatement. Lors de la mesure du freinage d'un véhicule à contrôler1 on doit tenir compte du poids total admissible du véhicule considéré et le degré de freinage doit être exprimé à chaque fois en pourcentage par rapport à ce poids total. La figure 5 montre, dans un schéma de principe, une résistance variable 12 qui est règlée-à l'aide du bouton tournant 13 (figure i) et à l'aide de laquelle on peut établir la charge totale admissible du véhicule conformément à son document signalétique de sorte que, par réglage de l'interrupteur de charge d'essieu, à l'aide du bouton tournant 13, sur le poids total admissible du véhicule à contrôler, on peut exciter la borne de tension des deux wattmètres d'indication de pourcentage avec un courant qui est automatiquement adapté au rapport inverse du poids total admissible règlable. Par ailleurs, il est possible d'obtenir avec les deux instruments de mesure 41 et 42' dont les cadrans 14 et 14 sont visibles sur la figure 1, d'une part la 1 2 somme et d'autre part la différence des forces de freinage des deux roues d'un essieu, ces valeurs étant exprimées en pourcentage du poids admissible par essieu: ou du poids total du véhicule. Ainsi, il est possible d'obtenir, d'une part.une indication du degré total de freinage d'un essieu jusqu'au patinage et, d'autre part, la différence entre les degrés du freinage d'une paire de roues jusqu'au moment du premier patinage, ces valeurs étant exprimées en pourcentage, ce qui permet par conséquent de lire immédiatement les inégalités de freinage, égale ment en pourcentage. Le degré total de freinage d'un essieu, exprimé en pourcentage, est lu sur l'instrument de mesure 141. . Sur le cadran, la partie de graduation 15 est indiquée en rouge (en noir sur le dessin) tandis que la partie de graduation 16 est indiquée en vert (en clair sur le dessin). Si la force de freinage est suffisamment grande pour que l'aiguille soit située dans la plage 16, la force de freinage est suffisante conformément aux règlements mais, dans la plage 15, qui va jusqu'à 40 %, le freinage n'est plus suffisant. Pour obtenir une indication de différence à l'aide de l'instrument de mesure 42' il est prévu trois plages de graduations 17, 18 et 19 dont les deux plages extérieures 17 et 19, qui correspondent aux valeurs mauvaises,sont représentées en rouge (en noir sur le dessin) tandis que la plage centrale, qui correspond aux valeurs correctes, est indiquée en vert (en clair sur le dessin). Les écarts admissibles, conformément aux règlements, des forces de freinage sur les roues d'un essieu ne doivent, en particulier sur des bancs d'essais à rouleaux, pas s'élever à plus de 30 % de la valeur maximale. L'aiguille 92 qui a dévié vers la droite dans la plage 18 indique alors que la roue de droite produit une plus grande force de freinage que la roue de gauche, et inversement. Sur la figure 5, est représentéeschématiquement la manière dont le wattmètre utilisé comme instrument de mesure 41 peut être influencé par un circuit de sommation formé de deux transformateurs identiques 20 et 21 dont les enroulements secondaires sont branchés en parallèle. D'autre part, on a montré sur la même figure comment un circuit différentiel formé par deux transformateurs 22 et 23, dont les enroulements secondaires sont branchés en opposition et en phase, influence le wattmètre servant d'instrument de mesure 4 . 2 Dans l'indication de différence, il suffit d'obtenir une indication d'un degré de freinage au maximum de 25 %. D'autre part, la différence de puissance à mesurer est généralement bien plus faible que la somme de puissance. En conséquence, la sensibilité d'indication de l'instru ment de mesure 4 considéré peut être accrue dans des propor 2 tions importantes. La figure 6 montre comment la plage centrale de graduation de l'instrument de mesure 4 a été étalée pour 2 augmenter la sensibilité d'indication. Ce problème peut être résolu électriquement en utilisant le même instrument de mesure à l'aide d'un circuit à transformateur en opérant de la meilleure fa çon du côté du secondaire du transformateur,ou bien en augmentant relativement la valeur de la tension d'entrée, ou bien par les deux méthodes précitées ou bien en utilisant un wattmètre différentiel particulier. En outre1 la figure 6 montre comment il est possible d'obtenir à l'aide du- commutateur 24 une permutation entre les trois points de commande 25 à 27 et par conséquent de passer de l'indication en pourcentage à une indication en valeur absolue. A cet effet, le circuit est agencé de manière que les valeurs absolues puissent être lues sur les parties de graduation 15 à 19 directement en unité correspondant à dix kilos. Le commutateur 24 peut être actionné à l'aide du bouton 28 visible sur le panneau de commande (figure 1). Le circuit correspondant est représenté sous une forme simplifiée sur la figure 7. Du fait des différences entre les résistances de frottement internes des mécanismes d'entraînement du banc d'essai (température), la consommation de puissance à vide varie (banc d'essai non-chargé) et rend nécessaire des corrections d'indications. Dans des bancs d'essai de types connus, on devait le plus souvent modifier mécaniquement le règlage des aiguilles. En conséquence, les points de zéro mécanique et électrique étaient obligatoirement différents. Dans le banc d'essai selon l'invention, il est prévu un circuit électrique règlable de compensation de puissance à vide qui amène automatiquement dans la position de zéro les deux aiguilles 9 indépendamment du règlage du bouton tournant 13 (figure 1). A cet effet, on alimente éiectriquement les deux circuits de.puissance, de manière à ce que les deux courants actifs des moteurs (consommation de puissance active des moteurs utilisée pour l'entraînement des rouleaux de contrôle non-chargés par l'intermédiaire du mécanisme de transmission) ne passent plus dans les wattmètres. Au lieu d'avoir une consommation d'énergie active d'environ 600 à 1000 watts pour les moteurs, on n'a plus à fournir maintenant qu'en viron 10 watts.On prévoit ainsi un courant antagoniste constant qui correspond à la consommation à vide des moteurs considérés et qui permet de compenser intégralement la consommation de puissance à vide et par conséquent de maintenir l'aiguille de l'instrument de mesure, pendant la marche à vide, au point de zéro mécanique de la graduation de l'instrumentO Enfin, le circuit de patinage qui désexcite les moteurs d'entraînement et qui déclenche le freinage des instruments de mesure est commandé par une impulsion de courant qui dépasse, sous la forme d'une impulsion d'entrée d'amplitude plus ou moins grande, la valeur de seuil d'un circuit de déclenchement. Ce dernier transforme en outre ces impulsions en une impulsion rectangulaire d'une durée de plusieurs secondes.La figure 8 montre comment les courtes impulsions de courant 28 produites par le générateur 6 sont amplifiées avant le patinage par le limiteur de durée d'impulsion 29, le détecteur de patinage 31, le déclencheur de Schmitt 32 et l'amplificateur de commande 33 et comment elles sont converties lors du patinage en une impulsion rectangulaire de longue durée. A l'aide de la porte "OU" 34 les deux aiguilles 9 du wattmètre sont bloquées en position,mais les deux moteurs d'entraînement 3 pourraient également être désexcités lorsqu'une des deux roues patine, indépendamment de ce que l'autre roue est entraînée encore sans aucun patinage. Dans le schéma de la figure 9, qui represente en particulier la structure du panneau de commande muni des deux instruments de mesure 4, on peut voir, en plus de la résistance règlable 12 permettant l'adaptation au poids total admissible du véhicule à contrôler, en plus du commutateur 24 permettant de passer de la lecture de pourcentages à la lecture d'unités correspondant à la dizaine de kilos et en plus des moteurs électriques 3, en particulier les transformateurs 20 et 21 dont les enroulements secondaires sont branchés en parallèle pour le circuit de formation de sommes ainsi que les transformateurs 22 et 23 dont les enroulements secondaires sont branchés en opposition pour le circuit de formation de différences. Dans le schéma synoptique de la figure 10, les capteurs de patinage 311 et 312 associés à l'une et à l'autre roue ainsi que les instruments de mesure 41 et 42 pour la lecture des sommes et des différences ont été mis en évidence. En outre, sont indiquées sur ce schéma les parties 35 à 39, 41 et 42 qui ont les fonctions suivantes - 35 - générateur d'impulsion, 36 a limiteur de durée d'impulsion, 37 : détecteur de patinage, 38 . déclencheur de Schmitt, 39 : amplificateur de commande, 41 : interrupteur de patinage et 42 : amplificateur de puissance avec porte "OU". Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Banc de mesure et de contrôle pour véhicules automobiles du type dans lequel les roues roulent respectivement sur des rouleaux d'entraînement pouvant être freinés par les freins à contrôler du véhicule, les rouleaux pouvant être entrainés respectivement par des moteurs, notamment des moteurs électriques, dont la consommation d'énergie est indiquée par des instruments de mesure et dont l'alimentation en courant est interrompue au début du patinage par un circuit de patinage sollicité par des tambours de commande fournissant des impulsions et coopérant avec chaque paire de rouleaux d'entraînement, banc caractérisé par ce que la plage de mesure des instruments de mesure peut être prérèglée à l'aide d'un interrupteur de charge d'essieu à une valeur de 100 % correspondant au poids total admissible ou au poids d'essieux du véhicule à contrôler1 ce qui permet d'obtenir des indications sûres tenant compte du poids du véhicule. 20) Banc suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, par règlage de l'interrupteurde charge d'essieu sur le poids total admissible ou sur le poids d'essieu admissible du véhicule à contrôler, la borne de tension de l'instrument de mesure peut être excitée avec un courant qui est inversement proportionnel au poids total admissible règlable. 30) Banc suivant la revendication 1, caractérisé par un instrument de mesure qui indique par voie wattmétrique la somme de la consommation de puissance électrique active des deux moteurs d'entraînement. 4 ) Banc suivant la revendication 3, caractérisé par un circuit de formation de différences qui agit sur l'instrument de mesure. 50) Banc suivant la revendication 3, caractérisé par un circuit de formation de sommes constitué par deux transformateurs identiques dont les enroulements secondaires sont branchés en parallèle et qui agit sur un wattmètre servant d'instrument de mesure. 60) Banc suivant la revendication 1, caractérisé par un second instrument de mesure qui indique la différence de consommation de puissance électrique active des deux moteurs d'entraînement. 70) Banc suivant la revendication 6, caractérisé par un circuit particulier de formation de différences qui agit sur l'instrument de mesure. 80) Banc suivant la revendication 6, caractérisé par deux transformateurs de courant opérant dans le circuit de formation de différences et agissant sur le wattmètre servant d'instrument de mesure, les enroulements secondaires de ces transformateurs étant branchés en oppo sition. 9 ) Banc suivant les revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la sensibilité d'indication de lrinstrument de mesure de différences est supérieure à celle de l'instrument de mesure de sommes. 100) Banc suivant les revendication 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu un instrument de commande dont l'enclenchement fait en sorte que chacun des instruments de mesure indique les forces absolues de freinage de chaque roue en kilogrammes ou en tonnes,notamment en dizaines de kilogrammes. 110) Banc suivant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est prévu un courant antagoniste constant correspondant à la consommation de puissance à vide d'un moteur d'entraînement et compensant la consommation de puissance à vide de manière à maintenir ainsi l'aiguille de lçinstrument de mesure, pendant la marche à vide, sur le point mécanique de zéro de la graduation de l'instrument 120) Banc suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le courant de compensation est introduit sous la forme d'une puissance électrique active dans le circuit de mesure de manière que le courant fondamental actif du moteur9 qui correspond à la consommation de puissance active du moteur pour I'entraînement du tambour de contre à vide par l'intermédiaire du mécanisme de transmission, ne passe pas dans les instruments de mesure et soit constant indépendamment de la charge malgré la faible consommation de puissance. 130) Banc suivant les revendications 1 à 12, caractérisé en ce qutil est prévu dans l'instrument de mesure un frein électro-mécanique déclenché électriquement et dont l'enclenchement est commandé automatiquement par un circuit de patinage contrant le patinage de roues. 14 ) Banc suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'impulsion de commande du frein est produite par un circuit numérique présentant une valeur de seuil et une période demmagasinage règlable, cette impulsion étant également utilisée pour l'enregistrement des indications de freinage et pour la désexcitation des moteurs d'entraînement. 150) Banc suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'impulsion de commande du frein peut être fournie à volonté par un commutateur actionné mécaniquement. 160) Banc suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'impulsion de commande du frein peut être fournie à volonté par une commande à distance, par exemple par voie optique, accoustique ou par haute fréquence. 170) Banc suivant les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la graduation de l'instrument de mesure de sommes comporte une plage de valeurs mauvaises, indiquée en rouge et correspondant à zéro à 40 % de la charge d'essieu,ainsi qu'une plage de valeurs bonnes, indiquée de préférence en vert et correspondant à 40 à 100 % de la charge d'essieu. 18 ) Banc suivant les revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la graduation de l'instrument de mesure de différences comporte une plage de valeurs bonnes,s'étendant à partir du milieu de la graduation des deux cotés sur une distance correspondant dans chaque direction à 15 % de la différence de charge d'essieu.et elle comporte de chaque côté de cette plage une plage de valeurs mauvaises dépassant la dite valeur de 15 %0 190) Banc suivant la revendication 18, caractérisé par un circuit de l'instrument de mesure de différenceSagencé de façon qu'une déviation vers la droite indique une prépondérance de l'action de freinage de la roue de droite tandis qu'une- déviation vers la gauche indique une prépondérance de l'action de freinage de la roue de gauche. 200) Banc suivant les revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le relais de patinage qui désexcite les moteurs d'entraînement est déjà désexcité par une impulsion de courant unique, qui, appliquée comme pre mière impulsion de patinage à l'entrée d'un circuit de déclenchement, dépasse la valeur de seuil et est convertie en une impulsion rectangulaire règlable d'une durée de plusieurs secondes. 210) Banc suivant les revendications 13 et 20, caractérisé en ce que les freins prévus dans les instruments de mesure sont commandés et agencés de manière à être desserrés seulement après la suppression des impulsions de courant d'enclenchement du moteur.