Brevet FR2081930A1 — publié le 19711210

La présente invention se rapporte à -un dispositif de surveillance d'une installation électronique de régulation de freinage des rou.es de véhicules avec un capteur de vitesse commandant un détecteur qui, au cours d'une opération de freinage, détecte 5 des variations relatives de la vitesse et agit, en fonction de ces changements, sur plusieurs étages de commande dits étages pilotes pour des valves électromagnétiques ou des organes de commande ou de réglage semblables qui règlent la pression dans les circuits de freinage des différentes roues. 10 De telles installations de freinage sont destinées à empêcher un blocage des roues de véhicules au cours du freinage, par régulation automatique de la pression de freinage dans les circuits de freinage des différentes roues, cela par le fait que la pression de freinage est réglée en fonction d'une valeur de réfé-içj rence fixée d'avance en ce qui concerne la décélération, le changement de la vitesse circonférentielle ou le glissement relatif de*la roue par rapport à la chaussée, ou en fonction de la capacité de freinage la plus favorable, compte tenu des conditions de la chaussée. En cas de risque de blocage d'une roue (ou de plusieurs 20 roues) du véhicule, l'installation de régulation de freinage doit produire une diminution de la pression de freinage dans le circuit de freinage de la roue en question, de façon que ce.tte roue soit à même d'adopter une vitesse plus élevée. Par conséquent, la-vitesse passe en général d'abord par une vitesse limite correspondant 25 à la valeur de référence, avant que ne se produise une diminution de la pression dans le circuit de freinage de la roue, après quoi la vitesse de rotation de la roue en question augmente, du fait que le glissement de la roue a cessé, et la vitesse passe de nouveau par la vitesse limite par suite de l'accélération de la roue, alors que la j30 pression de freinage augmente, jusqu'à ce que la roue atteigne de nouveau la vitesse limite par suite de la décélération résultant de cette augmentation de la pression de freinage. Par conséquent, la roue subit un freinage pulsatoire, c'est-à-dire que la vitesse de la roue oscille autour de la vitesse limite correspondant à la valeur de référence, laquelle varie cependant en fonction des conditions qui se présentent lors du freinage. En outre, il est connu d'équiper des installations électroniques de régulation de freinage avec des moyens destinés à la régulation continue de la pression du fluide de freinage dans les circuits de freinage en question, afin de donner aux roues en â à 71 08782 2 2081930 permanence une vitesse limite correspondant à la valeur de référence pré-établie, laquelle vitesse limite peut dans ce cas, de même que dans une installation de régulation à fonctionnement pulsatoire, être également une vitesse limite correspondant à une 5 force de freinage maximale admissible en fonction aux conditions de la chaussée. Quel que soit le mode de réalisation des installations électroniques de régulation de freinage et quel que soit le mode de détection d'une tendance au blocage des roues, ces installa-10 tions présument que le signal fourni par le détecteur commande un étage pilote, donc un étage de commande intermédiaire qui agit à son tour sur un organe réglant la pression du fluide de freinage dans un circuit de freinage. Cet organe est au moins une valve électromagnétique ou un organe de réglage semblable actionné en fonc-15 tion du signal de sortie de l'étage pilote. Lorsque ce signal de sortie doit produire une diminution de la pression de freinage, cela signifie, dans une installation de régulation à fonctionnement pulsatoire, que le système de freinage du véhicule, normalement utilisé, se trouve temporairement mis hors d'action ou voit son 20 efficacité au moins fortement réduite, et qu'un signal de sortie de l'étage pilote, destiné à produire une augmentation de la pression de freinage, conduit à une remise en action du système de freinage normalement utilisé. Le dispositif conforme à l'invention a principalement 25 pour but de surveiller l'installation électronique de régulation de freinage. Le dispositif de surveillance est essentiellement caractérisé par le fait qu'un circuit de temporisation détecte le signal de tension sur une ligne menant de la sortie du détecteur vers l'étage pilote et met en action un comparateur relié à ce circuit lors-30 Que le signal de commande fourni par le détecteur supprime la capacité de freinage d'une ou de plusieurs roues du véhicule pendant une durée qui est plus longue que la durée de transition ou d'oscillation normale jusqu'au rétablissement d'un état stable et sta-tionnaire de l'installation de régulation. Le comparateur est réa-35 lisé de manière à commander, lor^&e son entrée en action, un inverseur de polarité pour l'étage pilote en question, de telle sorte que le signal de sortie change de polarité et remette la valve électromagnétique dans la position dans laquelle cette valve rétablit la communication avec le système de freinage normal du véhicule. 40 Pour obtenir une signalisation d'une défectuosité â 71 08782 3 2081930 dans les éléments de circuit se trouvant en amoiit des différents étages pilotes, le circuit de temporisation est, de préférence, réalisé, conformément à l'invention, de manière à commander, lors de son entrée en action, un étage de puissance pour un circuit de 5 signalisation optique ou analogue, faisant partie du dispositif de surveillance, de façon que l'apparition d'une défectuosité produise ion signal optique ou analogue qui permet de déceler cette défectuosité. i En vue de 1'indication d'éventuelles défectuosités » 10 dans les différents étages pilotes, un autre circuit de temporisation peut, en passant par un transistor d'inversion de polarité ou un autre élément de circuit produisant une inversion de polarité, détecter un signal de tension apparaissant sur une ligne menant d'un étage pilote vers une vanne électromagnétique ou un organe -^5 analogue, de sorte qu'ion comparateur relié à ce circuit de temporisation entre en action lorsque le signal fourni par l'étage pilote supprime la capacité de freinage d'un circuit de freinage de roue commandé par 1'état pilote en question, pendant une durée plus longue que la durée de transition normale, jusqu'au rétablissement de 20 l'état s,tationnaire de l'installation de régulation de freinage. Lors de l'entrée en action de l'étage de puissance, le comparateur commande le circuit de signalisation qui fournit ainsi un signal optique ou analogue. Il est avantageux de relier le dispositif de sur-25 veillance conforme à l'invention à l'installation de régulation de freinage de telle manière que ce dispositif de surveillance détecte et règle séparément la transmission des signaux sur les lignes menant du détecteur vers les différents étages pilotes, tandis que le circuit de signalisation peut être un circuit commun à toutes 20 les fonctions de détection et peut, de préférence, comporter une lampe de signalisation placée sur la planche de bord du véhicule. Le dispositif de surveillance conforme à l'invention assure donc l'indication des défectuosités par des signaux optiques ou analogues, ainsi que la mise hors d'action automatique de l'ins-35 tallation de régulation de freinage en cas de défectuosités interrompant le fonctionnement correct et pouvant se présenter, par exemple, dans des étages d'entrée, le détecteur ou les lignes de liaison entre ces étages et le détecteur. En cas de défectuosités dans un étage pilote, il ne se produit qu'une signalisation par une lampe-témoin, pour attirer l'attention du conducteur sur le A 71 08782 4 2081930 fait que 1'installation de régulation de freinage exige une révision et une remise en état. Ce dernier type de défectuosités altère, il est vrai, la capacité de freinage des roues d'un circuit de freinage dans lequel la pression du fluide de freinage est com-5 mandée par 1'étage pilote défectueux, mais cela ne peut pas avoir de conséquences catastrophiques du fait qu'une telle défectuosité ne risque pas de se produire simultanément dans tous les étages pilotes de l'installation de régulation. On va décrire ci-après, à titre d'exemple non limi-10 tatif, un dispositif de surveillance conforme à l'invention pour une installation de régulation de freinage pulsatoire, avec détection et régulation indépendantes de la vitesse circonférentielle de chaque roue d'un véhicule, cela en se référant au dessin annexé, sur lequel ï 15 la fig. 1 représente le schéma de branchement du dispositif de surveillance sur l'installation de régulation de freinage; la fig. 2 représente certains détails de l'étage de surveillance. 20 Le dispositif de surveillance comporte ici quatre étages de surveillance réalisés et fonctionnant de la même manière, et c'est la raison pour laquelle la description sera limitée essentiellement à un seul de ces étages. L'installation de régulation selon la fig. 1 est 25 destinée à vin véhicule comportant une installation de freinage usuelle, avec plusieurs circuits de freinage travaillant avec un fluide de freinage sous pression réglable. A chacun de ces circuits appartient un cylindre de roue non représenté qui, lors du freinage à l'aide d'une pédale ou d'un organe analogue, imprime de 30 façon connue un couple de freinage à une roue 1 du véhicule, par le fait que l'organe de freinage proprement dit de la roue se trouve actionné. Sur la fig. 1, cet organe de freinage est représenté sous la forme d'un disque de frein 2 fixé à la roue 1 et d'un étrier de frein 3 solidaire du véhicule et portant le cylindre de roue. 25 En ce qui concerne la production de la pression de freinage, l'équipement normal de freinage peut être de type usuel et peut être séparé de l'installation électronique de régulation de freinage, un groupe de valves commandé par cette dernière étant susceptible de régler la pression de freinage dans les différents circuits de freinage. Cependant, comme dans l'exemple de réalisation 71 08782 5 2081930 représenté, l'équipement de freinage peut également être réalisé en vue du branchement sur un groupe de régulation de pression de freinage séparé, non représenté. Dans ce dernier cas, les circuits de freinage en question sont branchés sur le groupe de régulation 5 de pression de freinage cela en fonction des signaux de commande de l'installation de régulation de freinage, lesquels signaux sont envoyés à au moins une valve électromagnétique 4 faisant partie de chacun des circuits de freinage. En cas de régulation pulsatoire du freinage, la valve électromagnétique peut être inversée entre 10 deux positions dans l'une desquelles elle établit la liaison entre le groupe générateur de pression de freinage et le circuit de freinage en question, tandis que dans l'autre position, elle coupe cette liaison. Une installation de régulation de freinage destinée 15 à. empêcher un blocage des roues sert en général à la régulation individuelle de l'effet de freinage de chaque roue 1 du véhicule, de sorte qu'une valeur de référence prédéterminée est établie pour cette roue en ce qui concerne la vitesse, la décélération ou le glissement pendant une opération de freinage. Par conséquent, pen-20 dant le freinage il faut pouvoir mesurer au moins la vitesse ou la -variation de vitesse de chaque roue. On utilise à cet- effet un disque denté 5 solidaire de chaque roue, et un transmetteur d'impulsions 6 magnétique (inductif) fixé au véhicule au voisinage du disque et produisant, lors du passage des dents du disque en regard 25 du transmetteur, une impulsion au passage de chaque dent. La fréquence d'impulsions du train d'impulsions ainsi produit est proportionnelle à la valeur momentanée de la vitesse circonférentielle et-angulaire de la roue 1. Ces impulsions sont envoyées à un détecteur 7 monté 20 dans le véhicule, qui compare, en fonction du principe de régulation de l'installation de régulation de freinage, par exemple la valeur momentanée mesurée de la vitesse cironférentielle d'une roue avec une valeur de.vitesse ou de décélération détectée auparavant et mise en mémoire, ou avec une valeur correspondant à la vitesse du 35 véhicule et envoyée au détecteur d'une autre manière. Indépendamment du procédé de mesure de l'installation de régulation de freinage, le détecteur 7 a pour fonction de déceler, par comparaison et traitement des signaux reçus, une tendance au blocage de la roue 1 du véhicule et de fournir une grandeur électrique donnant une indi-cation de la capacité de freinage momentanée de cette roue. Dans 71 08782 6 2081930 l'exemple de réalisation choisi, avec une installation de régulation de freinage à fonctionnement pulsatoire, cette grandeur électrique mentionnée est transformée en un signal numérique qui représente, soit un état logique "l", soit un état logique "0M, 5 selon la position relative de cette grandeur par rapport à une grandeur correspondant à une valeur de référence prédéterminée, pour l'opération de freinage. Un signal de sortie ainsi traité actionne et règle l'ouverture et la fermeture de la valve électromagnétique 4 du circuit de freinage en question. 10 Dans le cas où le signal de sortie est un signal "l", ce qui signifie que la valeur de référence prédéterminée pour la roue 1 a été atteinte au cours de l'opération de freinage et qu'il existe donc un risque de blocage de la roue, la valve électromagnétique 4 coupe la liaison entre la source de pression 15 de freinage, c'est-à-dire le groupe générateur de pression de freinage, et le cylindre de roue et permet une diminution de la pression de freinage, ce qui fait que la vitesse circonférentielle de la roue augmente. Ensuite, lorsque la valeur limite est de nouveau atteinte, mais maintenant en sens inverse, du fait que la 20 roue en question tourne maintenant de plus en plus librement, la polarité du signe fourni par le détecteur J change, de même que la polarité du signal fourni par l'étage pilote 8, ce qui rétablit la liaison entre la source de pression de freinage et le cylindre de roue, de sorte que le couple de freinage imprimé par l'organe 25 de freinage à la roue augmente de noweau, après quoi cette opération de réglage se répète de la manière décrite ci-dessus. La roue 1 est donc freinée et libérée de façon pulsatoire et l'effet de freinage oscille autour de la valeur de référence prédéterminée, correspondant à la vitesse limite. 30 Le dispositif de surveillance conforme à l'invention a pour fonction d'empêcher que les signaux de commande envoyés par le détecteur 7 aux étages pilotes 8 ne suppriment la capacité de freinage.d'une ou plusieurs roues 1 du véhicule pendant une durée plus longue que celle nécessaire pour une opération de transition 35 normale de l'installation de régulation de freinage. C'est la raison pour laquelle un étage de surveillance est associé à chacune des lignes menant du détecteur J vers les étages pilotes 8, ces différents étages de surveillance étant identiques. Par la suite, on ne va décrire qu'un seul étage et son mode de surveillance de 40 la régulation de freinage du circuit de freinage correspondant 71 08782 7 2081930 d'un véhicule. Un tel étage de surveillance sert à détecter des signaux de tension apparaissant sur les lignes 9> 10 menant du détecteur 7 à l'état pilote 8, et à comparer ces tensions avec 5 certains critères basés sur la raison. La détection et la comparaison s'effectuent dans deux circuits de détection appelés par la suite détecteurs-comparateurs 11. Les deux détecteurs-comparateurs 11 reçoivent des signaux par une ligne d'entrée respectivement 12, 13, la ligne 12 étant reliée à la ligne de sortie 9 du 2o détecteur 8 et la ligne 13 à la ligne de sortie 10 de l'étage pilote 8. En fonction des signaux qu'ils reçoivent par les lignes 12, 13, les détecteurs-comparateurs 11 fournissent dans le cas de signaux de tension anormaux, des signaux de commande par un inverseur de polarité 14 et un transistor de puissance 17 à un circuit de signalisation 15 commun à tous les étages de surveillance . Dans l'exemple représenté, l'inverseur de polarité 14 est constitué par un transistor de type usuel, (voir fig. 2), relié à la ligne 9 entre le détecteur 7 et l'étage pilote 8. En 20 cas d'excitation, le transistor 14 bloque le courant de commande d'un transistor de puissance 16 faisant partie de l'étage pilote 8, de sorte que le signal fourni par cet étage 8 change de polarité et ouvre la valve électromagnétique 4, ce qui rétablit la liaison entre la source de pression de freinage et le cylindre de 25 roue. Une telle inversion automatique de la polarité du signal fourni par l'étage 8 n'a lieu que lorsque la tension d'entrée des détecteurs-comparateurs 11, arrivant par la ligne 12, conduit à un niveau de tension anormalement élevé dans le circuit 30 de détection détectant les signaux produits par le détecteur J. En même temps, les détecteurs-comparateurs 11 excitent également le transistor de puissance 17 de l'étage de surveillance de sorte qu'une lampe s'allume dans le circuit de signalisation 15 et indique qu'une défectuosité s'est vraisemblablement produite dans les 25 parties détectées de l'installation de régulation de freinage. Ce circuit de signalisation 15 entre également en action lorsqu'un signal "l" fourni par l'étage pilote 8 présente une durée plus longue que celle prédéterminée par l'installation de freinage et fait ainsi que le signal de tension arrivant par la ligne ^ 13 produit une tension anormalement élevée dans le détecteur-compa 71 08782 8 2081930 rateur qui détecte les signaux fournis par l'étage pilote 8. Un signal de tension ainsi détecté ne déclenche donc pas l'inversion de polarité décrite ci-dessus de l'étage pilote 8. Les deux circuits de détection des détecteurs-compa-5 rateurs 11 contiennent essentiellement les mêmes éléments de circuit et fonctionnent de la même manière en ce qui concerne la détection et la comparaison des tensions, comme cela sera décrit plus en détail ci-dessous. Le détecteur 7 envoie normalement des signaux, en . 10 passant par une résistance 18, au transistor de puissance 16 de l'étage pilote 8. En même temps, la tension de ces signaux est envoyée par la ligne 12 à un circuit de temporisation 19 qui se compose d'un condensateur 20 en série avec une résistance 21 et d'une diode 22 en parallèle avec cette résistance. Le condensateur 15 est chargé en passant par la résistance lorsque le signal produit par le détecteur 7 change de polarité et interrompt, dans l'exemple décrit, la liaison 9 entre le détecteur 7 et l'étage pilote 8. Au cours de la régulation de freinage normale, la tension du condensateur ne peut, pour des raisons de temps, pas 20 adopter la valeur qui serait nécessaire pour mettre en action tin comparateur de tension 23 relié au circuit de temporisation 19. Ce comparateur 23 contient un transistor 24 qui est attaqué par le circuit de temporisation 19, en passant par une résistance 25» lorsque le signal de sortie du détecteur 7 produit une tension anor-25 malement élevée au condensateur 20. La résistance est étalonnée de façon à correspondre à vin ri veau de transmission convenant, du point de vue du temps, à la fonction de régulation de freinage. Lors de l'attaque du transistor 24 deux lignes 26, 27 partant de ce transistor sont mises sous courant, de sorte 30 qu'en passant-par leurs résistances en série 28, 29> le transistor 14 de l'inverseur de polarité et le transistor de puissance 18 du circuit de signalisation 15 sont attaqués, ce qui fait que le signal "1" émis par l'étage pilote 8 devient un signal "0" et que la lampe de signalisation s'allume en même temps. 35 La détection de la sortie de l'étage pilote s'effec tue de façon analogue à la détection décrite ci-dessus, à cette différence près qu'un transistor 30 servant d'inverseur de polarité est branché dans la ligne 10 en vue de permettre la détection. En passant par une résistance 31» ce transistor 30 est attaqué 40 par les signaux "l" de l'étage pilote 8 et transmet ces signaux, 71 08782 9 2081930 en vue de la détection de tension, à un circuit de temporisation 32 oui est réglé par le comparateur 33- En cas de mise en action du comparateur 33* à. savoir lorsque ce comparateur reçoit un niveau de tension anormalement élevé, sa ligne de sortie 34 se trouve 5 sous courant, de sorte que le transistor de puissance 17 du circuit de signalisation 15 se trouve attaqué en passant par une résistance 35- Les. éléments des détecteurs-comparateurs 11 sont étalonnés les uns par rapport aux autres de manière que le transistor 14 de l'inverseur de polarité ne se trouve pas influencé lorsqu'-10 une erreur apparaît uniquement dans le signal de sortie-de l'étage pilote 8. ' On a décrit ci-dessus le dispositif de surveillance conforme à l'invention dans son application à une installation de régulation de freinage à fonctionnement pulsatoire, mais l'in-15 vention n'est évidemment pas limitée à cette utilisation; en effet, le dispositif de surveillance peut être relié tout aussi bien à une installation de régulation de freinage à régulation continue de valves ou d'organes analogues de réglage de pression de fluide de freinage, donc en particulier de liquide ou de gaz 20 sous pression (par exemple dans le cas de freins à air comprimé). Dans le cas d'une régulation de freinage à fonctionnement continu, la vitesse des roues est généralement réglée en passant par un dispositif asservi et le signal de la valve représente le signal d'erreur (différence entre valeur réelle et va-25 leur de consigne) du dispositif aaaervi. Lorsque le dispositif fonctionne de façon correcte, son signal d'erreur doit être situé à l'intérieur d'une plage déterminée. Par contre, lorsque ce signal dépasse cette plage, la durée de ce dépassement représente le critère pour le déclenchement du dispositif de surveillance conforme 30 à l'invention. A ce point de vue, les exigences qui doivent être imposées à la précision des détecteurs-comparateurs sont plus sévères dans des systèmes de régulation de freinage à fonctionnement continu que dans les sytèmes à fonctionnement pulsatoire. Cela signifie que les comparateurs doivent être réalisés de façon légè-35 rement différente pour les deux modes de régulation de freinage. Cependant, en principe, le dispositif de surveillance est presaue le même dans les deux cas. bad original 71 08782 10 2081930 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la surveillance d'installations électroniques de régulation de freinage pour des véhicules à roues freinées, avec des capteurs de vitesse commandant un détecteur 5 qui, pendant une opération de freinage, détecte des variations relatives de la vitesse et commande, en fonction de ces variations, des étages pilotes pour des valves électromagnétiques ou des organes semblables de commande ou de réglage de la pression de freinage, caractérisé par le fait qu'un circuit de temporisation dé-" 10 tecte le signal de tension sur une ligne menant de la sortie du détecteur vers un étage pilote et met en action, en fonction de cette détection, un comparateur relié au circuit de temporisation lorsque le signal de commande fourni par le détecteur conduit à une diminution ou à une suppression de la capacité de freinage 15 d'une ou de plusieurs roues du véhicule pendant une durée oui est plus longue que la durée d'une opération de transition ou d'oscillation normale du dispositif de régulation de freinage, et que, lors de son entrée en a ction, le comparateur commande un inverseur de polarité pour l'étage pilote en question, de telle manière 20 que le signal fourni par l'étage "pilote change de polarité et remette la valve électromagnétique dans une position dans laquelle cette valve rétablit la communication avec le système de freinage normal. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caracté-25 risé par le fait aue le comparateur commande, lors de son entrée en action, un étage de puissance pour un circuit de signalisation de manière aue ce dernier fournisse un signal optique ou analogue. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un autre circuit de temporisation détecte le 30 signal sur une ligne menant d'un étage pilote vers une valve électromagnétique ou un organe analogue, et met en action, en fonction de cette détection, un autre comparateur relié à ce circuit de temporisation lorsque ce signal produit une diminution ou une suppression de la capacité de freinage d'une ou de plusieurs roues du 35 véhicule pendant une durée qui est plus longue que la durée d'une opération de transition ou d'oscillation normale de l'installation de régulation de freinage, et que le comparateur mentionné commande, lors de son entrée en action, l'étage de puissance du circuit de signalisation, de manière que ce dernier fournisse un signal op-40 tique ou analogue. bad original