Brevet FR2176155A1 — publié le 19731026

La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle du fonctionnement d'une unité électronique de commande pour installation de freinage antidérapante de véhicules automobiles. L'invention est particulièrement intéressante dans le cas de véhicules comportant une motrice avec cabine de direction et au moins une remorque, parfaitement autonome en ce qui concerne l'alimentation de son installation de freinage et munie d'une installation antidérapante commandée par une unité électronique pour chaque essieu, sensible à l'état dynamique des roues de cet essieu. Les installations de freinage antidérapantes commandées par des unités électroniques du type indiqué ci-dessus sont bien connues; pour mieux comprendre le fonctionnement de ces installations, on peut se reporter à une demande de brevet du demandeur, déposée en Italie sous le ne70863 le 25 novembre 1971 et ayant pour titre "Dispositif de freinage antidérapant pour une série de roues de véhicules, en particulier pour véhicules à essieux multiples". Ces installations, et d'autres installations connues des spécialistes, ne comportent pas de dispositifs pour contrôler le fonctionnement et l'efficacité des éléments de l'unité de contrôle pris séparément; dans ces conditions, on ne peut pas garantir la sûreté complète de ces installations, pas meme si l'on effectue de temps à autre un contrôle dans des stations service ou des stations de secours, convenablement équipées de bancs d'essai. L'invention a essentiellement pour objet un dispositif pour le contrôle permanent d'une installation antidérapante, coopérant à chaque instant avec l'unité électronique de commande de cette installation, de manière que le conducteur du véhicule soit en permanence informé du degré d'efficacité de l'ensemble de l'installation. L'invention vise également un dispositif, dutype décrit ci-dessus, d'emploi universel et permettant d'utiliser une unité électronique quelconque, de manière à permettre l'échange rapide des cartes contenant Punité électronique de commande. De façon plus précise, l'invention, qui permet d'obtenir ces résultats, a pour objet un dispositif pour le contrôle permanent du fonctionnement d'une unité électronique de commande pour installation de freinage antidérapante de véhicule automobile, ce dispositif, qui comprend au moins un Indicateur tachymétrique associé à une roue du véhicule, un accéléromètre capable de relever l'accélération instantanée du véhicule, une unité électronique dqéiaboration des signaux fournis par l'indicateur tachymétrique et de commande de commutation des organes d'entraînement du frein de la roue, étant essentiellement caractérisé par le fait qu'il comprend - des premiercmoyens capables de simuler le début du blocage de la roue, en court-circuitant la sortie de l'indicateur tachymétrique pendant une opération de freinage - un circuit bistable de contrôle présentant une première entrée sur laquelle est appliqué le signal qui commande le court-circuit, et une seconde entrée sur laquelle est appliqué le signal de sortie de l'unité d'élaboration - des seconds moyens commandés par une sortie du circuit de contrôle et servant à interrompre l'alimentation de l'unité d'élaboration lorsque le signal de sortie du circuit de contrôle dépasse une durée donnée; - des signaleurs d'alarme commandés par ces seconds moyens, en même temps que l'interruption de l'alimentation de l'unité d'élaboration. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est le schéma d'une unité de contrôle pour installation antidérapante, comprenant le dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est un graphique de la tension de batterie, mettant en évidence l'instant du début du freinage; - la figure 3 représente le signal fourni par l'indicateur tachymétrique - la figure 4indique l'allure de la tension de sortie à l'étage de puissance, lorsque le dispositif antidérapant intervient réellement ; - la figure 5 représente l'impulsion à la sortie de la commande~de contrôle pour rétablir l'étage de puissance - la figure 6 représente l'allure effective de la tension dans le solénoïde de l'électrovanne - la figure 7 représente le signal à la sortie de l'accéléromètre ; et - la figure 8 représente l'allure de la pression aux freins, a début du freinage. La description qui suit se rapporte à une installation comprenant deux indicateurs tachymétriques, mais il est bien entendu que les résultats obtenus pourraient s'appliquer à une installation comportant un nombre quelconque d'indicateurs tachymétriquesç Les symboles utilisés ont la signification suivante VB désigne la tension de batterie V, 3 la tension aux indicateurs tachymétriques Vp la tension réelle à l'étage de puissance VR, la tension de rétablissement VEj la tension effective sur l'électrovanne VA, la tension à la sortie de l'accéléromètre r, les oscillations f = T3 la fréquence des oscillations la la pression aux freins t , la durée d'intervention du contrôle O , la durée d'intervention du dispositif de contrôle le le temps critique où la pression aux freins pourrait s'élever jusqu'à des valeurs telles que le dispo sitif antidérapant devrait intervenir. La référence 10, indiquée sur la figure 1, désigne la commande des lumières de stop, actionnée par un relais, au moyen de la pédale de frein, par le conducteur du véhicule; l'alimentation des modules électroniques est préleva sur ce signal de stop, grâce au cable 12, à travers un circuit 14 (par exemple, un pont de diodes connu en soi), capable, quelle que soit la polarité des bornes d'entrée, de présenter, aux bornes de sortie, la meme polarite; l'alimentation de tous ses circuits d'élaboration est fournie par un dispositif d'alimentation stabilité 16, également connu; sur la figure, pour des raisons de clarte, on n'a pas représenté les connexions des diverses unités avec ce dispositif d'alimentation. Le cable d'alimentation conduit ensuite au circuit d'allumage 18 d'une lampe 20 de signalisation de stop. Deux indicateurs tachymétriques 22 et 24 coopèrent avec les roues respectives d'un essieu du véhicule et fournissent des signaux dot l'amplitude est proportionnelle à la vitesse angulaire instantanee des roues. Les signaux tachymétriques sont envoyés, au moyen de deux conducteurs 26 et 28, dans le circuit d'élaboration et de commande d'antidérapage 30, de type connu, par exemple du type décrit dans le brevet cité plus haut, capable d'émettre des signaux de relachement des freins, au moment voulu et pendant des durées convenables, pour parer J blocage d'une ou plusieurs roues du vehicule.Deux transistors N-P-N (32 et 34) sont branchés par leurs collecteurs respectifs aux sorties des générateurs tachymétriques, tandis que leur émetteur est mis à la masse (36); les bases des deux transistors sont branchées sur les sorties respectives d'un circuit de commande de contrôle 38, constitué par exemple parun multivibrateur monostable; ce circuit de ccnrr,ande de contrôle peut également être constitué par un astable commandé rar un flip--flop et déclenché par une commande exterieure 4O, qui pcvt roverir dj déplacement de la pédale de frein, par un touron actionné par le conducteur; ce circuit peut également être synchronisé indépendamment par un mécanisme automatique. Les signaux du circuit de commande de contrôle qui vont aux bases des deux transistors sont envoyés dans un circuit OU (42) dont la sortie est branchée sur une première entrée 43 d'un circuit de contrôle 44 constitué, par exemple, par un multivibrateur bistable. Le circuit antidérapant 30 commande, par sa sortie 46, un amplificateur de puissance 42 servant à déclencher les éléments de mise en marche de l'installation antidérapante qui, sur la figure, sont représentés par une électrovanne j0; le signal fourni par cet amplificateur de puissance est envoyé, au moyen d'un conducteur 52, dans une seconde entrée 54 du circuit de contrôle 44 et dans un circuit temporisateur 56, constitué, par exemple, par un circuit à constante de temps du type à résistance et à capacité. Une sortie R du circuit de commande de contrôle est envoyée par un conducteur 58 dans le circuit antidérapant 30, de manière à rétablir les divers groupes après une durée donnée. Un accéléromètre 60 peut relever l'accélération instantanée du véhicule; cet accéléromètre est de type connu, par exemple du type décrit dans la demande de brevet du demandeur n0 67 868 en date du 12 mars 1971, son signal de sortie est envoyé, par un câble 62, dans le circuit anti dérapant 30 et, en même temps, il entre dans un circuit de contrôle de l'accéléromètre 64, constitué par exemple par un filtre passe=bande, comme cela est précisé plus loin. La sortie 66 du circuit de contrôle 44, la sortie 68 du temporisateur 56 et la sortie 70 du circuit de contrôle de l'accéléromètre 64 sont envoyées dans un circuit de commande 72 d'un relais 74, dont les contacts sont normalement fermés entre l'alimentation et tous les circuits d 1 unité de contrôle, la sortie 66 du circuit de contrôle 44 est, de plus, envoyée à 1 entrée d'un circuit 76 d'excitation d'une lampe 78; le circuit de commande du relais 72 commande la mise en marche d'un générateur à radiofréquences 80, dont le signal de sortie est envoyé, par le câble d'alimentation 12 à un récepteur (non représenté sur la figure), qui est à la portée du conducteur, Les deux signaux provenant des générateurs tachymétriques sont, de plus, envoyés, au moyen des conducteurs 82, dans un circuit d'autorisation 34, dont la sortie va au circuit de commande 72 du relais 74, et dans le circuit d'allumage de la lampe 76, pour débrancher ce circuit lorsque le véhicule est à l'arrêt (absence des deux signaux tachymétriques), comme cela sera expliqué plus loin. Le fonctionnement du dispositif de contrôle est le suivant Lorsque le véhicule est en marche et que le conducteur actionne la pédale de frein, la commande 10 se ferme et allume les lumières de stop 20; on désignera par to l'instant du début du freinage, la figure 2 représente la tension d'alimentation VB en fonction du temps t, cette tension présentant à l'instant to t un palier d'une valeur égale à la o tension effective d'alimentation. En actionnant la pédale de frein, on déclenche, au moyen de la borne 40, le circuit de commande de contrôle 38, lequel après un intervalle de temps donné, émet une impulsion à la sortie 39, impulsion qui est envoyée sur la base du transistor 32 et le met à l'état de saturation et fait, par conséquent, tomber son collecteur au potentiel de masse. Le signal de sortie de l'indicateur tachymétrique 22, qui correspond à la vitesse angulaire effective VO de la roue, présente alors une chute brutale, de tension nulle, à l'instant tl, comme on le voit sur la figure 3, qui représente la tension VT de l'indicateur en fonction du temps. A l'instant tsl, arrive au circuit d'élaboration 30 le signal provenant de l'indicateur tachymétrique 22, indiquant une vitesse nulle. On simule ainsi le blocage de la roue correspondante. Par suite, après un temps donné t2-tl qui correspond à la durée propre d'élaboration du dispositif antidérapant, le circuit 30 à l'instant t2 émet, à sa sortie 46, un signal qui parvient au circuit de puissance 48 commandant le déclenchement de l'électrovanne 50; ce signal, en forme d'impulsion rectangulaire,aune durEe donnée t4 t2, qui correspond à la durée effective du temps d'intervention des dispositifs antidérapants;; pjur éviter que 1'électrovanne 50EXne commute toutes les fois que l'on simule le blocage de la roue, après un temps donné t3Dt2 et, par suite, à I'instant t3, le circuit de commande de controle 38 émet par sa sortie 4r, une impulsion VR (figure 5), qui est envoyée dans le circuit élaborateur 30 pour établir les divers groupes opérateurs. L'intervalle de temps t3-t2 est choisi d'une valeur inférieure à la durée de commutation de l'électrovanne 50 qui est due à l'inertie mécanique de cette électrovanne; en définitive, il apparaît donc, à la sortie du circuit de puissance, une impulsion VE de durée fty =t3-t2, comme représenté à la figure 6. L'impulsion à la sortie~ due l'étage de puissance est envoyée, au moyen du conducteur 52, également dans la seconde entrée 54 du circuit de contrôle 44 de la sorte, ce circuit de contrôle compare les signaux provenant du circuit de commande de contrôle 38 au signal provenant de l'étage de puissance 48; si ce signal n'apparait pas, ou apparaît au bout d'un temps trop long, en mesure d'indiquer un fonctionnement défectueux du circuit d'élaboration de l'étage de puissance, le circuit 44 émet alors un signal qui commande le circuit d'excitation 72 du relais 74. Celui-ci s'ouvre en interrompant l'alimentation de tous les groupes opérateurs du circuit électronique, et, en même temps, le meme signal sert à faire fonctionner le circuit 76 d'excitation de la lampe, ce qui éteint cette lampe 76 et il déclenche ensuite l'émetteur à radiofréquences 80, dont les signaux sont envoyés, par le cible d'alimentation 12, par exemple au tableau de bord du véhicule et, de là > à un ensemble de systèmes d'alarme audio et/ou visuels, de façon à avertir en temps opportun le conducteur de ltexistence d'une avarie. De plus, la sortie du circuit de contrôle de l'accélérow mètre 70 est envoyée dans le circuit de commande 72 du relais d'interruption, Si le circuit de contrôle n'indique pas la présence d'oscillations à la sortie de l'accéléromètre 60, qui consistent en un signal périodique de fréquence f = T superposé au signal continu (figure 7), il déclenche T les dispositifs de sécurité et les signaux d'alarme, comme indiqué plus haut. Le processus de contrôle décrit se répète pour le second indicateur tachymétrique 34 dans les mêmes conditions; au total la durée O d'intervention du contrôle est inférieure au temps critique t pendant c lequel on suppose que la pression sur les freins peut prendre des valeurs dangereuses, entraînant ainsi le risque d'une intervention nécessaire du dispositif antidérapant. Le dispositif selon l'invention permet également de contrôler, instant par instant, le fonctionnement correct de l'électrovanne, en mettant en évidence un trop grand intervalle d'excitation de cette électrovanne, du à un fonctionnement défectueux du circuit d'élaboration; en fait, le circuit temporisateur 56, convenablement taréS émet, en cas de danger un signal dans le circuit de commande 72 du relais, puis dans les autres dispositifs d'alarme, comme dans le cas précédent Invention permet enfirl de contrôler le circuit et le dispositif de contrôle lorsque le véhicule est à l'arrêt, en fait, les signaux fournis par les générateurs tachymétriques sont également envoyés au moyen des câbles 82, dans un circuit d'autorisation 84 qui annule les commandes 72 du relais et 76 du circuit d'allumage de la lampe de sorte qu'en appuyant sur la pédale de frein (non représentée), on peut vérifier le fonctionnement des circuits de contrôle par l'allumage de la lampe de contrôle 78. I1 convient enfin de remarquer que le dispositif de contrôle qui vient d'être décrit peut également être utilisé avec n'importe quel dispositif électronique d'élaboration, à la condition de corriger les intervalles de temps indiqués ci-dessuso I1 va de soi que l'invention a été décrite à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes modifications de détail sahs sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le contrôle permanent du fonctionnement d'une unité électronique de commande pour installation de freinage antidérapante de véhicule automobile, ce dispositif, qui comprend au moins un indicateur tachymétrique associé à une roue du véhicule, un accéléromètre capable de relever l'accélération instantanée du véhicule, une unité électronique d'élaboration des signaux fournis par l'indicateur tachymétrique et de commande de commutation des organes d'entraînement du frein de la roue, étant essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend - des premiers moyens capables de simuler le début du blocage de la roue, en court-circuitant la sortie de l'indicateur tachymétrique pendant une opération de freinage;; - un circuit bis tab le de contrôle présentant une première entrée sur laquelle est appliqué le signal qui commande le court-circuit, et une seconde entrée sur laquelle est appliqué le signal de sortie de l'unité d'élaboration; - des seconds moyens commandés par une sortie du circuit de contrôle et servant à interrompre l'alimentation de l'unité d'élaboration lorsque le signal de sortie du circuit de contrôle dépasse une durée donnée; - des signaleurs d'alarme commandés par ces seconds moyens, en m8me temps que l'interruption de l'alimentation de l'unité d'élaboration. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit indicateur d'oscillations; relié à la sortie de l'accéléromètre et capable de commander ces seconds moyens pour interrompre l'alimentation de l'unité d'élaboration et pour exciter ces signaleurs lorsqu'il manque une composante d'oscillation dans le signal de sortie de l'accéléromètre. 3. Dispositif selon.la revendication l ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des troisièmes moyens servant à annuler ces seconds moyens lorsque le véhicule est à l'arret. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu' 1 comprend un circuit temporisateur commandé par le signal de sortie de l'unité d'élaboration et servant à actionner ces seconds moyens au cas où ce signal a une durée supérieure à un intervalle de sécurité donné. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 4} caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comprennent - un transistor dont l'émetteur est à la masse et dont le collecteur est branché sur la sortie de l'indicateur tachymétrique et - un circuit de commande de contrôle, constitué par un multivibrateur monostable du type connu, dont une sortie est branchée sur la base de ce transistor et dont une seconde sortie est branchée sur l'unité d'élaboration, de manière à rétablir les éléments aux positions correspondant au fonctionnement réel de la roue, après une durée plus brève de l'intervalle de commutation des organes d'entraînement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit de commande de contrôle est piloté par l'entrée en fonction de l'installation de freinage du véhicule. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les seconds moyens comprennent un relais dont la commande d'excitation est reliée à la sortie du circuit de contrôle dont les contacts sont normalement fermés sur la ligne d'alimentation des organes de mise en marche. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture des contacts du relais commande le déclenchement des signaleurs d'alarme. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que ledit circuit indicateur d'oscillations est constitué par un filtre passe-bande. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les signaleurs d'alarme comprennent un émetteur à radiofréquences, dont le signal de sortie est transmis, par le cable d'alimentation des lumières de freinage, à un récepteur de type connu qui commande le déclenchement des moyens d'alarme audio et/ou visuels, de type connu.