Brevet FR2201210A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne un dispositif de commande de freins d'un véhieule remorqué ou traoté tel qu'une caravane. Un tel dispositif est dénommé dans la technique un contrôleur. Le contrdleur de l'invention est dit autoaome car il assure le freinage d'une caravane ou de toute autre remorque sans avoir recours, en aucune iaçon, au circuit de commande des freins de la voiture tractrice. On connaît, en effet, divers dispositifs de conande des freins d'un véhioule remorqué, mais les dispositifs connus présentent l'inconvénient d'être ooûteux. Parsi ceux-ci, on peut Citer les dispositife fonctionnant par inertie sur la barre d'attelage de la resorque sinsi que les dispositifs reliés au circuit hydraulique de freinage du véhicule tracteur. De tels dispositifs sont, de plus, difficiles à installer et leurs réglages doivent être totalement zodifiés si on change soit la remorque, soit le véhicule tracteur4 Confermément à l'invention, il a été découvert d'une lanière surprenante que la commande de freine d'une remorque pouvait être rendue indépendante du freinage propre du véhi- cule tracteur en récupérant la tension aux bornes des feux de stop de la remorque pour alimenter un oirouit électronique agissant sur un électro-aimant de commande des freins de la remorque. Toutefois, l'usure ou le claquage des feux de stop n'ont aucune influence sur le fonetionnement du contrôleur eelon l'invention. L'invention a plus particulièrement pour objet un contrô- valeur de commande des freins d'un véhicule remorqué par un véhi- cule tracteur caractérisé en ce qu'il comporte un condensateur ayant un circuit de charge et un circuit de décharge directement commandés par le contacteur de stop dont est muni le véhicule tracteur, ledit condensateur étant relié à un électro-aimant de commande de freins par l'intermédiaire d'un circuit ampli- ficateur. Diversee autres caractéristiques de l'invention ressor tent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme dexécution de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif au dessin annexé. La iig. 1 représente un schéma électrique du contrôleur de l'invention. Les fig. 2a et 2b représentent des courbes explicatives. Au dessin, on a représenté schématiquement la pédale de frein P d'un véhicule tracteur; cette pédale est reliée par une liaison mécanique M au contacteur de stop K du véhicule. Aux deux bornes du contacteur de stop eont disposés, d'une part, le pôle positif de la batterie B du véhicule dont le pôle négatif est à la masse (cas usuel des voitures françaises) et, d'autre part, la lampe de stop X de la caravane ou du véhicule remorqué qui est d'ailleurs en parallèle avec le feu de stop du véhicule tracteur. Ainsi, lorsque le conducteur du véhicule tracteur appuie sur la pédale de frein, le contacteur de stop se ferme, la tension de la batterie apparaît au point A sur la lampe L qui s'allume. I1 importe de noter à ce sujet que la tension au point A est indépendante de l'état de la lampe L, donc de l'usure des feux de stop. Le contrôleur de l'invention est branché entre le point A et la terre et comporte aae résistance R1 placée aux bornes de la lampe de stop L, une résistance R2 branchée en parallèle avec une diode D1 et reliée à la borne positive d'un conden aateur C dont la borne négative est à la masse. Lorsque le contacteur K eet fermé, le condensateur C se charge par l'intermédiaire de la résistance R2, la diode D1 étant alors bloquée, tandis que, lorsque le contacteur K est ouvert (pédale de frein P non appuyée), le condensateur C se décharge dans la résis- tance R1 à travers la diode D1, celle-ci étant alors polarisée dans son état passant. A la fig. 2g, on a représenté en fonction du temps t la tension VA au point Â. Le point 5, représente le moment où le conducteur du véhicule tracteur appuie sur la pédale de frein, le contacteur de stop se ferme alors et la tension en A monte brusqusient de zéro à la tension de la batterie soit, en géné- ral, + 12 volts. Tant que le conducteur appuie sur la pédalo de frein, la tension en A reste à 12 volts pour redescendre à o volt à l'instant t2 où le conducteur reltche la pédale. I1 importe de remarquer à ce sujet que le feu de stop s'alluoe, donc que le point A se trouve sous tension, légèrement avant que les mâchoires de freine aient serré les roues du véhloule tracteur puisque cela se produit, en général , dès que le conducteur appuie sur la pédale de frein et, coopte tenu de la course de la pédale, les mâchoires ne se sont pas encore serrées, alors que celles de la remorque commencent à freiner. A la fig. 2b, on a représenté, toujours en fonction du temps t et en regard de la tension VA au point A, la tension VC sur la borne ou plaque positive du condensateur C. On voit sur la courbe que, à partir de l'instant t1, le condensateur C se charge à travers la résistance R2 selon une loi exponentislle progressive et connue de la forme VC = VAt1(1 - e - t/R2( c'est-à-dire que VC sera égal à sa valeur asymptotique V#t1 au bout d'un temps infini ; toutefois, au bout d'un temps O1 = R2 C, le potentiel VC du condensateur aura atteint environ 2/3 de sa valeur Zaximum.Ce temps Q1 est la constante de temps de charge du condensateur C qui est réglable en fone- tion de R2 pour une valeur de C donnée et est représenté sur la figure par l'intersection de la droite VAt1 = constante avec la tangente à la courbe représentative de VC au point t1. On voit, par conséquent, que l'on peut, en modifiant la valeur de R2, modifier l'angle de montée de la courbe et donc le moment oh la tension aux borne du condensateur atteint une valeur donnée. Tant que le conducteur du véhicule tracteur appuie sur la pédale de frein et que la tension en A n'est pas retombée à zéro, le condensateur se charge pour se décharger brusquement à l'instant t2 loreque le conducteur relâche son pied de la pédale de frein. La décharge du condensateur C dans la résistance R1 à travers la diode D1 s'effectue à partir de l'instant t2 selon une loi exponentielle de la forme VC = VCt2e - t/R1C. Ainsi, la tension VC diminue de la valeur VCt2 à la valeur asymptotique O au bout d'un temps théorique- ment infini, toutefois, au bout du temps O2 = R1C, la tension en C aura atteint 1/3 de sa valeur initiale VA Ce temps Q2 est la constante de tempe de décharge du condensateur C que l'on peut donc régler en fonction de R2. Comme on le verra plus loin, il est intéressant dans l'invention que la constante de décharge Q2 soit faible et que le condensateur se décharge rapidement à partir du moment oh la tension en A devient nulle. Comformément à l'invention, on utilise la tension VC aux bornes du condensateur C pour commander directement les mâ- choires de freins du véhicule tracté. Pour oela, on dispose un premier transistor T1 dont la base b1 est neliée à la borne positive d condensateur C. Le transistor 21 est polarisé par l'intermédiaire d'une résistance R3 branchée entre son collecteur ot et la borne A du contacteur de stop K. L'émetteur el du transistor 21 est relié à la base b2 d'un transistor T2 par l'intermédiaire d'une résistance réglable R4. Le transistor T2 est directement polarisé à la tension VA de la borne A du contacteur de stop. L'émetteur @2 du transistor T2 est relié à l'énroulement E d'un électro-aimant 8 ou de plusieurs électro-aimants qui agissent d'une manière commune sur les lachoires de freins du véhi- cule remorqué. Aux bornes de l'enroulement E est branchée une diode de protection D2. Ainsi, par l'intermédiaire de l'ampli- fixateur de courant constitué par les trans@stors Ti et T2, l'enroulement E est soumis & un courant mage de la tension VC de la fig. 2b et dont l'amplification est ajustable au moyen de la résistance réglable R4. Le contrôleur de l'invention fonctionne de la lanière suivante t Dès que le conducteur du véhicule tracteur appuie sur la pédale et allume le feu de stop, le contrôleur de l'invention entre on action et resserre le frein du véhicule remorqué. Le freinage du véhicule remorqué se produit cependant, en général, avant celui du véhicule traeteur.Il peut mSme se produire bien que le véhicule tracteur ne freine pas du tout puisqu'il indépendant de son système de freinage et qu'il ne dépend que de la tension appliquée par le contacteur de stop : on sait que celui-ci cause l'allumage du feu de top indépendamment de l'ef- ficacité du freinage du véhicule tracteur et, on général, avant le début du serrage de ses mâchoires de freins compte tenu de la course de la pédale de frein. La progressivité du freinage du véhicule remorqué est obtenue à l'aide du circuit décrit plus haut qui permet de charger le condensateur C à travers la résistance R2.Le niveau de charge de ce condensateur est direc- tement proportionnel à la puissance délivrée dans l'électroairant L par l'intermédiaire de l'amplificateur de courent cons- titué des deux transistors T1 et T2. La résistance R3 a pour effet de polariser l'étage T1 de l'amplificateur, le potemtiomètre R4 règle le courant maximum admis dans les électro-aimants. La diode D2 est destinée à abaorber les surcharges éventuelles aux bornes de l'électro-aimant de commande des freins. Au moment où le conducteur relâche sa pression sur la pédale, le feu de stop s'éteint, la tension en A s'annule et le condensateur se décharge dans la résistance R1 à travers la diode D1 La tension aux bornes du condensateur C1 diminue alors, ainsi que le courant dans l'électro-aimant. En résumé, pendant la période où le conducteur appuie sur la pédale de freih, ce qui correspond à la charge du condensateur C, il est obtenu aux bornes de l'enroulement de l'électroaimant de commande des freins une courbe exponentielle qui donne la progressivité aux freins. On voit par ce qui précède qu'il y a intérêt à prévoir la résistance R2 variable de manière à faire correspondre le plus possible la courbe de charge du condensateur C avec la courbe de serrage de l'électro-simars L de serrage des freins. Au contraire, il y a intérêt à ce que les freins se relâchent dès que le conducteur relâche la pédale de frein ; pour cela, on a intérêt à prévoir la résistance R1 de décharge faible. Dans un exemple de réalisation, on a choisi borne valeurs t R1 @ 80 ohms et R2 variable de 100 à 1 000 ohms,à 1'aide d'une rémintance de butée R2, pour un condensateur C de 330 microfarads. Ces valeurs ne sont qu'indicatives et ne sont données que comme des ordres de grandeurs. En ce qui concerne l'aspect extérieur du contrtleur de l'invention, la partie électronique du contrôleur est logée dans un coffret placé à l'emplacement le plus approprié d'une remorque ou d'une caravane sans que sa position n'ait d'influence sur le fonctionnement des éléments contenus dans le coffret. Le coffret peut également être placé sur le véhicule tracteur. Ce coffret contient le circuit électronique décrit dans ce qui précède et destiné à commander des freins électriques avec une progressivité réglable à l'aide de la résistance variahle R2 réglée de l'extérieur du coffret par un bouton moleté, par exemple, Le coffret comporte également un autre bouton agissant sur la résistance R4 et permettant de régler la puis- sance de freinage. La présente invention permet bien ainsi d'assurer le freinage d'une caravane ou de toute remorque sans avoir recours en aucune façon aux freins ni au circuit de commande de la voiture tractrice, et donc d'assurer au véhicule remorqué un freinage totalement indépendant du véhicule tracteur. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail car diverses modifications peuvent y Btre apportées sans sortir de son cadre. Notamment, la tension peut être envoyée directement au point A à partir d'une alimentation continue de valeur appropriée et au moyen d'une commande manuelle placée sur le tableau de bord à portée de main du conduoteur, court-circuitant alors le coniscteur de stop et constituant une commande de secours. revendications 1 - Contrôleur autonome de commande des freine d'un véhicule remorqué par un véhicule tracteur, caractérisé enoe comporte un condensateur ayant un circuit de charge et un circuit de décharge directement reliés à un contacteur de stop dont est muni le véhicule tracteur, ledit condensateur étant relié à un ou plusieurs électro-aimants de commande des freins par l'intermédiaire d'un circuit amplificateur 2 - Contrôleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une des plaques du condensateur est à la masse et le circuit de charge dudit condensateur comprend une résistance rélabile branchée entre le contacteur de stop et la plaque du condensateur qui n'est pas à la lasse. 3 - @ontrôleur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une des plaques du condensateur est à la masse et le circuit de décharge dudit condensateur comprend une diode montée en série avec la plaque du condensateur qui n'est pas à la masse et une résistance ayant une borne à la masse. 4 - Contrôleur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la résistance réglable du circuit de charge a une valeur maximum de l'ordre du kiloohm. 5 - Contrôleur suivant l'une des revendications f à 4, caractérisé en ce que la résistance du circuit de charge est de l'ordre de 80 ohms. 6 - Contrôleur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le condensateur a une capacité de l'ordre de 330 microfarads. 7 - Contrôleur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en cm que le circuit amplificateur comporte un pre- mier transistor dont la base est reliée à la plaque du condensateur qui n'est pas à la masse, un second transistor dont la base est reliée à l'émetteur du premier transistor par l'intermédiaire d'une résistance variable de réglage, l'émetteur du second transistor étant directement relié à l'enroulement de l'électro-aimant de commande. 8-Contrôleur suivant l'une des revendications 1 à 7, carac térisé en ce qu'une diode est placée en parallèle à l'enroulement du ou des électro-aimants. 9 - Contrôleur suivant l'une des revendications 1 à 8, Ca- ractérisé en ce que le premier et le second transistor sont polarisés par la tension aux bornes du contacteur de stop ou de toute autre alimentation continue de valeur appropriée. 10 - Contrôleur suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qutil est placé sur le véhicule remorqué en tout endroit approprié de manière à pouvoir atteler ledit véhicule remorqué indifféremment derrière n'importe quel véhicule tracteur tout en conservant son freinage propre. 11 - Contrdleur suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte supplémentairement une commande manuelle court-cirouitant le contacteur de stop et constituant une commande de secours. 12 - Contrôleur suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la aommande manuelle est disposée sur le tableau de bord à portée de main du conducteur du véhicule tracteur.