Brevet FR2260475A1 — publié le 19750905

La présente invention concerne un dispositif régulateur de commande des freins d'un véhicule et en particulier d'un véhicule remorqué ou tracté tel qu'une caravane. Le dispositif selon l'invention permet notaminent d'obtenir un freinage proportionnel a la vitesse linéaire du véhicule sans avoir recours, en aucune façon, au circuit de commande des freins de la voiture tractrice. - On connaît, déjà, divers dispositifs de commande~des freins d'un véhicule remorqué, mais les dispositifs connus présentent l'inconvénient d'être coûteux. Parmi ceux-ci, on peut citer les dispositifs fonctionnant par inertie sur la barre d'attelage de la remorque ainsi 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 modifiés si on change soit la remorque, soit le véhicule tracteur. Conformément à l'invention, il a été découvert dtune manière surprenante que le freinage d'une remorque pouvait être rendu proportionnel a' la vitesse et indépendant du freinage propre du véhicule tracteur. Conformément à l'invention, le dispositif de commande de freins d'un véhicule comporte un capteur sensible à la vitesse du véhicule et délivrant des informations sensiblement proportionnelles à la vitesse sous forme d'une grandeur électriqpeou fluidique, un commutateur étant disposé entre ledit capteur sensible à la vitesse et un ou plusieurs organes de commande de freins, de sorte qùe l'information sensiblement proportionnelle à la vitesse est transmise auxdits organes pour les commander dès que le commutateur ferme la liaison entre ceux-ci et le capteur sensible à la vitesse ce qui assure une action de freinage anti-bloquarrte sensi- blement proportionnelle à la vitesse. Conformément à une seconde caractéristique de l'invention, ledit commutateur est constitué par le contact de stop relié directement à la pédale de frein de manière à être actionné dès que le conducteur du véhicule appuie sur ladite pédale. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 représente un schéma synoptique du dispositif selon l'invention. La fig. 2 représente une réalisation électro-mécanique du dispositif de la fig. 1. La fig. 3 représente des courbes explicatives du fonctionnement de la réalisation selon la fig. 2. La fig. 4 représente une réalisation électronique du dispositif selon la fig. 1 La fig. 5 représente des courbes illustratives du fonctionnement de la réalisation selon la fig. 4. En se reportant à la fig. 1 le dispositif selon l'invention comprend un capteur 1 relié à l'une des roues d'un véhicule tracté, par exemple, une remorque. Be capteur 1 est sensible à la vitesse du véhicule et il est relié à un circuit de mise en forme 2 des si- gnaux issus du capteur 1. Le circuit de mise en forme 2 est luimême relié à un dispositif 3 de commande d'alimentation par tout ou rien relié à une source d'alimentation 4. Be capteur 1 peut être un capteur optique, magnétique ou mécanique susceptible de fournir des impulsions de fréquences proportionnelles à la gran- deur d'entrée (vitesse du véhicule), soit encore de moduler en amplitude ou en fréquence des impulsions de fréquence fixe proportionnellement à cette grandeur. Dans le cas présent, le dispositif de commande 3 est constitué parle contacteur de stop du véhicule, contacteur qui s'allume dès que le conducteur appuie sur la pédale de freins. De cette fa'- çon, il sort d'un ampliNicateur 5- relié à la sortie de mise en forme 2 et alimenté par l'intermédiaire du dispositif 3 - une information provenant du capteur 1 si et seulement si le conducteur a appuyé sur la pédale de freins de manière à alimenter tant le circuit de mise en forme 2 que l'amplificateur 5. La sortie de l'amplificateur 5 est reliée directement aux organes de commande 6 des freins du véhicule tracté. De cette manière, si le capteur 1 fournit des informations proportionnelles à la vitesse du véhicule et qui peuvent être des informations électrioues, hydrauliques ou pneumatiques, ces informations sont, dès que le conducteur commence à freiner son véhicule, transmises aux freins du véhicule tracté qui reçoit ainsi une information proportionnelle à la vitesse. La fig. 2 représente une forme de réalisation électromécani- que du dispositif suivant la fig. a et les éléments-équivalents ont été affectés d'une référence identique avec l'indice a. A la fig. 2,l'alimentation 4a a été représentée sous forme de la batterie du véhicule tracteur. La borne négative de la batterie 4a est reliée à la masse,comme cela est l'usage pour les voitures françaises, et le pale positif est relié par une liaison 7 à l'une des bornes d'un interrupteur 8 représentant le dispositif 3a de commande par tout ou rien du circuit de la fig. 1. L'interrupteur 8 est ainsi le contacteur de stop du véhicule relié d'une manière connue par une liaison mécanique 9 à la pédale de freins F du véhicule tracteur. Entre l'autre borne 81 de l'interrupteur 8 et la masse se trouvent les feux de stop lO--tant du véhicule tracté que du véhicule tracteur. Le capteur la a été représenté à la fig. 2 sous forme d'un générateur tachymétrique 10 relié par exemple par une- transmission Il à la jante 12 d'une roue du véhicule tracté ou à toute pièce tournante du véhicule. La sortie de la génératrice tachymétrique 10 est reliée par des liaisons 101 et 102 à l'entrée d'un circuit de mise en forme 2a analogue au circuit de mise en forme de la fig. 1. En effet, il est nécessaire d'attaquer-les électro-aimants des mâchoires de freins avec un courant continu et le circuit de mise en forme 2a comprend un dispositif redresseur si la génératrice 10 fournit du courant alternatif. Le circuit de mise en forme 2a est relié par l'intermédiaire d'une liaison 13 à la borne 81 du contacteur de stop 8 qui la relie par tout ou rien à la batterie 4ae Au cas od le circuit de mise en forme 2a est un simple pont de diodes, celui-ci n'a pas besoin d'être alimenté et la liaison 13 est inutile. La sortie du circuit de mise en forme 2a est reliée à l'entrée A d'un amplificateur 5a dont le circuit d'alimentation est relié par 14 à la borne 81 de l'interrupteur 8 et dont la sortie B est directement reliée au bobinage 6a des freins correspondant- à la roue 12. La génératrice tachymétrique 10 fournit ainsi à la sortie A du circuit de mise en forme 2a un courant continu proportionnel à la vitesse du véhicule. Dès que le conducteur du véhicule appuie sur sa pédale de freins, le contacteur de stop 8 se ferme et, d'une part, la lampe de stop 10 s'allume et, d'autre part, Itamplifica teur 5a est alimenté. Be courant sortant de l'amplificateur 5a est appliqué en B aux électro-aimants du frein correspondant. La fig. 3 montre en A l'état de la tension a la sortie de la génératrice tachymétrique 10 après un éventuel redressement dans le circuit 2a supposé fonctionner sans alimentation (cas d'un pont de diodes) et en B la tension aux bornes de l'électroaimant 6a. Be point F.correspond ainsi au moment où le conducteur appuie sur la pédale de freins, l'amplificateur Sa étant alors alimenté. On constate à cette figure qu'un courant continu proportionnel à la vitesse apparaît toujours à l'entrée de l'am- plificateûr 5a et que ce courant n'est pris en compte pour la commande du freinage que lorsque l'amplificateur est lui-meme alimenté par le contacteur de stop. Ce qui précède et en particulier les courbes de la fig.3 montrent que le freinage est anti-bloquant c'est-a-dire que lus la roue bloque, plus le freinage diminue-avec la vitesse. En d'autre-s termes, le freinage de la roue est progressif et son efficacité diminue en même temps que la vitesse diminue. Cn-obtient un freinage doux sans à-coup. On a représenté à la fig. 4 une réalisation purement électronique du dispositif selon l'invention tel qu'il apparaît à la fig. 1 et les éléments équivalents ont réçu une référence identique affectée de l'indice b. A la fig. 4,et comme à la fig. 2,11alimentation a été re-- présentee sous forme de la batterie du véhicule tracteur. La borne négative de la batterie 4b est reliée a la masse et le pôle po-- sitif est relié par une liaison 15 à l'une des bornes d'un interrupteur 16 représentant le dispositif 5~ de commande par tout ou rien de la fig. 1.L'interrupteur 16 est, comme à la fig. 2 pour l'interrupteur 8, le contacteur de stop du véhicule relié d'une manière connue à la: pédale de freins F du véhicule tracteur. n- tre l'autre borne 161 de l'interrupteur 16 et la masse se trouvent les feux de stop 17 tant du véhicule tracté que du véhicule tracteur. Be capteur îb a été représenté sous forme d'un interrupteur à lames souples 18 normalement fermé,et dont l'ouverture est commandée magnétiquement par le passage d'une masse magnétique 1 portée par le tambour 20 d'une roue d'un véhicule ou par toute autre partie tournante de celui-ci. L'interrupteur à lames souples 18 est relié en série avec une résistance 21 et se trouve placé aux bornes des feux de stop 17* Be point commun entre l'interrupteur 18 et la résistance 21 est relié à un circuit différentiateur constituant l'entrée du circuit de mise en forme 2b. Le circuit différenciateur est essentiellement constitué d'un condensateur 22 et d'une résistance R1 qui déterminent la constance de temps du circuit,tandisqu'une diode D1 en parallèle sur la résistance R1 permet d'écrèter les impulsions négatives. - La sortie C du circuit différentiateur est relié par une résistance de protection R2 à un circuit mono stable à deux tran sisters 2 T2 Le transistor T1 est représenté à la fig. 4 sous la forme d'un transistor N.P.N. et son circuit collecteur-émetteur est disposé en parallèle aux feux de stop 17 par l'intermédiaire de deux résistances R3 et R4 en série. La base b1 du transistor 11 qui est reliée au circuit différentiateur par la résistance R2 est également reliée par une résistance R5 et un condensateur C1 au point D du circuit émetteur-collecteur du transistor T2 tandis qu'une résistance R6 est placée entre le point D et la masse et qu'une dio- de D2 relie à la masse le point commun entre la résistance R5 et le condensateur 0-1. La base b2 du transistor T2 de type P.N.P. est reliée au point 'Commun entre les résistances R4 et R3 du circuit émetteurcollecteur du transistor T1 et son émetteur e2 est directement relié au conducteur commun d'alimentation 14. l'e circuit monostable à deux transistors T1 et X2 constitue un mono stable à temps de récupération rapide dont les constantes de charge et de décharge sont déterminées par les produits des valeurs de R5 et C1 et ,respectivement,celles de R6 et C1. Le collecteur c2 du transistor T2 constitue la sortie dudit mono stable et il est relié à un étage d'intégration constituant l'étage de sortie du circuit de mise en forme 2b. t'étage d'intégration comporte une diode D3 reliée à la masse par l'intermédiaire de deux résistances en série R7 et R8 dont le point commun est relié en E d'une part à l'une des bornes d'un condensateur C2 dont l'autre borne est à la masse, et autre part, au conducteur commun d'alimentation 14 par l'intermédiaire d'une résistance R. La tension entre les bornes E et la terre est appliquée à un amplificateur 5b à trois transistors T3 , T , T5 représente tant l'amplificateur 5 de la fig. 1. La base b3 du transistor T3 est ainsi reliée au point E tandis que son collecteur c3 est relié au conducteur commun 14 par deux résistances R9 et R10 en série. t'émetteur e3 du transistor T3 est relié à la terre par une résistance R11 et à i 'é- lectro-aimant 6b de commande des freins par une résistance R12 Le point commun entre les résistances R9 et R10 est relié à la base b4 du transistor T4 dont l'émetteur est directement relié au conducteur commun 14.Le collecteur c4 du transistor N est relié à la base b5 du transistor T5 dont le collecteur c5 est relié au conducteur commun 14 tandis que l'émetteur e5 est relié à la borne commune entre la résistance R12 et l'électro-aimant 6b dont l'autre borne est reliée à la masse. Le dispositif décrit à la fig. 4 fonctionne de la manière suivante A chaque tour de roue, la pièce magnétique 19 portée par le tambour de roue 20 ouvre l'interrupteur à lames souples 18. Toutefois, lorsque le contacteur de stop 16 n'est pas fermé, le circuit n'est pas alimenté et aucune information n' apparaît sur l'électro-aimant 6b de commande de freins. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de freins F, il ferme le contacteur de stop. Ainsi, d'une part, les feux de stop 17 s'allument et, d'autre part, des impulsions sont formées à la borne C de sortie du circuit différentiateur. Les impulsions aDparaissant enC sont représentées à la première ligne de la fig. 5. On constate à cette figure que ces impulsions sont de plus en plus espacées au fur et à mesure que décroît la vitesse V représentée à la dernière ligne delta fig.5. Ces impulsions déclenchent le monostable T1, T2 qui forment des signaux carrés D calibrés en durée représentés à la deuxième ligne de la fig. 5. Le circuit intégrateur décrit plus haut transforme ces signaux en tension de sortie E représentée à la troisième ligne de la fig. 5 et dont la valeur est ainsi proportionnelle à la fréquence des impulsions d'entrée, donc à la vitesse V du véhicule. Comme on le voit à la fig. 5, la tension apparaissant en E passe par un maximum en F au moment ou le conducteur appuie sur la pédale de freins, puis la tension décroît régulièrement avec la vitesse V, cette tension est appliquée à l'entrée de l'amplificateur linéaire 5b qui fourni la tension et le courant néces saire à l'alimentation de l'électro-aimant 6b. A cet effet, les résistances R11 et R12 sont ajustables pour modifier le gain de I'amplificateur 5b qui est égal à1 + R 12 R Il il y a lieu de constater à ce sujet, que les freins du véhicule tracté reçoivent ainsi,nour un réglage donné du dispo sSitif,une information qui diminue au fur et à mesure que la vitesse diminue.L'efficacité du freinage diminue ainsi avec la vitesse, le système est anti-bloquant. De plus, cette information est en général produite avant que le freinage du véhicule tracteur ait effectivement eut lieu, elle peut même se produire bien que le véhicule tracteur ne freine pas du tout puisque le freinage du véhicule tracté est indépendant du système de freinage de celui-ci et qu'il ne dépend que de la fermeture de son contact du stop. On sait que celui-ci cause l'allumage des feux de stop indépendamment de l'efficacité du freinage d'un véhicule et, en général,avant le début du serrage de ces mâchoires de freins compte tenu de;la course de la pédale de freins. La progressivité du freinage du véhicule tracté est ainsi parfaite et il est possible, dans le cas d'un véhicule à plusieurs roues, de combiner un ensemble à plusieurs capteurs c'est-à-dire de prévoir un montage comprenant un capteur sur chaque roue. On peut aussi prévoir un montage comprenant un capteur sur une seuleroue, l'alimentation des électro-aimants des freins se faisant en parallèle.On peut aussi prévoir un capteur pour roue et un système différentiel permettant I1 assister d'autant plus une roue que les autres sont délestées par manque d'adhérence. En ce qui concerne l'aspect extérieur du contrôleur 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 n1 ait d'influence sur le fonctionnement des éléments contenus dans le coffret. Le coffret peut également être placé sur le véhicule tracteur. La présente invention permet bien ainsi d'assurer le freinage d'une caravane ou de toute remorque sans avoir recours ex aucune façon aux freins ni au circuit de commande du véhicule tracteur, et donc d'assurer au véhicule remorqué un freinage totalement indépendant de celui-ci. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. Notamment, la tension peut etre envoyée directement au circuit 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 conducteur, court-circuitant alors le contacteur de stop et constituant une commande de secours de sorte que le dispositif de l'invention peut même être utilisé sur un véhicule autotracté. REVENDI CAiI0NS 1 - Dispositif de commande des freins d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur sensible à la vitesse du véhicule et délivrant des informations sensiblement proportionnelles à la vitesse sous forme d'une-grandeur électrique ou fluidique, un commutateur étant disposé entre ledit capteur sensible à la vitesse et un ou plusieurs organes de commande de freins, de sorte que l'information sensiblement proportionnelle à la vitesse est transmise auxdits organes pour les commander dès que le commutateur ferme la liaison entre ceux-ci et le capteur sensible à la vitesse ce qui assure une action de freinage anti-bloquante sensiblement proportionnelle à la vitesse. 2 - Dispositif de commande des freins d'un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce Qe le capteur sensible à la vitesse fournit des informations sous forme d'une grandeur é- lectrique, l'organe de commande des freins comprenant un électroaimant pour frein magnétique. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit commutateur est constitué par le contact de stop relié directement à la pédale de freins de manière à être actionné dès que le conducteur du véhicule appuie sur ladite pédale. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit commutateur est un contact à la disposition du conducteur du véhicule. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteur sensible à la vitesse comprend une génératrice tachymétrique reliée à une pièce tournante du véhicule. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteursensible à la vitesse est constitué par un interrupteur magnétique à lames relié audit contact et coopérant avec un organe porté par une partie tournante du véhicule le manière à fournir à la sortie dudit interrupteur des impulsions de fréquences proportionnelles à la vitesse. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le capteur sensible à la vitesse comprend supplémentairement un circuit de mise en forme et d'amplification relié d'une part audit contact et d'autre part aux bornes de l'interrupteur magnétique à lames. 8 - Dispositif selon l'une des reverdications 1 = 7, caractérisé en ce que le circuit de mise en forme comporte un circuit différentiateur relié a' un circuit monostable dont la sortie constitue l'entrée d'un circuit intégrateur, de manière à fournir une tension sensiblement proportionnelle à la vitesse du véhicule, ladite tension tant appliquée à l'électro-aimant de commande de freins correspondant par l'intermédiaire d'un circuit amplificateur à gain ajustable. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur sensible à la vitesse pour la commande des freins de toutes les roues. 10 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur sensible à la vitesse par roues du véhicule et en ce que l'on interpose un système différentiel entre les différents capteurs sensibles à la vitesse et l'électro-aimant de commande des freins de chaque roue.