Brevet FR2291069A1 — publié le 19760611

La présente invention concerne un dispositif électronique de commande des freins d'un véhicule et trouve son application préférée dans la commande des freins électro magnOtiQues d'un véhicule remorqué ou tracté. Bien que le dispositif selon l'invention utilise une masselotte, il se différencie de tous les dispositifs & BR rence des dispositifs connus, il n'emploie ni lan > e lampe i incan- descence ou A infra-rouge de durée de vie très limitée, ni cellule photo sensible susceptible de dériver de façon inpor- tante en fonction du testa et de la tespérature ambiante. L'invention a pour objet la conception d'un dispositif délivrant un courant électrique sensiblement proportionnel å la décélération instantanée du véhicule & freiner, ce courant pouvant Etre soit appliqué directement i des freins électro magnétique, soit å l'entrée d'un transducteur donnant en sortie un signal hydraulique ou pneumatique lui-m9me appliqué aux freins. Conformément à l'invention, le dispositif de freinage d'un véhicule remorqué par un véhicule tracteur est caractérisé en ce qu'il comporte - une masselotte magnétique, - un dispositif fixé à l'un des deux véhicules et auquel est asetijetti ladite masselotte pour la faire se déplacer sensiblement parallèlement à l'axe du véhicule sur lequel elle est fixée et la rappeler à une position d'origine, de sorte que lors du freinage du véhicule tracteur la décélération fait que la masselotte magnétique continue son cheiin en entraînant le dispositif de rappel dans sa course le long de sa trajectoire, - un tranaducteur magnétique disposé au voisinage de la masselotte parallèlement à sa trajectoire de déplacement et dont au moins une caractéristique électrique est modifiée en liaison avec le recouvrement par la masselotte de la partie sensible ou active du transducteur, ledit transducteur étant de plus électriquement relié à une source de courant par l'intermédiaire d'un interrupteur, - un organe de traitement de ladite caractéristique électrique modifiée, fournissant une information de sortie qui est appliquée aux organes de commande des freins du véhicule. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif au dessin annexé. La fig. 1 est une vue en perspective schématique du dispositif de l'invention. La fig. 2 représente une variante d'un des éléments caractéristiques du dispositif de la fig.1. La fig. 3 est un schéma électrique du dispositif de l'invention. La fig. 4 est une courbe explicative du fonctionnement du dispositif de l'invention. Â la fig. 1, on a représenté une plaque P en matière isolante sur laquelle ont été montés les différents composants du dispositif selon l'invention tel qu'ils apparaissent reliés à la fig. 3 dans laquelle les éléments homologues portent les mêmes références. On a représente à la fig. 1 une lame élastique L montée sur la plaque P à l'aide d'une équerre E et à l'extrémité de laquelle est fixé, par exemple collé, une masselotte magnétique M de forme et de nature quelconques, ainsi qu'une masselotte non magnétique m. La perspective schématique de la fig. 1 montre également deux éléments R1 et R2 dont l'un au moins, l'élément est un transducteur magnétique sous forme d'une magnéto-résistance ou d'une cellule de TT, tandis que l'élément R2 peut dtre identique à l'élément R1 ou bien outre une simple résistance.Le dispositif comporte encore supplémentairement des résistances ordinaires R3, R4, R6 avec R3 et R4 réglables. Tous les éléments résistifs sont reliés ensemble, comme on le voit mieux en référence à la fig. 3, par un amplificateur opérationnel A à un transistor T CP dont la sortie constitue les bornes de sortie S1 et ss2 du dispositif dont les bornes d'entrée sont E1 et E2. La plaque P est supposée fixée soit sur le véhicule tracteur soit sur le véhicule tracté pour commander le; freins du véhicule tracté, la flèche B représentant le sens de marche parallèle à l'axe du véhicule. On voit donc que la masselotte magnétique M peut sous l'influence d'une décélération se déplacer par rapport à sa position de repos d'une manière sensiblement parallèle & BR l'axe du véhicule. Dans aon déplacement, la masselotte nagné- tique recouvre ainsi plus ou moins le transincteur magnétique Dans la variante de la fig. 2, la masselotte magnétique N a été représentée reliée à des ressorts Si et ss2 dont les extrémités libres sont supposées fixées & la plaque P.La direction générale des ressorts s1 et s2 est celle de l'axe du véhicule de sorte qu'en cas de décélération, la masselotte recouvre plus ou moins le transducteur magnétique R1 comme on l'a vu plus haut dans le cas de la fig. 1. On rappelle & ce sujet qu'un transducteur magnétique est un coe;osant dont au moins une caractéristique électrique est modifiée lorsqu'un corps aimanté se rapproche de sa partie sensible ou active en la recouvrant. Eh pratique, le transducteur magnétique est soit une nagnéto-résistance soit une cellule de Hall.Toutefois, pour des questions de commodité de repr6- sentation, seule l'utilisation de magnéto-résistances est considérée dans ce qui suit et la magnéto-resistance N est disposé sur la plaque P de telle sorte à hêtre intlueucOe dès que la masselotte magnétique se déplace. On voit de ce qui précède que lorsqu'un début de freinage intervient, la masselotte magnétique N a tendance à continuer son mouvement et à entraîner la lame élastique ou le ressort dans sa course. La masselotte magnétique M se rapproche ainsi de la magnéto-résistance R1 dont la résistance augmente d'autant plus que la masselotte magnétique est proche. On conçoit que la course relative de la masselotte magnétique par rapport à la magnéto-résistance est d'autant plus grande que le freinage est grand. Lorsque la décélération diminue, la lame élastique ou le ressort ramène la masselotte magnétique vers sa position initiale. I1 apparat ainsi qu' & l'aide d'un organe de traitement interprétant les variations de résistance de la magnéto-résis- tance au noient de la décélération, on peut former un signal électrique sensiblement proportionnel à la décélération instan tan'. du véhicule à freiner et qui peut être appliqué directenent à des freins électro-magnétiques ou bien envoyé vers un trandRucteur électrique/hydraulique ou électriQue/pneumatique pour la commande de freins hydrauliques ou pneumatiques. On a ainsi représenté à la fig. 3 les éléments de la fig. 1 reliés pour la commande de freins électro-magnétiques. À la fig. 3, la magnéto-résistance R1 est insérée dans les branches d'un pont de Uheastone dont les autres résistances sont R2, R et . La masse magnétique M est représentée devant la magnéto-résistance R1 et les flèches f sgmbolisent son déplacement. La résistance R2 est réglable pour ajuster le zéro du pont en position de repos devant la masselotte M. Le pont de Wheastone est ainsi représenté branché aux bornes d'une lampe L, dite lampe de stop, et qui a'allume lorsque le conducteur appuie sur la pédale de freins P.En effet, à cet instant le contact X dit contacteur de stop se ferme par l'intermédiaire d'une liaison M, par exemple mécanique, et met en circuit la batterie B du véhicule de sorte que la lampe L est mise sous tension, de iême que l'ensemble du dispositif. Les points communs Â et B aux résistances R1 - R2 d'une part, et R3-R4 d'autre part, constituent les extrémités d'une diagonale du pont et sont reliées par l'intermédiaire d'une résistance à i un amplificateur intégré À qui est également branché aux bornes de la lampe L. La résistance X reliée en contre-réaction entre l'entrée et lasortie de l'amplificateur permet de régler le gain du système. La sortie de l'amplificateur À est reliée à la base b d'un transistor amplificateur 2 dont le collecteur est au potentiel de la lampe L et dont l'émetteur constitue la borne de sortie Si reliée à. une extrémité du bobinage C des freins électro-magnétiques du véhicule tracté avec une diode D disposée aux bornes du bobinage C dont l'autre extrémité est reliée à la borne S2 de sortie du dispositif. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante Lorsque le conducteur du véhicule tracteur appuie sur la pédale de freins, et au moyen d'une liaison non représentée actionnant directement les freins de ce véhicule, le véhicule tracteur décélère et cette décélération est transmise au véhicule tracté. À ce moment, le contacteur de stop se ferme et permet l'envoi du courant à la lampe de stop L ainsi qu'au dispositif de l'invention placé soit dans le véhicule tracté, soit dans le véhicule tracteur. Comme la décélération a commencé, la masselotte M s'est approchée de la nagnéto- résistance 6 donc la résistance augmente.Le potentiel en À diminue par rapport au potentiel de B de sorte Que la tension à la sortie de l'amplificateur intégré À augmente. En pratique et dans un exemple de réalisation, la différence de potentiel obtenu entre À et B est de 0,2 & 0,4 volt pour des magnéto-résistances ayant une résistance initiale au repos de 200 ohms et une masselotte magnétique de 0,5 cm3 environ dont le p81e nord ou sud passe à 1 mm de la magnéto-résistance convenablement branchée. Si R5 est beaucoup plus grand que , le gain de l'amplificateur À est donné par - s et peut être réglé au moyen de la résistance ajustable . Le signal à la sortie de l'amplificateur est encore amplifié par le transistor T pour être appliqué au bobinage C de commande des freins. Comme le dispositif doit être opérationnel dans une large gamme de température et afin de rendre le signal de sortie indépendant de la température ambiante, il est judicieux de remplacer R2 par une autre magnéto-résistance. Cette modification procure une bonne stabilité sur toute la plage de O & 6000. TI est même possible de rendre active la seconde magnéto-résistance R2 qui est dans ce cas placée sous lwélé- ment en position de repos comme représenté à la fig. 1. On obtient ainsi un fonctionnement différentiel (différence entre les valeurs instantanées de R1, et R2). Le signal obtenu est alors deux fois plus importants entre À et B.On obtient finalement aux bornes du bobinage C des freins une tension de la forme de celle représentée à titre d'exemple & la fig. 4. A la fig. 4, on a porté en abscisse la décélération et en ordonnée la tension correspondante existant aux bornes du bobinage C. On voit ainsi que pour une accélération de 1m/s2 environ, la tension aux bornes du bobinage C est de 2 volts tandis qu'elle est de 12 volts pour une accélération de 6m/s2 environ et qu'elle varie d'une façon sensiblement linéaire entre ces limites. Le véhicule tracté est donc freiné d'autant plus violemment que la décélération causée par le freinage de la voiture tractrice est important. En ce qui concerne l'aspect extérieur du dispositif de l'invention, la partie électronique de celui-ci est logée dans un coffret placé à l'emplacement le plus approprié d'une renorgue 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. La présente invention permet ainsi d'assurer le freinage d'une caravane ou de tout véhicule tracté sans avoir recours en aucune façon au circuit de commande du véhicule tracteur. De plus, le système n'étant pas réellement pendulaire n'est pas influencé de façon significative par une inclinaison de 10 à 200 du véhicule sur lequel est fixé le dispositif ce qui évite les fa studieux réglages du zéro rencontré sur tous les autres matériels existants. On peut distinguer deux dispositions fondamentales de la lame L agissant en tant que ressort. On peut la disposer soit verticalement soit horizontalement. I1 importe de remarquer que la position verticale ne nécessite pas que la lame fasse ressort si le point d'appui est articulé (tige mobile autour d'un axe disposé horizontalement). Le rappel en position repos est alors obtenu par l'action de la pesanteur et l'effet de ressort n'est pas indispensable dans ce cas. L'invention n'est pas limite à ltexemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. Notamment, la tension appliquée au dispositif de l'invention peut être 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 et constituant une commande de secours. REVENflICÂT IONS 1. Dispositif de commande des freins d'un véhicule remorqué par un véhicule tracteur, caractérisé en ce qu'il cooporte - une masselotte nagnétique, - un dispositif fixé å l'un des deux véhicules et auquel est assujetti ladite masselotte pour la faire se déplacer sensiblement parallèlement à l'axe du véhicule sur lequel elle est fixée et la rappeler à une position d'origine, de sorte que lors du freinage du véhicule tracteur la décélération fait que la masselotte magnétique continue son chemin en entratnant le dispositif de rappel dans sa course le long de sa trajectoire, - un transducteur magnétique disposé au vdisinage de la masselotte parallèlement & sa trajectoire de déplacement et dont au moins une caractéristique électrique est modifiée en liaison avec le recouvrement par la masselotte de la partie sensible ou active du transducteur, ledit transducteur étant de plus électriquement relié à une source de courant par ltinter- nédiaire d'un interrupteur, - un organe de traitement de ladite caractéristique électrique modifiée, l'information de sortie dudit organe de traitement étant transmise aux organes de commande des freins du véhicule. 2. Dispositif selon la revendicagion 1, caractérisé en ce que les freins du véhicule sont à commande électromagnétique et en ce que l'organe de traitement est un dispositif donnant comme information de sortie des informations sous forme d'une grandeur électrique, l'organe de commande des freins comprenant un électro-aimant conimandé par ladite grandeur électrique pour agir sur les freins du véhicule. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit interrupteur est constitué par le contact de stop relié directement à la pédale de freins du véhicule de manière à 8tre actionné dès que le conducteur du véhicule appuie sur la pédale de freins. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit interrupteur est relié à un contact placé à la disposition du conducteur du véhicule. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la masselotte est disposée en bout d'une lame élastique dont l'autre extrémité est fixée sur l'un des deux véhicules. 6. Dispositif selon l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que la masselotte est fixée à une extrémité d'au moins un ressort dont l'autre extrémité est fixée sur l'un des deux véhicules, la direction générale du ressort étant parallèle & å axe du véhicule 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 å 6, caractérisé en ce que le transducteur magnétique est constitué d'au moins une magnéto-résistance ou une cellule de Hall. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le transducteur magnétique est une magnéto-résistance disposée par rapport à la masselotte magnétique de telle sorte à Qtre influencée par celle-ci dès que ladite masselotte se déplace sous l'effet d'une décélération, ladite magnéto-réistance étant intercalée dans l'une des branches d'un pont dont une diagonale est reliée i la source de courant et dont l'autre diagonale est reliée à un circuit amplificateur constituant ledit organe de traitement. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'une seconde magnéto-résistance est intercalée dans une autre des branches du pont, de manière à compenser les variations de résistances du transducteur magnétique en fonction de la température. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de traitement comprend un pont de Wheastone avec une magnéto-résistance insérée dans une des branches, des organes de réglage permettant d'équilibrer le pont, le passage de la masselotte magnétique déséquilibrant le pont de sorte qu'à la sortie de l'organe de traitement une information électrique éventuellement amplifiée est transmise aux organes de commande des freins. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une seconde magnéto-résistance est intercalée dans une autre branche du pont, la seconde magnétorésistance étant placée vis-à-vis de la masselotte magnétique pour former avec la première magnéto-résistance un réglage différentiel. 12. Dispositif selon ll 1 à 11, caractErisO en ce gue l'organe de rappel fixé à la masselotte est formé d'une tige mobile autour d'un axe horizontal, le rappel à la position d'origine étant obtenu par la pesanteur. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'une masse non magnétique est fixée à l'organe de rappel pour coopérer avec la masselotte magnétique dans son déplacement. 14. IXispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les freins du véhicule sont à commande hydraulique ou pneumatique, l'organe de traitement étant un dispositif donnant comme information de sortie des informations sous forme de grandeur électrique, et un convertisseur de ladite grandeur électrique en un signal hydraulique ou pneumatique étant prévu entre l'organe de traitement et 1'organe de commande des freins.