Brevet FR2459965A1 — publié le 19810116

La présente invention a pour objet un banc d'essai pour le contrôle du freinage de véhicules automobiles. Le ba--e vise par l'inventio-- comporte deux paires de rouleaux destinées à recevoir deux roues du véhicule à contraler, reliées à des moteurs dtertrainement et pouvant être freinees par les freins du véhicule, ainsi que deux fléaux associés chacun à une paire de rouleaux pour transmettre les couples de freinage produits à un dispositif électronique de mesure et d'enregistrement de ceux-ci. On connaît diverses réalisations de bancsd'essaispour le contr8le du freinage. Un premier banc connu est ainsi pourvu de deux vérins hydrauliques reliés chacun à l'un des fléaux pour recevoir les efforts de freinage transmis par ceux-ci, et ces deux vérins sont reliés au pupitre de mesure par un système de tuyauteries. Le temps de réponse de ce dispositif hydraulique est nécessairement variable en fonction de la température de lthuile, ce qui présente un inconvénient évident. En outre, il est encombrant et onéreux. On tonnait également un autre banc de mesure, décrit dans la demande de brevet français nO 78 21759 (nO de publication 2 399 015), dans lequel des jauges de contrainte extensométriques sont fixées sur des lames métalliques qui subissent une flexion provoquée par les couples de freinage. La déformation des jauges de contrainte corrélative à la flexion des lames-support est transformée en une grandeur électrique représentative du couple de freinage de la roue. Ce dispositif présente le désavantage de fournir des réponses trop brutales ou pointues aux pics de déformation des lames, ce qui entraîne des sauts brutaux des aiguilles de l'appareil enregistreur. Dans une autre réalisation connue, on mesure l'effort de freinage en désermirart la puissance absorbée correspondante au moteur, comme cela est écrit dans le brevet français 69 03 986. Mais les courbes de puissance obtenues varient en fonction des fluctuations de la tension d'alimetation, ce qui entraîne une imprécision importante de la mesure. On connaît encore un autre banc d'essai, décrit dans le certificat d'utilité français n 74 36 946, qui comporte des sondes munies de potentiomètres, et associées à des - fléaux, ainsi qu'à des galvanomètres enregistreurs. Ce dispositif présente le meme inconvénient que celui à jauges de contrainte, l'absence d'amortissement provoquant des déplacements brutaux et de grande amplitude de l'aiguille de l'appareil enregistreur à chaque à-eoup des efforts de freinage. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant un appareil capable de fournir des mesures précises, fiables et sans déplacements brutaux des aIguilles de l'appareil enregistreur. A cet effet, le banc d'essai pour le contrôle du freinage de véhicules automobiles visé par l'invention, comprend, en combinaison pour chaque fléau, un vérin hydraulique relié à l'extrémité dudit fléau pour recevoir l'effort de freinage de la roue correspondante, et un eapteur piézorésistif directement raccordé au vérin, apte à transformer la pression exercée par ledit vérin en une tension électrique amplifiée et enregistrée par le dispositif électronique. Les capteurs piézorésistifs, éléments connus en soi dans d'autres applications, remplacent avantageusement le système de tuyauterieshydrauliquescoopérant avec les vérins dans la réalisation connue mentionnée ci-dessus. En effet, leur temps de réponse est pratiquement indépendant de la température ambiante dans la fourchette de températures habituelle. De plus, ils réduisent considérablement lteneombrement de l'appareillage nécessaire grâce à la suppression des tuyauteries. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, on a représenté une forme de réalisation du banc d'essai selon l'invention. - La figure unique annexée, comporte d'une part une vue en perspective partielle du banc conforme à l'invention, et un schéma électrique du circuit de mesure des efforts de freinage. On voit sur la figure que le banc d'essai pour le contrôle du freinage de véhicules automobiles, de tourisme aussi bien que poids lourds visé par l'invention, comporte deux paires de rouleaux destinées à recevoir deux roues du véhicule à contrôler, à savoir une première paire comprenant un rouleau arrière droit 1 associé à un rouleau avant droit 2, et une seconde paire comprenant un rouleau arrière gauche 3 associé à un rouleau avant gauche 4. Les deux rouleaux de chaque paire sont reliés par une ehalne d'entrai- nement 5, 5Z, elle-même en prise avec l'axe 6, 6t du rouleau arrière 1, 3.Ces axes 6, 6' peuvent être entraînés en rotation chacun par un moteur électrique 7, 7' associé à un réducteur 8, 8', les extrémités des axes 6, 6' reposant sur le bâti 9, 9' du banc. Les moteurs d'entrainement 7, 7' sont montés en bascule elles réducteurs correspondants droit (8) et gauche (8') supportent respectivement un fléau droit 1 1 et un fléau gauche 11', qui reçoivent donc les efforts de freinage exercés par les roues du véhicule sur les rouleaux 1, 2, 3, 4 parl'intermédiaire des axes 6, 6'. Entre les deux rouleaux de chaque paire, est disposé un rouleau témoin droit 12, et gauche 12', relié à un système électronique 13, 13' avec interposition de capteurs électromagnétiques 14, 14'. Ce système permet de façon connue en soi, d'envoyer aux moteurs 7, 7t des impulsions provenant des capteurs électromagnétiques 14, 14', qui coupent individuellement les deux moteurs 7, 7' lorsque le seuil de blocage de la roue correspondante est atteint, c'est-à-dire lorsque la différence de vitesses entre la roue et les rouleaux correspondants atteint une valeur prédéterminée. Conformément à la caractéristique essentielle de l'invention, le banc d'essai comprend, en combinaison pour chaque fléau 11, 11 ': a ) un vérin hydraulique 15, 15' relié à l'extrémité dudit fléau 11, 11' pour recevoir l'effort de freinage de la roue correspondante, b ) et un capteur piézorésistif 16, 16' directement raccordé auxvérins respectifs 15, 15'. Chaque capteur piézorésistif 16, 16' comporte de façon connue un fil métallique conducteur dont la résistance électrique est fonction de la pression appliquée à l'entrée du capteur par le vérin associé 15, 15'. Ces capteurs 16, 16' sont aptes à transformer la pression exercée par le vérin en une tension électrique, qui est amplifiée et enregistrée par le dispositif électroniquede mesure et d'enregistrement des couples de freinage. Chaque capteur piéserésistif 16, 16' est ainsi relié a un amplificateur 17 (amplificateur droit) et 17' (amplificateur gauche),lui-mme connecté respectivement à un bloc d'alimentation stabilisé(droit)18, et 18' (gauche). Ceux-ci sont reliés aux amplificateurs 13 et 13' avec interposition d'interrupteurs 19, 19'. les amplificateurs 17, 17' sont d'autre part reliés à un appareil indicateur 21 comportant un cadran muni de deux aiguilles 22, 22', indicatrices des efforts de freinage respectivement pour la roue droite et pour la roue gauche. Enfin, le banc est équipé d'un enregistreur électronique 23 relié aux amplificateurs 17, 17' et à l'appareil indicateur 21, cet enregistreur pouvant délivrer de-façon connue en soi, un ticket sur lequel est indiqué - l'effort de freinage de la roue droite, - l'effort de freinage de la roue gauche, - le pourcentage de déséquilibre de freinage entre les roues droite et gauche. La flèche F portée à gauche sur la figure indique l'orien- tation du véhicule, dont l'avant est dirigé dans le sens de la flèche, de sorte que ses roues droites peuvent prendre place successivement sur la paire de rouleaux 1, 2, tandis que ses roues gauches vont sur les rouleaux 3, 4. le banc d'essai qui vient d'entre décrit fonctionne de la manière suivante - le véhicule étant placé sur les rouleaux 1, 2, 3, 4 et les moteurs 7, 7' d'entraînement de ceux-ci étant mis en route, on actionne le frein du véhicule. les moteurs 7, 72 étant montés en bascule sur le ehtssis 9, 9', l'effort de freinage de chacune des roues est rasmis au vérin hydraulique correspondant 15, 15' par l'intermédiaire du fléau 11, 11'.Les variations brutales des efforts transmis par les fléaux 11, 11' sort amorties par les vérins hydrauliques 15, 15', qui transmettent à leur tour les pressions aux capteurs piéso resisitifs 16, 16z. eux-ci répondent instantanément aux sollicitations de pression reçues en transformant cellesbeien une tension électrique amplifiée par les amplificateurs 17, 17', et qui varie en fonction de la résistance des capteurs 16, 16', elle-mêne corré- lative aux vari-io--s de pression transmises par les vérins 15, 15'. Les efforts de freinage mesurés par le dispositif électronique(17, 17', 18, 18')sont lus sur l'appareil indicateur 21 sans que les aiguilles 22, 22' de celui-ci ne subissent de saut brutal consécutivement à des variations subites des efforts de freinage transmis par les fléaux 11, 11'. Ce résultat avantageux est obtenu par la combinaison des vérins hydrauli-ues 15, 15' et des capteurs piésorésistifs 16, 16'. En effet, les vérins assurent un amortissement des varia tions brutales d'efforts de freinage, qui évite les oscillations sans déformation des signaux brutales des aiguilles indicatrices 22, 22',/Complémentairement, les capteurs 16, 16' transmettent la pression reçue de façon pratiquement indépendante de la température, leur dérive étant en effet seulement de 1 fo entre 10 et 50 degrés C, et leur sensibilité étant d'environ 0, 02 ffi par degré C. L'ensemble électronique 23 permet de mémoriser les efforts de freinage, les deux aiguilles 22, 22' restant bloquées. Après remise à zéro, on peut effectuer un nouveau cycle de mesure. Comme indiqué précédemment, le dispositif électronique complémentaire 13, 13' permet, par l'intermédiaire des rouleaux témoins12, t2' de couper l'alimentation des moteurs 7, 7' lorsque le seuil de blocage des roues est atteint. On vérifie l'étalonnage du banc de freinage selon l'invention de préférence au moyen d'un bras pouvant s'adapter sur les fléaux 11, 11'. A l'extrémité de ce bras, on accroche un poids correspondant à une valeur déterminée sur le cadran de l'appareil indicateur 21. Cette valeur est obtenue en appuyant sur U boutonpoussoir point test" de la roue gauche ou droite, se trouvant à l'arrière et à l'intérieur du pupitre de commande. Cette vérification remplace avantageusement la vérification hydraulique au moyen d'un manomètre, qui comporte des risques d'erreurs en cas de dérèglage du manomètre, et davantage de manipulations. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et peut comporter des variantes d'exécution. REVENiICATIONS 1 - Earc d'essai pour le contrôle du freinage de véhicules automobiles, comportant deux paires de rouleaux destinées à recevoir deux roues du véhicule à contrôler, reliées à des moteurs d'entrainement et pouvant être freinées par les freins du véhicule, deux fléaux associés chacun à une paire de rouleaux pour transmettre les efforts de freinage produits à un dispositif électronique de mesure et d'enregistrement de eux-ci, earaetérisé par le fait qu'il comprend en combinaison pour chaque fléau, un vérin hydraulique relié à l'extrémité dudit fléau pour recevoir l'effort de freinage de la roue correspondante, et un capteur piézorésistif directement raccordé au vérin, apte à transformer la pression exercée par ledit vérin en une tension électrique, amplifiée et enregistrée par le dispositif électronique. 2 - Application des capteurs de pression piézorésistifs à un banc d'essai pour le contrôle du freinage de véhicules automobiles conforme à la revendication 1.