Brevet FR2514503A1 — publié le 19830415

i La présente invention se rapporte à un procédé de mesure des effets de freinage d'un véhicule motorisé, L'objet de l'invention est un dispositif de mesure de ces effets de freinage du véhicule. Comme on le sait, on peut mesurer les effets de freinage, en premier lieu la décélération, d'un véhicu- le, à l'aide de dispositifs à emplacement non fixe, qui travaillent généralement d'après le principe de la colonne de liquide ou de la constante d'élasticité d'une masse en déplacement Ces dispositifs présentent l'avantage principal d'une exécution simple et peu coûteuse Il est toutefois désavantageux-de ne pouvoir effectuer les mesures que si lesvéhiculesse déplacent, ce qui nécessite une piste d'essai dont on ne dispose pas toujours du fait de la densité importante de cir- culation De plus ces mesures nécessitent une dépense relativement importante en temps et en carburant. Mais on peut voir le principal désavantage des dispositifs à emplacement non fixe dans le fait qu'ils ne fournissent pas de valeur pour les différentes roues mais uniquement pour le véhicule considéré dans son ensemble Comme on le sait les caractéristiques de route du véhicule sont déterminées par le comportement au freinage des différentes roues, ce qui nécessite de déterminer particulièrement ces valeurs pour chaque roue. Les bancs d'essai de la force de freinage, a em- placement fixe qui se sont toujours davantage répandus dans les deux dernières décennies, ont pour but de re- médier aux difficultés liées aux dispositifs à empla- cement non fixe Les bancs d'essai de la force de frei- nage à emplacement fixe comportent généralement des paires de rouleaux entrainés par un moteur électrique, comme on le décrit par exemple dans le brevet DDR No 89022 Les roues de l'essieu avant et de l'essieu ar- rière sont essayées séparément, ce qui fait apparaître, par freinage des roues qui se trouvent entre la paire de rouleaux, une force de freinage concernant les sur- faces de contact des roues et des rouleaux. La force de freinage agissant sur les moteurs électriques de la paire de rouleaux est mesurée et ame- née, mécaniquement ou hydrauliquement ou électronique- ment, aux cadrans indicateurs Avec ces dispositifs on mesure et on indique également la force de freinage pour chaque roue séparément Sur plusieurs types, un dispositif de mesure de l'effort à la pédale de frein est également relié au banc-d'essai Avec ces disposi- tifs on peut exécuter les mesures concernant le circuit de freinage d'un véhicule en atelier, au banc mécanique technologique d'autodiagnostic Les défauts importants des freins peuvent être repérés v Mais on doit mentionner comme étant désavantageux pour ces appareils le fait qu'ils ne permettent d'obte- nir que la force de freinage, mais aucun autre effet de freinage comme la décélération, le pourcentage de décélération etc Les différences-parfois importantes dans les charges des différentes roues restent en dehors de l'observation, puisque l'on ne mesure pas la charge des différentes roues On,;indique donc que la force de freinage proprement dite qui peut apparaître, pour la charge donnée, entre les rouleaux et les pneumatiques par suite de la force de frottement par adhérence On ne mesure pas chaque force de freinage que peut pro- duire le circuit de freinage et qui est nécessaire à proprement parler, on ne mesure donc pas la décéléra- tion obtenue Dans les essais traditionnels, cet aspect est jugé subjectivement par le personnel de conduite et les valeurs expérimentales des différents types de véhicules sont comparées l'une à l'autre. Le problème des essais mentionné ci-dessus s'aggrave encore dans le cas des types les plus récents de véhicules, qui comportent des régulations de la for- ce de freinage en fonction de la charge Avec les dis- positifs de mesure traditionnels, il n'est pas possible de régler et de contrôler ces ensembles de régulation de la force de freinage, puisque justement on ne prend pas en compte la charge des roues dans l'essai. L'invention a pour but de remédier aux insuffi- sances des procédés des dispositifs de mesure connus des effets de freinage d'un véhicule. C'est l'objet de l'invention de créer un procé- dé et un dispositif permettant de relevé le niveau technique des essais de freinage et donnant la possibi- lité de mesurer d'autres effets de freinage en dehors de la force de freinage. On peut voir l'idée de base qui conduit à l'in- vention dans le fait que dans les essais de freinage, ce n'est pas seulement la force de freinage, mais éga- lement le poids qui charge une roue du véhicule à essayer, que l'on doit mesurer et dans le fait que l'on doit obtenir par des calculs d'autres paramètres sur la base des valeurs mesurées. Dans le procédé selon l'invention, on mesure la force de freinage entre le sol et une roue freinée du véhicule et on enregistre les données nécessaires pour l'identification du véhicule, ce procédé se caractéri- sant en ce que pour chaque roue on ne mesure pas seule- ment la force de freinage mais également le poids qui charge la roue; et en ce que l'on obtient par le cal- cul d'autres paramètres concernant les effets dé frei- nage sur la base des valeurs mesurées La signification de cette solution réside dans le fait que grâce à ce procédé on a la possibilité de prendre en considération également le poids qui charge les différentes roues et d'obtenir par le calcul, à l'aide des équations connues d'autres paramètres caractéristiques des effets de freinage d'un véhicule. Selon l'invention on peut compléter les mesures effectuées pour les roues par la mesure de l'effort à la pédale de frein, ce qui permet d'obtenir l'effort exercé par le pied nécessaire pour un effet de freinage donné (l'effort exercé sur la pédale de frein). Selon l'invention les valeurs calculées, ainsi que les valeurs mesurées et les données nécessaires pour l'identification du véhicule peuvent être visua- lisées et/ou enregistrées Les enregistrements obtenus peuvent alors trouver d'autres applications par exem- ple lors des vérifications techniques administratives. Sur la base du procédé selon l'invention on peut obtenir comme autres paramètres des effets de freinage la valeur de la décélération, la valeur en pourcentage de la décélération et la valeur en pourcen- tage de l'écart des décélérations des différents trous. Selon le procédé de l'invention, nous progressons de la façon suivante On mesure pour chaque roue du véhicule le poids qui la charge verticalement G et, de façon traditionnelle, la force de freinage B entre le sol et la roue De ces données on peut calculer la dé- célération b comme suit: b = B mg l avec B force de freinage en N, G poids en N et g accélération de la pesanteur: 9,81 en m/s Dans plusieurs pays, à la place de la décéléra- tion b, on prescrit la valeur en pourcentage de cette décélération F, qui représente le rapport de la force wde freinage obtenue B au poids G: F = B 100 %; en tenant compte de la formule ( 1): F = 1001 %) et si g = 10 m/s 2, alors F = -b 100 = b l Oi%> Comme on le connait généralement, pendant un processus de freinage on peut obtenir une décélération maxima bmax on peut par ailleurs calculer une décélé- ration moyenne bd qui indique la décélération moyenne du véhicule du début à la fin du processus de freinage. La décélération moyenne dépend en premier lieu de l'état technique du dispositif de freinage du véhi- cule puis du savoir-faire et de l'habileté du conduc- teur, ainsi que de la vitesse du véhicule avant le début du freinage et de la position de son centre de gravité. Les prescriptions réglementaires déterminent une décélération moyenne donnée. Selon la littérature technique, la décélération moyenne bd s'établit à 60 à 80 de la décélération maxi- ma bax en moyenne bd = O 7 b Max L'objet de l'invention est, comme déjà mention- né précédemment également un dispositif pour la mesu- re des effets de freinage d'un véhicule motorisé à l'aide d'un banc d'essai de la force de freinage, d'un groupe de calcul, d'un groupe de mémorisation et d'en- registrement des données d'identification du véhicule et d'un groupe de visualisation et/ou d'enregistrement. La suite du développement caractérisant est ici le fait que le dispositif comporte également des groupes de mesure de poids, dont le nombre correspond au nombre des roues qui se trouvent sur un essieu du véhicule à essayer; et qu'une sortie du banc d'essai de la force de freinage et respectivement une sortie des groupes de mesure de poids sont chaque fois reliées à une entrée du groupe de calcul; et en ce qu'une sortie du groupe de calcul et une sortie du groupe de mémorisation et d'enregistrement des données d'identification du véhi- cule sont respectivement reliées à une entrée du grou- pe de visualisation et/ou d'enregistrement La signi- fication la plus importante de cette solution réside dans le fait que l'on peut obtenir de façon simple les autres paramètres concernant les effets de freinage au sens du procédé selon l'invention Le dispositif convient également bien à la réalisation du procédé. Le dispositif est par ailleurs conçu de façon que les dispositifs d'essai existants puissent être complétés avec le dispositif selon l'invention De cette façon les bancs d'essai traditionnels peuvent également convenir pour l'exécution du procédé. Selon l'invention on peut également munir le dispositif d'un groupe de mesure de l'effort à la pé- dale de frein, groupe dont on peut relier la sortie, directement par l'intermédiaire du groupe de calcul, à une entrée du groupe de visualisation et/ou d'enre- gistrement. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la des- cription qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé qui représente de fa- çon schématique une forme d'exécution du dispositif selon l'invention. Comme on le voit sur la figure le dispositif selon l'invention comprend deux parties: une partie "mécanique" se trouve en dessous, une partie "électro- nique" se trouve au-dessus Les pièces principales de la partie mécanique sont un groupe de mesure du poids 1 et un banc d'essai de la force de freinage 6 Le groupe de mesure du poids 1 est conçu comme bascule et comporte un plateau 16 sur lequel se place une roue 7 du véhicule à essayer Le plateau 16 est en liaison, par l'intermédiaire d'une colonne 17, avec un détecteur de déplacement 4 qu'un ressort 2 décharge. Le banc d'essai de la force de freinage 6 est un composant, connu en soi, constitué d'une paire de rouleaux entraînés par un moteur électrique et venant au contact de la roue 7 Un détecteur 5 est relié au moteur électrique. Le détecteur de coulissement 4 et le détecteur sont conçus comme une sorte de transducteurs électro- mécaniques: ils transforment le signal mécanique en signal électrique Le signal mécanique est le déplace- ment d'une proportionnelle à force appliquée la force de freinage dans le cas du détecteur 5). La partie "électronique" du dispositif selon l'invention est conçue sous forme d'une armoire d'ap- pareils 9 Y sont; disposés un groupe de calcul 10, un groupe de visualisation et/ou d'enregistrement 11 et un groupe, non représenté, de mémorisation et d'enregistrement pour les données d'identification du véhicule à essayer Le groupe de visualisation et/ou d'enregistrement 11 comporte, pour les différents pa- ramètres à visualiser, des cadrans indicateurs parti- culiers 21, bien visibles, que l'on peut distinguer par différentes inscriptions. Un commutateur 12 est prévu pour les deux cas distincts de l'essieu avant et de l'essieu arrière. On met en route et on arrête la rotation des rouleaux du banc d'essai de freinage 6 avec un interrupteur 13, qui peut également être conçu comme bouton-poussoir. Un bouton 14 est prévu pour le processus de calcul, tandis qu'un clavier alphanumérique 15 permet d'entrer d'autres données. Le dispositif peut également comporter un groupe de mesure de l'effort à la pédale 8, relié, par l'in- termédiaire d'un connecteur 19 de l'armoire d'appareils 9, directement ou avec mise en circuit intermédiaire du groupe de calcul 10, à une entrée du groupe de vi- sualisation et/ou d'enregistrement 11 Le dispositif comporte un interrupteur principal 20 avec tension d'alimentation. Dans un dispositif de mesure on doit'incorporer autant de groupes de mesure de poids 1 et de bancs d'essai de la phase de freinage 6 qu'il y a de roues 7 sur un essieu du véhicule à essayer En effet les roues 7 d'un même essieu sont essayées en même temps mais séparément l'une de l'autre. Une sortie des groupes de mesure de poids 1 et une sortie des bancs d'essai de la force de freinage 6 sont respectivement reliées à une entrée du groupe de calcul 10 Une sortie du groupe de calcul 10 et une sortie du groupe de mémorisation et d'enregistrement des données d'identification du véhicule sont reliées avec chaque fois une entrée du groupe de visualisation et/ou d'enregistrement 11. On va maintenant expliquer en détail le procédé selon l'invention en décrivant son mode de fonctionne- ment. on amène lentement, dans le sens de la marche, le véhicule à essayer sur le dispositif, les freins des roues 7 de l'essieu avant étant essayées tout d'abord L'opérateur du dispositif, après avoir mis * en circuit l'interrupteur principal 20, commutte le commutateur 12 sur "essieu avant" Lorsque l'on passe sur le plateau 6 du groupe de mesure du poids 1, on mesure le poids qui charge actuellement la roue 7 et on envoie dans l'armoire des appareils 9, o on le mémorise, le signal électrique mesuré par le détecteur de déplacement 4 La rope 7 vient ensuite se loger en- tre les rouleaux du banc d'essai de la force de frei- nage 6 et on monte le groupe de mesure de l'effort à la pédale 8 On met en route la rotation de la paire de rouleaux à l'aide de l'interrupteur 13 on appuie à fond sur la pédale de frein et on mesure la force de freinage à l'aide du détecteur 5 Les valeurs sont de plus mémorisées et en même temps elles apparaissent sur les indicateurs 21 du groupe de visualisation et/ ou d'enregistrement 11 on arrête ensuite la rotation de la paire de rouleaux, à l'aide de l'interrupteur 13 L'essai du circuit de freinage concernant l'essieu avant est alors terminé On mesure, mémorise, visualise et/ou enregistre les valeurs suivantes: les poids G 1 et G 2 qui chargent les deux roues 7, les forces de freinage Bl et B 2 et l'effort à la pédale P. on fait à nouveau avancer le véhicule dans le sens de la marche, tout en mettant le commutateur 12 en position "essieu arrière" et on répète le processus de mesure de façon analogue à ce que l'on vient de dire. Les valeurs mesurées, mémorisées, visualisées et/ou enregistrées sont, pour les roues 7 de l'essieu arrière, les suivantes: les poids G 3 et G 4, les forces de freinage B 3 et B 4 éventuellement l'effort à la pédale P. Une fois terminé le processus de mesure concer- nant l'essieu arrière, on démonte le groupe de mesure de l'effort à la pédale et les mesures concernant un véhicule sont entièrement terminées Nous disposons maintenant de toutes les données pour commencer le processus de calcul, ce qui se fait en manoeuvrant le bouton 14 Pour chaque roue 7 on calcule la décélération b sur la base de l'équation ( 1). La force de freinage résultante B s'obtient à par- tir de la somme des forces de freinage B 1 à B 4 des différentes roues 7: B = B 1 + B 2 + B 3 + B 4 Le poids résultant G du véhicule est: G = G 1 + G 2 + G 3 + G 4 La décélération maxima bma X que l'on peut Max atteindre avec le véhicule est: = 9,81. G b Max 9 81 La décélération moyenne bd réalisée par le véhi- cule est: bd = 0,7 bmax La décélération F en pourcentage (avec g = 10 m/s 2) est: b F = bmax 100 = bmax 10 t%) La comparaison des différentes valeurs de la décélération b permet de déterminer les différences des décélérations La plus grande différence de décé- lération A bmax s'obtient en soustrayant la valeur mesurée la plus petite de la plus grande Pour cette valeur il est généralement prescrit un maximum qu'il ne faut pas dépasser pour ne pas mettre en danger la sécurité de tenue de route du véhicule. à bmax = bx by, avec bx la plus grande des valeurs calculées de la décé- lération et by la plus petite des valeurs calculées de la décé- lération. On peut obtenir de plus le rapport de la différen- ce rapportée à la décélération obtenue en pourcentage: a b (%) max 100. Les valeurs calculées apparaissent également sur les indicateurs 21 Comme on l'a déjà mentionné ci- dessus, on peut enregistrer en même temps aussi bien les valeurs mesurées que les valeurs calculées, et cet enregistrement peut trouver d'autres applications par exemple lors de la vérification technique adminis- trative du véhicule Dans ce but on peut entrer, à l'aide du clavier alphanumérique 15, et faire apparaî- tre sur le document enregistré, les données nécessaires pour l'identification du véhicule comme le numéro d'im- matriculation, le numéro de fabrication du moteur, de la carrosserie, la date, le symbole de l'opérateur, etc. Dans l'exemple d'exécution cidessus on a décrit un dispositif qui permet d'essayer les véhicules compor- tant quatre roues freinées 7 Naturellement le disposi- tif peut également, sans difficultés particulières, s'adapter à d'autres véhicules De plus on peut essayer non seulement les freins de route mais aussi le frein à main. La structure compacte du dispositif offre la pos- sibilité de l'exécuter non seulement comme dispositif à emplacement fixe mais également comme dispositif mobile Dans ce but on peut par exemple réaliser le groupe de mesure du poids 1 et le banc d'essai de la force de freinage 6 sous forme de groupesmécaniques distincts. Il faut mentionner comme avantage de l'invention que l'on peut obtenir sur un dispositif à emplacement fixe non seulement la force de freinage mais également la décélération du véhicule Il est dès lors possible de comparer, sans jugement subjectif, les valeurs prescrites aux valeurs mesurées et calculées Ces valeurs fournissent de plus une information concernant l'état technique du circuit de freinage Les différences importantes de charge des roues n'influencent plus négativement les essais. REVENDICATIONS 1 Procédé pour mesurer les effets de freinage d'un véhicule motorisé, une force de freinage étant mesurée entre le sol et une roue freinée du véhicule et des données nécessaires pour l'identification du véhicule étant enregistrées, caractérisé en ce que pour chaque roue on mesure également le poids; et en ce que l'on obtient par le calcul d'autres paramètres de l'effet de freinage sur la base des valeurs mesurées de la force de freinage et du poids. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure également un effort à la pédale de frein. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que les-valeurs cal- culées, les valeurs mesurées et lés données nécessaires pour l'identification du véhicule sont visualisées et/ ou enregistrées. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que omme autre paramètre des effets de freinage, on calcule une valeur de décélération de freinage, un pourcentage de décélé- ration de l'écart des décélérations des différentes roues. Procédé pour la mesure des effets de freinage d'un véhicule motorisé à l'aide d'un banc d'essai de la force de freinage, d'un groupe de calcul, d'un groupe de mémorisation et d'enregistrement des données d'identification du véhicule et d'un groupe de visuali- sation et/ou d'enregistrement, caractérisé en ce qu'il comporte des groupes de mesure de poids ( 1), dont le nombre correspond au nombre des roues ( 7) qui se trou- vent sur un essieu du véhicule à essayer; et en ce *qu'une sortie du banc d'essai de la force de freinage ( 6) et respectivement une sortie des groupes de mesure de poids ( 1) sont chaque fois reliées à une entrée du groupe de calcul ( 10); et en ce qu'une sortie du grou- pe de calcul ( 10) et une sortie du groupe de mémorisa- tion et d'enregistrement des données d'identification du véhicule sont respectivement reliées à une entrée du groupe de visualisation et/ou d'enregistrement ( 11). 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un groupe de mesure de l'effort à la pédale ( 8) dont la sortie est reliée directement ou par l'intermédiaire du groupe de calcul ( 10) à une en- trée du groupe de visualisation et/ou d'enregistrement ( 11).