Brevet FR2544268A1 — publié le 19841019

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de sécurité pour l'attaque d'une électrovalve de commande de pression dans une régulation automatique de l'-ef fort de freinage en fonction de la charge (ALB) en cas de dérangement. I1 est connu de produire à l'aide d'un capteur d'essieu approprié un signal qui est traduit comme critère ou indication de l'état de charge d'un véhicule équipé d'une régulation automatique de l'effort de freinage en fonction de la charge (ALB), de façon que des valeurs de commande de pression tenant compte de l'état de charge atteignent les cylindres de frein lors du freinage.On évite ainsi un surfreinage du véhicule par blocage des roues, qui risquerait d'aboutir à une tenue de route dangereuse en particulier quand le blocage se produit d'abord sur les roues arrière, en produisant des tendances au survirage du véhicule, qui ne peuvent plus être maîtrisées. le signal de fluide de pression appliqué aux divers freins de roue est par suite, sur des véhicules comportant une;ALB, constitué par la combinaison du signal de sortie du capteur d'essieu (signal de charge) et d'un signal délivré par un générateur de valeur de freinage, soumis à l'action arbitraire du conducteur (signal de pression). Dans le cas de régulateurs ALB mécaniques et lors d'une éventuelle rupture de tringlerie entraînant une défaillance de la régulation ALB de la pression de freinage transmise aux cylindres de frein correspondants, il est connu d'ajuster une came à l'aide de la force exercée par un ressort par exemple, de façon que le régulateur continue à fonctionner en réglant désormais la pression en fonction d'une charge partielle prédéterminée (demi-charge par exemple). Un fonctionnement de secours est ainsi assuré jusqu'à la préparation. Les systèmes ALB sont de plus en plus équipés avec des valves de commande de pression-électriques (analogiques) en liaison avec un circuit logique de commande centrale ou un circuit électrique semblable pour le traitement des signaux de pression et de charge appliqués, ce qui donne une plage de variation beaucoup plus grande, y compris pour les courbes de répartition de l'effort de freinage. I1 convient donc de veiller à ce que, dans le cas d'une défaillance de pièces importantes ou du générateur du système électrique, les fonctions ALB soient sensiblement maintenues et que des opérations de freinage demeurent en tout cas possibles sans danger, c'est-à-dire sans défaillance des freins. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, en cas de défaillance du signal de pression et/ou du signal de charge, la régulation est coupée, en plus d'un affichage de défaut, et un courant de commande, prédéterminé, correspondant à une courbe de charge partielle souhaitée, est transmis à la valve de commande de pression.Selon une autre caractéristique de l'invention, la valve de commande de pression est réalisée de façon que des moyens mécaniques la commutent sur la position de passage en cas de défaillance de l'alimentation électrique; et l'appareil de commande électronique, traduisant les signaux de pression et de charge, comprend un afficheur de défaut et un dispositif inverseur qui, lors de la défaillance du signal de pression et/ou du signal de charge, commute sur une attaque en courant de la valve de commande de pression le long de caractéristiques prédéterminées (pression de limitation à charge partielle avec décalage en fonction de la charge). Le procédé et le dispositif de sécurité selon l'invention pré sentent l'avantage suivant : un freinage est garanti, voire le cas échéant avec conservation d'une action ALB prononcée, même en cas de défaillances de l'un ou de l'autre signal, ou de l'ensemble du dispositif électrique. Il est possible de prédéterminer un signal fictif de charge ou de pression en l'absence de tels signaux, de sorte que contrairement aux solutions mécaniques connues, l'invention permet de réaliser de multiples possibilités de sélection, et en particulier d'obtenir des courbes prédéterminées sur le diagramme de distribution de l'effort de freinage, selon la nature du véhicule équipé d'un tel système ou les souhaits de l'utilisateur. Un avantage particulier de l'invention réside dans le fait que la capacité de freinage de base est conservée par principe et indépendamment de l'importance de la défaillance et des systèmes affectés par cette dernière, car l'électrovalve de commande de pression utilisée est réalisée de façon à transmettre la pression d'entrée dans un rapport de 1/1 en l'absence d'une attaque. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente très schématiquement une boucle de régulation électrique de l'effort de freinage en fonction de la charge (ALB), r ainsi que l'électrovalve de commande proportionnelle de la pression; la figure 2 représente à l'aide d'un diagramme des possibilités de régulation à charge partielle suivant des caractéristiques prédéterminées; la figure 3 représente également sous forme d'un diagramme des courbes de la pression appliquée aux cylindres de frein par la valve de commande de pression de L'ALE en cas de défaillance du signal de pression pour l'appareil de commande électronique; et la figure 4 représente sous forme d'organigramme un schéma fonctionnel et d'action de l'appareil de commande électronique, dans le cas normal et en cas de dérangement. Le schéma d'une régulation de l'effort de freinage en fonction de la charge selon figure 1 présuppose que le générateur de valeur de freinage 2, chargé par la pédale de frein 1 et réalisé en soupape de frein principal, délivre directement une pression d'entrée Pi, correspondant au désir de l'utilisateur et à la pression exercée sur la pédale, et la transmet à l'électrovalve proportionnelle 3 constituant la valve électropneumatique de commande de pression de l'ALB.L'invention concerne toutefois aussi des installations de régulation dans lesquelles le signal de pression pneumatique P1 du générateur de valeur de freinage 2 est supprimé et seul un signal électrique est délivré qui, dans ce cas, est alors transmis à une valve supplémentaire de-commande de pression, montée en aval et constituant une électrovalve de pilotage qui délivre la pression d'entrée P1 précitée, puis la transmet à la valve de commande de pression 3. La régulation de l'effort de freinage s'effectue alors comme suit : la pression de sortie P2 de la valve de commande de pression 3 est commandée par un appareil de commande électronique 5 à l'aide d'un signal de charge, délivré par un capteur de charge 6, décelant de façon appropriée la variation de position de l'essieu indiquée schématiquement en 6a, puis la convertissant en signal de charge, ainsi que du signal de pression délivré par une sonde de pression 7. Le capteur de charge 6 et la sonde de pression 7 sont réalisés sous forme de transducteurs, qui convertissent une grandeur d'entrée physique - généralement une translation mécanique pour le capteur de charge 6 et une pression pour la sonde 7 - en signaux de sortie électriques, qu'un appareil de commande électronique 5 combine selon des critères fonctionnels prédéterminés, puis convertit en un signal de sortie électrique, généralement un signal en courant I, qui est transmis à la partie magnétique de la valve de commande de pression 3. le signal de pression d'entrée Pi et le signal électrique combiné de pression et de charge I sont ainsi appliqués en parallèle à la valve de commande de pression 3 à action proportionnelle. ta pression de sortie P2 peut etre transmise au ou aux cylindres de frein 60 directement ou par une valve relais 70 distincte, montée en aval de ce dernier. Les pressions de service nécessaires au générateur de valeur de freinage 2 et à la valve relais 70 éventuellement prévue proviennent de la pression du réservoir 4. La valve de commande de pression 3 est réalisée sous forme d'une électrovalve comportant un enroulement électrique il et une armature 12, qui coulisse dans un guide concentrique pouvant aussi porter l'enroulement 11. L'armature 12 agit par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 12a sur un obturateur 13, qui est appliqué sur son siège en 13a quand l'application d'un courant de commande électrique attire l'armature 12 sur sa partie magnétique, contre l'action exercée par son ressort de prétension 14, c'est-à-dire dans l'exemple de réalisation représenté, quand l'armature s 'élève dans le plan du dessin. L'action de régulation proportionnelle est produite par une membrane 15, fixée sur son pourtour et sur l'armature. Une description détaillée de cette membrane 15 et des actions d'équilibre résultant des pressions qui s'exercent sur ses deux faces est inutile, Car elles ne sont pas l'objet de la présente invention; il est simplement essentiel que l'électrovalve de commande proportionnelle de pression représentée à la figure 1 occupe au repos, c'est-à-dirè quand l'en- roulement 11 n'est pas alimenté, la position représentée, dans laquelle l'orifice d'entrée 3a est relié à l'orifice de sortie 3b, de sorte qu'une électrovalve de commande de pression non alimentée est ouverte par des moyens mécaniques et établit une transmission de 1/1; la pression d'entrée dans ce cas est égale à la pression de sortie. Dans une installation intacte, la pression de freinage P2 est réglée de la façon souhaitée entre la charge maximale et la charge nulle du véhicule, et pour tous les états de charge partielle. En cas de dérangement, les défaillances suivantes sont par contre possibles 1. Défaillance totale du système électrique 2. Absence du signal de charge er du signal de pression 3. Absence du signal de charge, présence du signal de pression 4. Absence du signal de pression, présence du signal de charge. La réalisation selon l'invention de l'électrovalve de commande de pression assure, en liaison avec l'appareil de commande électronique 5, que des dispositions appropriées, décrites ci-après, sont prises pour toutes les défaillances possibles 1 à 4. Dans le cas 1, c'est-à-dire défaillance totale du système électrique, la valve de commande de pression 3 demeure non alimentée comme précédemment indiqué, de sorte que la pression de freinage P1 délivrée par la soupape 2 du frein principal est transmise à tous les cylindres de frein. Un affichage de défaut est effectué dans ce cas, de préférence dans le champ de vision du conducteur; de la façon décrite cieaprès pour le cycle fonctionnel du circuit de commande électrique ou électronique, à l'aide de la figure 4 valable pour tous les cas de dérangement. Le conducteur peut ainsi adapter sa conduite et son freinage de façon à éviter des situations dangereuses. Dans le second cas - apparition de défauts doubles -9 un affichage d'erreur est également produit dans le champ de vision du conducteur, mais on peut admettre que des défauts doubles simultanés, c'est-à-dire défaillance à la fois du capteur de charge 6 et de la sonde de pression 7, sont extrêmement rares. Dans un tel cas, l'appareil de commande électronique est de même commuté de façon qu'au moins la valve de commande demeure non alimentée, c'est-à-dire que le passage 1/1 soit possible par la valve de commande de pression, comme dans le cas 1. Lorsque le signal de charge est absent, mais un signal de pression est présent - cas 3 -, l'appareil de commande électronique 5 attaque la valve de commande de pression 3 selon le diagramme de distribution de la pression de la figure 2, c'est-à-dire que l'indication du défaut s'accompagne d'un réglage sur une courbe de charge partielle prédéterminée, le courant I appliqué à la valve de commande de pression 3 étant réglée selon la caractéristique souhaitée, de façon à donner les courbes souhaitées et prédéterminées de régulation charge partielle.On obtient une régulation en faisceau, une régulation à coude, et le cas échéant une variation de la répartition de charge en fonction de la pression, car ie signal de pression est présent, de sorte que pour des valeurs données de la pression d'entrée, l'appareil de commande électronique délivre des valeurs de courant correspondantes, puis les transmet à la valve de commande de pression pour le réglage à charge partielle. En cas de défaillance du signal de charge la commande simple sans alimentation électrique de la valve de commande de pression est possible, également avec affichage du défaut. Dans le cas 4, seul le signal de pression est absent alors que le signal de charge est présent, ce qui signifie que la pression d'entrée P1 délivrée par la soupape 2 du frein principal est certes encore appliquée à la valve de commande de pression, mais que l'appa- reil de commande électronique n'est pas informé de cette valeur de la pression d'entrée et peut réagir différemment, selon que le début du freinage est connu ou non. lorsque le début du freinage ngest pas connu, la solution consiste, en plus de l'affichage du défaut, à couper l'alimentation électrique de la valve de commande avec transmission 1/1. Lorsque le début du freinage est connu, par scrutation d'un contacteur de feux de stop par exemple, il est possible de procéder selon le diagramme de la figure 3, en attaquant la valve de commande de pression de façon à prédéterminer une pression de limi tation (valeur apparente), le cas échéant avec une translation fonction de la charge comme l'indique la flèche de la figure 3, c'est-à-dire avec une limitation plus intense dans le cas d'un très faible signal de charge (véhicule à vide), et une limitation plus faible avec passage ultérieur à l'horizontale dans le cas du véhicule à pleine charge. La représentation de la figure 4 peut etre considérée aussi bien comme un organigramme du cycle fonctionnel (correspondant à un passage du programme en cas d'utilisation d'un système calculateur approprié), que comme un schéma synoptique détaillé de l'appareil de commande électronique, les diverses cases assumant des fonctions qui sont décrites ci-dessous et dont la réalisation ne soulève aucun problème pour l'homme de l'art. La case 20 représente la scrutation de charge et peut correspondre au capteur de charge 6 de la figure 1; une case 21 assure la scrutation de pression et une case 22 la scrutation des feux de stop BLS. Lorsque des signaux de sortie de la case 20 et de la case 21 sont présents, ils sont transmis à une case de traitement 23, qui combine le signal de pression et le signal de charge, puis délivre un signal d'attaque en courant, fonction des deux signaux et transmis par un point de blocage ou d'interruption (interrupteur 243 à une case de sélection 25, qui attaque l'électrovalve de commande de pression indiquée schématiquement en 3'. Une défaillance du signal de charge de la case et/ou du signal de pression de la case 21 produit d'abord dans tous les cas un affichage de défaut dans le champ de vision du conducteur, par une case 26, et ouvre simultanément l'interrupteur 24 par attaque en parallèle d'une case de blocage 27 à action OU, de sorte que dans le cas le plus général l'attaque électrique de la valve de commande de pression 3 de l'ALB est interrompue. Ladite valve commute alors sur passage 1/1. Lorsque dans le cas 4, un signal de feux de stop relatifs au début du freinage est délivré par la case 22, le signal de pression étant absent, une case de commande 28 délivre à la valve de commande de pression 3' un signal d'attaque électrique, qui est transmis par la case de distribution 25 et réalise la courbe selon figure 3. Une seconde case de commande 29 pour réglage à charge partielle est enfin prévue pour l'autre cas d'absence d'un signal de charge, et délivre à la valve de commande de pression 3', par la case de distribution 25, un courant de commande tel que les caractéristiques à charge partielle souhaitées selon figure 3 sont obtenues. il va de soi que les fonctions précédemment décrites à l'aide de I organi- gramme de la figure 4 peuvent aussi être simplement des actions ou des inversions de la courbe correspondante d'un signal de l'appa- reil de commande électronique, l'absence du signal de charge ou du signal de pression produisant alors la scrutation d'autres parties de la mémoire pour la génération de courbes prédéterminées d'attaque en courant. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Procédé pour l'attaque d'une électrovalve de commande de pression dans une régulation automatique de l'effort de freinage en fonction de la charge (ALB), en cas de dérangement, ledit procédé étant caractérisé en ce que cas de défaillance du signal de pression et/ou du signal de charge, la régulation est coupée, en plus d'un affichage de défaut, et un courant de commande prédéterminé, correspondant à une courbe de charge partielle souhaitée, est transmis à la valve de commande de pression. 2. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la valve de commande l'ALB est coupée et maintenue automatiquement sur la position de passage. 3. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce qu'en cas de défaillance du signal de pression et de début connu de la pression, la valve de commande de pression reçoit un courant de commande tel que la pression est limitée avec le décalage résultant de la traduction du signal de charge restant. 4. Dispositif de sécurité pour l'attaque d'une électrovalve de commande de pression dans une régulation automatique de l'effort de freinage en fonction de la charge (ALB), en cas de dérangement, ledit dispositif étant caractérisé en ce que la valve de commande åe pression est réalisée de façon que des moyens mécaniques la commutent sur la position de passage en cas de défaillance de l'alimentation électrique; et l'appareil de commande électronique, traduisant les signaux de pression et de charge,comprend un afficheur de défaut (26) et un dispositif inverseur (24, 27) qui, lors de -la défaillance du signal de pression et/ou du signal de charge, commute sur une attaque en courant de la valve de commande de pression le long de caractéristiques prédéterminées (pression de limitation à charge partielle avec décalage fonction de la charge).