Brevet FR2569452A1 — publié le 19860228

Procédé et dispositif de détection d'usure de plaquettes de freins. La presente invention se rapporte a un procédé et à un dispositif de détection d'usure de plaquettes de freins, notamment sur des véhicules automobiles. Les dispositifs de détection d'usure de plaquettes de freins utilisés a l'heure actuelle sur les véhicules automobiles font appel à des plaquettes de freins dans la garniture desquelles est noyé un fil de témoin d'usure. Ce fil est relié par une connexion à une ampoule-temoin prévue sur le tableau de bort. Lorsque la garniture de la plaquette a subi une usure correspondant à la profondeur dans laquelle le fil de témoin d'usure est noyé dans la garniture, ce fil entre en contact avec le disque de frein, ce qui permet la mise à la masse de l'ampoule, par 11 intermédiaire du disque de frein, de sorte que le conducteur se trouve averti de l'usure de ces plaquettes par l'allumage de 1'ampoule-témoin. Ce dispositif connu présente de multiples inconvénients. D'une part, il n'est pas possible de procéder à un autocontrôle du circuit électrique de détection d'usure, ni de l'ampoule-témoin elle-même. La présence d'un fil et d'une connexion dans les passages de roue, avec les problèmes de débattement de suspension, de braquage, de monte de pneumatiques différents, de monte de chaînes, et les problèmes d'agressivité (gravillons, eau, sel, etc...) qui en résultent, met en cause la fiabilité du dispositif de détection. La présence de courants de fuite au niveau de la connexion entrasse un parasitage des récepteurs radio.Ce dispositif représente également une solution relativement coûteuse pour une fonction de prévention d'une usure qui ne se produit que peu de fois dans la vie d'un véhicule. Enfin, il s'agit là d'une solution de plus en plus difficile à appliquer compte tenu de la rigueur croissante des normes et réglementations (exigeant l'impossibilité de tout contact d'un conducteur électrique avec un tuyau rigide ou souple de frein). La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de détection d'usure de plaquettes de freins remédiant aux inconvénients énumérés ci-dessus de la solution connue à fil de témoin d'usure noyé dans les plaquettes de freins. L'invention a également pour objet un dispositif permettant de détecter de façon continue, c'est- -dire de mesurer, l'usure de plaquettes de freins plutôt que de détecter simplement un seuil d'usure comme test le cas actuellement. Suivant le procède conforme à l'invention de détection d'usure de plaquettes de freins, notamment de véhicules automobiles, on détecte le niveau de liquide dans le réservoir de liquide de frein du circuit de freinage, en partant d'un niveau maximum déterminé correspondant à des plaquettes neuves, jusqu a un niveau minimum déterminé correspondant a une usure maximale des plaquettes. Le procédé conforme à l'invention est basé sur la constatation que dans un circuit de freinage (récepteurs, circuit, mattre-cylindre, répartiteur, réservoir de liquide) qui est un système fermé, la pression résiduelle est telle que les plaquettes sont constamment en contact avec les disques, que la pédale de freins soit enfoncée ou non. Par conséquent, le niveau de liquide de frein dans le réservoir diminue au fur et à mesure que l'usure des plaquettes croît. C'est donc par une detection ou mesure du niveau de liquide de frein dans le réservoir de liquide qu'il est possible, suivant l'in vention, de connaître de manière continue l'état d'usure des plaquettes, à condition qu'il n'y ait pas de fuites dans le circuit de freinage et que lors du montage de plaquettes neuves, un niveau de liquide prédéterminé ait été établi dans le réservoir. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention comprend, sur le réservoir de liquide de frein d'un circuit de freinage, une sonde de niveau déclenchant une alerte a un niveau de liquide correspondant à une usure maximale prédéterminée des plaquettes. Cette sonde de niveau peut être par exemple un flotteur de détection disposé dans le réservoir, ce flotteur fermant un circuit électrique d'alarme optique et/ou acoustique à un niveau de liquide correspondant à une usure maximale prédéterminée des plaquettes. Afin d'éviter, en cas d'utilisation conjointe d'un flotteur de détection d'usure de plaquettes et d'un flotteur de détection de niveau minimum de liquide réagissant de façon connue à des fuites de liquide, que le flotteur de détection d'usure de plaquettes déclenche son alarme avant le flotteur de détection de niveau minimum, il est avantageux d' interposer une temporisation dans le circuit électrique de détection d'usure de plaquettes. Ce circuit de temporisation est réalisé de manière à ce que l'alarme d'usure de plaquettes ne puisse être déclenchée qu'à la suite de plusieurs fermetures consécutives du circuit de détection d'usure de plaquettes.Les fuites de liquide de frein étant toujours brutales, cette temporisation a pour effet de retarder, en cas de fuites, le déclenchement de l'alarme de détection d'usure de plaquettes au-delà du déclenchement de l'alarme de niveau minimum de liquide. Suivant un autre mode de réalisation du dispositif de détection d'usure de plaquettes, la sonde de niveau est une sonde mesurant de façon continue le niveau de liquide et reliée à un circuit d'alarme optique et/ou acoustique et/ou d'affichage du niveau. La sonde de niveau est de préférence disposée sur une partie de section réduite du réservoir, ce qui permet, d'une part, d'accroRtre Is variation de niveau qu'entraîne une diminution prédéterminée de volume de liquide dans le réservoir, donc d'améliorer la sensibilité de détection, et, d'autre part, de réduire, voir de supprimer les fluctuations de niveau dues au tangage et au roulis du véhicule. Afin d'obtenir une corrélation exacte entre le niveau de liquide dans le réservoir et le degré d'usure des plaquettes, il est essentiel que lors du montage de plaquettes neuves, on dispose d'un niveau de liquide maximum rigoureusement précis correspondant à une usure nulle des plaquettes. Pour assurer ce niveau maximum de liquide, le dispositif conforme à l'invention comprend, de préférence, un système de trop-ple m récupérant l'excès de liquide lors du remplissage du réservoir auprès montage de plaquettes neuves. En se référant au dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail deux modes de realisation illustratifs et non limitatifs d'un dispositif conforme à l'invention; sur le dessin la figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation à flotteur d'un dispositif de détection d'usure de plaquettes de freins conforme à l'invention; la figure 2 représente le schéma de principe du dispositif de la figure 1; la figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif de détection conforme à l'invention, permettant une mesure continue du degré d'usure des plaquettes de freins. Le dispositif de détection d'usure de plaquettes de freins illustré par les figures 1 et 2 est combiné avec un dispositif détecteur de niveau minimum de liquide de frein prévu de façon connue en soi, dans un réservoir de liquide de frein pour déceler les fuites de liquide. Selon la figure 1, un réservoir 1 de liquide de frein relié à son fond par un raccord 2 à un circuit de freinage d'un véhicule automobile est prolongé vers le haut par un col 3 de section réduite obturé à son extrémité supérieure par un bouchon 4 à vis. Une cage 5 formée de quatre barreaux verticaux 6 en matière isolante, dont trois sont visibles sur le dessin, est solidaire du bouchon 4 de manière que la cage 5 soit disposée à l'intérieur du récipient 1 lorsque le bouchon 5 est vissé sur ltextremite supérieure du col 3. La cage 6 sert de guide à deux flotteurs 7 et 8. Le flotteur 7 en matière isolante comporte sur sa face inférieure plane une lame metallique 9 et est mobile à l'intérieur de la cage 5 entre le bouchon 4 et une butée intermédiaire constituée par plusieurs languettes métalliques 10 faisant saillie vers l'intérieur à partir des barreaux 6, à faible distance en-dessous de ltextremite inferieure du col 3, ctest-à-dire de la zone de raccordement du col 3 avec la partie inférieure de section plus grande du réservoir 1. Le flotteur 8, également en matière isolante, avec une lame métallique 11 sur sa face inférieure, est mobile entre la butée intermédiaire et une butée inférieure constituée par plusieurs languettes métalliques 12 faisant saillie vers l'intérieur sur les barreaux 6 à faible distance au-dessus du fond du réservoir 1. Une ou plusieurs des languettes 10 de la butée intermédiaire sont reliées à un conducteur électrique 13, une ou plusieurs des languettes 12 de la butée inférieure sont -reliées à un conducteur électrique 14 et la ou les autres languettes 10 et 12 de la butée intermédiaire et de la butée inférieure sont reliées ensemble à un conducteur électrique 15. Les trois conducteurs 13,14 et 15 sont raccordés à un connecteur à trois voies 16 prévu sur le bouchon 4. Le connecteur 16 etablit la liaison des trois conducteurs 13,14 et 15 avec trois conducteurs 17,18,19 extérieurs. Le conducteur 17 est relié à une première borne d'une ampoule-témoin 20 et le conducteur 18 à une première borne d'une ampoule-témoin 21. Une diode 22 relie entre elles les premières bornes des deux ampoules 20,21, dans le sens passant de l'ampoule 20 à l'ampoule 21. Les secondes bornes des deux ampoules 20 et 21 sont reliées ensemble au pôle + d'une source de tension continue. Le conducteur 19 est relié à la masse Par ailleurs, un contacteur de frein à main 23 est relié par l'une de ses bornes à la première borne de l'ampoule 21 et par son autre borne à la masse. Le fonctionnement du dispositif illustré par la figure 1 apparaîtra plus clairement à la lecture du schéma de principe de la figure 2. Sur ce schéma, les contacts comprenant la lame 9 du flotteur 7 et les languettes 10, de même que les contacts comprenant la lame ll du flotteur 8 et les languettes 12, sont symbolisés par deux contacteurs 9S10 et 11,12. Le contacteur 11,12 commandé par le flotteur 8 se ferme, de façon connue en soi, lorsque, à la suite d'une fuite dans le circuit de freinage, le liquide dans le réservoir de liquide de freins atteint un niveau minimum, et provoque alors l'allumage de l'ampoule-témoin. 21. Le contacteur 9,10 commandé par le flotteur 7 se ferme, en provoquant l'allumage de l'ampoule-témoin 20, lorsque le liquide de frein contenu dans le réservoir 1 atteint un niveau déterminé qui est plus haut que le niveau de fermeture du contacteur 11,12. Ce niveau est choisi, sur la base de la constatation que le niveau de liquide de frein dans le réservoir diminue au fur et à mesure que l'usure des plaquettes de freins croit, de telle manière qut ce niveau corresponde une usure prédéterminée des plaquettes de freins, le réservoir ayant été rempli à un niveau maximal bien défini lors du montage de plaquettes neuves. Le contacteur de frein à main 23 relié au conducteur 14,18 entre le contacteur 11,12 de niveau minimum de liquide de frein et lsampoule-témoin 21 est destiné à permettre, lors de sa fermeture, de contrôler l'état de fonctionnement des ampoules 20 et 21. La diode 22 entre le conducteur 13,17 reliant le contacteur 9,10 à l'ampoule 20 et le conducteur 14,18 reliant le contacteur 11,12 à l'ampoule 21 est destinée, tout en permettant le contrôle précité des deux ampoules 20 et 21 et des circuits correspondants par le contacteur de frein à main 23, à empocher l'allumage de l'ampoule 21 de niveau minimum de liquide de frein lors de la fermeture du contacteur 9,10 de témoin d'usure de plaquettes.En effet, 17ampoule-témoin 21 ordonne an conducteur un arrêt immédiat du véhicule, indispensable en cas de fuite de liquide de frein, alors que l'allumage de l'ampoule-témoin. 20 ne sert qu'à avertir le conducteur qu'il aura à procéder, dans un délai raisonnable, au changement des plaquettes de freins. On reconnaît par ailleurs sur la figure 2 un temporisateur 24 monté dans le circuit de détection d'usure de plaquettes. Ce temporisateur 24 a pour fonction, en cas de fuite de liquide de frein, auquel cas le contacteur détecteur d'usure de plaquettes 9,10 est fermé avant le contacteur détecteur de niveau minimum de liquide de frein 11,12, du fait qu'il est placé audessus de ce dernier, de retarder l'allumage de l'ampoule 20 au-delà de la fermeture du contacteur 11,12, donc au-delà de 11 allumage de l'ampoule 21. A cet effet, le temporisateur 24, qui peut être de type connu en soi, peut être réalisé de manière à ne permettre un allumage de l'ampoule 20 qutapres plusieurs fermetures successives du contacteur 9,10.Cette temporisation n1 affecte en rien la fonction de détection d'usure de plaquettes de freins dans la mesure ou cette détection n'a pas besoin d'être instantanée commue c'est le cas pour la détection de niveau minimum de liquide de frein. Bien que dans l'exemple des figures 1 et 2, la détection d'usure de plaquettes de freins ait été illustrée et décrite en combinaison avec une détection de niveau minimum de liquide de frein déjà connue (le surcoût de l'adaptation d'une détection d'usure de plaquettes sur des modèles de véhicules déjà équipés d'une détection de niveau minimum de liquide est faible), il va de soi qu'une telle détection d'usure peut également être montée séparément. Le mode de réalisation de la figure 3 diffère principalement du mode de réalisation des figures 1 et 2 par le fait qu'Il assure, non pas simplement la détection d'un seuil, mais la détection en continu, c'est-à-dire la mesure, de l'usure des plaquettes de freins par le niveau de liquide dans le réservoir de liquide de frein. Selon la figure 3, un bouchon à vis 25 rapporté sur le col 3 de section réduite prolongeant vers le haut un réservoir 1 de liquide de frein d'un circuit de freinage porte une sonde 26 a fil chaud de type connu, de telle manière que lorsque le bouchon 25 est vissé sur l'extrémité supérieure du col 3, la sonde 26 fasse saillie vers le bas dans le col 3. Le bouchon 25 porte un connecteur 27 pour le raccordement de la sonde 26 à deux conducteurs 28 et 29 menant à un circuit électrique d'alarme optique et/ou acoustique etlou d'affichage. L'utilisation d'une telle sonde de mesure permet donc de connaître parfaitement à tout moment le niveau de liquide de frein dans le réservoir 1, donc le degré d'usure des plaquettes de freins, cela même s' il n'y a pas eu freinage. I1 est également possible de lier un message parlé (synthèse de la parole) à l'usure des plaquettes, en plus d'une alarme optique et/ou acoustique et/ou d1un affichage. Par ailleurs, il est possible de corriger les faibles fluctuations de niveau dues aux variations d'assiette du véhicule par lecture des mesures à intervalles fixes et par validation de chaque mesure par comparaison avec la mesure précédente. On a par ailleurs illustré, sur la figure 3, l'association à une sonde de détection de niveau, d'un système de trop-plein destiné à recueillir le trop plein de liquide de remplissage du réservoir, de manière à assurer, au moment du montage de plaquettes neuves, l'etablissement d'un niveau de liquide maximum rigoureusement précis, garantissant la correlation exacte entre le niveau de liquide et le degré d'usure des plaquettes. Ce système de trop-plein comprend une cuve 30; entourant ici concentriquement la sonde 26 et, fixée au bouchon 25 de manière que son bord supérieur lorsque le bouchon 25 est vissé sur l'extrémité du col 3, coïncide exactement avec le niveau maximal de liquide devant être établi dans le réservoir 1, ce niveau maximal étant indiqué en 31 sur la figure 3. Lors du montage de plaquettes neuves, il suffit, après avoir retiré le bouchon 25, donc également la cuve de trop-plein 30, de remplir le récipient 1 jusqu a un niveau compris entre deux repères 32 et 33 dont la position est fonction du volume de la cuve 30 et de mettre ensuite en place le bouchon 25 avec la cuve 30 sur le col 3 pour que le niveau de liquide monte du fait de l'enfoncement de la cuve 30 dans le liquide, et que le trop-plein de liquide s'écoule dans la cuve 30, jusqu'à l'établissement d'un niveau de liquide maximum 31 correspondant à des plaquettes de frein neuves. Les deux modes de réalisation décrits ci-dessus et illustrés par les dessins annexés n'ont été donnés qu'à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs et peuvent recevoir de nombreuses modifications et variantes dans le cadre de l'invention. Ainsi, la détection du niveau de liquide dans le réservoir peut se faire également par exemple à l'aide d'une sonde capacitive, ou par mesure par ultrasons à l'aide d'une pastille vibrante collée à l'extérieur du réservoir de liquide de frein. Il convient de remarquer qu'il est impératif de ne pas ajouter de liquide de freins dans le réservoir pendant toute la période d'utilisation d'un même jeu de plaquettes. En effet, tout ajout de liquide de frein pendant cette période supprimerait la corrélaton entre le niveau de liquide et le degré d'usure des plaquettes. REVENDICATIONS 1 Procédé de détection d'usure de plaquettes de freins, notamment de véhicules automobiles, caractérisé par le fait qu'on détecte le niveau de liquide dans le réservoir de liquide de frein d'un circuit de freinage, en partant d'un niveau maximum déterminé correspondant à des plaquettes neuves, J:u5quà un niveau minimum détermine correspondant à une usure ma:{isanle des plaquettes. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, sur le réservoir de liquide de frein (1) d'un circuit de freinage, freinage, une sonde de niveau (7, 9, 10 n 26) déclenchant une alarme à un niveau de liquide correspondant à une usure maximale prédéterminée des plaquettes. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la sonde de de niveau est un flotteur (7) disposé dans le réservoir (1) et fermant un circuit électrique d'alarme optique et/on acoustique à un niveau de liquide correspondant à une usure maximale prédéterminée des plaquettes. 4. Dispositif suivant la revendication 3, associé à un flotteur de détection de niveau minimum de liquide de frein déclenché en cas de fuite du circuit de freinage, caractérisé par le fait que le circuit électrique de détection d'usure de plaquettes comporte une temporisation (24). 5. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la sonde de niveau est une sonde (26) mesurant de façon continue le niveau de liquide et reliée à un circuit d'alarme optique et/ou acoustique et/ou d'affichage du niveau. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que la sonde de niveau est disposée sur une partie (3) de section réduite du réservoir (1). 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un système de trop-plem (30) récupérant l'excès de liquide lors du remplissage du réservoir (1) après montage de plaquettes neuves.