Brevet FR2674205A1 — publié le 19920925

Prflcedé et disposItifs permettant de mettre automatiquement en service ou hors service un ou des systèmes anti-blocage pour freins notamment ceux équipant des véhicules L'invention concerne un procédé permettant de mettre en service ou hors service, automatiquement et quasi instantanément, tous dispositifs anti-blocage de freins, elle concerne aussi au moins deux dispositifs et appareillages permettant d'obtenir ce résultat, ce procédé et ces dispositifs concernent en particulier les véhicules automobiles, Les systèmes permettant de limiter ou d'interdire le blocage des roues sont très nombreux et ont fait l'objet de plusieurs centaines de demandes de brevets dans différents pays, il serait donc beaucoup trop long et inutile de les citer, ceci d'autant plus que la présente invention ne concerne pas un nouveau procédé ou dispositif anti-blocage en lui même, mais un procédé et des dispositifs permettant aux systèmes anti-blocage connus et existants d'être ou non en fonctionnement selon les circonstances de la conduite, I1 n'existe actuellement aucun procédé, dispositif, système ou appareillage cherchant a atteindre le résultat auquel vise la présente invention Les systèmes anti-blocage connus possèdent les caractéristiques principales suivantes - ils permettent, ou tentent de permettre, d'éviter le blocage d'une ou plusieurs roues évitant ainsi le risque de dérapage d'un véhicule en raison des différences d'adhérence pouvant exister entre les différentes roues équipant ce véhicule, ceci est donc un avantage, - par contre tous les systèmes anti-blocage connus ont le très grand inconvénient d'allonger la distance de freinage et d'arrêt du véhicule, en effet quand le système détecte une tendance au blocage d'une ou de plusieurs roues, il relåche la pression du ou des freins équipant la ou les roues considérées, Pendant la durée de ce relåchement la ou les roues ainsi libérées ne freinent plus ou beaucoup moins, de ce fait l'action de freinage globale du véhicule se trouve très sensiblement réduite et donc les distances de freinage et d'arrêt sont considérablement allongées, L'experince permet de constater, surtout sur route mouillée ou glissante, que les distances de freinage sont le plus souvent allongées de l'ordre de 30 X ce qui est considérable et est une cause supplémentaire d'accident alors que l'objectif même de tout dispositif antiblocage est de réduire les risques d'accidents, On voit ainsi que pour éviter le risque grave mais relativement rare de dérapage important du véhicule, pouvant aller jusqu'au tête à queue, on créée un autre risque, qui n'est pas toujours moindre et qui se présente beaucoup plus fréquemment, dû à l'allongement des distances de freinage, Dans ces conditions le bilan des avantages et des inconvénients de tous les systèmes antiblocage connus n'est pas forcément favorable, Les conducteurs expérimentés connaissent bien ce risque de dérapage en cas de blocage des roues sur les véhicules non munis d'un système anti-blocage, aussi quand ils freinent ils prennent soin de relåcher la pédale de frein dès qu'ils sentent le moindre début de dérapage, et ré-appuient aussitt après sur la pédale de frein, ils peuvent éventuellemnt, si besoin, faire cette même opération plusieurs fois de suite, faisant ainsi en quelque sorte le travail qu'effectue un système anti-blocage, mais ne le faisant, intelligemment, seulement qu'en cas de besoin réel c'est à dire seulement en cas de début de dérapage, ils optimisent ainsi l'action du système de freinage équipant leur véhicule et obtiennent les distances de freinage et d'arrêt minimales et nettement inférieures a celles permises par les sytêmes anti-blocage. Par contre les systèmes anti-blocage font cette opération de serrage et de relàchement des freins d'une façon totalement systématique et même en l'absence de tout début de dérapage ce qui est en définitive le cas le plus fréquent puisque les roues étant proches les unes des autres rencontrent le plus souvent des conditions d'adhérence égales ou très proches, ces systèmes ont donc tous l'inconvénient majeur de provoquer un relàchement des freins, pendant une succession de courts instants, souvent sans nécessité réelle, ce qui a pour conséquence l'allongement sensible des distances de freinage, La plupart des conducteurs expérimentés sont du reste très surpris, quand ils conduisent pour la première fois un véhicule équipé d'un système anti-blocage, de la perte des capacités de freinage qu'ils constatent immédiatement par rapport à un véhicule similaire non équipé, et ceci leur donne un fort sentiment d'insécurité qui correspond du reste tout à fait à la réalité, Le procédé idéal consisterait donc à ne mettre, automatiquement, en service le dispositif anti-blocage équipant un véhicule que dans les seuls cas ou un tout début de dérapage se manifesterait, et à le remettre hors service immédiatement après que le dérapage ait cessé, maintenant ainsi intactes les capacités maximales de freinage du véhicule en toutes circonstances, tout en éliminant tout risque de dérapage et de " tête à queue X , ce système satisferait aussi bien les conducteurs expérimentés que les novices. C'est ce résultat qui est atteint grâce à la présente invention Le vehicule considéré dans la présente invention est muni d'un système anti-blocage connu quelconque, en outre il est équipé, selon l'invention, d'un dispositif supplémentaire capable de déceler quasi instantanément tout début de dérapage du véhicule et capable d'ouvrir ou de fermer le circuit ( électrique, hydraulique, pneumatique ou de toute autre nature ), commandant le système anti-blocage, bien entendu cette interruption ne concernera pas la pompe haute pression t ou tout autre appareil remplissant la même fonction ) multipliant la pression exercée sur le pédale de frein afin de conserver toute sa puissance au freinage, que le système anti-blocage soit ou non en service, Le début de dérapage d'un véhicule peut se déceler de plusieurs façons l n accéléromètre classique est l'appareil le mieux adapté à cet effet, il devra être disposé de façon à déceler les accélérations ou décélérations transversales ( et non pas celles se produisant selon l'axe longitudinal du véhicule ), Seront seules prises en compte par le dispositif celles qui sont anormales et proviennent d'un début de dérapage t et non bien entendu celles provenant d'un virage normal par exemple ), Pour ce faire un ou des capteurs relèveront en permanence et à des intervalles de temps très rapprochés, l'angle fait par les roues avec l'axe longitudinal du véhicule, un autre capteur relèvera dans les mêmes conditions la vitesse du véhicule, ces deux données seront introduites dans un mini-calculateur électronique classique qui pourra ainsi calculer en temps réel, et quasi instantanément, l'accélération transversale que devrait normalement subir le véhicule et donc l'accéléromêtre, puis comparera le résultat de ce calcul à l'accélération réelle mesurée et indiquée par l'accèléromêtre, tant que les deux chiffre seront sensiblement égaux c'est qu'il n'y a pas de debut de dérapage et le système antiblocage restera hors service, par contre dès que ces deux chiffres différeront au delà d'une certaine marge prédéterminée t qui peut etre nulle ) c'est qu'il y a début de dérapage et en conséquence le circuit commandant le système anti-blocage sera fermé par un interrupteur commandé par le calculateur et le système anti-blocage sera mis en service quasi instantanément et en tous cas suffisemment tbt pour que le début de dérapage cesse aussit6t, Dés que le début de dérapage aura cessé le circuit commandant le système anti-blocage sera coupé par 1' interrupteur et ce système sera donc mis hors service immédiatement. I1 peut hêtre utile de prévoir deux accéléromètres, l'un a l'avant, l'autre à l'arrière du véhicule, car un tout début de dérapage localisé a l'avant ou a l'arrière pourrait ne pas etre perceptible suffisamment tOt par un seul accéléromètre même placé au centre du véhicule, surtout s'il s'agit d'un appareil bon marché adapté à la grande série, Le programme du calculateur pourra utilement prévoir une petite marge de neutralisation entre les chiffres calculés par lui en fonction de la vitesse et de l'angle de braquage des roues et les données réelles communiquées par le ou les accéléromètres, afin de tenir compte d'effets indirects éventuels, dans la mesure où ils peuvent être négligés, tels ceux provoqués par un vent latéral provoquant une dérive entre le cap théorique déterminé par l'angle de braquage des roues et le cap réel du véhicule. Toutefois dans les versions évoluées du dispositif objet de l'invention il pourra être utile de prévoir des capteurs de vent, en force et en direction, pour que l'effort dû au vent soit lui aussi pris en compte par le calculateur. De même pourra être prévu un capteur mesurant le dévers de la chaussée qui peut influer sur le calcul du dérapage. 2 - Des " Jauges de contraintes " placées sur les roues, soit sur les jantes soit sur les essieux ou les fusées de roues ", peuvent détecter les contraintes subies au niveau des roues et en particulier celles dûtes à la force centrifuge et au dérapage, Ces jauges peuvent remplacer le ou les accèlêromètres ou être installées en complément de ceux ci, elles seront placées utilement sur les roues les plus extérieures du véhicule. Ces jauges de contrainte sont connues depuis longtemps, leur principe est généralement le suivant : des fils conducteurs, généralement de très faible diamètre et disposés en plusieurs files parallèles, sont plaqués contre le support dont on veut mesurer la déformation, quand ils sont allongés par la déformation de leur support leur longueur augmente et leur diamètre diminue, un courant électrique y circulant rencontre donc une résistance plus forte qui peut facilement etre mesurée et transmise à un mini-calculateur. Des capteurs identiques à ceux décrits ci dessus relèvent l'angle de braquage des roues, la vitesse du véhicule et à l'aide de ces données le mini-calculateur calcule les contraintes et donc les déformations que devraient subir les pièces ( jantes, essieux, fusées etc. sur lesquelles sont fixées les jauges. Le calculateur, comme précédemment, compare alors le résultat de ses calculs théoriques effectués à partir de la vitesse et de l'angle de braquage des roues aux calculs qu'il a effectués à partir des données réelles fournies par les jauges de contrainte, en cas d'égalité entre ces chiffres c'est qu'il n'y a pas dérapage et le système anti-blocage n'est pas mis en service, au cas contraire le système anti-blocage est mis en service aussitAt Ces jauges permettent une précision peut etre un peu inférieure à celle des aceéléromètres car elles ne sont pas totalement à l'abri d'erreurs dûtes aux différences d'adhérence des roues, mais le fait de disposer des jauges de contraintes sur plusieurs roues multiplie les mesures et limite donc ce risque pratiquemment à zéro. Le procédé et les dispositifs objets de la présente invention pouvant hêtre parfaitement compris par leur simple description, il n'a pas semblé utile de faire des dessins. Toutes les descriptions qui précèdent ne sont données qu'à titre indicatif et d'exemple, elles ne limitent nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails décrits par tous autres équivalents, REVENDCATIONS 1 Procédé permettant de mettre automatiquement en service ou hors service un ou des systèmes anti-blocage de freins, notamment de ceux équipant des véhicules caractérisé a) en ce qu'il permet automatiquement et quasi instantanément la mise en service du ou des systèmes anti-blocage équipant un véhicule dès qu'il y a un début de dérapage du véhicule et les mettant hors service immédiatement après que le dérapage a cessé, b) en ce que un ou plusieurs accéléromètres détectent en permanence et à des intervalles de temps extrêmement rapprochés les accélérations transversales positives ou négatives réelles du véhicule, ces données sont transmises à un ini-calculateur de préférence électronique, c) en ce que dans les mêmes conditions de temps des capteurs relèvent l'angle de braquage des roues et la vitesse du véhicule et transmettent ces données au calculateur, d) en ce que ce calculateur calcule, en fonction des données reçues des capteurs d'angle de braquage et de vitesse, l'accélération transversale théorique que devrait subir le véhicule et compare le résultat de ses calculs aux données réelles reçues du ou des accéléromètres, e) en ce que, quand les résultats théoriques trouvés par le calculateur sont sensiblement égaux aux données réelles fournies par le ou les accéléromètres c'est qu'il n'y a pas de début de dérapage, le calculateur commande alors ou maintien l'interruption du circuit du système anti-blocage, celui ci est donc hors service, f) en ce que, quand les résultats théoriques trouvés par le calculateur différent des données réelles fournies par le ou les accéléromètres c'est qu'il y a début de dérapage, le calculateur commande alors immédiatement la fermeture du circuit commandant le système antiblocage qui est ainsi mis en service automatiquement et quasi instantanément, g) en ce que, aussitAt que le début de dérapage a~cessé les résultats des calculs théoriques du calculateur et les données réelles fournies par le ou les accéléromètres se remettent à coïncider et le calculateur commande alors immédiatement la Mise hors service du système anti-blocage, 2, Procédé selon revendication I caractérisé en ce que le ou les accéléromètres peuvent etre remplacés ou complétés par des jauges de contraintes informant le calculateur des contraintes subies au niveau de chacune des roues ou au moins des roues les plus extérieures, ce qui permet au calculateur de calculer l'accélaration transversale réelle du véhicule et de la comparer à l'accélération théorique qu'il calcule par ailleurs en fonction des données fournies par les capteurs d'angle de braquage des roues et de vitesse, 3 Procédé selon revendications I et 2 caractérisé en ce que des capteurs de vent, en force et- en direction, peuvent être ajoutés à l'ensemble du dispositif et leurs informations envoyées au calculateur pour que celui ci puisse tenir compte dans ses calculs de la dérive de cap provoquée par le vent qui peut ainsi être ajoutée ou retranchée, selon sa direction, à l'éventuel dérapage global constaté, ceci afin de permettre un calcul plus précis du dérapage réel à prendre en considération pour la mise en service ou hors service du ou des systèmes anti-blocage, 4 Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que un capteur mesurant le dévers de la chaussée peut etre ajouté à l'ensemble du dispositif et ses informations envoyées au calculateur pour que celui ci puisse effectuer un calcul plus précis du dérapage réel en tenant compte de ce dévers dans ses calculs, Pocédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le programme du calculateur peut prévoir une petite marge de neutralisation dans la comparaison entre les chiffres théoriques calculés et les données réelles fournies par les accéléromètres etlou les jauges de contraintes afin de compenser des effets indirects faibles, et dans la mesure où ils peuvent être négligés, pouvant influer sur le début de dérapage. 6, Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes permettant de mettre automatiquemment en service ou hors service un ou des systèmes antiblocage de freins, notamment ceux équipant des véhicules caractérisé en ce qu'il comporte - un ou plusieurs accéléromètres adaptés à la détection et à la mesure des accélérations positives ou négatives transversales subies par un véhicule, - et!ou des jauges de contraintes adaptées à la mesure de la déformation et donc des contraintes subies par les roues etlou les essieux et les fusées porte-roues, - un capteur adapté à la mesure de l'angle de braquage des roues pour les véhicules ne comportant qu'un essieu directif, et deux capteurs pour les véhicules comportant deux essieux directifs - un calculateur recevant les données fournies par les accéléromètres, jauges de contraintes, capteurs divers et dont le programme lui permet de calculer les accélérations théoriques en fonction des diverses informations reçues, et dans le cas d'emploi de jauges de contraintes de calculer également les accélérations réelles en fonction des contraintes signalées par les jauges, - un interrupteur, électrique, électronique, hydraulique, pneumatique ou autre et en tous cas adapté au circuit de commande du système anti-blocage, cet interrupteur est commandé par le calculateur et ouvre ou ferme le circuit commandant le système anti-blocage, il est disposé en un point de ce circuit tel que la pompe haute pression, ou tout dispositif remplissant un rible analogue, reste en fonctiont ceci que le système anti-blocage soit ou non en service, ceci afin d'assurer une puissance de freinage maximale en toutes circonstances. 7. Dispositif selon revendication 6 caractérisé en ce qu'il peut comporter des capteurs de vent en force et en direction, 8, Dispositif selon revendications 6 caractérisé en cequ'il peut comporter un capteur adapté à la aesure du dévers de la chaussée.