Brevet FR2856026A1 — publié le 20041217

La présente invention se rapporte à un procédé d'adaptation d'un 5 système de freinage du type ABS, initialement conçu pour un véhicule automobile ayant au moins une paire de roues avant et au moins une paire de roues arrière de diamètre égal, sur un véhicule dont la paire (ou les paires) de roues arrière a (ont) un diamètre plus petit ou plus grand que celui, inchangé, de la paire de roues avant. Le sigle ABS désigne le dispositif bien connu de freinage qui limite 10 le risque de blocage des roues. On utilise en France indifféremment les sigles ABS pour "anti-lock braking system" et ABR, pour "antiblocage de roues". De nombreux véhicules automobiles sont équipés, à l'heure actuelle, d'un tel système de freinage. C'est particulièrement le cas des véhicules de tourisme. Le système ABS est d'ailleurs désormais obligatoire pour les 15 véhicules présentant un poids à vide supérieur à 3,5 tonnes. Pour résumer tout en simplifiant, grâce au système ABS, on mesure la vitesse de rotation de chaque roue du véhicule. Si la vitesse d'une roue diminue drastiquement, ce qui peut laisser supposer qu'elle va se bloquer, alors cette diminution est détectée et un calculateur qui, via un actionneur, limite le freinage au 20 niveau de cette roue, et de cette roue uniquement. Au sein d'un véhicule comportant des roues de même diamètre, la mise en oeuvre d'un tel système ne pose pas de problème, puisque les quatre, voire les six roues (en cas de double essieu arrière) du véhicule tournent sensiblement à la même vitesse. Or, dans certains cas particuliers, on modifie notamment des véhicules utilitaires pour les équiper, à l'arrière, de roues dont le diamètre est inférieur à celui des roues avant. C'est particulièrement le cas de véhicules que l'on équipe d'un châssis et d'un plateau surbaissés, aptes à permettre par exemple le convoyage de véhicules 30 de tourisme (neufs, en panne ou accidentés), ou le transport de personnes ou de marchandises. Or, sauf à modifier complètement le système ABS qui équipe le véhicule d'origine à quatre roues identiques, on va se retrouver avec un calculateur qui va devoir gérer des informations provenant de roues de diamètres différents, et 35 roulant à des vitesses différentes. Cela entraîne donc forcément des disparités quant aux informations détectées, et on risque de se retrouver dans des situations dans lesquelles le calculateur n'est plus apte à gérer correctement le système: on atteint alors les limites de freinage du véhicule. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes, en proposant un procédé d'adaptation d'un système de freinage du type ABS, initialement conçu pour un véhicule automobile ayant au moins une paire de roues avant et au moins une paire de roues arrière de diamètre égal, sur un véhicule dont la paire (ou les paires) de roues arrière a (ont) un diamètre plus petit ou plus grand 10 que celui, inchangé, de la paire de roues avant, qui permette que ce système fonctionne de manière rationnelle, sans être affecté par le changement de diamètre, et sans risque de dysfonctionnement au niveau du freinage. Un autre but est de proposer un procédé qui soit économique et qui permette d'utiliser au mieux le maximum d'équipements d'origine du véhicule. Ce procédé d'adaptation d'un système de freinage du type ABS, initialement conçu pour un véhicule automobile ayant au moins une paire de roues avant et au moins une paire de roues arrière de diamètre égal D1, ce système comprenant au moins, par paire de roues arrière, un capteur qui détecte un signal fonction de la vitesse de rotation d'un disque denté calé sur le moyeu d'au moins une 20 desdites roues, et l'envoie à un calculateur électronique apte à piloter un actionneur / modulateur qui répartit de manière adéquate la pression de liquide de freinage vers chaque roue, sur un véhicule dont la paire (ou les paires) de roues arrière a (ont) un diamètre D2 plus petit ou plus grand que celui, inchangé, de la paire de roues avant, se caractérise essentiellement par le fait que l'on corrige le signal détecté par le 25 capteur en lui appliquant un coefficient fonction du rapport Dl/D2. De cette manière, les informations reçues par le calculateur et qui proviennent des capteurs qui équipent les roues arrière sont lues comme étant similaires à celles qui proviennent des capteurs des roues avant. Elles ne le perturbent pas et assurent un fonctionnement correct et rationnel du système ABS. 30 Par ailleurs, selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de ce procédé: - on corrige ledit signal mécaniquement; - on conserve inchangés, par rapport aux disques dentés qui équipent les roues avant, les diamètres intérieur et extérieur, mesurés respectivement à la 35 base et au sommet des dents des disques dentés qui équipent les roues arrière de diamètre D2; - on modifie, sur les disques dentés qui équipent les roues arrière de diamètre D2, la largeur L2 des dents en leur sommet, l'intervalle 12 qui sépare la base de deux dents voisines, ainsi que le nombre de dents n2, selon les relations: L2 = (DI/D2) x L; I2 = (DI/D2) x Il et n2 = nl / (D/D2) dans lesquelles L1 est la largeur des dents en leur sommet, I, l'intervalle qui sépare la base de deux dents voisines, et n. est le nombre de dents des disques dentés qui équipent les roues avant; - on modifie, sur les disques dentés qui équipent les roues arrière de diamètre D2, le nombre n2 de dents selon la relation: 10 n2 = nl / (DI/D2) dans laquelle ni est le nombre de dents des disques dentés qui équipent les roues avant et qu'on module les valeurs L2 et I2, de manière à ce qu'elles se rapprochent des valeur LI et Il, L2 et 12 étant respectivement la largeur des dents en leur sommet et l'intervalle qui 15 sépare la base de deux dents voisines des disques dentés qui équipent les roues arrière de diamètre D2, tandis que Li et Il sont respectivement la largeur des dents en leur sommet et l'intervalle qui sépare la base de deux dents voisines des disques dentés qui équipent les roues avant. - on utilise, pour les roues arrière de diamètre D2,, des disques dentés dont les diamètres intérieur et extérieur, mesurés respectivement à la base et au sommet des dents, sont inférieurs ou supérieurs à ceux des disques dentés qui équipent les roues avant, tout en gardant inchangée la distance qui sépare ledit capteur du sommet des dents; - on modifie également, sur les disques dentés qui équipent les roues arrière de diamètre D2, la largeur L2 des dents en leur sommet, l'intervalle 12 qui sépare la base de deux dents voisines, ainsi que le nombre de dents n2 selon les relations: L2= LI x (DI/D2) x (DAi/DA2); 12 Il x (Di/D2) x (DA1/DA2) 30 et n2 = [nl / (DI/D2)] / (DAI/DA2), dans lesquelles Ll est la largeur des dents en leur sommet, Il l'intervalle qui sépare la base de deux dents voisines, des disques dentés qui équipent les roues avant, tandis que DAI et DA2 sont les diamètres extérieurs respectifs des disques dentés qui équipent les roues avant et arrière et nl est le nombre de dents des disques qui 35 équipent les roues avant. - on modifie, sur les disques dentés qui équipent les roues arrière de diamètre D2, le nombre de dents n2 selon la relation: n2 = [ni / (DI/D2)] / (DAI/DA2), dans laquelle DA1 et DA2 sont les diamètres extérieurs respectifs des disques dentés qui équipent les roues avant et arrière, et que l'on module L2 et I2, de manière à ce qu'ils se rapprochent de LI et Il, L1 et L2 étant respectivement la largeur des dents en leur sommet des disques dentés des roues avant et arrière, tandis que Il et I2 sont les intervalles qui séparent la base de deux dents voisines des 10 disques dentés des roues avant et arrière. - on utilise, pour les roues arrière de diamètre D2, des disques dentés plus petits que ceux qui équipent les roues avant de diamètre Dl, le rapport de dimensions entre ces disques étant égal à D2/D1; - on conserve inchangés les disques dentés qui équipaient, à l'origine, 15 les roues arrière de diamètre Dl, et que l'on corrige ledit signal électroniquement; - on corrige ledit signal en lui appliquant strictement le rapport D2/DI; - ledit signal est corrigé au sein d'un convertisseur intégré ou associé audit calculateur électronique; - ledit signal est corrigé à la fois mécaniquement et électroniquement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe montrant la structure d'un 25 système ABS qui équipe un véhicule automobile à six roues; - la figure 2 est une vue simplifiée de côté d'un véhicule à châssis surbaissé, dont les roues arrière ont un diamètre inférieur à celui des roues avant et sur lequel le procédé selon l'invention est susceptible d'être appliqué; - la figure 3 est une vue partielle et simplifiée, de côté, d'un moyeu 30 qui équipe le véhicule, et montrant plus particulièrement l'emplacement d'un disque denté et d'un capteur qui font partie du système ABS; - les figures 4A et 4B sont des vues, respectivement de face et de côté, d'un premier disque denté modifié selon l'invention; - les figures SA et 5B sont des vues, respectivement de face et de 35 côté, d'un second disque denté modifié selon l'invention; - la figure 6 est un schéma de principe montrant les moyens qui permettent d'appliquer, par voie électronique, le procédé selon l'invention. A la figure 1, on a référencé 1 le véhicule qui est équipé d'un système de freinage ABS. Ses roues avant sont référencées RI, tandis que ses roues arrière, au nombre de quatre réparties sur deux essieux parallèles, sont référencées R2. Chaque roue est pourvue d'un frein à disque, ce dernier étant référencé 4, tandis que l'étrier de frein qui agit sur le disque est désigné sous la référence 40. Sensiblement au milieu de la figure est représenté symboliquement 10 une pédale de frein 2. Elle est associée à un dispositif amplificateur de freinage 20 et à un maître cylindre 21. Ce dernier est relié, par une tuyauterie adéquate, à un bloc ABS référencé 3, dont on décrira plus loin la structure. Du bloc 3 partent des tuyaux rigide 30 de circulation de liquide de 15 freinage, reliés aux étriers 40. On remarquera cependant que les deux tuyaux reliés aux roues arrière comportent chacun deux ramifications 300, chaque ramification desservant une roue arrière. Le système ABS qui équipe le véhicule s'applique ici aux deux roues avant RI, et à l'une seulement des deux paires de roues arrière R2, à savoir celles qui 20 équipent l'essieu intermédiaire. Ainsi que cela est particulièrement visible à la figure 3, sur le moyeu 6 de chacune de ces quatre roues, à proximité de la fusée 8 habituellement fixée au bras de suspension de l'essieu est calé un disque denté 7. Par l'expression "disque denté", on entend aussi bien un disque 25 proprement dit calé sur le moyeu, qu'une couronne périphérique fixée sur le pourtour de ce moyeu. A ce disque est associé un capteur 5, qui est placé exactement au dessus et à la verticale du disque de ce dernier. Le capteur est par exemple un capteur électromagnétique qui, lorsque la roue et le disque associé tournent sur eux30 mêmes, est apte à enregistrer un signal périodique qui est fonction du défilement successif de dents et d'intervalles entre les dents, à l'aplomb de ce capteur. L'information recueillie est donc directement dépendante de la vitesse de rotation de la roue: plus la roue tourne vite, plus la fréquence du signal, de type périodique, est élevée. En revanche, lorsque la roue vient à se bloquer, il n'y 35 a plus de signal. En se reportant à nouveau à la figure 1, chacun des quatre capteurs 5 est relié, via des faisceaux indépendants 31, au bloc ABS 5. Ce bloc ABS, de structure connue en soi, peut être qualifié d"'actionneur/modulateur". Il est apte à répartir la pression de liquide de freinage 5 envoyée par le maître cylindre 21 au sein du circuit. Cet actionneur est piloté par un calculateur électronique qui reçoit les signaux précités en provenance de chaque roue. Ainsi, lorsqu'une roue se bloque, le bloc ABS gère la distribution de liquide de frein, de telle manière à ce que celle-ci soit limitée en direction de la roue en question, et de cette roue seulement. L'actionneur est une pièce contrôlée électriquement. Lorsque aucun courant électrique n'est envoyé dans l'actionneur, le circuit de freinage des roues est normal et la pression exercée par le maître cylindre est transmise directement aux quatre roues. Par contre, lorsqu'une roue se bloque, le calculateur envoie un 15 courant à l'actionneur qui, grâce à un système d'électro-aimant associé à un piston, retourne le liquide en direction du maître cylindre. Ainsi que nous l'avons vu précédemment, l'information recueillie par les capteurs 5 est directement fonction de la vitesse de rotation de chaque roue. A la figure 2 est représenté de côté d'un véhicule à châssis 11 20 surbaissé, dont les roues arrière R2 ont un diamètre D2 inférieur à celui D1des roues avant Rl.La cabine de ce véhicule est référencée 10. Bien entendu, pour chaque révolution de 360 des roues avant, les roues arrière subissent un déplacement angulaire supérieur. En d'autres termes, la vitesse de rotation est supérieure. Comme déjà précisé plus haut, dans ce cas, dès lors que les capteurs et disques 7 demeurent inchangés, le système ABS doit alors gérer des informations provenant des roues arrière, qui ne sont plus le reflet exact de la fréquence de rotation de ces roues. Selon l'invention, on corrige le signal détecté par le capteur 5 en lui 30 appliquant un coefficient fonction du rapport DI/D2, de manière à ce que les informations provenant des roues arrière soient alors le reflet exact de la fréquence de rotation de ces roues, et qu'ainsi le système ABS ne soit pas perturbé. Cette correction peut se faire aussi bien mécaniquement qu'électroniquement ou selon une combinaison électronique / mécanique. Dans le cas des figures 4A et 4B, on se propose de poser à l'arrière du véhicule de roues de plus petit diamètre, également équipées d'un disque denté de plus petit diamètre, mais sans que le rapport diamètre du disque denté d'origine / diamètre du disque denté de remplacement soit proportionnel au rapport DI/D2. C'est notamment le cas lorsque les roues arrière de remplacement ne proviennent pas du même constructeur automobile que les roues arrière d'origine. Ainsi, pour des roues avant Rl et des roues arrière d'origine présentant par exemple les caractéristiques suivantes: - diamètre Dl: 695 mm; diamètre extérieur (mesuré au sommet des dents E) DAI de la roue dentée 8: 105 mm; - diamètre intérieur (mesuré à la base des dents E) DBl de la roue dentée 8: 101 mm; - nombre de dents: 51; - largeur L1 au sommet d'une dent E: 2 numm; - intervalle Il entre deux dents E à leur base: 4,25 mm, 15 et des roues arrière R2 présentant les caractéristiques suivantes: - diamètre D1l: 530 mm; - diamètre extérieur (mesuré au sommet des dents E) DA2 de la roue dentée 8: 100 mm - diamètre intérieur (mesuré à la base des dents E) DB2 de la roue 20 dentée: 88 mm, alors, on détermine le nombre de dents n2 de la roue dentée des roues arrière selon la relation: n2 = [nl / (DI/D2)] / (DAI/DA2), en considérant que DA!/DA2 vaut 1. On obtient alors un nombre n2 de dents égal à 39 environ, arrondi à 25 39. On module ensuite les valeurs L2 et 12, de manière à ce qu'elles se rapprochent de L1 et Il. Dans la pratique, on définit L2 et I2 comme étant égales respectivement à 1,976 et 4,235 mm. Ainsi, grâce à ces valeurs corrigées, le capteur dont l'emplacement par rapport au sommet des dents reste inchangé, enregistre des signaux qui tiennent 30 directement compte du rapport de réduction de diamètres entre les roues arrière et les roues avant. Dans le cas des figures 5A et 5B, on se propose également de poser à l'arrière du véhicule des roues de plus petit diamètre, mais équipé d'un disque denté inchangé par rapport au disque d'origine. Ainsi, pour des roues avant (RI), et des roues arrière d'origine présentant par exemple les caractéristiques suivantes: - diamètre Dl: 724 mm, - diamètre extérieur (mesuré au sommet des dents E) DA1 de la roue dentée 8: 100 mm, - diamètre intérieur (mesuré à la base des dents E) DB2 de la roue dentée: 88 mm; - nombre de dents (nl): 50; - largeur L1 au sommet d'une dent E: 2,3 mm; - intervalle Il entre deux dents à leur base: 2,8 mm. et pour des roues arrière (R2) présentant un diamètre D2 de 530 mm, 10 ainsi que des diamètres DA2 et DB2 inchangés, on modifie, sur la roue dentée des roues arrière R2, la largeur L2 des dents en leur sommet, et le nombre n2 de dents selon les relations: L2 = (DI/D2) x LI; 12 = (D1/D2) x Il et n2 = ni / (DI/D2) On obtient alors des valeurs L2 et 12 égales à environ 3,14 et 3,82 15 mm, et un nombre n2 égal à 36,6, extrapolé à 37. Dans la forme de réalisation de la figure 6, on conserve inchangés les disques dentés qui équipaient, à l'origine, les roues arrières de diamètre Dl et l'on corrige le signal électroniquement. Pour ce faire, on utilise un convertisseur électronique C activé par 20 une alimentation A et recevant un signal s provenant du capteur 5 de la roue concernée. A ce signal est appliqué le rapport D2/D1, de sorte qu'un signal modifié s' est transmis au système ABS. Ainsi, le signal transmis s' est lu par le système ABS comme si le diamètre des roues était resté inchangé. Dans un mode de réalisation non représenté, on peut corriger le signal transmis par le détecteur à la fois mécaniquement et électroniquement. REVENDICATIONS 1. Procédé d'adaptation d'un système de freinage du type ABS, initialement conçu pour un véhicule automobile ayant au moins une paire de roues avant (RI) et au moins une paire de roues arrière (R2) de diamètre égal D1, ce système comprenant au moins, par paire de roues arrière, un capteur (5) qui détecte 5 un signal fonction de la vitesse de rotation d'un disque denté (7) calé sur le moyeu (6) d'au moins une desdites roues, et l'envoie à un calculateur électronique apte à piloter un actionneur / modulateur qui répartit de manière adéquate la pression de liquide de freinage vers chaque roue, sur un véhicule dont la paire (ou les paires) de roues arrière (R2) a (ont) un diamètre D2 plus petit ou plus grand que celui, 10 inchangé, de la paire de roues avant, caractérisé par le fait que l'on corrige le signal détecté par le capteur en lui appliquant un coefficient fonction du rapport DI/D2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on corrige ledit signal mécaniquement. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on 15 conserve inchangés, par rapport aux disques dentés (7) qui équipent les roues avant (R1), les diamètres intérieur et extérieur, mesurés respectivement à la base et au sommet des dents (E) des disques dentés (7) qui équipent les roues arrière (R2) de diamètre D2, tout en gardant inchangée la distance qui sépare les capteurs (5) du sommet des dents. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on modifie, sur les disques dentés (7) qui équipent les roues arrière (R2) de diamètre D2, la largeur L2 des dents (E) en leur sommet, l'intervalle 12 qui sépare la base de deux dents (E) voisines ainsi que le nombre n2 de dents, selon les relations L2 = (D1/D2) x Ll; 2 = (Dr/D2) x Il et n2 = nl / (D1/D2) 25 dans lesquelles Ll est la largeur des dents (E) en leur sommet, Il l'intervalle qui sépare la base de deux dents (E) voisines, et nl est le nombre de dents (E) des disques dentés (7) qui équipent les roues avant (Ri). 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on modifie, sur les disques dentés (7) qui équipent les roues arrière de diamètre D2, le 30 nombre n2 de dents selon la relation: n2 = n1 / (Di/D2) dans laquelle n1 est le nombre de dents (E) des disques dentés (7) qui équipent les roues avant (R1) et que l'on module les valeurs L2 et I2, de manière à ce qu'elles se rapprochent des valeur L1 et I, L2 et I2 étant respectivement la largeur des dents (E) en leur sommet et l'intervalle 5 qui sépare la base de deux dents (E) voisines des disques dentés (7) qui équipent les roues arrière (R2) de diamètre D2, tandis que Ll et It sont respectivement la largeur des dents (E) en leur sommet et l'intervalle qui sépare la base de deux dents (E) voisines des disques dentés (7) qui équipent les roues avant (RI). 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on utilise, pour les roues arrière (R2) de diamètre D2,, des disques dentés (7) dont les diamètres intérieur et extérieur, mesurés respectivement à la base et au sommet des dents (E), sont inférieurs ou supérieurs à ceux des disques dentés (7) qui équipent les roues avant (R1), tout en gardant inchangée la distance qui sépare ledit capteur 15 (5)du sommet des dents (E). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on modifie également, sur les disques dentés (7) qui équipent les roues arrière (R2) de diamètre D2, la largeur L2 des dents (E) en leur sommet, l'intervalle I2 qui sépare la base de deux dents (E) voisines, ainsi que le nombre de dents n2 selon les relations: 20 L2= L1 x (DI/D2) x (DAI/DA2) ; I2= Il x (DI/D2) x (DA1/DA2); et n2 = [nl / (DI/D2)] / (DAI/DA2), dans lesquelles L1 est la largeur des dents (E) en leur sommet, Il l'intervalle qui sépare la base de deux dents voisines (E), des disques dentés (7) qui équipent les roues avant, tandis que DA1 et DA2 sont les diamètres extérieurs respectifs des 25 disques dentés (7) qui équipent les roues avant (RI) et arrière (R2) et n1 est le nombre de dents (E) des disques qui équipent les roues avant (RI). 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on modifie, sur les disques dentés (7) qui équipent les roues arrière (R2) de diamètre D2, le nombre de dents n2 selon la relation: n2 = [nl / (DIfD2)] / (DAI/DA2), dans laquelle DAI et DA2 sont les diamètres extérieurs respectifs des disques dentés qui équipent les roues avant (RI) et arrière (R2), et que l'on module L2 et I2, de manière à ce qu'ils se rapprochent de LI et Il, LI et L2 étant respectivement la largeur des dents (E) en leur sommet des disques 35 dentés (7) des roues avant (RI) et arrière (R2), tandis que Il et I2 sont les intervalles qui séparent la base de deux dents (E) voisines des disques dentés (7) des roues avant (Rl) et arrière (R2). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'on affecte au rapport DAI/DA2 la valeur 1. 10. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on utilise, pour les roues arrière (R2)de diamètre D2, des disques dentés (7) plus petits que ceux qui équipent les roues avant (Rl) de diamètre Dl, le rapport de dimensions entre ces disques étant égal à D2/Dj. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait l'on 10 conserve inchangés les disques dentés (7) qui équipaient, à l'origine, les roues arrière (R2) de diamètre D1, et que l'on corrige ledit signal électroniquement. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'on corrige ledit signal en lui appliquant strictement le rapport D2/D1. 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé par le fait 15 que ledit signal est corrigé au sein d'un convertisseur intégré ou associé audit calculateur électronique. 14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on corrige ledit signal à la fois mécaniquement et électroniquement.