CH640792A5 - Dispositif de commande d'un ralentisseur electrique. - Google Patents

Description

L'invention est relative aux dispositifs de commande des ralentis-seurs électriques montés sur des véhicules équipés par ailleurs de freins à friction, eux-mêmes télécommandés à partir d'une pédale à l'aide d'un fluide sous pression.

Elle vise plus particulièrement la commande des ralentisseurs électriques qui équipent des véhicules comprenant, à des fins de sécurité, deux circuits de fluide sous pression indépendants, affectés respectivement à la commande des freins à friction montés sur deux trains de roues distincts du véhicule, notamment sur son train avant et sur son train arrière, circuits commandés tous les deux simultanément à l'aide de la même pédale.

Il est connu de commander l'excitation d'un tel ralentisseur à l'aide d'une telle pédale en faisant actionner des microrupteurs par cette pédale elle-même lors d'une première partie de sa course d'enfoncement.

Cette formule conduit souvent à une dispersion de résultats inacceptable, vu la difficulté d'assurer un réglage précis et durable de l'actionnement des microrupteurs avec une pédale de frein de véhicule, un tel organe étant guidé avec des jeux importants et étant 5 soumis à des chocs intenses et répétés.

Il a été proposé par ailleurs d'asservir l'excitation d'un ralentisseur du genre ci-dessus à la pression qui règne dans l'un des circuits de fluide servant à la commande du freinage à friction.

Cette solution permet une commande relativement précise et io durable du ralentisseur, mais elle présente l'inconvénient de dépendre du bon état du circuit de freinage sollicité: la conséquence d'une avarie éventuelle de ce circuit est alors aggravée du fait qu'une telle avarie entraîne non seulement la suppression du freinage à friction du train de roues correspondant, mais aussi la mise hors service du 's ralentisseur.

L'invention permet de remédier à ces divers inconvénients.

Le dispositif de commande selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, des manocontacts montés de façon à exciter le ralentisseur avec une intensité réglable en fonction de la 20 pression de commande d'un fluide et, d'autre part, des moyens de réglage propres à donner automatiquement à chaque instant à ladite pression de commande une valeur qui est liée à la plus élevée des valeurs des deux pressions régnant audit instant dans les deux circuits de freinage à friction du véhicule.

25 Dans ces conditions, si les deux circuits de freinage en question fonctionnent normalement, tout se passe comme si la commande du ralentisseur était asservie à la pression régnant dans l'un quelconque de ces deux circuits alors que, au contraire, si l'un quelconque de ces derniers est défectueux, c'est automatiquement à la pression régnant 30 dans l'autre circuit qu'est asservie la commande du ralentisseur.

Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes:

— les moyens de réglage de la pression de commande comportent une valve relais à double pilotage, notamment de type + +,

35 dont deux entrées sont reliées respectivement aux deux circuits de freinage à friction, dont l'autre entrée est reliée à une source de fluide sous pression et dont une sortie est reliée aux manocontacts,

— les manocontacts sont agencés pour exciter successivement n étages d'excitation du ralentisseur, correspondant à des couples de

40 ralentissement croissants, lorsque la pression de commande croît de sa valeur minimale à sa valeur maximale,

— des moyens sont prévus pour neutraliser automatiquement au moins un étage d'excitation du ralentisseur lorsque la décélération du véhicule dépasse un seuil prédéterminé,

45 — des moyens sont prévus pour neutraliser automatiquement en outre au moins un étage d'excitation du ralentisseur lorsque la charge du véhicule passe au-dessous d'un seuil prédéterminé,

— dans un dispositif de commande selon les trois alinéas précédents pour lequel le nombre n des étages du ralentisseur est égal à 4,

50 deux de ces étages sont neutralisables en fonction de la décélération du véhicule et les deux autres étages sont neutralisables en fonction de la charge du véhicule.

Dans ce qui suit, on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé, d'une manière bien 55 entendu non limitative.

La figure unique de ce dessin est le schéma de principe d'un dispositif de commande de ralentisseur électrique selon l'invention.

Sur cette figure, on voit ce ralentisseur 1 monté sur l'arbre de transmission 2 d'un véhicule V, les roues avant 3 de ce véhicule avec m leurs freins à friction 4 et ses roues arrière 5 avec leurs freins à friction 6.

D'une façon connue en soi:

— les freins avant 4 sont excités, à travers un circuit 7, à partir d'une source 8 de fluide sous pression,

65 — les freins arrière 6 sont excités, à travers un circuit 9, indépendant du circuit 7, à partir d'une source 10 de fluide sous pression, indépendante de la source 8, et

— lesdites excitations des freins avant 4 et arrière 6 sont com-

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mandées simultanément, mais indépendamment l'une de l'autre, par deux vannes 11,12 montées sur les circuits 7 et 9, et elles-mêmes activées par appui du pied du conducteur du véhicule sur une même pédale 13.

Le fluide sous pression contenu dans les circuits 7 et 9 est avantageusement de l'air comprimé, mais pourrait également être un liquide tel qu'une huile appropriée.

D'une façon également connue en soi, l'excitation du ralentisseur 1 est assurée selon n paliers successifs (n étant un entier supérieur à 1 et généralement égal à 4), correspondant à n puissances de ralentissement différentes.

Ces n paliers peuvent correspondre aux excitations successives et cumulatives de n ensembles identiques de bobines ou à une application simultanée sur la totalité des bobines d'une même tension électrique, croissant elle-même par paliers.

L'ensemble des bobines du ralentisseur, constituant le stator de celui-ci, a été schématisé sur la figure par le rectangle 11 dans un souci de clarté, mais il est bien entendu que ce stator fait partie du ralentisseur 1, ce qui a été symbolisé par la flèche F.

Les n paliers d'excitation sont commandés respectivement par l'actionnement de n manocontacts (désignés sur la figure par les références 14 à 17, n étant alors supposé égal à 4), tarés à n pressions différentes, croissant de la première à la dernière, et tous soumis à la pression d'un fluide de commande approprié.

Il est connu de choisir ce fluide de commande de façon telle que sa pression croisse avec les besoins de ralentissement du véhicule et que la valeur de cette pression atteigne successivement les n seuils de tarage des manocontacts lorsque la pédale de frein décrit par exemple la première moitié de sa course d'enfoncement.

Comme indiqué plus haut, dans les modes de réalisation connus des dispositifs de commande fondés sur le principe ci-dessus, le fluide de commande considéré est celui utilisé pour télécommander le freinage à friction de l'un des trains de roues du véhicule: une telle formule rend la commande en question du ralentisseur vulnérable aux avaries (fuites ou autres) du circuit de freinage dudit train.

Pour s'affranchir de cette servitude, conformément à l'invention, on asservit en permanence la commande des manocontacts 14 à 17 à la fois aux pressions régnant dans les deux circuits de freinage à friction 7 et 9, ou plus précisément à la plus forte de ces deux pressions, c'est-à-dire en définitive aux deux dites pressions si elles sont égales, ou à l'une quelconque de celles-ci si l'autre s'annule ou s'affaiblit à la suite d'une avarie.

En d'autres termes, on est assuré que la commande du ralentisseur sera correctement assurée, même si l'un quelconque des deux circuits de commande du freinage à friction est défaillant, c'est-à-dire en pratique toujours en vertu du principe de l'unicité de la défaillance: on entend par là qu'il est pratiquement exclu d'observer simultanément une défaillance sur les deux circuits considérés en raison de leur totale indépendance.

Le double asservissement en question est assuré en faisant appel à un organe 18 à double pilotage présentant deux entrées 19 et 20 branchées toutes les deux sur les circuits 7 et 9, en des points 21 et 22 de ces circuits situés en aval des vannes 11 et 12, et une sortie 23 reliée aux différents manocontacts 14 à 17, éventuellement par l'intermédiaire d'une rampe ou came mobile 24.

Cet organe 18 est avantageusement une valve-relais à double pilotage de type + + comprenant, en plus des deux entrées 19 et 20 et de la sortie 23 ci-dessus, une autre entrée 25 reliée à une source d'un fluide sous pression 26 tel que l'air comprimé.

Cette valve 18 est agencée de façon telle que l'application de deux pressions Pj et P2 sur ses deux entrées 19 et 20 se traduise par l'application, sur sa sortie 23, d'une troisième pression P3 liée à la plus forte des deux pressions P, et P2, et ce sans qu'il y ait aucune communication entre les deux entrées 19 et 20, c'est-à-dire entre les deux circuits 7 et 9, ni entre l'une quelconque de ces deux entrées 19 et 20 et la sortie 23; les pressions P! et P2 appliquées sur les deux entrées 19 et 20 ont uniquement un rôle de pilotage en ce sens qu'elles règlent le degré d'ouverture du passage réservé, dans la valve

18, au fluide sous pression entre l'entrée 25 et la sortie 23, ce degré d'ouverture étant nul tant que les deux pressions Pj et P2 conservent leur valeur de repos (par exemple égale à la pression atmosphérique) et étant d'autant plus grand que la plus forte des deux pressions Pj et P2 est elle-même plus élevée.

La relation existant entre la pression P3 et la plus forte des pressions Pi et P2 est avantageusement une prédominance p de valeur constante de la première sur la seconde. La valeur constante de cette prédominance p est avantageusement réglable, par exemple entre 0 et 1 bar, ce qui permet de modifier à volonté le calage de la loi du freinage dû au ralentisseur par rapport à la loi du freinage dû aux freins à friction. Cette prédominance présente en outre l'avantage que l'on travaille au niveau des manocontacts avec des pressions de commande relativement élevées, ce qui permet d'éviter pour ceux-ci des tarages trop faibles et, par suite, insuffisamment précis.

Une telle valve 18 est par exemple celle diffusée sous la référence 937.002.050.0 par la société Wabco Westinghouse.

Le fonctionnement du dispositif de commande décrit ci-dessus est le suivant.

Au repos, les freins à friction sont relâchés et le ralentisseur électrique est désexcité, la pression qui règne dans chacun des différents circuits 7, 9 et 23 est minimale et par exemple égale à la pression atmosphérique.

Pour simplifier, on considérera dans la suite cette pression de repos comme une pression de référence nulle, les différentes pressions dont il sera question étant alors en réalité des surpressions s'ajoutant à cette pression de repos.

Lorsque le conducteur du véhicule appuie progressivement sur la pédale 13, la pression dans chacun des deux circuits 7 et 9 augmente progressivement si ces deux circuits sont en bon état: si l'un des deux circuits en question est avarié, la pression qui y règne n'augmente pas, et c'est la pression dans l'autre circuit qui intervient seule à la place de celle régnant dans les deux circuits, ce qui conduit aux mêmes conséquences, étant donné le type à double pilotage choisi pour la valve 18.

En raison de la présence des différents jeux intervenant tant au niveau de la pédale 13 qu'au niveau des freins à friction, ainsi que de l'existence des ressorts de rappel des mâchoires de ces freins, c'est seulement lorsque la pression ci-dessus atteint un certain seuil S, par exemple de l'ordre de 0,6 bar, correspondant à l'arrivée de la pédale en un point intermédiaire donné de sa course d'enfoncement, que les freins à friction commencent à fonctionner.

L'ensemble composé par la valve 18 et par les manocontacts 14 à 17 est sensible à des pressions très inférieures à ce seuil S: c'est ainsi que, en supposant la pression P3 sensiblement égale à chaque instant à la plus grande des deux pressions P, et P2 (hypothèse d'une prédominance p nulle), on peut tarer les deux premiers manocontacts 14 et 15 sur des valeurs de pression respectivement égales à 0,1 et 0,3 bar.

Dans ces conditions, les deux premiers étages du ralentisseur 1 sont actionnés lorsque la pression dans les circuits 7 et 9 franchit respectivement ces deux valeurs de 0,1 et 0,3 bar, c'est-à-dire avant le début du fonctionnement des freins à friction.

On peut tarer ensuite les deux autres manocontacts 16 et 17 respectivement sur le seuil S correspondant au début de freinage à friction effectif et sur une valeur supérieure, par exemple égale à 1 bar pour l'hypothèse ci-dessus.

Dans ces conditions, l'appui sur la pédale de frein 13 se traduit • respectivement par l'excitation du premier étage du ralentisseur, puis par celle du second étage, puis par celle du troisième étage en même temps que par le début du freinage à friction, et enfin par une croissance progressive de la puissance de ce freinage à friction avec excitation du quatrième étage du ralentisseur pour une valeur intermédiaire de cette progression.

Le lâcher de la pédale de frein se traduit ensuite par la succession des résultats inverses des précédents.

Il est à noter que, dans l'exemple ci-dessus, on observe, au cours de la commande du freinage, un chevauchement des deux plages de

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décélération dues respectivement aux freins à friction et au ralentisseur.

Ce chevauchement présente, sur l'autre formule des plages juxtaposées sans chevauchement, l'avantage de mettre plus souvent à contribution les freins à friction, ce qui améliore leur nettoyage:

avec l'autre formule ci-dessus, on a observé dans certains cas des grippages ou encrassements des freins à friction en raison de leur sollicitation trop rare.

La commande jumelée des freins à friction et du ralentisseur qui vient d'être décrite présente un certain nombre d'avantages sur les commandes connues et en particulier les suivants:

— elle est très sûre en vertu du principe rappelé ci-dessus de l'unicité de la défaillance,

— elle est précise et facile à régler, vu qu'elle dépend uniquement de la pression régnant dans l'un quelconque des deux circuits de freinage et qu'elle n'est donc plus sensible aux modifications des jeux de montage de la pédale de commande,

— elle est très facile à adapter sur les véhicules existants, puisqu'elle n'exige aucune modification de leur pédale de frein, ni des vannes commandées par cette pédale,

— elle est très simple à mettre en œuvre, puisqu'elle est assurée par simple appui du conducteur sur la pédale de frein habituelle.

Comme la commande du ralentisseur n'est plus ici assurée indépendamment de celle des freins à friction, mais est jumelée à cette dernière en en renforçant les effets décélérateurs, il convient de prendre des mesures pour empêcher que la commande jumelée et renforcée en question conduise à des patinages ou dérapages du véhicule lorsque la décélération de celui-ci est trop élevée et éventuellement en outre que sa charge est trop faible.

A cet effet, selon des dispositions avantageuses de l'invention, on prévoit des moyens pour neutraliser automatiquement au moins un étage du ralentisseur lorsque la décélération du véhicule dépasse un seuil D prédéterminé et éventuellement, en outre, des moyens pour neutraliser automatiquement au moins un étage de ce ralentisseur lorsque la charge de ce véhicule passe au-dessous d'un seuil C prédéterminé.

Dans ce mode de réalisation préféré, on prévoit à la fois ces deux sécurités et on affecte à l'une d'elles deux des quatre étages du ralentisseur et à l'autre les deux autres étages.

C'est ce qui a été schématisé sur la figure par les blocs en traits mixtes 27 et 28 :

— le bloc 27 désigne un organe sensible à la décélération du véhicule, propre à neutraliser les deux premiers étages du ralentisseur dès que cette décélération dépasse le seuil D, conformément aux enseignements du brevet français de la titulaire N° 76.00716 et éventuellement de sa première addition N° 79.09098,

— le bloc 28 désigne un organe sensible à la charge du véhicule, propre à neutraliser les deux derniers étages du ralentisseur dès que

5 cette charge passe au-dessous du seuil C.

Bien entendu, les seuils D et C sont déterminés de façon telle que le comportement du véhicule équipé du dispositif de commande jumelé ci-dessus satisfasse aux différentes réglementations lors de l'actionnement de ce dispositif, le premier de ces deux seuils étant io par exemple de l'ordre de 1,5 m/s2.

Il convient de rappeler que l'on connaissait avant l'invention un ensemble tracteur-remorque comprenant des freins à friction commandés par un fluide sous pression pour respectivement le train avant du tracteur, le train arrière de ce tracteur et la remorque, en-15 semble dans lequel la pression du fluide servant au freinage de la remorque était délivrée par une valve sensible à la plus grande des deux pressions de freinage correspondant respectivement au train avant et au train arrière du tracteur. Une telle installation avait certes pour but d'assurer le freinage de la remorque même lorsque l'un quelconque des deux circuits de freinage du tracteur était défaillant, mais elle concernait uniquement la commande normale et continue des freins à friction d'une remorque et non l'excitation étagée d'un ralentisseur électrique indépendant de tels freins. De plus, dans ladite installation, le freinage du train arrière du tracteur faisait in-25 tervenir un asservissement à la charge de ce train et non pas le freinage du train avant, de sorte que les défaillances du circuit de freinage des deux trains se traduisaient respectivement par des valeurs différentes de la pression délivrée par la valve.

Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui 30 précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment:

— celles où la valve relais à double pilotage serait d'un type —1- + au lieu d'être du type + + indiqué ci-dessus, c'est-à-dire

35 comporterait en outre une sortie supplémentaire permettant l'exploitation d'une autre pression de sortie analogue à la pression P3 recueillie sur la sortie 23,

— celles où la valve-relais à double pilotage serait remplacée par l'ensemble de deux organes unidirectionnels branchés respective-

40 ment entre, d'une part, les points 21 et 22 ci-dessus des circuits 7 et 9 et, d'autre part, une chambre communiquant directement ou non avec les manocontacts, ces organes étant propres à transmettre les informations de pression qu'ils reçoivent dans un seul sens, savoir en direction de ladite chambre et non pas en sens inverse.

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1 feuille dessin

Claims (8)

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1. Dispositif de commande d'un ralentisseur électrique monté sur un véhicule équipé de deux circuits de fluide sous pression indépendants commandés simultanément à l'aide d'une même pédale et affectés respectivement à la commande de freins à friction montés sur deux trains de roues distincts du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, des manocontacts (14-17) montés de façon à exciter le ralentisseur (1) avec une intensité réglable en fonction de la pression de commande d'un fluide et, d'autre part, des moyens de réglage propres à donner automatiquement à chaque instant à ladite pression de commande une valeur (P3) qui est liée à la plus élevée des valeurs (Pt et P2) des deux pressions régnant audit instant dans les deux circuits de freinage à friction du véhicule (7, 9).

2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la relation entre la valeur (P3) de la pression de commande et la plus élevée des valeurs (Pj et P2) des deux autres pressions est une prédominance p de la première sur la seconde, de valeur constante.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif de commande selon la revendication-2, caractérisé en ce que la valeur constante de la prédominance p est réglable, notamment entre 0 et 1 bar.

4. Dispositif de commande selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la pression de commande comportent une valve relais à double pilotage (18), notamment de type + +, dont deux entrées (19,20) sont reliées respectivement aux deux circuits de freinage à friction (7, 9), dont une autre entrée (25) est reliée à une source de fluide sous pression (26) et dont la sortie (23) est reliée aux manocontacts.

5. Dispositif de commande selon l'une des précédentes revendications, d'un ralentisseur présentant n étages d'excitation correspondant à des couples de ralentissement croissants, caractérisé en ce que les manocontacts sont agencés pour exciter successivement en n étages d'excitation du ralentisseur, lorsque la pression de commande croît de sa valeur minimale à sa valeur maximale.

6. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que des premiers moyens (27) sont prévus pour neutraliser automatiquement au moins un étage d'excitation du ralentisseur lorsque la décélération du véhicule dépasse un seuil prédéterminé.

7. Dispositif de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que des seconds moyens (28) sont prévus pour neutraliser automatiquement au moins un étage d'excitation du ralentisseur lorsque la charge du véhicule passe au-dessous d'un seuil prédéterminé.

8. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que, le nombre n des étages du ralentisseur étant égal à 4, les premiers moyens (27) sont agencés de manière à neutraliser deux de ces étages et les seconds moyens (28) sont agencés de manière à neutraliser les deux autres étages.