FR2612143A1 - DEVICE FOR MONITORING THE WEAR OF A MOTOR VEHICLE BRAKING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
UN DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE FREINAGE D'UN SYSTEME DE FREINAGE DE VEHICULE AUTOMOBILE, EQUIPE D'UN SYSTEME ELECTRONIQUE ANTIBLOCAGE 25, COMPREND DEUX MICROPROCESSEURS 19, 20 QUI, COMME SIGNAUX D'ENTREE, RECOIVENT UN SIGNAL D'HORLOGE, DES SIGNAUX DE VITESSE DE ROUE ET UN SIGNAL D'ACTIONNEMENT DE FREINS. UNE UNITE DE MEMOIRE PROGRAMMABLE ET EFFACABLE 18 EST RELIEE AUX MICROPROCESSEURS 19, 20. ELLE RECOIT DE CES DERNIERS LES DONNEES LES PLUS IMPORTANTES INDIQUANT LE DEGRE D'USURE DU SYSTEME DE FREINAGE ET MEMORISE AINSI L'HISTORIQUE DU SYSTEME DE FREINAGE DEPUIS LE DERNIER EFFACEMENT. L'UN DES MICROPROCESSEURS DETERMINE, A PARTIR DU CONTENU DE L'UNITE DE MEMOIRE 18, LE DEGRE D'USURE DES DIFFERENTS ORGANES DU SYSTEME DE FREINAGE ET DELIVRE UN SIGNAL D'ALARME LORSQU'UN DEGRE D'USURE PREDETERMINE EST ATTEINT.A BRAKE MONITORING DEVICE OF A MOTOR VEHICLE BRAKING SYSTEM, EQUIPPED WITH AN ANTI-LOCK ELECTRONIC SYSTEM 25, INCLUDES TWO MICROPROCESSORS 19, 20 WHICH, AS INPUT SIGNALS, RECEIVE A CLOCK SIGNAL, SPEED SIGNALS WHEEL AND A BRAKE ACTION SIGNAL. A PROGRAMMABLE AND ERASABLE MEMORY UNIT 18 IS CONNECTED TO MICROPROCESSORS 19, 20. FROM THESE LATEST, IT RECEIVES THE MOST IMPORTANT DATA INDICATING THE DEGREE OF WEAR OF THE BRAKING SYSTEM AND THUS STORES THE HISTORY OF THE BRAKING SYSTEM SINCE THE LAST ERASE . ONE OF THE MICROPROCESSORS DETERMINES, FROM THE CONTENTS OF MEMORY UNIT 18, THE DEGREE OF WEAR OF THE DIFFERENT PARTS OF THE BRAKING SYSTEM AND DELIVERS AN ALARM SIGNAL WHEN A DEGREE OF WEAR IS REACHED.
Description
La présente invention concerne un dispositif de surveillance de freinageThe present invention relates to a brake monitoring device
d'un système de freinage de véhicule automobile équipé a motor vehicle braking system equipped
d'un système antiblocage électronique, dans lequel chaque micropro- an electronic anti-lock system, in which each micropro-
cesseur d'une paire de microprocesseurs reçoit, comme signal d'en- stopper of a pair of microprocessors receives, as an in-
trée, un signal d'horloge provenant d'un générateur, des signaux de vitesse de roue provenant de capteurs de vitesse de roue et un signal d'actionnement de freins provenant d'un contacteur de input, a clock signal from a generator, wheel speed signals from wheel speed sensors and a brake actuation signal from a
feux stop, et dans lequel les deux microprocesseurs fournissent, com- brake lights, and in which the two microprocessors provide, com-
me signaux de sortie dérivés de ces signaux d'entrée, des signaux d'actionnement destines aux électrovannes qui sont implantées sur les circuits de freinage de roues et qui, à l'amorce d'un glissement de roue, réduisent la pression de freinage dans les cylindres de freins me output signals derived from these input signals, actuation signals intended for the solenoid valves which are located on the wheel braking circuits and which, when a wheel slips, reduce the braking pressure in brake cylinders
de roues juste assez pour compenser le glissement de roue. of wheels just enough to compensate for wheel slip.
Pour des raisons de sécurité, il est prévu deux microproces- For security reasons, two microprocesses are provided.
seurs redondants. Les signaux des capteurs sont fournis parallèlement aux deux microprocesseurs et sont traités dans ces derniers de façon identique et selon le même programme. La concordance des signaux de sortie des deux microprocesseurs est vérifiée. S'il existe un écart, il est dû à un défaut dans l'un des deux microprocesseurs, de sorte que la régulation est interrompue par un circuit de surveillance et de sécurité correspondant. Un dispositif de surveillance de ce type redundant sisters. The signals from the sensors are supplied in parallel to the two microprocessors and are processed in the latter in the same way and according to the same program. The agreement of the output signals of the two microprocessors is checked. If there is a deviation, it is due to a fault in one of the two microprocessors, so that the regulation is interrupted by a corresponding monitoring and safety circuit. A surveillance device of this type
est décrit dans la demande de brevet allemand 32 34 637. is described in German patent application 32 34 637.
Les dispositifs d'avertissement de freinage classiques fonc- Conventional brake warning devices work
tionnent de manière insuffisante lorsque les garnitures de frein sont operate insufficiently when the brake linings are
usées, car ils reposent généralement sur une mesure directe de l'usu- worn, because they are generally based on a direct measurement of the usu-
re des garnitures de frein par des contacts électriques qui risquent cependant de se corroder ou de se détériorer très facilement dans la zone très exposée des freins. Il n'a pas été possible pour l'instant de surveiller l'ensemble des composants importants d'un système de re brake linings by electrical contacts which may however corrode or deteriorate very easily in the very exposed area of the brakes. To date, it has not been possible to monitor all of the important components of a
freinage.braking.
La présente invention a pour but de concevoir un dispositif de surveillance de freinage du type indiqué précédemment, dans lequel The present invention aims to design a brake monitoring device of the type indicated above, in which
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l'état de fonctionnement d'au moins les organes essentiels du système the operating status of at least the essential organs of the system
de freinage est contr8lé en permanence de manière que, lorsqu'appa- braking system is continuously monitored so that when
ratt un état d'usure supérieur à une valeur prédéterminée, un signal d'alarme est délivré à temps et permet au conducteur de se diriger vers un atelier pour faire inspecter les freins. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce qu'une unité de mémoire programmable et effaçable, qui est reliée ratt a state of wear greater than a predetermined value, an alarm signal is delivered in time and allows the driver to go to a workshop to have the brakes inspected. According to the present invention, this object is achieved in that a programmable and erasable memory unit, which is connected
à au moins un microprocesseur et de préférence aux deux microproces- at least one microprocessor and preferably both microprocessors
seurs, reçoit de ce dernier les données qui sont les plus importantes pour connaître le degré d'usure du système de freinage et qui sont sors, receives from the latter the data which are most important for determining the degree of wear of the braking system and which are
calculées à partir des signaux d'entrée, et mémorise donc l'histori- calculated from the input signals, and therefore stores the historical
que du système de freinage depuis le dernier effacement, en ce que of the braking system since the last erasure, in that
les deux microprocesseurs ou de préférence l'un des deux microproces- the two microprocessors or preferably one of the two microprocessors
seurs sont/est relié(s) à l'unité de mémoire, de sorte que le degré d'usure du système de freinage est déterminé à partir des données sors are / is connected to the memory unit, so the degree of wear of the braking system is determined from the data
stockées dans l'unité de mémoire, en ce qu'un dispositif d'avertisse- stored in the memory unit, in that a warning device
ment est relié au microprocesseur qui analyse le contenu de l'unité is connected to the microprocessor which analyzes the contents of the unit
de mémoire, un signal d'alarme étant transmis au dispositif d'aver- memory, an alarm signal being transmitted to the warning device
tissement par le microprocesseur qui analyse le contenu de l'unité de weaving by the microprocessor which analyzes the contents of the unit
mémoire lorsqu'un degré d'usure prédéterminé est atteint. memory when a predetermined degree of wear is reached.
La présente invention repose sur le principe selon lequel, dans des systèmes de freinage antiblocage fonctionnant avec un seul microprocesseur, toutes les données nécessaires pour déterminer le degré d'usure des différents organes du système de freinage sont déjà disponibles, de sorte qu'il ne s'agit plus que d'exploiter de manière appropriée ces informations existantes. Ceci est réalisé en prévoyant une unité de mémoire supplémentaire programmable et effaçable dans laquelle, conformément à l'invention, est stocké l'historique complet depuis la dernière révision des freins. A partir de ces données, le The present invention is based on the principle that, in anti-lock braking systems operating with a single microprocessor, all the data necessary to determine the degree of wear of the various organs of the braking system are already available, so that it does not it is more than using this existing information appropriately. This is achieved by providing an additional programmable and erasable memory unit in which, in accordance with the invention, is stored the complete history since the last brake overhaul. From this data, the
microprocesseur qui analyse le contenu de l'unité de mémoire détermi- microprocessor which analyzes the contents of the determined memory unit
ne le degré d'usure des différents organes de freinage, ce qui permet d'émettre un signal d'alarme lorsqu'un degré d'usure prédéfini est the degree of wear of the various braking devices, which makes it possible to issue an alarm signal when a predefined degree of wear is
atteint. Ce signal peut être fourni, par exemple, par une unité d'af- achieved. This signal can be provided, for example, by a display unit.
fichage de périodicité des révisions implantée sur le tableau de bord. Dès que le témoin correspondant s'allume, le conducteur sait file of periodicity of the revisions established on the dashboard. As soon as the corresponding light comes on, the driver knows
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qu'il doit faire contrôler ses freins. A l'atelier, les garnitures de frein sont alors vérifiées, le dispositif antiblocage contrôlé et/ou le liquide de freinage remplacé. A l'issue de cette inspection, le personnel de l'atelier efface l'historique du système de freinage stocké dans l'unité de mémoire, ce qui permet de stocker un nouvel that he must have his brakes checked. At the workshop, the brake linings are then checked, the anti-lock device checked and / or the brake fluid replaced. At the end of this inspection, the workshop personnel erases the history of the braking system stored in the memory unit, which makes it possible to store a new
historique des différents organes de freinage à partir de cette date. history of the different braking devices from this date.
Pour une vue d'ensemble aussi complète que possible du degré d'usure des différents organes du système de freinage, il est prévu, For as complete an overview as possible of the degree of wear of the various components of the braking system, provision is made,
conformément à un premier mode de réalisation avantageux, que les mi- in accordance with a first advantageous embodiment, that the mid-
croprocesseurs ou l'un d'entre eux forme, à partir des signaux d'en- croprocessors or one of them forms, from the signals of
trée, au moins certains des paramètres d'entrée suivants destinés à l'unité de mémoire: fréquence d'actionnement des freins, vitesse initiale et vitesse finale à chaque freinage, durée de chaque freinage, décélération réalisée lors de chaque freinage, nombre de freinages normaux, input, at least some of the following input parameters intended for the memory unit: brake actuation frequency, initial speed and final speed at each braking, duration of each braking, deceleration achieved during each braking, number of brakes normal,
nombre de freinages liés à une amorce de glissement de roue. number of brakes linked to a wheel slip initiation.
En outre, il est avantageux que le microprocesseur qui ana- In addition, it is advantageous for the microprocessor which ana-
lyse le contenu de l'unité de mémoire détermine, à partir du contenu de l'unité de mémoire, au moins certains des paramètres de sortie suivants: degré d'usure des garnitures de frein, détérioration de l'état du liquide de freinage, lysis the content of the memory unit determines, from the content of the memory unit, at least some of the following output parameters: degree of wear of the brake linings, deterioration of the state of the brake fluid,
usure des composants du système antiblocage. wear of anti-lock system components.
A cet effet, il doit notamment être prévu qu'à la sortie du To this end, it must in particular be provided that upon leaving the
microprocesseur analysant le contenu de l'unité de mémoire est im- microprocessor analyzing the contents of the memory unit is im-
planté un étage de détection de seuil dont les seuils sont fixés en fonction des degrés d'usure prédéterminés des différents organes du planted a threshold detection stage, the thresholds of which are fixed according to the predetermined degrees of wear of the various organs of the
système de freinage.braking system.
Un mode de réalisation pratique de l'invention prévoit que A practical embodiment of the invention provides that
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l'unité de mémoire est une mémoire-morte programmable et effaçable the memory unit is a programmable and erasable read-only memory
électriquement (EEPROM).electrically (EEPROM).
Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- The various objects and characteristics of the invention are-
ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à will now be detailed in the description which follows, made to
titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente une vue schématique en forme de bloc-diagramme d'un by way of nonlimiting example, referring to the appended figure which represents a schematic block diagram view of a
dispositif de surveillance de freinage. brake monitoring device.
Selon la figure, les roues 23 d'un véhicule automobile, dont une seule est représentée par souci de clarté, sont munies d'une roue de détection 24 qui tourne avec elles et qui, lorsque la roue tourne ckvant un capteur de vitesse de roue 14 disposé à sa proximité, produit un signal électrique représentatif de la vitesse de rotation de la roue 23. Un capteur inductif de vitesse de roue 14 est implanté sur According to the figure, the wheels 23 of a motor vehicle, only one of which is shown for the sake of clarity, are provided with a detection wheel 24 which rotates with them and which, when the wheel turns ckvant a wheel speed sensor 14 placed near it, produces an electrical signal representative of the speed of rotation of the wheel 23. An inductive wheel speed sensor 14 is installed on
chacune des roues du véhicule qui sont en général au nombre de qua- each of the vehicle wheels which are generally four in number
tre.be.
Chaque roue 23 comporte un frein hydraulique comprenant un Each wheel 23 has a hydraulic brake comprising a
cylindre de frein de roue 17 qui est représenté de manière schémati- wheel brake cylinder 17 which is shown diagrammatically
que sur la figure et qui agit sur un disque de frein non représenté. as in the figure and which acts on a brake disc not shown.
Les cylindres de freins de roues 17 sont reliés à un circuit hydrau- The wheel brake cylinders 17 are connected to a hydraulic circuit.
lique de freins de roues 16 qui - à travers un ensemble d'électrovan- wheel brake kit 16 which - through a set of solenoid
nesl5 qui est représenté schématiquement et qui fait partie d'un sys- nesl5 which is represented schematically and which is part of a sys-
tème antiblocage 25 - communique avec un dispositif hydraulique d'actionnement de freins 26 qui est composé, par exemple, d'une pompe hydraulique 27, d'un réservoir de retour 28, d'un maitre-cylindre 36 anti-lock block 25 - communicates with a hydraulic brake actuation device 26 which is composed, for example, of a hydraulic pump 27, a return tank 28, a master cylinder 36
et d'une pédale de frein 29. Lorsque la pédale de frein 29 est ac- and a brake pedal 29. When the brake pedal 29 is applied
tlonnée, une pression hydraulique est envoyée dans les cylindres de hydraulic pressure is sent to the cylinders of
freins de roues 17 à travers l'ensemble d'électrovannes15 et le cir- wheel brakes 17 through the solenoid valve assembly 15 and the circuit
cuit de freins de roues 16, cette pression freinant alors les roues de véhicule 23 en fonction de la force exercée sur la pédale de frein baked wheel brakes 16, this pressure then braking the vehicle wheels 23 as a function of the force exerted on the brake pedal
29.29.
Les quatre capteurs de roues 14 sont reliés au système anti- The four wheel sensors 14 are connected to the anti-system
blocage 25. Par l'intermédiaire d'un circuit de formation d'impul- blocking 25. Via a pulse-forming circuit
sions 30, les signaux de vitesse de roue sont fournis aux deux micro- sions 30, the wheel speed signals are supplied to the two micro-
processeurs 19, 20 qui sont montés en parallèle, qui assurent un traitement redondant, qui forment un seul microprocesseur 11 et qui, -5- processors 19, 20 which are connected in parallel, which provide redundant processing, which form a single microprocessor 11 and which, -5-
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en outre, par l'intermédiaire d'un autre circuit de mise en forme d'impulsions 31, reçoivent chacun du contacteur de feux stop 13 un autre signal d'entrée qui signale aux microprocesseurs 19, 20 lorsque le contacteur de feux stop 13 est fermé. Les microprocesseurs 19, 20 savent ainsi combien de fois la pédale de frein est actionnée. En ou- in addition, by means of another pulse shaping circuit 31, each receives from the brake light switch 13 another input signal which signals to the microprocessors 19, 20 when the brake light switch 13 is closed. The microprocessors 19, 20 thus know how many times the brake pedal is actuated. In or-
tre, le contacteur de feux stop 13 actionne les feux stop 32. Les mi- tre, the brake light switch 13 operates the brake lights 32. The mid
croprocesseurs 19, 20 sont alimentés en tension continue stabilisée croprocessors 19, 20 are supplied with stabilized DC voltage
par l'intermédiaire d'un régulateur de tension 37. via a voltage regulator 37.
En outre, aux microprocesseurs 19, 20 est relié un généra- In addition, microprocessors 19, 20 are connected to a general
tur de si4a]x d,-hor' 2 12 oui irqoemux deux microprocesseurs 19, 20 le temps écoulé depuis la dernière inspection et qui, outre, fournit le tur de si4a] x d, -hor '2 12 yes irqoemux two microprocessors 19, 20 the time since the last inspection and which, in addition, provides the
signal d'horloge nécessaire au fonctionnement normal des freins. clock signal necessary for normal brake operation.
De manière connue, les microprocesseurs 19, 20 forment, à partir des signaux d'entrée, des signaux de sortie appropriés qui sont destinés à actionner l'ensemble d'électrovannes15 et qui sont In known manner, the microprocessors 19, 20 form, from the input signals, suitable output signals which are intended to actuate the assembly of solenoid valves 15 and which are
transmis par l'intermédiaire d'un circuit d'adaptation 33 à un ampli- transmitted via an adaptation circuit 33 to an amplifier
ficateur 34 qui agit par commande directe sur l'ensemble d'électro- Ficator 34 which acts by direct control on the set of electro-
vannesl5. Si l'une des roues 23 commence à glisser, les ensembles valvesl5. If one of the wheels 23 begins to slip, the assemblies
d'électrovannesl5 prévus pour le cylindre de frein de roue correspon- solenoid valves l5 provided for the corresponding wheel brake cylinder
dant 17 font que, bien que la pédale de frein 29 soit actionnée, la pression de freinage est abaissée jusqu'à ce qu'aucun glissement de In 17, although the brake pedal 29 is actuated, the brake pressure is lowered until no slip
roue n'apparaisse plus. De manière connue, chaque ensemble d'électro- wheel no longer appears. In known manner, each set of electro-
vannescomprend des valves de fermeture établissant une liaison avec la pompe 27 et des valves d'ouverture établissant une liaison avec le réservoir de retour 28. Un étage de surveillance de fonctions 38 fournit un signal d'avertissement à un témoin lumineux 39 lorsque la régulation antiblocage est mise hors circuit, par-exemple, en raison valves comprises closing valves establishing a connection with the pump 27 and opening valves establishing a connection with the return tank 28. A function monitoring stage 38 provides a warning signal to an indicator light 39 when the anti-blocking regulation is switched off, for example, due
de la défaillance de l'un des deux microprocesseurs 19, 20. the failure of one of the two microprocessors 19, 20.
Conformément à l'invention, une unité de mémoire 18 conçue sous la forme d'une EEPROM est reliée aux microprocesseurs 19, 20 et According to the invention, a memory unit 18 designed in the form of an EEPROM is connected to the microprocessors 19, 20 and
l'historique complet du système de freinage depuis la dernière révi- the complete history of the brake system since the last service
sion des freins y est mémorisé. Ces données sont la fréquence de com- the brakes are memorized there. These data are the frequency of com-
mutation des feux stop, la vitesse initiale et la vitesse finale lors mutation of the brake lights, the initial speed and the final speed during
de chaque freinage, la durée de chaque freinage, la décélération réa- of each braking, the duration of each braking, the deceleration
lisée lors de chaque freinage et la durée d'utilisation. En outre, read during each braking and the duration of use. In addition,
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l'unité de mémoire 18 contient une information indiquant si le frei- the memory unit 18 contains information indicating whether the brake
nage s'est effectué normalement ou avec régulation du glissement de freinage, ce qui a nécessité l'utilisation des composants appartenant swimming was carried out normally or with brake slip regulation, which required the use of components belonging
au système antiblocage 25.to the anti-lock system 25.
Le microprocesseur 20 analyse le contenu de l'unité de mé- moire 18 en l'interrogeant constamment et en déterminant, à partir des données stockées dans l'unité de mémoire 18, le degré d'usure du The microprocessor 20 analyzes the content of the memory unit 18 by constantly interrogating it and determining, from the data stored in the memory unit 18, the degree of wear of the
système de freinage. Cet agencement permet de déduire l'état d'usu- braking system. This arrangement makes it possible to deduce the state of usu-
re de tous les organes individuels du système de freinage, comme le degré d'usure des garnitures de frein, la consommation en liquide de freinage et sa détérioration ainsi que l'usure des organes mécaniques et hydrauliques du système antiblocage. Ces phénomènes d'usure sont re of all the individual components of the braking system, such as the degree of wear of the brake linings, the consumption of brake fluid and its deterioration as well as the wear of the mechanical and hydraulic components of the anti-lock system. These wear phenomena are
calculés à partir des signaux d'entrée disponibles. calculated from the available input signals.
Au microprocesseur 20, qui analyse le contenu de l'unité de mémoire, est relié, par l'intermédiaire d'un étage de détection de The microprocessor 20, which analyzes the content of the memory unit, is connected, via a stage of detection of
seuil 22 et d'un autre circuit d'adaptation 35, un dispositif d'aver- threshold 22 and of another adaptation circuit 35, a warning device
tissement conçu sous la forme d'un témoin de contrôle d'entretien 21. designed in the form of a maintenance control lamp 21.
Dès que l'un quelconque des organes de freinage a atteint un degré spécifique d'usure, le témoin de contrôle d'entretien 21 s'allume et As soon as any one of the braking members has reached a specific degree of wear, the maintenance control lamp 21 comes on and
signale ainsi au conducteur qu'il doit faire inspecter le véhicule. signals to the driver that he must have the vehicle inspected.
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