FR2671118A1 - Systeme et procedes destine a commander automatiquement le fonctionnement d'engins de travaux publics. - Google Patents

Abstract

Le système est capable de programmer une manoeuvre désirée et d'effectuer la manoeuvre programmée automatiquement et de façon répétée conformément à des instructions, en choisissant une configuration de manipulation des leviers de commande familière au conducteur de l'engin indépendamment du type d'engin et en commandant les manoeuvres des engins de travaux publics au moyen d'une transmission de données venues d'un ordinateur externe. Le système comporte un tableau d'entrée de fonctions (21), un commutateur de sélection de mode opérationnel (22), un écran d'affichage (23) et un clavier d'entrée.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un système destiné à commander de façon automatique les manoeuvres d'engins de travaux publics, et plus spécialement un tel système capable de programmer une manoeuvre souhaitée et d'effectuer la manoeuvre programmée conformément aux instructions de façon automatique et répétée, tout en laissant la faculté de configurer la manipulation des10 leviers de commande selon un schéma familier au conducteur, quel que soit le type d'engin, et de commander

les manoeuvres des engins de travaux publics au moyen d'instructions provenant d'un ordinateur externe.

DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR

Les engins de travaux publics hydrauliques, tels qu'excavatrices, pelleteuses, rouleaux compresseurs, décapeuses de routes, et autres engins semblables20 comportent en général des organes qui effectuent les opérations désirées, plusieurs actionneurs destinés à actionner ces organes, un moteur destiné à fournir la puissance motrice à deux pompes hydrauliques destinées à fournir le fluide hydraulique sous pression aux25 actionneurs, des vannes proportionnelles telles que des vannes de commande d'angle d'oscillation destinées à commander les angles d'oscillation des plateaux oscillants des pompes hydrauliques, de vannes de commande directionnelles destinées à contrôler le flux hydraulique30 et la direction du fluide hydraulique, des leviers/pédales de commande manipulés par le conducteur afin de commander manuellement les actionneurs, une unité de contrôle électronique destinée à contrôler les manoeuvres des actionneurs à réception des signaux de manipulation

provenant des leviers/pédales de commande.

Les actionneurs des engins de travaux publics sont commandés par des actions du conducteur sur les leviers/ pédales de commande pour actionner efficacement les organes de manière à exécuter des tâches telles que travaux d'excavation, travaux de finition de surface, travaux de chargement, et autres travaux de ce genre. 5 Cependant, les engins de travaux publics présentent des inconvénients qui sont sources de fatigue chez le

conducteur, pouvant porter préjudice au fonctionnement de la pelleteuse et provoquer une panne brutale des actionneurs, conduisant à un accident du travail en cours10 de manoeuvre.

Premièrement: les engins de travaux publics accomplissent généralement des tâches répétées, telles que travaux d'excavation, travaux de finition de surface, travaux de chargement et autres travaux de ce genre.15 Ainsi, le conducteur d'engins doit manipuler de façon répétée les leviers/pédales pour accomplir une manoeuvre répétée désirée chaque fois que cela est nécessaire, entraînant chez ce conducteur fatigue et lassitude. Deuxièmement, comme indiqué ci dessus, les engins de travaux publics sont munis d'une pluralité de leviers de commande situés dans l'espace avant de la cabine de pilotage Ainsi, le conducteur manipule avec précision les leviers de commande pour commander les actionneurs conformément aux signaux de manipulation des leviers.25 Cependant, la manipulation des leviers de commande des engins de travaux publics que l'on connaît est en général

configurée différemment selon les constructeurs d'engins.

On en trouve l'illustration dans les figures 6 A à 6 D qui montrent, par exemple, quatre types de configuration de manipulation des leviers de commande d'une excavatrice ou pelleteuse, exemple d'engin de travaux publics Sur les schémas, les flèches indiquent les sens de manipulation des leviers de commande, tandis que les lettres représentent les actionneurs et leurs sens de mouvement35 respectifs, à savoir: DS/in et DS/out signifient respectivement que le plongeur se rapproche ou s'éloigne du bâti de la pelleteuse; BK/in et BK/out signifient que le godet se positionne dans des directions opposées pour

creuser le sol et pour déverser la terre extraite; et BM/up et BM/down signifient que la flèche monte (up) et descend (down) Les lettres G et D désignent des5 basculements de commutateurs (Sw) à gauche et à droite respectivement.

Cependant un conducteur d'engin travaille généralement sur un type d'engin de travaux public de façon répétée si bien que la manipulation de cet engin lui10 est familière alors que les manipulations des types d'engins de travaux publics autres que celui qu'il connaît

bien ne lui sont pas familières Donc, les engins de travaux publics connus présentent un inconvénient en ce qu'ils comportent un risque de confusion et donc15 d'accident en cas de changement de conducteur.

Troisièmement, les unités de commande électronique des engins de travaux publics connus commandent généralement les actionneurs conformément aux manipulations des leviers/pédales de commande effectuées20 par le conducteur Ainsi,les engins de travaux publics présentent un inconvénient en ce que les actionneurs de ces engins nécessitent en pratique d'être actionnés par des manipulations des leviers/pédales de commande réalisées par le conducteur même lorsque l'on teste les25 états de fonctionnement des actionneurs, ce qui gêne considérablement le contrôle des parties défectueuses de

ces actionneurs.

RESUME DE L'INVENTION

L'un des buts de cette invention est de proposer un système destiné à commander automatiquement les manoeuvres des engins de travaux publics, permettant de surmonter les problèmes mentionnés ci-dessus et grâce auquel une manoeuvre répétée désirée, telle que travaux d'excavation, travaux de finition de surface, travaux de chargement et autres travaux du même genre, peut être programmée dans une unité de commande électronique afin d'être effectuée de faaçon répétée et automatique au moyen d'une simple sélection de la manoeuvre programmée conformément aux instructions, permettant ainsi l'accomplissement 5 automatique de manoeuvres répétées sans manipulation des

leviers/pédales de commande par le conducteur.

Un autre but de cette invention est de proposer un système destiné à commander automatiquement les manoeuvres des engins de travaux publics, pourvu de plusieurs types10 de configuration de manipulation des leviers de commande, permettant ainsi au conducteur de choisir une configuration de manipulation qui lui est familière pour manipuler les leviers de commande sous la configuration choisie indépendamment du type d'engin de travaux publics.15 Un autre but encore de cette invention est de proposer un système destiné à commander automatiquement les manoeuvres des engins de travaux publics, dans lequel une unité de commande électronique est commandée au moyen d'instructions émanant d'un ordinateur externe afin de20 piloter les actionneurs sans que le conducteur manipule en pratique les leviers/pédales de commande, permettant par

là-même de procéder efficacement à la vérification des conditions de mise en oeuvre des actionneurs et à la détection des pièces défectueuses par l'ordinateur25 externe, via l'unité de commande.

Sous un certain aspect, la présente invention propose un système de commande destiné à commander automatiquement les manoeuvres d'un engin de travaux publics comportant: une unité de commande électronique;30 des moyens de sélection de fonction destinés à sélectionner au choix une fonction d'enseignement pour la programmation d'une manoeuvre désirée et une fonction d'exécution pour l'accomplissement pratique de ladite manoeuvre programmée conformément aux instructions; des moyens destinés à émettre un signal de mise en marche et un signal d'arrêt; des moyens destinés à sélectionner un mode de fonctionnement pour limiter le débit maximum du fluide hydraulique devant sortir de pompes conformément

audit mode de fonctionnement sélectionné; et des moyens destinés à afficher les positions respectives des actionneurs de l'engin, ce par quoi une manoeuvre désirée5 est sélectivement programmée pour qu'elle soit exécutée automatiquement sans manipulation du conducteur.

Sous un autre aspect, la présente invention propose un système de commande destiné à commander automatiquement les manoeuvres d'un engin de travaux publics comportant:10 des moyens destinés à sélectionner une configuration désirée de manipulation des leviers de commande; et une unité de commande électronique reliée électriquement auxdits moyens comportant: une unité centrale destinée à commande ledit système conformément à ladite configuration15 de manipulation -sélectionnée par lesdits moyens; des convertisseurs analogique/numérique destinés à convertir les signaux analogiques des valeurs de manipulation desdits leviers de commande en signaux numériques; un décodeur destiné à commander la conversion de signaux20 desdits convertisseurs de signaux analogique/numérique conformément à un signal de commande provenant de ladite unité centrale; une RAM destinée à stocker les valeurs de données provenant des convertisseurs analogique/numérique; et une ROM destinée à stocker le programme de gestion de25 l'unité centrale, ce par quoi un ordre de déclenchement des convertisseurs analogique/numérique est changé conformément à la configuration de manipulation ayant été sélectionnée par les moyens destinés à établir la configuration de manipulation ou un ordre de lecture des30 valeurs de données stockées dans ladite RAM est changé conformément à la configuration de manipulation sélectionnée, en actionnant ainsi les leviers de commande selon une configuration de manipulation qui est familière au conducteur.35 Sous un autre aspect encore, la présente invention propose un système de commande destiné à commander automatiquement les manoeuvres d'un engin de travaux publics comportant: une unité de commande électronique; des moyens d'entrée de données externes connectés à ladite unité de commande et transmettant des données de commande à ladite unité de commande; une interface de transmission destinée à interfacer lesdits moyens d'entrée de données externes à l'unité de commande; une mémoire tampon destinée à recevoir les données d'entrée provenant des moyens d'entrée de données externes au moyen de ladite interface de transmission; et une mémoire tampon destinée à émettre des données de sortie à partir de l'unité de commande vers les moyens d'entrée de données externes, ce par quoi l'unité de commande est capable de manoeuvrer les actionneurs conformément à des instructions lui parvenant des moyens d'entrée de données externes, de calculer les valeurs de position desdits actionneurs sur la base des signaux électriques de déplacement lui parvenant de capteurs de position des actionneurs, de calculer les déplacements des actionneurs sur la base desdits signaux électriques afin d'obtenir des résultats de calcul, puis d'émettre ensuite lesdits résultats de calcul de déplacements des actionneurs vers les moyens

d'entrée de données externes.

BREVE DESCRIPTION DES SCHEMAS

On comprendra mieux les buts et caractéristiques ci-dessus et autres ainsi que les autres avantages de la

présente invention en se reportant à la description

détaillée suivante et aux dessins annexés, dans lesquels: la FIG 1 représente un schéma de principe montrant le circuit hydraulique de base d'une pelleteuse, exemple d'engin de travaux publics, conformément à la présente invention; la FIG 2 représente un schéma fonctionnel montrant la configuration d'un système de commande destiné à programmer automatiquement une manoeuvre répétée et à effectuer la manoeuvre programmée selon les instructions conformément à la présente invention; la FIG 3 représente un schéma fonctionnel montrant la configuration interne de l'unité de commande de la FIG 2; 5 la FIG 4 représente un organigramme montrant un processus destiné à programmer automatiquement une manoeuvre désirée grâce à l'unité de commande de la FIG 2; la FIG 5 ( 5 A et 5 B) représente un organigramme montrant un processus destiné à effectuer automatiquement la manoeuvre ayant été programmée selon le processus de la FIG 4; les FIG 6 A à 6 D représentent des vues schématiques montrant plusieurs types de configurations de manipulation des leviers de commande de la FIG 1;15 la FIG 7 représente un schéma fonctionnel de principe montrant la configuration d'un système de commande destiné à sélectionner une configuration de manipulation qui soit familière au conducteur et à commander les actionneurs sous la configuration20 sélectionnée; la FIG 8 représente un schéma fonctionnel montrant la configuration interne de l'unité de commande électronique et les configurations de manipulation des leviers de commande; la FIG 9 A représente un organigramme montrant un processus destiné à commander automatiquement les actionneurs sous une configuration de manipulation sélectionnée qui soit familière au conducteur; la FIG 9 B représente un organigramme montrant un processus destiné à déclencher automatiquement les convertisseurs analogique/numérique conformément à la configuration de manipulation sélectionnée afin de déclencher les actionneurs selon la configuration sélectionnée;35 la FIG 9 C représente un organigramme montrant un autre mode de réalisation d'un ordre de lecture pour lire les données stockées dans la RAM;

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la FIG 10 représente un schéma fonctionnel de principe montrant la configuration d'un circuit de transmission destiné à commander par transmission les actionneurs au moyen d'un ordinateur externe conformément5 à la présente invention; la FIG 11 représente un organigramme montrant un processus destiné à commander par transmission les actionneurs au moyen du circuit de la FIG 10; et les FIG 12 A à 12 I représentent chacune un format de

chaque donnée de commande représentée sur l'organigramme de la FIG 1 l.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES PREFERES DE REALISATION

Dans la description suivante des modes de réalisation, une pelleteuse hydraulique sera décrite comme

exemple représentatif d'engin de travaux publics hydraulique à des fins d'illustration Cependant il va de soi, et les spécialiste en la matière apprécieront, que le20 système de commande de la présente invention peut être utilisé pour un type d'engin de travaux publics autre qu'une pelleteuse. Si l'on se reporte d'abord à la FIG 1 qui représente un schéma fonctionnel de principe montrant le circuit hydraulique de principe d'une pelleteuse hydraulique, exemple d'engin de travaux publics, conformément à la présente invention, le circuit hydraulique de principe de la pelleteuse comporte un moteur M destiné à produire une puissance motrice pour les organes moteurs de la30 pelleteuse, deux pompes hydrauliques principales, à savoir, les premières et seconde pompe hydrauliques 4 a et 4 b reliées séquentiellement et directement à un arbre de transmission du moteur M, comportant chacune une pompe à plateau oscillant La seconde pompe 4 b est directement35 reliée à une troisième pompe 4 c ayant une capacité inférieure à celles des première et seconde pompes principales 4 a et 4 b et débitant un fluide hydraulique pilote. La première pompe principale 4 a est, comme le montre le schéma, directement reliée à un premier groupe de vannes de commande directionnelles pour les alimenter, par5 exemple une première vanne de commande directionnelle 5 a destinée à commander le sens de mouvement du moteur de rotation 6 prévu pour faire pivoter l'ensemble tourelle comportant la cabine de pilotage par rapport au châssis porteur muni de deux trains de chenilles, une deuxième10 vanne de commande directionnelle 5 b destinée à commander le sens de mouvement du vérin 7 destiné à commander le

balancier, et une troisième vanne de commande directionnelle 5 c destinée à commander le sens de mouvement du moteur de translation 8 destiné à piloter le15 train de chenilles gauche de la pelleteuse.

De même, la seconde pompe principale 4 b est directement reliée à un second groupe de vannes de commande directionnelles pour les alimenter, par exemple une quatrième vanne de commande directionnelle 5 d destinée20 à commander le sens de mouvement du moteur de translation 9 destiné à piloter le train de chenilles droit de la pelleteuse, une cinquième vanne de commande directionnelle e destinée à commander le sens de mouvement du vérin de godet 10 destiné à piloter le godet, une sixième vanne de commande directionnelle 5 f destinée à commander le sens de mouvement du vérin de flèche 11 destiné à piloter la flèche En outre, la pompe principale 4 b peut être munie d'une vanne de commande directionnelle préparatoire (non figurée) destinée à commander le sens de mouvement d'une30 actionneur auxiliaire (non figuré) pouvant équiper la

pelleteuse selon les besoins du client.

De plus, le fluide hydraulique débité par la troisième pompe hydraulique 4 c de capacité relativement inférieure à celles des première et seconde pompes principales 4 a et 4 b sert de fluide hydraulique pilote destiné à commander les plateaux oscillants 4 'a et 41 b des première et seconde pompes principales 4 a et 4 b et les bobines des vannes de commande directionnelles 5 a à 5 f En d'autres termes, une partie du fluide hydraulique pilote provenant de la troisième pompe 4 c est envoyée à travers un conduit hydraulique vers deux éléments de commande5 d'angle d'oscillation 19 a et 19 b, prévus chacun pour commander l'angle d'oscillation des plateaux oscillants 4 'a, 4 'b des pompes principales 4 a, 4 b, respectivement, au moyen d'une vanne de commande d'angle d'oscillation 19 qui comporte une vanne proportionnelle pourvue d'un10 solénoïde L'autre partie du fluide hydraulique pilote provenant de la troisième pompe 4 c est envoyé à travers un autre conduit hydraulique vers les bobines respectives des vannes de commande directionnelles 5 a à 5 f au moyen de deux blocs de vannes proportionnelles électroniques 18 a15 et 18 b qui sont reliés par une ligne aux vannes de commande directionnelles 5 a à 5 f et à une unité de

commande électronique, et mis en action sous le contrôle de l'unité de commande 1 conformément aux manipulations du conducteur des leviers/pédales de commande 2 prévus dans20 la cabine de pilotage.

De plus, les leviers/pédales de commande 2 comportent le même nombre de leviers et pédales que de vannes de commande directionnelles 5 a à 5 f, à savoir, le nombre des actionneurs 6 à 11 De plus les blocs de25 vannes proportionnelles pilotes à solénoïde 18 a et 18 b comportent chacun le même nombre de vannes proportionnelles pilotes (non figurées) que le groupe de vannes de commande directionnelles 6 à 8 ou 9 à 11 relié au bloc de vannes correspondant 18 a, 18 b Par conséquent30 un levier/pédale de commande 2 d'un actionneur devant être mis en action est manoeuvré de façon à commander proportionnellement une vanne proportionnelle pilote à solénoïde prévue dans le bloc de vannes 18 a, 18 b correspondant au levier/pédale de commande 2 manipulé.35 Ainsi, le fluide hydraulique pilote débité à partir de la troisième pompe 4 c est envoyé vers une vanne de commande directionnelle 5 correspondant à l'actionneur devant être il commandé Par conséquent, la bobine de la vanne de commande directionnelle 5 recevant le fluide hydraulique pilote en provenance de la troisième pompe 4 c se déplace vers la droite ou vers la gauche afin d'aboutir à mettre en action les organes de manoeuvre, tels que le godet, le plongeur, la flèche et autres organes du même genre, dans

une direction désirée.

Comme le montre la FIG 1, le circuit hydraulique est en outre muni d'une pluralité de capteurs 12 à 17 destinés à détecter le déplacement des actionneurs 6 à 11 conformément à la mise en oeuvre des actionneurs Les capteurs 12 à 17 sont placés près des actionneurs Ainsi, les capteurs 12 à 17 sont au même nombre que les actionneurs De plus, les capteurs 12 à 17 sont reliés électriquement à l'unité de commande 1 afin d'émettre un signal de détection correspondant au déplacement de

l'actionneur assujetti à l'unité de commande 1.

D'autre part, deux amplificateurs (non représentés) sont reliés électriquement chacun entre le bloc de vanne proportionnelle pilote 18 a, 18 b et l'unité de commande 1, tandis qu'un autre amplificateur (non représenté) est relié électriquement entre la vanne de commande d' angle d'oscillation 19 et l'unité de commande 1 L'unité de commande 1 est reliée électriquement aux capteurs de

déplacement positionnel 12 à 17.

Les capteurs de déplacement 12 à 17 peuvent comporter plusieurs types de capteurs connus Par exemple, le capteur 12 du moteur de rotation 6 peut comporter un codeur absolu capable de détecter la position absolue de la tourelle par rapport au châssis porteur de la pelleteuse, tandis que les capteurs 14 et 15 montés sur les moteurs de déplacement 8 et 9 peuvent comporter chacun un codeur incrémentiel De même, les capteurs 13,16 et 17 montés sur les actionneurs(vérins) tels que le vérin de plongeur 7, le vérin de godet 10 et le vérin de flèche 11, peuvent comporter chacun un capteur qui comporte un potentiomètre à résistance variable et des plots magnétiques disposés sur les tiges de piston des vérins 7,10 et 11 afin que le potentiomètre compte le nombre de plots magnétiques qui se déplacent lors du mouvement des vérins et émette ensuite un signal électrique résultant du comptage. Par conséquent, des signaux électriques émis conformément aux valeurs de manipulation des leviers/ pédales de commande 2 arrivent à l'unité de commande 1 afin d'y être calculés et amplifiés dans les amplificateurs placés chacun entre l'unité de commande 1 et les blocs de vannes pilotes 18 a et 18 b, puis arrivent aux blocs de vannes 18 a et 18 b afin de commander le flux hydraulique du fluide hydraulique pilote débité à partir de la troisième pompe hydraulique 4 c vers les bobines des vannes de commande directionnelles respectives 5 a à 5 f De plus, les capteurs 12 à 17 émettent chacun un signal correspondant au déplacement de chaque actionneur ainsi détecté vers l'unité de commande 1 afin que l'unité de commande 1 calcule les valeurs de données des signaux de déplacement des actionneurs 6 à 11, émis à partir des capteurs 12 à 17, sur la base de la charge appliquée aux actionneurs et du flux hydraulique nécessaire aux actionneurs pour moduler la commande des premières et deuxième pompes principales 4 a et 4 b, autorisant ainsi les premières et deuxième pompes principales 4 a et 4 b à répartir également une charge en cas de surcharge sur un actionneur. Si on se reporte ensuite à la FIG 2 qui représente un schéma fonctionnel de principe montrant la configuration d'un système de commande destiné à programmer automatiquement une manoeuvre désirée et à effectuer de façon répétée la manoeuvre programmée selon les instructions conformément à cette invention, le système comporte un commutateur rotatif sélecteur de35 fonction 20 destiné à sélectionner une fonction du système de commande, ladite fonction comportant deux types, à savoir, une fonction d'enseignement pour programmer la manoeuvre désirée et une fonction d'exécution pour effectuer la manoeuvre programmée, un commutateur de mise en marche 21 pour produire les signaux de mise en marche et d'arrêt devant être envoyés à l'unité de commande 1, un5 commutateur sélecteur de mode opérationnel 22 pour sélectionner un mode opérationnel M et commander un flux

hydraulique maximum de fluide hydraulique devant être débité par les pompes principales 4 a et 4 b conformément au mode opérationnel M sélectionné, un écran de contrôle 2310 destiné à l'affichage des positions détectées des actionneurs 6 à 11 et un clavier d'entrée 24.

Classiquement, le mode opérationnel M d'une pelleteuse comporte une pluralité de modes opérationnels.

Par exemple, le mode opérationnel M de cette invention15 comporte cinq type de modes, à savoir, mode H, mode Sn, mode Sm, mode Si et mode L. La FIG 3 représente un schéma fonctionnel montrant la configuration interne de l'unité de commande électronique de la FIG 2 Comme le montre le schéma, l'unité de commande 1 comporte une ROM 35, une RAM 36, un convertisseur analogique/numérique 32 (auquel il sera fait référence ci- après simplement par "le convertisseur A/N") prévu pour convertir un signal analogique provenant des leviers/pédales de commande 2 en signal numérique25 sous le contrôle de l'unité centrale (CPU) 31, un convertisseur et compteur de signaux A/N 34, prévu pour convertir les signaux analogiques provenant des capteurs de position 12 à 17 en signaux numériques, respectivement, sous le contrôle de l'unité centrale (CPU)30 31, deux convertisseurs N/A 37 et 38 prévus pour convertir les signaux numériques provenant de l'unité centrale (CPU) 31 en signaux analogiques sous le contrôle de l'unité centrale 31, et deux éléments amplificateurs 39 et 40 prévus pour amplifier les signaux analogiques provenant35 des convertisseurs A/N 37 et 38 En outre, l'unité de commande 1 est pourvue en entrée de deux interfaces d'entrée prévues chacune pour interfacer l'unité centrale

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31, les commutateurs 20,21 et 22 et le clavier d'entrée 24, alors qu'elle est pourvue en sortie d'une interface de sortie 42 pour interfacer l'unité centrale 31 et l'écran de contrôle 23, ladite interface de sortie 42 étant reliée à un gestionnaire d'écran 43 pour commander l'écran de

contrôle 23.

Lors du fonctionnement, quand on sélectionne la fonction d'apprentissage "T" en tournant le commutateur rotatif sélecteur de fonction 20 sur la position "T" afin de saisir une manoeuvre désirée, c'est-à-dire afin de donner l'instruction de programmer une manoeuvre désirée, l'unité de commande 1 du système de commande de la FIG 2 programme la manoeuvre désirée selon le processus décrit dans l'organigramme de la FIG 4 Comme le montre l'organigramme, l'unité de commande 1 reçoit en phase 51 un mode opérationnel M sélectionné par le conducteur en manipulant le commutateur sélecteur de mode opérationnel 22 afin de commander les pompes principales 4 a et 4 b pour débiter un flux hydraulique maximum du fluide hydraulique correspondant au mode opérationnel M sélectionné, puis elle fixe une vitesse opérationnelle d'apprentissage de la

pelleteuse correspondant à la manoeuvre sélectionnée.

Après quoi, en phase 52, il est déterminé si le commutateur de mise en marche 21 a été positionné sur "marche" Si le commutateur 21 n'a pas été positionné sur "marche", l'unité de commande 1 exécute la phase 52 de façon répétée jusqu'à ce que le commutateur 21 soit en position "marche" Cependant, si le commutateur 21 a été positionné sur "marche", l'unité de commande 1 passe à la phase d'interrogation suivante 53 dans laquelle il est déterminé si la capacité de mémoire MCRAM de la RAM 36 de l'unité de commande 1 est pleine Si la capacité de mémoire est pleine, l'unité de commande 1 émet un signal d'alarme vers un dispositif d'alarme (non figuré) afin d'alerter le conducteur du fait que la capacité de la mémoire est pleine, et ré-initialise les données, puis

arrête le processus.

Cependant, si la capacité de mémoire de la RAM 36 n'est pas pleine, l'unité de commande 1 passe à la phase d'interrogation suivante 54 dans laquelle il est déterminé si la période présente est un cycle d'échantillonnage dans5 lequel les informations pour les déplacements des actionneurs 6 à 11 sont échantillonnées par l'unité de commande 1, lesdites informations étant envoyées par les capteurs 12 à 17 des actionneurs 6 à 11 vers celles-ci Si la période présente est le cycle d'échantillonnage, en10 phase 55 l'unité de commande 1 reçoit des signaux électriques des valeurs de position Si des actionneurs 6 à 11 émis par lescapteurs 12 à 17 au moyen du convertisseur et compteur de signaux A/D 34 de ceux-ci, puis stocke les données numériques dans la RAM 36 Mais,15 si la période n'est pas le cycle d'échantillonnage, la phase 54 se répète jusqu'à ce que la période soit le cycle d'échantillonnage. Après quoi, l'unité de commande 1 détermine, en phase 56 si le commutateur de mise en marche 21 a été positionné sur "arrêt" Si le commutateur de mise en marche 21 a été continuellement positionné sur "marche", c'est-à-dire si l'enseignement opérationnel par l'unité de commande 1 doit se poursuivre, l'unité de commande 1 retourne à la phase 53 afin de répéter en continu le25 processus pour recevoir les valeurs de position Si des actionneurs 6 à 11 et stocker les données de position des valeurs Si dans la RAM 36 Inversement, si le commutateur

de mise en marche 21 est en position "arrêt", c'est-à-

dire si le processus doit cesser, en phase 57 l'unité de

commande 1 attribue un nom à la manoeuvre traitée, c'est-

à-dire la manoeuvre que l'on désire programmer, afin que l'on puisse ultérieurement effectuer la manoeuvre programmée facilement grâce à la facilité de sélection de celle-ci qu'apporte le nom spécifié D'autre part, si la manoeuvre qui a été programmée à travers le processus d'enseignement de la FIG 4 a besoin d'être effectué automatiquement de façon répétée, le conducteur tourne le commutateur sélecteur de fonction 20 sur la position "P" (exécution) pour la fonction d'exécution, puis ré- initialise les valeurs positionnelles Si des actionneurs 6 à 11 afin de positionner les actionneurs 6 à 11 aux positions originales respectives. Après quoi, l'unité 1 accomplit un processus visant à l'exécution répétée et automatique de la manoeuvre

désirée, comme indiqué sur l'organigramme de la FIG 5.

Comme indiqué sur l'organigramme, l'unité 1 reçoit d'abord en phase 61 les valeurs de position présentes respectives Si des actionneurs 6 à 11 provenant des capteurs 12 à 17 Ici, on peut utiliser des types de capteurs traditionnels tels que les capteurs 12 à 17

décrits plus haut.

C'est-à-dire que, pour réaliser les capteurs 13,16 et 17 destinés à détecter les déplacements des actionneurs (vérins), tels que le vérin du plongeur 7, le vérin du godet 10 et le vérin de la flèche 11, les tiges de piston des vérins 7,10 et 11 sont en général pourvues d'une pluralité de plots magnétiques disposés dans le sens de la

longueur sur celles-ci avec un certain espace entre eux.

Ainsi, chacun des capteurs 13,16 et 17 avec potentiomètre compte électriquement le nombre de plots magnétiques de la tige du piston tandis que l'actionneur 6, 10,11 se déplace en sens inverse sous le contrôle de l'unité 1, puis envoie un signal électrique représentatif du nombre de plots magnétiques ainsi comptés à l'unité 1, ledit nombre de plots magnétiques permettant de représenter le déplacement des actionneurs (vérin) 7,10 et 11 Au moment o elle reçoit les signaux électriques provenant des capteurs 13,16 et 17, l'unité 1 filtre les signaux et compte l'intensité des signaux au moyen du convertisseur et compteur-de signaux A/D 34 de ceux-ci, obtenant finalement ainsi les informations sur le déplacement de chaque

actionneur 7,10,11.

D'autre part, le codeur absolu tel que le capteur 12 du moteur de rotation 6 est capable de détecter un angle de rotation de la tourelle de la pelleteuse par rapport au châssis porteur de la pelleteuse, puis envoie un signal électrique correspondant à l'angle de rotation détecté à l'unité 1 Les codeurs incrémentiels tels que les capteurs 14 et 15 des moteurs de translation 8 et 9 sont capables chacun de détecter une position de rotation et une vitesse

de déplacement du moteur 8, 9 puis émettent un signal électrique correspondant à la position détectée et à la vitesse de déplacement du moteur 8, 9 vers l'unité 1.

Si l'on se reporte à nouveau à l'organigramme de la FIG 5, en phase 62 l'unité de contrôle 1 reçoit ensuite les premières données d'enseignement stockées dans la RAM 36, et en phase 63 envoie un signal d'affichage à l'écran de contrôle 23 pour obtenir l'affichage sur celui- ci d'une position de godet présente SBKI et d'une position de godet initiale SBKO Après quoi, il est déterminé en phase 64 si la position présente SBKI satisfait la position initiale SBKO, c'est-à-dire si la position présente du vérin 10 du godet se trouve dans un domaine de position efficace de celui-ci Si la position SBKI ne satisfait pas la position initiale SBKO, l'unité de commande exécute une phase 87 dans laquelle elle envoie un signal d'alarme à un dispositif d'alarme (non représenté) afin d'alerter le conducteur sur le fait que la position présente du vérin 10 du godet n'est pas dans un domaine de position efficace Après quoi, le processus retourne à la phase 61 afin d'amener les positions des actionneurs 6 à 11 dans le

rayon d'action efficace.

Cependant, en phase 64, s'il est déterminé que la position du vérin 10 du godet entre dans le domaine efficace, l'unité 1 détermine en phase suivante d'interrogation 65 si le commutateur de mise en marche 21 a été positionné sur "marche" Si le commutateur 21 a été positionné sur "marche", en phase 66 les premières données d'enseignement sont fixées comme données de position Sio des actionneurs 6 à 11, puis l'unité de commande reçoit un mode opérationnel sélectionné M de la pelleteuse en phase 67 et calcule une vitesse d'action Vi de chaque actionneur correspondant au mode opérationnel M en utilisant les données de position Après quoi, l'unité 1, en phase 69 envoie des signaux de commande électriques correspondant à5 la vitesse d'action Vi des actionneurs aux vannes proportionnelles 18 et 19 au moyen des convertisseurs de N/A 37 et 38 et des organes amplificateurs de signaux 39 et 40 Ainsi, les vannes proportionnelles de commande d'angle d'oscillation 19 commandent les angles10 d'oscillation des plateaux oscillants 4 'a et 4 'b des pompes 4 a et 4 b afin de commander le flux hydraulique du fluide hydraulique débité à partir des pompes 4 a et 4 b A ce moment-là, la vanne 19 reçoit le fluide pilote débité à partir de la troisième pompe 4 c, comme indiqué plus haut,15 si bien que la vanne 19 est capable de commander les angles d'oscillation des plateaux oscillants 4 'a et 4 'b des pompes principales 4 a et 4 b grâce au fluide pilote provenant de la troisième pompe 4 c à réception des signaux de commande provenant de l'unité de 1.20 D'autre part, à réception des signaux de commande provenant de l'unité 1, les vannes proportionnelles 18 a et 18 b commandent le fluide pilote arrivant de la troisième pompe 4 c afin de commander les mouvements des bobines des vannes de commande directionnelles 5 a à 5 f Ainsi, le flux25 hydraulique et le sens d'écoulement du fluide hydraulique débité par les pompes 4 a et 4 b vers les vannes

directionnelles 5 a à 5 f sont commandés efficacement grâce aux mouvements des bobines de celles-ci, permettant ainsi de commander à son gré le mouvement des actionneurs 6 à30 11.

L'unité 1 reçoit à nouveau en phase 70 des signaux électriques correspondant aux positions présentes respectives Si des actionneurs 6 à 11 en provenance des capteurs 12 à 17, puis détermine en phase d'interrogation 71 si la fonction d'exécution, c'est à dire la sélection de la position "Pl du commutateur sélecteur de fonction 20 s'est poursuivie Si la fonction d'exécution s'est poursuivie, l'unité de commande 1 détermine en phase 72 si les actionneurs respectifs 6 à 11 fonctionnent normalement, tandis que le processus s'arrête tout simplement si la fonction présente du système de commande 5 n'est pas la fonction d'exécution En déterminant si les actionneurs respectifs 6 à 11 fonctionnent normalement à la phase 72, l'unité 1 compare les positions présentes Si des actionneurs 6 à 11 aux positions objets Sio de celles-ci afin de déterminer si l'une satisfait l'autre,10 c'est-à- dire si l'une se situe dans le rayon d'action de l'autre Si les positions présentes Si des actionneurs 6 à 11 se situent dans le rayon d'action des positions objets Sio, l'unité 1 détermine en phase d'interrogation suivante 73 si les actionneurs 6 à 11 doivent être commandés manuellement au moyen de la manipulation des

leviers/pédales 2 par le conducteur.

Cependant, si les positions présentes Si des actionneurs 6 à 11 ne se situent pas dans le rayon d'action des positions objets Sio, l'unité 1 envoie en phase 86 un signal d'alarme au dispositif d'alarme afin d'alerter le conducteur sur le fait que les positions présentes Si des actionneurs 6 à 11 ne se situent pas dans le rayon d'action des positions objets Sio, puis met fin au processus de commande.25 S'il est déterminé que les actionneurs 6 à 11 doivent être commandés manuellement par -manipulation du conducteur, l'unité 1 exécute les phases 80 à 83 afin de commander les actionneurs 6 à 11 conformément aux signaux électriques correspondant aux valeurs de manipulation Qi émises à partir des leviers/pédales de commande 2 vers celle-ci. Au moment de faire exécuter la manoeuvre désirée par les actionneurs 6 à 11 au moyen de la manipulation des leviers/pédales de commande 2 par le conducteur, l'unité 1 envoie en phase 83 des signaux d'affichage correspondant aux positions présentes Si des actionneurs 6 à 11 et aux positions objets Sio de ceux-ci vers l'écran

de contrôle 23 afin de les afficher sur celui-ci.

Après quoi, l'unité de commande détermine en phase 83 si le vérin du godet est positionné dans le rayon d'action efficace A ce moment-là l'unité 1 compare la position présente du godet SBKI avec la position objet du godet SBKO afin de déterminer si l'une se situe dans le rayon d'action de l'autre Si la position présente SBKI n'est pas dans le rayon d'action de la position objet SBKO, les phases 83 et 84 sont répétées par l'unité 110 jusqu'à ce que la position présente SBKI soit dans le rayon d'action de la position objet SBKO Cependant, si la position présente SBKI est dans le rayon d'action de la position objet SBKO, en phase 85 l'unité 1 règle la position objet Sio, puis passe en phase 74 o il est15 déterminé si les valeurs des positions objets Sio des actionneurs 6 à 11 sont plus grandes que celles des positions présentes Si. D'autre part, en phase 73, s'il est déterminé que les actionneurs 6 à 11 ne doivent pas être commandés manuellement mais automatiquement, l'unité 1 passe simplement à la phase 74 Si les valeurs de positions objets Sio des actionneurs 6 à 11 sont supérieures à celles des positions présentes Si, le processus retourne à la phase 70 afin d'ajouter une valeur supplémentaire à chaque valeur de la position présente Si-jusqu'à ce que la valeur de la position présente Si soit égale ou supérieure à celle de la position objet Cependant, s'il est déterminé que les valeurs des positions objets Sio des actionneurs 6 à 11 sont supérieures à celles des positions30 présentes Si, l'unité 1 passe en phase 75 dans laquelle il est déterminé si la donnée est la dernière donnée Si la donnée n'est pas la dernière donnée, l'unité 1 reçoit en phase 76 la donnée suivante (donnée+ 1), puis en phase 77

fixe la donnée suivante comme valeur de position objet.

Après quoi, le processus passe à la phase 67 afin d'effectuer une boucle interne pour commander les actionneurs 6 à 11 Cependant, si la donnée est la dernière donnée, l'unité l reçoit en phase 78 la première donnée de l'opération d'apprentissage, puis en phase 79 fixe la première donnée comme valeur de position objet, puis retourne à la phase 67 afin d'effectuer la boucle interne. Par conséquent, selon le système de commande de cette invention, il est possible de programmer une manoeuvre désirée dans l'unité 1 et de la répéter automatiquement conformément aux instructions sans que le

conducteur manipule les leviers/pédales de commande 2.

De plus, la présente invention peut apporter un système de commande destiné à sélectionner une configuration de manipulation des leviers de commande 2 qui soit familière au conducteur, indépendamment du type de pelleteuse et à commander automatiquement les actionneurs sous la configuration de manipulation sélectionnée Le système de commande de cette invention propose quatre types de configurations de manipulation représentés sur les FIG 6 A à 6 D, lesdites configurations étant identiques aux configurations connues Ainsi, selon cette invention, une configuration de manipulation de pelleteuse familière au conducteur peut être sélectionnée à son gré, facilitant par là-même la manipulation des leviers 2 sans risque de confusion, quelles que soient les

différences de configurations des pelleteuses.

Le système de commande destiné à sélectionner une configuration de manipulation et à commander les actionneurs sous la configuration choisie sera décrit en détail conjointement aux schémas.30 La FIG 7 représente un schéma fonctionnel de principe montrant la configuration du système de commande,

et la FIG 8 représente un schéma fonctionnel montrant la configuration interne de l'unité de commande électronique 1 et des leviers de commande 2.

Comme le montre la FIG 7, le système de commande comporte l'unité de commande électronique 1, un tableau d'entrée de configuration 44 pour fixer une configuration de manipulation désirée des leviers de commande 2, un dispositif d'alarme 46 et un écran d'affichage 45 Comme le montre la FIG 8, l'unité de commande 1 comporte l'unité centrale (CPU) 31 destinée à commander le système5 conformément à une configuration de manipulation des leviers 2 sélectionnée par le tableau d'entrée de configuration 44, une pluralité de convertisseurs A/N 32 a à 32 d destinés à convertir les signaux analogiques des valeurs de manipulation ei des leviers de commande 2 en signaux numériques, un décodeur 47 destiné à commander la conversion de signaux par les convertisseurs A/N 32 a à 32 d conformément à un signal de commande provenant de l'unité 1, la mémoire morte (ROM) 35 destinée à stocker les programmes de gestion et la mémoire vive (RAM) 36 destinée à stocker les données en entrée qui lui sont envoyées par les convertisseurs A/N 32 Ici, l'unité centrale (CPU) 31 peut changer l'ordre des conversions de signaux, effectués respectivement par chaque convertisseur A/N 32 a à 32 d, conformément à la configuration de manipulation choisie20 des leviers de commande 2 en changeant l'ordre de déclenchement des convertisseurs 32 a à 32 d, ou peut changer l'ordre de lecture des données stockées dans la RAM 36 Lors du fonctionnement, à réception des signaux électriques correspondant aux valeurs de manipulation 8 i des leviers de commande 2, l'unité 1 commande les vannes de commande proportionnelles 18 et 19 conformément à la configuration de manipulation sélectionnée par le tableau de sélection de configuration 44, commandant ainsi les vannes de commande directionnelles 5 a à 5 f et les organes30 de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b L'unité 1 envoie un signal d'affichage à un écran d'affichage de configuration 45 afin d'afficher la configuration de manipulation sélectionnée, ledit écran d'affichage 45 étant connecté électriquement à l'unité de contrôle 1

comme l'indique la FIG 7.

Dans la FIG 8, les convertisseurs de signaux A/N 32 a à 32 d correspondent aux configurations de manipulation respectives de type "a" à type 'd' d'une table de configurations de manipulation 49, lesdits type 'a" à "d" des configurations de manipulation de la table 49 correspondant aux types des configurations de manipulation5 apparaissant dans les FIG 6 A à 6 D, respectivement Sur le schéma, le numéro de référence 48 indique une interface d'entrée destinée à interfacer le tableau d'entrée de configuration 44 et l'unité centrale (CPU) 31. Lors du fonctionnement, à réception d'une configuration de manipulation ayant été sélectionnée par le tableau d'entrée de configuration 44 et reçue au moyen de l'interface d'entrée 48, l'unité centrale 31 commande les convertisseurs de signaux 32 a à 32 d au moyen du décodeur 47 afin de recevoir les valeurs de manipulation15 Oi des leviers de commande 2, puis stocke les valeurs de données 8 i dans la RAM 36 Après quoi, l'unité centrale 31 lit dans l'ordre les valeurs de données 8 i stockées dans la RAM 36 afin d'exécuter un programme stocké dans la ROM 35 sur la base des valeurs de données Bi, commandant ainsi les actionneurs 6 à 11 sous la configuration sélectionnée. A ce moment-là, l'unité centrale 31 peut convertir les valeurs de décodage du décodeur 47 conformément à la configuration de manipulation afin de changer l'ordre d'activation des convertisseurs de signaux A/D 32 a à 32 d,25 stocker les valeurs de données 6 i dans la RAM 36 dans l'ordre et lire les valeurs de données ei de la RAM 36 dans l'ordre afin de mettre en oeuvre les actionneurs 6 à 11 selon les valeurs ei, ou bien elle peut activer dans l'ordre les convertisseurs 32 a à 32 d sans changer l'ordre, stocker les valeurs de données Oi dans la RAM 36, puis changer l'ordre de lecture des valeurs de données Oi de la RAM 36 selon la configuration choisie Les deux types de changement d'ordre conformément à la configuration

sélectionnée ont le même effet l'un que l'autre.

Ainsi, si le conducteur sélectionne une configuration de manipulation des leviers de commande 2 qui lui est familière, puis manipule les leviers de commande 2 selon la configuration choisie, l'unité centrale 31 change 1 'ordre de réception des valeurs de manipulation 8 i des leviers 2 selon la configuration sélectionnée afin qu'une valeur de données Oi pour un actionneur puisse être stockée dans une certaine portion Fl, F 2, F 3 ou autre de la RAM 36 Après quoi, l'unité centrale 31 lit dans l'ordre les données stockées dans chaque portion de la RAM 36, commandant par là-même automatiquement les actionneurs 6 à Il conformément à un ordre de lecture prédéterminé Ainsi, le système permet au conducteur de manipuler les leviers de commande 2 selon une configuration de manipulation qui lui est familière,

quel que soit le type de pelleteuse.

Si l'on passe à la FIG 9 A qui représente un organigramme montrant un processus destiné à sélectionner automatiquement un type de configuration de manipulation des leviers de commande 2 qui soit familier au conducteur et à commander les actionneurs 6 à 11 selon la configuration sélectionnée, l'unité 1 exécute les phases 90 et 91 afin de déterminer si le moteur M a été mis en marche au moyen d'un bouton de mise en marche (non figuré), puis en phase 92 reçoit un signal électrique d'une valeur-clé de sélection de référence e'p provenant du tableau d'entrée de configuration 44 au moyen de l'interface d'entrée 48, étant ainsi informé de la configuration sélectionnée Après quoi, en phase 93, à réception d'un signal d'affichage provenant de l'unité de contrôle 1, l'écran de contrôle 45 affiche la

configuration de manipulation sélectionnée.

L'unité de commande 1 détermine ensuite en phase 94 si un commutateur (non figuré) du tableau 44 a été mis sur position "marche" Si le commutateur du tableau 44 a été mis sur position "marche", l'unité 1 exécute la phase 95 afin de recevoir un signal électrique de valeur-clé de sélection présente e'p du tableau 44, puis détermine en phase d'interrogation 96 si la valeur-clé de sélection présente e'p est égale à la valeur-clé de référence ep Si la valeur-clé de sélection e'p n'est pas égale à la valeur-clé de référence Op l'unité de contrôle 1 détermine en phase d'interrogation suivante 97 si les leviers de commande sont positionnés à des positions respectives neutres A ce moment-là, s'il est déterminé que les leviers de commande 2 ne sont pas en positions neutres, en phase 98, l'unité 1 envoie un signal d'alarme au dispositif d'alarme 46 afin d'alerter le conducteur sur l'état présent des leviers de commande 2, puis retourne à

la phase 97.

D'autre part, si le commutateur du tableau 44 est en position "arrêt", ou si la valeur-clé de sélection 8 'p est égale à la valeur-clé de référence Op ou si les leviers de commande 2 sont à des positions neutres, l'unité 1 passe simplement en phase 99 dans laquelle elle envoie un signal d'affichage à l'écran de contrôle 45 afin d'afficher la configuration de manipulation sélectionnée

sur l'écran de contrôle 45.

Après quoi, en phase 100 l'unité 1 reçoit des signaux électriques de valeurs de manipulation ei des leviers de commande 2 selon un ordre de réception prédéterminé correspondant à la configuration de manipulation sélectionnée comme le montre l'organigramme représentant un sousprogramme, FIG 9 B Ainsi, l'unité 1 commande les actionneurs 6 à 11 selon la configuration de manipulation sélectionnée Sur l'organigramme de la FIG 9 B, les processus respectifs destinés à activer les convertisseurs de signaux A/N 32 a à 32 d selon les configurations respectives A à D correspondant aux30 configurations des FIG 6 A à 6 D sont semblables entre eux sauf en ce qui concerne l'ordre de déclenchement des convertisseurs 32 a à 32 d, ainsi qu'on le décrira, à titre d'exemple, uniquement pour le processus concernant la configuration D. Si le conducteur choisit la configuration D, à travers les phases 94 à 97 de l'organigramme de la FIG 9 A, il sera déterminé que la configuration D a été choisie,

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l'unité centrale 31 de l'unité 1 contrôle les valeurs de décodage du décodeur 47 à travers les phases 106 à 109, et active dans l'ordre les convertisseurs de signaux A/N 32 a à 32 d selon un ordre prédéterminé de 32 c > 32 d > 32 a > 32 b En d'autres termes, l'unité centrale 31 active le troisième convertisseur 32 c en phase 106, le quatrième convertisseur 32 d en phase 107, le premier convertisseur 32 a en phase 108, et le deuxième convertisseur 32 b en phase 109 Donc, les signaux analogiques de valeurs de manipulation ei sont convertis dans l'ordre en signaux numériques C'est-à-dire que le signal correspondant au vérin du godet 10 est converti en premier, le signal correspondant au vérin de la flèche 11 est converti en deuxième, le signal correspondant au moteur de rotation 615 est converti en troisième, et le signal correspondant au

plongeur est converti en dernier.

Après quoi, l'unité de commande stocke dans l'ordre les valeurs de données des valeurs de manipulation ei dans les positions respectives de la RAM 36, les positions une à quatre Fl à F 4, puis lit dans l'ordre les valeurs de données de la RAM 36 selon un ordre prédéterminé de Fl > F 2 > F 3 > F 4 afin de mettre en oeuvre les actionneurs 6 à 11 conformément à la configuration D. D'autre part, le processus destiné à mettre en oeuvre les actionneurs 6 à 11 conformément à une configuration de manipulation des leviers de commande 2 choisie peut être changé en un autre type, comme décrit plus haut A savoir, l'unité centrale 31 peut ne pas changer l'ordre d'activation des convertisseurs de signaux A/D 32 a à 32 d en réponse aux configurations de manipulation choisies mais activer dans l'ordre les

convertisseurs 32 a à 32 d selon un ordre séquentiel, c'est-

à-dire, à partir du premier convertisseur 32 a jusqu'au quatrième convertisseur 32 d, afin de recevoir dans l'ordre les valeurs de manipulation Oi pour le moteur de rotation 6, le vérin 7 du plongeur, le vérin du godet 10 et le vérin de la flèche 11, puis stocker dans l'ordre les valeurs de données des valeurs de manipulation ei dans les portions respectives Fl à F 4 de la RAM 36 Après quoi, l'unité centrale 31 lit les valeurs de données de la RAM 36 selon un ordre de lecture prédéterminé correspondant à la configuration de manipulation sélectionné, par exemple, selon l'ordre de lecture de F 3 > F 4 > Fl > F 2 si l'on a sélectionné la configuration D, comme le montre la FIG 9 C Comme indiqué plus haut, le processus de la FIG 9 C produit le même effet en matière d'exécution que le10 processus de la figure 9 B. En outre, la présente invention propose un système de commande par transmission de l'unité de commande 1 au moyen d'un ordinateur externe pour commander les actionneurs 6 à 11 comme suit.15 Comme le montre la FIG 10 qui est un schéma fonctionnel de principe représentant la configuration du système de commande par transmission conformément à cette invention, celui-ci comporte une unité de commande électrique 1 relié à l'ordinateur externe L'unité 1 comporte une unité centrale 31, une interface de transmission 114 destinée à interfacer l'ordinateur externe avec l'unité centrale 31, une mémoire tampon réceptrice 115 destinée à recevoir en entrée les données de transmission allant de l'ordinateur vers l'unité25 centrale 31, une mémoire tampon émettrice 116 destinée à envoyer en sortie les données de transmission allant de l'unité centrale 31 vers l'ordinateur, les convertisseurs de signaux A/N 32 destinés à convertir les signaux analogiques des valeurs de manipulation ei de leviers/30 pédales de commande 2 en signaux numériques Ici, l'unité centrale 31 commande les actionneurs 6 à 11 conformément aux données de transmission qui lui parviennent de l'ordinateur externe. Sur la FIG 10, les numéros de référence 119 a et 119 b figurent deux commutateurs destinés à commuter le circuit électrique du système de la FIG 10 sous le contrôle de l'unité centrale 31, le numéro 117 figure une touche LCD (touche d'affichage à cristaux liquides) et le numéro 118

figure un circuit 'OU".

Ci-après, pour la description de la commande des

actionneurs 6 à 11 au moyen de l'unité de commande 1, et du calcul des valeurs respectives, par exemple, des valeurs de manipulation 8 i des leviers/pédales de commande 2, des valeurs Si des actionneurs 6 à 11, etc,

on pourra se référer à la description qui précède Ainsi,

la description suivante ne décrira que le processus de

traitement de transmission de données entre l'ordinateur

externe et l'unité 1 conjointement aux FIG ll et 12.

Comme le montre la FIG 11 (ll A et ll B) qui représente un organigramme montrant le processus de la transmission de données, l'unité 1 détermine d'abord en phase 120 s'il y a un signal STX (signal de début de texte) dans les signaux d'entrée qui lui parviennent de l'ordinateur externe au moyen de la mémoire tampon réceptrice 115 Ici, les données en entrée destinées à lancer la transmission en provenance de l'ordinateur externe vers l'unité de commande 1 ont une structure représentée à la FIG 12 A A la FIG 12 A, les lettres SYNC correspondent à un signal de synchronisation, STX correspond au début du signal textuel représentant le début de la transmission de données, ID correspond à un signal d'identification, ETX correspond à un signal de fin de texte représentant la fin de la transmission de données et FCS correspond à un signal de séquence de vérification de trame destiné à différencier les signaux d'entrée de données de l'unité 1 comme unité d'information et à

vérifier lesdits signaux d'entrée.

De plus, l'unité de commande 1 est connectée à l'ordinateur externe au moyen d'une connexion de type RS-422, les lignes émettrices et réceptrices des données de transmission fonctionnent suivant le protocole BSC (transmission binaire synchrone), et les données sont transmises à une vitesse de transmission de 400 KBPS

(kilobits par seconde).

D'autre part, l'émission et la réception de données se font par système duplex intégral afin d'utiliser efficacement la vitesse de transmission, de façon à utiliser, par exemple, un protocole Go-back-4 ARC (demande de répétition non sélective). Si l'on se reporte à nouveau à la FIG 12 A, lesignal ID peut représenter plusieurs types de signaux différents l'un de l'autre, comme suit: signal ID OOH: signal proportionnel, signal ID O 1 H: signal de manipulation de commutateur, signal ID 1 OH: signal de demande de réaction (signal proportionnel), et signal ID 11 H: signal de demande de réaction

(signal de mode opérationnel).

Ici, les données (DATA) ont deux types de structure comme le montrent respectivement la FIG 12 B dans le cas du signal ID OOH et la FIG 12 C dans le cas du signal ID O 1 H. Sur la FIG 12 B, "Déplacement G" signifie déplacement à gauche de la pelleteuse au moyen du train de chenilles gauche, tandis que "Déplacement D" signifie déplacement à droite de la pelleteuse au moyen du train de chenilles droit Sur la FIG 12 C, les données correspondant à la valeur de commutation de 11 H signifient "Mise en marche", tandis que les données OOH signifient "Arrêt" De plus, si des valeurs proportionnelles ne sort pas nécessaires, toutes les valeurs proportionnelles nécessaires sont

fixées à " 1 ".

Si l'on se reporte à nouveau à La FIG 11, à travers les phases 120 et 121 s'il est déterminé que le signal STX n'est pas reçu dans une période prédéterminée alors que le signal SYNC a été reçu, l'unité 1 émet en phase 122 un signal d'erreur afin d'afficher l'état d'erreur du contrôle de transmission de l'ordinateur, puis met fin au processus Cependant, si à la phase 120 il est déterminé que le signal STX a été reçu, en phase 123 l'unité 1 reçoit les données provenant de l'ordinateur externe par la voie de la mémoire tampon réceptrice 115, puis détermine en phase 124 si le signal ETX a été reçu Si l'unité 1 n'a reçu aucun signal ETX, elle retourne à la phase 123 afin de recevoir à nouveau les données provenant5 de l'ordinateur jusqu'à ce que le signal ETX soit reçu. Mais, si l'unité 1 a reçu le signal ETX, elle détermine en

phases 125 et 126 s'il y a eu erreur dans la transmission de données S'il n'y a aucune erreur dans la transmission de données, l'unité 1 envoie en phase 127 un signal ACK10 (signal d'accusé de réception positif) vers l'ordinateur externe par la voie de la mémoire tampon émettrice 116.

Cependant, s'il y a erreur dans la transmission de données, l'unité 1 envoie en phase 128 un signal NAK (signal d'accusé de réception négatif) vers l'ordinateur externe par la voie de la mémoire tampon émettrice 116,

puis retourne à la phase 120.

Après avoir exécuté la phase 127, l'unité 1 exécute la phase suivante 129 dans laquelle il est déterminé si un signal de demande de réaction doit être transmis de l'unité de contrôle 1 vers l'ordinateur Alors, le signal de demande de réaction est envoyé de l'unité 1 vers l'ordinateur pour demander à recevoir les résultats de vérification des actionneurs 6 à 11 conformément aux données provenant de l'ordinateur externe Si le signal de demande de réaction doit être transmis, le conducteur sélectionne l'actionneur soumis à réaction, puis émet le signal de demande de réaction aussitôt Le signal de demande de réaction a la structure indiquée FIG 12 D Sur la FIG 12, les capteurs de position comportant le capteur de rotation 12, le capteur du plongeur 13, les capteurs de moteur de déplacement 14 et 15, le capteur du vérin du godet 16, le capteur de vérin de la flèche 17, et un capteur d'angle d'inclinaison du châssis (non figuré) destiné à détecter l'angle d'inclinaison du châssis de la pelleteuse par rapport au sol De plus, la structure du signal de demande de réaction comporte en général 24 bits, cependant il est souhaitable de sélectionner 8 bits pour la transmission si l'on tient compte de la vitesse de transmission Alors, si chaque capteur de position a été défini pour correspondre à une touche de l'ordinateur externe, les résultats de vérification d'un actionneur5 dont on demande la réaction seront obtenus par simple pression sur la touche correspondante de l'ordinateur Par

exemple, si un actionneur est défini à la touche * de l'ordinateur externe, les résultats de vérification cet actionneur correspondant aux données provenant de10 l'ordinateur externe peuvent être envoyés en réaction par simple pression sur la touche % de l'ordinateur.

Si l'on se reporte à nouveau à la FIG 11, en phase 129 s'il est déterminé que la réaction doit être demandée, en phase 130 l'unité 1 envoie vers l'ordinateur externe la valeur de données pour l'actionneur sélectionné par l'ordinateur pour vérification Les données de transmission ont plusieurs types de structures indiqués dans les FIG 12 E à 12 I. La FIG 12 E représente les données-réponses correspondant aux capteurs 12 à 17 et à un signal proportionnel et transmises périodiquement, tandis que la FIG 12 F représente les données- réponses correspondant aux commutateurs et à un mode opérationnel et transmises sur pression d'une touche de l'ordinateur externe D'autre25 part, la FIG 12 G représente les structures du signal de données ACK et du signal de données ID des FIG 12 E et 12 F. Sur la FIG 12 G, un signal de données ID " 0000 " représente un signal de données du capteur, tandis qu'un signal de données ID " 1111 " représente un signal de données du mode30 commutation De plus, un signal ACK " 0000 " indique que le signal ACK a été reçu, tandis qu'un signal ACK " 1111 " indique que le signal ACK n'a pas été reçu D'autre part, les FIG 12 H et 12 I représentent respectivement les structures des données 1 de la FIG 12 E et des données 2 de la FIG 12 F. Si l'on se reporte à nouveau à l'organigramme de la FIG 11, après avoir émis les données-réponses en phase

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, l'unité 1 détermine en phase 131 si le signal ACK a été reçu Si le signal ACK a été reçu, l'unité 1 retourne à la phase 120, tandis qu'elle détermine en phase 132 si le signal NAK a été reçu s'il est déterminé en phase 131 que le signal ACK n'a pas été reçu Si le signal NAK a été reçu, l'unité 1 effectue la phase 133 dans laquelle il est déterminé si la transmission des données-réponses doit être tentée à nouveau Alors, les périodes de tentative de relance de la transmission de données- reponses ont été fixées précédemment Si la transmission des données- réponses doit être tentée à nouveau, l'unité 1 retourne à la phase 130 Cependant, s'il est déterminé en phase 132 que le signal NAK n'a pas été reçu ou s'il est déterminé en phase 133 qu'une nouvelle tentative15 prédéterminée de transmission de données-réponses a déjà

été effectuée, l'unité 1 émet en phase 134 un signal d'erreur, et met fin au processus.

L'ordinateur externe peut être un type d'ordinateur traditionnel.

Comme indiqué plus haut, la présente invention propose un système de commande pour pelleteuse qui présente plusieurs avantages à savoir: Premièrement, une manoeuvre désirée peut être programmée au choix par l'unité de commande afin que l'on puisse en sélectionner l'exécution conformément à la demande, effectuant ainsi, simplement, automatiquement et de façon répétée la manoeuvre désirée sans que le conducteur manipule les leviers/pédales de commande. Ainsi, le système de la présente invention présente30 l'avantage de faciliter les manoeuvres de la pelleteuse permettant même à un conducteur non expérimenté de manoeuvrer la pelleteuse avec efficacité. Deuxièmement, le système de cette invention permet au conducteur de choisir la configuration de manipulation des leviers de commande, permettant ainsi au conducteur de sélectionner une configuration de manipulation qui lui

soit familière indépendamment du type de pelleteuse.

Ainsi, le système de cette invention présente l'avantage

de rendre commode la manipulation des leviers de commande sans qu'intervienne des confusions, et prévient efficacement les accidents du travail dus aux confusions 5 de manipulation.

Troisièmement, le système de cette invention permet le contrôle des actionneurs par transmission de données entre les actionneurs et un ordinateur externe qui est connecté à l'unité de commande Ainsi, le système présente10 l'avantage de permettre de vérifier facilement l'état opérationnel de chaque actionneur sans que le conducteur

manipule les leviers/pédales de commande.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Système de commande destiné à commander automatiquement les manoeuvres d'un engin de travaux publics comportant: une unité de commande électronique; des moyens de sélection de fonction destinés à choisir une fonction d'enseignement pour programmer une manoeuvre désirée et une fonction d'exécution pour exécuter pratiquement ladite manoeuvre programmée conformément aux instructions; des moyens destinés à émettre un signal de mise en marche et un signal d'arrêt; des moyens destinés à sélectionner un mode opérationnel pour limiter le flux hydraulique maximum de fluide hydraulique devant être débité à partir de pompes hydrauliques conformément audit mode opérationnel sélectionné; et, des moyens destinés à l'affichage des positions respectives des actionneurs de l'engin, ce par quoi une manoeuvre désirée est sélectivement programmée et simplement sélectionnée conformément aux instructions afin d'être automatiquement exécutée sans

manipulation du conducteur.

2 Système de commande conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens destinés à sélectionner une configuration de manipulation désirée des leviers de commande, lesdits moyens étant électriquement connectés à l'unité de commande électronique qui comprend: une unité centrale destinée à contrôler ledit système conformément à ladite configuration de manipulation sélectionnée, sélectionnée par lesdits moyens; des convertisseurs analogique/numérique destinés à convertir les signaux analogiques des valeurs de manipulation desdits leviers de commande en signaux numériques; un décodeur destiné à commander la conversion de signaux desdits convertisseurs analogique/numérique conformément à un signal de commande provenant de ladite unité centrale; une mémoire vive (RAM) destinée à stocker les valeurs de données provenant des convertisseurs analogique/numérique; et, une mémoire morte (ROM) destinée à stocker le programme de gestion de l'unité centrale, ce par quoi un ordre destiné à activer les convertisseurs de signaux analogiques/numériques est chargé conformément à la configuration de manipulation ayant été sélectionnée par les moyens destinés à établir la configuration de manipulation ou un ordre de lecture des valeurs de données stockées dans ladite RAM est changé conformément à la configuration de manipulation sélectionnée, pour actionner ainsi les leviers de commande selon une configuration de manipulation qui soit familière

au conducteur.

3 Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens d'entrée de données externes connectés à l'unité de commande pour transmettre des paramètres à ladite unité par transmission de données; une interface de transmission destinée à interfacer lesdits moyens externes d'entrée de données avec l'unité de commande; une mémoire tampon réceptrice destinée à recevoir les données en entrée provenant des moyens externes d'entrée de données par l'intermédiaire de ladite interface de transmission; et, une mémoire tampon émettrice destinée à transmettre des données en sortie à partir de l'unité de commande vers les moyens externes d'entrée de données, ce par quoi l'unité de commande actionne les actionneurs conformément à des données d'instruction lui parvenant des moyens externes d'entrée de données, calcule les valeurs de position desdits actionneurs sur la base de signaux électriques de déplacements lui parvenant des capteurs de position des actionneurs, calcule les déplacements des actionneurs sur la base desdits signaux électriques afin d'obtenir des résultats de calcul, puis transmet lesdits résultats de calcul des déplacements des actionneurs aux moyens externes d'entrée de données. 4 Procédé de commande destiné à commander automatiquement les manoeuvres d'un engin de travaux publics à l'aide du système de commande conforme à la

Revendication 2, ledit procédé étant caractérisé par les

étapes consistant à: déterminer si un commutateur de mise en marche a été positionné sur "Marche", puis afficher une configuration de manipulation sélectionnée sur un écran d'affichage à réception des valeurs clés de référence provenant des moyens destinés à sélectionner la configuration de manipulation des leviers de commande désirée; déterminer si un commutateur des moyens a été positionné sur "Marche", puis à réception des valeurs clés provenant desdits moyens, déterminer si lesdites valeurs clés sont égales auxdites valeurs clés de référence; ayant déterminé si les leviers de commande sont à des positions neutres, afficher la configuration de manipulation sélectionnée sur un écran d'affichage; et, actionner les actionneurs conformément à la configuration de manipulation sélectionnée, puis retourner à la phase dans laquelle ledit commutateur des moyens a été positionné sur "Marche", ce par quoi ledit engin de travaux publics est actionné selon une configuration de manipulation des

leviers de commande qui est familière au conducteur.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite phase destinée à actionner lesdits actionneurs conformément à la configuration de manipulation sélectionnée comporte des phases consistant à: déterminer quelle configuration de manipulation a été sélectionnée; et, activer dans l'ordre les convertisseurs analogique/numérique selon un ordre d'activation prédéterminé conformément à la configuration de

manipulation sélectionnée.

6 Procédé de commande destiné à commander automatiquement les manoeuvres d'un engin de travaux publics en utilisant le système de commande de la Revendication 3, ledit procédé consistant à: déterminer la présence d'un signal de début correspondant au début d'une transmission de données, puis recevoir les données provenant des moyens externes d'entrée de données; déterminer si une erreur se produit dans ladite transmission de données afin de transmettre un signal d'accusé de réception ou un signal de non-accusé de réception aux moyens externes d'entrée de données; déterminer la présence d'une demande de réaction pour un résultat de vérification d'un actionneur afin de transmettre un signal de demande de réaction aux moyens; et

déterminer si une tentative de relance prédéterminée pour la réaction a été effectuée.