FR2993225A1

FR2993225A1 - Machine de travail a systeme d'entrainement electrique

Info

Publication number: FR2993225A1
Application number: FR1356754A
Authority: FR
Inventors: Mark Hanke
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2014-01-17
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: DE102012106213A1; FR2993225B1

Abstract

Machine dont l'installation de frein (2) est sollicitée hydrauliquement par la pression de libération appliquée à une chambre de libération (7). Pour le frein de service, une soupape de frein (20) est actionnée par un élément de service (30), diminuant la pression pour actionner le frein à ressort accumulateur (5). La soupape de frein (20) est à commande électrique et son élément de service (30) est une installation de pédale d'accélérateur (25). L'installation de commande (50) est reliée à l'installation de pédale d'accélérateur (25) et à la soupape de frein (20).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une machine de travail mobile notamment chariot de manutention équipé d'un système d'entraînement électrique, notamment d'un système d'entraînement électrique alimenté par batterie comportant un entraînement électrique de roulage et une installation de frein réalisée sous la forme d'un frein à ressort accumulateur fonctionnant comme frein de service, l'installation de frein étant sollicitée hydrauliquement par la pression de libération de frein, appelée par la suite en abrégé et par convention « pression de libération » appliquée à une chambre de pression de libération de frein dans le sens de la position de libération et pour réaliser le frein de service, une soupape de frein est actionnée par un élément de service, soupape par laquelle la pression de libération de frein de la chambre de pression de libération de frein est diminuée pour actionner le frein à ressort accumulateur en position de freinage. Etat de la technique De telles installations de frein en forme de frein à ressort accumulateur qui sont sollicitées par la pression de libération régnant dans une chambre de pression de libération de frein contre la force de ressort développée par un paquet de ressorts en position de libération, sont également appelés freins accumulateurs à ressort, à sollicitation hydraulique négative. La sollicitation du frein à ressort accumulateur dans le sens du freinage se fait par la diminution de la pression de libération régnant de libération de frein et qui est commandé par une soupape de frein ; la force maximale de freinage et ainsi le couple maximum de freinage sont prédéfinis par la force de ressort du paquet de ressorts du frein à ressort accumulateur. Dans le cas de machines de travail mobiles équipées d'un système d'entraînement électrique notamment d'un système d'entraînement électrique alimenté par batterie, tel que par exemple des chariots de manutention en forme de chariots élévateurs on utilise de tels freins à ressort(s) accumulateur(s) (encore appelé frein accumulateur) à libération hydraulique comme frein de service et/ou comme frein de stationnement.

Les machines de travail équipées d'un système d'entraînement de préférence électrique sur batterie tels que par exemple des chariots élévateurs à contrepoids constituant des chariots de manutention, comportent pour l'actionnement de la fonction de frein de service réalisée par un frein à ressort accumulateur, une pédale de frein comme élément de manoeuvre pour actionner la soupape de frein et l'actionnement par la soupape de frein, diminue de manière dosée la pression de libération en fonction de l'actionnement de la pédale de frein pour que le frein accumulateur soit sollicité par l'installation de ressort en position de freinage et que la machine de travail puisse être freinée de façon dosée par la réduction de la pression de libération. Le frein accumulateur à ressort réalisant en général en plus la fonction de frein de stationnement commandée par l'actionnement d'un interrupteur ou d'un bouton poussoir constituant l'élément de manoeuvre ; lors de l'actionnement, la pression de libération est diminuée rapidement pour actionner le frein accumulateur en position de freinage. Une telle machine de travail avec un système d'entraînement électrique à batterie est un frein accumulateur qui peut être libéré et fonctionne comme frein de service et frein de stationnement est un frein connu selon le document DE 10 2010 010 824 Al. Les machines de travail équipées d'un système d'entraînement à batterie électrique permettent en outre un freinage de service réalisé par le freinage dynamique par l'entraînement de roulage électrique. Le moteur électrique de roulage fonctionne alors comme générateur qui renvoit de l'énergie électrique dans la batterie de traction de la machine. Le freinage dynamique d'une telle machine de travail est commandé par un système d'entraînement électrique à batterie à l'aide de l'installation de pédale d'accélérateur constituant un élément de manoeuvre. Le freinage dynamique dépend toutefois fortement de la vitesse de circulation de la machine. Lorsque la vitesse de circulation augmente, le freinage dynamique et ainsi le couple de freinage fourni par le freinage dynamique est diminué pour le mode de freinage en générateur du moteur de roulage. A vitesse de circulation élevée, le couple de freinage du frein en générateur est très faible.

Le fonctionnement de la machine de travail à entraînement électrique avec batterie se traduit par un comportement de manoeuvre pour lequel, si le freinage dynamique n'est pas suffisant pendant le freinage de service, l'opérateur doit changer avec le pied l'installation de pédale d'accélérateur comme élément de service du freinage dynamique de l'entraînement de roulage et passer sur la pédale de frein constituant l'élément de service du frein accumulateur hydraulique, pour obtenir le comportement de freinage souhaité avec la décélération souhaitée de la machine de travail à l'aide de la soupape de frein. Ainsi, le comportement de manoeuvre du freinage de service d'une machine de travail à entraînement électrique de roulage, alimenté par une batterie électrique diffère de manière significative du comportement de manoeuvre du freinage de service d'une machine de travail équipée d'un moteur thermique et d'un entraînement de roulage hydrostatique. Dans le cas de telles machines de travail à moteur thermique et entraînement de roulage hydrostatique, par exemple un chariot de manutention en forme de chariot élévateur à fourche et contrepoids, l'entraînement de roulage hydrostatique fonctionne comme frein de service commandé par l'installation de pédale d'accélérateur constituant l'élément de manoeuvre et sur toute la plage de la vitesse de roulage de la machine de travail, ce système génère un couple de freinage suffisant pour freiner la machine de travail. Une telle machine de travail à entraînement par un moteur thermique se freine ainsi pour le freinage de service, exclusivement par l'installation de pédale d'accélérateur. Un frein accumulateur à libération hydraulique et actionné par la pédale de frein constituant l'élément de manoeuvre, est utilisé seulement très rarement pour le freinage de service d'une machine de travail fonctionnant avec un moteur thermique et ce frein accumulateur sert pratiquement exclusivement de frein de stationnement utilisé à l'arrêt du véhicule pour bloquer la machine de travail au repos. Les opérateurs qui utilisent de telles machines de travail à entraînement par moteur thermique et des machines de travail à entraînement par batterie, en alternance, perçoivent ce comportement de service, différent, gênant pour le freinage de service. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une machine de travail à fonctionnement électrique simplifiant le comportement de manoeuvre pour le freinage de service et se rapprochant du comportement de manoeuvre d'une machine de travail à moteur thermique et entraînement de roulage hydrostatique. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet une machine de travail, mobile du type défini ci-dessus caractérisée en ce que la soupape de frein est une soupape de frein à commande électrique et l'élément de service de la soupape de frein est réalisé comme installation de pédale d'accélérateur de l'entraînement de roulage, une installation de commande électronique reliée à l'installation de pédale d'accélérateur et à la soupape de frein qui en fonction du signal d'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur génère un signal de frein pour le freinage de service et la soupape de frein est commandée dans le sens d'une réduction de la pression de libération pour réaliser le frein de service. Ainsi, selon l'invention, l'élément de manoeuvre du frein à ressort accumulateur à libération hydraulique pendant un freinage de service est réalisé par l'installation de pédale d'accélérateur commandant l'entraînement de roulage de sorte que l'effet de freinage de la machine de travail à fonctionnement électrique pendant le freinage de service se règle exclusivement par l'installation de pédale d'accélérateur. La soupape de frein à commande électrique en fonction de l'installation de pédale d'accélérateur permet ainsi de façon simple de doser la pression de libération dans la chambre de pression de libération sur l'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur et de générer de la sorte un couple de frein variable par le frein à ressort accumulateur permettant de décélérer la machine de travail de façon ciblée et dosée comme voulu selon l'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur.

La machine de travail selon l'invention dispose ainsi d'un comportement de manoeuvre pour le freinage de service selon lequel ce freinage de service et l'effet de freinage se commandent exclusivement par l'installation de pédale d'accélérateur de sorte qu'il n'est plus nécessaire de changer avec les pieds pour passer de l'installation de pédale d'accélérateur à la pédale de frein pendant le freinage de service. La machine de travail à fonctionnement électrique selon l'invention présente un comportement de manoeuvre, simplifié pour le freinage de service et se rapproche ainsi du comportement de manoeuvre d'une machine de travail entraînée par un moteur thermique équipé d'un entraînement de roulage hydrostatique. La réalisation de la soupape de frein comme soupape de frein à commande électrique offre d'autres avantages si selon un développement de l'invention, l'entraînement de roulage comporte au moins un moteur électrique de roulage dans lequel l'installation de commande électronique, pour réaliser le freinage de service en fonction du signal d'actionnement de commande de l'installation de pédale d'accélérateur, réalise un freinage dynamique en faisant fonctionner le moteur de roulage en mode de freinage dynamique, le moteur de roulage restituant de l'énergie électrique à la batterie de la ligne d'entraînement électrique ; cette batterie est par exemple la batterie de traction d'un système d'entraînement électrique à batterie ou d'un accumulateur d'énergie électrique d'un véhicule hybride à système d'entraînement électrique. L'installation de commande électronique peut par un actionnement correspondant de la pédale d'accélérateur et d'un signal de frein pour un freinage de service, fournir le couple de freinage nécessaire, selon la demande, à partir du couple de freinage variable fourni par le freinage dynamique réalisé par le moteur de roulage et par un couple de freinage variable fourni par l'installation de frein à ressort accumulateur, par la commande appropriée de la soupape de frein à commande électrique. La soupape de frein à commande électrique selon l'invention permet ainsi d'une manière simple, à l'installation de commande électronique qui commande également le freinage dynamique de l'entraînement de roulage, et dont le couple de freinage est variable et dépend fortement de la vitesse de circulation, de réaliser une fraction variable, supplémentaire, du couple de freinage requis, avec le frein à ressort accumulateur à libération hydraulique pour qu'à chaque vitesse de circulation on obtienne le couple de freinage requis et la décélération requise de la machine de travail, exclusivement par l'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur. De manière particulièrement avantageuse selon un développement de l'invention, la soupape de frein à commande électrique est une soupape proportionnelle notamment une soupape de régulation de pression proportionnelle. Une soupape proportionnelle à commande électronique en fonction de l'installation de pédale d'accélérateur permet avec des moyens constructifs réduits, de doser la pression de libération dans la chambre de pression de libération selon l'actionnement de l'élément de service pour générer un couple de frein variable permettant de freiner la machine de travail de façon ciblée et dosée selon l'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur pour le freinage de service. Selon un développement avantageux de l'invention, l'installation de commande électronique, à la commande de la soupape de frein dans le sens d'une réduction de la pression de libération, tient compte de l'état de charge de la batterie du système d'entraînement électrique, du couple de freinage dynamique et de la vitesse de circulation de la machine de travail. L'installation de commande électronique a l'information ou reçoit celle-ci concernant la vitesse instantanée de circulation et l'information relative au couple de freinage dynamique possible à cette vitesse de circulation ainsi que l'état de charge de la batterie de traction d'un système d'entraînement électrique par batterie ou de l'état de charge de l'accumulateur d'énergie électrique d'un véhicule hybride à entraînement électrique de sorte que l'installation de commande électronique peut activer la soupape de frein à commande électronique en fonction de telles grandeurs en plus du freinage dynamique pour générer au cours d'un freinage de service avec un couple dynamique correspondant, un couple de freinage variable, supplémentaire, par le frein à ressort accumulateur dans le cas de cette vitesse de circulation, pour freiner la machine de travail avec un couple de freinage et une décélération souhaités. L'installation de pédale d'accélérateur peut, selon un développement de l'invention, être réalisée comme installation à pédale double comprenant une pédale d'accélérateur commandant la marche avant et une pédale d'accélérateur commandant la marche arrière de la machine de travail. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'installation de pédale d'accélérateur est une installation à une seule pédale ayant une pédale d'accélérateur et un sélecteur de sens de circulation qui prédéfinit le sens de marche avant ou le sens de marche arrière. Dans le cas d'une machine de travail à fonctionnement électrique, le freinage dynamique de l'entraînement électrique de roulage peut être activé ou coupé. Dans le cas d'un freinage dynamique activé, lorsque l'actionnement correspondant de l'installation de pédale d'accélérateur génère le couple de freinage dynamique, variable en fonction de la vitesse de circulation et qui diminue de façon croissante en fonction de la vitesse. Lorsque le freinage dynamique est coupé, il ne fournit plus de couple dynamique de sorte que pour un actionnement correspondant de l'installation de pédale d'accélérateur, la machine de travail finit de rouler sans être freinée. Selon un développement avantageux de l'invention, lorsque le freinage dynamique est activé, l'installation de commande électronique lors d'une réduction du débattement de l'installation de pédale d'accélérateur, génère un signal de frein pour assurer le freinage de service et actionner la soupape de frein. La réduction et la diminution du débattement de l'installation de pédale d'accélérateur et ainsi que sa position sont interprétés par l'installation de commande électronique comme une demande de freinage pour générer le couple de freinage à partir du couple de freinage dynamique de l'entraînement du véhicule et du couple de freinage supplémentaire du frein accumulateur. Selon un développement avantageux de l'invention, lorsque le freinage dynamique est coupé, l'installation de commande électronique fournit lors d'une phase d'inversion de l'installation de pédale d'accélérateur, un signal de frein pour le freinage de service et pour actionner la soupape de frein. En diminuant le débattement de l'installation de pédale d'accélérateur, on réalise ainsi le comportement de frein ou de roulage non freiné, souhaité, lorsque le freinage dynamique est coupé pour la machine de travail. Dans le cas d'une installation à pédale double, cette phase d'inversion résulte de l'actionnement de la pédale d'accélérateur associée au sens de circulation opposée. Dans le cas d'une installation à une seule pédale, cette phase d'inversion s'obtient par l'actionnement de l'inverseur de sens de circulation pour passer dans le sens de circulation opposée et pour l'actionnement de la pédale de roulage. Selon un développement avantageux de l'invention, l'installation de commande électronique, lors de la commande de la soupape de frein dans le cas d'un freinage de service, on tient compte d'un ou plusieurs paramètres suivants : - état de charge de la machine de travail notamment de la charge portée et/ou de la hauteur de levage du chariot de manutention, - du déplacement en courbe de la machine de travail. L'installation de commande électronique qui commande le couple de freinage du frein à ressort accumulateur ou le freinage dynamique de l'entraînement de roulage par la soupape de frein à commande électrique, permet de diminuer l'effet de freinage de la machine de freinage lors d'un freinage de service, de manière ciblée en fonction de l'état de charge de la machine de travail et/ou de la circulation en courbe. Dans le cas d'un chariot de manutention avec une charge levée, la réduction de l'effet de freinage pendant un freinage de service évite efficacement un basculement vers l'avant autour des roues motrices ou encore dans le cas d'une circulation en courbe, la réduction de l'effet de freinage pendant un freinage de service évite efficacement un basculement vers le côté. L'installation de commande électronique qui commande le couple de freinage du frein à ressort accumulateur par la soupape de 35 frein à commande électrique, permet avantageusement un développement de l'invention, simple en ce que le frein à ressort accumulateur est actionné automatiquement lors de la détection d'un obstacle ou de personnes par exemple sur un chemin de circulation, si la machine de travail est équipée d'une installation de capteur pour détecter les obstacles ou les risques de collisions et si l'installation de commande agit sur la soupape de frein selon l'installation de capteur. Pour simplifier la manoeuvre du frein de service commandé par l'installation de pédale d'accélérateur par l'opérateur donne des avantages particuliers si l'installation de pédale d'accélérateur comporte une installation de signal en retour en liaison avec l'installation de commande électronique, cette installation soulignant le sens de la pédale pour un freinage de service pour une force d'actionnement proportionnelle au couple de freinage réglé pour la machine de travail. L'installation de commande électronique qui commande le couple de freinage pour le freinage dynamique de l'entraînement de roulage et le couple de freinage du frein à ressort accumulateur par la soupape de frein à commande électrique, peut de façon simple à l'aide d'une installation de message de retour de force, à l'installation de pédale d'accélérateur, appliquer une force d'actionnement proportionnelle à la somme du couple de freinage dynamique et du couple de freinage réglé actuellement par le frein à ressort accumulateur. Selon un développement avantageux de l'invention, le frein à ressort accumulateur coopère en plus avec le frein de service comme frein de stationnement et dont l'élément d'actionnement du frein de stationnement est un commutateur ou un poussoir. Un tel frein de stationnement à commande manuelle peut s'utiliser de manière simple s'il est prévu une soupape de commutation à commande électrique associée à la chambre de pression de libération, la soupape de commutation ayant à l'état hors courant, une position de blocage efficace et une position hors pression commutée électriquement mais qui relie la chambre de pression de libération à un réservoir, alimentant la soupape de commutation pour réaliser le frein de stationnement à commande manuelle dans la position hors pression. Le frein de stationnement à commande manuelle dans le sens de l'invention permet à un opérateur d'effectuer l'actionnement du frein accumulateur à ressort vers la position de freinage pour libérer l'état d'arrêt du véhicule ou qui est déclenché par l'opérateur pendant la circulation. Une telle fonction de frein de stationnement se réalise de manière simple si la soupape de commutation est encore alimentée par l'actionnement de l'élément de manoeuvre par une commande électronique de la soupape de commutation pour passer en position hors pression. La commande de l'alimentation de la soupape de commutation permet une réduction immédiate de la pression régnant librement dans la chambre de pression de libération réalisant le passage immédiat du frein à ressort accumulateur en position de freinage. De façon particulièrement avantageuse selon un développement de l'invention, une soupape de frein supplémentaire permet de réduire la pression pneumatique des freins.

Pour le frein de service, il est nécessaire qu'en plus du frein de service commandé par l'installation de pédale d'accélérateur et la soupape de frein à commande électrique, il soit prévu une fonction de frein auxiliaire pour qu'en cas de défaillance ou de défaut du frein de service constitué par la soupape de frein à commande électrique, la fonction de frein auxiliaire permet de freiner de manière contrôlée la machine de travail. Avec une soupape de frein supplémentaire, on peut réaliser de manière simple cette fonction de frein auxiliaire par le frein à ressort accumulateur par la diminution dosée de la pression d'air. Selon un développement avantageux de l'invention, la soupape de frein supplémentaire permet d'actionner par la pédale de frein constituant l'élément de manoeuvre, la fonction de frein auxiliaire. En cas de défaillance ou de défaut du frein de service de la machine de travail, commandée par l'installation de pédale d'accélérateur, l'opérateur actionnant la soupape de frein supplémentaire, peut actionner de manière rapide et intuitive, la soupape de frein supplémentaire en passant par la pédale de frein, soupape avec laquelle le frein accumulateur est actionné de manière dosée pour freiner la machine de travail de façon dosée et avec la décélération souhaitée. La soupape de frein supplémentaire peut être réalisée comme soupape de frein à commande mécanique ou comme soupape de frein à commande électrique. La soupape de frein à commande mécanique ou à commande électrique sera ainsi actionnée à partir de la pédale de frein. Dans le cas d'une soupape de frein à commande électrique, on évite en plus une pédale de frein supplémentaire par un élément de service alternatif de la fonction de frein auxiliaire. Selon l'invention, l'installation de commande électronique génère avantageusement le couple de freinage de la machine de travail comme somme du couple de freinage dynamique et du couple de freinage du frein à ressort accumulateur. L'installation de commande électronique peut réaliser de manière simple et en fonction de l'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur, à partir du couple de freinage dynamique et du couple de freinage du frein accumulateur, le couple de freinage requis pour obtenir à chaque vitesse de circulation, la décélération demandée à la machine de travail.

De façon avantageuse, un capteur de pression en liaison avec l'installation de commande électronique détecte la pression pneumatique du frein à ressort accumulateur. L'installation de commande peut ainsi réguler par le capteur de pression, la pression pneumatique de frein et ainsi le couple de freinage généré par le frein à ressort accumulateur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'une machine mobile, notamment d'un chariot de manutention dont le système de commande de frein est représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre le schéma hydraulique d'un système de commande de frein selon l'invention, la figure 2 montre un second mode de réalisation d'un système de commande de frein selon l'invention, la figure 3 montre la courbe du couple de freinage réalisée par le frein de service selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un système de commande de frein 1 d'une machine électrique selon l'invention, par exemple d'un chariot de manutention alimenté par batterie comme exemple d'un chariot de manutention comportant une installation de frein 2 sous la forme d'un frein accumulateur 5 qui est le frein de service ou le frein de stationnement. La figure 1 montre la moitié gauche de l'essieu d'entraînement de la machine avec une roue motrice entraînée par l'intermédiaire d'un arbre de roue 3 par un entraînement électrique de roulage 4, par exemple un moteur électrique de roulage. L'arbre de roue 3 est freiné et bloqué par l'installation de frein 2. Cette installation de frein est réalisée comme frein à ressort accumulateur 5 libéré lo hydrauliquement. De façon préférentielle, le frein à ressort accumulateur 5 est un frein à lamelles refroidi par de l'huile. L'entraînement électrique de roulage 4 est un entraînement à un moteur comprenant un unique moteur électrique de roulage relié par une transmission différentielle pour entraîner les deux 15 roues motrices de l'essieu moteur. En variante, l'entraînement électrique de roulage 4 peut être composé de deux moteurs associés respectivement à chaque roue motrice de l'essieu moteur sous la forme d'un moteur électrique de roulage comme entraînement de roue. L'entraînement de roulage 4 est commandé par une 20 installation de pédale d'accélérateur 25. A la figure 1, l'installation de pédale d'accélérateur 25 est une installation à pédale double 26 comprenant une pédale 26a pour commander la marche avant et une pédale 26b pour commander la marche arrière de la machine. Le frein à ressort accumulateur 5 (appelé ci-après pour 25 simplifier : frein accumulateur) est chargé par une installation de ressort 6 en position de fermeture qui est la position de freinage ; dans cette position, la force de l'installation de ressort 6 est la force de freinage maximale réalisant ainsi la décélération maximale. Le frein accumulateur 5 de l'exemple de réalisation présenté est un frein 30 accumulateur à un circuit comprenant exclusivement une chambre de pression de libération 7 agissant contre l'installation à ressort 6 ; l'application de la pression par de l'air comprimé de frein agit contre la force de l'installation de ressort 6 pour mettre le frein accumulateur 5 en position de libération. La chambre de pression de libération 7 est 35 raccordée à une conduite hydraulique de frein 8 raccordée à une conduite d'alimentation en pression 9 d'une installation d'alimentation en pression non détaillée. Dans le système de commande de frein 1 selon l'invention, le frein accumulateur 5 assure la fonction de frein de stationnement et celle de frein de service. Pour commander le frein accumulateur 5 entre la position de freinage et la position de libération de la fonction de frein de service, l'invention prévoit une soupape de frein 20 à commande électrique associée à la chambre de pression de libération 7 pour commander la pression de libération. L'élément de manoeuvre 30 pour commander la soupape de frein 20 selon l'invention est l'installation de pédale d'accélérateur 25 de l'entraînement électrique de roulage 4. La soupape de frein 20 à commande électrique est une soupape proportionnelle 21, notamment une soupape proportionnelle de réglage de pression reliée à la conduite d'alimentation en pression 9 de l'installation d'alimentation en pression non détaillée et à la conduite de frein 8 reliée à la chambre de pression de libération 7 ainsi qu'à une conduite de réservoir 14 reliée au réservoir 13. La soupape de frein 20 à commande électrique de l'exemple de réalisation représenté est une soupape de régulation proportionnelle de pression 21 ayant une courbe caractéristique de soupape croissante. Lorsque le courant est coupé, la soupape de régulation proportionnelle de pression 21, est sollicitée en position de freinage par un ressort 22 ; dans cette position, la conduite de frein 8 est reliée à la conduite de réservoir 14. L'installation d'actionnement électrique 23, par exemple un électroaimant proportionnel, sollicite la soupape de régulation proportionnelle de pression 2 1 avec une commande croissante dans le sens de la position de libération dans laquelle la conduite de frein 8 est reliée à la conduite d'alimentation en pression 9 pour fournir l'air comprimé de freinage. Une installation de commande électronique 50 assure la commande de la soupape de frein 20 à commande électrique. L'installation de commande 50 est reliée en entrée à une installation de capteur non détaillée qui détecte la position de l'installation de pédale d'accélérateur 25 et en sortie à l'installation d'actionnement 23 pour actionner la soupape de frein 20. La soupape de frein 20 à courbe caractéristique croissante est commandée de façon que pour un actionnement de roulage de l'installation de pédale d'accélération 25, la soupape de frein 20 est alimentée complètement ; la soupape de frein 20 est commandée en position de libération dans laquelle la liaison de la conduite d'alimentation en pression 9 à la conduite de frein 8 génère l'air comprimé de freinage pour libérer le frein accumulateur 5.

L'actionnement du frein par l'installation de pédale d'accélérateur 25 génère, en fonction du signal d'actionnement de cette installation 25, un signal de freinage pour le freinage de service et la commande électronique de la soupape de frein 20 diminue de sorte que la soupape de frein 20 est commandée en direction de la position de freinage qui commande la liaison de la conduite de frein 8 à la conduite de réservoir 14 pour l'air comprimé de freinage, pour diminuer ainsi de façon dosée la commande et solliciter le frein accumulateur 5 pour réaliser la fonction de frein de service de manière dosée en position de freinage. En outre, un capteur de pression 60 relié à l'installation de commande électronique 50 associé à la conduite de frein 8 détecte la pression pneumatique du frein accumulateur 5. A l'aide du capteur de pression 60, l'installation de commande 50 règle la pression de libération et ainsi le couple de freinage du frein accumulateur 5. En cas de défaut ou de défaillance de la fonction de frein de service réalisée par la soupape de frein à commande électrique 20 et pour avoir une fonction de frein de secours, il est prévu une soupape de frein 10 supplémentaire. La soupape de frein supplémentaire 10 de l'exemple de réalisation également associée à la chambre de pression de libération 7 permet, par une diminution correspondante de la pression de libération, d'actionner le frein accumulateur 5 en position de freinage pour un freinage dosé de la machine. La soupape de frein 10 supplémentaire de l'exemple de réalisation de la figure 1 est une soupape de frein 10 à commande mécanique dont l'actionnement se fait par la pédale de frein 11 constituant l'élément de manoeuvre 12.

La soupape de frein supplémentaire 10 pour la fonction de freinage de secours est installée en parallèle à la soupape de frein 20 à commande électrique du frein de service ; elle est également raccordée à la conduite d'alimentation en pression 9 de l'installation d'alimentation en pression ainsi qu'à la conduite de frein 8 arrivant à la chambre de pression de libération 7 et à la conduite de réservoir 14. La soupape de frein 10 de l'exemple de réalisation est une soupape de régulation de frein ayant une courbe caractéristique décroissante. La soupape de frein 10 est raccordée à la conduite d'alimentation en pression 9 et à la conduite de frein 8 allant à la chambre de pression de libération 7 ainsi qu'à la conduite de réservoir 14 reliée au réservoir 13. La soupape de frein 10 est sollicitée en position de libération par un ressort 16. Dans cette position, la conduite de frein 8 communique avec la conduite d'alimentation en pression 9 et comme la liaison de la conduite de frein 8 à la conduite de réservoir 14 est coupée, cela génère dans la chambre de pression de libération 7 une pression de libération qui s'oppose à l'installation de ressort 6 et sollicite le frein accumulateur 5 pour le libérer.

L'actionnement de l'élément de manoeuvre 12 sollicite la soupape de frein 10 par un poussoir d'actionnement 15 en fonction de l'actionnement de l'élément de manoeuvre 12 dans une position de freinage reliant la conduite de frein 8 à la conduite de réservoir 14 si bien que par une diminution dosée de l'air comprimé de freinage dans la conduite de frein 8, on sollicite le frein accumulateur 5 pour assurer la fonction de frein auxiliaire de façon dosée en position de freinage. Les vannes de découplage 31, 32 à commande électrique actionnées par l'installation de commande 50 permettent de diminuer la pression de libération en freinage de service, par la commande de la soupape de frein 20 à actionnement électrique pour générer un couple de freinage correspondant du frein accumulateur 5 ou dans la fonction de frein de secours, par l'actionnement de la soupape de frein 10, supplémentaire, de diminuer la pression de libération et générer un couple de freinage correspondant à celui du frein accumulateur 5.

Pour réaliser la fonction de frein de stationnement à commande manuelle et/ou la fonction de frein de stationnement automatique, le système de commande de frein 1 comporte une soupape de commutation 35 à commande électrique avec une position de blocage 35a et une position hors pression 35b ; elle est associée à la chambre de pression de libération 7 dans la conduite de commande 36 reliant la conduite de frein 8 à la conduite de réservoir 14. La conduite de commande 36 et ainsi la liaison de la chambre de pression de libération 7 avec le réservoir 13 ne comportent pas d'autres installations de soupape à effet d'étranglement en plus de la soupape de commutation 35. La soupape de commutation 35 est chargée par un ressort 37 en position de blocage 35a ; une installation d'actionnement électrique 38, par exemple un électroaimant de commutation, la sollicite en position hors pression 35b. La soupape de commutation 35 est ainsi à l'état hors courant, en position de blocage 35a. La commande actionne la soupape de commutation 35 pour passer en position hors pression 35b dans laquelle la chambre de pression de libération 7 est reliée directement et sans l'interposition d'autres installations de soupape, au réservoir 13 pour réaliser la fonction de frein de stationnement par la diminution de la pression de libération dans la chambre de pression de libération 7. La soupape de commutation 35 est actionnée par l'installation de commande électronique 50. L'organe d'actionnement de la fonction manuelle de frein de stationnement est un élément de service 51 constitué par un interrupteur ou par un bouton poussoir. La fonction de frein de stationnement, automatique, est lancée par une commande appropriée de la soupape de commutation 35 en position hors pression 35b, par exemple à l'arrêt du véhicule ou si le conducteur quitte le siège ; des capteurs appropriés non détaillés détectent de tels états de fonctionnement. La figure 2 montre un second mode de réalisation du système de commande de frein 1 de l'invention. Ce mode de réalisation, utilise les mêmes références pour désigner les mêmes composants. Selon la figure 2, à la place de la soupape de frein 10 à commande mécanique et à courbe caractéristique décroissante de la figure 1, la soupape de frein 10 de la fonction de freinage de secours est une soupape proportionnelle 110 à commande électrique. La soupape proportionnelle 110 à commande électrique de l'exemple de réalisation présenté est une soupape de régulation proportionnelle de pression 111 à courbe caractéristique croissante. La soupape de régulation proportionnelle de pression 111, à l'état hors courant, est chargée par un ressort 112 en position de freinage dans laquelle la conduite de frein 8 est reliée à la conduite de réservoir 14. Une installation d'actionnement électrique 113, par exemple un électroaimant proportionnel, sollicite la soupape de régulation proportionnelle de pression 111 avec une commande croissante en direction de la position de libération dans laquelle la conduite de frein 8 est reliée à la conduite d'alimentation en pression 9. La soupape de régulation proportionnelle de régulation de pression 111 est commandée par l'installation de commande 50 et pour cela, l'organe d'actionnement 12 en forme de pédale de frein 11 est muni d'une installation de capteur non détaillée. Cette installation génère un signal de sortie croissant en fonction de l'augmentation de l'actionnement de la pédale de frein 12.

La soupape proportionnelle 110 à caractéristique décroissante est commandée pour que, la pédale de frein n'étant pas actionnée 11, la soupape proportionnelle 110 soit alimentée complètement et qu'elle soit commandée pour passer en position de libération dans laquelle la liaison de la conduite d'alimentation en pression 9 avec la conduite de frein 8 génère une pression pneumatique de frein pour libérer le frein accumulateur 5. L'actionnement de la pédale de frein 12, fait que la commande électrique de la soupape proportionnelle 110 diminue proportionnellement à l'actionnement de la pédale de frein 12 de sorte que la soupape proportionnelle 110 est commandée dans le sens de la position de freinage dans laquelle la liaison entre la conduite de frein 8 et la conduite de réservoir 14 commande la pression de libération et permet ainsi de la diminuer de manière dosée, pour que le frein accumulateur 5 soit dosé pour réaliser la fonction de frein de secours en étant sollicité dans la position de freinage. De façon préférentielle, l'installation de commande 50 inverse le signal de sortie de l'installation de capteur au niveau de la pédale de frein 11 pour commander l'installation d'actionnement 113. A la figure 2, en variante de la réalisation de l'installation de pédale d'accélérateur 25 de l'entraînement de roulage 4 qui constitue en outre l'élément de service 30 pour commander la soupape de frein 20 dans sa fonction de frein de service, en étant réalisée comme installation à double pédale 26, l'installation de pédale d'accélérateur 25 comporte une installation à une pédale 27 avec une pédale d'accélérateur 27a pour commander la vitesse de roulage et un sélecteur de sens de circulation 27b pour prédéfinir le déplacement en marche avant V ou le déplacement en marche arrière R. A l'aide de l'installation de capteur non représentée, l'installation de commande 50 détecte la position de la pédale d'accélérateur 27a et le réglage du sélecteur de sens de roulage 27b.

L'entraînement électrique de roulage 4 permet un freinage dynamique (freinage en générateur) avec le freinage de service en fonction du signal d'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur 25 en faisant ainsi fonctionner le moteur de roulage comme générateur ; dans ce mode de fonctionnement, le moteur de roulage génère de l'énergie électrique qui alimente une batterie de traction non détaillée d'un système d'entraînement électrique à batterie ou encore l'accumulateur d'énergie électrique d'un véhicule hybride équipé d'un système d'entraînement électrique. La figure 3 montre le couple de freinage fourni par la machine selon l'invention pendant le freinage de service dans le cas du freinage dynamique (freinage par générateur). La figure 3 montre en abscisses la vitesse de rotation (n) du moteur de roulage et ainsi la vitesse de circulation (y) de la machine ; en ordonnées, le graphique montre le couple de freinage MB du frein de service. Ce couple de freinage se compose de la somme du couple de freinage dynamique MEM généré par le freinage dynamique (freinage en générateur) de l'entraînement de roulage 4 et le couple de freinage MBR du frein accumulateur 5. La surface hachurée représente l'évolution EM du couple de freinage dynamique MEM ; il apparaît que jusqu'à la vitesse de rotation (ni) ou jusqu'à une vitesse de circulation (vi), le couple de freinage dynamique MEM est au maximum. Dans cette zone, le couple de freinage dynamique MEM de l'exemple de réalisation représenté correspond au couple de freinage MB demandé de sorte que jusqu'à la vitesse de rotation (n) ou jusqu'à la vitesse de circulation (vi), on réalise la décélération voulue de la machine exclusivement par le freinage dynamique de l'entraînement de roulage. Dans la zone comprise entre la vitesse de rotation (ni) ou vitesse de circulation (vi) et la vitesse de rotation maximale rimax ou jusqu'à la vitesse de circulation maximale V., le couple de freinage dynamique MEM diminue. Pour fournir le couple de freinage MB demandé pour le freinage de service dans cette zone, pour chaque vitesse de circulation, l'installation de commande électronique 50 commande de façon appropriée la soupape de freinage 20 à commande électrique pour générer le couple de freinage correspondant MBR par le frein accumulateur 5 qui s'ajoute au couple de freinage par générateur MEM. Selon l'invention, à la fois le couple de freinage dynamique MEM et aussi le couple de freinage MBR résultant de la commande de la soupape de frein 20 pour le frein accumulateur 5 sont variables et peuvent être commandés de manière variable par l'installation de commande 50. Lorsque le freinage dynamique est appliqué par l'entraînement de roulage 4, l'installation de commande 50 interprète une diminution de l'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur 25 et ainsi une réduction du débattement de l'installation de pédale d'accélérateur 25, par exemple de la pédale 26a ou 26b de la figure 1 ou de la pédale d'accélérateur 27a de la figure 2, comme signal d'actionnement du freinage de service et génère un signal de freinage correspondant pour le freinage de service. En fonction de la vitesse de circulation (y) donnée à la figure 3, la commande de l'entraînement de roulage 4 par l'installation de commande 50 génère le couple de freinage dynamique MEM le plus grand possible. Si un couple de freinage supplémentaire MBR doit être fourni nécessairement par le frein accumulateur 5 pour atteindre le couple de freinage requis MB, l'installation de commande électronique 50 commande éventuellement la soupape de frein 20 avec un signal de commande approprié. L'installation de commande électronique 50 tient ainsi compte, lors de la commande de la soupape de frein 20 dans le sens d'une diminution de la pression de libération, de l'état de charge de la batterie de traction du système d'entraînement électrique à batterie ou de l'état de charge de l'accumulateur d'énergie d'un entraînement hybride du couple de freinage MEM du freinage dynamique et de la vitesse de circulation (y) de la machine de sorte que le couple de freinage MEM variable, du freinage dynamique de l'entraînement de roulage 4 et le couple de freinage variable MBR du frein accumulateur 5, par une commande appropriée de la soupape de frein 20, réalisent le couple de frein MB requis et permettent de freiner la machine de façon dosée. Lorsque le freinage dynamique est coupé, l'installation de commande 50 interprète la phase d'inversion de l'installation de pédale d'accélérateur 25 comme signal d'actionnement pour un freinage de service et génère un signal de freinage correspondant pour le freinage de service et pour la commande de la soupape de frein 20. A la figure 1, cette opération d'inversion de l'installation de pédale d'accélérateur 25 existe si, lorsqu'on actionne la pédale d'accélérateur 26a on relâche le débattement de la pédale d'accélérateur 26a et on actionne la pédale d'accélérateur 26b ou encore lorsque la pédale d'accélérateur 26b est actionnée, le débattement de la pédale d'accélérateur 26b est repris et on actionne la pédale d'accélérateur 26a. Dans le cas de la figure 2, on a une telle phase d'inversion de l'installation de pédale d'accélérateur 25 si le conducteur commute le sélecteur de sens de déplacement 27b dans la direction opposée et actionne la pédale d'accélérateur 27a. La commande correspondante de la soupape de frein 20 génère ainsi le couple de freinage MB exclusivement par le frein accumulateur 5. Selon l'invention, dans le cas d'une machine à entrainement électrique, par exemple d'une machine à batterie électrique, le freinage de service peut être commandé exclusivement par l'installation de pédale d'accélérateur 25 et l'effet de freinage de la machine à entraînement électrique se commande ou est régulé en fonction de la position de l'installation de pédale d'accélérateur 25. Le comportement de manoeuvre pour le freinage de service correspond ainsi au comportement de service d'une machine entraînée par un moteur thermique avec un entraînement de roulage hydrostatique. La conversion pour passer de l'installation à pédale d'accélérateur 25 à la pédale de frein 11 n'est pas nécessaire pendant un freinage de service.

Dans la mesure où le freinage de service par la soupape de frein 20 à commande électrique serait défaillant, on peut actionner la pédale de frein 12 et par un actionneur correspondant de la soupape de frein 10 complémentaire, on active la fonction de frein auxiliaire et diminue de manière dosée la pression de libération pour réaliser un freinage dosé de la machine dans la fonction de freinage de secours. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation présentés. La réalisation de l'élément de manoeuvre ou de service 30 du frein de service comme installation à pédale 26 ou comme installation à deux pédales 26 est indépendante de la réalisation de la soupape de frein supplémentaire 10 comme soupape de frein à commande mécanique ou à actionnement électrique. L'installation n'est pas limitée à la réalisation du frein accumulateur 5 comme frein accumulateur à circuit unique qui permet de limiter la pression de libération dans la chambre de pression de libération 7 pour la fonction de frein auxiliaire à l'aide de la soupape de frein 20, du frein de service et de la soupape de frein supplémentaire 10. En variante, le frein accumulateur peut, être réalisé comme frein accumulateur à deux circuits avec les deux soupapes de frein 10, 20 agissant sur les chambres de pression à effet opposé du frein accumulateur. Dans le cas d'un frein accumulateur à double circuit, le frein accumulateur peut être associé en plus à la chambre de pression de libération 7 qui agit contre le paquet de ressorts et à laquelle est associée la soupape 20 du frein de service en réalisant une chambre de pression de libération agissant dans le même sens avec le paquet de ressorts. La pression de libération de la chambre de pression de frein, générée par la soupape de frein 10 supplémentaire de la fonction de freinage auxiliaire remplacé dans la fonction de freinage auxiliaire, la pression pneumatique comprimé de freinage disponible dans la chambre de libération de pression de frein, pour mettre le frein accumulateur en position de freinage. La machine selon l'invention avec un système d'entraînement électrique peut comporter un système d'entraînement électrique à batterie dont la batterie de traction est la source d'entraînement électrique. En variante, le système d'entraînement électrique est réalisé sous la forme d'un système d'entraînement électrique à moteur thermique dans lequel l'énergie électrique de l'entraînement électrique de roulage est fournie par un générateur entraîné par le moteur thermique. En variante, le système d'entraînement électrique est réalisé comme entraînement hybride.15 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Système de commande de frein 2 Installation de frein 3 Arbre de roue 4 Entraînement électrique de roulage 5 Frein à ressort accumulateur/frein accumulateur 6 Installation de ressort 7 Chambre de pression de libération 8 Conduite hydraulique de frein 9 Conduite d'alimentation en pression 10 Soupape de frein supplémentaire 11 Pédale de frein 12 Elément de manoeuvre 13 Réservoir 14 Conduite de réservoir 15 Poussoir d'actionnement Soupape de frein 21 Soupape proportionnelle 20 22 Ressort 23 Elément d'actionnement électrique Installation de pédale d'accélérateur 26 Installation à pédale double 26a Pédale pour commander la marche avant 25 26b Pédale pour commander la marche arrière 27 Pédale 27a Pédale d'accélérateur 27b Sélecteur de sens de circulation Elément de service 30 31 Vanne de découplage 32 Vanne de découplage Soupape de commutation 35a Position de blocage 35b Position hors pression 35 36 Conduite de commande 37 Ressort 38 Installation d'actionnement électrique 50 Installation de commande électronique 60 Capteur de pression 110 Soupape proportionnelle 111 Soupape de régulation proportionnelle de pression 112 Ressort 113 Installation d'actionnement électrique MEM Couple de freinage dynamique MB Couple de freinage du frein de service MBR Couple de freinage du frein à ressort accumulateur ni Vitesse de rotation nria. Vitesse de rotation maximale Vi Vitesse de circulation Vmax Vitesse de circulation maximale

Claims

REVENDICATIONS1°) Machine de travail mobile notamment chariot de manutention équipé d'un système d'entraînement électrique, notamment d'un système d'entraînement électrique alimenté par batterie comportant un entraînement électrique de roulage (4) et une installation de frein (2) réalisée sous la forme d'un frein à ressort accumulateur (5) fonctionnant comme frein de service, l'installation de frein (2) étant sollicitée hydrauliquement par la pression de libération appliquée à une chambre de pression de libération (7) dans le sens de la position de libération et pour réaliser le frein de service, une soupape de frein (20) est actionnée par un élément de service (30), soupape par laquelle la pression de libération de la chambre de pression de libération est diminuée pour actionner le frein à ressort accumulateur (5) en position de freinage, machine caractérisée en ce que la soupape de frein (20) est une soupape de frein à commande électrique et l'élément de service (30) de la soupape de frein (20) est réalisé comme installation de pédale d'accélérateur (25) de l'entraînement de roulage (4), une installation de commande électronique (50) reliée à l'installation de pédale d'accélérateur (25) et à la soupape de frein (20) qui en fonction du signal d'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur (25) génère un signal de frein pour le freinage de service et la soupape de frein (20) est commandée dans le sens d'une réduction de la pression de libération pour réaliser le frein de service.
2°) Machine de travail, mobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entraînement de roulage (4) comporte au moins un moteur électrique de roulage, l'installation de commande électronique (50), pour réaliser le freinage de service en fonction du signal d'actionnement de l'installation de pédale d'accélérateur (25) produit un freinage dynamique en faisant fonctionner le moteur d'entraînement engénérateur, mode dans lequel le moteur d'entraînement restitue de l'énergie électrique à la batterie du système d'entraînement électrique.
3°) Machine mobile de travail selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la soupape de frein à commande électrique (20) est une soupape proportionnelle (21) notamment une soupape de régulation de pression proportionnelle.
4°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'installation de commande électronique (50) lors de la commande de la soupape de frein (20) dans le sens d'une diminution de la pression de libération tient compte de l'état de charge de la batterie du système d'entraînement électrique, et du couple de freinage (MEM) du freinage dynamique et de la vitesse de circulation (y) de la machine mobile.
5°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'installation de pédale d'accélérateur (25) est une installation à double pédale (26) comportant une pédale d'accélérateur (26a) pour commander la marche avant et une pédale d'accélérateur (26b) pour commander la marche arrière de la machine.
6°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'installation de pédale d'accélérateur (25) est une installation à une pédale (27) comportant une pédale d'accélérateur (27a) et un sélecteur de sens de circulation (27b) pour prédéfinir un sens de marche avant ou de marche arrière.
7°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce quelorsque le freinage dynamique est activé, l'installation de commande électronique (50), lors d'une réduction du débattement de l'installation de pédale d'accélérateur (25), génère un signal de frein pour le freinage de service et pour actionner la soupape de frein (20).
8°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que lorsque le freinage dynamique est coupé, l'installation de commande électronique (50) génère un signal de frein pour le freinage de service et pour actionner la soupape de frein (20) lors d'une phase d'inversion de l'installation de pédale d'accélérateur (25).
9°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'installation de commande électronique (50) lors de la commande de la soupape de frein (20) pour un freinage de service tient compte d'un ou plusieurs paramètres suivants : état de charge de la machine de travail, notamment charge emportée et/ou hauteur de levage du chariot de manutention, circulation en courbe de la machine de travail.
10°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la machine est équipée d'une installation de capteur pour reconnaître des obstacles ou un risque de collision et l'installation de commande (50) commande la soupape de frein (20) en fonction de l'installation de capteur.
11°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'installation de pédale d'accélérateur (25) comporte une installation de signalement en rétroaction en liaison avec l'installation de pédale d'accélérateur (25) et d'une installation de commande électronique (50), cette installation de message en retour appliquant à l'installation depédale (25) lors du freinage de service, une force d'actionnement proportionnelle au couple de freinage réglée (MB) de la machine.
12°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le frein à ressort accumulateur (5) fonctionne comme frein de stationnement et l'élément d'actionnement (51) de ce frein de stationnement est un interrupteur ou un bouton poussoir.
13°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée par une soupape de frein supplémentaire (10) permettant de réduire la pression de libération de frein.
14°) Machine mobile de travail selon la revendication 13, caractérisée en ce que la soupape de frein supplémentaire (10) est actionnée par une pédale de frein (11).
15°) Machine mobile de travail selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que la soupape de frein supplémentaire (10) est une soupape de frein à commande mécanique ou une soupape de frein à commande électrique.
16°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que l'installation de commande électronique (50) génère le couple de frein (MB) de la machine de travail comme somme du couple de frein dynamique (MEM) et du couple de freinage (MBR) du frein à ressort accumulateur (5).
17°) Machine mobile de travail selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée parun capteur de pression (60) communiquant avec l'installation de commande électronique (50) pour détecter la pression de libération du frein à ressort accumulateur (5). 10