FR3096698A1 - Engin de manutention de charge - Google Patents
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Abstract
Engin (1) de manutention de charge comprenant un châssis (2) roulant, et portés par ledit châssis (2),- un moteur (4) thermique, -un mécanisme (5) de transmission de puissance du moteur (4) thermique aux roues (3) du châssis (2),- un godet (7),- un système d’entraînement en déplacement dudit godet (7), - une unité (9) de commande, - une pédale (10) d’accélérateur, -un organe (11) de commande actionnable manuellement par le conducteur de l’engin, -un système (12) de détection des mouvements du godet (7). Le mécanisme (5) de transmission de puissance est configuré de sorte qu’une réduction de la vitesse de rotation du moteur (4) thermique entraîne une baisse du couple fourni aux roues (3) du châssis (2) et l’engin (1) comprend au moins un mode de fonctionnement dans lequel l’unité (9) de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système (12) de détection des mouvements du godet (7) et des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet (7), réduire la vitesse de rotation du moteur (4) à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale (10) d’accélérateur. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
L'invention concerne un engin de manutention de charge.
Elle concerne en particulier un engin de manutention de charge comprenant un châssis roulant, et portés par ledit châssis,
- un moteur thermique à combustion interne,
-un mécanisme de transmission de puissance configuré pour transmettre la puissance du moteur thermique aux roues du châssis,
- un godet,
- un système d’entraînement en déplacement dudit godet,
- une unité de commande,
- une pédale d’accélérateur, l’unité de commande étant configurée pour générer une consigne de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique en fonction de la position de la pédale d’accélérateur,
-un organe de commande, tel qu’un joystick, actionnable manuellement par le conducteur de l’engin, l’unité de commande étant configurée pour générer des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet en fonction de l’actionnement de l’organe de commande,
-un système de détection des mouvements du godet par rapport au châssis configuré pour délivrer, à l’unité de commande, des données représentatives des mouvements du godet par rapport au châssis et/ou au système d'entraînement en déplacement du godet.
Elle concerne en particulier un engin de manutention de charge comprenant un châssis roulant, et portés par ledit châssis,
- un moteur thermique à combustion interne,
-un mécanisme de transmission de puissance configuré pour transmettre la puissance du moteur thermique aux roues du châssis,
- un godet,
- un système d’entraînement en déplacement dudit godet,
- une unité de commande,
- une pédale d’accélérateur, l’unité de commande étant configurée pour générer une consigne de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique en fonction de la position de la pédale d’accélérateur,
-un organe de commande, tel qu’un joystick, actionnable manuellement par le conducteur de l’engin, l’unité de commande étant configurée pour générer des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet en fonction de l’actionnement de l’organe de commande,
-un système de détection des mouvements du godet par rapport au châssis configuré pour délivrer, à l’unité de commande, des données représentatives des mouvements du godet par rapport au châssis et/ou au système d'entraînement en déplacement du godet.
Un tel engin de manutention de charge est connu comme l’illustre par exemple la demande de brevet EP3358087. Un tel engin de manutention de charge est très fréquemment utilisé pour le transport de matériau en vrac stocké en tas depuis le tas vers une benne, en vue du chargement en matériau de ladite benne. En pratique, lorsqu’un opérateur doit effectuer une telle opération de remplissage de son godet avec un matériau stocké en tas pour le décharger en un autre point, le réflexe de l’opérateur est d’avancer à pleine puissance dans le tas pour remplir le plus possible le godet en une seule fois, et donc pour gagner en productivité. L’opérateur cherche ensuite, en maintenant son pied sur la pédale d'accélérateur, à réaliser simultanément des opérations de cavage du godet et de levage du bras pour finir de remplir son godet et pour repartir avec le godet chargé au maximum. Mais cette action simultanée d'avancement et de déplacement du godet ne se traduit pas forcément par l'arrachage du matériau du tas. Face à cette situation, lorsque l'engin n'avance plus (blocage ou patinage des roues), et que malgré les commandes de levage du bras et/ou de cavage du godet, le système d'entraînement en déplacement du godet n'est pas en mesure de lever le godet, le réflexe de l'opérateur est d'appuyer encore plus sur la pédale d'accélérateur. Il en résulte une usure prématurée des pneumatiques résultant du patinage des roues, une consommation excessive de carburant, une sollicitation importante de la mécanique avec un risque élevé de détérioration de cette mécanique et une absence d’optimisation des temps de chargement du godet.
Un but de l’invention est de proposer un engin de manutention du type précité dont la conception permet d’optimiser les temps de chargement du godet en un matériau stocké en tas tout en préservant la mécanique et les pneumatiques de l’engin.
Un autre but de l’invention est de proposer un engin de manutention du type précité dont la conception permet d’optimiser les temps de chargement du godet sans nuire à la consommation en carburant de l’engin.
A cet effet, l’invention a pour objet un engin de manutention de charge comprenant un châssis roulant, et portés par ledit châssis,
- un moteur thermique à combustion interne,
-un mécanisme de transmission de puissance configuré pour transmettre la puissance du moteur thermique aux roues du châssis,
- un godet,
- un système d’entraînement en déplacement dudit godet,
- une unité de commande,
- une pédale d’accélérateur, l’unité de commande étant configurée pour générer une consigne de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique en fonction de la position de la pédale d’accélérateur,
-un organe de commande, tel qu’un joystick, actionnable manuellement par le conducteur de l’engin, l’unité de commande étant configurée pour générer des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet en fonction de l’actionnement de l’organe de commande,
-un système de détection des mouvements du godet par rapport au châssis et/ou au système d’entraînement en déplacement du godet configuré pour délivrer des données représentatives des mouvements du godet par rapport au châssis et/ou au système d’entraînement en déplacement du godet à l’unité de commande,
caractérisé en ce que le mécanisme de transmission de puissance est configuré de sorte qu’une réduction de la vitesse de rotation du moteur thermique entraîne une baisse du couple fourni aux roues du châssis et en ce que l’engin comprend au moins un mode de fonctionnement dans lequel l’unité de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système de détection des mouvements du godet et des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet, réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à combustion interne à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur. L’unité de commande est donc configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une vitesse inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur lorsque les mouvements détectés du godet ne sont pas conformes aux mouvements commandés du godet. Grâce à cette conception, il est possible de réduire l’effort de poussée de l’engin dans le tas de matériau indépendamment d’une demande d’accélération de l’opérateur. La réduction de l’effort de poussée permet de réduire la contrainte ou le frottement du godet contre le tas, cette contrainte ou ce frottement pouvant s’opposer au mouvement de cavage ou de déversement du godet. La valeur de la vitesse de rotation du moteur thermique n’est pas nécessairement celle correspondant à la valeur de consigne de commande de la vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur de sorte que l’opérateur peut maintenir son pied sur l’accélérateur voire même accélérer de manière supplémentaire sans que l’effort de poussée de l’engin dans le tas ne soit augmenté. Ainsi, aucune formation de l’opérateur n’est nécessaire pour l’obliger à modifier son comportement par rapport à la manipulation de la pédale d’accélérateur. Cette réduction de l’effort de poussée peut en outre, en fonction de la conception de l’engin, s’opérer au profit de l’effort d’arrachement obtenu par déplacement du godet. Enfin, cette conception permet de préserver l’engin et de réduire la consommation en carburant de l’engin tout en optimisant les temps de chargement du godet.
- un moteur thermique à combustion interne,
-un mécanisme de transmission de puissance configuré pour transmettre la puissance du moteur thermique aux roues du châssis,
- un godet,
- un système d’entraînement en déplacement dudit godet,
- une unité de commande,
- une pédale d’accélérateur, l’unité de commande étant configurée pour générer une consigne de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique en fonction de la position de la pédale d’accélérateur,
-un organe de commande, tel qu’un joystick, actionnable manuellement par le conducteur de l’engin, l’unité de commande étant configurée pour générer des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet en fonction de l’actionnement de l’organe de commande,
-un système de détection des mouvements du godet par rapport au châssis et/ou au système d’entraînement en déplacement du godet configuré pour délivrer des données représentatives des mouvements du godet par rapport au châssis et/ou au système d’entraînement en déplacement du godet à l’unité de commande,
caractérisé en ce que le mécanisme de transmission de puissance est configuré de sorte qu’une réduction de la vitesse de rotation du moteur thermique entraîne une baisse du couple fourni aux roues du châssis et en ce que l’engin comprend au moins un mode de fonctionnement dans lequel l’unité de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système de détection des mouvements du godet et des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet, réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à combustion interne à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur. L’unité de commande est donc configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une vitesse inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur lorsque les mouvements détectés du godet ne sont pas conformes aux mouvements commandés du godet. Grâce à cette conception, il est possible de réduire l’effort de poussée de l’engin dans le tas de matériau indépendamment d’une demande d’accélération de l’opérateur. La réduction de l’effort de poussée permet de réduire la contrainte ou le frottement du godet contre le tas, cette contrainte ou ce frottement pouvant s’opposer au mouvement de cavage ou de déversement du godet. La valeur de la vitesse de rotation du moteur thermique n’est pas nécessairement celle correspondant à la valeur de consigne de commande de la vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur de sorte que l’opérateur peut maintenir son pied sur l’accélérateur voire même accélérer de manière supplémentaire sans que l’effort de poussée de l’engin dans le tas ne soit augmenté. Ainsi, aucune formation de l’opérateur n’est nécessaire pour l’obliger à modifier son comportement par rapport à la manipulation de la pédale d’accélérateur. Cette réduction de l’effort de poussée peut en outre, en fonction de la conception de l’engin, s’opérer au profit de l’effort d’arrachement obtenu par déplacement du godet. Enfin, cette conception permet de préserver l’engin et de réduire la consommation en carburant de l’engin tout en optimisant les temps de chargement du godet.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet, l’actionnement de l’organe de commande dans le sens d’un mouvement du godet et pour déterminer, en fonction des données fournies par le système de détection des mouvements du godet, un mouvement ou une absence de mouvement du godet, et l’unité de commande est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à combustion interne à une valeur inférieure à la valeur de consigne de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur, lorsqu’une absence de mouvement du godet est déterminée par l’unité de commande à l’état actionné de l’organe de commande dans le sens d’un mouvement du godet. L’unité de commande est donc configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de la vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur, lorsqu’une absence d’un mouvement du godet est déterminée à l’état actionné de l’organe de commande du système d’entraînement en déplacement du godet.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet, une course théorique de déplacement du godet à l’état actionné de l’organe de commande et pour déterminer, en fonction des données fournies par le système de détection des mouvements du godet, une course réelle de déplacement du godet, l’unité de commande est configurée pour comparer les valeurs de course théorique et réelle de déplacement du godet et pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur en fonction du résultat de comparaison. L’unité de commande est donc configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur lorsque la course réelle de déplacement du godet est inférieure à la course théorique de déplacement du godet.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet, une vitesse théorique de déplacement du godet à l’état actionné de l’organe de commande et pour déterminer, en fonction des données fournies par le système de détection des mouvements du godet, une vitesse réelle de déplacement du godet, l’unité de commande est configurée pour comparer les valeurs de vitesse théorique et réelle de déplacement du godet et pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur en fonction du résultat de comparaison. L’unité de commande est donc configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur lorsque la vitesse réelle de déplacement du godet est inférieure à la vitesse théorique de déplacement du godet.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système d’entraînement en déplacement du godet, une accélération théorique de déplacement du godet à l’état actionné de l’organe de commande et pour déterminer, en fonction des données fournies par le système de détection des mouvements du godet, une accélération réelle de déplacement du godet, l’unité de commande est configurée pour comparer les valeurs d’accélération théorique et réelle de déplacement du godet et pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur en fonction du résultat de comparaison. L’unité de commande est donc configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur lorsque l’accélération réelle de déplacement du godet est inférieure à l’accélération théorique de déplacement du godet.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le mécanisme de transmission de puissance est un mécanisme de transmission de puissance hydrodynamique qui comprend un convertisseur de couple.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin comprend un sélecteur de positions à au moins deux positions à savoir une position de commande marche avant et une position de commande marche arrière, l'organe de commande présente une position neutre, et le mode de fonctionnement dans lequel l’unité de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système de détection des mouvements du godet et des consignes de commande du système d'entraînement en déplacement du godet, réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur délivrée par la pédale d’accélérateur est un mode activable/désactivable, ledit mode de fonctionnement étant désactivé en position de commande marche arrière du sélecteur de position et en position neutre de l'organe de commande.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système d’entraînement en déplacement du godet comprend une partie hydraulique reliée au moteur thermique à combustion interne. Le système d’entraînement en déplacement du godet utilise, au niveau de sa partie hydraulique, la puissance du moteur thermique. Une baisse du régime moteur est généralement favorable au système d’entraînement en déplacement du godet en raison de la répartition de la puissance moteur qui s’opère entre le système d’entraînement en déplacement du godet et le mécanisme de transmission de puissance configuré pour transmettre la puissance du moteur thermique aux roues du châssis. En effet, le rapport effort de poussée de l’engin sur le tas lors de sa rentrée dans le tas /effort de déplacement du godet dans le sens d’un cavage ou d’un déversement tend à diminuer lors d’une baisse du régime moteur, ce qui favorise l’entraînement en déplacement du godet au détriment de l’avance de l’engin, ce résultat étant souhaité lorsque le godet est en cours de chargement dans le tas.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système d’entraînement en déplacement du godet comprend au moins un bras disposé entre le châssis et le godet, ce bras étant équipé d’au moins un premier actionneur d’entraînement en déplacement du bras par rapport au châssis et d’au moins un deuxième actionneur d’entraînement en déplacement du godet par rapport au bras entre une position de cavage du godet et une position de déversement, lesdits actionneurs étant reliés à une pompe hydraulique couplée au moteur thermique à combustion interne. Ainsi, la pompe et les actionneurs forment la partie hydraulique du système d’entraînement en déplacement du godet.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de détection des mouvements du godet par rapport au châssis configuré pour délivrer des données représentatives des mouvements du godet par rapport au châssis et/ou au système d'entraînement en déplacement du godet à l’unité de commande comprend au moins un capteur de position du bras par rapport au châssis et un capteur de position du godet par rapport au bras.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet un engin 1 de manutention de charge à godet 7 utilisé notamment sur des chantiers pour la manutention et le transport de matériaux en vrac stockés en tas comme dans les exemples représentés.
Cet engin 1 comprend un châssis 2 roulant équipé de roues 3 généralement au nombre de quatre. Ce châssis 2 roulant porte une cabine de pilotage à l'intérieur de laquelle le conducteur de l'engin peut prendre place. Ce châssis 2 roulant porte encore un moteur 4 thermique à combustion interne et un mécanisme 5 de transmission de puissance configuré pour transmettre la puissance du moteur 4 thermique aux roues 3 motrices de l'engin.
De manière générale, ce mécanisme 5 de transmission est configuré de sorte qu'une réduction de la vitesse de rotation du moteur 4 thermique entraîne une baisse du couple fourni aux roues 3 du châssis 2. En pratique, le mécanisme 5 de transmission de puissance est un mécanisme de transmission de puissance hydrodynamique qui comprend un convertisseur 6 de couple.
Ainsi, le moteur 4 thermique est, en sortie, couplé via par exemple une liaison cardan et un renvoi d'angle au convertisseur 6 de couple qui lui-même est relié en sortie via une boîte de vitesse à l'essieu aux extrémités duquel sont disposées des roues 3 de l'engin 1.
Le convertisseur 6 de couple hydrodynamique peut se composer d'une roue de pompe côté entraînement par l'arbre moteur du moteur 4 et une roue de turbine côté sortie, et un distributeur, de préférence, annulaire entre les deux.
Un convertisseur 6 de couple tel que celui commercialisé sous la marque Sachs modèle ZF peut être utilisé.
Le châssis 2 roulant porte encore un système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7. De manière classique, le système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7 comprend une partie 80 hydraulique reliée au moteur 4 thermique à combustion interne. En particulier, dans les exemples représentés, le système 8 d’entraînement en déplacement du godet 7 comprend au moins un bras 81 disposé entre le châssis 2 et le godet 7, ce bras 81 étant équipé d’au moins un premier actionneur 82 d’entraînement en déplacement du bras 81 par rapport au châssis 2 et d’au moins un deuxième actionneur 83 d’entraînement en déplacement du godet 7 par rapport au bras 81 entre une position de cavage du godet et une position de déversement, lesdits actionneurs 82, 83 étant reliés à une pompe 84 hydraulique couplée au moteur 4 thermique à combustion interne.
La pompe 84 hydraulique et les actionneurs hydrauliques 82 et 83 forment la partie 80 hydraulique du système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7.
Dans les exemples représentés, le bras 81 est un bras pivotant monté à pivotement autour d'un axe horizontal, parallèle au plan d'appui au sol de l'engin 1, en configuration d'utilisation de l'engin 1 pour le passage du bras 4 d'une position basse à une position haute et inversement, à l'aide du premier actionneur 82, tel qu'un vérin, disposé entre le bras 81 et le châssis 2 roulant. Dans l'exemple représenté, il est représenté un seul vérin double effet, alimenté en fluide par la pompe 84 hydraulique. Une paire de vérins parallèles simple effet alimentés tour à tour en fluide aurait pu être utilisée de manière équivalente.
Dans les exemples représentés, le bras 81 est un bras télescopique formé de deux sections de bras montées à emboîtement coulissant, et entraînées en déplacement relatif par un actionneur, non représenté, pour le passage du bras d'une position rentrée à une position sortie et inversement. En variante, ce bras 81 peut être un bras non télescopique.
Le deuxième actionneur 83 d'entraînement en déplacement du godet 7 est disposé soit entre le bras 81 et le godet 7, soit entre un porte-godet équipant l'extrémité du bras 81 et le godet 7.
Indépendamment du montage, ce deuxième actionneur 83 peut à nouveau se présenter sous forme d'un vérin hydraulique double effet ou d'une paire de vérins simple effet. L'entraînement en déplacement du godet 7 à l'aide de de ce deuxième actionneur 83 s'opère autour d'un axe parallèle à l'axe horizontal de pivotement du bras 81 par rapport au châssis 2 pour permettre le passage du godet 7 d'une position de cavage à une position de déversement et inversement.
L'engin 1 comprend encore, portés par le châssis 2, une unité 9 de commande et un organe 11 de commande, tel qu'un joystick, actionnable manuellement par le conducteur de l'engin.
L'unité 9 de commande est configurée pour générer des consignes de commande du système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7 en fonction de l'actionnement de l'organe 11 de commande.
En effet, l’alimentation en fluide des actionneurs 82, 83 à l’aide de la pompe 84 hydraulique est commandée en fonction des consignes de commande fournies par l’unité 9 de commande. Ces signaux de commande sont eux-mêmes fonction des données d’entrée reçues par l’unité 9 de commande et résultant de l'actionnement de l'organe 11 de commande. L’unité 9 comprend par exemple un microcontrôleur ou un microprocesseur associé à une mémoire. Ainsi, lorsqu’il est précisé que l’unité 9 ou des moyens de ladite unité 9 sont configurés pour réaliser une opération donnée, cela signifie que ladite unité 9 comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération.
Les consignes de commande fournies par l’unité 9 de commande agissent généralement sur des organes, tels que distributeur ou valve, disposés sur la liaison entre la pompe 84 et les actionneurs 82, 83, pour permettre une alimentation en fluide appropriée des actionneurs 82, 83, de manière en soi connue.
Dans l’exemple représenté, l'organe 11 de commande, disposé dans la cabine de pilotage, est un levier de commande encore appelé joystick. Cet organe 11 de commande est, par exemple, équipé à sa base de deux codeurs pour permettre la transmission de deux signaux de position dudit organe 11 de commande à l’unité 9 de commande, de manière en soi connue. Un exemple d’un tel organe 11 de commande est par exemple décrit dans le brevet FR 2 858 861. Cet organe 11 de commande peut ainsi être déplacé vers l’avant, vers l’arrière, vers la gauche, ou vers la droite de l’engin. Généralement, les déplacements, vers l’avant et l’arrière de l’engin, de cet organe 11 de commande commandent le déplacement en monte et baisse du bras 81, tandis que les déplacements, vers la gauche et vers la droite de l’engin, de l'organe 11 de commande commandent le déplacement à pivotement du godet 7.
Ces directions avant/arrière et gauche/droite correspondent aux directions principales, et l'organe 11 de commande peut être entraîné suivant une infinité de directions, le déplacement de l'organe 11 de commande suivant une direction quelconque correspondant à une action combinée, proportionnellement à la position de l'organe 11 de commande par rapport aux directions principales. Généralement, cet organe 11 de commande est rappelé par un ressort en position neutre, c'est-à-dire dans une position intermédiaire entre droite/gauche et avant/arrière, à l’état non sollicité.
L’information de position adressée à l’unité 9 de commande est donc généralement une information relative à la position angulaire de l'organe 11 de commande, par rapport à la position qu’il occupe en position neutre.
Comme mentionné ci-dessus, pour permettre de tels déplacements du bras 81 et du godet 7 à partir de l'organe 11 de commande, l’unité 9 de commande commande l’alimentation en fluide hydraulique des premier et deuxième actionneurs 82 et 83 en fonction des données de position fournies par l'organe 11 de commande. Ainsi, les premier et deuxième actionneurs sont chacun disposés sur un circuit hydraulique équipé d’au moins une valve ou d’un distributeur pilotable par l’unité 9 de commande.
L'unité 9 de commande est ici réalisée sous forme d’un contrôleur ou microprocesseur dans lequel des jeux d’instructions informatiques ont été implémentés pour réaliser les fonctions de l’unité de pilotage. Toutefois, les fonctions de l’unité 9 de commande peuvent être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC. Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.
Les programmes d’ordinateur ou instructions informatiques peuvent être contenus dans des dispositifs de stockage de programme, par exemple des supports de stockage de données numériques lisibles par ordinateur ou des programmes exécutables. Les programmes ou instructions peuvent aussi être exécutés à partir de périphériques de stockage de programmes.
De manière générale, l'unité 9 de commande est configurée pour recevoir les signaux de position qui lui sont adressées par l'organe 11 de commande et pour émettre des signaux de sortie aux valves ou distributeurs équipant les circuits hydrauliques des premier et deuxième actionneurs, généralement via des solénoïdes équipant lesdites valves ou distributeurs.
Les premier et deuxième actionneurs 82, 83 commandent, en fonction de leur alimentation en flux hydraulique, un déplacement du bras pour le premier actionneur 82 et un déplacement du godet pour le deuxième actionneur 83.
L'engin 1 comprend encore un système 12 de détection des mouvements du godet 7 par rapport au châssis 2 et/ou au système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7 configuré pour délivrer des données représentatives des mouvements du godet 7 par rapport au châssis 2 et/ou au système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7 à l'unité 9 de commande.
Dans les exemples représentés, ce système 12 de détection des mouvements du godet 7 comprend au moins un capteur 121de position du bras 81 par rapport au châssis 2 et un capteur 122 de position du godet 7 par rapport au bras 81. Ces capteurs de position sont ici des capteurs angulaires de mesure de l'angle d'inclinaison formé par le godet 7 par rapport au bras 81 et de l'angle d'inclinaison du bras 81 par rapport au plan d'appui au sol du châssis 2.
Dans le cas d'un bras 81 télescopique, un capteur 123 de détection de la rentrée ou de la sortie du télescope peut également être prévu.
Tous les signaux de ces capteurs sont fournis à l'unité 9 de commande qui intègre une horloge pour permettre la réception de ces signaux en fonction du temps.
L'engin 1 comprend encore une pédale 10 d'accélérateur disposée dans la cabine de pilotage. Cette pédale 10 d'accélérateur peut être équipée d'un capteur de position et l'unité 9 de commande est configurée pour générer une consigne de commande de la vitesse de rotation du moteur 4 thermique en fonction de la position de la pédale 10 d'accélérateur. La position de la pédale 10 d'accélérateur peut être déterminée également à partir de capteurs disposés en d'autres emplacements sur le système d'accélération.
Dans un mode de fonctionnement de l'engin, l'unité 9 de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système 12 de détection des mouvements du godet 7 et des consignes de commande du système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7, réduire la vitesse en rotation du moteur 4 thermique à combustion interne à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale 10 d'accélérateur. Ce mode de fonctionnement est activable/désactivable.
En particulier, l’engin 1 comprend un sélecteur 110 de position à au moins deux positions à savoir une position de commande marche avant et une position de commande marche arrière et l'organe 11 de commande présente une position neutre et le mode de fonctionnement dans lequel l’unité 9 de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système 12 de détection des mouvements du godet 7 et des consignes de commande de l’organe 11 de commande, réduire la vitesse de rotation du moteur 4 à une valeur inférieure à la valeur délivrée par la pédale 10 d’accélérateur est un mode activable/désactivable. Ce mode de fonctionnement est désactivé en position de commande marche arrière du sélecteur 110 de position et en position neutre de l'organe 11 de commande.
Pour activer ce mode de fonctionnement en position marche avant de l'engin, le conducteur de l'engin 1 doit actionner volontairement un organe de commande, tel qu'un bouton ou autre, disposé dans la cabine de pilotage.
De même, le sélecteur 110 de position est disposé à l'intérieur de la cabine de pilotage et peut être porté par l'organe 11 de commande dans le cas où ce dernier est formé par un joystick.
A l'état activé du mode de fonctionnement, le régime moteur peut être réduit suivant différentes conditions qui peuvent être cumulatives ou exclusives.
De manière générale, l'unité 9 de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système d'entraînement en déplacement du godet 7, au moins une caractéristique dite théorique du mouvement du godet, et, en fonction des données fournies par le système 12 de détection du mouvement du godet 7, au moins une caractéristique réelle du mouvement du godet, et l'unité 9 de commande est configurée pour comparer les valeurs théorique et réelle d'une même caractéristique et pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de vitesse correspondant à la position de la pédale d'accélérateur en fonction du résultat de la comparaison.
En particulier, la vitesse est réduite lorsque les caractéristiques théorique et pratique ne concordent pas ou lorsque la caractéristique théorique est de valeur inférieure à la caractéristique réelle. La caractéristique du déplacement du godet peut être choisie dans le groupe de caractéristiques formé par la vitesse et/ou la course et/ou l'accélération du mouvement du godet, ou plus simplement par l'absence d'un déplacement du godet à l'état actionné de l'organe 11 de commande dans le sens d'un mouvement du godet. Ces caractéristiques peuvent être cumulatives ou non.
Ainsi, dans la version la plus simple, l’unité 9 de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système 8 d’entraînement en déplacement du godet 7, l’actionnement de l’organe 11 de commande dans le sens d’un mouvement du godet 7 et pour déterminer en fonction des données fournies par le système 12 de détection des mouvements du godet 7, un mouvement ou une absence de mouvement du godet 7, et l’unité 9 de commande est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à combustion interne à une valeur inférieure à la valeur de consigne de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur lorsqu’une absence de mouvement du godet est déterminée par l’unité de commande à l’état actionné de l’organe 11 de commande dans le sens d’un mouvement du godet.
Dans une version plus élaborée, l’unité 9 de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système 8 d’entraînement en déplacement du godet 7, une course théorique de déplacement du godet à l’état actionné de l’organe 11 de commande et pour déterminer, en fonction des données fournies par le système 12 de détection des mouvements du godet, une course réelle de déplacement du godet. L’unité de commande est encore configurée pour comparer les valeurs de course théorique et réelle de déplacement du godet 7 et pour réduire la vitesse de rotation du moteur 4 thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale 10 d’accélérateur en fonction du résultat de comparaison.
En particulier, l'unité de commande est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur 4 thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale d'accélérateur lorsque la valeur théorique de course de déplacement du godet 7 est inférieure à une valeur de course réelle de déplacement du godet 7.
En variante, ou en complément, l’unité 9 de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système 8 d’entraînement en déplacement du godet 7, une vitesse théorique de déplacement du godet 7 à l’état actionné de l’organe 11 de commande et pour déterminer en fonction des données fournies par le système 12 de détection des mouvements du godet 7 une vitesse réelle de déplacement du godet 7. L’unité 9 de commande est, en outre, configurée pour comparer les valeurs de vitesse théorique et réelle de déplacement du godet 7 et pour réduire la vitesse de rotation du moteur 4 thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale 10 d’accélérateur en fonction du résultat de comparaison.
En particulier, l'unité de commande est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur 4 thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale 10 d'accélérateur lorsque la valeur de la vitesse de déplacement du godet 7 est inférieure à la valeur de vitesse théorique de déplacement du godet 7.
En pratique, le fonctionnement d'un tel engin 1 est extrêmement simple. On suppose que le mode de fonctionnement dans lequel l'unité 9 de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système 12 de détection des mouvements du godet 7 et des consignes de commande du système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7, réduire la vitesse de rotation du moteur 4 thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale 10 d'accélérateur est activé. Le conducteur de l'engin appuie sur la pédale 10 d'accélérateur pour permettre le déplacement de l'engin 1 vers un tas de matière en vrac et l'entrée du godet 7 dans la matière comme illustré à la figure 1. Le conducteur de l'engin actionne l'organe 11 de commande dans le sens d'un déplacement du godet 7 pour commander un cavage ou un déversement du godet 7 et/ou un levage ou un abaissement 81 du bras et/ou une sortie ou une rentrée du télescope, lorsque ce télescope est présent. Des consignes de commande sont adressées en ce sens au système 8 d'entraînement en déplacement du godet 7. Les capteurs du système 12 de détection de mouvement du godet mesurent les déplacements observés. L'unité 9 de commande compare les caractéristiques du déplacement réel du godet et les caractéristiques théoriques ou attendues du déplacement du godet liées à l'actionnement de l'organe 11 de commande. L'unité 9 de commande réduit la vitesse de rotation du moteur 4 thermique à une vitesse inférieure à la consigne de commande correspondant à la position de la pédale 10 d'accélérateur lorsque les caractéristiques du déplacement réel et du déplacement théorique du godet illustrent un mouvement du godet 7 non conforme au mouvement attendu. La réduction du régime moteur permet de limiter l'effort appliqué sur les roues de l'engin et ainsi de soulager l'effort appliqué sur le godet 7. Lorsque le déplacement redevient conforme au déplacement attendu, l'unité 9 de commande commande la vitesse de rotation du moteur 4 à une vitesse de rotation correspondant à la position de la pédale 10 d'accélérateur. Pendant tout ce processus, le conducteur de l'engin garde le pied appuyé sur la pédale 10 d'accélérateur. Les variations du régime moteur s'opèrent sans intervention du conducteur de l'engin pour générer un appui variable sur la pédale 10 d'accélérateur. La variation du régime moteur peut donc s'opérer à l'état sollicité de la pédale 10 d'accélérateur indépendamment de la position prise par la pédale d'accélérateur. Bien évidemment, l'exemple pris ci-dessus pour une comparaison entre la vitesse théorique et la vitesse réelle peut de la même manière s'appliquer à l'accélération ou bien encore à la course du godet ou simplement à la présence d'un mouvement du godet à l'état actionné de l'organe 11 de commande.
Claims (10)
- Engin (1) de manutention de charge comprenant un châssis (2) roulant, et portés par ledit châssis (2),
- un moteur (4) thermique à combustion interne,
-un mécanisme (5) de transmission de puissance configuré pour transmettre la puissance du moteur (4) thermique aux roues (3) du châssis (2),
- un godet (7),
- un système (8) d’entraînement en déplacement dudit godet (7),
- une unité (9) de commande,
- une pédale (10) d’accélérateur, l’unité (9) de commande étant configurée pour générer une consigne de commande de la vitesse de rotation du moteur (4) thermique en fonction de la position de la pédale (10) d’accélérateur,
-un organe (11) de commande, tel qu’un joystick, actionnable manuellement par le conducteur de l’engin, l’unité (9) de commande étant configurée pour générer des consignes de commande du système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7) en fonction de l’actionnement de l’organe (11) de commande,
-un système (12) de détection des mouvements du godet (7) par rapport au châssis (2) et/ou au système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7) configuré pour délivrer des données représentatives des mouvements du godet (7) par rapport au châssis (2) et/ou au système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7) à l’unité (9) de commande,
caractérisé en ce que le mécanisme (5) de transmission de puissance est configuré de sorte qu’une réduction de la vitesse de rotation du moteur (4) thermique entraîne une baisse du couple fourni aux roues (3) du châssis (2) et en ce que l’engin (1) comprend au moins un mode de fonctionnement dans lequel l’unité (9) de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système (12) de détection des mouvements du godet (7) et des consignes de commande du système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7), réduire la vitesse de rotation du moteur (4) thermique à combustion interne à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale (10) d’accélérateur. - Engin (1) de manutention de charge selon la revendication 1, caractérisé en que l’unité (9) de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7), l’actionnement de l’organe (11) de commande dans le sens d’un mouvement du godet (7) et pour déterminer en fonction des données fournies par le système (12) de détection des mouvements du godet (7), un mouvement ou une absence de mouvement du godet (7), et en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour réduire la vitesse de rotation du moteur thermique à combustion interne à une valeur inférieure à la valeur de consigne de vitesse correspondant à la position de la pédale d’accélérateur lorsqu’une absence de mouvement du godet (7) est déterminée par l’unité de commande à l’état actionné de l’organe (11) de commande dans le sens d’un mouvement du godet (7).
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en que l’unité (9) de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7), une course théorique de déplacement du godet (7) à l’état actionné de l’organe (11) de commande et pour déterminer en fonction des données fournies par le système (12) de détection des mouvements du godet (7) une course réelle de déplacement du godet (7), en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour comparer les valeurs de course théorique et réelle de déplacement du godet (7) et pour réduire la vitesse de rotation du moteur (4) thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale (10) d’accélérateur en fonction du résultat de la comparaison.
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que l’unité (9) de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7), une vitesse théorique de déplacement du godet (7) à l’état actionné de l’organe (11) de commande et pour déterminer en fonction des données fournies par le système (12) de détection des mouvements du godet (7) une vitesse réelle de déplacement du godet (7), en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour comparer les valeurs de vitesse théorique et réelle de déplacement du godet (7) et pour réduire la vitesse de rotation du moteur (4) thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale (10) d’accélérateur en fonction du résultat de comparaison.
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que l’unité (9) de commande est configurée pour déterminer, en fonction des consignes de commande du système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7), une accélération théorique de déplacement du godet (7) à l’état actionné de l’organe (11) de commande et pour déterminer en fonction des données fournies par le système (12) de détection des mouvements du godet (7) une accélération réelle de déplacement du godet (7), en ce que l’unité (9) de commande est configurée pour comparer les valeurs d’accélération théorique et réelle de déplacement du godet (7) et pour réduire la vitesse de rotation du moteur (4) thermique à une valeur inférieure à la valeur de consigne de commande de vitesse correspondant à la position de la pédale (10) d’accélérateur en fonction du résultat de comparaison.
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que le mécanisme (5) de transmission de puissance est un mécanisme de transmission de puissance hydrodynamique qui comprend un convertisseur (6) de couple.
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que l’engin (1) comprend un sélecteur (110) de position à au moins deux positions à savoir une position de commande marche avant et une position de commande marche arrière, en ce que l'organe (11) de commande présente une position neutre, et en ce que le mode de fonctionnement dans lequel l’unité (9) de commande est configurée pour, en fonction des données fournies par le système (12) de détection des mouvements du godet (7) et des consignes de commande du système (8) d'entraînement en déplacement du godet (7), réduire la vitesse de rotation du moteur (4) thermique à une valeur inférieure à la valeur délivrée par la pédale (10) d’accélérateur est un mode activable/désactivable, ledit mode de fonctionnement étant désactivé en position de commande marche arrière du sélecteur (110) de position et en position neutre de l'organe (11) de commande.
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7) comprend une partie (80) hydraulique reliée au moteur (4) thermique à combustion interne.
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que le système (8) d’entraînement en déplacement du godet (7) comprend au moins un bras (81) disposé entre le châssis (2) et le godet (7), ce bras (81) étant équipé d’au moins un premier actionneur (82) d’entraînement en déplacement du bras (81) par rapport au châssis (2) et d’au moins un deuxième actionneur (83) d’entraînement en déplacement du godet (7) par rapport au bras (81) entre une position de cavage du godet et une position de déversement, lesdits actionneurs (82, 83) étant reliés à une pompe (84) hydraulique couplée au moteur (4) thermique à combustion interne.
- Engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que le système (12) de détection des mouvements du godet (7) par rapport au châssis (2) configuré pour délivrer des données représentatives des mouvements du godet (7) par rapport au châssis (2) et/ou au système (8) d'entraînement en déplacement du godet (7) à l’unité (9) de commande comprend au moins un capteur (121) de position du bras (81) par rapport au châssis (2) et un capteur (122) de position du godet (7) par rapport au bras (4).
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