WO2021069809A1 - Engin de manutention de charge équipé d'un moteur thermique et procédé de commande de la vitesse en rotation du moteur thermique d'un tel engin - Google Patents

Engin de manutention de charge équipé d'un moteur thermique et procédé de commande de la vitesse en rotation du moteur thermique d'un tel engin Download PDF

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WO2021069809A1
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actuator
flow rate
control
data
hydraulic pump
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PCT/FR2020/051560
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François BROCHARD
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Manitou Bf
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    • B66F9/0759—Details of operating station, e.g. seats, levers, operator platforms, cabin suspension

Definitions

  • the present invention relates to a load handling device equipped with a heat engine and a method of controlling the rotational speed of the heat engine of such a load handling device.
  • the pedal position sensor a sensor of a parameter representative of the position of the accelerator pedal called the pedal position sensor
  • a handling system comprising at least one handling member, such as a lifting arm, a hydraulic pump driven in rotation by the heat engine, at least one hydraulic actuator of the handling member (s), and for the or each actuator , a fluid circuit connecting the actuator to the pump,
  • control system for the actuator such as a control lever or joystick, which can be operated manually by the operator of the machine and
  • control unit configured to acquire data supplied by the control system and data supplied by the pedal position sensor and to control each actuator as a function of at least the data supplied by the control system.
  • Such a load handling device is known as illustrated, for example, in patent application US 9505395.
  • the driver of such a device often wants the speed of execution of the movements of the handling system to be the same. faster possible. It is known in the state of the art to increase the speed of execution of the movements of the handling system. by pressing the accelerator pedal.
  • this solution has the undesirable effect, when the transmission is engaged, of increasing the forward speed of the carriage. This action also leads to an increase in fuel consumption and an inability to optimize the rotational speed of the heat engine.
  • An object of the invention is to provide a handling machine of the aforementioned type, the design of which makes it possible to increase the speed of handling movements without compromising the comfort of use of the machine.
  • the invention relates to a load handling machine comprising:
  • the pedal position sensor a sensor of a parameter representative of the position of the accelerator pedal called the pedal position sensor
  • a handling system comprising at least one handling member, such as a lifting arm, a hydraulic pump driven in rotation by the heat engine, at least one hydraulic actuator of the handling member (s), and for the or each actuator, a fluid circuit connecting the actuator to the hydraulic pump,
  • the determination of the heat engine rotation speed setpoint as a function of the position acquired from the accelerator pedal and of the hydraulic pump flow setpoint resulting from the actuation of the control system makes it possible to take into account for the determining the speed of rotation of the heat engine both from the actions performed by the driver of the machine on the accelerator pedal and on the machine's control system. This results in increased ease of use of the machine without compromising the precision of the control of the handling movement.
  • the permanent parallel taking into account of the position of the accelerator pedal and of the actuation of the control system for determining the speed of rotation of the heat engine makes it possible to avoid the creation of an overly sensitive control system. , which would interfere with the control of the handling system.
  • the control unit comprises a memory for storing heat engine rotational speed data associated with flow data of the hydraulic pump and position data of the heat engine. accelerator pedal.
  • a pair of flow rate values of the hydraulic pump / position of the accelerator pedal corresponds to a value of the engine speed of rotation.
  • the flow rate of the hydraulic pump / position of the accelerator pedal / engine speed of rotation are organized as a triplet.
  • the control unit is configured to determine the heat engine rotational speed setpoint as being the stored heat engine rotational speed value associated with the stored flow rate and position data corresponding respectively to one, to the value of the flow setpoint of the hydraulic pump, the other, to the value of the position acquired from the accelerator pedal, that is to say to the position datum supplied by the pedal position sensor.
  • the thermal engine rotation speed setpoint is thus chosen to be perfectly suited to the actions of the operator of the machine.
  • the control system comprises, for each actuator that can be requested by said control system control, at least one manually operable control member movably mounted between a neutral position and at least one end-of-travel position, and at least one associated position sensor, at least part of the data supplied by the control system to the control unit being formed by data supplied by the or each position sensor associated with a control member.
  • the control member can conventionally be a control lever or joystick, this joystick being able to carry one or more control members.
  • control unit comprises a memory for storing the maximum flow rate of the hydraulic pump, and, for each actuator controlled in operation by the control system, the control unit command is configured for:
  • the sum of the desired flow values for each actuator controlled during actuation of the control system by the driver of the machine makes it possible to precisely determine the flow rate of the hydraulic pump necessary for the proper functioning of the actuators, c ' that is to say at the maximum speed, for carrying out the command, this determination being made within the limit of the maximum flow rate authorized by the characteristics of the hydraulic pump.
  • the sum of the desired flow values for each actuator controlled during an actuation of the control system makes it possible to optimally process a movement command involving several actuators for the execution of said command.
  • control unit control for each actuator controlled in operation by the control system, is configured to determine the desired flow value of said actuator to execute the control at least as a function of the data supplied by the at least one position sensor associated with the control member of said actuator.
  • each fluid circuit for connecting an actuator to the hydraulic pump is provided with at least one closure member movably mounted between an open position and a closed position of said associated circuit and the control unit includes a memory for storing the maximum flow rate of each shutter member and is configured to determine the desired flow rate value of each actuator to execute the command at least based on the data provided by the at least one position sensor associated with the control member of said actuator and maximum flow data of the shutter member of the circuit stored and to control the displacement of the shutter member at least as a function of the desired flow value determined.
  • the desired flow rate value for an actuator is therefore a function of both the actuation of the control system to control said actuator, in particular the displacement stroke of the actuator control member relative to the displacement stroke maximum authorized said actuator control member and the maximum authorized flow on the connection circuit of this actuator to the hydraulic pump.
  • the control unit is generally further configured for, for each actuator controlled by the control system, controlling the movement of the shutter member of the connecting circuit of said actuator to the hydraulic pump at least as a function of the value of desired flow determined
  • a further subject of the invention is a method for controlling the rotational speed of the heat engine of a load handling machine comprising, in addition to the heat engine:
  • the pedal position sensor a sensor of a parameter representative of the position of the accelerator pedal called the pedal position sensor
  • a handling system comprising at least one handling member such as a lifting arm, a hydraulic pump driven in rotation by the heat engine, at least one hydraulic actuator of the handling member (s), and for the or each actuator, a fluid circuit connecting the actuator to the hydraulic pump,
  • control unit configured to acquire data supplied by the control system and so-called position data supplied by the pedal position sensor and to control each actuator as a function of at least the data supplied by the control system, characterized in that said method comprises the steps:
  • the rotational speed of the heat engine is thus a function of both the action of the driver of the vehicle on the control system and on the accelerator pedal, these actions being considered cumulatively and not in a cumulative manner. selective.
  • the control unit comprising a memory for storing data on the rotational speed of the heat engine associated with flow data of the hydraulic pump and data position of the accelerator pedal
  • said method comprises a step of determining by the control unit the rotational speed setpoint of the heat engine as being the stored speed value associated with the flow rate and stored position data corresponding respectively one, to the value of the flow rate setpoint of the hydraulic pump, the other, to the position data supplied by the pedal position sensor.
  • control unit comprising a memory for storing the maximum flow rate of the hydraulic pump, said method comprises:
  • the value of the hydraulic flow rate of the pump is chosen taking into account the desired flow value for each actuator controlled by the control system within the limit of the maximum flow value of the hydraulic pump.
  • the control system comprising, for each actuator that can be controlled by said control system, at least one manually actuable control member mounted to move between a neutral position and at least one end-of-travel position and at least one associated position sensor, said method comprises a step of determining by the control unit the desired flow rate value of the or each actuator in order to execute the control at least as a function of the data supplied by the at least one position sensor associated with the control member of said actuator.
  • each fluid circuit for connecting an actuator to the hydraulic pump being provided with at least one closure member movably mounted between an open position and a position closed of said associated circuit and the control unit comprising a memory for storing the maximum flow rate of each closure member, said method comprises:
  • the desired flow rate value for an actuator is therefore a function of both the actuation of the control system to control said actuator, in particular of the travel stroke of the actuator control member related to the maximum authorized displacement travel of said actuator control member and the maximum authorized flow rate on the circuit for connecting this actuator to the hydraulic pump.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a load handling machine according to the invention.
  • FIG. 2 shows a detailed schematic view of the control system that can be actuated by the driver of the machine
  • FIG. 3 is a functional partial schematic representation of the control unit in its environment
  • FIG. 4 is a functional schematic representation of part of the control unit.
  • the concept of the invention is described more fully below with reference to the accompanying drawings, in which embodiments of the concept of the invention are shown.
  • Reference throughout the specification to "one embodiment” means that a particular feature, structure, or feature described in connection with one embodiment is included in at least one embodiment of the present invention.
  • the appearance of the phrase “in one embodiment” at various locations throughout the description does not necessarily refer to the same embodiment.
  • the features, structures, or particular features may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
  • the invention relates to a load handling machine 1 which may be in accordance with that shown in Figure 1.
  • This machine 1 comprises a frame.
  • this frame is equipped with support wheels on the ground to form a rolling frame.
  • This chassis is surmounted by a driving position.
  • the driving position takes the form of a cockpit inside which is arranged at least one seat on which the operator of the machine can sit.
  • Machine 1 still includes an engine
  • This drive system 5 for moving the machine is engaged with the heat engine 2.
  • this system 5 for driving the vehicle in motion comprises a hydrostatic pump 51 driven in operation by the heat engine 2.
  • This hydrostatic pump 51 is coupled to at least one hydrostatic motor 52 for driving the wheels of the machine in rotation.
  • a speed sensor 53 can be arranged between the hydrostatic motor 52 and the wheels to provide the actual speed of movement of the machine.
  • a speed sensor can sense the actual speed of rotation of the heat engine 2. This information can be supplied to a control unit 8 which will be described below.
  • the drive system 5 for moving the machine is controlled in particular by means of an accelerator pedal 3 placed in the cockpit. This pedal
  • the machine comprises a control unit 8 to which the data from the pedal position sensor 4 is supplied.
  • This control unit 8 is therefore configured to acquire the position data supplied by the pedal position sensor 4, these position data being represented in PAP in the figures.
  • the control unit 8 transmits control signals for the heat engine 2, and in particular the speed of rotation of the heat engine 2, as a function at least of these position data PAP.
  • the machine 1 further comprises a handling system 6 comprising at least, for load handling, at least one handling member 61, a hydraulic pump 62 driven in rotation by the heat engine 2, at least one hydraulic actuator of the handling member (s), and for the or each actuator, a fluid circuit for connecting the actuator to the hydraulic pump 62.
  • the handling member 61 is a lifting arm carried by the frame of the machine 1. Equivalently, the handling member could have been formed from a mast or the like. Likewise, the term "office” must be understood in its broadest sense and includes in particular persons.
  • This arm is a pivoting arm mounted to pivot about a so-called horizontal axis, orthogonal to the longitudinal axis of the arm, and parallel to the bearing plane on the ground of the machine 1, in the positioned state of the machine on a horizontal surface, for the passage of the arm from a low position to a high position and vice versa, using an actuator, such as a jack, shown at 631 in the figures and placed between the arm and the rolling frame.
  • an actuator such as a jack, shown at 631 in the figures and placed between the arm and the rolling frame.
  • a single double-acting cylinder supplied with fluid by the hydraulic pump 62.
  • a pair of parallel single-acting jacks supplied in turn with fluid could have been used in an equivalent manner.
  • This arm is a telescopic arm formed, in the example shown, of two arm sections mounted in sliding interlocking, and driven in relative movement by an actuator, for the passage of the arm from a position retracted to an extended position and vice versa.
  • This actuator is shown at 633 in the figures.
  • This telescope output actuator 633 is formed by a hydraulic cylinder, the body of which is mounted integral with one arm section and the rod with the other arm section.
  • the arm is equipped at its free end with an accessory, such as a bucket holder or a fork holder.
  • This accessory is mounted via an actuator, shown at 632 in the figures, movable to pivot about a so-called horizontal axis, orthogonal to the longitudinal axis of the arm between a digging position and a dumping position.
  • the dumping position corresponds to the extreme pivoting position towards the ground of the attachment, while the crowding position corresponds to an upward pivoting position of the attachment.
  • This actuator 632 is arranged between the accessory and the arm and can again consist of a double-acting hydraulic cylinder or a pair of single-acting cylinders.
  • the pivotal displacement drive of the attachment takes place around an axis parallel to the pivot axis of the arm.
  • Each actuator 631, 632, 633 is for its fluid supply connected to the hydraulic pump 62 by a connecting fluid circuit.
  • Each fluidic connection circuit is in the examples shown equipped with a distributor and a closure member, such as a valve. This closure member is mounted to move between an open position and a closed position of the associated fluid circuit.
  • the actuator 631 for driving the pivoting movement of the handling member 61 is connected to the hydraulic pump 62 by the fluidic connection circuit 641 equipped with the shutter member 651
  • the actuator 632 of drive in pivoting movement of the accessory is connected to the hydraulic pump 62 by the fluidic connection circuit 642 equipped with the shutter member 652
  • the actuator 633 for controlling the telescope of the handling member 61 is connected to the hydraulic pump 62 via the fluidic connection circuit 643 equipped with the closure member 653.
  • the control unit 8 comprises a memory 11 for storing the maximum flow rate of each shutter member 651, 652, 653, this maximum flow rate corresponding to the extreme open position of the shutter member.
  • the maximum flow rate represented in DOM1 in the figures corresponds to the maximum flow rate of the shutter member 651
  • the maximum flow rate shown in DOM2 in the figures corresponds to the maximum flow rate of the shutter member 652
  • the maximum flow rate shown in DOM3 in the figures corresponds to the maximum flow rate of the closure member 653.
  • the machine control unit 8 is configured to control the operation of the actuators 631, 632 and 633, which makes it possible to control the movement of the handling member 61, that is to say of the arm and accessory.
  • This control unit 8 is an electronic and / or computer unit which comprises, for example, a microcontroller or a microprocessor associated with a memory.
  • This memory includes computer instructions which when executed by the microcontroller or the microprocessor associated with the memory allow the microcontroller or microprocessor to perform the operations or steps described below.
  • the unit or means of said unit are configured to perform a given operation, this means that the unit comprises computer instructions and the corresponding execution means which make it possible to perform said operation and / or corresponding electronic components.
  • the functions and steps described can be implemented in the form of a computer program or via hardware components (eg networks of programmable doors).
  • the functions and steps operated by the control unit 5 can be performed by instruction sets or computer modules implemented in a processor or controller or be performed by dedicated electronic components or FPGA or ASIC type components. It is also possible to combine computer parts and electronic parts.
  • the control unit 8 therefore controls the handling system 6 and, in particular, the movements of the arm and of the accessory of the member 61 of handling by controlling the corresponding actuators via the hydraulic circuits as described above.
  • control signals supplied by the control unit 8 act on the organs, such as distributor or closure member (valve), arranged on the connection between the hydraulic pump 62 and the actuators to allow a supply of fluid appropriate actuators in a manner known per se.
  • organs such as distributor or closure member (valve) arranged on the connection between the hydraulic pump 62 and the actuators to allow a supply of fluid appropriate actuators in a manner known per se.
  • the handling machine 1 further comprises a system 7 for controlling the load handling system 6 and in particular the actuators 631, 632, 633 of the load handling system 6.
  • This control system 7 is manually operated and enables data to be supplied to the control unit 8.
  • control unit 8 generates, from this data, signals for controlling at least the load handling system 6 as described above.
  • the control system 7 which provides data POC1, POC2, POC3 to the control unit 8 to control the handling system 6, in particular the actuators 631, 632, 633 of the handling system 6 can affect a great deal. number of shapes.
  • the control system 7 comprises, for each actuator 631, 632,
  • At least part of the data POC1, POC2, POC3 supplied by the control system 7 to the control unit 8 are position data formed by data supplied by the or each position sensor associated with a control member.
  • one of the control members shown at 71 is a control lever also called a joystick.
  • This control member 71 allows actuation of the actuator 631 for driving the pivoting movement of the arm of the handling member 61 and / or the actuator 632 for driving the pivoting movement of the accessory. the handling member 61 as a function of the type of movement of the control member 71.
  • This control member 71 is equipped at its base with two position sensors 73, 74, also called encoders, to allow the transmission of two position data POC1 and POC2 from the control member 71 to the unit 8 control.
  • An example of such a control member is for example described in patent FR 2858861.
  • This control member 71 can thus be moved forward, backward, to the left, or to the right of the vehicle. .
  • the movements, towards the front and the rear of the machine, of this control member 71 captured by the position sensor 73 control the upward and downward movement of the arm of the handling member 61, while the movements, to the left and to the right of the machine, of the control member 71 picked up by the position sensor 74 control the pivoting movement of the accessory.
  • the position information sent to the control unit is therefore generally information relating to the angular position of the control member 71, relative to the position it occupies in the neutral position.
  • control member 71 In this neutral position, when the control member 71 is moved angularly to the right within a predetermined angular sector, it controls the pivotal movement of the accessory in the direction of a discharge. When the control member 71 is, from the neutral position, displaced angularly towards the left within a predetermined angular sector, it controls the pivotal displacement of the accessory in the direction of a digging. Likewise, when the control unit 71 is, from the neutral position, displaced angularly forwards within a predetermined angular sector, it controls the rise of the arm, while when the control member 71 is, from the neutral position, displaced angularly towards the rear inside a predetermined angular sector, it controls the descent of the arm. Obviously, the right / left, front / rear positions can be reversed without departing from the scope of the invention.
  • angular sectors may overlap to allow, by the actuation of the control member 71, in parallel with a pivoting of the accessory, an upward and downward movement of the arm.
  • the control system 7 comprises a second control member shown at 72 in the figures.
  • This second control member 72 is associated with a position sensor shown at 75 in the figures to allow the transmission of position data POC3 to the control unit 8.
  • This control member 72 allows the actuator 633 to exit the telescope from the arm part of the handling member 61.
  • the control member 72 is here formed by a thumbwheel positioned on the control member 71.
  • the actuation of this wheel makes it possible to drive the arm of the handling member 61 in movement between a retracted position and an extended position.
  • the rotation of the wheel in one direction from a neutral position of said wheel allows the arm to exit by sliding movement, in the direction of an extension of the arm, of the second section of the arm, and the rotation of the thumbwheel in an opposite direction from the neutral position allows the arm to retract.
  • This control member 72 is returned to the neutral position by a spring.
  • control members The number of control members described above is equal to two.
  • control members can be any without departing from the scope of the invention, and in particular greater than two or less than two.
  • one or more position sensors can be associated with the same control member without departing from the scope of the invention.
  • the control unit 8 is configured to acquire the data POC1, POC2, POC3 of the control system 7 corresponding at least to the position data of the position sensors of the control members 71, 72. control system 7.
  • the control unit 8 is configured to determine, as a function of at least the data POC1, POC2, POC3 supplied by the control system 7, a flow rate setpoint CDP for the hydraulic pump.
  • control unit 8 comprises a memory 10 for storing the maximum DMP flow rate of the hydraulic pump 62.
  • This maximum flow rate DMP is a known predetermined value depending in particular on the displacement and the power of the hydraulic pump 62.
  • the control unit 8 For each actuator 631 or 632 or 633 controlled in operation by the control system 7 for the execution of a command, the control unit 8 is configured to determine a desired flow value of said actuator to execute said command at least as a function of the data supplied by the at least one position sensor 73 or 74 or 75 associated with the control member 71 or 72 of said actuator 631, 632, 633.
  • a data POC1 of position is sent to the control unit 8.
  • a position data POC2 is addressed to the control unit 8.
  • a position data POC3 is sent to the 8 control unit.
  • the position datum POC1 of the position sensor 73 associated with the datum DOM1 of maximum flow rate of the member 651 for closing off the connection circuit of the actuator 631 controlled in operation by the control member 71 associated with the position sensor 73 makes it possible to determine the desired flow rate VDS1 value of said actuator 631.
  • the maximum movement stroke of the control member 71 between its neutral position and one of its positions extremes is 100 mm and if the position sensor 73 detects a displacement of 50 mm or 50% of the total stroke, the desired flow rate VDS1 value of the actuator 631 is equal to actual stroke / total stroke x DOM1.
  • the value of VDS1 for the desired flow rate of the actuator 631 is equal to 0.0015 m 3 / s, i.e. 0.5x0.003.
  • the position datum POC2 of the position sensor 74 associated with the datum DOM2 of maximum flow rate of the member 652 for shutting off the connection circuit of the actuator 632 controlled in operation by the member 71 control associated with the position sensor 74 makes it possible to determine the desired flow rate VDS2 value of said actuator 632.
  • the position datum POC3 of the position sensor 75 associated with the datum DOM3 of maximum flow rate of the member 653 for shutting off the connection circuit of the actuator 633 controlled in operation for the control member 72 associated with the position sensor 75 makes it possible to determine the desired flow rate VDS3 value of said actuator 633.
  • the calculation is each time similar to that used for VDS1.
  • the desired flow rate value of the associated actuator is zero.
  • the desired flow rate value of said actuator determined by the control unit 8 is compared with the maximum DMP flow value of the hydraulic pump 62 stored. If this desired actuator flow value is less than the maximum DMP flow value of the hydraulic pump 62 then the hydraulic pump flow rate CDP setpoint is chosen equal to the actuator desired flow value.
  • the hydraulic pump flow rate CDP setpoint value is chosen equal to the value Maximum DMP of pump 62.
  • the set value CDP of the flow rate of the hydraulic pump 62 is therefore chosen each time as corresponds to the smallest value (MIN) of the comparison.
  • the desired flow values of the actuators controlled are added before being compared with the maximum DMP flow of the hydraulic pump 62.
  • the flow rate setpoint CDP of the hydraulic pump 62 is similarly to what is described above chosen as corresponding to the smallest value of the comparison.
  • the actuators 631 and 632 are controlled in operation by actuation of the handling member 61 and detection by the position sensors 73 and 74 then the values VDS1 and VDS2 are added together and the result of the sum is compared with the maximum DMP flow value of the hydraulic pump 62.
  • the control unit 8 further comprises a memory 9 for storing data of speed Vm of rotation of the thermal engine 2 associated with flow data DPm of the hydraulic pump 62 and position data PPm of the pedal 3 accelerator.
  • a torque value of flow DPm of the pump and position PPm of the accelerator pedal 3 corresponds a value Vm of the speed of rotation of the pump as illustrated in FIG. 4.
  • the stored DMP flow rate value is chosen as that of the flow rate CDP of the hydraulic pump 2 as determined above, and if the position value PPm of the accelerator pedal corresponds to the data Position PAP supplied by the pedal position sensor 4, a stored speed value Vm is obtained for this torque, chosen as being that retained as the value of the setpoint CVM for the speed of rotation of the thermal engine 2.
  • the control unit 8 is therefore configured to determine the setpoint CVM of the rotational speed of the thermal engine 2 as being the stored speed value Vm associated with the stored flow rate DPm and position PPm data corresponding respectively to one, to the value of the CDP setpoint flow rate of the hydraulic pump 62, the other to the position data PAP supplied by the pedal position sensor 4.
  • control unit 8 is therefore configured to determine, as a function of the flow rate CDP setpoint of the hydraulic pump 62 and of the position PAP data supplied by the pedal position sensor 4, the setpoint CVM of the rotational speed of the heat engine and to control the drive in rotation of the heat engine 2 to said CVM setpoint of determined rotation speed.
  • This speed of rotation of the thermal engine 2 chosen according to the actions of the driver of the machine on the accelerator pedal and on the control system 7 of the actuators of the handling system allows driving comfort combined with precision control of the actuation of the handling system and this permanently.

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Abstract

Engin (1 ) de manutention de charge comprenant : - un moteur (2) thermique, - une pédale (3) d'accélérateur, - un capteur (4) de position de pédale, - un système (5) d'entraînement en déplacement de l'engin (1) en prise avec ledit moteur (2) thermique, - un système (6) de manutention comprenant au moins un organe (61 ), de manutention, une pompe (62) entraînée en rotation par le moteur (2) thermique, au moins un actionneur (631, 632, 633) de l'organe (61 ) de manutention, - un système (7) de commande des actionneurs (631, 632, 633), et - une unité de commande. L'unité de commande est configurée pour déterminer : - en fonction de données fournies par le système (7) de commande, une consigne de débit de la pompe (62), et - en fonction de la consigne de débit de la pompe (62) et des données de position fournies par le capteur (4) de position de pédale une consigne de vitesse de rotation du moteur (2) thermique.

Description

Description
Titre de l'invention : Engin de manutention de charge équipé d'un moteur thermique et procédé de commande de la vitesse en rotation du moteur thermique d'un tel engin
[0001] La présente invention concerne un engin de manutention de charge équipé d’un moteur thermique et un procédé de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique d’un tel engin de manutention de charge.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un engin de manutention de charge comprenant :
- un moteur thermique,
- une pédale d’accélérateur de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique,
- un capteur d’un paramètre représentatif de la position de la pédale d’accélérateur dit capteur de position de pédale ,
- un système d’entraînement en déplacement de l’engin en prise avec ledit moteur thermique,
- un système de manutention comprenant au moins un organe de manutention, tel qu’un bras de levage, une pompe hydraulique entraînée en rotation par le moteur thermique, au moins un actionneur hydraulique du ou des organes de manutention, et pour le ou chaque actionneur, un circuit fluidique de liaison de l’actionneur à la pompe,
- un système de commande du ou des actionneurs, tel qu’un levier de commande ou joystick, actionnable manuellement par le conducteur de l’engin et
- une unité de commande configurée pour acquérir des données fournies par le système de commande et des données fournies par le capteur de position de pédale et pour commander chaque actionneur en fonction au moins des données fournies par le système de commande.
[0003] Un tel engin de manutention de charge est connu comme l'illustre, par exemple, la demande de brevet US 9505395. Le conducteur d’un tel engin souhaite souvent que la vitesse d’exécution des mouvements du système de manutention soit la plus rapide possible. Il est connu dans l’état de la technique d’augmenter la vitesse d’exécution des mouvements du système de manutention par action sur la pédale d’accélérateur. Toutefois, cette solution a pour effet indésirable, lorsque la transmission est engagée, d’augmenter la vitesse d’avancement du chariot. Cette action entraîne par ailleurs une augmentation de la consommation de carburant et une impossibilité d’optimisation de la vitesse de rotation du moteur thermique.
[0004] Un but de l’invention est de proposer un engin de manutention du type précité dont la conception permet d’augmenter la vitesse des mouvements de manutention sans nuire au confort d’utilisation de l’engin.
[0005] A cet effet, l’invention a pour objet un engin de manutention de charge comprenant :
- un moteur thermique,
- une pédale d’accélérateur de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique,
- un capteur d’un paramètre représentatif de la position de la pédale d’accélérateur dit capteur de position de pédale ,
- un système d’entraînement en déplacement de l’engin en prise avec ledit moteur thermique,
- un système de manutention comprenant au moins un organe, de manutention, tel qu’un bras de levage, une pompe hydraulique entraînée en rotation par le moteur thermique, au moins un actionneur hydraulique du ou des organes de manutention, et pour le ou chaque actionneur, un circuit fluidique de liaison de l’actionneur à la pompe hydraulique,
- un système de commande du ou des actionneurs actionnable manuellement par le conducteur de l’engin et
- une unité de commande configurée pour acquérir des données fournies par le capteur de position de pédale et pour commander chaque en fonction au moins de données fournies par le système de commande caractérisé en ce que l’unité de commande est configurée pour déterminer :
- en fonction au moins des données fournies par le système de commande, une consigne de débit de la pompe hydraulique, et
- en fonction de la consigne de débit de la pompe hydraulique et des données de position fournies par le capteur de position de pédale une consigne de vitesse de rotation du moteur thermique et pour commander l’entraînement en rotation du moteur thermique à ladite consigne de vitesse de rotation déterminée. La détermination de la consigne de vitesse de rotation du moteur thermique en fonction de la position acquise de la pédale d’accélérateur et de la consigne de débit de la pompe hydraulique résultant de l’actionnement du système de commande permet de prendre en compte pour la détermination de la vitesse de rotation du moteur thermique à la fois les actions réalisées par le conducteur de l’engin sur la pédale d’accélérateur et sur le système de commande de l’engin. Il en résulte un confort d’utilisation accru de l’engin sans nuire à la précision du contrôle du mouvement de manutention. La prise en compte permanente en parallèle de la position de la pédale d’accélérateur et de l’actionnement du système de commande pour la détermination de la vitesse de rotation du moteur thermique permet d’éviter la réalisation d’un système de commande trop sensible, ce qui nuirait à la commande du système de manutention.
[0006] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande comprend une mémoire pour le stockage de données de vitesse de rotation du moteur thermique associées à des données de débit de la pompe hydraulique et des données de position de la pédale d’accélérateur. Ainsi, à un couple de valeurs débit de la pompe hydraulique/position de la pédale d’accélérateur correspond une valeur de vitesse de rotation du moteur thermique. Les valeurs débit de la pompe hydraulique/position de la pédale d’accélérateur/vitesse de rotation du moteur thermique sont organisées sous forme de triplet. L’unité de commande est configurée pour déterminer la consigne de vitesse de rotation du moteur thermique comme étant la valeur de vitesse de rotation du moteur thermique mémorisée associée aux données de débit et de position mémorisées correspondant respectivement l’une, à la valeur de la consigne de débit de la pompe hydraulique, l’autre, à la valeur de la position acquise de la pédale d’accélérateur, c’est-à-dire à la donnée de position fournie par le capteur de position de pédale. La consigne de vitesse de rotation du moteur thermique est ainsi choisie de manière parfaitement adaptée aux actions du conducteur de l’engin.
[0007] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de commande comprend, pour chaque actionneur pouvant être sollicité par ledit système de commande, au moins un organe de commande actionnable manuellement monté mobile entre une position neutre et au moins une position de fin de course, et au moins un capteur de position associé, au moins une partie des données fournies par le système de commande à l’unité de commande étant formées par des données fournies par le ou chaque capteur de position associé à un organe de commande. L’organe de commande peut être de manière classique un levier de commande ou joystick, ce joystick pouvant porter un ou plusieurs organes de commande.
[0008] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de commande comprend une mémoire pour le stockage du débit maximal de la pompe hydraulique, et, pour chaque actionneur commandé en fonctionnement par le système de commande, l’unité de commande est configurée pour :
- déterminer une valeur de débit souhaité dudit actionneur pour exécuter la commande,
- additionner, dans le cas d’une pluralité d’actionneurs commandés, lesdites valeurs de débit souhaité desdits actionneurs,
- comparer la valeur de débit souhaité de l’unique actionneur commandé ou le résultat de l’addition des valeurs de débit souhaité de la pluralité d’actionneurs commandés avec le débit maximal de la pompe hydraulique,
- la valeur de consigne de débit de la pompe hydraulique correspondant à la valeur la plus petite de ladite comparaison.
[0009] La somme des valeurs de débit souhaité pour chaque actionneur commandé lors d’un actionnement du système de commande par le conducteur de l’engin permet de déterminer avec précision le débit de la pompe hydraulique nécessaire au bon fonctionnement des actionneurs, c’est-à-dire à la vitesse maximale, pour la réalisation de la commande, cette détermination s’opérant dans la limite du débit maximal autorisé par les caractéristiques de la pompe hydraulique. La somme des valeurs de débit souhaité pour chaque actionneur commandé lors d’un actionnement du système de commande permet de traiter de manière optimale une commande de mouvement faisant intervenir plusieurs actionneurs pour l’exécution de ladite commande.
[0010] Selon un mode de réalisation de l’invention, pour chaque actionneur commandé en fonctionnement par le système de commande, l’unité de commande est configurée pour déterminer la valeur de débit souhaité dudit actionneur pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par le au moins un capteur de position associé à l’organe de commande dudit actionneur.
[0011] Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque circuit fluidique de liaison d’un actionneur à la pompe hydraulique est muni d’au moins un organe d’obturation monté mobile entre une position ouverte et une position fermée dudit circuit associé et l’unité de commande comprend une mémoire pour le stockage du débit maximal de chaque organe d’obturation et est configurée pour déterminer la valeur de débit souhaité de chaque actionneur pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par le au moins un capteur de position associé à l’organe de commande dudit actionneur et des données de débit maximal de l'organe d’obturation du circuit mémorisées et pour commander le déplacement de l’organe d’obturation au moins en fonction de la valeur de débit souhaité déterminée. La valeur de débit souhaité pour un actionneur est donc fonction à la fois de l’actionnement du système de commande pour commander ledit actionneur, en particulier à la course de déplacement de l’organe de commande de l’actionneur rapportée à la course de déplacement maximale autorisée dudit organe de commande de l’actionneur et du débit maximal autorisé sur le circuit de liaison de cet actionneur à la pompe hydraulique. L’unité de commande est généralement en outre configurée pour, pour chaque actionneur commandé par le système de commande, commander le déplacement de l’organe d’obturation du circuit de liaison dudit actionneur à la pompe hydraulique au moins en fonction de la valeur de débit souhaité déterminée
[0012] L’invention a encore pour objet un procédé de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique d’un engin de manutention de charge comprenant, en sus du moteur thermique :
- une pédale d’accélérateur de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique,
- un capteur d’un paramètre représentatif de la position de la pédale d’accélérateur dit capteur de position de pédale ,
- un système d’entraînement en déplacement de l’engin en prise avec ledit moteur thermique,
- un système de manutention comprenant au moins un organe de manutention tel qu’un bras de levage, une pompe hydraulique entraînée en rotation par le moteur thermique, au moins un actionneur hydraulique du ou des organes de manutention, et pour le ou chaque actionneur, un circuit fluidique de liaison de l’actionneur à la pompe hydraulique,
- un système de commande du ou des actionneurs actionnable manuellement par le conducteur de l’engin, et
- une unité de commande configurée pour acquérir des données fournies par le système de commande et des données dites de position fournies par le capteur de position de pédale et pour commander chaque actionneur en fonction au moins des données fournies par le système de commande, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes :
- de détermination par l’unité de commande, en fonction au moins des données fournies par le système de commande, d’une consigne de débit de la pompe hydraulique, et
- de détermination par l’unité de commande, en fonction de la consigne de débit de la pompe hydraulique et des données de position fournies par le capteur de position de pédale, d’une consigne de vitesse de rotation du moteur thermique, et
- de commande par l’unité de commande de l’entraînement en rotation du moteur thermique à ladite consigne de vitesse de rotation déterminée.
[0013] La vitesse de rotation du moteur thermique est ainsi fonction à la fois de l’action du conducteur de l’engin sur le système de commande et sur la pédale d’accélérateur, ces actions étant considérées de manière cumulative et non de manière sélective.
[0014] Selon un mode de mise en œuvre du procédé de l’invention, l’unité de commande comprenant une mémoire pour le stockage de données de vitesse de rotation du moteur thermique associées à des données de débit de la pompe hydraulique et des données de position de la pédale d’accélérateur, ledit procédé comprend une étape de détermination par l’unité de commande de la consigne de vitesse de rotation du moteur thermique comme étant la valeur de vitesse mémorisée associée aux données de débit et de position mémorisées correspondant respectivement l’une, à la valeur de la consigne de débit de la pompe hydraulique, l’autre, à la donnée de position fournie par le capteur de position de pédale. Ainsi, à un couple de valeurs débit de la pompe hydraulique/position de la pédale d’accélérateur correspond une valeur de vitesse de rotation du moteur thermique
[0015] Selon un mode de mise en œuvre du procédé de l’invention, l’unité de commande comprenant une mémoire pour le stockage du débit maximal de la pompe hydraulique, ledit procédé comprend :
- une étape de détermination par l’unité de commande, pour chaque actionneur commandé en fonctionnement par le système de commande, d’une valeur de débit souhaité dudit actionneur pour exécuter la commande,
- une étape d’addition, lorsqu’une pluralité d’actionneurs sont commandés, desdites valeurs de débit souhaité desdits actionneurs,
- une étape de comparaison de la valeur de débit souhaité de l’unique actionneur commandé ou du résultat de l’addition des valeurs de débit souhaité de la pluralité d’actionneurs commandés avec le débit maximal de la pompe hydraulique,
- la valeur de consigne de débit de la pompe hydraulique correspondant à la valeur la plus petite de ladite comparaison.
[0016] La valeur de la consigne de débit hydraulique de la pompe est choisie en tenant compte de la valeur de débit souhaité pour chaque actionneur commandé par le système de commande dans la limite de la valeur de débit maximal de la pompe hydraulique.
[0017] Selon un mode de mise en œuvre du procédé de l’invention, le système de commande comprenant, pour chaque actionneur pouvant être commandé par ledit système de commande, au moins un organe de commande actionnable manuellement monté mobile entre une position neutre et au moins une position de fin de course et au moins un capteur de position associé, ledit procédé comprend une étape de détermination par l’unité de commande de la valeur de débit souhaité du ou de chaque actionneur pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par le au moins un capteur de position associé à l’organe de commande dudit actionneur. [0018] Selon un mode de mise en œuvre du procédé de l’invention, chaque circuit fluidique de liaison d’un actionneur à la pompe hydraulique étant muni d’au moins un organe d’obturation monté mobile entre une position ouverte et une position fermée dudit circuit associé et l’unité de commande comprenant une mémoire pour le stockage du débit maximal de chaque organe d’obturation, ledit procédé comprend :
- une étape de détermination par l’unité de commande de la valeur de débit souhaité de chaque actionneur pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par ledit au moins un capteur de position associé à l’organe de commande dudit actionneur et des données de débit maximal de l'organe d’obturation mémorisées, et
- une étape de commande du déplacement de l’organe d’obturation au moins en fonction de la valeur de débit souhaité déterminée.
[0019] La valeur de débit souhaité pour un actionneur est donc fonction à la fois de l’actionnement du système de commande pour commander ledit actionneur, en particulier de la course de déplacement de l’organe de commande de l’actionneur rapportée à la course de déplacement maximale autorisée dudit organe de commande de l’actionneur et du débit maximal autorisé sur le circuit de liaison de cet actionneur à la pompe hydraulique.
Brève description des dessins
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[0020] [Fig. 1] représente une vue schématique de côté d’un engin de manutention de charge conforme à l’invention,
[0021] [Fig. 2] représente une vue schématique de détail du système de commande actionnable par le conducteur de l’engin,
[0022] [Fig. 3] est une représentation schématique partielle fonctionnelle de l’unité de commande dans son environnement,
[0023] [Fig. 4] est une représentation schématique fonctionnelle d’une partie de l’unité de commande. [0024] Le concept de l'invention est décrit plus complètement ci-après avec référence aux dessins joints, sur lesquels des modes de réalisation du concept de l'invention sont montrés. Une référence dans toute la spécification à "un mode de réalisation" signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la description ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation.
[0025] Comme mentionné ci-dessus, l'invention concerne un engin 1 de manutention de charge qui peut être conforme à celui représenté à la figure 1 . Cet engin 1 comprend un châssis. Dans l’exemple représenté, ce châssis est équipé de roues d'appui au sol pour former un châssis roulant. Ce châssis est surmonté d'un poste de conduite. Le poste de conduite affecte la forme d'une cabine de pilotage à l'intérieur de laquelle est disposé au moins un siège sur lequel le conducteur de l’engin peut prendre place. L'engin 1 comprend encore un moteur
2 thermique et, un système 5 d'entraînement en déplacement de l’engin, en particulier du châssis roulant, par entraînement en déplacement en rotation des roues de l'engin 1 . Ce système 5 d'entraînement en déplacement de l’engin est en prise avec le moteur 2 thermique. En particulier ce système 5 d'entraînement en déplacement de l’engin comprend une pompe hydrostatique 51 entraînée en fonctionnement par le moteur 2 thermique. Cette pompe hydrostatique 51 est couplée à au moins un moteur 52 hydrostatique d’entraînement en rotation des roues de l’engin. Un capteur 53 de vitesse peut être disposé entre le moteur 52 hydrostatique et les roues pour permettre de disposer de la vitesse réelle de déplacement de l’engin. De même, un capteur de vitesse peut capter la vitesse de rotation réelle du moteur 2 thermique. Ces informations peuvent être fournies à une unité 8 de commande qui sera décrite ci-après. Le système 5 d'entraînement en déplacement de l’engin est commandé notamment à l'aide d'une pédale 3 d'accélérateur disposée dans la cabine de pilotage. Cette pédale
3 d’accélérateur est équipée d’un capteur d’un paramètre représentatif de la position de la pédale d’accélérateur. Ce capteur sera appelé par la suite capteur 4 de position de pédale. Un tel capteur 4 de position de pédale est bien connu à ceux versés dans cet art. Comme mentionné ci-dessus, l’engin comprend une unité 8 de commande à laquelle les données du capteur 4 de position de pédale sont fournies. Cette unité 8 de commande est donc configurée pour acquérir les données de position fournies par le capteur 4 de position de pédale, ces données de position étant représentées en PAP aux figures. L’unité 8 de commande émet des signaux de commande du moteur 2 thermique, et en particulier de la vitesse de rotation du moteur 2 thermique, en fonction au moins de ces données PAP de position.
[0026] L’engin 1 comprend encore un système 6 de manutention comprenant au moins, pour la manutention de charge, au moins un organe 61 de manutention, une pompe 62 hydraulique entraînée en rotation par le moteur 2 thermique, au moins un actionneur hydraulique du ou des organes de manutention, et pour le ou chaque actionneur, un circuit fluidique de liaison de l’actionneur à la pompe 62 hydraulique. Dans les exemples représentés, l’organe 61 de manutention est un bras de levage porté par le châssis de l’engin 1. De manière équivalente, l'organe de manutention aurait pu être formé d'un mât ou autre. De même, le terme "charge" doit être compris dans son acceptation la plus large et inclut notamment les personnes.
[0027] Ce bras est un bras pivotant monté à pivotement autour d’un axe dit horizontal, orthogonal à l’axe longitudinal du bras, et parallèle au plan d’appui au sol de l’engin 1, à l'état positionné de l'engin sur une surface horizontale, pour le passage du bras d’une position basse à une position haute et inversement, à l’aide d’un actionneur, tel qu’un vérin, présenté en 631 aux figures et disposé entre le bras et le châssis roulant. Dans l’exemple représenté, il est représenté un seul vérin double effet, alimenté en fluide par la pompe 62 hydraulique. Une paire de vérins parallèles simple effet alimentés tour à tour en fluide aurait pu être utilisée de manière équivalente.
[0028] Ce bras est un bras télescopique formé, dans l’exemple représenté, de deux sections de bras montées à emboîtement coulissant, et entraînées en déplacement relatif par un actionneur, pour le passage du bras d’une position rentrée à une position sortie et inversement. Cet actionneur est représenté en 633 aux figures.
[0029] Cet actionneur 633 de sortie du télescope est formé par un vérin hydraulique dont le corps est monté solidaire d’une section de bras et la tige, de l’autre section de bras.
[0030] Le bras est équipé à son extrémité libre d’un accessoire, tel qu'un porte-godet ou un porte-fourches. Cet accessoire est monté par l’intermédiaire d’un actionneur, représenté en 632 aux figures, mobile à pivotement autour d’un axe dit horizontal, orthogonal à l’axe longitudinal du bras entre une position de cavage et une position de déversement. La position de déversement correspond à la position extrême de pivotement vers le sol de l'accessoire, tandis que la position de cavage correspond à une position de pivotement vers le haut de l'accessoire. Cet actionneur 632 est disposé entre l'accessoire et le bras et peut à nouveau être constitué d'un vérin hydraulique double effet ou d'une paire de vérins simple effet. L'entraînement en déplacement à pivotement de l'accessoire s'opère autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement du bras.
[0031] Bien évidemment, le nombre et la conception des actionneurs 631,632,633 décrits ci-dessus peuvent varier sans sortir du cadre de l’invention. Il en est de même de la conception de l’organe 61 de manutention. Chaque actionneur 631, 632 ,633 est pour son alimentation en fluide relié à la pompe 62 hydraulique par un circuit fluidique de liaison. Chaque circuit fluidique de liaison est dans les exemples représentés équipé d’un distributeur et d’un organe d’obturation, tel qu’une valve. Cet organe d’obturation est monté mobile entre une position ouverte et une position fermée du circuit fluidique associé. Ainsi, l’actionneur 631 d’entraînement en déplacement à pivotement de l’organe 61 de manutention est relié à la pompe 62 hydraulique par le circuit 641 de liaison fluidique équipé de l’organe 651 d’obturation, l’actionneur 632 d’entraînement en déplacement à pivotement de l’accessoire est relié à la pompe 62 hydraulique par le circuit 642 de liaison fluidique équipé de l’organe 652 d’obturation et l’actionneur 633 de commande du télescope de l’organe 61 de manutention est relié à la pompe 62 hydraulique par le circuit 643 de liaison fluidique équipé de l’organe 653 d’obturation. [0032] L’unité 8 de commande comprend une mémoire 11 pour le stockage du débit maximal de chaque organe 651 , 652, 653 d’obturation, ce débit maximal correspondant à la position extrême d’ouverture de l’organe d’obturation. Ainsi, le débit maximal représenté en DOM1 aux figures correspond au débit maximal de l’organe 651 d’obturation, tandis que le débit maximal représenté en DOM2 aux figures correspond au débit maximal de l’organe 652 d’obturation et que le débit maximal représenté en DOM3 aux figures correspond au débit maximal de l’organe 653 d’obturation.
[0033] L'unité 8 de commande de l’engin est configurée pour commander le fonctionnement des actionneurs 631 ,632 et 633, ce qui permet de piloter le déplacement de l’organe 61 de manutention, c’est-à-dire du bras et de l'accessoire.
[0034] Cette unité 8 de commande est une unité électronique et/ou informatique qui comprend, par exemple, un microcontrôleur ou un microprocesseur associé à une mémoire. Cette mémoire comprend des instructions informatiques qui lorsqu’elles sont exécutées par le microcontrôleur ou le microprocesseur associé à la mémoire permettent au microcontrôleur ou au microprocesseur d’exécuter les opérations ou étapes décrites ci-dessous. Ainsi, lorsqu’il est précisé que l’unité ou des moyens de ladite unité sont configurés pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou des composants électroniques correspondants.
[0035] Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mises en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité 5 de pilotage peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou 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.
[0036] L'unité 8 de commande commande donc le système 6 de manutention et, en particulier, les déplacements du bras et de l'accessoire de l'organe 61 de manutention en commandant les actionneurs correspondants par l'intermédiaire des circuits hydrauliques tels que décrits ci-dessus.
[0037] Les signaux de commande fournis par l’unité 8 de commande agissent sur les organes, tels que distributeur ou organe d’obturation (valve), disposés sur la liaison entre la pompe 62 hydraulique et les actionneurs pour permettre une alimentation en fluide appropriée des actionneurs de manière en soi-connue.
[0038] L'engin 1 de manutention comprend encore un système 7 de commande du système 6 de manutention de charge et en particulier des actionneurs 631, 632, 633 du système 6 de manutention de charge. Ce système 7 de commande est à actionnement manuel et permet de fournir des données à l'unité 8 de commande.
[0039] Ces données représentées en POC1 , POC2, POC3 aux figures sont traitées par l'unité 8 de commande. L'unité 8 de commande génère, à partir de ces données, des signaux de commande au moins du système 6 de manutention de charge comme décrit ci-dessus.
[0040] Le système 7 de commande qui fournit des données POC1 , POC2, POC3 à l'unité 8 de commande pour commander le système 6 de manutention, en particulier les actionneurs 631 , 632, 633 du système 6 de manutention peut affecter un grand nombre de formes.
[0041] Le système 7 de commande comprend, pour chaque actionneur 631 , 632,
633 pouvant être sollicité par ledit système 7 de commande, au moins un organe de commande actionnable manuellement monté mobile entre une position neutre et au moins une position de fin de course et au moins un capteur de position associé. Au moins une partie des données POC1 , POC2, POC3 fournies par le système 7 de commande à l’unité 8 de commande sont des données de position formées par des données fournies par le ou chaque capteur de position associé à un organe de commande.
[0042] Dans les exemples représentés, l'un des organes de commande représenté en 71 est un levier de commande encore appelé joystick. Cet organe 71 de commande permet l'actionnement de l'actionneur 631 d'entraînement en déplacement à pivotement du bras de l'organe 61 de manutention et/ou de l'actionneur 632 d'entraînement en déplacement à pivotement de l'accessoire de l'organe 61 de manutention en fonction du type de mouvement de l'organe 71 de commande.
[0043] Cet organe 71 de commande est équipé à sa base de deux capteurs 73, 74 de position, encore appelés codeurs, pour permettre la transmission de deux données POC1 et POC2 de position de l'organe 71 de commande à l’unité 8 de commande. Un exemple d’un tel organe de commande est par exemple décrit dans le brevet FR 2858861. Cet organe 71 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 71 de commande captés par le capteur de position 73 commandent le déplacement en monte et baisse du bras de l'organe 61 de manutention, tandis que les déplacements, vers la gauche et vers la droite de l’engin, de l'organe 71 de commande captés par le capteur de position 74 commandent le déplacement à pivotement de l'accessoire.
[0044] Ces directions avant/arrière et gauche/droite correspondent aux directions principales, et l'organe de commande 71 peut être entraîné suivant une infinité de directions, le déplacement de l'organe 71 de commande suivant une direction quelconque correspondant à une action combinée, proportionnellement à la position de l'organe 71 de commande par rapport aux directions principales. Cet organe 71 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 commandé.
[0045] L’information de position adressée à l’unité de pilotage est donc généralement une information relative à la position angulaire de l'organe 71 de commande, par rapport à la position qu’il occupe en position neutre.
[0046] Dans cette position neutre, quand l'organe 71 de commande est déplacé angulairement vers la droite à l’intérieur d’un secteur angulaire prédéterminé, il commande le déplacement à pivotement de l'accessoire dans le sens d’un déversement. Quand l'organe 71 de commande est, depuis la position neutre, déplacé angulairement vers la gauche à l’intérieur d’un secteur angulaire prédéterminé, il commande le déplacement à pivotement de l'accessoire dans le sens d’un cavage. De la même manière, quand l'organe 71 de commande est, depuis la position neutre, déplacé angulairement vers l’avant à l’intérieur d’un secteur angulaire prédéterminé, il commande la montée du bras, tandis que lorsque l'organe 71 de commande est, depuis la position neutre, déplacé angulairement vers l’arrière à l’intérieur d’un secteur angulaire prédéterminé, il commande la descente du bras. Bien évidemment, les positions droite/gauche, avant/arrière peuvent être inversées sans sortir du cadre de l’invention.
[0047] Ces secteurs angulaires peuvent se chevaucher pour permettre, par l’actionnement de l'organe 71 de commande, en parallèle d’un pivotement de l'accessoire, un déplacement en monte et baisse du bras.
[0048] Le système 7 de commande comprend un deuxième organe de commande représenté en 72 aux figures. Ce deuxième organe 72 de commande est associé à un capteur de position représenté en 75 aux figures pour permettre la transmission d'une donnée POC3 de position à l'unité 8 de commande. Cet organe 72 de commande permet l'actionnement de l'actionneur 633 de sortie du télescope de la partie bras de l'organe 61 de manutention.
[0049] L'organe 72 de commande est ici formé par une molette positionnée sur l'organe 71 de commande. L'actionnement de cette molette permet d'entraîner en déplacement le bras de l'organe 61 de manutention entre une position rentrée et une position sortie. En effet, la rotation de la molette dans un sens à partir d'une position neutre de ladite molette permet la sortie du bras par déplacement à coulissement, dans le sens d'une extension du bras, de la deuxième section de bras, et la rotation de la molette dans un sens opposé à partir de la position neutre permet la rentrée du bras. Cet organe 72 de commande est rappelé en position neutre par un ressort.
[0050] Le nombre d'organes de commande décrit ci-dessus est égal à deux.
Toutefois, ce nombre d'organes de commande peut être quelconque sans sortir du cadre de l'invention, et en particulier supérieur à deux ou inférieur à deux. De même, un ou plusieurs capteurs de position peuvent être associés à un même organe de commande sans sortir du cadre de l'invention.
[0051] L'unité 8 de commande est configurée pour acquérir les données POC1, POC2, POC3 du système 7 de commande correspondant au moins aux données de position des capteurs de position des organes 71 , 72 de commande du système 7 de commande. L'unité 8 de commande est configurée pour déterminer en fonction au moins des données POC1 , POC2, POC3 fournies par le système 7 de commande une consigne CDP de débit de la pompe hydraulique.
[0052] A cet effet, l'unité 8 de commande comprend une mémoire 10 pour le stockage du débit DMP maximal de la pompe 62 hydraulique. Ce débit DMP maximal est une valeur prédéterminée connue fonction notamment de la cylindrée et de la puissance de la pompe 62 hydraulique.
[0053] Pour chaque actionneur 631 ou 632 ou 633 commandé en fonctionnement par le système 7 de commande pour l'exécution d'une commande, l'unité 8 de commande est configurée pour déterminer une valeur de débit souhaité dudit actionneur pour exécuter ladite commande au moins en fonction des données fournies par le au moins un capteur 73 ou 74 ou 75 de position associé à l'organe 71 ou 72 de commande dudit actionneur 631, 632, 633.
[0054] Ainsi, lorsque l'organe 71 de commande est actionné de sorte que le capteur 73 de position de l'organe 71 de commande détecte un mouvement de l'organe 71 de commande par rapport à la position neutre, une donnée POC1 de position est adressée à l'unité 8 de commande. De manière similaire, lorsque l'organe 71 de commande est actionné de sorte que le capteur 74 de position de l'organe 71 de commande détecte un mouvement de l'organe 71 de commande par rapport à la position neutre, une donnée POC2 de position est adressée à l'unité 8 de commande. Enfin, lorsque l'organe 72 de commande est actionné de sorte que le capteur 75 de l'organe 72 de commande détecte un mouvement de l'organe 72 de commande par rapport à la position neutre, une donnée POC3 de position est adressée à l'unité 8 de commande. Ces données PC01 , PC02, POC3 de position peuvent être adressées sélectivement ou simultanément à l'unité 8 de commande selon le type d'actionnement du système 7 de commande réalisé.
[0055] La donnée de position POC1 du capteur 73 de position associée à la donnée DOM1 de débit maximal de l'organe 651 d'obturation du circuit de liaison de l'actionneur 631 commandé en fonctionnement par l'organe 71 de commande associé au capteur 73 de position permet de déterminer la valeur VDS1 de débit souhaité dudit actionneur 631. Ainsi, si la course maximale de mouvement de l'organe 71 de commande entre sa position neutre et l'une de ses positions extrêmes est de 100 mm et si le capteur 73 de position détecte un déplacement de 50 mm soit 50 % de la course totale, la valeur VDS1 de débit souhaité de l'actionneur 631 est égale à course réelle/course totale x DOM1. Ainsi dans l'exemple, si la donnée de débit DOM1 maximale de l'organe 651 d'obturation est égale à 0,003 m3/s, la valeur de VDS1 de débit souhaité de l'actionneur 631 est égale à 0,0015 m3/s, c'est-à-dire 0,5x0,003.
[0056] De la même manière, la donnée de position POC2 du capteur 74 de position associée à la donnée DOM2 de débit maximal de l'organe 652 d'obturation du circuit de liaison de l'actionneur 632 commandé en fonctionnement par l'organe 71 de commande associé au capteur 74 de position permet de déterminer la valeur VDS2 de débit souhaité dudit actionneur 632.
[0057] La donnée de position POC3 du capteur 75 de position associé à la donnée DOM3 de débit maximal de l'organe 653 d'obturation du circuit de liaison de l'actionneur 633 commandé en fonctionnement pour l'organe 72 de commande associé au capteur 75 de position permet de déterminer la valeur VDS3 de débit souhaité dudit actionneur 633.
[0058] Le calcul est à chaque fois similaire à celui retenu pour VDS1.
[0059] Lorsque le capteur de position associé à l'organe de commande détecte une position neutre de l'organe de commande, la valeur de débit souhaité de l'actionneur associé est nulle. Dans le cas où un seul actionneur est commandé en fonctionnement pour l'exécution de la commande à partir du système 7 de commande par le conducteur de l'engin, la valeur de débit souhaité dudit actionneur déterminée par l'unité 8 de commande est comparée avec la valeur de débit DMP maximal de la pompe 62 hydraulique mémorisée. Si cette valeur de débit souhaité de l'actionneur est inférieure à la valeur de débit DMP maximal de la pompe 62 hydraulique alors la valeur de consigne CDP du débit de la pompe hydraulique est choisie égale à la valeur de débit souhaité de l'actionneur.
[0060] A l'inverse, si la valeur de débit souhaité de l'actionneur est supérieure à la valeur de débit DMP maximal de la pompe 62 hydraulique alors la valeur de consigne CDP de débit de la pompe hydraulique est choisie égale à la valeur DMP maximale de la pompe 62. [0061] La valeur de consigne CDP du débit de la pompe 62 hydraulique est donc choisie à chaque fois comme correspond à la valeur la plus petite (MIN) de la comparaison.
[0062] Dans le cas où plusieurs actionneurs sont commandés simultanément pour l'exécution d'une commande à partir du système 7 de commande par le conducteur de l'engin, les valeurs de débit souhaité des actionneurs commandés sont additionnées avant d'être comparées avec le débit DMP maximal de la pompe 62 hydraulique. La valeur CDP de consigne de débit de la pompe 62 hydraulique est de manière similaire à ce qui est décrit ci-dessus choisie comme correspondant à la valeur la plus petite de la comparaison.
[0063] Ainsi, par exemple, si les actionneurs 631 et 632 sont commandés en fonctionnement par actionnement de l'organe 61 de manutention et détection par les capteurs 73 et 74 de position alors les valeurs VDS1 et VDS2 sont additionnées et le résultat de la somme est comparé avec la valeur de débit DMP maximal de la pompe 62 hydraulique.
[0064] L'unité 8 de commande comprend encore une mémoire 9 pour le stockage de données de vitesse Vm de rotation du moteur 2 thermique associées à des données de débit DPm de la pompe 62 hydraulique et des données de position PPm de la pédale 3 d'accélérateur. Ainsi, à un couple de valeur débit DPm de la pompe et position PPm de la pédale 3 d'accélérateur correspond une valeur Vm de vitesse de rotation de la pompe comme l'illustre la figure 4.
[0065] Si on choisit la valeur de débit DMP mémorisé retenue comme celle de la consigne CDP de débit de la pompe 2 hydraulique telle que déterminée ci- dessus, et si la valeur de position PPm de la pédale d'accélérateur correspond à la donnée PAP de position fournie par le capteur 4 de position de pédale, on obtient pour ce couple une valeur de vitesse Vm mémorisée choisie comme étant celle retenue comme valeur de la consigne CVM de vitesse de rotation du moteur 2 thermique.
[0066] L'unité 8 de commande est donc configurée pour déterminer la consigne CVM de vitesse de rotation du moteur 2 thermique comme étant la valeur de vitesse Vm mémorisée associée aux données de débit DPm et de position PPm mémorisées correspondant respectivement l'une, à la valeur de la consigne CDP de débit de la pompe 62 hydraulique, l'autre, à la donnée PAP de position fournie par le capteur 4 de position de pédale.
[0067] De manière générale, l'unité 8 de commande est donc configurée pour déterminer, en fonction de la consigne CDP de débit de la pompe 62 hydraulique et des données PAP de position fournies par le capteur 4 de position de pédale, la consigne CVM de vitesse de rotation du moteur thermique et pour commander l'entraînement en rotation du moteur 2 thermique à ladite consigne CVM de vitesse de rotation déterminée.
[0068] Cette vitesse de rotation du moteur 2 thermique choisie en fonction des actions du conducteur de l'engin sur la pédale d'accélérateur et sur le système 7 de commande des actionneurs du système de manutention permet un confort de conduite allié à une précision de contrôle de l'actionnement du système de manutention et ce de manière permanente.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Engin (1) de manutention de charge comprenant :
- un moteur (2) thermique,
- une pédale (3) d’accélérateur de commande de la vitesse de rotation du moteur thermique,
- un capteur d’un paramètre représentatif de la position de la pédale (3) d’accélérateur dit capteur (4) de position de pédale ,
- un système (5) d’entraînement en déplacement de l’engin (1) en prise avec ledit moteur (2) thermique,
- un système (6) de manutention comprenant au moins un organe (61), de manutention, tel qu’un bras de levage, une pompe (62) hydraulique entraînée en rotation par le moteur (2) thermique, au moins un actionneur (631 , 632, 633) hydraulique du ou des organes (61) de manutention, et pour le ou chaque actionneur (631 , 632, 633), un circuit (641 , 642, 643) fluidique de liaison de l’actionneur (631, 632, 633) à la pompe (62) hydraulique,
- un système (7) de commande du ou des actionneurs (631 , 632, 633) actionnable manuellement par le conducteur de l’engin (1 ) et
- une unité (8) de commande configurée pour acquérir des données (PAP) fournies par le capteur (4) de position de pédale et pour commander chaque actionneur (631 , 632, 633) en fonction au moins de données (POC1 , POC2, POC3) fournies par le système (7) de commande caractérisé en ce que l’unité (8) de commande est configurée pour déterminer :
- en fonction au moins des données (POC1 , POC2, POC3) fournies par le système (7) de commande, une consigne (CDP) de débit de la pompe (62) hydraulique, et
- en fonction de la consigne (CDP) de débit de la pompe (62) hydraulique et des données de position fournies par le capteur (4) de position de pédale une consigne (CVM) de vitesse de rotation du moteur (2) thermique et pour commander l’entraînement en rotation du moteur (2) thermique à ladite consigne (CVM) de vitesse de rotation déterminée.
[Revendication 2] Engin (1) de manutention de charge selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’unité (8) de commande comprend une mémoire (9) pour le stockage de données de vitesse (Vm) de rotation du moteur (2) thermique associées à des données de débit (DPm) de la pompe (62) hydraulique et des données de position (PPm) de la pédale (3) d’accélérateur.
[Revendication 3] Engin (1) de manutention de charge selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système (7) de commande comprend, pour chaque actionneur (631, 632, 633) pouvant être sollicité par ledit système (7) de commande, au moins un organe (71 , 72) de commande actionnable manuellement monté mobile entre une position neutre et au moins une position de fin de course, et au moins un capteur (73, 74, 75) de position associé, au moins une partie des données (POC1, POC2, POC3) fournies par le système (7) de commande à l’unité (8) de commande étant formées par des données fournies par le ou chaque capteur (73, 74, 75) de position associé à un organe (71 , 72) de commande.
[Revendication 4] Engin (1) de manutention de charge selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’unité (8) de commande comprend une mémoire (10) pour le stockage du débit (DMP) maximal de la pompe (62) hydraulique, et en ce que, pour chaque actionneur (631, 632, 633) commandé en fonctionnement par le système (7) de commande, l’unité (8) de commande est configurée pour :
- déterminer une valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité dudit actionneur (631 , 632, 633) pour exécuter la commande,
- additionner, dans le cas d’une pluralité d’actionneurs (631 , 632, 633) commandés, lesdites valeurs (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité desdits actionneurs (631, 632, 633),
- comparer la valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité de l’unique actionneur (631 , 632, 633) commandé ou le résultat de l’addition des valeurs (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité de la pluralité d’actionneurs (631 , 632, 633) commandés avec le débit (DMP) maximal de la pompe (62) hydraulique,
- la valeur de consigne (CDP) de débit de la pompe (62) hydraulique correspondant à la valeur la plus petite de ladite comparaison.
[Revendication 5] Engin (1) de manutention de charge selon la revendication 4 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que, pour chaque actionneur (631, 632, 633) commandé en fonctionnement par le système (7) de commande, l’unité (8) de commande est configurée pour déterminer la valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité dudit actionneur (631 , 632, 633) pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par le au moins un capteur (73, 74, 75) de position associé à l’organe (71 , 72) de commande dudit actionneur (631, 632, 633).
[Revendication 6] Engin (1) de manutention de charge selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque circuit (641, 642, 643) fluidique de liaison d’un actionneur (631, 632, 633) à la pompe (62) hydraulique est muni d’au moins un organe (651, 652, 653) d’obturation monté mobile entre une position ouverte et une position fermée dudit circuit (641, 642, 643) associé et en ce que l’unité (8) de commande comprend une mémoire (11 ) pour le stockage du débit maximal (DOM1 , DOM2, DOM3) de chaque organe (651 , 652, 653) d’obturation et est configurée pour déterminer la valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité de chaque actionneur (631 , 632, 633) pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par le au moins un capteur (73, 74, 75) de position associé à l’organe (71 , 72) de commande dudit actionneur (631 , 632, 633) et des données de débit maximal (DOM1, DOM2, DOM3) de l'organe (651, 652, 653) d’obturation du circuit (641 , 642 ; 643) mémorisées et pour commander le déplacement de l’organe (651 , 652, 653) d’obturation au moins en fonction de la valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité déterminée.
[Revendication 7] Procédé de commande de la vitesse de rotation du moteur (2) thermique d’un engin (1) de manutention de charge comprenant, en sus du moteur (2) thermique :
- une pédale (3) d’accélérateur de commande de la vitesse de rotation du moteur (2) thermique,
- un capteur d’un paramètre représentatif de la position de la pédale (3) d’accélérateur dit capteur (4) de position de pédale ,
- un système (5) d’entraînement en déplacement de l’engin en prise avec ledit moteur (2) thermique,
- un système (6) de manutention comprenant au moins un organe (61) de manutention, tel qu’un bras de levage, une pompe (62) hydraulique entraînée en rotation par le moteur (2) thermique, au moins un actionneur (631 , 632, 633) hydraulique du ou des organes (61) de manutention, et pour le ou chaque actionneur (631 , 632, 633), un circuit (641 , 642, 643) fluidique de liaison de l’actionneur (631, 632, 633) à la pompe (62) hydraulique,
- un système (7) de commande du ou des actionneurs (631 , 632, 633) actionnable manuellement par le conducteur de l’engin (1), et
- une unité (8) de commande configurée pour acquérir des données (POC1 , POC2, POC3) fournies par le système (7) de commande et des données (PAP) dites de position fournies par le capteur (4) de position de pédale et pour commander chaque actionneur (631, 632, 633) en fonction au moins des données fournies par le système (7) de commande, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes :
- de détermination par l’unité (8) de commande, en fonction au moins des données (POC1, POC2, POC3) fournies par le système (7) de commande, d’une consigne (CDP) de débit de la pompe (62) hydraulique, et
- de détermination par l’unité (8) de commande, en fonction de la consigne (CDP) de débit de la pompe (62) hydraulique et des données (PAP) de position fournies par le capteur (4) de position de pédale, d’une consigne (CVM) de vitesse de rotation du moteur (2) thermique, et
- de commande par l’unité (8) de commande de l’entraînement en rotation du moteur (2) thermique à ladite consigne (CVM) de vitesse de rotation déterminée.
[Revendication 8] Procédé de commande de la vitesse de rotation du moteur (2) thermique d’un engin (1) de manutention de charge selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’unité (8) de commande comprenant une mémoire (9) pour le stockage de données de vitesse (Vm) de rotation du moteur (2) thermique associées à des données de débit (Dm) de la pompe hydraulique et des données de position (PPm) de la pédale (3) d’accélérateur, ledit procédé comprend une étape de détermination par l’unité (8) de commande de la consigne (CVM) de vitesse de rotation du moteur (2) thermique comme étant la valeur de vitesse (Vm) mémorisée associée aux données de débit (Dm) et de position (Pm) mémorisées correspondant respectivement l’une, à la valeur de la consigne (CDP) de débit de la pompe (62) hydraulique, l’autre, à la donnée (PAP) de position fournie par le capteur (4) de position de pédale.
[Revendication 9] Procédé de commande de la vitesse de rotation du moteur (2) thermique d’un engin (1) de manutention de charge selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l’unité (8) de commande comprenant une mémoire (10) pour le stockage du débit (DMP) maximal de la pompe (62) hydraulique, ledit procédé comprend :
- une étape de détermination par l’unité (8) de commande, pour chaque actionneur (631 , 632, 633) commandé en fonctionnement par le système (7) de commande, d’une valeur (VDS1, VDS2, VDS3) de débit souhaité dudit actionneur (631 , 632, 633) pour exécuter la commande,
- une étape d’addition, lorsqu’une pluralité d’actionneurs (631, 632, 633) sont commandés, desdites valeurs (VDS1, VDS2, VDS3) de débit souhaité desdits actionneurs (631, 632, 633),
- une étape de comparaison de la valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité de l’unique actionneur (631 , 632, 633) commandé ou du résultat de l’addition des valeurs (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité de la pluralité d’actionneurs (631 , 632, 633) commandés avec le débit (DMP) maximal de la pompe (62) hydraulique,
- la valeur de consigne (CDP) de débit de la pompe (62) hydraulique correspondant à la valeur la plus petite de ladite comparaison.
[Revendication 10] Procédé de commande de la vitesse de rotation du moteur (2) thermique d’un engin (1) de manutention de charge selon la revendication 9, caractérisé en ce que le système (7) de commande comprenant, pour chaque actionneur (631 , 632, 633) pouvant être commandé par ledit système (7) de commande, au moins un organe (71, 72) de commande actionnable manuellement monté mobile entre une position neutre et au moins une position de fin de course et au moins un capteur (73, 74, 75) de position associé, ledit procédé comprend une étape de détermination par l’unité (8) de commande de la valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité du ou de chaque actionneur (631 , 632, 633) pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par le au moins un capteur (73, 74, 75) de position associé à l’organe (71 , 72) de commande dudit actionneur (631, 632, 633). [Revendication 11] Procédé de commande de la vitesse de rotation du moteur (2) thermique d’un engin (1) de manutention de charge selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque circuit (641, 642, 643) fluidique de liaison d’un actionneur (631 , 632, 633) à la pompe (62) hydraulique étant muni d’au moins un organe (651 , 652, 653) d’obturation monté mobile entre une position ouverte et une position fermée dudit circuit (641 , 642, 643) associé et l’unité (8) de commande comprenant une mémoire (11 ) pour le stockage du débit maximal (DOM1 , DOM2, DOM3) de chaque organe (651, 652, 653) d’obturation, ledit procédé comprend : - une étape de détermination par l’unité (8) de commande de la valeur (VDS1 ,
VDS2, VDS3) de débit souhaité de chaque actionneur (631 , 632, 633) pour exécuter la commande au moins en fonction des données fournies par ledit au moins un capteur (73, 74, 75) de position associé à l’organe (71 , 72) de commande dudit actionneur (631 , 632, 633) et des données de débit maximal (DOM1 , DOM2, DOM3) de l'organe (651 , 652, 653) d’obturation mémorisées, et
- une étape de commande du déplacement de l’organe (651 , 652, 653) d’obturation au moins en fonction de la valeur (VDS1 , VDS2, VDS3) de débit souhaité déterminée.
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