Brevet FR2070217A1 — publié le 19710910

- 1 _ 2070217 La présente invention concerne un dispositif pour la surveillance en service du rendement d'un véhicule à moteur à usage agricole et comportant un moteur de commande tel que moteur à combustion interne à injection dont 5 la puissance est transmise aux roues motrices par l'intermédiaire d'un transformateur ou convertisseur de couple. Dans les véhicules à moteur utilisés dans l'agriculture pour le travail du sol et comportant une machine de travail qui leur est adjointe, et en particulier dans 10 le cas des grands tracteurs avec machine de travail appropriée, il se pose le problème suivant : pour un rendement optimum du véhicule, obtenir un travail maximum en surface pour une profondeur de travail choisie à l'avance» Etant donné que dans le travail du sol, les conditions de terrain varient d'une manière 15 à peu près permanente pour ce qui concerne la densité du sol et l'état de sa surface, il faut que le conducteur fasse varier très fréquemment la puissance du moteur de commande et le rapport de transformation du transformateur de couple pour charger le véhicule d'une manière optimum» Toutefois, dans le cas des 20 véhicules connus jusqu'à présent, en raison du manque d'appareils indicateurs suffisants, le conducteur n'est pas en mesure de se rendre compte si le véhicule déplace 1° appareil de travail avec un glissement minimum et un rendement maximum du moteur de commande et du transformateur de couple0 25 Pour résoudre ce problème, on a * proposé déjà, dans le cas d'un tracteur comportant une boîte de vitesses à engrenages à plusieurs étages placée derrière le moteur à combustion interne, de disposer sur le tracteur, dans le champ de vision du conducteur, tin dispositif du genre men-30 tionné au début, se composant d'un appareil indiquant le nombre de tours en service du moteur à combustion interne et d'un appareil indiquant l'étage de boîte de vitesse choisi à l'avance» On a, d'autre part, disposé la graduation en nombre de tours de l'appareil de mesure du nombre de tours pour qu'elle se présente 35 sous la forme d'un cylindre pouvant être déplacé par l'organe de manoeuvre de la boîte de vitesses et munie de bandes de graduation disposées d'uhe manière telle qu'une aiguille indique au conducteur s'il a pris l'étage de boîte de vitesse optimum pour le nombre de tours en service du moteur à combustion interne„ 40 Toutefois, un tel dispositif est insuffisant, étant donné qu'un bad original 70 35035 - 2 - 2070217 conducteur n'a pas la possibilité de se rendre compte si le moteur à combustion interne et le transformateur de couple sont chargés de manière optimum et en particulier de se rendre compte des conditions de glissement aux roues motrices „ Ainsi 5 donc, après comme avant, cssst au conducteur qucest laissé le soin de déterminer au sentiment avec quel glissement la puissance réglée au moteur est transmise au sol par 16 intermédiaire des roues motrices» l'invention a pour but, en partant 10 de cet état connu de la technique et en se servant de moyens de construction simples, de perfectionner une installation du genre mentionné ei-dessus d'une manière telle que le conducteur ait la possibilité de se rendre compte de l°état de glissement aux roues motrices et de déterminer avec quel rendement fonctionnent le 15 moteur de commande et le transformateur de couple» le dispositif doit être conçu d°une manière telle que les organes de mesure nécessaires pour la détermination des puissances et des couples aient une utilisation multiple. Conformément à 18invention, ce 20 problème est résolu en ce que le dispositif est muni d'organes de mesure et de calcul transmettant à des appareils indicateurs les paramètres de fonctionnement essentiels du moteur et du véhicule » Suivant un mode de réalisation, 25 l'installation présente les caractéristiques suivantes : a) un appareil à calculer, déterminant le glissement des roues motrices est en liaison d'action avec un pilote déterminant la vitesse circonférentielle, entachée de glissement, des roues motrices et avec un pilote déterminant 30 la vitesse circonférentielle exempte de glissement, d11 une roue déplacée par le véhicule, et il indique optiquement le glissement de la roue motrice; b) un organe de mesure détermine la puissance • indiquée du moteur; 35 c) un organe de mesure détermine le couple d'entrée et le couple de sortie du transformateur de couple; à) le pilote du nombre de tours du moteur à combustion interne et le pilote déterminant le couple de commande du transformateur de couple sont reliés, de manière 40 active, à un organe de mesure de la puissance» BAD ORIGINAL 70 35035 - 3 - 2070217 e) l'organe de mesure de la puissance déterminant la puissance indiquée du moteur à combustion interne et l'organe de mesure de la puissance déterminant la puissance d'entrée du transformateur de couple sont reliés à un appareil 5 à calculer qui calcule et qui indique le rendement total du moteur à combustion interne „ f) l'organe de mesure de la puissance déterminant la puissance d'entrée du transformateur de couple est relié à un appareil à calculer comportant une indication optique 10 du rendement, qui est en liaison avec un autre organe de mesure de la puissance auquel sont raccordés le pilote déterminant le couple de sortie du transformateur de couple et le pilote déterminant la vitesse circonférentielle entachée de glissement. Suivant un mode de réalisation, 15 l'organe de mesure de la puissance indiquée du moteur est muni d'un pilote pour le nombre de tours et pour la quantité d'injection de carburant du moteur à combustion interne. Grâce à la coopération des éléments mentionnés ci-dessus, il est fourni au conducteur la pos- J 20 sibilité de se rendre compte d'une manière permanente du glissement existant aux roues motrices et de savoir avec quel rendement fonctionnent le moteur à combustion interne et le transformateur de couple» Le conducteur peut, par conséquent, apporter des corrections appropriées dans le réglage de l'organe 25 de réglage de la puissance du moteur à combustion interne à injection et dans le réglage du rapport de transformation du transformateur de couple„ L'organe de mesure du nombre de tours pour le moteur à combustion interne et l'organe de mesure du nombre de tours pour la détermination de la vitesse circonféren-30 tielle entachée de glissement ainsi que l'organe de mesure pour la détermination du couple de sortie du moteur à combustion interne sont ainsi soumis à une utilisation multiple„ Dans un développement avantageux du dispositif suivant l'invention, l'appareil à calculer déter-35 minant le glissement de la roue motrice et l'appareil à calculer déterminant le rendement du transformateur de couple sont en liaison avec un dispositif transformant les rendements individuels calculés en une valeur unique et indiquant optiquement le rendement d'ensemble du véhicule. Il est ainsi fourni désormais au 40 conducteur la possibilité de reconnaître immédiatement quel est 70 35035 _ 4 - 2070217 le rendement total avec lequel fonctionne le véhicule. Il convient que les dispositifs des appareils à calculer, indiquant le glissement et les rendements, soient disposés dans une boîte d'appareils se trouvant dans le champ de vision du conducteur. 5 Un dispositif conforme à l'inven tion est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur la figure unique ci-jointe. Le véhicule à moteur muni du dispositif suivant l'invention comporte un moteur à combustion 10 interne 1 à injection, qui est muni d'une pompe d'injection de carburant 3, commandée par l'intermédiaire d'un arbre 2. Cette pompe d'injection de carburant présente un régulateur du nombre de tours dont le mécanisme de mesure du nombre de tours et le ressort de régulateur auquel le mécanisme est soumis ne sont pas 15 représentés. Pour faire varier le nombre de tours du moteur à combustion interne à injection 1, on peut faire varier la tension initiale du ressort de régulateur au moyen d'un levier 5 qui est relié à une timonerie 6, commandée par l'intermédiaire d'un levier à main ou d'une pédale 7. Le mécanisme de réglage du 20 nombre de tours agit par l'intermédiaire d'organes intermédiaires qui, pareillement, ne sont pas représentés, sur une tige de réglage 8 qui détermine la quantité de carburant injectée et par suite le couple indiqué du moteur à combustion interne à injection 1„ La tige de réglage 8 est reliée au curseur d'un poten-25 tiomètre 10 à caractéristique logarithmique. Le potentiomètre 10 est relié par l'intermédiaire d'un conducteur 11 à un conducteur 12, qui est en liaison avec une source de tension 13. En outre, le potentiomètre 10 est relié par sa sortie logarithmique, par l'intermédiaire d'un conducteur 14, avec un appareil électrique 30 à calculer 15, comportant un montage additionneur et servant au calcul de la puissance indiquée du moteur à combustion interne à injection. Le nombre de tours nécessaire pour le calcul de la puissance du moteur à combustion interne est transmis par l'intermédiaire de l'organe de mesure du nombre de tours appartenant -35 au régulateur 4 du nombre de tours, par l'intermédiaire d'un levier 16, au curseur 17 d'un potentiomètre 18 qui est relié au conducteur 12 et à la masse, tandis que sa sortie logarithmique 18 est reliée, par Ie intermédiaire d'un conducteur 12, à l'appareil à calculer 15» 40 La puissance du moteur de commande 70 35035 - 5 « 2070217 1 est transmise, par lsintermédiaire d'une transmission constituée par tin couple de roues dentées à denture hélicoïdale 20, 21, à l'arbre 24 relié à la partie primaire 22 d"un transformateur hydrodynamique de couple 23, La roue dentée 20 est montée sur un 5 arbre 25, sur lequel elle ne peut pas tourner, mais sur lequel_ elle peut se déplacer axialêment, et elle est soumise à la charge d'un ressort 26 qui agit dans la direction du moteur à combustion interne 1 et qui sert d5 organe de mesure du couple „ Le déplacement axial de la roue dentée 20 qui se produit en cas de variation du 10 couple fourni par le moteur à combustion interne est transmis au curseur d'un potentiomètre 29 à caractéristique logarithmique par l'intermédiaire d'un levier 28 qui est guidé dans un manchon 27 et qui est supporté, en un point fixe de manière à pouvoir pivoter. Le potentiomètre 29 est relié à la conduite 12 et à la masse. La 15 sortie logarithmique du potentiomètre 29 est reliée, par l'intermédiaire d'un conducteur 30, à tin appareil à calculer électrique 31 qui présente un montage additionneur, qui est relié à la masse et qui est relié par l'intermédiaire d'un conducteur 32 au conducteur 19 et par l'intermédiaire du conducteur 32 à la source de 20 tension 13» L'appareil à calculer 31 sert h la détermination de la puissance fournie par le moteur à combustion interne au mécanisme de transmission du véhicule à moteur. Outre le transformateur hydrodynamique de couple 23, le mécanisme de transmission du véhicule à moteur présente un mécanisme de changement de 25 vitesse 33 à engrenages à plusieurs étages, qui est disposé après le transformateur hydrodynamique de couple 23 et dont l'arbre de commande 34 est relié à la partie secondaire 35 du transformateur hydrodynamique de couple 23» A partir de l'arbre de commande 34, le couple est transmis, par l'intermédiaire de 30 roues dentées, à un arbre de renvoi 36 muni de griffes d'embrayage, Sur l'arbre de renvoi 36, il est prévu, outre les roues dentées formant les étages de vitesse, une roue dentée 37 à denture hélicoïdale qui ne peut pae glisser sur l'arbre de renvoi- mais qui. peut se déplacer axiaLement= Sur ee dernier 35 s?appuie un ressort 38, qui détermine le couple cédé par le mécanisme de transmission. La roue dentée 37 engrène avec une roue dentée 39 qui est pareillement à rainure hélicoïdale et dans laquelle est supportée une extrémité de 1®arbre de commande 40 34c La roue dentée 39 est munie d'un arbre de sortie 40 à partir BAD ORIGINAL 70 35035 _ 6 - 2070217 duquel sont commandés, par l'intermédiaire d'une roue conique 41, la couronne conique 42 d'un différentiel 43 et les essieux 44, placés de chaque côté du véhicule, des roues motrices 45o Le déplacement axial qui est produit, pour la roue dentée 37, par une 5 variation du couple dans le mécanisme de transmission est transmis, par l'intermédiaire d'un levier 47 dont une extrémité est guidée dans un manchon 46 de la roue dentée 37 au curseur d'un potentiomètre 48 à caractéristique logarithmique qui est relié non seulement à la masse, mais aussi au conducteur 12» A partir 10 de la sortie logarithmique du potentiomètre 48, les valeurs mesurées de couples sont transmises par l'intermédiaire d'un conducteur 49, à'un appareil à calculer électrique 50 muni d'un montage additionneur, cet appareil étant relié à la masse et, par l'intermédiaire du conducteur 12, à la source de tension 13* 15 L'appareil à calculer 50 sert à la détermination de la puissance qui est transmise du mécanisme de transmission aux roues motrices 44o La valeur du nombre de tours par unité de temps de l'arbre de renvoi 36 du changement de vitesse à engrenages est déterminée au moyen d'un organe de me sure du nombre de tours qui se présente 20 sous la forme d'un mécanisme de mesure 51 à. masses centrifuges qui est soumis à la charge exercée par un ressort» Le trajet de réglage de l'organe de mesure du nombre de tours, résultant de la variation du nombre de tours par unité de temps, de l'arbre de renvoi, est transmis par l'intermédiaire d'un manchon 59, s'ap-25 puyant contre tua ressort 52, à un levier 54 qui est relié au curseur d'un potentiomètre 55 à caractéristique logarithmique à partir de la sortie logarithmique duquel les valeurs mesurées du nombre de tours sont transmises par l'intermédiaire d'un conducteur 56 à l'appareil à calculer 50» 30 L'organe de mesure 51 du nombre de tours par unité de temps sert aussi d'organe de mesure de la vitesse circonférentielle des roues motrices 45, qui est entachée par un glissement et dont le glissement est calculé au moyen d'un • appareil à calculer électrique 57 avec montage additionneur» Dans 35 l'appareil à calculer 57, est reçu le nombre de tours fourni par l'appareil de mesure 51 du nombre de tours et proportionnel à la vitesse circonférentielle, entachée de glissement, des roues motrices 45, cette réception s'effectuant par l'intermédiaire du potentiomètre 55 à caractéristique logarithmique et du conducteur 40 56» L'appareil à calculer 57 pour le glissement est en outre BAD ORIGINAL 70 35035 - 7 - 2070217 relié à la masse, et il est relié par l'intermédiaire de conducteurs 58 et 59 à la source de tension 13» la vitesse circonférentielle, exempte de glissement dont on a besoin pour le calcul du glisse-5 ment de la roue motrice, est fournie par une roue 60 déplacée par le tracteur qui peut être, par exemple, la roue dirigée non motrice d'un véhicule à moteur ou la roue porteuse d'un appareil adjoint au véhicule à moteur» le nombre de tours de la roue 60 tournant sans glissement est transmis à une génératrice tachymé-10 trique qui est munie d'un transformateur électrique au moyen duquel la tension obtenue, proportionnelle au nombre de tours, est transformée en une tension logarithmique et transmise par l'intermédiaire d'un conducteur 62 à l'appareil à calculer 57« De l'appareil à calculer 57, le glissement calculé électriquement 15 est transmis par l'intermédiaire de conducteurs 63, 64 à l'organe de réglage électrique 63 d'un dispositif indicateur 66 qui comporte un tambour gradué 67, de préférence cylindrique, disposé dans le champ de vision du conducteur» Ce tambour indique le glissement en pourcentages » l'appareil à calculer 57 peut former, 20 de préférence avec l'organe de réglage 65 et le dispositif indicateur, un ensemble disposé dans une boîte d'appareils» les puissances calculées par le montage en addition des deux appareils à calculer 31 et 30, savoir la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1 25 et la puissance de sortie de la transmission, sont transmises par l'intermédiaire de sorties logarithmiques et par l'intermédiaire d'un conducteur 68 et d'un conducteur 69 à un appareil à calculer 70 avec montage en soustraction, qui est relié au conducteur 58» A partir de l'appareil à calculer 70, le rendements, déterminé par 30 la division logarithmique de la puissance de sortie de la transmission par la puissance d'entrée de cette dernière, est transmis en tant que grandeur électrique, par l'intermédiaire de sorties linéaires, auxquelles des conducteurs 71 et 72 sont raccordés à l'organe de réglage 73 d'un dispositif indicateur 74 qui indique 35 le rendement de la transmission et qui possède, lui aussi, un tambour gradué 75 avec graduation en pourcentages» A l'appareil à calculer 31 déterminant la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1, est relié, par l'intermédiaire d'un conducteur 68, un appareil à cal-40 culer 76 à entrée logarithmique et avec montage en soustraction, 70 35035 - 8 - 2070217 appareil à calculer 76 servant à calculer le rendement total du moteur à combustion interne à injection» l'appareil à calculer 76 est alimenté pareillement en courant à partir de la source de tension 13 par l'intermédiaire du conducteur 58» et il est relié 5 à la masse par une dérivation» la puissance indiquée du moteur à combustion interne 1 est amenée dans l'appareil à calculer 76 à partir de l'appareil à calculer 15, par 1"intermédiaire d'un conducteur 77= le rendement total du moteur à combustion interne, 10 déterminé par 13appareil à calculer 76 au moyen d'une division logarithmique des deux puissances est transmis par l'intermédiaire de sorties linéaires et de conducteurs 78 et 79 reliés à ces der= mères, à l'organe de réglage 80 d'un dispositif indicateur 81. le dispositif indicateur 81, qui est disposé de préférence dans 15 le champ de vision du conducteur a lui aussi un tambour gradué qui doit être muni d'une division en pourcentages» Outre les sorties linéaires, les appareils à calculer 57, 70 et 76 possèdent, eux aussi, des sorties logarithmiques auxquelles sont reliées, par l'intermédiaire d'un 20 conducteur 83 et de conducteurs 84 et 85, les entrées logarithmiques d'un appareil à calculer 86 avec montage d'addition» l'appareil à calculer 86 sert à la multiplication électrique des rendements individuels, déterminés par les appareils à calculer 57» 70 et 76. A partir de l'appareil à calculer 86 qui est relié 25 à la masse et, par l'intermédiaire du conducteur 59, à la source de tension 13, la valeur mesurée formée, pour le rendement total, est transmise par l'intermédiaire de sorties linéaires et de conducteurs 87 et 88 à 1:organe de réglage 89 d'un dispositif indi~ cat-eur 90 qui indique le rendement total» le dispositif indica-30 teur 90 possède de préférence un tambour gradué 91 avec division en pourcentames. Il y a lieu de remarquer qu'au lieu des potentiomètres 10, 18, 29, 48 et 55 avec caractéristiques logarithmiques figurant sur le dessin, on peut utiliser aussi des 35 potentiomètres à caractéristique linéaire» Toutefois, il faut alors que les appareils à calculer 15, 31 et 30 présentent un montage électrique en multiplication et que les appareils à calculer- qui les suivent 57, 70 et 76, comportant des entrées linéaires, soient munis dcun montage électrique en division, lorsque 40 l'appareil à calculer 86 est relié à des sorties linéaires des BAD ORIGINAL 70 35035 - 9 - 2070217 appareils à calculer 57, 70 et 76, il faut, pour la détermination du rendement total, que cet appareil à calculer soit muni d'un montage électrique en multiplication» Bien entendu, 1°invention n11 est 5 pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra procéder à des variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention» BAD ORIGINAL 70 35035 - 10 - 2070217 REVENDICATIONS 10) Dispositif pour la surveillance en service du rendement d'un véhicule à moteur à usage agricole et comportant tin moteur de commande tel que moteur à combustion 5 interne à injection, dont la puissance est transmise aux roues motrices par l'intermédiaire d'un transformateur de couple, dispositif caractérisé en ce qu'il est muni d'organes de mesure et de calcul transmettant à des appareils indicateurs lea paramètres de fonctionnement essentiels du moteur et du véhicule. 10 2°) Dispositif suivant la revendication 19 caractérisé en ce que î a) un appareil à calculer, déterminant le glissement des roues motrices, est en liaison d'action avec un pilote, déterminant la vitesse circonférentielle, entachée de 15 glissement des roues motrices et avec un pilote, déterminant la vitesse circonférentielle, exempte de glissement, d'une roue déplacée par le véhicule, ledit appareil indiquant optiquement le glissement de la roue motrice 1 b) un organe de mesure détermine la puissance 20 indiquée du Aoteur^ c) un organe de mesure détermine le couple d'entrée et le couple de sortie du transformateur de couple; d) le pilote du nombre de tours du moteur à combustion interne et le pilote déterminant le couple de corn- 25 mande du transformateur de couple sont reliés de manière active à un organe de mesure de la puissance. e) l'organe de mesure de la puissance déterminant la puissance indiquée du moteur à combustion interne et l'organe de mesure de la puissance déterminant la puissance 30 d'entrée du transformateur de couple sont reliés à un appareil à calculer qui calcule et qui indique le rendement total du moteur à combustion interne; f) l'organe de mesure de la puissance déterminant la puissance d'entrée du transformateur de couple est relié 35 à iin appareil à calculer comportant une indication optique du rendement9 qui est en liaison avec un autre organe de mesure de la puissance auquel sont raccordés le pilote déterminant le couple de sortie du transformateur de couple et le pilote déterminant la vitesse circonférentielle entachée de glissement. 40 3°) Dispositif suivant la revendication 2, 70 35035 - 11 - 2070217 caractérisé en ce que l'organe de mesure de la puissance indiquée du moteur est muni d'un pilote pour le nombre de tours et pour la quantité d'injection de carburant du moteur à combustion interne„ 5 4°) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'appareil à calculer déterminant le glissement de la roue motrice, l'appareil à calculer déterminant le rendement du moteur à combustion interne et l'appareil à calculer déterminant le rendement du transforma-10 teur de couple, sont en liaison avec un dispositif qui transforme les rendements individuels calculés en une valeur unique et qui indique optiquement le rendement total du véhicule»