Brevet FR2281795A1 — publié le 19760312

L'invention concerne une installation, disposée sur un véhicule, pour distribuer un produit d'épandage, notamment du sel, installation comportant une pompe réglable entraînée par un moteur et refoulant un liquide sous pression vers un premier moteur hydraulique destiné à la commande d'un plateau d'épandage ainsi que vers un second moteur hydraulique destiné a' la commande d'un appareil doseur. Dans une installation connue de ce type, une pompe centrifuge est montée en amont d'une pompe hydrostatique, cette pompe centrifuge étant entralnée proportionnellement à la vitesse de marche et servant de pompe de refoulement pour la pompe hydrostatique, un étranglement réglable étant disposé entre les deux pompes Une telle installation est bien de construction simple et peu sujette aux pannes. Cependant, elle n'est pas suffisamment précise et rapide dans tous les cas. On n'obtint pas non plus des posai biliés de variation suffisantes du réglage. En conséquence, l'invention a pour but de créer une installation de distribution de produit d'épandage, du type indiqué dans le préambule, qui fonctionne de façon très précise et qui suive tres rapidement les variations des grandeurs de commande ou de réglage. A cet effet, l'invention concerne une installation du type ci-dessus caractérisée en ce qu'un dispositif de manoeuvre de la pompe est actionné par un circuit de réglage à valeur de consigne et valeur réelle pour assurer le réglage du second moteur hydraulique, la vitesse de rotation du second moteur hydtaulique étant prévue en tant que valeur réelle, tandis que le signal de sortie d'un étage multiplicateur est prévu en tant que valeur de consigne, les entrées de cet étage recevant des signaux dont l'un est proportionnel à la vitesse du véhicule, un autre signal étant proportionnel à la densité superficielle d'épandage, un troisième signal étant proportionnel à ia densité du produit d'épandage et un quatrième signal étant proportionnel à la largeur d'épandage. Suivant un mode de réalisation de l'invention, on obtient une très grande précision de régulation avec une très faible dépense au moyen d'un amplificateur opérationnel prévu en tant qu'targe rultiplicateur, la sortie de cet amplificateur permettant de commander la base d'un transistor de commande, une tension rectangulaire pouvant etre amenée, par l'inter- médiaire de trajets à diodes, au transistor de commande en vue de sa commande supplémentaire, le rapport d'impulsion de cette tension étant proportionnel à la vitesse du véhicule, l'étage multiplicateur étant soumis à l'action des autres signaux d'entrée au moyen de résistances réglables. Les avantages de l'invention résident, d'une part, dans la précision et la vitesse de commutation élevées et, d'autre part, dans les possibilités qui résultent de façon simple de cette-précision. Ainsi, par exemple, il est possible, de façon simple, d'enregistrer et de surveiller la consommation de produit d'épandage. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 représente un véhicule d'épandage avec les groupes nécessaires; - La figure 2 est un schéma par blocs d'un exemple de réalisation; - La figure 3 est un schéma détaillé du circuit d'un étage multiplicateur. La figure 1 représente la partie arrière d'un véhicule d'épandage 10 comportant une cabine de conduite Il et un réservoir de produit d'épandage à distribuer 12. Un appareil doseur 13 est réalisé sous forme de vis et disposé au-dessous du réservoir de produit d'épandage 12. Le produit d'épandage est transporté par la vis 13 dans un tube de sortie 14 et, de là, tombe sur un plateau épandeur 15. Le plateau épandeur 15 est entraîné par un premier moteur hydraulique 16, la vis 13 étant entraînée par un second moteur hydraulique 17. Un capteur 20 de la vitesse du véhicule est accouple avec l'arbre d'entraînement 18 de la roue arrière 19 du véhicule. De tels capteurs de vitesse ou de vitesse de rotation se composent, par exemple, d'une roue dentée accouplée avec l'arbre d'entraînement 18, les dents de cette roue étant déplacées devant un élément inductif. Par variation de la résistance magnétique, on induit dans cet élément une fréquence proportionnelle à la vitesse de rotation ou à la vitesse du véhicule. Dans le schéma par blocs de l'exemple de réalisation de commande et de réglage représenté en figure 2, on décrira d'abord la partie hydraulique. Une pompe hydraulique réglable 20 est entralnée à une vitesse de rotation à peu près constante par un moteur 21 qui lui est affecté et qui est avantageusement réalisé-sous forme de moteur Diesel. Cette pompe alimente deux noteurs hydrauliques, à savoir un premier moteur hydraulique 16 qui entraîne le plateau épandeur 15 et un second moteur hydraulique 17 qui entraîne la vis de dosage 13. L'organe de manoeuvre 22 de la pompe 20 est réglé par une unité de précommande 23. Une telle unité de précommande 23 peut, par exemple, être constituée par un cylindre hydraulique à double effet dont le piston différentiel sépare deux chambres sous pression et est chargé par un ressort. Au moyen de soupapes électromagnétiques, de préférence au nombre de trois, sollicitées par la pression de pompage, on peut agir sur la pression régnant dans ces chambres et actionner ainsi le piston différentiel. L'alimentation en liquide sous pression de l'unité de précommande 23 ainsi que d'une seconde unité de précommande 24 a lieu par l'intermédiaire d'une première soupape de réglage d'écoulement 25. Un étranglement 26 de la soupape de réglage d'écoulement 25 garantit une alimentation constante en liquide sous pression des deux uniates de précommande 23, 24. Le liquide sous pression restant s'écoule d'une seconde sortie de la première soupape de réglage sd'écoulement 25~vers une seconde soupape de réglage d'écoulement 27. Le premier moteur hydraulique 16 est alimenté en liquide sous pression par l'intermédiaire d'une soupape de commande 29 et au moyen d'une sortie de la seconde soupape de réglage d'écoulement 27 limitée par un étranglement 28. Le liquide sous pression restant s'écoule d'une seconde sortie de la seconde soupape de réglage d'écoulement vers le second moteur hydraulique 17. Le liquide sous pression ayant traversé les deux moteurs hydrauliques 16, 17 arrive dans un réservoir de liquide 31 par une conduite de retour 30. Le liquide est aspire dans ce réservoir par la pompe 20. Le montage en parallèle de la soupape de commande 29 avec un régulateur à pression différentielle 32 garantit, à travers le moteur hydraulique 16, un flux de liquide sous pression continuellement réglable au moyen de la soupape de commande 29. Etant donné que les étranglements 26 et 28 fournissent une alimentation constante en liquide sous pression des systèmes 23, 24, 16 jusqu'à ce que l'organe de manoeuvre 22 soit presque fermé, cet organe de manoeuvre 22 assure pratiquement la commande du moteur hydraulique 17. Deux capteurs de vitesse de rotation 33, 34 sont accouples l'un avec l'arbre d'entraînement situé entre le moteur hydraulique 16 et le plateau épandeur 15, l'autre avec l'arbre d'entraînement situé entre le moteur hydraulique 17 et la vis de dosage 13. La construction d'un tel capteur de vitesse de rotation correspond, pour l'essentiel, à celle du capteur 20 de la vitesse du véhicule. Un étage multiplicateur 35 est prévu dans la partie électronique du schéma par blocs. Le signal de sortie de cet étage multiplicateur 35 est envoyé, en tant que valeur de consigne, à un régulateur 36 à valeur de consigne et valeur théorique. La fréquence proportionnelle à la vitesse, produite dans le capteur de vitesse du véhicule 20, est envoyée à une première entrée de étage multiplicateur 35 par l'inter- médiaire d'une borne 37 et d'un étage formateur d'impulsions 38. Cet étage formateur d'impulsions 38 convertit la fréquence d'entrée en une-fréquence rectangulaire dont le rapport d'impulsions est proportionnel à la fréquence d'entrée. On désigne par rapport d'impulsions le rapport de la demi-onde positive à la durée de la période. Au moyen de résistances réglables 39, 40, 41, on applique à trois autres entrées de étage multiplicateur 35 des signaux proportionnels à la densité superficielle d'épandage, à la largeur d'épandage ainsi que des signaux inversement proportionnels à la densité du produit d'épandage. On désigne par densité superficielle d'épandage la quantité de produit d'épandage qui doit tomber sur 1'unité de surface du terrain à traiter. On désigne par densité du produit d'épandage la densité de la matière de ce produit. Etant donné qu'au-dessous d'une vitesse minimale du véhicule, on ne doit plus distribuer de produit d'épandage, il est prévu un étage de détection de vitesse minimale 42, réalisé de préférence sous forme d'étage à valeur de seuil. Le signal rectangulaire proportionnel à la vitesse est envoyé à cet étage détecteur 42. Au moyen du signal de sortie de cet étage détecteur 42, on commande, d'une part, la sortie de l'étage multiplicateur 35 et, d'autre part, chacune des entrées de libération de deux étages à valeur de seuil 43, 44 à trois points. Ces étages à valeur de seuil à trois points 43, 44 sont branchés en amont des unités de prôcommande 23, 24 et servent chaque fois à commander trois soupapes électromagnétiques.Un tel étage à valeur de seuil à trois points peut être réalisé au moyen de deux étages a' valeur de seuil usuelsbranchés en parallele. La fréquence produite par le capteur de vitesse de rotation 34 > proportionnelle â la vitesse de rotation de la vis 13, est convertie en une tension rectangulaire dans un second étage formateur d'impulsions 45. Elle est ensuite convertie en une tension analogique dans un convertisseur numérique-analogique 46. Cette tension est envoyée en tant que valeur réelle au régulateur 36 à valeur de consigne et a' valeur réelle. Pour stabiliser le circuit de réglage, il est prévu un couplage de réaction intermédiaire dynamique de l'unité de précommande 23 de 1 organe de manoeuvre 22 vers le régulateur en tant qu'autre signal de valeur réelle.La position du piston différentiel dans l'unité de précommande 23, qui peut être convertie en un signal électrique, par exemple par une résistance réglable ou un capteur inductif- a' dépla- cement, sert alors de valeur réelle supplémentaire stabilisatrice. Pour enregistrer les quantités de produit d'épandage consommées (volumes), la sortie du second étage formateur d'impulsions 45 est reliée à un étage-de comptage 47, de préférence nunériX e. Le niveau de comptage de l'étage de comptage 47 est alors directement proportionnel au nombre des tours de la vis de transport 13 etc par suite, a' la quantité de produit d'épandage consommée. En outre, un indicateur d'épandage 48 est relié à l'étage de comptage 47. L'indicateur épandage 48 indique au chauffeur, par exemple au moyen d'une lampe de contrôle, si l'épandage est en cours ou non. Pour réaliser cela, les impulsions rectangulaires de l'étage formateur d'impulsions 45 peuvent, par exemple, par l'intermédiaire d'un redresseur, être envoyées à une lampe de contrôle. Les impulsions rectangulaires peuvent -aussi servir d'impulsions de démarrage pour un organe de temporisation qui actionne la lampe de contrôle lorsqu'il n'arrive plus de nouvelles impulsions rectangulaires, après écoulement de son temps de retenue. Au lieu de la lampe de contrôle, ou en plus de cette lampe, on peut mettre le compteur en circuit ou hors circuit au moyen de l'indicateur d'épandage 48.Avec un enregistreur 49, qui est relié à l'étage de comptage 47, ainsi qu'à la résistance réglable 39, on peut enregistrer la quantité de produit d'épandage consommée en fonction du temps, ainsi que la densité superficielle d'épandage réglée en fonction du temps. De préférence, il suffit pour cela de disposer d'autres bras inscripteurs dans l'enregistreur de marche qui existe en tout cas. Un tel bras inscripteur est sollicité par une tension proportionnelle au niveau de comptage de l'étage de comptage 47; il enregistre ainsi la quantité de produit d'épandage consommée en fonction du temps. Bien entendu, on peut aussi envoyer à ce bras inscripteur les impulsions d'entrée de l'étage de comptage 47, ce qui fait qu'on enregistre, en fonction du temps, la consommation instantanée de produit d'épandage. Un second bras inscripteur peut etre sollicité par la tension introduite par la résistance réglable 39 et proportionnelle à la densité superficielle d'épandage. On enregistre ainsi, en fonction du temps, la densité superficielle d'épandage réglée. Un étage comparateur 50 est prévu pour commander le premier moteur hydraulique 16 et, par suite, le plateau d'épandage 15. Dans cet étage comparateur 50, on compare, en tant que valeur de consigne, le signal introduit par la résistance réglable 41 et proportionnel à la largeur d'épandage désirée avec un signal de valeur réelle. En tant que signal de valeur réelle, conformément au réglage de l'organe de manoeuvre 22 de la pompe 20, on envoie à l'étage comparateur 50, d'une part le signal du capteur de vitesse de rotation 33 proportionnel à la vitesse de rotation du plateau d'épandage 15 par l'intermédiaire d'un troisième étage formateur d'impulsions 51 et d'un second convertisseur numérique-analogique 52 et, d'autre part, un signal proportionnel à la position du piston différentiel dans l'unité de précommande 24. On peut commander l'étage à valeur de seuil à trois points 44 par la sortie de l'étage comparateur 50. Cet étage commande à son tour la soupape de commande 29 par l'intermédiaire de l'unité de précommande 24. La soupape 29 agit directement sur la vitesse de rotation du moteur hydraulique 16 et, par suite, sur la vitesse de rotation du plateau d'épandage 15. On peut aussi utiliser, individuellement, au choix, les deux signaux de valeur réelle du circuit de réglage ainsi que du circuit de commande. A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 3 un étage multiplicateur 35 particulièrement favorable pour le mode de réglage décrit. En amont de l'entrée non inversante d'un amplificateur opérationel 50, deux résistances réglables 39 et 40 sont branchées l'une à la suite de l'autre et en série avec une résistance 51. La prise de la première de ces résistances réglables est reliée à une source de tension de référence U2 par l'intermédiaire de la totalité du chemin résistant de la seconde résistance. La première résistance 39 est branchée entre cette source de tension de référence U2 et la tension d'alimentation U1. Dans cet exemple, on nta pas choisi le potentiel de masse comme tension de référence, mais la tension U2 de préférence égale à 1,4 volt, pour augmenter la précision de commutation.La tension de 1,4 volt correspond approximativement à la tension de claquage de deux diodes. La sortie de l'amplificateur opérationnel 50 est couplée en opposition, par l'intermédiaire d'une diode 52, sur l'entrée inversante. La sortie de l'amplificateur opérationnel est, en outre, reliée, par l'intermédiaire d'une diode 53, à la base d'un transistor de commande 54 de type pnp. La tension d'alimentation U1 est mise en liaison avec la source de tension U2 par ltXintermédiaire de la voie collecteur-émetteur du transistor 54 et d'une troisième résistance réglable 41. L'entrée inversant de l'amplificateur opérationnel 50 est reliée à l'émetteur du transistor 54 par l'intermédiaire du montage en série de deux résistances 56, 57. La base du transistor 54 est raccordée au collecteur de ce transistor par l'intermédiaire d'une résistance 58. En outre, la base du transistor 54 est raccordé à la sortie de l'étage formateur d'impulsions 38 par l'intermédiaire du montage en série de deux diodes 59, 60. Le point de connexion des deux résistances 56, 57 est raccordé, également par l'intermédiaire du montage en série de deux diodes 61, 62, à la sortie de l'étage de détection de vitesse minimale 42. La prise de la résistance réglable 41 est reliée à la sortie de l'étage multiplicateur 35 par l'intermédiaire d'une résistance 63.Pour lisser les signaux de sortie rectangulaires, la sortie de l'étage multiplicateur 35 est reliée à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur de lissage 64. Pour la tension rectangulaire qui règne à la sortie de l'étage formateur d'impulsions 38 et dont le rapport d'impulsion est proportionnel à la vitesse de marche, les trajets à diodes 52, 53,- 59, 60, 61 sont alternativement conducteurs et bloqués. Lorsque les diodes 52, 59, 60, 61 sont dans l'état conducteur, la base du transistor 54 est à une tension de 1,4 V environ (U2) et le transistor est bloqué. Lorsque les trajets à diodes 52, 59, 60, 61 sont dans 11 état de blocage, la tension du cursèur de la résistance réglable 40 règne sur l'émetteur du transistor 54. En raison du couplage en opposition de l'amplificateur opérationnel 50 avec la diode 52, on évite (dans le cas où U 38OV) que l'ampli ficateur passe dans l'état de saturation. Le temps de commande, alors trop long, provoquerait des erreurs. Sous les diodes 52, 59 à 62, on aurait un étage multiplicateur en soi connu. Lorsque passe au-dessous d'une vitesse minimale du véhicule (par exemple 3 km/h), il apparait, à la sortie de l'étage de détection de vitesse minimale 42, un signal correspondant approximativement au potentiel de masse et par lequel le potentiel d'émetteur est abaissé par l'intermédiaire des diodes 59, 62 dans une mesure telle que la sortie de l'étage multiplicateur 35 est pratiquement bloquée. En résumé, on peut indiquer ce qui suit en ce qui concerne le fonctionnement du circuit. Par les potentiomètres 39 à 41, on peut régler et multiplier entre elles les grandeurs correspondant à la densité superficielle d'épandage, à la densité du produit d'épandage et à la largeur d'épandage. Par le branchement connu d'un amplificateur opérationnel 50 avec le transistor 54, il règne ainsi sur le curseur de la résistance 41 un signal proportionnel à ces trois grandeurs. On peut-intervenir dans ces fonctions au moyen de l'étage formateur d'impulsions 38 par l'intermédiaire des diodes -52, 53, 59, 60, 61. En d'autres termes, la tension qui règne sur la résistance 41 est convertie en une tension rectangulaire avec un rapport dtimpulsion correspondant. Le rapport d'impulsion de cette tension rectangulaire est alors proportionnel à la vitesse de marche du véhicule. Cette tension rectangulaire est lissée par un condensateur 64 et envoyée en tant que signal de consigne analogique au régulateur 36 à valeur de consigne et valeur réelle. Avec l'étage multiplicateur décrit, on peut obtenir une très bonne spécification de précision relative, meme pour de faibles résultats de multiplication. Cela constitue un avantage décisif, car il est ainsi possible de fournir une grandeur pilote précise pour de faibles vitesses de rotation de la vis. Ces opérations d'étalonnage typiques, tel que l'étalonnage de multiplicateur et de point de zéro par canal de multiplication disparaissent. Par rapport aux étages multiplicateurs classiques, cet étage est très précis et ne demande qutune mise en oeuvre d'éléments composants considérablement réduite. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Installation de distribution de produit d'épandage, disposée sur un véhicule, notamment pour distribuer du sel, installation comportant une pompe réglable entrainée par un moteur et refoulant un liquide sous pression vers un premier moteur hydraulique destiné à la commande d'un plateau d'épandage, ainsi que vers un second moteur hydraulique destiné à la commande d'un appareil doseur, installation caractérisée en ce qu'un dispositif de manoeuvre (22) de la pompe est actionné par un circuit de réglage à valeur de consigne et valeur réelle pour assurer le réglage du second moteur hydraulique (17), la vitesse de rotation du second moteur hydraulique (17) étant prévue en tant que valeur réelle, tandis que le signal de sortie d'un étage multiplicateur (35) est prévu en tant que valeur de consigne, les entrées de cet étage recevant des signaux dont l'un est proportionnel à la vitesse du véhicule, un autre signal étant proportionnel à la densité superficielle d'épandage, un troisième signal étant proportionnel à la densité du produit d'épandage et un quatrième signal étant proportionnel à la largeur d'épandage. 20) Installation, suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un amplificateur opérationnel (50) est prévu en tant qu'étage multiplicateur (35), la sortie de cet amplificateur permettant de commander la base d'un transistor de commande (54), une tension rectangulaire pouvant être amenée, par l'intermédiaire de trajets à diodes (52, 53, -59, 60, 61), au transistor de commande (54) en vue de sa commande supplémentaire, le rapport d'impulsion de cette tension étant proportionnel à la vitesse du véhicule, l'étage multiplicateur (35) étant soumis a' l'action des autres signaux d'entrée au moyen de résistances réglables (39 à 41). 30) Installation, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, pour éviter la distribution de produit d'épandage au-dessous d'une vitesse minimale, il est prévu un étage détecteur de vitesse minimale (42) réalisé, de préférence, sous forme d'etage à valeur de seuil. 40) Installation, suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la sortie de l'étage détecteur de vitesse minimale (42) est reliée à l'étage multiplicateur (35) par l'intermédiaire d'un second trajet à diodes (61, 62) pour bloquer cette sortie lors du franchissement inférieur de la vitesse minimale. 50) Installation, suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la sortie de l'étage détecteur de vitesse minimale (42) est reliée à des entrées de libération d'étages à valeur de seuil (43, 44) prévus pour la commande des deux moteurs hydrauliquesq , 17). 60) Installation, salivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 > caractérisée en ce que, pour les circuits électriques, notamment pour l'étage multiplicateur (35), on choisit comme potentiel de référence, au lieu du potentiel de la masse, un potentiel (U2) correspondant approximativement à la tension de retenue d'un trajet à diodes (59, 60). 70) Installationy suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un second couplage de réaction de valeur réelle est prévu à partir du dispositif de manoeuvre (22) de la pompe pour le circuit de réglage à valeur de consigne et valeur réelle (36). 80) Installation, suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un étage de comptage (47) reçoit des signaux rectangulaires proportionnels â la vitesse de rotation du second moteur hydraulique (17) pour déterminer la quantité de produit d'épandage distribué. 90) Installation, suivant la revendication 8, .caractérisée en ce que le signal proportionnel à la quantité distribuée est enregistré en fonction du temps dans un enregistreur (49). 100) Installation, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le signal proportionnel â la densité superficielle d'épandage est enregistré en fonction du temps dans un enregistreur (49). 110) Installation, suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que des bras inscripteurs supplémentaires sont prévus,. pour enregistrer les signaux, en fonction du temps, dans l'enregistreur de marche monté dans le véhicule. 12 ) Installation. suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, pour commander la vitesse de rotation du plateau épandeur (15), on amène à un étage comparateur (50) le signal de consigne proportionnel à la largeur d'épandage ainsi qu'un signal proportionnel à la vitesse de rotation du plateau épandeur (15)s le signal de sortie de cet étage comparateur permettant de commander le premier moteur hydraulique (16) pour I'entranement du plateau épandeur (15). 130) Installation, suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une soupape commandée (29) est prévue pour la commande du premier moteur hydraulique (16), cette soupape étant reliée à l'étage comparateur (50). 140) Installation, suivant la revendication 13, caractérisée en ce qu'un signal proportionnel à la position de la soupape (29) est envoyé en tant que valeur réelle à l'étage comparateur (50). 150) Installation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à X, caractérisée en ce qu'un indicateur d'épandage (48) est prévu pour détecter le processus d'épandage. 160) Installation, suivant la revendication 15, caractérisée en ce que l'indicateur d'épandage (48) commande une lampe de contrôle 170) Installation, suivant l'une quelconque des revendications 15 et- -16, caractérisée en ce que l'indicateur d'épandage (48) est prévu pour commander le processus de comptage de l'étage de comptage (47).