Brevet FR2328381A1 — publié le 19770520

La présente invention concerne un procédé et un dispositif électronique pour commander la profondeur de labour dun tracteur agricole. I1 existe des dispositifs connus pour la commande de la profondeur de labour basés sur la commande automatique de l'effort de labour au soc. Ces dispositifs comprennent une barre de torsion apte à capter l'effort de labour et à actionner un circuit hydraulique qui commande le relèvement ou l'abaissement du soc selon que lteffort sur la barre de torsion est augmenté ou diminué- par rapport à un effort fixé à l'avance. Durait de la barre de torsion, les dispositifs connus sont plutôt cod- teux; en outre, en cas de dérapage des roues motrices du tracteur, l'effort détecté par la barre de torsion diminue et on a l'inconvénient de voir le soc s'enfoncer ensuite en terre, ce qui provoque, outre l'arrêt du tracteur, une usure notable des pneus. Le but Je la présente invention est d'éliminer les inconvénients ci-dessus au moyen d'un système électronique de contrôle de la profondeur de labour qui utilise le dérapage du tracteur. L'invention consiste: à obtenir un signal proportionnel à la vitesse du tracteur et un signal proportionnel à la vitesse périphérique des roues motrices du tracteur; à déterminer sur la base de ces signaux un signal correspondant au dérapage du tracteur; à comparer le signal de dérapage avec un signal correspondant à un dérapage préétabli pour obtenir des si graux logiques résultants et à utiliser ces signaux logiques pour comman 1 t abaissement der le relèvement,ou le maintien en position du soc.Pour obtenir une profondeur de labour sensiblement constante, définie par la valeur préétablie du dérapage, le signal de dérapage du tracteur est comparé, selon un autre aspect de l'invention, avec une bande de valeurs entourant la valeur de dérapage préétablie, de façon à obtenir des signaux logiques pour commander le relèvement ou l'abaissement de la charrue seulement quand le signal de dérapage effectif du tracteur est au-dessus ou au-dessous de ladite bande. En outre, d'après l'invention, on utilise un autre signal logique pour commander le relèvement de la charrue quand la profondeur de labour a atteint ou dépassé une valeur préétablie. On va maintenant décrire le système en se référant a une forme de réalisation illustrée dans les dessins joints, où: la Fig 1 montre le schéma synoptique d'un dispositif qui réalise le système selon l'invention; la Fig2 montre une courbe du dérapage du tracteur autour d'une valeur de dérapage préétablie; et la Fig 3 montre l'application du dispositif de la Fig 1 à un tracteur à traction simple. Dans ses parties principales, le dispositif de la Fig 1 comprend: deux capteurs de vitesse A et B, un circuit électronique CE et un circuit de commande CC relié aux sorties ut U1 et U2 à deux électro-vannes EV1 et EV2 qui commandent respectivement le relèvement ou l'abaissement de la charrue en actionnant un circuit hydraulique. Un capteur, par exemple A, fournit à l'entrée E1 du circuit CE un signal proportionnel à la vitesse du tracteur tandis que l'autre capteur B fournit à l'autre entrée E2 de CE un signal proportionnel à la vitesse périphérique des roues motrices. D'après les signaux d'entrée, le circuit CE calcule le dérapage du tracteur, et la valeur correspondante est comparée à une valeur de référence correspondant à un dérapage préétabli, donc à une profondeur de labour préétablie. A seul titre d'exemple, sur la Fig 2 on a représenté, en la désignant par Sc, la courbe du signal de dérapage calculée par CE et,par Sr,le signal de référence. Après comparaison des valeurs Sc et Sr, le circue CE fournit à la sortie U des signaux logiques qui provoquent, à traverse le circuit de commande CC, l'excitation ou la désexcitation de l'une ou de l'autre des électro-vannes EV1 et EV2, de façon à commander le relèvement ou l'abaissement de la charrue. Les signaux logiques peuvent aussi désexciter les deux électro-vannes, auquel cas la charrue est maintenue dans la position dans laquelle elle se trouvait. Quand on veut éviter les interventions (relèvement ou abaissement) trop fréquentes de la charrue, le signal Sc est comparé, non-plus avec le signal de référence Sr, mais avec une bande de valeurs proches, bande qui définit une zone d'insensibilité. En se référant toujours à la Fig 2, on a désigné par Sr+K et Sr-K les valeurs limites qui définissent la zone d'insensibilité, de façon que seulement pour les valeurs de Sc au-dessus ou au-dessous de cette zone (voir les traits pointillés), on obtienne à la sortie de CE des signaux logiques pour la commande des électro-vannes en évitant ainsi les interventions répétées de la charrue. 'aturellement, la largeur de la zone d'insensibilité est réglée en fonction de la précision de profondeur voulue. Le signal de référence Sr est fixé au moyen d'un ordre.schématiquement représenté par la flèche DR, tandis que la largeur de la zone d'insensibilité est fixée au moyen d'un autre ordre représenté par la flèche DE. Dans le cas où le labour ne doit pas excéder une profondeur déterminée, le dispositif de la Fig 1 se complète d'une channe logique RL insérée entre la sortie U de CE et l'entrée E de CC; cette channe logique est reliée, par une entrée P, à un circuit à seuil CS et, par une autre entrée Q, à un interrupteur I inséré dans un circuit habilitant l'intervention de la charrue. be circuit tb fournis un signal logique pour commander le relèvement de la charrue seulement quand la profondeur de labour a atteint et dépassé la valeur préétablie fixée par un ordre représenté par DP. Dans ce but, pour détecter la profondeur de labour, on peut employer un transformateur différentiel TD dont le noyau mobile suit les déplacements verticaux du bras porte-charrue et qui peut etre relié au circuit à seuil CS au moyen d'un amplificateur AY L'interrupteur I est actionné par l'opérateur seulement quand le tracteur est sur le terrain de labour et doit entrer en fonctionnement. De la sorte, on obtient une protection contre tous les abaissements ou relèvements non désirés de la charrue qui pourraient se révéler dangereux pour ltopérateur ou pour des tiers. Les circuits qui viennent d'être décrits: CE, RL, CC sont connus et on en omettra donc la description; ainsi, CE peut etre constitué d'amplificateurs opérationnels normaux servant à calculer et à comparer, RL d'une chaîne logique avec des portes normales et CC d'amplificateurs de puissance à transistors. Sur la Fig 3, on montre le dispositif appliqué à un tracteur à traction simple, c'est-à-dire comportant deux roues folles RF et deux roues motrices Si. Pour simplifier la représentation, les circuits CE, RL et CC de la Fig 1 sont représentés par le bloc T. Dans cette application, le capteur de vitesse A de la Fig 1 est réalisé au moyen de deux groupes G1 et G2, chacun comprenant un détecteur 51 et S2 et un convertisseur de fréquence en tension C1 et C2 Les détecteurs S1 et S2 sont accouplés respectivement à deux roues dentées R1 et R2, solidaires des arbres des roues libres RF tandis que les convertisseurs C1, C2 sont reliés à l'entrée E1 du circuit T à travers un dispositif de vitesse maximale DM dont la fonction est justement d'appliquer à l'entrée E1 un signal proportionnel à la plus grande vitesse des deux roues De la même manière, le capteur de vitesse B des roues motrices comprend un groupe G3 constitué par un détecteur S) et par un convertisseur de fréquence en tension C3. Le détecteur 53 est associé à une roue dentée R montée sur l'arbre moteur M tandis que le convertisseur C3 est relié directement à l'autre entrée E2 de T. Au bloc T aboutissent évidemment le circuit à seuil CS et le circuit de l'interrupteur I, tandis que les sorties U1 et U2 du bloc T sont reliées aux électro-vannes EV1 et EV2. Dans le dispositif de la Fig 3, les circuits C1, C2, C3 et DM sont supposés hors du bloc T, mais il est évident qu'ils peuvent être incorporés dans ce bloc. REVENDICATIONS 1- Procédé électronique de commande de la profondeur de labour d'un tracteur agricole, caractérisé en ce qu'on utilise le dérapage du tracteur pour cnnand- la prctonzeur de labour. 2- Procéde électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste: à obtenir un signal proportionnel à la vitesse du tracteur; à obtenir un signal proportionnel à la vitesse périphérique des roues motrices du tracteur; à déterminer sur la base de ces signaux un signal correspondant au dérapage du tracteur; à comparer le signal de dérapage avec un signal correspondant à un dérapage préétabli pour obtenir des signaux logiques résultants; et à utiliser de tels signaux logiques pour commander le relèvement ou l'abaissement ou le maintien en position de la charrue. 3- Procédé électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal de dérapage du tracteur est confronté avec une bande de valeurs (zone d'insensibilité) entourant la valeur de dérapage préétablie, la largeur de ladite bande pouvant étre modifiée. 4- Procédé électronique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'on utilise un autre signal logique pour commander le relèvement de la charrue quand la profondeur de labour a rejoint et dépassé une valeur préétablie. 5- Dispositif électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le relèvement et l'abaissement de la charrue sont obtenus en excitant deux électro-vannes (EVt, EV2), caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (A) capteurs de la vitesse du tracteur, aptes à fournir des signaux proportionnels à cette vitesse; des moyens (3) capteurs de la vitesse périphérique des roues motrices du tracteur, aptes à fournir des signaux proportionnels à cette vitesse; un circuit électronique (CE) auquel sont appliqués ces signaux et qui est apte aussi bien à calculer le dérapage (Sc) du tracteur qu'à comparer le signal de dérapage avec un signal préétabli de dérapage (Sr) pour fournir à la sortie des signaux logiques, ce circuit étant pourvu de moyens (DR) pour introduire la valeur de dérapage préétablie et éventuellement de moyens (DK) pour établir la largeur de la zone d'insensibilité de labour; un circuit de commande (CC) qui est alimenté par ces signaux logiques, et qui est apte à exciter 11 une ou aucune des deux électro-vannes (EV1, EV2) suivant des signaux logiques appliqués à son entrée(E). 6- Dispositif électronique selon l'une quelconque des revendications pré cémentes1 caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une channe logique (RL) qui est insérée entre le circuit électronique (CE) et le circuit de commande (CC) et à laquelle est appliqué un signal logique pourcommander le relèvement de la charrue quand la profondeur de labour rejoint et dé passe un niveau préfixé, ledit signal logique étant fourni par un circuit à seuil (CS) qui est muni de moyens (DP) pour établir la limite de profondeur et auquel sont appliqués des signaux proportionnels à la profondeur de labour. 7- Dispositif électronique selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans lequel le tracteur est à traction simple, caractérisé en ce que les moyens capteurs de la vitesse du tracteur sont constitués par deux convertisseurs de fréquence en tension (C1, C2) associés,par l'intermédiaire de deux détecteurs (S1 S2),â deux roues dentées entraînées en rotation par les roues folles (RF) du tracteur et reliés à la première entrée (E ) du circuit électronique (CE) à travers un dispositif de vitesse maximale (DM) tandis que les moyens capteurs de la vitesse périphérique des roues motrices (RM) sont constitués par un convertisseur de fréquence en tension (C3) associé, au moyen d'un détecteur (S3), à une roue dentée entraînée en rotation par l'arbre moteur (M) et relié à la seconde entrée (E2) du circuit électronique.