Brevet FR2471879A1 — publié le 19810626

2471X879 La présente invention concerne un système de com- mande du fonctionnement d'une transmission de véhicule. De nombreux véhicules modernes sont parfaitement capables d'utiliser le moteur pour remplir à la fois la fonction d'entraînement du véhicule et des fonctions auxi- liaires. De tels véhicules peuvent être constitués par exemple par des chariots élévateurs, des niveleuses, des camions, des bulldozers, des excavateurs et des chargeuses frontales. Lors de la commande de tels véhicules, le con- ducteur règle la vitesse du moteur à une valeur prédéter- minée pour l'exécution de toutes les fonctions de la ma- chine. Ainsi, lorsque le godet d'une chargeuse frontale doit être actionné, par exemple, il manoeuvre les leviers de commande de l'orientation du godet et, quand la machine doit être entraînée en marche avant ou en marche arrière, il actionne les pédales de marche avant et de marche arrière pour faire fonctionner à son tour la transmission du véhi- cule. Une telle opération signifie que, lorsque le véhicule est immobile et lorsque le godet est en train d'être actionné en vue de remplir une des fonctions auxiliaires du véhicule, le moteur risque de fournir une puissance excessive et, par conséquent, de consommer une quantité excessive de carburant. Conformément à la présente invention, il est prévu un système perfectionné de commande d'une transmission de -25 véhicule, ce système comprenant un détecteur agissant de façon à détecter la puissance de sortie du moteur de véhi- cule, un dispositif de commande réagissant audit détecteur pour commander la sortie de la transmission en fonction de la sortie du moteur, et un moyen à seuil pour empêcher la transmission de fonctionner jusqu'à ce que la sortie du mo- teur ait atteint un niveau prédéterminé. En conséquence, le moteur peut fonctionner suffisam- ment rapidement pour remplir les fonctions auxiliaires sans avoir à fournir de l'énergie à la sortie de la transmission. Pour de plus hautes vitesses du moteur, la sortie de trans- mission s'adapte à la vitesse de rotation du moteur à la manière d'une commande de charge, c'est-à-dire que, si la vitesse du moteur diminue à cause d'une charge excessive, la transmission "rétrograde". Cette rétrogradation se pro- duit également par suite d'une réduction des gaz. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence, dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un type de machine dans laquelle la présente invention peut être utilisée; 10. la figure 2 représente un système de commande conforme à la présente invention et utilisable dans la ma- chine de la figure 1; et la figure 3 est un graphique donnant l'angle du plateau oscillant de la pompe intervenant dans la transmis- - sion hydrostatique du système de la figure 2 en fonction de la puissance de sortie du moteur. En référence à la figure 1, un véhicule 10 constitué par une chargeuse frontale comprend un godet 11, une cabine de conducteur 12 et un moteur 13. A l'intérieur de la cabine 12, il est prévu différents leviers et pédales servant à commander la marche avant et la marche arrière du véhicule et à effectuer la commande de direction, mais on ne dé- crira pas ces éléments de façon détaillée dans la suite. Cependant, le système de commande de la propulsion du véhi- cule 10 a été représenté de façon plus détaillée sur la fi- gure 2. Comme le montre la figure 2, le moteur 13 du véhi- cule 10 est commandé par un levier 14 (qui pourrait en va- riante être une pédale), relié au moteur 13 par une tige- 15. Le levier 14 commande la quantité de carburant fournie au moteur 13 et il contrôle par conséquent la vitesse de rotation de l'arbre 16 de sortie du moteur. Cet arbre de sortie 16 est accouplé à une transmission hydrostatique 20 se présentant sous la forme d'une pompe hydraulique 21 et d'un moteur hydraulique 22 reliés entre eux par des tuyaux 23, 24. Le moteur hydraulique 22 comporte un arbre de sortie qui est accouplé au train moteur assurant la propulsion 247 qA'9 du véhicule. Le système de commande comprend une unité de captage d'impulsions 30 qui détecte la vitesse de rotation d'un dis- que 31 fixé sur l'arbre de sortie 16 du moteur et qui four- nit une série d'impulsions de sortie dont la fréquence est fonction de la vitesse du moteur. Typiquement, le disque 31 comporte plusieurs dents qui coopèrent avec un champ magné- tique engendré par l'unité de captage d'impulsions 30 de ma- nière à produire des impulsions qui sont appliquées à un convertisseur de fréquence en tension 32. L'unité de captage d'impulsions 30 peut être du modèle SB100A, fabriqué par la Société Honeywell Inc, Le convertisseur de fréquence en tension 32 convertit la fréquence des impulsions provenant de l'unité de captage 30 en une tension proportionnelle à cette fréquence, et il applique cette tension à l'entrée positive d'un amplificateur 33. La sortie de l'amplificateur 33 est connectée par l'intermédiaire d'une résistance 34 à une entrée d'une jonction de sommation 36. Le point e onc- tion de sommation 36 et de la résistance 34 est connecté à la masse par l'intermédiaire d'une diode 35 et d'une résis- tance 41. L'autre entrée de la jonction de sommation 36 est une entrée de référence qui établit un niveau de seuil en dessous duquel l'arbre de sortie 25 de la transmission hy- drostatique 20 ne tourne pas et au-dessus duquel la vitesse de rotation, en tours/minute, de l'arbre de sortie 25 est contrôlée par la sortie du moteur 13. La sortie de la jonc- tion de sommation 36 est connectée à l'entrée négative de l'amplificateur 33. Le convertisseur de fréquence en tension 32 et l'amplificateur 33 peuvent se présenter sous la forme d'un groupe fabriqué sous le numéro de modèle W883A par la Société Honeywell Inc. La résistance 41 et la diode 35 sont contenues dans le circuit de réaction de l'amplificateur 33 en vue de caractériser la sortie de cet amplificateur 33t comme cela sera décrit dans la suite, en référence à la fi- gure 3. La sortie de l'amplificateur 33 est reliée, par l'in- termédiaire d'un commutateur de marche avant/marche arrière 37 à un distributeur 38. Ce distributeur 38 peut être du modèle V7058A fabriqué par Honeywell Inc. et il reçoit le signal électrique provenant du commutateur de marche avant/ marche arrière 37 afin de produire une sortie hydraulique servant à commander le plateau oscillant de la pompe 21, et par conséquent sa sortie. Le commutateur de marche avant/ marche arrière 37 commande la polarité du signal fourni au distributeur 38 en vue de la commande du véhicule 10 en marche avant ou en marche arrière. Comme décrit ci-dessus, l'entrée de référence appli- quée à la jonction de sommation 36 établit un-niveau de seuil de fonctionnement pour la transmission hydrostatique 20. La figure 3 est un graphique représentant le fonction- nement de la transmission hydrostatique 20 en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Le point de ralenti cor- respond au point de réglage le plus bas du moteur 13 qui établit la vitesse minimale pour l'arbre 16. Lorsque le mo- teur est accéléré, la vitesse de l'arbre 16 augmente et il en résulte que les impulsions fournies par l'unité de cap- tage 30 augmentent de fréquence. Cette augmentation de fré- quence provoque une augmentation de tension à l'entrée po- sitive de l'amplificateur 33. Cependant, la sortie de l'am- plificateur 33 et du commutateur de marche avant/marche arrière 37 ne commence pas à changer tant que la tension appliquée à l'entrée positive de l'amplificateur 33 ne dé- passe pas la tension appliquée à la borne d'entrée négative, qui est fonction de la valeur de réglage de référence. Une fois que cette valeur de réglage de référence a été atteinte par la sortie du convertisseur de fréquence en tension 32, l'angle du plateau oscillant de la pompe 21 suit la droite A de la figure 3 pour la marche avant et la droite B pour la marche arrière. Les courbes C et D sont établies par la résistance 41 et la diode 35 de façon à caractériser les droites A et B. Les figures 2 et 3 montrent que, lorsque la charge de la machine augmente, la vitesse de l'arbre de sortie 16 du moteur 33 diminue, ce qui provoque une réduction proportionnelle de l'angle du plateau oscillant de la pompe et une réduction de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 25 de la transmission hydrostatique 20, c'est-à-dire une rétrogradation. Si le véhicule 10 doit être maintenu en marche avant ou en marche arrière, l'étranglement établi à l'aide du levier 14 doit être augmenté pour absorber l'aug- mentation de charge jusqu'au moment o le moteur 13 atteint sa limite de puissance. Lorsque le véhicule 10 est immobile pendant le temps o les fonctions auxiliaires sont exécutées, il suffit de régler la vitesse du moteur entre le point de ralenti I et le point de référence R, comme indiqué sur la figure 3, au lieu de le faire fonctionner à un haut régime comme dans les systèmes connus. Ce mode opératoire permet d'utiliser efficacement et économiquement la puissance à la sortie du moteur. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisa- tion décrit ci-dessus en détail mais diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S 1. Système pour commander une transmission de véhi- cule, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur (30, 32) agissant de manière à détecter la sortie du moteur (13) de véhicule (10), un dispositif de commande (33, 37, 38) réagissant au détecteur pour commander la sortie (25) de la transmission (20) en fonction de la sortie du moteur et un moyen à seuil (36) pour empêcher la transmission de produire une sortie tant que la sortie du moteur (13) n'a pas atteint un niveau prédéterminé. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit détecteur comprend un détecteur (30) de la vi- tesse de sortie du moteur. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit détecteur de vitesse comprend une unité de cap- tage d'impulsions (30) servant à produire un signal de sor- tie ayant une fréquence qui est fonction de la vitesse de sortie du moteur. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit détecteur comprend un convertisseur de fréquence en tension (32) recevant le-signal de sortie de l'unité de captage d'impulsions et fournissant à sa sortie une tension qui est fonction de ladite fréquence. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend un amplifica- teur (33) comportant une première entrée connectée audit convertisseur de fréquence en tension de manière à recevoir sa tension de sortie. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen à seuil (36) comprend un moyen d'établis- sement de valeur de référence qui est relié à la seconde entrée de l'amplificateur et qui agit de façon à établir un niveau de seuil en dessous duquel la transmission ne peut pas fonctionner. 7. Système selon la revendication 5 ou 6, caracté- risé en ce que ledit dispositif de commande comprend en outre un circuit de marche avant/marche arrière (37), qui est relié à une sortie dudit amplificateur de façon à déter- miner le sens de marche avant et de marche arrière dudit véhicule. 8. Système selon l'une quelconque des revendications i à 7, caractérisé en ce que la transmission est hydrostati- que, en ce que le dispositif de commande assure le contrôle de l'écoulement de fluide hydraulique entre une pompe hy- draulique (21) et un moteur hydraulique (22) en fonc- (13) tion de la vitesse du moteui et) en ce que ledit moyen-à seuil (36) empêche l'écoulement de fluide hydraulique de la pompe vers le moteur tant que la vitesse à la sortie du mo- teur n'a pas atteint un niveau prédéterminé. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend un distribu- teur (38) relié au détecteur de façon à commander la sortie du moteur hydraulique en fonction de la vitesse du moteur.