Brevet FR2596807A1 — publié le 19871009

1i 2596807 L'invention se rapporte à un dispositif pour la conduite d'un groupe moteur Diesel-hydraulique monté sur une machine de travaux publics comportant une régulation de la charge limite réalisée au moyen d'un régulateur à 5 microprocesseur, et dans lequel la puissance hydraulique installée est supérieure à la puissance nominale du moteur Diesel. Le but de l'invention consiste, dans le cadre d'une régulation, à effectuer la commande des pompes hy10 drauliques de telle manière que le moteur Diesel travaille toujours avec la consommation d'énergie la plus réduite et qu'il soit protégé contre les surcharges. Une solution du problème posé consiste en ce que le dispositif est caractérisé en ce que: a) la puissance hydraulique pouvant être prise est réduite en présence d'une surcharge thermique et/ou d'une surcharge du moteur Diesel, b) en l'absence de demande de puissance, et après écoulement d'un temps prédéterminé, le moteur 20 Diesel peut être commuté sur le régime de ralenti et on peut faire travailler les pompes hydrauliques à cylindrée variable au débit de refoulement minimum, c) les pompes hydrauliques à cylindrée variable réglables peuvent être réglées sur la base de courbes de 25 puissance qui peuvent être prédéterminées et choisies arbitrairement. L'avantage de l'invention consiste à permettre de faire travailler le moteur Diesel d'entratnement de la machine de travaux publics d'une façon extrêmement 30 économique. En outre, de cette façon, il est possible de choisir la puissance nominale du moteur Diesel plus petite que la puissance hydraulique installée totale des entraInements montés sur la machine, ce qui est également 35 de nature à permettre de réduire les coûts. Le dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Le développement moderne du domaine des microprocesseurs met actuellement à la disposition des constructeurs des composants de régulation qui sont égale5 ment appropriés pour être utilisés dans des machines de travaux publics et qui peuvent commander ou régler le déroulement des fonctions de la façon optimale. C'est ainsi que, dans l'invention, en utilisant un régulateur à microprocesseur 6 connu, le nombre de tours du moteur 10 Diesel 1 est capté à l'aide d'un compte-tours 9 accouplé mécaniquement à ce moteur. Au régulateur à microprocesseur 6, on transmet en outre, comme entrée, la température du moteur Diesel 1 captée au moyen d'un capteur de température 10. Par ailleurs, les lignes de commande 16 15 des leviers à main de commande 12 de la machine de travaux publics sont reliées, par des valves navettes 13 à un interrupteur manomètrique 11 dont la signalisation de position est transmise au régulateur à microprocesseur 6 pour constituer une troisième valeur d'entrée. En utilisant une mémoire prévue dans le microprocesseur 6, il est maintenant possible, non seulement de fixer à l'avance, comme grandeur de consigne pour la marche des pompes à cylindrée variable 2, la fonction de puissance de ces pompes, mais également de décaler cette 25 fonction sur l'axe des ordonnées selon la position donnée à un sélecteur 15 et, de cette façon, de modifier la grandeur de consigne dans des intervalles choisis arbitrairement. C'est ainsi qu'une position du contact du sélecteur 15 peut fixer à l'avance comme grandeur de consi30 gne un mode de marche contenu dans l'intervalle de puissances limites et l'autre position peut, en agissant par l'intermédiaire de l'une des conduites de liaison 17, décaler la grandeur de consigne pour la placer dans un autre intervalle de puissance des pompes à cylindrée va35 riable, en particulier, dans un intervalle plus bas. La valve proportionnelle 7 est commandée en fonction de la sortie du régulateur à microprocesseur 6 qui est ainsi 3 2596807 produite, par l'intermédiaire de la ligne de sortie 13 du régulateur à microprocesseur, et les pompes à cylindrée variable 2 sont réglées sur la base d'une fonction de superposition. Il est en outre prévu une électrovalve 8 qui, selon un signal du régulateur à microprocesseur 6 qui circule sur la ligne de sortie 20, alimente le vérin 14 de réglage du nombre de tours monté sur le moteur Diesel 1, par l'intermédiaire des lignes 21. Sous cet effet, le 10 nombre de tours du moteur Diesel 1 est ramené au régime de ralenti lorsque, pendant un temps prédéterminé et choisi arbitrairement, le moteur Diesel 1 a une demande de puissance nulle. On fait alors travailler les pompes hydrauliques à cylindrée variable 2 avec un débit de re15 foulement minimum. Dans le fonctionnement normal, c'est-à-dire dans le déroulement du travail, le vérin 14 de réglage du nombre de tours est commandé en fonction de l'excursion du levier des gaz de ce moteur Diesel 1. A cet 20 effet, on peut utiliser une liaison mécanique entre le levier des gaz, placé dans la cabine du conducteur de la machine, et le vérin 14 de réglage du nombre de tours. Le schéma fonctionnel d'une machine de travaux publics qui est représenté sur le dessin a pour effet 25 que a) en présence d'une surcharge thermique et/ou d'une surcharge du moteur Diesel, la puissance hydraulique fournie peut être réduite, b) le moteur Diesel 1 est ramené avec certitude au régime de ralenti dans le cas o la demande de puissance reste nulle pendant un certain 30 temps et c) on peut faire travailler les les pompes hydrauliques à cylindrée variable 2 avec un débit variable en fonction de la hauteur de leur courbe de puissance sur l'ordonnée, qui est choisie au moyen du sélecteur 15 Le mode de fonctionnement de la régulation se 35 déroule comme suit. 1. Le régulateur à microprocesseur 6 mesure le nombre de tours du moteur Diesel 1 par l'intermédiaire du compte-tours 9. 2. Lorsque l'interrupteur manométrique 11 est ouvert, ce nombre de tours, qui correspond à peu près au régime de ralenti du moteur Diesel 1, est interprété com5 me valeur de consigne puisqu'aucune charge du circuit hydraulique n'est imposée par des valeurs de commande des leviers de commande 18. 3. Si un mouvement de travail est déclenché au moyen des leviers de commande 12, un signal de pression 10 transmis par les valves navettes 13 détermine une fermeture de l'interrupteur manométrique 11. 4. Le régulateur 6 interprète comme valeur réelle le nombre de tours qui est maintenant mesuré et exécute une comparaison entre valeur de consigne et valeur ré15 elle. La valeur de consigne a été obtenue sur la base du nombre de tours mesuré juste avant la fermeture de l'interrupteur manométrique et de la courbe caractéristique du moteur qui est mémorisée dans le régulateur 6. 5. Si la puissance demandée aux pompes à cylin20 drée variable 2 et la puissance de la pompe de servo-commande 3 qui est prévue en supplément et qui peut travailler sur un circuit de travail spécial, par exemple, sur celui du mécanisme de rotation 5, sont plus grandes que la puissance de sortie du moteur Diesel 1, il se produit 25 un écart de régulation par suite de la diminution du nombre de tours du moteur Diesel. 6. Le régulateur à microprocesseur 6 produit alors un signal électrique PID qui détermine, par l'intermédiaire de la ligne de sortie 18 du régulateur & mi30 croprocesseur et par l'intermédiaire de la valve proportionnelle 7, une réduction de la puissance des pompes à cylindrée variable 2 de manière que le débit de refoulement des pompes soit réduit. Ceci se poursuit jusqu'à ce qu'il n'existe plus d'écart de régulation. Pour l'exécu35 tion de la régulation des pompes à cylindrée variable 2, il est possible de ménager une variation admissible de la valeur réelle dans certaines limites, comme dans les opérations de régulation habituelles. 7. Grâce au capteur de température 10, le moteur Diesel 1 est protégé des surcharges thermiques par le fait que, lorsqu'on atteint une limite de température 5 prédéterminée, le régulateur à microprocesseur 6 réduit la puissance absorbée par les pompes à cylindrée réglable 2, par l'intermédiaire de la valve proportionnelle 7, jusqu'à ce que la température soit à nouveau descendue au-dessous de la limite de température. 8. Si, après écoulement d'un temps prédéterminé, le régulateur à microprocesseur 6 constate qu'aucune puissance hydraulique n'est demandée au moyen des leviers à main de commande 12, il envoie à l'électrovalve 8 un signal qui détermine, au moyen du vérin 14 de régla15 ge du nombre de tours, un retour du nombre de tours du moteur Diesel au régime de ralenti. Par ailleurs, le régulateur à microprocesseur 6 ramène la pompe de servocommande 2 au débit minimum par l'intermédiaire de la valve proportionnelle 7. 9. Si, au moyen des leviers à main de commande 12, on enclenche maintenant un mouvement de travail, ceci est signalé au régulateur à microprocesseur 6 par l'intermédiaire de l'interrupteur manométrique 11. Le régulateur ordonne, par l'intermédiaire de l'électroval25 ve 8, que le moteur Diesel tourne à son nombre de tours préalablement imposé. Lorsque ce dernier est atteint, le régulateur à microprocesseur 6, ordonne, par l'intermédiaire de la valve proportionnelle 7, que les pompes à cylindrée variable 2 soient amenées progressivement à la 30 puissance hydraulique demandée. 10. Au moyen de la position choisie du contact du sélecteur 15, il est possible de limiter la puissance absorbée de la pompe à cylindrée réglable 2 à une valeur chosie arbitrairement, à la façon d'une fonction de su35 perposition. Pour alimenter le circuit de commande hydraulique, il est prévu une pompe d'alimentation auxiliaire 4 accouplée au moteur Diesel 1. Il va de soi que diverses modifications peuvent &tre apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit, notamment par substitution 5 des moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif de commande pour un groupe moteur Diesel-hydraulique monté sur une machine de travaux publics, et comportant une régulation de la charge limite réalisée au moyen d'un régulateur à microprocesseur, 5 et dans lequel la puissance hydraulique installée est supérieure à la puissance nominale du moteur Diesel, caractérisé en ce que: a) la puissance hydraulique pouvant être prise est réduite en présence d'une surcharge thermique et/ou 10 d'une surcharge du moteur Diesel, b) en l'absence de demande de puissance, après écoulement d'un temps prédéterminé choisi arbitrairement, le moteur Diesel (1) peut être commuté sur le régime de ralenti et on peut faire travailler les pompes hy15 drauliques à cylindrée variable (2) au débit de refoulement minimum, et c) les pompes hydrauliques à cylindrée variable réglables (2) peuvent être réglées sur la base de courbes de puissance qui peuvent être prédéterminées et choi20 sies arbitrairement. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur Diesel (1) est accouplé mécaniquement à un compte-tours (9) dont la tension de sortie est transmise au régulateur à microprocesseur (6) en 25 qualité de grandeur d'entrée. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur Diesel (1) est équipé d'un capteur de température (10) dont les valeurs mesurées sont transmises au microprocesseur (6) en qualité de 30 grandeur d'entrée. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lignes de commande (16) des leviers de commande (12) sont reliées, par l'intermédiaire de valves navettes (13), à un interrupteur manométrique 35 (11) dont la signalisation de position est transmise au 8 2596807 régulateur à microprocesseur (6) en qualité de valeur d'entrée. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un sélecteur (15) par l'in5 termédiaire des lignes de liaison (17) duquel la fonction de puissance des pompes à cylindrée variable, qui est mémorisée dans le régulateur à microprocesseur (6) et qui peut être décalée à volonté sur l'axe des ordonnées, peut être prise pour base pour le positionnement 10 de la valve proportionnelle (7) par l'intermédiaire de la ligne de sortie (18) du régulateur à microprocesseur. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la valve proportionnelle (7) est reliée 15 aux pompes à cylindrée variable (2) par des lignes de servo-commande (19). 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une électrovalve (8) qui, selon un signal du régulateur à microprocesseur (6) cir20 culant dans les lignes de sortie (20), sollicite le vérin de réglage du nombre de tours (14) prévu sur le moteur Diesel (1), par l'intermédiaire des lignes (21). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le vérin de réglage du nombre de tours 25 (14) peut être commandé par l'intermédiaire d'une liaison (22) en fonction de l'excursion du levier des gaz du moteur Diesel (1). 9 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour la régulation des pompes à cylin30 drée variable (2), selon la fonction de puissance des pompes à cylindrée variable qui est mémorisée dans le régulateur à microprocesseur (6) en qualité de valeur de consigne,on peut imposer un écart de valeur réelle d'une valeur fixée.