Brevet FR2590850A1 — publié le 19870605

La présente invention concerne une machine agricole automotrice, notamment une machine à récolter, comme une moissonneuse-batteuse, comportant un moteur d'entraînement, qui peut être accouplé par l'intermé- diaire d'un variateur de marche et d'un embrayage, tous deux actionnés par force auxiliaire, avec une boite de vitesses non synchronisée, servant de transmission d'en- trainement qui comporte un système de commande à pignon baladeur ou à griffes pourvu d'un dispositif de commuta- tion et d'un dispositif de commande électrique, qui est relié au moyen de capteurs de vitesse de rotation aux arbres de transmission à accoupler ainsi qu'avec un pro- cesseur qui assure le dégagement du dispositif de commu- tation pour le rapport correspondant et qui fait varier l'instant de dégagement en fonction des variations de vitesse de rotation des arbres de transmission et d'une période de commutation constante, de telle sorte que le dégagement s'effectue, avec une vitesse relative pré- déterminée des engrenages à amener en prise, encore avant la marche synchronisée ou l'immobilisation. Une telle machine agricole automotrice pourvue d'une boite de vitesses non synchronisée a été décrite dans la demande de brevet antérieure mais cependant non encore publiée P 34 21 582.4 de la Demanderesse. La particularité de la boite de vitesses non synchronisée consiste dans un dispositif de commutation, dans lequel, lors d'un changement de rapport, l'instant d'enclenche- ment le plus favorable est déterminé par le processeur en fonction des différentes données de mesure et en tenant compte d'un comportement de fonctionnement toujours cons- tant du dispositif de commutation. A cet égard, le déga- gement avant enclenchement d'un rapport est réalisé à chaque fois à un instant qui précède la marche synchro- nisée des arbres de transmission ou des engrenages à accoupler, de sorte que les dents correspondantes de ces engrenages ont encore une légère vitesse relative les.unes par rapport aux autres et qu'on évite des chocs entre les dents tout en étant assuré d'un engrènement plus snr. Malgré l'avantage de menoeuvre qu'offre le dis- positif de commutation décrit dans le cas d'une boite de vitesses non synchronisée, cela n'évite pas au conducteur un grand nombre d'opérations de manoeuvre à effectuer dans des intervalles de temps déterminés et qui le détour- nent du processus de travail proprement dit de la machine. Ainsi, avec le dispositif de commutation faisant l'objet de la demande de brevet précitée, on n'obtient pas encore le confort de manoeuvre qui peut être atteint dans des machines agricoles équipées de systèmes d'entraînement hydrostatistique bien plus conteux. Notamment, dans le cas d'une inversion de marche, on rencontre l'inconvénient que, pour la commande de la boite de vitesses non synchro- nisée, l'actionnement d'un embrayage constitue toujours une opération compliquée. L'invention a maintenant pour but d'améliorer une machine agricole automotrice du type défini ci-dessus en prévoyant un dispositif centralisé servant à la commande des conditions de marche et qui soit analogue à des sys- tèmes d'entraînement hydrostatique, de telle sorte que le conducteur soit soulagé de la même manière et soit par conséquent également exempté des difficultés d'adaptation lors de son passage d'une machine avec entraînement hydro- statique à une machine avec boite de vitesses non synchro- nisée. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que le dispositif de commande comporte un levier de con- duite manoeuvrable à la main et/ou au pied, qui peut pi- voter à partir d'une position centrale, pouvant être atteinte transversalement et par l'intermédiaire d'une position centrale instable jusque dans une plage de marche avant et une plage de marche arrière et qui est relié, par l'intermédiaire d'éléments de commuta- tion et auxiliairesavec le processeur ainsi qu'avec la commande de l'embrayage et de la transmission, de telle sorte qu'en fonction de la position du levier de con- duite dans les deux plages de commande soit dérivé un signal de valeur de consigne de vitesse de marche, qui commande le moteur auxiliaire du variateur de marche et en ce qu'il se produit, lors du pivotement du levier de conduite à partir de la position centrale, un signal d'activation d'embrayage, et également lors du pivotement du levier de conduite jusque dans la position centrale un signal de désactivation d'embrayage, lesdits signaux commandant l'entraînement auxiliaire de l'embrayage selon un comportement course/temps stable et de façon progressive jusqu'au rapport pré-sélectionné. L'avantage particulier de l'invention consiste en ce que le levier de conduite permet une manoeuvre ef- ficace de la machine agricole automotrice par le fait que, dans les deux plages de commande correspondant à la marche avant et à la marche arrière, la vitesse de marche est augmentée par l'intermédiaire du variateur jusqu'au rap- port sélectionné par une manoeuvre du levier de conduite dont l'angle d'orientation augmente à partir de la posi- tion centrale. En correspondance, la vitesse de marche est à nouveau réduite quand le levier de manoeuvre est ramené en direction de la position centrale. Une inversion du sens de marche est produite simplement en faisant passer le levier de conduite d'une des plages de commande dans l'autre plage par l'intermé- diaire de la position centrale. Egalement, un asservisse- ment du levier de conduite est possible car les combinai- sons logiques et les programmations du dispositif de commande électrique sont avantageusement sélectionnées de telle sorte que la commande de la transmission soit effectuée en coopération avec l'embrayage à chaque fois dans la période optimale calculée. Le levier de conduite représente alors simplement l'organe d'établissement de la valeur de consigne de la vitesse de marche à l'inté- rieur d'un circuit de régulation, et il est actionné à l'intérieur de la plage de commande de marche avant ou de marche arrière au moyen d'une comparaison entre une valeur de consigne et une valeur réelle du variateur de marche et en correspondance à la position angulaire ou à la variation de position angulaire du levier de con- duite jusqu'à la valeur de consigne. Dans une réalisation avantageuse, le levier de conduite est bloqué dans sa position centrale, aussi bien pour un mouvement transversal que pour un mouvement vers l'avant et vers l'arrière, par un système de blocage déverrouillable. On obtient ainsi une séparation nette entre la plage de marche à vide, la plage de marche avant et la plage de marche arrière, de sorte qu'il est superflu dans la plupart des cas de surveiller visuellement la po- sition du levier de conduite. Au moyen d'organes d'arrêt appropriés et sollicités par ressort, qui s'accrochent sur le levier de conduite dans la position centrale, on peut utiliser facilement ces organes d'arrêt déverrouil- lables. Les processus de débrayage et d'embrayage sont alors réalisés par déverrouillage des organes d'arrêt du levier de conduite en fonction de conditions de marche particulières: le débrayage est réalisé à chaque fois avec la vitesse maximale de manoeuvre, l'embrayage est par contre effectué seulement dans la position O (point mort) avec cette vitesse maximale de manoeuvre et, par ailleurs, le processus d'embrayage est réalisé au moins en deux étapes avec initialement un franchissement rapide de la course à vide jusqu'au début de l'entrée en prise" et ensuite, en fonction du rapport, avec ralentissement pour obtenir une augmentation plus ou moins lente de la force d'embrayage afin d'éviter une accélération brutale. A cet égard, dans le cas d'un actionnement hydraulique d'embrayage, déjà des moyens hydrauliques ou hydropneu- matiques simples et connus sont suffisants et, au début et à la fin de ces processus, les signaux peuvent être fournis au processus par l'intermédiaire de simples com- mutateurs de contrôle. Du fait que la sélection du sens de marche est effectuée par l'intermédiaire du levier de conduite, il est nécessaire, pour la sélection du rapport de trans- mission, de prévoir simplement en addition un levier de changement de vitesse qui n'assure pas un enclenchement de marche arrière. Avantageusement, il est prévu une commande de pré-sélection de rapport, qui est actionnée par un levier de pré-sélection de rapport, auquel cas l'actionnement du levier de pré-sélection de rapport peut produire un changement automatique de rapport. A cet égard, le levier de pré-sélection de rapport est relié à un commutateur de commande de changement de rapport par l'intermédiaire duquel la pré-sélection de rapport peut être commandée dans le processeur, de telle sorte que le processus de commande respectivement établi ou à calculer, notamment le débrayage et la commutation des rapports, sont déclenchés lors du réemblayage suivant. En même temps, avantageusement, lors du débrayage, le variateur est amené dans la position de marche lente afin d'établir ensuite, après le réembrayage, la valeur de consigne de vitesse de marche correspondant à la position du levier de conduite. Selon une autre particularité de l'invention, également, la plage d'accouplement peut être réglée dans le rapport correspondant jusqu'à la vitesse minimale de marche. A cet effet, il est prévu une pédale d'embrayage actionnée par force auxiliaire et qui sert à un rangement précis de la machine, à un arrêt brutal, par exemple, lors de réactions en présence d'un danger, ou bien également à un arrêt momentané et à un redémarrage jusqu'à une vi- tesse réglée précédemment. Cette pédale d'embrayage est comparable avec ce qu'on appelle la pédale de marche pas à pas, qui est prévue dans de nombreux entrainementshydro- statiques. Au total, on obtient avec la combinaison de toutes les particularités de l'invention, une grande sim- plicité de manoeuvre d'une machine agricole automotrice comportant une boite de vitessesnon synchronisée et on peut encore obtenir les effets secondaires avantageux suivants: lors du débrayage, le variateur de marche est automatiquement déréglé et il est à nouveau réglé après le réembrayage, ce qui est produit par manoeuvre du levier de conduite par l'intermédiaire de la position centrale, par manoeuvre du levier de présélection de rapport ou bien par actionnement de la pédale d'embrayage, par l'in- termédiaire de la logique de commande associée qui est prévue dans le processeur. Ainsi pendant la marche, on peut passer sur un autre rapport pré-sélectionné par l'intermédiaire du levier de pré-sélection de rapport car, également par l'intermédiaire du levier de pré- sélection de rapport, on peut déclencher le changement automatique de rapport avec débrayage, le passage en marche au ralenti, le dégagement du nouveau rapport après réduction de la vitesse de rotation de la trans- mission par l'intermédiaire des valeurs de dégagement captées électroniquement jusqu'à un réembrayage après enclenchement du nouveau rapport et, finalement, la mise en régulation du variateur de marche jusqu'à la valeur prédéterminée par le levier de conduite. Dans le cas d'une rétrogradation, le conducteur peut encore, s'il le veut, accélérer la manoeuvre par freinage presque jusqu'à l'immobilisation car alors la fenêtre de commuta- tion calculée par le processeur pour l'engrenage à amener en prise est atteinte plus rapidement. 25908o54 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 donne une représentation schéma- tique du système d'entraînement d'une machine à récolter automotrice avec le dispositif d'actionnement associé; la Figure 2 est une vue en plan montrant le guidage du levier de conduite du dispositif d'actionne- ment de la Figure 1. L'entraînement de la machine est effectué par l'intermédiaire d'un moteur central d'entraînement 1, qui peut également être utilisé comme un générateur de force pour d'autres fonctions de la machine. Il est ac- couplé par l'intermédiaire d'un variateur de marche 2 avec une transmission 6, dont l'arbred'entrée peut être séparé du variateur de marche 2 par l'intermédiaire d'un embrayage intercalaire 4. Le variateur de marche 2 peut être actionné par l'intermédiaire d'un entraînement auxi- liaire 3 et de l'embrayage 4 au moyen d'un entraînement auxiliaire associé 5, les deux entraînements auxiliaires pouvant être intégrés dans un système hydraulique. Le changement de rapport dans la transmission 6 est effectué, par l'intermédiaire de tiges de commutation 8, au moyen d'un bloc de commutation 7, qui est également incorporé à un système hydraulique de commutation auquel est associé un système de commande électrique. Par l'in- termédiaire d'un arbre d'entraînement 9, la transmission 6 est reliée à des roues motrices 10 de la machine à récol- ter automotrice. - Les dispositifs moteurs auxiliaires sont alimentés par l'intermédiaire d'une pompe hydraulique centrale 12, qui peut aussi être entraînée par le moteur d'entraînement 1. Un dispositif distributeur 11 commande les différents dispositifs moteurs auxiliaires 3, 5 et 7, 8 en fonction de signaux électriques qui sont transmis par l'intermé- diaire de conducteurs électriques 14 à des organes de manoeuvre et de distribution, non représentés en détails et prévus à l'intérieur du dispositif 11. Un élément central du dispositif de commande électrique est constitué par un processeur 13 qui a prin- cipalement pour fonction, lors d'un changement de rapport dans la transmission 6, de calculer l'instant d'enclen- chement le plus favorable en fonction des différentes données de mesure et d'établir un comportement constant de commutation pour l'ensemble du dispositif de commuta- tion, ce processeur déclenchant ensuite, par l'intermé- diaire d'un des conducteurs 14, dans le dispositif dis- tributeur 11, un dégagement correspondant du bloc de commutation 7 devant effectuer le changement de rapport. Les combinaisons logiques et correspondantes du processeur 13 permettent, avec le minimum de frais additionnels, de réaliser un changement automatique de rapport ou de sens de marche. Par l'intermédiaire de conducteurs de commande 23, lç processeur 13 est relié à des éléments de commuta- tion et auxiliaires 15, qui ne sont également pas repré- sentés en détails sur les dessins. Ces éléments de commu- tation et auxiliaires 15 coopèrent avec un levier de con- duite 16, qui peut être agencé sous la forme d'un levier manoeuvré au pied ou à la main et qui est installé dans le poste de conduite de la machine. Comme le montre notamment la Figure 2, le levier de conduite 16 est guidé dans une poulie 24 en forme de trou oblong, qui comporte en son milieu un évidement 25 placé dans un côté longitudinal et dans lequel peut s'engager, avec conjuguaison de formes, une partie de levier de conduite 16, au moins partiellement par une translation orientée transversalement par rapport à la poulie 24 en forme de trou oblong. Sous l'effet d'une bille 26 sollicitée par ressort et située sur le côté opposé de la poulie 24, le levier de conduite 16 est emboîté dans l'évidement 25. La position représentée montre la position centrale d'emboîtement O du levier de conduite 16, à partir de laquelle il peut être dé- placé, en opposition à la force de la bille 26 chargée par ressort et par translation transversale par rapport au côté de la bille, initialement dans une position centrale N, à partir de laquelle il est déplaçable dans la direction de la coulisse 24. Cette position neutre N est par conséquent instable. A partir de la position N instable, le levier de conduite 16 peut être déplacé par pivotement dans la plage de marche avant Vvou dans la plage de marche ar- rière VR, auquel cas il établit dans les deux positions limites extérieures soit la vitesse maximale de marche avant VV max, soit la vitesse maximale de marche arrière VR max. Les positions correspondant aux vitesses mini- males de-marche avant et de marche arrière, c'est-à-dire VV min et VR min, sont définies par application du levier de conduite 16 contre la bille 26 engagée transversale- ment dans la coulisse 24. Dans les positions centrales O ou N du levier de conduite 16, un signal de commutation est en outre produit par l'intermédiaire d'un organe de commutation 27 afin d'enclencher l'actionnement de l'embrayage 4. En outre, il est prévu d'autres organes de commutation et commutateurs non représentés, qui ont pour fonction de transmettre l'ordre correspondant de direction de marche, par l'intermédiaire du processeur 13, au dispositif dis- tributeur il et à la transmission 6 en vue de la sélec- tion du rapport de marche avant ou du rapport de marche arrière correspondant. En outre, par l'intermédiaire de l'organe de commutation 27, on peut faire en sorte que, lorsque le levier de conduite 16 est laissé dans la posi- tion centrale d'emboîtement O après que la position de ralenti de la transmission a été atteinte, l'embrayage 4 soit à nouveau embrayé afin que l'arbre d'entrée de la transmission reste en mouvement pour faciliter l'enclen- chement du rapport suivant, ce qui évite par conséquent un temps de débrayage inutilement long de l'embrayage 4, avec les sollicitations correspondantes des systèmes hydraulique et mécanique. Pour remplir cette fonction, l'organe de commutation 27 avec les commutateurs associés peut également être seulement utilisé lorsqu'il est prévu, par ailleurs, pour produire le signal de commande d'em- brayage d'autres éléments de commutation appropriés dans le système d'actionnement mécanique du levier de conduite 16. Dans la plage de marche avant Vvet la plage de marche arrière VR, on prédétermine par l'intermédiaire du levier de conduite 16 une valeur de consigne de vitesse de marche en fonction de laquelle le variateur de marche 2 est commandé par l'intermédiaire du processeur 13 et du dispositif distributeur 11. Par l'intermédiaire d'un système de répétition constante, il se produit une compa- raison d'une valeur de consigne et d'une valeur réelle: cette régulation permet, indépendamment de la vitesse à laquelle le levier de conduite 16 est déplacé par pivo- tement, de régler à chaque fois le variateur de marche 2 sur la vitesse optimale. On peut par conséquent également asservir le levier de conduite 16 sans que la modification de régulation du variateur de marche puisse influencer le processus de commutation se produisant à la suite et la nouvelle régulation du variateur de marche. Lorsque le levier de conduite 16 atteint la position centrale N, un signal de débrayage est en outre encore fourni pour l'embrayage 4, qui est ensuite à nouveau embrayé par l'intermédiaire de l'entraînement auxiliaire 5, lorsque le levier de conduite 6 est déplacé, à partir de la posi- tion centrale instable N, transversalement jusque dans la position de ralenti O, ou bien vers l'avant ou vers l'arrière, ce qui produit un signal d'embrayage correspondant. il Même quand le levier de conduite 16 est transféré de la position limite de la plage de marche avant V jusque dans la position limite de la plage de marche arrière R, il se produit initialement une modification de régulation du variateur de marche 2 jusqu'à une position de marche lente, puis le débrayage de l'embrayage 4, ensuite le changement de rapport dans la transmission 6 en corres- pondance à la fenêtre de commutation calculée par le processeur 13, et ensuite, un embrayage de l'embrayage 4 et ensuite à nouveau, la remise en régulation du variateur de marche 2. Au voisinage immédiat de la poignée du levier de conduite 16, il est prévu un levier 17 de pré-sélection de rapport par l'intermédiaire duquel non seulement il est possible de prédéterminer le rapport dans lequel doit passer la transmission 6 mais à l'aide duquel on peut également déclencher le changement de rapport. A cet effet, le levier 17 de présélection de rapport est relié à un commutateur 18 de commande de changement de rapport qui, lors de l'actionnement du levier de pré- sélection de rapport 17, déclenche à nouveau le processus suivant: sortie de régulation du variateur de marche 2, débrayage de l'embrayage 4, changement du rapport dans la transmission 6 par l'intermédiaire du bloc de commu- tation 7 et des tiges de commutation 8, embrayage de l'embrayage 4 et remise en régulation du variateur de marche 2 jusqu'à la vitesse de marche signalée par la position angulaire du levier de conduite 16. Le variateur de marche 2 ne peut pas couvrir la plage de vitesse s'étendant de la vitesse nulle jusqu'à la vitesse minimale correspondante dans le rapport enclenché. Pour cette raison, il est prévu en plus du levier de conduite 16 et du levier de pré- sélection de rapport 17, encore une pédale d'embrayage 20 qui est accouplée à un commutateur 21 qui, lors de l'actionnement de la pédale d'embrayage 20, débraye l'embrayage 4 par l'intermédiaire du dispositif de commande électrique. En outre, la pédale d'embrayage est reliée Ear l'intermédiaire d'une liaison hydrau- lique 22 avec le dispositif moteur auxiliaire 3 du variateur de marche 2 de façon à faire rétrograder le variateur de marche 2 dans la position de marche lente avant le débrayage de l'embrayage 4. Lorsque la pédale d'embrayage 20 est relàchée, initialement l'embrayage 4 est embrayé et ensuite le variateur de marche 2 est à nouveau ramené à la vitesse prédéterminée. REVENDICATIONS 1. Machine agricole automotrice, notamment une machine à récolter, comme une moissonneuse-batteuse, comportant un moteur d'entraînement, qui peut être ac- couplé par l'intermédiaire d'un variateur de marche et d'un embrayage, tous deux actionnés par force auxiliaire, avec une boite de vitesses non synchronisée, servant de transmission d'entraînement qui comporte un système de commande à pignon baladeur ou à griffes pourvu d'un dis- positif de commutation et d'un dispositif de commande électrique, qui est relié au moyen de capteurs de vitesse de rotation aux arbres de transmission à accoupler ainsi qu'avec un processeur qui assure le dégagement du dispo- sitif de commutation pour le rapport correspondant et qui fait varier l'instant de dégagement en fonction des va- riations de vitesse de rotation des arbres de transmis- sion et d'une période de commutation constante, de telle sorte que le dégagement s'effectue, avec une vitesse relative prédéterminée des engrenages à amener en prise, encore avant la marche synchronisée ou l'immobilisation, caractérisée en ce que le dispositif de commande comporte un levier de conduite (16) manoeuvrable à la main et/ou au pied, qui peut pivoter à partir d'une position cen- trale (O), pouvant être atteinte transversalement et par l'intermédiaire d'une position centrale instable (N) jusque dans une plage de marche avant (V) et une plage de marche arrière (R) et qui est relié, par l'intermé- diaire d'éléments de commutation et auxiliaire (15) avec le processeur (13) ainsi qu'avec la commande de l'em- brayage et de la transmission, de telle sorte qu'en fonc- tion de la position du levier de conduite (16) dans les deux plages de commande (V, R) soit dérivé un signal de valeur de consigne de vitesse de marche, qui commande le moteur auxiliaire (3) du variateur de marche (2) et en ce qu'il se produit, lors du pivotement du levier de conduite (16) à partir de la position centrale (N), un signal d'activation d'embrayage, et également lors du pivotement du levier de conduite (16) jusque dans la position centrale (N) un signal de désactivation d'em- brayage, lesdits signaux commandant l'entraînement auxiliaire (5) de l'embrayage (4) selon un comportement course/temps stable et de façon progressive jusqu'au rapport pré-sélectionné. 2. Machine agricole automotrice selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que le levier de conduite 16 est fixé dans la position centrale d'emboîtement (O) transversalement et longitudinalement par rapport aux positions de marche avant ou de marche arrière par des organes d'arrêt déverrouillables et, dans cette position centrale d'emboîtement (O), l'embrayage est à nouveau embrayé dans la position de point mort de la transmission. 3. Machine agricole automotrice selon une des re- vendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'il est prévu à proximité du levier de conduite (16) un levier de pré- sélection de rapport (17), qui est relié au dispositif de commutation et commande et au processeur (13) par l'intermédiaire d'un système de pré-sélection de rapport. 4. Machine agricole automotrice selon la revendica- tion 3, caractérisée en ce que le levier de pré-sélection (17) est relié à un commutateur de commande de changement de rapport (18), qui commande le processeur (13) de telle sorte, qu'en addition au processus de commutation se pro- duisant lors d'un changement de rapport, des signaux de commande du débrayage préalable et du réembrayage ulté- rieur de l'embrayage (4) soient produits et soient trans- mis à son entraînement auxiliaire (5). 5. Machine agricole automotrice selon la revendica- tion 4, caractérisée en ce que, indirectement par l'inter- médiaire du processeur (13) ou bien par l'intermédiaire de ses moyens de commande, le variateur de marche (2) est réglé, par l'intermédiaire de son entrainement auxi- liaire (3) avant le débrayage de l'embrayage (4), dans la position de marche lente et, après le réembrayage de l'embrayage (4), à la vitesse de marche correspondant à la position du levier de conduite (16). 6. Machine agricole automotrice selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il est prévu, en addition au levier de conduite (16), une pédale d'embrayage (20) qui commande, par l'intermédiaire d'un commutateur (21), l'entraînement auxiliaire (5) de l'em- brayage (4) et par l'intermédiaire de laquelle, pendant la durée du processus d'embrayage, le variateur de marche (2) est amené dans la position de marche lente par l'in- termédiaire de son entraînement auxiliaire (3).