Brevet FR2611635A1 — publié le 19880909

* I _ DISPOSITIF DE COMMANDE DE ROUES DIRECTRICES D'UNE REMORQUE, ET REMORQUE EQUIPEE D'UN TEL DISPOSITIF.- La présente invention concerne un dispositif de commande de roues directrices d'une remorque ayant un châssis rigide relié par une articulation à un véhicule tracteur, comportant au moins un raccorde- ment hydraulique de la remorque à un circuit hydraulique sous pression du véhicule tracteur, et un mécanisme de direction agissant sur les roues directrices de la remorque et comportant un vérin hydraulique relié à ces roues par une tringlerie de direction. L'invention concerne également une remorque à châssis rigide comportant au moins un essieu directeur. En général, on trouve des remorques ayant un chassis rigide avec plusieurs essieux, soit parmi les véhicules agricoles, le châssis rigide de la remorque comportant alors un timon fixe accroché à un tracteur, soit dans les véhicules routiers du type semi-remorques, soit sur des véhicules spéciaux tels que des engins de chantier ou des remorques de camping. Habituellement, les essieux sont non directeurs et ils sont aussi rapprochés que possible les uns des autres pour permettre les virages. Cela n'empêche pas un ripage latéral des roues sur la chaussée à chaque virage. Il en résulte une usure des pneus qui est d'autant plus importante sur les remorques effectuant souvent des virages serrés, comme c'est le cas notamment avec des véhicules agricoles ou des engins de chantier. Pour éviter cet inconvénient, on connaît des remorques ayant des roues qui sont orientables au moyen d'un dispositif commandé depuis le poste de conduite du véhicule tracteur. Un tel dispositif peut être actionné manuellement par le conducteur, mais alors il requiert beaucoup d'attention et ne peut donc être utilisé que dans certaines manoeuvres spéciales. Un dispositif de ce genre peut aussi être couplé aux organes de direction du véhicule tracteur mais il a alors pour inconvénients une grande complexité, un coût élevé et un réglage délicat pour que les trajectoires de la remorque soient conformes à celles du véhicule tracteur. L'installation sur le véhicule tracteur est relativement importante. - 2 - Par conséquent, la présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en fournissant un dispositif du type indiqué en préambule, réalisable sous une forme simple et peu coûteuse et permettant une commande automatique des roues directrices d'une remorque sans nécessiter des installations coûteuses sur le véhicule tracteur, de manière à être utilisable notamment sur les remorques agricoles. Dans ce but, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte - une unité de commande hydraulique disposée entre ledit raccorde- ment hydraulique et le vérin hydraulique de direction, - une unité électronique disposée sur la remorque pour commander ladite unité de commande hydraulique en fonction de signaux fournis par des capteurs, - un capteur d'angle délivrant à l'unité électronique un signal représentatif de l'angle formé en plan par les axes longitudinaux respectifs du véhicule tracteur et de la remorque, - et un capteur de contrôle délivrant à l'unité électronique un signal représentatif de la position du mécanisme de direction. Dans une première forme de réalisation, l'unité de commande hydraulique comporte un distributeur à plusieurs voies. Dans une autre forme de réalisation, elle comporte un diviseur de débit piloté. Le capteur d'angle peut avantageusement être un capteur analogique, de même que le capteur de contrôle. Ces capteurs peuvent être par exemple des potentiomètres ou des capteurs à induction. Dans d'autres réalisations, on peut aussi utiliser des capteurs incrémentiels avec une unité électronique appropriée. -3- L'invention concerne également une remorque à châssis rigide compor- tant au moins un essieu directeur et un dispositif de commande des roues directrices du type défini ci-dessus. En général, une telle remorque comporte un essieu non directeur et un ou deux essieux directeurs dont les roues sont commandées par le dispositif, avec un mécanisme de direction commun. Dans une autre variante, la remorque peut comporter uniquement des essieux directeurs. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente schématiquement une remorque agricole selon l'invention, attelée à un tracteur, et La figure 2 est un schéma du dispositif de commande des roues directrices de la remorque. En référence à la figure 1, une remorque agricole I comporte un essieu arrière 2 ayant deux roues 3 et 4 non directrices, et un essieu avant 5 ayant deux roues directrices 6 et 7. Les essieux 2 et 5 sont espacés longitudinalement l'un de l'autre d'une valeur B qui est relativement faible dans l'exemple représenté, de sorte que leurs roues respectives sont proches l'une de l'autre de chaque côté de la remorque, mais cet aspect n'est pas essentiel dans l'invention. On notera aussi que l'essieu directeur pourrait être placé derrière l'essieu non directeur. La remorque I comporte un châssis rigide, c'est-à-dire non articulé, qui comprend à l'avant un timon fixe 8 conçu pour être accroché, par une articulation 9, sur un dispositif d'attelage d'un tracteur agricole 10 de type classique comportant au moins une prise hydraulique pour actionner certains de ses équipements. Le tracteur a un essieu arrière non directeur 11 et un essieu avant directeur 12. -4 - La figure I montre également la position en plan de tous les axes des roues de ce convoi. Les axes des essieux non directeurs respectifs 2 et 11 de la remorque et du tracteur se coupent en un point P qui détermine le rayon instantané R de la trajectoire parcourue par le milieu de l'essieu 2 de la remorque. La position de ce point P est déterminée par l'angle horizontal A, formé par les axes longitudinaux respectifs 13 et 14 de la remorque et du tracteur, et par les longueurs C et D qui sont propres à chacun des véhicules. D'autre part, les axes des roues de l'essieu avant 12 du tracteur coupent théoriquement l'axe de l'essieu arrière Il en un point Q qui, à un instant donné, n'est pas nécessairement confondu avec le point P, car sa position ne dépend pas de la position de la remorque. Pour que les roues directrices 6 et 7 de la remorque I ne subissent pas de ripage latéral en parcourant un virage, il faut que leurs axes respectifs passent par le point P. Le dispositif selon l'invention est agencé pour remplir cette condition géométrique, sur la base des quatre paramètres indépendants A, B, C et D, ainsi que de l'écartement E entre les axes de pivotements respectifs des roues directrices 6 et 7. Comme le paramètre A est le seul qui varie au cours de l'utilisation du convoi, il suffit de mesurer en permanence cet angle pour que le dispositif dispose toujours des valeurs de consignes nécessaires. En particulier, on remarque que le seul paramètre extérieur à la remorque I est la cote constante D du tracteur. Par conséquent, aucun paramètre variable ne doit être mesuré dans le tracteur lui-même, par exemple dans ses organes de direction, ce qui simplifie considérablement la conception du dispositif et son fonctionnement. Le schéma du dispositif de commande des roues directrices 6 et 7 de la remorque est illustré plus en détail par la figure 2. Un capteur d'angle 21 est connecté au timon 8 de la remorque, et monté sur le dispositif d'attelage du tracteur dans l'axe de l'articulation 9. Ce capteur coopère avec un élément (non représenté) couplé au timon. Par exemple, il peut s'agir d'un bras articulé reliant le capteur au timon. On prévoiera de préférence un jeu mécanique dans cette liaison afin d'éviter une réaction du capteur aux petits mouvements de la remorque particulièrement en torsion. Le capteur délivre un signal représentatif de l'angle A sur une 26 1 1 635 -5- ligne 22 reliée à une unité électronique 23 installée sur la remorque. L'unité 23 est alimentée en basse tension par une ligne 24' qui peut être branchée sur la batterie électrique du tracteur. Par une ligne 24, l'unité électronique 23 commande une unité de commande hydraulique 25 qui est reliée aux circuits hydrauliques du tracteur par des conduites 26 et 27. L'unité 25 commande, par l'entremise de conduites hydrauliques 28 et 29, un vérin de direction 30 qui oriente les roues directrices 6 et 7 (figurées ici par leurs moyeux respectifs 6' et 7') grâce à une timonerie de direction classique 31. Dans le cas présent, l'unité 25 comprend essentiellement une soupape à quatre voies et trois positions, pour délivrer sélectivement la pression hydraulique dans l'une ou dans l'autre des conduites 28 et 29, ou pour obturer ces deux conduites dans sa position neutre. En variante, l'unité 25 pourrait comporter un diviseur de débit piloté pour commander le vérin 30, ce qui aurait l'avantage d'éviter un échauffement de l'huile du tracteur. Enfin, le dispositif comprend un capteur de contrôle 32 qui est fixe sur l'essieu 5 et qui est relié à la timonerie 31, par exemple au moyen d'une biellette 33, pour délivrer à l'unité électronique 23 un signal représenta- tif du degré de braquage des roues directrices 6 et 7 de la remorque. Le principe de fonctionnement de ce dispositif est le suivant. En fonction du signal représentatif de l'angle A, reçu du capteur 21, l'unité électronique 23 commande l'unité hydraulique 25 dans un sens ou dans l'autre pour actionner le vérin 30. Quand le capteur de contrôle 32 indique que le degré de braquage correspondant à l'angle A est atteint, l'unité 23 commande le retour de l'unité 25 en position neutre, ce qui bloque la position du vérin 30 et de la timonerie de direction, jusqu'à ce qu'une variation de l'angle A enclenche un nouveau cycle analogue. Grâce à l'information rétroactive fournie par le capteur de contrôle 32, la commande de la partie hydraulique du dispositif est extrêmement simple, tout en permettant d'obtenir toujours le braquage voulu. Les capteurs 21 et 32 peuvent être avantageusement du type analogique, par exemple des potentiomètres qui sont peu coûteux. De même, l'unité électronique 23 peut aussi être essentiellement analogique. Dans cette 6 - unité, les valeurs des paramètres B, C et E de la remorque peuvent être représentées par des paramètres électriques constants. On pourrait aussi donner l'un ou l'autre de ces paramètres dans l'unité 23 par un organe réglable, par exemple un potentiomètre. Dans le cas des tracteurs agricoles, le paramètre D est pratiquement toujours le même. Il est évident que l'application du dispositif selon l'invention n'est pas limité à une remorque ayant un essieu fixe et un essieu directeur. Il pourrait y avoir notamment un essieu fixe et deux essieux directeurs, ceux-ci étant commandés par une tringlerie de direction commune, un seul vérin hydraulique et un dispositif de commande tel que décrit ci-dessus. Dans une autre forme de réalisation, toutes les roues de la remorque pourraient être directrices, en vue de faciliter certaines manoeuvres. Toutes les roues directrices seront alors couplées mécani- quement. Un tel principe peut être avantageux sur une remorque agricole par exemple une remorque ayant un seul essieu, car les roues de cette remorque peuvent alors être dirigées de manière à circuler toujours dans les mêmes traces que les roues arrières du tracteur. On réduit alors sensiblement les dommages causés aux cultures par ces véhicules notamment lors des traitements aux moyens de pulvérisateurs. Outre les remorques agricoles, les véhicules susceptibles d'utiliser le dispositif selon l'invention comprennent les remorques routières et les semi-remorques, ainsi que certains véhicules industriels, de manutention et de travaux publics. -7- Revendications 1. Dispositif de commande de roues directrices d'une remorque (1) ayant un châssis rigide relié par une articulation à un véhicule tracteur (10), comportant au moins un raccordement hydraulique de la remorque à un circuit hydraulique sous pression du véhicule tracteur, et un mécanisme de direction agissant sur les roues directrices de la remorque et comportant un vérin hydraulique relié à ces roues par une tringlerie de direction, caractérisé en ce qu'il comporte: - une unité de commande hydraulique (25) disposée sur la remorque, entre ledit raccordement hydraulique (26, 27) et le vérin hydraulique de direction (30), - une unité électronique (23) disposée sur la remorque pour commander ladite unité de commande hydraulique en fonction de signaux fournis par des capteurs, - un capteur d'angle (21) délivrant à l'unité électronique un signal représentatif de l'angle (A) formé en plan par les axes longitudinaux respectifs du véhicule tracteur (10) et de la remorque (1), - et un capteur de contrôle (32) délivrant à l'unité électronique un signal représentatif de la position du mécanisme de direction (31). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande hydraulique (25) comporte un distributeur à plusieurs voies. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande hydraulique (25) comporte un diviseur de débit piloté. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur d'angle (21) est un capteur analogique. - 8 - 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de contrôle (32) est un capteur analogique. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit capteur (21, 32) est un capteur à potentiomètre. 7. Remorque à châssis rigide comportant au moins un essieu directeur (5), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commande des roues directrices selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Remorque selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un essieu non directeur (2) et un ou deux essieux directeurs (5), dont les roues sont commandées par le dispositif, avec un mécanisme de direction commun. 9. Remorque selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte uniquement des essieux directeurs. 10. Remorque selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle est une remorque agricole (1) et en ce que le capteur d'angle (21) est couplé au timon (8) de la remorque.