Brevet FR2687037A1 — publié le 19930813

L'invention se rapporte à un procédé d'assistance au déplacement d'un instrument aratoire qui, pour son déplacement, est associé à un engin auto-moteur tel un tracteur agricole. Elle se rapporte également aux moyens pour la mise en oeuvre de ce procédé ainsi qu'aux instruments aratoires pourvus de ces moyens. Parmi les instruments aratoires, l'invention s'intéresse à ceux qui travaillent le sol en profondeur tels une charrue ou une herse ou une lame sous-soleuse par opposition aux matériels roulants simplement sur le sol tels un pulvérisateur, un rouleau ou un engin de transport comme une remorque. Les instruments aratoires travaillant le sol en profondeur nécessitent, en effet, pour assurer leur déplacement, une puissance d'autant plus importante que, pour une plus grande efficacité, ces instruments aratoires seront conçus pour travailler des bandes de terrain de plus en plus larges. Le problème majeur des engins asssociés à ces instruments et chargés de les mouvoir est en effet de transmettre par leurs roues le maximum de leur puissance motrice. Sur l'efficacité de cette transmission, influent en effet notamment le poids de l'engin, la surface de contact avec le sol des roues du dit engin et le type de sol sur lequel il se déplace. Si, dans des conditions dites normales de travail, les engins auto-moteurs associés transmettent généralement une puissance suffisante pour tracter ou pousser les instruments aratoires, lorsque ces conditions de travail s'écartent de la normale, par exemple, en cas de terrain gras ou trés valonné, ils ne peuvent compte tenu du patinage convertir toute leur puissance motrice en puissance de déplacement de l'instrument aratoire. Ce patinage peut en effet freiner voire même à l'extrême immobiliser l'engin. Selon l'une des solutions connues, pour éviter le patinage, on relève partiellement l'instrument pour qu'il travaille moins profondément la terre de sorte que la puissance requise pour sa traction soit diminuée. Si cette solution permet de limiter le patinage, elle affecte la qualité du travail du sol qui est irrégulier ce qui se répercute sur les récoltes. Afin de diminuer l'effort de traction d'un tracteur entraînant une charrue à disque rotatif, il est également connu (FR-A-1.511.333) d'entrainer les disques en rotation dans le même sens que les roues du tracteur. Cet entrainement en rotation s'opère par l'intermédiaire d'une transmission à engrenage prenant son mouvement sur la prise de force du tracteur. La rotation des disques est alors proportionnelle à la rotation du moteur du tracteur. Elle n'est donc pas directement liée à la vitesse réelle de déplacement du tracteur et/ou de l'instrument sur le sol ni à la vitesse théorique du tracteur qui correspond à la première éventuellement minorée d'un taux de patinage prédéfini. En outre, de tels dispositions ne peuvent convenir pour certains instruments aratoires de travail tels les charrues à socs fixes ou les herses à dents fixes. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un procédé du type précité qui permette à un engin auto-moteur, associé à un instrument aratoire et de puissance motrice déterminée, de mouvoir un instrument aratoire de dimensions importantes et/ou sur des sols difficiles. A cet effet, l'invention se rapporte à un tel procédé notamment caractérisé en ce que - on équipe les roues de l'instrument aratoire de moteurs à vitesses variables sous le contrôle des moyens de commande, - périodiquement, on mesure tant a vitesse de rotation d'au moins une roue motrice de l'engin auto-moteur associé de manière à déterminer la vitesse théorique d'avance de l'engin tracteur, que la vitesse réelle de déplacement de l'équipage constitué par l'instrument aratoire et l'engin auto-moteur associé, - on compare la vitesse théorique d'avance de l'engin auto-moteur associé et la vitesse réelle de déplacement de l'instrument aratoire, - on calcule notamment l'écart de vitesse entre la vitesse théorique d'avance de l'engin auto-moteur associé et la vitesse réelle de l'instrument aratoire et, - si et seulement si cet écart est supérieur à une consigne prédéterminée, en fonction de l'écart mesuré, on commande l'entrainement d'au moins une des roues de l'instrument aratoire juste de manière à compenser au moins partiellement la différence constatée. Elle se rapporte également aux moyens en vue de la mise en oeuvre du procédé et aux instruments aratoires pourvus des dits moyens. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement : - ficure 1 : l'équipage vu de dessus, - figure 2 : l'équipage vu de profil. En se reportant au dessin, on voit que l'instrument aratoire 1 est associé à un engin auto-moteur 2 tel un tracteur qui tend à le déplacer selon une direction D prédéterminée dite d'avance et ce à une vitesse V prédéfinie. Cette vitesse prédéfinie V correspond, minorée d'un facteur correspondant au taux de patinage accepté, à la vitesse théorique seulement d'avance qui est, quant à elle, égale à la vitesse circonférentielle des roues motrices de l'engin auto-moteur. Pour mouvoir l'instrument aratoire, l'engin auto-moteur associé utilise une partie d'autant plus grande de sa puissance motrice que cet instrument aratoire 1 pénètrera dans le sol sur une profondeur P plus importante. Bien entendu, l'engin auto-moteur associé pourra, notamment selon l'instrument aratoire, aussi bien être tracteur que pousseur sans que cela sorte du cadre de l'invention car cela ne modifie pas le fonctionnement des moyens d'assistance du déplacement de l'équipage composé de l'instrument aratoire 1 et de l'engin auto-moteur associé 2. Selon l'invention - on équipe au moins certaines des roues 3 de l'instrument aratoire 1 d'un moteur 3a à vitesse variable qu'on place sous le contrôle de moyens de commande, - périodiquement, on mesure au moins indirectement la vitesse de rotation d'au moins une roue motrice 4 de l'engin auto-moteur associé de manière à déterminer la vitesse théorique d'avance Vt de cet engin auto-moteur associé 2, - on mesure au moins indirectement la vitesse réelle Vr de déplacement de l'équipage constitué par l'instrument aratoire 1 et l'engin auto-moteur associé 2, - on compare la vitesse théorique d'avance Vt et la vitesse réelle Vr de déplacement de l'instrument, - on -~lcule l'écart de vitesse notamment entre la vitesse théorique Vt et la vitesse réelle Vr de déplacement et, - si et seulement si cet écart est supérieur à un seuil prédetermire. n fonction de l'écart ainsi mesuré, on commande l'entrainere-- a'au moins une des roues 3 de l'instrument aratoire 1 à une vitesse juste apte à sensiblement compenser la différence ertre la vitesse théorique Vt et la vitesse réelle Vr mesuree et -e jusqu'à ce que cette différence soit au moins inférieure r ne valeur préétablie. L'entrainerient des roues de l'instrument aratoire permet ainsi de se r-ssrocher de la vitesse prédéfinie. Dans une variante de réalisation de l'invention, on compare en parallèle la vitesse réelle Vr à une vitesse prédéfinie et, si et seulement si la vitesse réelle Vr devient supérieure à la vitesse prédêfinie d'une valeur prédéterminée, on actionne les moteurs des roues de l'instrument aratoire de manière à créer un effet de freinage juste apte à sensiblement compenser la différence constatée. Avantageusement, on maintient constamment un écart de vitesse entre les roues motrices de l'engin auto-moteur associé et les roues de l'instrument aratoire. De préférence, on régule pour obtenir cet écart la commande des roues de l'instrument aratoire de manière à ne les entraîner qu'à une vitesse inférieure à celle des roues de l'engin auto-moteur associé. Lorsqu'on déplace l'instrument aratoire 1 dans le sens opposé à la direction D dite d'avance, par exemple en cas de manoeuvre, on débraye les roues motrices 3 de l'instrument aratoire 1. De préférence, on mesure la vitesse de rotation de chacune des roues 3 de l'instrument aratoire 1 équipé d'un moteur et si, indépendamment de l'incidence de la trajectoire de l'instrument aratoire, l'une des roues présente par rapport aux autres un écart de vitesse supérieur à une consigne, on modifie la répartition de puissance affectée à chaque roue de manière à compenser l'écart précité. Selon l'invention, on limite l'entrainement par les roues de l'instrument aratoire à une valeur maximale rédfinie. b'n tel procédé permet une meilleure utilisation de la puissance motrice de l'engin auto-moteur associé qui pourra, de ce fait, tirer ou pousser un instrument aratoire 1 travaillant une mande de terrain plus large, par exemple, on pourra ainsi augmenter le nombre de socs d'une charrue. Outre le taux de patinage, ce procédé permet de réduire - les contraintes sur les transmissions, - l'usure des pneumatiques, - la consommation du carburant. Pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, l'équipage mobile 5 conprend : - des moyens pour associer à au moins certaines des roues de l'instrument aratoire un moteur 3a et ses moyens de contrôle et de commande à vitesse variable, - des moyens pour, au moins indirectement et périodiquement, mesurer la vitesse de rotation d'au moins une roue motrice de l'engin auto-moteur associé de manière à déterminer la vitesse d'avance théorique Vt de cet engin 2, - des moyens pour mesurer au moins indirectement la vitesse réelle Vr de déplacement de l'équipage constitué par l'instrument aratoire et cet encin auto-moteur associé, - des moyens pour comparer entre elles au moins la vitesse d'avance théorique Vt et la vitesse réelle Vr de déplacement de l'équipage, - des moyens pour calculer l'écart de vitesse notamment entre la vitesse théorique Vt et la vitesse réelle Vr de déplacement et, - si et seulement si cet écart est supérieur à une consigne, des moyens pour, en fonction de l'écart mesuré, commander 1 'entrainement d'au moins une des roues de l'instrument aratoire équipées d'un moteur et ce de manière juste suffisante pour tendre à compenser la différence entre la vitesse réelle Vr mesurée et la vitesse théorique Vt jusqu'à ce que cette différence soit inférieure à une valeur de consigne. Ces moyens comprennent, par exemple : - des capteurs 6 de la vitesse de rotation d'au moins certaines des roues de l'engin auto-moteur associé et de l'instrument aratoire, - des moyens 7 de calcul des différences de vitesse, - un moyen 8 pour mémoriser des consignes, et - des moyens de variation de vitesse des moteurs. Avantageusement, ces moyens comprennent également des moyens 9 pour la commande de répartition de puissance affectée à chaque roue de l'instrument aratoire équipé d'un moteur. Par exemple, on utilise pour chaque roue 3 de l'instrument aratoire un moteur hydraulique 3a entrainé en rotation par un fluide délivré par une pompe hydraulique 10 au travers d'un moyen de distribution avec sa commande 9. La pompe hydrauTique 10 est, par exemple, entraînée par la prise de force de l'engin auto-moteur associé 2 mais également elle peut être entraînée en rotation par un moteur indépendant (non représenté). Si, au lieu de l'une des roues motrices de l'engin auto-moteur associé, c'est l'une des roues 3 de l'instrument aratoire équipée d'un moteur hydraulique 3a qui patine, celle-ci s'emballant le débit de fluide dans le dit moteur tendra à augmenter en pure perte vu le patinage de cette roue. Pour pallier cet inconvénient, chaque moteur associé à une roue est pourvu d'un moyen limiteur de débit commandé. On pourra alors en limitant le débit dans la roue qui patine, reporter la puissance disponible sur les autres roues et éviter l'immobilisation de l'équipage. Ces dispositions sont trés intéressantes notamment dans le cas d'une charrue dont les roues ont des conditions d'adhérence au sol différentes, l'une d'elles circulant généralement dans le sillon du labour alors que l'autre circule hors de ce sillon. Au moins l'une des roues 3 de l'instrument aratoire peut être pourvue d'un capteur 12 de la vitesse de rotation de la dite roue. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assistance au déplacement d'un instrument aratoire qui, pour son déplacement, est associé à un engin auto-moteur tel un tracteur agricole dans lequel, pour mouvoir l'instrument aratoire, l'engin auto-moteur associé utilise une partie d'autant plus grande de sa puissance motrice que cet instrument aratoire (1) pénètre dans le sol sur une profondeur (P) plus importante, ce procédé étant CARACTERISE en ce que - on équipe au moins certaines des roues (3) de l'instrument aratoire (1) d'un moteur (3a) à vitesse variable qu'on place sous le contrôle de moyens de commande, - périodiquement, on mesure au moins indirectement la vitesse de rotation d'au moins une roue motrice (4) de l'engin auto-moteur associé de manière à déterminer la vitesse théorique d'avance (Vt) de cet engin auto-moteur associé (2), - on mesure au moins indirectement la vitesse réelle (Vr) de déplacement de l'équipage constitué par l'instrument aratoire (1) et l'engin auto-moteur associé (2), - on compare a vitesse théorique d'avance (Vt) et la vitesse réelle (Vr) de déplacement de l'instrument, - on calcule l'écart de vitesse notamment entre la vitesse théorique (Vt) et la vitesse réelle (Vr) de déplacement et, - si et seulement si cet écart est supérieur à un seuil prédéterminé, en fonction de l'écart ainsi mesuré, on commande l'entrainement d'au moins une des roues (3) de l'instrument aratoire (1) à une vitesse juste apte à sensiblement compenser la différence entre la vitesse théorique (Vt) et la vitesse réelle (Vr) mesurée et ce jusqu'à ce que cette différence soit au moins inférieure à une valeur préétablie. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on maintient constamment un écart de vitesse entre les roues motrices du tracteur et les roues motrices de l'outil aratoire. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, pour obtenir cet écart, on régule la commande des roues de l'instrument aratoire de manière à ne les entraîner qu'à une vitesse inférieure à celle des roues de l'engin auto-moteur associé. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on mesure la vitesse de rotation de chacune des roues (3) de l'instrument aratoire (1) équipé d'un moteur et Si, indépendamment de l'incidence de la trajectoire de l'instrument aratoire, l'une des roues présente par rapport aux autres un écart de vitesse supérieur à une consigne, on modifie la répartition de puissance affectée à chaque roue de manière à compenser l'écart précité. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'on compare en parallèle la vitesse réelle (Vr) à une vitesse prédéfinie et, si et seulement si la vitesse réelle (Vr) devient supérieure à la vitesse prédéfinie d'une valeur prédéterminée, on actionne les moteurs des roues de l'instrument aratoire de manière à créer un effet de freinage juste apte à sensiblement compenser la différence constatée. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'on limite ltentrainement par les roues de l'instrument aratoire à une valeur maximale prédéfinie. 7. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications i à 6 caractérisés en ce qu'ils comprennent - des moyens pour associer à au moins certaines des roues de l'instrument aratoire un moteur (3a) et ses moyens de contrôle et de commande à vitesse variable, - des moyens pour, au moins indirectement et périodiquement, mesurer la vitesse de rotation d'au moins une roue motrice de l'engin auto-moteur associé de manière à déterminer la vitesse d'avance théorique (Vt) de cet engin (2), - des moyens pour mesurer au moins indirectement la vitesse réelle (Vr) de déplacement de l'équipage constitué par l'instrument aratoire et cet engin auto-moteur associé, - des moyens pour comparer entre elles au moins la vitesse d'avance théorique (Vt) et la vitesse réelle (Vr) de déplacement de l'équipage, - des moyens pour calculer l'écart de vitesse notamment entre la vitesse théorique (Vt) et la vitesse réelle (Vr) de déplacement et, - si et seulement si cet écart est supérieur à une consigne, des moyens pour, en fonction de l'écart mesuré, commander l'entrainement d'au moins une des roues de l'instrument aratoire équipées d'un moteur et ce de manière juste suffisante pour tendre à compenser la différence entre la vitesse réelle (Vr) mesurée et la vitesse théorique (Vt) jusqu'à ce que cette différence soit inférieure à une valeur de consigne. 8. Moyens selon la revendication 7 caractérisés en ce qu'ils comprennent - des capteurs (6) de la vitesse de rotation d'au moins certaines des roues de l'engin auto-moteur associé et de l'instrument aratoire, - des moyens (7) de calcul des différences de vitesse, - un moyen (8) pour mémoriser des consignes, et - des moyens de variation de vitesse des moteurs. 9. Moyens selon la revendication 7 ou 8 caractérisés en ce qu'ils comprennent également des moyens (9) pour la commande de répartition de puissance affectée à chaque roue de l'instrument aratoire équipé d'un moteur. 10. Moyens selon selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisés en ce chaque moteur associé à une roue est pourvu d'un moyen limiteur de débit commandé.