Brevet FR2766895A1 — publié le 19990205

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN TRACTEUR AGRICOLE SELON PLUSIEURS MODES DE PILOTAGE La présente invention se rapporte à la commande des tracteurs agricoles. Plus précisément, elle concerne un ensemble de mesures permettant au conducteur de choisir à chaque instant parmi plusieurs modes de pilotage du groupe moto-propulseur de son tracteur, celui qui correspond le mieux à son activité. Cette invention s'applique notamment à un tracteur agricole dont le groupe moto-propulseur (G.M.P) est constitué par un moteur Diesel équipé d'un accélérateur électronique, et par une transmission automatique à passage sous couple -total ou partiel-, ou mécanique à passage des rapports automatisé. Certains véhicules de tourisme, disposent de transmissions mécaniques automatisées ou robotisées, laissant au conducteur le choix de changer manuellement ses rapports de transmission, ou de confier cette tâche à un calculateur appliquant des lois de passage automatique. D'autres véhicules, équipés au contraire de transmissions automatiques associant un convertisseur de couple et un train épicycloïdal, offrent aujourd'hui au conducteur la possibilité de contrôler lui-même ses changements de rapport, comme avec une boîte de vitesses mécanique. Enfin, on connaît des systèmes de contrôle de vitesse de croisière, ou crusse control systems , adaptables sur des véhicules équipés de tout type de transmission, qui permettent au conducteur de conserver sans effort d'attention particulier une vitesse de déplacement constante, tout en gardant la possibilité de retrouver à chaque instant le contrôle de sa vitesse. Un tracteur agricole est utilisé dans des conditions très différentes, selon qu'il se déplace sur la route, ou qu'il effectue des travaux de préparation du sol ou de récolte avec des outils entraînés ou non. En fonction de ses différentes activités, un même conducteur pourra ainsi préférer selon les circonstances, garder le contrôle complet du groupe moto-propulseur, ou abandonner à un système de pilotage automatique le soin de conserver une vitesse de déplacement ou un régime de prise de force constant, de passer automatiquement les vitesses, ou encore de minimiser sa consommation. Par ailleurs, l'optimisation de la consommation d'un tracteur agricole revêt un intérêt d'autant plus grand que son nombre d'heures de travail est élevé. A ce sujet, l'application de lois de passage automatiques des rapports, qui donnent de façon classique la priorité aux rapports les plus longs, donc au fonctionnement du moteur à bas régime, rend très avantageuse l'utilisation des boîtes de vitesses automatiques sur les tracteurs agricoles. La présente invention vise à adapter à tout instant le comportement d'un tracteur agricole aux attentes de son conducteur, tout en lui permettant d'optimiser sa consommation ou ses performances. Elle propose notamment que le conducteur puisse selon son choix garder la maîtrise de la vitesse de déplacement v et du rapport n de la transmission, laisser le tracteur changer automatiquement de rapport n, imposer une consigne de régime de prise de force Opdf, et/ou imposer une consigne de vitesse de déplacement vc. Selon un mode de pilotage du groupe moto-propulseur, dit de régulation de vitesse d'avancement l'enregistrement d'une vitesse de consigne s'accompagne d'une recherche automatique du régime moteur et du rapport de transmission minimisant la consommation. Selon un autre mode de pilotage du groupe moto-propulseur dit de ((régulation de régime prise de force , la charge du moteur a peut être pilotée de façon à observer une consigne imposée au régime de la prise de force. De préférence, le tracteur peut changer automatiquement de rapport pour conserver une vitesse constante tout en observant la consigne de régime de prise de force. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 illustre l'application de l'invention sur un tracteur agricole, et - la figure 2 est un schéma fonctionnel simplifié de celle ci. Le tracteur 1 de la figure 1 est équipé d'un moteur 2, par exemple un moteur Diesel équipé d'un accélérateur électronique 3, et d'une transmission automatique ou robotisée 4, dont les passages sont commandés par un calculateur spécifique 4a, ou par le calculateur central 5 du groupe moto-propulseur. Conformément à l'invention, le pilotage du groupe moto-propulseur est géré par le calculateur central 5, relié à cet effet avec - un sélecteur de mode 6, - l'accélérateur à pied 7,- une manette d'accélérateur à main 8, - des capteurs de vitesse de déplacement 9, de régime moteur 10 et de régime de prise de force 11, - un programmateur de vitesse de consigne 12, et - le bloc de commande de la transmission 4, ou un calculateur spécifique de transmission 4a. Sur la figure 2, on voit que le calculateur central reçoit les informations suivantes - le mode de pilotage m choisi à l'aide du sélecteur 6, - la consigne de régime moteur o)c établie au moyen de l'accélérateur à pied 7, ou de l'accélérateur à main 8, - la consigne de vitesse de déplacement w, imposée à partir du programmateur de vitesse 9, et - les informations vitesse de déplacement v, et régime moteur C0m, transmises par les capteurs 10, et 11. Le calculateur envoie des signaux de pilotage de la charge du moteur a à l'accélérateur électronique 3 du moteur 2, et des signaux de pilotage du rapport de transmission n au calculateur de transmission 4a, et/ou directement au bloc de commande de celle-ci. Conformément à l'invention, le sélecteur de mode 6 dispose au moins d'une première position manuelle , dans laquelle le conducteur maîtrise d'une part le régime moteur oem et la vitesse de déplacement v à l'aide de l'accélérateur à main 8, ou de l'accélérateur à pied 7, et d'autre part le rapport de transmission n, à l'aide d'un sélecteur manuel de rapport non représenté. Une seconde position, ou position de régulation de vitesse d'avancement , permet au conducteur de programmer la vitesse de son choix v, avant de démarrer, ou d'enregistrer en tant que vitesse de consigne vu la vitesse de déplacement instantanée v du tracteur. Selon ce mode de fonctionnement, le calculateur, 5 fixe lui même le régime moteur co et le rapport n permettant d'atteindre la vitesse de consigne w choisie est retenu directement par le calculateur central 5;, ou par l'intermédiaire du calculateur de la transmission 4a. En mode de régulation de vitesse d'avancement , le calculateur 5 fixe le régime moteur (om en choisissant conformément à la cartographie du moteur 3 et aux lois de passage de la transmission 4, le couple de valeur de charge moteur a et de rapport n minimisant la consommation du tracteur, tout en permettant de conserver la vitesse de consigne w choisie par le conducteur. la consigne de vitesse d'avancement w, peut être constituée par une valeur minimale et/ou d'une valeur maximale, soit par une vitesse nominale avec éventuellement une tolérance. Dans une troisième position, ou position automatique du sélecteur 6, le conducteur conserve le contrôle de la vitesse v, mais abandonne le choix du rapport n au calculateur central 5, ou à au calculateur de transmission 4a. Comme dans tout véhicule équipé d'une boîte de vitesse automatique, le calculateur 4a ou 5 détermine à chaque instant si le rapport de la transmission n doit être conservé, si le rapport inférieur n-l, ou si le rapport supérieur n+l doit être engagé, en appliquant des lois de passage représentées dans un plan par des courbes de régime moteur (om en fonction de la charge a. Lorsque le régime moteur oem dépasse une valeur limite coup, fonction croissante de la charge moteur a, la transmission passe le rapport supérieur, jusqu'à atteindre une vitesse d'avancement v correspondant à un équilibre entre la puissance fournie par le groupe moto-propulseur, et la puissance résistante liée à la charge du tracteur. Cette vitesse d'équilibre évoluera en réponse à tout changement de position de l'accélérateur à pied 7, ou de l'accélérateur à main 8. Enfin, si elle est mise en mémoire en tant que vitesse de consigne w, on peut retrouver le mode régulation de vitesse d'avancement exposé ci-dessus. L'invention prévoit également un fonctionnement du groupe moto-propulseur selon un mode régulation de régime de la prise de force . Selon ce mode de fonctionnement, le conducteur programme pour le régime de prise de force (opdf, soit une valeur minimale et/ou une valeur maximale, soit une valeur nominale avec éventuellement une tolérance. En mode de régulation de prise de force , le conducteur peut imposer en plus une consigne de vitesse d'avancement w, soit sous la forme une valeur minimale et/ou d'une valeur maximale, soit sous la forme d'une vitesse nominale avec éventuellement une tolérance. Lorsque le conducteur introduit sa consigne de régime COpdf, nominale ou non, il choisit éventuellement le rapport de transmission n permettant de conserver la vitesse de déplacement v du tracteur en respectant la consigne de régime de prise de force (t)pdf. Lorsque le régime de prise de force suit la consigne qui lui est imposée, calculateur 5 peut piloter le groupe moto-propulseur de façon à conserver en toutes circonstances sa consigne O)pdf et une vitesse de consigne w, alors que la puissance nécessaire varie, par exemple en fonction de la pente du terrain, ou de la résistance rencontrée par les outils du tracteur : le calculateur 5 impose alors au moteur 2 la charge a nécessaire, en autorisant si nécessaire un changement de rapport. Selon ce mode de fonctionnement particulier, la charge a et le rapport n, sont donc contrôlés de façon à conserver O)pdf et v constants. Le mode régulation de régime prise de force peut cependant être assorti d'une contrainte de minimisation de la consommation. Selon ce mode de fonctionnement particulier, dit mode régulation de régime moteur éco , le régime de prise de force )plf respecte une consigne, mais la vitesse d'avancement v n'est pas figée. Le calculateur 5 autorise alors une de réduction de la vitesse v, et si nécessaire un changement de rapport, pour minimiser la charge a sans réduire le régime o)pdr. Enfin, dans un souci de performance, le conducteur pourra préférer disposer de toute la puissance disponible du moteur lorsque le régime de la prise de force respecte sa consigne. Dans ce mode régulation de régime prise de force per5 > comme en mode eco , la vitesse v d'avancement n'est pas figée, mais cette fois, la charge a et la transmission sont pilotées de façon à ce que le moteur délivre en permanence sa puissance maximum. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le sélecteur de mode 6, dispose de quatre positions correspondant respectivement aux modes manuel , auto , régulation de vitesse , et régulation de régime de prise de force . Dans cette configuration non limitative, on peut laisser au conducteur la possibilité de choisir par tout moyen (associé ou non au sélecteur) entre les trois options du mode régulation de prise de force décrites ci-dessus. Sans sortir du cadre de l'invention, on peut également prévoir de donner de façon définitive ou non la préférence à l'une d'elles. REVENDICATIONS [1] Procédé de commande d'un tracteur agricole selon plusieurs modes de pilotage, caractérisé en ce que le conducteur peut selon son choix garder la maîtrise de la vitesse de déplacement v et du rapport n de la transmission, laisser le tracteur changer automatiquement de rapport n, imposer une consigne de régime de prise de force O)pdf, et/ou imposer une consigne de vitesse de déplacement w. [2] Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enregistrement d'une vitesse de consigne w s'accompagne d'une recherche automatique du régime moteur (om et du rapport de transmission n minimisant la consommation. [3] Procédé de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la charge du moteur a peut être pilotée de façon à observer une consigne imposée au régime de prise de force O > pdf. [4] Procédé de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tracteur peut changer automatiquement de rapport pour conserver une vitesse constante tout en observant la consigne de régime de prise de force o,,lf. [5] Procédé de commande selon la revendication 3 caractérisé en ce que la charge du moteur a peut être pilotée de façon à minimiser la consommation, tout en respectant la consigne de régime de prise de force O)pdf. [6] Procédé de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que la charge du moteur a peut être pilotée de façon à utiliser toute la puissance disponible du moteur, tout en respectant la consigne de régime de prise de force (opdf. [7] Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la consigne de régime de prise de force O)pdf est une valeur minimale et/ou une valeur maximale. [8] Procédé de commande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la consigne de régime de prise de force COpdf est valeur nominale assortie d'une tolérance. [9] Procédé de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la consigne de vitesse w est une valeur minimale et/ou une valeur maximale. [10] Procédé de commande selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la consigne d vitesse w est une vitesse nominale assortie d'une tolérance. [11] Dispositif de commande d'un tracteur agricole selon plusieurs modes de pilotage, comportant un calculateur central 5, un sélecteur de mode de pilotage 6, un l'accélérateur à pied 7 et /ou un accélérateur à main 8, des capteurs de vitesse de déplacement 9, et de régime moteur 10 et un programmateur de vitesse de consigne 11, caractérisé en ce que le sélecteur 6, dispose de plusieurs positions permettant au conducteur de garder la maîtrise de la vitesse de déplacement v et du rapport n de la transmission, de laisser le tracteur changer automatiquement de rapport n, d'imposer une consigne au régime de prise de force, et/ou d'imposer une vitesse de déplacement de consigne w.