Brevet FR2865168A1 — publié le 20050722

SYSTEME DE SECURITE POUR VÉHICULE A BENNE BASCULANTE. Domaine technique L'invention se rapporte à un système de sécurité pour véhicule à benne 5 basculante, permettant d'éviter tout risque de basculement latéral du véhicule lors du levage de la benne sur une pente en dévers. Elle vise plus particulièrement un moyen permettant de stopper la montée de la benne lorsque l'angle d'inclinaison transversal du véhicule devient critique. 10 Techniques antérieures De façon générale, les véhicules à bennes basculantes risquent de verser sur le côté lorsque l'angle d'inclinaison transversal de la benne devient trop important lors du levage. En effet lorsque cet angle est trop important, le centre de gravité du véhicule se trouve alors déporté générant ainsi un bras de levier pouvant faire basculer le véhicule sous l'action de son propre poids. Ce phénomène peut se produire lorsque le sol présente une certaine pente en dévers mais aussi en fonction de certaines caractéristiques physiques sur sol. Ainsi sur sol très meuble mais présentant une légère pente en dévers qui est acceptable pour effectuer le levage de la benne, il peut se produire un tassement du terrain du côté aval. Ceci pouvant avoir comme effet d'augmenter soudainement l'angle d'inclinaison transversal de la benne entraînant avec lui les risques de basculement de la benne. De façon connue, les systèmes de sécurité pour véhicule à benne basculante sont essentiellement préventifs. Le document US 4 682 145 décrit un système de sécurité et d'alarme permettant de prévenir le conducteur que l'angle transversal de la benne devient critique. Un capteur d'inclinaison est donc disposé sur la benne et envoie des informations électriques vers un boîtier situé à l'intérieur de la cabine. Ce système permet de signaler au conducteur que l'angle de la benne a dépassé une valeur prédéterminée au moyen d'une alarme sonore et de dispositifs lumineux. Toutefois, un tel système ne permet pas d'aller à l'encontre de la volonté du chauffeur si celui-ci a décidé d'effectuer le levage de la benne du véhicule. D'autres systèmes, tels que décrits dans le document US 3 921 128, possèdent des moyens hydrauliques tels qu'une valve de sécurité permettant de stopper la montée de benne lorsque l'angle transversal devient critique. Ainsi, cette valve de sécurité permet de renvoyer au réservoir l'huile sous pression destinée à alimenter le vérin hydraulique qui effectue le levage de la benne. Cependant, ce dispositif ne permet pas d'inverser la commande de l'alimentation du vérin hydraulique, et par conséquent ne déclenche pas la descente automatique de la benne. Ainsi, lorsque le chauffeur est pressé, rien ne l'oblige à baisser le niveau de la benne lors des manoeuvres lui permettant de positionner le véhicule dans une pente moins importante. Il est alors encore possible, durant ces manoeuvres, que le véhicule bascule sur le côté en direction du sol. Les risques encourus par le chauffeur sont alors très importants car un tel basculement, voire un retournement, peut avoir des conséquences dramatiques pour le chauffeur mais aussi pour toute personne se trouvant à proximité du véhicule durant le levage de la benne. Il est à noter que le basculement d'un tel véhicule entraîne en outre des coûts très importants d'une part au niveau des réparations sur le véhicule et la benne, 25 mais aussi d'autre part, avec les indemnités de retard du chantier. Exposé de l'invention L'invention concerne donc un système de sécurité pour véhicule à benne basculante. Un tel véhicule peut être équipé de façon connue d'un distributeur actionnant un ou des vérins qui permettent de réaliser le déversement vers l'arrière du contenu de la benne. Cependant, il est également prévu que l'invention puisse s'appliquer à toute technologie permettant de soulever une benne. Le système de sécurité comprend ainsi un capteur d'inclinaison transversale de façon à connaître en temps réel l'inclinaison transversale de la benne. Conformément à l'invention, ce système de sécurité se caractérise en ce qu'il comporte également des moyens aptes à commander automatiquement la descente de la benne lorsque l'angle d'inclinaison transversale du véhicule dépasse un seuil prédéterminé. Autrement dit, un tel système de sécurité permet de commander automatiquement la descente d'une benne lorsqu'un capteur d'inclinaison détecte un angle qui est supérieur à un seuil prédéterminé. Ce système peut en outre être rapporté à tout véhicule présentant une benne et notamment les camions de chantier mais également des véhicules agricoles. Ainsi, ce système peut s'adapter à tout type de technologie permettant de réaliser le levage et la descente d'une benne au moyen d'un vérin notamment ou de tout autre mécanisme ou actionneur. Lorsque la descente automatique de la benne commence, le seul moyen pour permettre au chauffeur de la stopper, est de manoeuvrer son véhicule pour le mettre dans une position dans laquelle l'angle transversal de la benne est inférieur au seuil prédéterminé. Selon une première variante, les moyens aptes à commander la descente automatique de la benne peuvent agir sur la configuration d'un circuit pneumatique de commande d'un distributeur permettant d'actionner un vérin apte à déplacer la benne basculante. Dans ce cas, le distributeur peut notamment être de type hydraulique de façon à actionner un vérin de même type. Autrement dit, dans ce cas la commande du distributeur est réalisée au moyen d'un levier de commande pneumatique. Les moyens permettent alors de réaliser une modification du circuit pneumatique de commande du distributeur qui peut être hydraulique, pneumatique ou encore électrique et qui actionne un vérin de même type ou tout moyen de levage d'une benne. En pratique, les moyens aptes à commander la descente automatique de la benne comportent une électrovanne qui est pilotée par une unité de contrôle et qui réalise la modification de la configuration du circuit pneumatique. En effet, lorsque l'angle de la benne dépasse le seuil prédéterminé, l'unité de contrôle envoie un signal qui active l'électrovanne, ce qui permet d'inverser la commande du distributeur et ainsi commander de la descente de la benne. Selon une deuxième variante, les moyens aptes à commander la descente automatique de la benne peuvent agir sur un circuit électrique de commande d'un distributeur permettant d'actionner un vérin apte à déplacer la benne basculante. Autrement dit, dans ce cas la commande du distributeur est réalisée au moyen d'un levier de commande électrique. Les moyens permettent alors de réaliser une modification du circuit électrique de commande du distributeur qui peut être hydraulique, pneumatique ou encore électrique et qui actionne un vérin de même type ou tout moyen de levage d'une benne. Selon une troisième variante, les moyens aptes à commander la descente automatique de la benne peuvent agir directement sur le circuit d'alimentation de l'actionneur apte à déplacer la benne basculante. Autrement dit, dans ce cas, le levier de commande peut agir directement sur l'alimentation en énergie de l'actionneur qui peut être de type hydraulique, pneumatique ou encore électrique. Cela revient donc à réaliser une modification du circuit d'alimentation de l'actionneur et le forcer à descendre la benne. Avantageusement, et quelle que soit la variante choisie, le système de sécurité peut comporter une unité de contrôle qui reçoit des informations du capteur d'inclinaison. En pratique, le capteur utilisé peut être un capteur actif qui est alimenté via l'unité de contrôle. Les informations électriques émises par le capteur d'inclinaison peuvent être numérisées, ce qui permet d'éviter tout problème de perte ou de dégradation du signal lors de sa transmission du capteur vers l'unité de contrôle qui se trouve dans la cabine. Avantageusement, on disposera le capteur d'inclinaison sur une traverse arrière de la remorque supportant la benne. De cette façon, on mesure un angle qui est sensiblement l'angle d'inclinaison transversal de la benne. En effet, lors de la levée de la benne et lorsqu'il y a un léger dévers, la remorque du véhicule subit un vrillage qui est non négligeable. Ainsi, il est préférable de disposer le capteur à proximité de l'articulation arrière entre la benne et la remorque, ou plus généralement dans une zone représentative de l'inclinaison transversale du véhicule. En pratique, l'unité de contrôle possède une alimentation en énergie 20 électrique qui est typiquement la batterie du véhicule. Avantageusement, l'unité de contrôle peut générer une information sensitive fonction du degré d'inclinaison transversal du véhicule et perceptible par le conducteur du véhicule. Ainsi, l'unité de contrôle peut transmettre les informations délivrées par le capteur à un dispositif d'affichage électronique permettant au chauffeur de connaître l'angle d'inclinaison transversal de son véhicule avant d'effectuer le levage de la benne. Ce type d'affichage est par exemple un afficheur à diodes électroluminescentes comportant une pluralité de diodes de part et d'autre d'une position centrale calibrée de façon à représenter la position horizontale. Ce dispositif d'affichage fournit une information au chauffeur sur l'inclinaison transversale de la benne avec une précision, par exemple, de 0.5 degrés. Selon un autre mode de réalisation, l'information peut également être donnée au chauffeur par un dispositif sonore. Des impulsions sonores peuvent ainsi être émises avec une fréquence variable en temps réel indiquant l'angle d'inclinaison transversal de son véhicule. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles: É la figure 1 est une vue de côté d'un véhicule à benne basculante comportant le système de sécurité, conformément à l'invention; É les figures 2 à 4 sont des schémas explicatifs de plusieurs variantes du système de sécurité, conformément à l'invention. Manière de décrire l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne un système de sécurité pour véhicule à benne basculante permettant de commander la descente automatique de la benne lorsque le niveau d'inclinaison transversale dépasse un seuil prédéterminé. Tel que représenté en figure 1, le véhicule (1) comporte une remorque (14) 25 sur laquelle est articulée une benne (2). Un actionneur (8) permet le levage de la benne (2) et réalise le déversement vers l'arrière de son contenu. La remorque (14) est pourvue d'une pluralité de traverses permettant de rigidifier sa structure. Elle possède ainsi une traverse arrière extrémale (13) sur laquelle est disposé le capteur d'inclinaison (4). De cette manière, l'angle de l'inclinaison mesuré par le capteur est sensiblement égal à l'angle d'inclinaison de la benne (2). Dans une configuration particulière, il est également possible de disposer ce capteur d'inclinaison (4) à un autre endroit de la remorque, mais il faut alors tenir compte des déformations de vrillage de la structure de la remorque (14). Enfin, il est aussi envisageable de disposer le capteur d'inclinaison (4) directement sur la benne (2). Il est alors possible de transmettre les informations délivrées par le capteur (4) soit par une liaison filaire, soit par un système sans fil pouvant par exemple utiliser une liaison par infrarouge ou par radiofréquence. Lorsque la transmission des informations est de type filaire, il est prévu un boîtier de connexion à l'interface entre le tracteur et la remorque (14) du véhicule (1). Il est alors possible qu'un même tracteur effectue des opérations de déversement de plusieurs bennes. Pour ce faire, chaque capteur d'inclinaison (4) peut être configuré pour chaque benne (2) en fonction de certains paramètres, tels que le nombre d'essieux et la longueur de la remorque (14). De plus, on peut effectuer l'étalonnage ou la mise à zéro du capteur en positionnant le véhicule sur une chape de béton fraîchement posée qui possède une inclinaison nulle et au moyen d'un boîtier de calibrage non représenté. La commande de la levée de la benne (2) est générée via un manipulateur 20 (10) qui pilote un distributeur hydraulique (7) relié à la pompe hydraulique du système qui alimente alors le vérin hydraulique (8). Un dispositif (5) apte à transmettre au chauffeur une information sensitive peut être disposé à l'intérieur de la cabine. Ce dispositif (5) peut permettre au chauffeur du véhicule (1) de connaître à tout instant l'angle d'inclinaison transversale de la benne (2) à 0.5 degrés près, ce degré de précision pouvant être paramétré. Tel que représenté en figure 2, le schéma permet de visualiser l'implantation de l'invention au sein d'un circuit pneumatique (9) de commande du distributeur hydraulique (7) de commande du vérin de levage (8). En effet l'énergie hydraulique est générée par une pompe hydraulique (21) elle même entraînée par le moteur thermique (20) du véhicule (1). A la sortie du vérin (8) l'huile est chassée par le piston et retourne au réservoir (22) avant d'être comprimée de nouveau par la pompe (21). L'énergie pneumatique est de manière analogue générée par un compresseur (19) entraîné par le moteur thermique (20). L'air comprimé est ensuite stocké dans un réservoir (18) puis alimente le circuit pneumatique (9) de commande du distributeur (7). De plus, l'unité de contrôle (12) reçoit de l'énergie électrique de la batterie (15) du véhicule. Cette énergie permet d'alimenter le capteur (4) qui est un capteur actif de préférence. En fonction du signal émis par le capteur (4), l'unité de contrôle (12) fournit au dispositif (5) une information sensitive fonction du niveau d'inclinaison de la benne (2). Ce dispositif (5) peut être un dispositif d'affichage (25) qui peut comporter en pratique une pluralité de diodes électroluminescentes (17). Ces dernières peuvent s'allumer alternativement de part et d'autre d'une position centrale représentant la position horizontale avec une précision de par exemple de plus ou moins 0.5 degrés près sur l'inclinaison de la benne (2). De cette manière, le chauffeur sait, avant d'effectuer la levée de la benne (2), si il pourra aller jusqu'au bout du déchargement du contenu de la benne (2). Si il décide d'effectuer la levée, alors que l'angle d'inclinaison dépasse la valeur de seuil prédéterminé, alors l'unité de contrôle (12) alimente l'électrovanne (11) par une commande électrique, ceci modifie le circuit pneumatique (9) et provoque la commande de la descente de la benne (2) par l'intermédiaire du distributeur hydraulique (7) de commande. En effet, quelle que soit la position du manipulateur pneumatique (10), lorsque l'électrovanne (11) est activée, la descente automatique de la benne (2) s'opère. Il est possible de régler la valeur du seuil à partir duquel on commande la descente automatique de la benne (2). Ce réglage peut en outre être adapté en fonction des caractéristiques du sol de chaque chantier mais aussi du niveau d'expérience du chauffeur. Ce réglage du seuil est réalisé au moyen d'un boîtier annexe non représenté qui est branché directement sur le capteur (4) ou l'unité de contrôle (12) par un opérateur. Selon une deuxième variante et tel que représenté à la figure 3, le moyen de levage peut utiliser une énergie électrique. Ainsi un actionneur électrique (38) représenté sous forme d'un vérin est alors alimenté par une source énergie électrique (32) qui peut notamment avoir une tension élevée. La commande du levage ou de la descente de la benne (2) peut également 15 être électrique. Ainsi un interrupteur à trois positions (30) alimente ou non un circuit (39) électrique au moyen de la batterie (15) du véhicule (1). Le circuit (39) commande alors le relais principal (37) qui actionne alors effectivement l'actionneur électrique (38). Un relais de commande (31) peut quant à lui modifier le circuit (39) pour commander la descente automatique de la benne (2). Ce relais de commande (31) est piloté par l'unité de contrôle (12) qui reçoit les informations d'inclinaison de la benne (2) en provenance du capteur (4). Dans cette représentation le capteur (4) et l'unité de contrôle (12) forment des blocs disjoints mais il est tout à fait envisageable d'intégrer ces deux éléments à l'intérieur d'un même boîtier qui est solidaire de la remorque (14). En fonction du signal émis par le capteur (4), l'unité de contrôle (12) fournit au dispositif (5) une information sensitive fonction du niveau d'inclinaison de la benne (2). Ce dispositif (5) peut être un dispositif sonore (35) apte à émettre un signal sonore. Avantageusement, sa fréquence peut être fonction de l'inclinaison de la benne (2) Selon une autre variante, et tel que représenté à la figure 4, on modifie 5 directement le circuit d'alimentation pneumatique (49) d'un actionneur (8) pour faire descendre automatiquement la benne (2). Cette modification est toujours commandée par l'unité de commande (12) qui pilote une électrovanne de puissance (41). Bien entendu, pour certaines applications, il est également possible de combiner les différentes variantes proposées et avoir ainsi des technologies mixtes avec notamment une commande électrique et un circuit de puissance d'alimentation d'un actionneur hydraulique, voire pneumatique. De plus, des capteurs de types très variés peuvent être utilisés pour mesurer un angle par rapport à un repère fixe horizontal. A titre d'exemple, peuvent être cités: les capteurs un axe à cellules silicium, les inclinomètre et les capteurs numériques tels que des roues codeuses. Avantageusement, le capteur peut être alimenté en courant, protégé contre les surtensions afin d'éviter les a-coups lors des phases de démarrage du véhicule (1). Il ressort de ce qu'il précède qu'un système de sécurité conforme à l'invention présente de multiples avantages, notamment: É il permet de manière sûre d'éviter tout basculement d'un véhicule à benne; É il s'adapte de manière très rapide sur tous les véhicules à benne basculante de conception récente; É son implantation ne présente pas de risque majeur, puisqu'elle ne modifie 30 pas le circuit hydraulique où les pressions sont très importantes; É le coût d'un tel système reste très faible. REVENDICATIONS 1. Système de sécurité pour véhicule (1) à benne (2) basculante, ledit système de sécurité comportant un capteur d'inclinaison (4) transversale caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens aptes à commander automatiquement la descente de la benne lorsque l'angle d'inclinaison transversal du véhicule (1) dépasse un seuil prédéterminé. 2. Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens aptes à commander la descente automatique de la benne (2) agissent sur la configuration d'un circuit pneumatique (9) de commande d'un distributeur (7) permettant d'alimenter en énergie un actionneur (8) apte à déplacer la benne (2) basculante. 3. Système de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens comportent une électrovanne (11), pilotée par une unité de contrôle (12), qui réalise la modification de la configuration du circuit pneumatique (9). 4. Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens aptes à commander la descente automatique de la benne (2) agissent sur un circuit électrique de commande d'un distributeur (7) permettant d'alimenter en énergie un actionneur (8) apte à déplacer la benne (2) basculante. 5. Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 25 moyens aptes à commander la descente automatique de la benne (2) agissent directement sur le circuit d'alimentation en énergie d'un actionneur (8) apte à déplacer la benne (2) basculante. 6. Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 30 comporte une unité de contrôle (12) qui reçoit des informations du capteur d'inclinaison (4). 7. Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur d'inclinaison (4) est disposé sur une traverse arrière (13) de la remorque (14) supportant la benne (2). 8. Système de sécurité selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (12) génère une information sensitive sonore, visuelle ou vibratoire fonction du degré d'inclinaison transversal du véhicule et perceptible par le conducteur du véhicule.