Brevet FR3015580A1 — publié le 20150626

Procédé de démarrage et d'arrêt de moteur à combustion interne de chariot de manutention L'invention est relative à un procédé de démarrage et d'arrêt de moteur à combustion interne de chariot de manutention, ledit chariot de manutention comportant un démarreur électrique et un démarreur auxiliaire. L'invention est particulièrement utile pour commander le démarrage ou l'arrêt d'un moteur à combustion interne d'un chariot de manutention tout terrain, d'un chariot de manutention à mât, d'une nacelle d'élévation de personnel et de tout autre chariot comportant un dispositif d'arrêt automatique et de redémarrage automatique d'un moteur à combustion interne. Un chariot automoteur de manutention de charge ou de levage de personne avec au moins un actionneur de manutention et un dispositif d'arrêt automatique et de redémarrage automatique d'un moteur à combustion interne peut comporter avantageusement un moteur hydraulique formant démarreur et une réserve d'énergie hydraulique. La réserve d'énergie hydraulique entraîne le moteur hydraulique formant démarreur pour démarrer le moteur à combustion interne. Le chariot automoteur de manutention comporte avantageusement un calculateur électronique de gestion d'arrêt automatique et de redémarrage automatique du moteur à combustion interne sur sollicitation d'une commande à mouvement ou d'un actionneur de manutention. Le calculateur électronique de gestion d'arrêt automatique et de redémarrage automatique de moteur à combustion interne est de préférence un calculateur programmable contenant un programme de gestion d'arrêt automatique et de redémarrage automatique du moteur à combustion interne. Ce genre de chariot de manutention comporte généralement une cabine avec un siège pour un opérateur et des moyens de commande manuelle à fonctions multiples, de mouvement et de manutention. Des moyens de commande à pied, tels que des freins ou un accélérateur, sont également prévus pour moduler la transmission du mouvement aux roues ou aux chenilles d'avancement du chariot de manutention. Les fonctions de mobilité du chariot de manutention sont activées lorsque l'opérateur agit sur un organe de commande manuelle, par exemple un bouton inverseur à trois positions stables pour commander le chariot en marche avant, l'arrêter en position neutre ou le commander en marche arrière. Une commande étagée de changement de vitesses de la boîte de vitesses peut également être prévue, pour l'avancement régulé du chariot, de préférence par commande de vitesse sous charge. Un tableau de bord illustre le fonctionnement en temps réel du chariot de manutention et fournit des indications visuelles, vocales ou acoustiques à l'opérateur pour le prévenir de positions ou de situations critiques. De manière connue, le moteur à combustion interne du chariot de manutention est associé à un démarreur électrique alimenté par une batterie électrique. Le chariot de manutention comporte un démarreur auxiliaire, qui est un démarreur hydraulique. Cette disposition peut comporter un accumulateur hydropneumatique relié à un moteur hydraulique formant démarreur par l'intermédiaire d'une valve hydraulique à pilotage électrique. Une électropompe peut être prévue pour recharger l'accumulateur hydropneumatique, en cas de pression insuffisante de l'accumulateur hydropneumatique. Un réservoir hydraulique est avantageusement prévu pour permettre à l'électropompe d'envoyer de l'huile sous pression pour recharger l'accumulateur hydropneumatique, et pour dépressuriser l'électropompe avant d'effectuer une étape de pressurisation. Grâce à la compacité des moteurs hydrauliques formant démarreur, le groupe 20 motopropulseur d'un chariot de manutention comportant un démarreur électrique et un démarreur hydraulique présente un encombrement voisin des groupes motopropulseurs comportant uniquement un démarreur électrique. Un premier but de l'invention est de fournir un procédé de démarrage et d'arrêt de moteur à combustion interne de ce genre de chariot de manutention, 25 permettant un fonctionnement sûr, et une fiabilité améliorée. Un deuxième but de l'invention est de fournir un nouveau procédé de démarrage et d'arrêt de moteur à combustion interne de ce genre de chariot de manutention, qui évite le risque de panne matérielle et le risque d'accident de personnel. 30 L'invention a pour objet un procédé de démarrage et d'arrêt de moteur à combustion interne de chariot de manutention, ledit chariot comportant un démarreur électrique et un démarreur auxiliaire, notamment un démarreur hydraulique, caractérisé par le fait que le procédé de démarrage de moteur à combustion interne comporte des étapes de tests de conditions de sécurité, de détection de consignes ou demandes de l'opérateur et de tests de conditions de démarrage auxiliaire. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - Le procédé d'arrêt de moteur à combustion interne comporte une étape de tests de conditions d'arrêt du moteur à combustion interne. - Dans le cas où le démarreur auxiliaire est un démarreur hydraulique entraîné par la décharge d'un accumulateur hydropneumatique, l'étape de tests des conditions de démarrage auxiliaire de moteur à combustion interne comporte un test de pression de l'accumulateur hydropneumatique. - L'étape de tests des conditions de démarrage auxiliaire de moteur à combustion interne peut comporter un test de température du moteur à combustion interne. - L'étape de tests des conditions de démarrage auxiliaire de moteur à combustion interne peut comporter un test d'intervalle de temps écoulé depuis le dernier arrêt du moteur à combustion interne. - L'étape de tests de conditions d'arrêt de moteur à combustion interne peut comporter un test d'absence d'activité ou d'absence de demande de fonctionnement du chariot de manutention. - Dans le cas où le démarreur auxiliaire est un démarreur hydraulique entraîné par la décharge d'un accumulateur hydropneumatique, l'étape de tests de conditions d'arrêt de moteur à combustion interne comporte un test de pression de l'accumulateur hydraulique. - L'étape de tests de conditions d'arrêt de moteur à combustion interne peut comporter un test de température du moteur à combustion interne. - L'étape de tests de conditions d'arrêt du moteur à combustion interne peut comporter un test d'intervalle de temps écoulé depuis le dernier démarrage du moteur à combustion interne. - L'étape de tests de conditions d'arrêt du moteur à combustion interne peut comporter un test de l'état de la batterie électrique alimentant le démarreur électrique. - L'étape de détection de consignes ou de demandes de l'opérateur peut comporter une détection d'une action de l'opérateur sur un organe de commande manuelle ou de commande au pied du chariot de manutention. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement un organigramme de procédé de 10 gestion de démarrage ou de redémarrage d'un moteur à combustion interne de chariot de manutention selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement un organigramme de procédé d'arrêt de moteur à combustion interne de chariot de manutention selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement un organigramme de gestion d'une 15 électropompe de rechargement d'un accumulateur d'alimentation d'un démarreur hydraulique pour moteur à combustion interne de chariot de manutention selon l'invention. Sur la figure 1, un organigramme de gestion de démarrage ou de redémarrage de moteur à combustion interne de chariot de manutention selon l'invention 20 comporte des étapes 100 à 122. La situation de départ correspond à un moteur à combustion interne arrêté, avec option de démarrage auxiliaire, notamment de démarrage hydraulique, activée, après mise sous contact du circuit électrique. Dans cette condition d'arrêt du moteur, le chariot de manutention auquel le 25 procédé de démarrage ou de redémarrage s'applique est pourvu d'une indication visuelle à l'opérateur de la mise en veille du démarrage auxiliaire, notamment du démarrage hydraulique. L'indication selon laquelle le système de démarrage auxiliaire, notamment de démarrage hydraulique, est activé en veille, est avantageusement fournie par un allumage intermittent de feux d'arrêt d'urgence, en évitant l'utilisation d'une forte consommation électrique. À titre d'exemple, les feux d'arrêt d'urgence peuvent être activés pendant un court instant, toutes les vingt secondes, de manière à minimiser la consommation électrique requise pour cette indication de veille de la machine. Simultanément à l'indication externe fournie par les feux d'arrêt d'urgence toutes les vingt secondes, un indicateur au tableau de bord du chariot de manutention permet de mettre en évidence l'activation du démarrage auxiliaire, notamment d'un démarrage hydraulique. À partir de cette étape d'arrêt du moteur et de démarrage auxiliaire en veille, un premier test est effectué à l'étape 100, pour vérifier si la vitesse du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée, par exemple à 550 tours/minute. Si le test réalisé à l'étape 100 est négatif, cela veut dire que le moteur est arrêté et on retourne à l'état initial de moteur correspondant à un moteur à combustion interne arrêté, avec option de démarrage hydraulique, activée, après mise sous contact du circuit électrique. Si le test réalisé à l'étape 100 est positif, cela veut dire que le moteur est en réalité en marche, et on arrive directement à l'état final de moteur démarré avec le système auxiliaire de démarrage disponible, mais inactivé. À l'étape 101, on vérifie si le moteur est éteint depuis une durée prédéterminée, par exemple de l'ordre d'une heure. Si le test effectué à l'étape 101 est positif, on place le chariot de manutention en régime de consommation électrique minimal, en activant un mode 114 d'économie de la batterie électrique. Si le test effectué à l'étape 101 est négatif, on retourne à l'état initial de moteur arrêté avec système de démarrage auxiliaire en veille. À l'étape 102, on effectue un test du niveau de batterie électrique pour voir si la batterie est faible. Si le test de l'étape 102 est positif, on passe à l'étape 109 d'avertissement de l'opérateur par affichage au tableau de bord et émission de deux légers coups d'avertisseur à intervalles distants, par exemple de l'ordre de dix minutes. Si le niveau de batterie est faible, on passe à l'étape 103 de tests des conditions de sécurité. À l'étape 103, on effectue un test multiple de conditions de sécurité. Les conditions de sécurité testées à l'étape 103 comprennent au moins les étapes de test d'activation de la fonction de démarrage auxiliaire, de test de fermeture du capot moteur, de test de fermeture de la porte de la cabine du chariot de manutention, de vérification de non-fonctionnement du moteur, de vérification de tous les défauts de sécurité éventuels sur un calculateur, ou de tous les défauts résultant d'un engagement d'arrêt d'urgence, et de vérification du fait que le moteur est arrêté depuis plus de deux secondes. Si le test multiple de l'étape 103 des conditions de sécurité est négatif, on retourne à l'état initial de moteur arrêté avec système auxiliaire de démarrage en veille. Si le test multiple de l'étape 103 des conditions de sécurité est positif, on passe à l'étape 104 de test de demande d'un opérateur. À l'étape 104, on teste les conditions de demande d'un opérateur par action sur un organe du chariot de manutention. Les conditions de détection de demandes ou de consignes d'utilisateur ou d'opérateur à l'étape 104 peuvent comprendre de manière non exhaustive l'une des vérifications suivantes : vérification d'une activation hydraulique d'un actionneur du chariot de manutention, par l'intermédiaire du pupitre de commande, ou d'un levier de manoeuvre, ou d'un autre organe de commande du chariot de manutention, notamment des demandes de fonctionnement d'un actionneur de levage, d'un actionneur de descente, d'un actionneur de télescopage, d'un actionneur de calage ou de déversement, d'un actionneur de sortie ou de rentrée de stabilisateurs latéraux, ou d'un actionneur de demande d'énergie auxiliaire par le chariot de manutention. Ces conditions de détection de demandes ou de consignes d'utilisateur ou d'opérateur à l'étape 104 peuvent alternativement consister en une demande de montée en régime par appui sur une pédale d'accélérateur, ou alternativement d'une demande d'avancement ou de marche arrière par activation de la transmission de mouvement du chariot de manutention. Si le test effectué à l'étape 104 est négatif, c'est-à-dire qu'aucune consigne ou demande d'opérateur n'a été détectée, on retourne à l'étape 103 de tests de conditions de sécurité. Si une consigne d'opérateur est détectée à l'étape 104, on passe à l'étape 105 de vérification des conditions de démarrage auxiliaire, notamment de démarrage hydraulique. À l'étape 105, on teste les possibilités de démarrage auxiliaire, en particulier de démarrage hydraulique du moteur à combustion interne du chariot de manutention. Ce test est particulièrement indiqué dans le cas d'un démarrage hydraulique à l'aide d'un accumulateur hydraulique entraînant un démarreur hydraulique. Les tests de conditions de démarrage hydraulique de l'étape 105 comprennent au moins les conditions suivantes : vérification du fait que la pression dans l'accumulateur hydraulique est supérieure à une valeur prédéterminée, par exemple 180 bars ; vérification du fait que la température du moteur à combustion interne est supérieure à une valeur prédéterminée, par exemple à 60° C ; vérification du fait que le moteur à combustion interne est arrêté depuis moins d'une heure ; vérification du fait que le moteur à combustion interne ne tourne plus depuis plus de trois secondes. Si le test des conditions de démarrage auxiliaire de l'étape 105 est négatif, on passe à l'étape 117 de démarrage électrique par un démarreur électrique de type connu. Si le test des conditions de démarrage auxiliaire de l'étape 105 est positif, on passe à l'étape 106 de démarrage auxiliaire, puis à l'étape 107 de vérification du démarrage auxiliaire. À l'étape 107 de vérification du démarrage auxiliaire, on teste la réussite du démarrage auxiliaire, en particulier on teste si la vitesse du moteur dépasse 550 tours 30 par minute après un temps de démarrage supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple à 3 secondes. Si le test de l'étape 107 est positif, on arrive ensuite à l'étape 108 d'arrêt du démarrage hydraulique, par arrêt de la décharge de l'accumulateur hydraulique et par mise en roue libre du démarreur hydraulique. Si le test de l'étape 107 est négatif, on arrive à une étape 115 de constatation de défaut du démarrage hydraulique, on bloque la décharge de l'accumulateur hydraulique et on met le démarreur hydraulique en roue libre. À l'étape 116, on vérifie si le régime moteur correspond à une vitesse nulle et on effectue à nouveau deux essais de démarrage hydraulique. Si le démarrage hydraulique ne réussit pas au bout de trois essais, on passe à une étape 110 d'indication de défaut sur le pupitre de commande du chariot ; et on passe à une étape 117 de démarrage électrique pour démarrer le chariot de manutention selon l'invention par un démarreur électrique de type connu. Cependant, dans cette étape 110 d'indication de défaut sur le pupitre de commande du chariot avec un moteur arrêté, on coupe de préférence l'indication selon laquelle le système auxiliaire est en veille et on coupe également, sauf incident, l'indication de batterie faible si elle était présente. Après l'étape 117 de démarrage électrique, puis à l'étape 118 de vérification du démarrage électrique. À l'étape 118 de vérification du démarrage électrique, on teste la réussite du démarrage électrique, en particulier on teste si la vitesse du moteur dépasse 550 tours par minute après un temps de démarrage supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple à 5 secondes. Si le test de l'étape 118 est positif, on arrive ensuite à l'étape 119 d'arrêt du démarrage électrique, par arrêt du démarreur électrique. Si le test effectué à l'étape 118 est négatif, on passe à une étape 120 de constatation de défaut électrique du démarreur électrique et on coupe l'alimentation de la bobine de démarrage du démarreur électrique. On teste ensuite, à l'étape 121, si la vitesse du moteur à combustion interne est nulle. Si la vitesse du moteur à combustion interne est trouvée nulle à l'étape 121, on passe à l'étape 122 de mise en sécurité du chariot de manutention avec arrêt de la fonction de démarrage. Si le test de l'étape 121 indique au contraire que la vitesse du moteur à combustion interne n'est pas nulle, on retourne à l'étape 120 de coupure d'alimentation de la bobine du démarreur électrique pour éviter d'endommager le démarreur électrique. Ainsi, grâce à l'invention, les tests de conditions de sécurité de l'étape 103, les tests de détection d'une consigne d'opérateur à l'étape 104 et les tests de détection des conditions de démarrage auxiliaire à l'étape 105 permettent un fonctionnement sûr d'un chariot de manutention, pour passer d'une étape de moteur arrêté avec système auxiliaire de démarrage en veille et disponible à un état de moteur démarré avec système auxiliaire de démarrage en veille et non activé. Sur la figure 2, on part d'un état de moteur démarré avec un système auxiliaire de démarrage en veille et non activé. À l'étape 200, on effectue un test de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne pour vérifier si cette vitesse est nulle. Si la vitesse est nulle, on passe directement à l'état de moteur arrêté avec système auxiliaire de démarrage en veille. Si la vitesse du moteur à combustion interne n'est pas nulle, on retourne à l'état de moteur démarré et système auxiliaire de démarrage en veille et non activé. À partir de cet état de moteur démarré, on effectue à l'étape 201 un test de conditions d'arrêt du moteur à combustion interne. Les conditions d'arrêt de l'étape 201 comprennent au moins les conditions suivantes : vérification de l'activation de la fonction de démarrage auxiliaire ; vérification de la mise au neutre de la transmission ; vérification de l'absence de régénération en cours d'un filtre à particules du moteur à combustion interne ; vérification de l'absence de consigne d'opérateur ; vérification de l'absence de mouvement du véhicule, d'avance ou de recul, de commande ou de déplacement d'un actionneur hydraulique, depuis plus d'une durée prédéterminée d'environ trente secondes ; vérification de la mise en pression de l'accumulateur hydraulique au- dessus d'une pression prédéterminée, par exemple de l'ordre de 180 bars ; vérification du démarrage du moteur thermique depuis plus d'une durée prédéterminée, par exemple de l'ordre de deux minutes ; vérification de la montée en température du circuit de refroidissement du moteur thermique, avec une température comprise entre une limite inférieure, par exemple de 65° C et une limite supérieure, par exemple de 100° C ; vérification de l'état de charge et de l'état de santé de la batterie électrique pour permettre deux démarrages électriques consécutifs. Si le test effectué à l'étape 201 est négatif, on revient à l'état de moteur démarré avec système auxiliaire de démarrage en veille et non activé. Si ce test effectué à l'étape 201 est positif, on passe à une étape 202 de commande d'arrêt du moteur à combustion interne par arrêt d'alimentation en combustible du moteur à combustion interne. Après arrêt de l'alimentation du moteur à l'étape 202, par commande à l'aide du bus de commande du chariot de manutention selon l'invention, on effectue un test à l'étape 203 pour vérifier que la vitesse du moteur à combustion interne est nulle. Si la vitesse testée à l'étape 203 n'est pas nulle, on retourne à l'étape 202 de commande d'arrêt du moteur à combustion interne par arrêt d'alimentation en combustible du moteur à combustion interne. Si la vitesse testée à l'étape 203 est nulle, on passe à l'état de moteur arrêté avec système auxiliaire de démarrage en veille. Sur la figure 3, un organigramme de logiciel de pilotage d'une électropompe destinée à recharger un accumulateur hydraulique du chariot de manutention selon l'invention est représenté. L'étape 300 de départ correspond à l'arrêt de l'électropompe de 25 rechargement. Après l'étape 300 correspondant à l'arrêt de l'électropompe, on passe à une étape 301 de tests de conditions de pilotage de l'électropompe. Ces tests à conditions multiples comprennent nécessairement la vérification de l'absence de défaut sur l'électropompe, la vérification d'une pression de 30 l'accumulateur hydraulique inférieure à une valeur prédéterminée, par exemple de l'ordre de 180 bars, et une vérification de l'activation de la fonction de démarrage auxiliaire, notamment de démarrage hydraulique. Ces conditions sont également sujettes à vérification d'un arrêt du moteur à combustion interne depuis plus d'une seconde et d'une vérification d'un démarrage du moteur à combustion interne depuis plus de trois secondes, de manière à éviter des mouvements mécaniques contradictoires. Après avoir effectué ces vérifications de conditions multiples de l'étape 301, on passe à une étape 302 de dépressurisation de l'électropompe, par pilotage de l'électropompe et par mise en relation de l'électropompe avec un espace à faible pression, par exemple avec un réservoir hydraulique. Après avoir effectué cette étape de dépressurisation 302, on passe à une étape 303 de temporisation pendant une durée prédéterminée, par exemple de l'ordre d'une seconde. On passe ensuite à une étape 304 de pressurisation par pilotage de l'électropompe et par mise en relation de l'électropompe avec l'accumulateur hydraulique du chariot de manutention selon l'invention. Après avoir effectué la pressurisation de l'étape 304, on vérifie à l'étape 305 la montée en pression de l'accumulateur hydraulique. La montée en pression de l'accumulateur hydraulique est testée à l'étape 305 en vérifiant que la pression atteinte par l'accumulateur hydraulique est supérieure à 250 bars dès écoulement d'une durée de pressurisation prédéterminée, par exemple de l'ordre de 40 secondes. Si l'étape de test de pressurisation 305 est négative, on passe à l'étape 306 de constatation de défaut de l'électropompe et de désactivation de la fonction de démarrage auxiliaire. Si le test de l'étape 305 est positif, on passe à l'étape 307 d'arrêt de pilotage de l'électropompe et de mémorisation d'une réussite de pressurisation. On passe ensuite à l'étape 308 de vérification de la mémoire des tests de pressurisation. À l'étape 308, on teste si les trois dernières pressurisations ont été positives et, si c'est le cas, on passe à l'étape 300 d'arrêt de l'électropompe. Si les trois dernières pressurisations ont été testées au moins partiellement négatives à l'étape 308, on passe à l'étape 309 d'indication de défaut de conservation de la pression par l'accumulateur et on désactive la fonction de démarrage auxiliaire. L'invention décrite en référence à des modes de réalisation particuliers ne leur est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Procédé de démarrage et d'arrêt de moteur à combustion interne de chariot de manutention, ledit chariot comportant un démarreur électrique et un démarreur auxiliaire, notamment un démarreur hydraulique, caractérisé par le fait que le procédé de démarrage de moteur à combustion interne comporte des étapes de tests de conditions de sécurité (103), de détection de consignes ou demandes de l'opérateur (104) et de tests de conditions de démarrage auxiliaire (105). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le procédé d'arrêt de moteur à combustion interne comporte une étape de tests de conditions d'arrêt du moteur à combustion interne (201). 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le démarreur auxiliaire est un démarreur hydraulique entraîné par la décharge d'un accumulateur hydropneumatique, caractérisé par le fait que l'étape de tests des conditions de démarrage auxiliaire (105) de moteur à combustion interne comporte un test de pression de l'accumulateur hydropneumatique. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'étape de tests des conditions de démarrage auxiliaire (105) de moteur à combustion interne comporte un test de température du moteur à combustion interne. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'étape de tests des conditions de démarrage auxiliaire (105) du moteur à combustion interne comporte un test d'intervalle du temps écoulé depuis le dernier arrêt du moteur à combustion interne. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'étape de tests de conditions d'arrêt de moteur à combustion interne (201) comporte un test d'absence d'activité ou d'absence de demande de fonctionnement du chariot de manutention. 7. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 6, dans lequel le démarreur auxiliaire est un démarreur hydraulique entraîné par la décharge d'un accumulateur hydropneumatique, caractérisé par le fait que l'étape de tests de conditions d'arrêt de moteur à combustion interne (201) comporte un test de pression de l'accumulateur hydropneumatique. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'étape de tests de conditions d'arrêt (201) de moteur à combustion interne comporte un test de température du moteur à combustion interne. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'étape de tests de conditions d'arrêt (201) de moteur à combustion interne comporte un test d'intervalle de temps écoulé depuis le dernier démarrage du moteur à combustion interne. 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'étape de tests de conditions d'arrêt (201) de moteur à combustion interne comporte un test de l'état de la batterie électrique alimentant le démarreur électrique. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'étape de détection de consignes ou demandes de l'opérateur (104) comporte une détection d'une action de l'opérateur sur un organe de commande manuelle ou un organe de commande au pied du chariot de manutention.