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Title:
ALL TERRAIN VEHICLE DRIVE ASSISTANCE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/078039
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a system assisting with the driving of a secondary axle (23, 24) fitted to a vehicle comprising a main axle, comprising a pump (200) driven by a drive such as a combustion engine of the vehicle, a hydraulic machine acting as a motor (130, 140) equipping each driven wheel (23, 24) of the secondary axle, and a control unit (290), characterized in that it comprises control means (290, 292) designed to automatically control the thrust applied by the driven wheels of the secondary axle (23, 24) according to the configuration of the terrain, notably the amplitude and direction of the gradient of the terrain.

Inventors:
HEREN, Jean (Route de Compiègne, VERBERIE, 60410, FR)
PRIGENT, André (Route de Compiègne, VERBERIE, 60410, FR)
SOHIER, Vincent (Route de Compiègne, VERBERIE, 60410, FR)
D'HERSIGNERIE, Cyrille (C/O POCLAIN HYDRAULICS INDUSTRIE, Route de Compiègne, VERBERIE, 60410, FR)
Application Number:
EP2017/077498
Publication Date:
May 03, 2018
Filing Date:
October 26, 2017
Export Citation:
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Assignee:
POCLAIN HYDRAULICS INDUSTRIE (Route de Compiègne, VERBERIE, 60410, FR)
International Classes:
B60K17/356; B60K7/00; B60K17/354; B60W10/04; B62D49/06; B62D59/04
Domestic Patent References:
WO2014016304A12014-01-30
Foreign References:
FR2611611A11988-09-09
FR2709280A11995-03-03
US20130076497A12013-03-28
EP0179698A11986-04-30
US4685527A1987-08-11
EP2551524A12013-01-30
FR3011288A12015-04-03
Attorney, Agent or Firm:
REGIMBEAU (20 rue de Chazelles, PARIS CEDEX 17, PARIS CEDEX 17, 75847, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Système d'assistance à l'entraînement d'un essieu secondaire (23, 24) équipant un véhicule comportant également un essieu principal, lequel système comporte une pompe (200) entraînée par un entraînement telle qu'un moteur thermique du véhicule, une machine hydraulique formant moteur (130, 140) équipant chaque roue motrice (23, 24) de l'essieu secondaire et une unité de pilotage (290), caractérisé par le fait que l'essieu principal est un essieu moteur piloté et l'essieu secondaire est un essieu motorisé suiveur et qu'il comprend des moyens de commande (290, 292) adaptés pour contrôler automatiquement et moduler la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire (23, 24) en fonction de la configuration du terrain, notamment l'amplitude et le sens de la pente du terrain, de sorte que la force motrice générée par la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire, combinée avec l'effort moteur induit par la pente du terrain sur lequel circule le véhicule, ne perturbe pas la force motrice générée par l'essieu principal moteur piloté.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une unité de contrôle qui pilote l'essieu principal moteur (P) et une unité centrale (ECU2) qui pilote l'essieu secondaire (S).

3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'essieu secondaire est placé sur un véhicule tracté ou remorque, tandis que l'essieu principal est placé sur un véhicule tracteur.

4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de commande adaptés pour contrôler automatiquement et moduler la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire en fonction de la configuration du terrain sont également adaptés pour opérer ce contrôle et cette modulation en fonction de la charge sur l'essieu secondaire et de la configuration de l'élément porté par l'essieu secondaire.

5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend une interface homme/machine (292) reliée à une unité centrale (290) et permettant à l'utilisateur de paramétrer différents paramètres de fonctionnement du système.

6. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur (296) d'inclinaison pour mesurer la pente sur laquelle se déplace le véhicule.

7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour ne pas appliquer de poussée en descente sur l'essieu secondaire (23, 24), lorsque le véhicule se déplace sur une pente négative ou décroissante.

8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour appliquer de la retenue sur l'essieu secondaire (23, 24), lorsque le véhicule se déplace sur une pente négative ou décroissante.

9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour définir soit un contrôle en couple sur les roues (23, 24), par un contrôle en pression de la pompe (200), soit un contrôle en vitesse aux roues (23, 24), défini par un contrôle en position de cylindrée de la pompe (200) à laquelle est liée la vitesse des roues secondaires (23, 24), en définissant un écart de vitesse, positif ou négatif, entre les roues (23, 24) de l'essieu secondaire et une référence de vitesse représentative de la machine conduite qui correspond à l'élément maître du véhicule.

10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les moyens de commande adaptés pour contrôler automatiquement et moduler la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire en fonction de la configuration du terrain sont également adaptés pour opérer ce contrôle et cette modulation en fonction de la charge sur l'essieu secondaire et que la charge représente l'état de charge de l'élément secondaire de véhicule, c'est-à-dire si l'élément secondaire de véhicule est plus ou moins chargé, par exemple l'état rempli ou vide d'une remorque telle qu'un outil tracté.

11. Système selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les moyens de commande adaptés pour contrôler automatiquement et moduler la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire en fonction de la configuration du terrain sont également adaptés pour opérer ce contrôle et cette modulation en fonction de la configuration de l'élément secondaire de véhicule et la configuration de l'élément secondaire de véhicule correspond :

- d'une part à la pente, selon un paramètre choisi par exemple dans le groupe comprenant : une configuration définie à partir d'une cartographie et/ou d'une position GPS de la machine, ou par un capteur, notamment un capteur choisi dans le groupe comprenant un capteur d'inclinaison (296) ou un capteur d'effort sur le timon ou un capteur d'angle d'attelage ou par l'indication d'une centrale inertielle,

- d'autre part à des données machine, selon un paramètre choisi par exemple dans le groupe comprenant des données provenant d'un capteur de virage, d'une centrale inertielle, d'un changement de vitesse, le fait qu'une vitesse soit engagée ou non ou une indication de vitesse représentative de la vitesse de l'élément maître de véhicule, pour définir une vitesse cible des roues secondaires.

12. Système selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour définir une évolution de poussée en fonction de la pente sur laquelle se déplace le véhicule par exemple définir une première valeur de poussée lorsque le véhicule se déplace sur une surface plane et une seconde valeur de poussée différente de la première valeur lorsque le véhicule se déplace sur une pente.

13. Système selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour définir une évolution de poussée modulée en fonction d'au moins un paramètre autre que la pente, par exemple le déploiement d'accessoires tels que des rampes de pulvérisation.

14. Système selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour comparer la pente sur laquelle se déplace le véhicule par rapport à un seuil d'inclinaison négatif correspondant à une pente descendante et définir deux états possibles : une traction lorsque le véhicule se déplace sur du plat ou en montée et une retenue lorsque le véhicule est en descente sur une pente négative.

15. Système selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour comparer la pente sur laquelle se déplace le véhicule par rapport à deux seuils d'inclinaison et définir trois états possibles : une traction faible sur le plat, une traction forte en montée et une retenue en descente.

16. Système selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour imposer une poussée au niveau des moteurs (130, 140) proportionnelle à la pente, positive ou négative, et imposer ainsi une traction ou une retenue proportionnelle à la pente sur laquelle se déplace le véhicule.

17. Système selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour prendre en compte un freinage de l'essieu maître du véhicule.

18. Système selon la revendication 17, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour imposer un mode de retenue avec une valeur de retenue constante lorsqu'un freinage de l'essieu maître du véhicule est détecté.

19. Système selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que lorsque les moyens de commande (290, 292) détectent un mode de freinage de l'essieu maître du véhicule, ils maintiennent l'état antérieur, par exemple traction ou retenue, en modifiant alors le cas échéant la valeur correspondante de la poussée, traction ou retenue, notamment pour assurer un démarrage en côte ou une retenue lors d'un démarrage en descente.

20. Système selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour définir 4 valeurs cibles de pression sur les moteurs (130, 140) ou d'écart de vitesse entre les roues (23, 24) de l'élément secondaire de véhicule et les roues de l'élément maître du véhicule: une première valeur cible de pression ou d'écart de vitesse en traction lors d'un déplacement sur du plat, une deuxième valeur cible de pression ou d'écart de vitesse en traction lors d'un déplacement en montée, une troisième valeur cible de pression négative ou d'écart de vitesse de retenue lors d'un déplacement sur du plat accompagnée d'un freinage et une quatrième valeur cible de pression négative ou d'écart de vitesse de retenue lors d'un déplacement en descente.

21. Système selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour exploiter des seuils de pente définis avec une hystérésis, pour éviter des à-coups sur le véhicule.

22. Système selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) mettent en œuvre un processus d'étalonnage d'un inclinomètre (196) pour définir à quelle valeur de sortie de l'inclinomètre correspond un déplacement du véhicule sur le plat.

23. Système selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour définir une pression constante et maximale sur les moteurs (130, 140) sous un seuil de vitesse, une puissance constante sur une plage de vitesse, et une pression qui chute pour atteindre une valeur nulle lorsque la vitesse dépasse un seuil maximale.

24. Système selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour proposer au choix du conducteur une assistance selon plusieurs états, par exemple proposer au choix du conducteur une assistance selon 3 états : un premier état sans poussée générée par les moteurs (130, 140), un deuxième état de poussée maximale générée par les moteurs (130, 140) et un troisième état de poussée modulée.

25. Système selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé par le fait que les moyens de commande (290, 292) sont adaptés pour réaliser une transition douce, en faisant une progression, par exemple linéaire, entre l'état avant un changement appliqué pour un plat ou une montée et l'état après le changement correspondant à une descente, ou inversement, sur une plage de temps t prédéterminé.

26. Procédé d'assistance à l'entraînement d'un essieu secondaire équipant un véhicule comportant un essieu principal, à l'aide d'un système comportant une pompe (200) entraînée par un entraînement tel qu'un moteur thermique du véhicule, une machine hydraulique (130, 140) formant moteur équipant chaque roue motrice de l'essieu secondaire, et une unité de pilotage, caractérisé par le fait que l'essieu principal est un essieu moteur piloté et l'essieu secondaire est un essieu motorisé suiveur et qu'il comprend des étapes consistant à contrôler automatiquement la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire en fonction de la configuration du terrain, notamment l'amplitude et le sens de la pente du terrain, de sorte que la force motrice générée par la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire, combinée avec l'effort moteur induit par la pente du terrain sur lequel circule le véhicule, ne perturbe pas la force motrice générée par l'essieu principal moteur piloté.

27. Véhicule équipé d'un système conforme à l'une des revendications 1 à 25 et/ou mettant en œuvre le procédé conforme à la revendication 26.

Description:
Système d'assistance à l'entraînement d'un véhicule tout terrain

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne le domaine des transmissions hydrostatiques pour des engins motorisés par des moteurs équipant les roues ou essieux.

De tels moteurs sont généralement dénommés « moteurs- roues ». En particulier, de tels moteurs peuvent incorporer la fonction de palier, incluant les roulements et un arbre de roue. Le rotor de ces moteurs tourne à la vitesse des roues. De tels moteurs peuvent également incorporer des freins statiques ou dynamiques. Ces moteurs sont particulièrement avantageux pour être placés sur les machines enjambeuses sans essieu, c'est a dire avec des essieux rompus ou des roues indépendantes pour avoir une traction hydrostatique sur des roues directrices, ou pour les machines à hauteur variable.

Plus précisément la présente invention concerne les engins du type illustré sur les figures 1 et 2 annexées, comprenant au moins deux essieux motorisés, soit un essieu principal et un essieu secondaire, et une unité de contrôle, par exemple une unité centrale formée d'un calculateur, qui pilote la motorisation d'au moins un essieu.

ART ANTERIEUR

On connaît différents engins du type illustré sur les figures 1 et 2. Généralement selon l'art antérieur une unité centrale principale pilote la motorisation d'au moins un essieu, de préférence l'ensemble des essieux, pour répartir le couple correctement sur l'ensemble des roues motrices de l'engin. Une telle unité centrale principale est pilotée, ou conduite, pour la conduite de l'engin, et pour cela peut être interfacée avec un conducteur, voire un robot ou une télécommande à distance externe. La machine est pilotée ou conduite en ce qu'elle reçoit des ordres pour effectuer une trajectoire a une certaine vitesse.

La figure 1 illustre schématiquement un engin connu du type précité comprenant un essieu principal motorisé P et un essieu secondaire motorisé S placés sur un châssis commun C, alimentés par une pompe Po pilotée par l'unité centrale ECU .

La figure 2 illustre schématiquement un engin connu du type précité comprenant un essieu principal motorisé P placé sur un véhicule tracteur VT et un essieu secondaire motorisé S placé sur un véhicule tracté ou remorque R, alimentés par une pompe Po pilotée par l'unité centrale ECU .

On connaît des systèmes de transmission hydrostatique comprenant une source de puissance, par exemple un moteur thermique ou une autre source de puissance alternative, au moins une pompe actionnée par la source de puissance et au moins un moteur roue ou essieu alimenté par la pompe, pour la motorisation d'un engin.

La présente invention concerne ce type de système de transmission hydrostatique.

La combinaison d'une pompe actionnée par une source de puissance , et d'un moteur roue ou essieu constitue une transmission hydrostatique. D'une manière connue, on peut faire varier le rapport de démultiplication de la transmission en faisant varier la cylindrée de la pompe, et éventuellement des moteurs. Le circuit peut également être piloté en pression par le contrôle de cylindrée de la pompe. D'une manière habituelle, les machines à transmission hydrostatique sont pilotées en débit ou en pression via un contrôle de cylindrée de la pompe. Pour les engins équipés d'une pompe a cylindrée variable, l'arrêt de la machine peut s'obtenir par la mise à zéro de la cylindrée de la pompe.

D'une manière connue en soi, l'entraînement de la ou des pompes par la source de puissance, notamment par un moteur thermique, est réalisé directement ou indirectement, c'est-à-dire que l'arbre de la pompe peut être lié à l'arbre de la source de puissance, ou par l'intermédiaire d'autres organes intercalés.

Dans une transmission hydrostatique d'engin mobile, la répartition du couple transmis à chaque roue du véhicule est proportionnelle à l'état de pression aux bornes du moteur, et à sa cylindrée active.

Lors de l'utilisation d'engins mobiles, les conditions de fonctionnement peuvent varier fortement. Cela peut être lié à la variation de charge à chaque roue, au terrain lui-même, plat ou en pente (montée, descente, devers...), avec comme conséquences un risque de patinage d'une ou de plusieurs roues de l'engin.

Sur certains engins mobiles, on peut avoir une partie de la machine qui dispose de sa transmission principale, et d'autres parties correspondant à des roues porteuses qui n'ont pas de transmission. Par exemple, on peut avoir des essieux porteurs sur une machine, ou des remorques, ou des outils traînés. Sur ces machines, on est intéressé de placer une transmission hydrostatique secondaire, ou assistance, sur ces roues porteuses.

Comme indiqué précédemment en regard des figures 1 et 2, certains constructeurs proposent au conducteur d'adapter la répartition du couple aux différentes roues motrices de l'engin, en agissant sur un sélecteur situé au poste de conduite, au niveau de l'unité centrale ECU, et nécessitant une commande manuelle. Le conducteur règle la poussée qu'il souhaite sur la partie secondaire de la machine qui est assistée. Sur des systèmes très simples, la partie assistée fournit une poussée constante, et le conducteur actionne ou neutralise l'assistance suivant le terrain.

Dans ce type d'ergonomie, l'intervention du conducteur est nécessaire pour anticiper une situation de patinage et éviter des conditions de conduite mal aisées pour un conducteur non expérimenté et également pour régler le couple souhaité aux roues assistées, suivant en particulier que la machine monte ou descend une pente.

La mise à disposition d'un sélecteur au niveau du poste de conduite créé cependant en pratique de nombreux problèmes car l'utilisateur doit conduire correctement le véhicule, souvent dans des conditions difficiles, tout en commandant le sélecteur. (voir page 10) Il n'est d'ailleurs pas nécessaire d'avoir une entité électronique ECU au sens propre. D'une manière plus large selon l'état de la technique, la partie de la machine correspondant aux essieux P et S, qui sont pilotés doit simplement être gérée par le conducteur. Cela peut peut-être une transmission mécanique, ou une transmission hydraulique avec un contrôle mécanique, ou une transmission hydraulique gérée par une unité centrale ECU .

Dans la suite de la description et dans les revendications on utilisera l'expression « unité de contrôle » pour désigner à la fois une unité centrale formée d'un calculateur ou entité électronique et une commande opérée par un conducteur sans unité centrale, que ce soit directement ou via un robot, une commande à distance ou tout autre moyen.

On a représenté sur la figure 3 annexée, de manière schématique, un système hydraulique comprenant une transmission hydrostatique ainsi connue de l'homme de l'art.

On aperçoit sur la figure 3 annexée un circuit hydraulique de type ouvert, c'est-à-dire dans lequel une pompe hydraulique 19 d'alimentation du circuit aspire de l'huile dans un réservoir 13 et le retour d'huile en sortie du circuit d'alimentation est renvoyé au réservoir (par opposition aux circuits dit fermés dans lesquels généralement une pompe de gavage est requise pour assurer le maintien d'une pression minimale dans le circuit fermé, lequel comprend une branche aller et une branche retour entre la pompe principale et le récepteur hydraulique du circuit, la boucle fermée ne passant pas par le réservoir, tandis que la pompe de gavage puise dans le réservoir pour maintenir une pression minimale dans la boucle fermée).

La présente invention peut d'ailleurs s'appliquer tant à un circuit hydraulique de type ouvert qu'à un circuit hydraulique de type fermé.

Plus précisément encore, on aperçoit sur la figure 3 annexée un véhicule tracteur référencé schématiquement 10 et une remorque référencée schématiquement 20. Le véhicule tracteur 10 comprend une source de puissance ou moteur principal 12, par exemple un moteur thermique, un embrayage 14 associé au moteur 12 et une boîte de vitesse 16 reliée à la sortie de l'embrayage et intercalée entre l'embrayage 14 et un essieu moteur 18.

On aperçoit également sur la figure 3, une prise de force 17 entraînée directement ou indirectement par le moteur principal 12 et placée à cette fin, soit sur une sortie du moteur 12, soit en sortie de la boîte de vitesse 16, et une machine hydraulique formant pompe 19 entraînée par la prise de force 17.

Le véhicule tracteur 10 comprend de plus un réservoir 13, un conduit d'aspiration 11 qui relie le réservoir 13 à l'entrée de la pompe 19, un conduit d'alimentation 15 relié entre la sortie de la pompe 19 et un connecteur 30 destiné à être relié à un élément de connecteur 31 complémentaire prévu sur la remorque 20 et un conduit de retour 34 placé entre un connecteur 32 destiné à être raccordé à un élément de connecteur complémentaire 33 prévu sur la remorque 20 et le réservoir 13. Le véhicule tracteur 10 peut également comprendre un filtre 36 placé sur le conduit retour 34.

La remorque 20 comprend un essieu secondaire 22 comportant deux roues 23, 24 associées à des machines hydrauliques respectives

130, 140 formant moteurs.

Sur la figure 3 on a référencé 131, 141 les conduits, montés en parallèle, d'alimentation des moteurs 130, 140, on a référencé 132, 142 les conduits de retour, montés en parallèle, des deux moteurs 130, 140 et on a référencé 133, 143 des conduits qui conduisent au carter des moteurs 130, 140.

Les liaisons définies entre les connecteurs 31, 33 et les conduits

131, 132, 133, 141, 142, 143 précités sont contrôlées par un ensemble de composants comprenant des valves hydrauliques regroupées sur la figure 1 sous la référence 50.

Comme on l'a indiqué précédemment, un sélecteur 40 à commande manuelle est mis à disposition de l'utilisateur, sur le véhicule tracteur 10, au niveau du poste de conduite de celui-ci pour piloter à demande les composants 50.

Comme indiqué précédemment, bien qu'ayant rendu de grands services, les systèmes du type illustré sur la figure 3 présentent l'inconvénient d'obliger le conducteur du véhicule à maintenir son attention à la fois sur la commande du sélecteur 40 et sur la conduite de l'engin. En pratique, ces obligations conduisent à des situations compliquées pour un conducteur non expérimenté. En particulier, il n'est pas agréable, et difficile pour une conducteur non expérimenté que l'assistance donne des effets contraire à la conduite, notamment que la partie secondaire de la machine qui est assistée pousse la partie principale de l'engin, par exemple dans les descentes.

PROBLEME POSE A RESOUDRE

Dans ce contexte, la présente invention a pour but de perfectionner l'état de la technique en proposant de nouveaux moyens qui permettent un contrôle automatique de cylindrée sur engin, sans nécessiter l'intervention du conducteur. En d'autres termes, l'un des problèmes à résoudre dans le cadre de l'invention est, pour un essieu secondaire assisté, qui n'est pas l'essieu principal d'un véhicule, de contrôler automatiquement le couple de poussée, notamment en fonction de la pente du terrain sur lequel se déplace le véhicule.

BASE DE L'INVENTION

Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un système d'assistance à l'entraînement d'un essieu secondaire équipant un véhicule comportant également un essieu principal, lequel système comporte une pompe entraînée par un entraînement tel qu'un moteur thermique du véhicule, une machine hydraulique formant moteur équipant chaque roue motrice de l'essieu secondaire, et une unité de contrôle, caractérisé par le fait que l'essieu principal est un essieu moteur piloté et l'essieu secondaire est un essieu motorisé suiveur, et qu'il comprend des moyens de commande adaptés pour contrôler automatiquement et moduler la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire en fonction de la configuration du terrain, notamment l'amplitude et le sens de la pente du terrain, de sorte que la force motrice générée par la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire, combinée avec l'effort moteur induit par la pente du terrain sur lequel circule le véhicule, ne perturbe pas la force motrice générée par l'essieu principal moteur piloté.

Dans le cadre de la présente invention on entend par « ne perturbe pas » que la force motrice générée par la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire est modulée, en tenant compte de l'effort moteur induit par la pente du terrain, que ce soit une montée ou une descente, de sorte que la somme de la force motrice générée par la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire et de l'effort moteur induit par la pente du terrain, ne conduise pas à une composante antagoniste supérieure à celle de l'effort moteur généré par l'essieu principal moteur et piloté.

Il faut bien remarquer que l'engin secondaire est toujours suiveur de l'engin maitre, et que la vitesse des roues n'est liée que par le sol . Le système secondaire cherche a définir un couple de poussée, ce qui fait que si les roues de l'engin secondaire ne touchent pas le sol, leur vitesse peut être différente de celles de l'engin maitre.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de l'invention :

- le système comprend une unité de contrôle qui pilote l'essieu principal moteur et une unité centrale qui pilote l'essieu secondaire.

- le système comprend deux unités centrales, l'une qui pilote l'essieu principal moteur et l'autre qui pilote l'essieu secondaire.

- l'essieu secondaire est placé sur un véhicule tracté ou remorque, tandis que l'essieu principal est placé sur un véhicule tracteur,

- le système comprend une valve d'engagement (de crabotage) ou de court-circuit du moteur entraînant les roues motrices de l'essieu secondaire, - les moyens de commande adaptés pour contrôler automatiquement et moduler la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire en fonction de la configuration du terrain sont également adaptés pour opérer ce contrôle et cette modulation en fonction de la charge sur l'essieu secondaire et de la configuration de l'élément secondaire de véhicule porté par l'essieu secondaire,

- les moteurs roues équipant l'essieu secondaire sont des moteurs roues décrabotables,

- les moteurs roues réalisent une fonction palier de la roue.

La présente invention concerne également un procédé d'assistance à l'entraînement d'un essieu secondaire équipant un véhicule comportant également un essieu principal, à l'aide d'un système comportant une pompe entraînée par un entraînement tel qu'un moteur thermique du véhicule, une machine hydraulique formant moteur équipant chaque roue motrice de l'essieu secondaire, le cas échéant une valve d'engagement (de crabotage) ou de court-circuit du moteur entraînant les roues motrices de l'essieu secondaire et une unité de contrôle, caractérisé par le fait que l'essieu principal est un essieu moteur piloté et l'essieu secondaire est un essieu motorisé suiveur, et qu'il comprend des étapes consistant à contrôler automatiquement et moduler la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire en fonction de la configuration du terrain, notamment l'amplitude et le sens de la pente du terrain, de sorte que la force motrice générée par la poussée appliquée par les roues motrices de l'essieu secondaire, combinée avec l'effort moteur induit par la pente du terrain sur lequel circule le véhicule, ne perturbe pas la force motrice générée par l'essieu principal moteur piloté.

La présente invention concerne par ailleurs les véhicules équipés du système précédemment défini et/ou mettant en œuvre le procédé conforme à la présente invention.

DESCRIPTION RAPIDE DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :

- les figures 1 et 2 précédemment décrites représentent schématiquement des engins connus de l'état de la technique comprenant une unité centrale qui pilote en commun un essieu principal et un essieu secondaire,

- la figure 3 précédemment décrite représente un circuit hydraulique connu de l'état de la technique,

- les figures 4 et 5 annexées représentent schématiquement des engins conformes à l'invention, respectivement du type ensemble tracteur et tracté pour la figure 3, à châssis unique selon la figure 4, comprenant une unité de contrôle pour piloter l'essieu principal et une unité centrale électronique pour piloter l'essieu secondaire, par exemple deux unités centrales distinctes pour piloter respectivement l'essieu principal et l'essieu secondaire,

- la figure 6 représente une vue schématique d'un exemple de réalisation d'un circuit hydraulique conforme à la présente invention, - les figures 7, 8, 9 et 10 représentent respectivement les configurations du circuit en traction marche avant sur une pente croissante, retenue marche avant sur une pente décroissante, retenue marche arrière sur une pente croissante dans le sens avant et traction marche arrière sur une pente croissante dans le sens avant,

- la figure 11 représente schématiquement un récapitulatif des quatre configurations correspondant aux figures 7 à 10,

- la figure 12 représente une vue similaire à la figure 11 dans le cas de la prise en compte d'un état additionnel de freinage du véhicule,

- les figures 13 et 14 illustrent schématiquement des variantes des figures 11 et 12 dans le cadre d'une variante de l'invention intégrant une fonction de pilotage proportionnelle de pression,

- la figure 15 représente schématiquement une fonction hystérésis prise en compte dans le cadre d'une variante de l'invention, - la figure 16 représente schématiquement la courbe de pilotage en pression selon une variante de l'invention,

- la figure 17 représente une variante de la figure 14 dans le cadre d'un pilotage en pression en fonction de l'angle de la pente du terrain sur lequel se déplace le véhicule,

- la figure 18 illustre schématiquement la phase de transition entre deux configurations de pression conforme à la présente invention, et

- la figure 19 représente schématiquement une vue en coupe transversale d'une machine hydraulique à pistons radiaux utilisée de préférence dans le cadre de la présente invention.

DESCRIPTIF GENERAL

On a représenté schématiquement sur les figures 4 et 5 annexées des véhicules conformes à la présente invention, sur lesquelles un essieu principal P et un essieu secondaire S sont pilotés par des unités centrales respectives ECU1 et ECU2 constituées de calculateurs ou entités électroniques. L'unité centrale ECU 1 qui pilote l'essieu principal P, reçoit ses ordres d'un conducteur, voire d'un robot ou d'une télécommande. I n'est cependant pas nécessaire dans le cadre de la présente invention d'avoir une entité électronique ECU 1 au sens propre. D'une manière plus large, la partie de la machine correspondant à l'essieu P, qui est piloté, doit simplement être gérée par le conducteur. Cela peut être une transmission mécanique, ou une transmission hydraulique avec un contrôle mécanique, ou une transmission hydraulique gérée par une unité centrale électronique ECU . D'une manière générale, on observe que la partie de l'engin correspondant à l'essieu P forme un ensemble conduit directement par le conducteur.

(voir page 4) Dans la suite de la description et dans les revendications on utilisera l'expression « unité de contrôle » pour désigner à la fois l'ensemble des moyens de commande potentiels de l'essieu principal dans le cadre de la présente invention, regroupant notamment à la fois une unité centrale formée d'un calculateur ou entité électronique et une commande opérée par un conducteur sans unité centrale, que ce soit directement par un conducteur ou pilote, ou via un robot, une commande à distance ou tout autre moyen.

L'unité centrale ECU2 qui pilote l'essieu secondaire S, a son propre contrôle basé sur des informations propres à la configuration du terrain, notamment l'amplitude et le sens de la pente du terrain, voire à la charge sur l'essieu secondaire ou à la configuration de l'élément porté par l'essieu secondaire. Au sens large, l'ECU 2 est tout moyen de contrôle pour piloter l'essieu secondaire S, quel qu'en soit la forme. Ce peut être toute forme de pilotage automatique, électronique, électrique, ou mécanique.

La figure 4 illustre schématiquement un engin comprenant un essieu principal motorisé P placé sur un véhicule tracteur VT alimenté par une pompe Pol pilotée par une unité de contrôle, par exemple l'unité centrale principale ECU 1, et un essieu secondaire motorisé S placé sur un véhicule tracté ou remorque R, alimenté par une pompe auxiliaire associée Po2 pilotée par l'unité centrale secondaire ECU2. Sur la figure 4 la possibilité d'utiliser une unité de contrôle pour piloter l'essieu principal P, et non pas une unité centrale électronique ECU 1, est schématisé par la flèche reliant directement le symbole d'un conducteur et la pompe Pol .

La figure 5 illustre schématiquement un engin comprenant un essieu principal motorisé P et un essieu secondaire motorisé S placés sur un châssis commun C, l'essieu principal motorisé P étant alimenté par une pompe Pol pilotée par l'unité centrale principale ECU 1 et l'essieu secondaire motorisé S étant alimenté par une pompe auxiliaire associée Po2 pilotée par l'unité centrale secondaire ECU2. Sur la figure 5 la possibilité d'utiliser une unité de contrôle pour piloter l'essieu principal P, et non pas une unité centrale électronique ECU 1, est également schématisé par la flèche reliant directement le symbole d'un conducteur et la pompe Pol .

Les ordres appliqués respectivement sur les unités centrales ECU1 et ECU2 sont a priori indépendants et différents. Le conducteur pilote et module la vitesse de l'engin via l'unité centrale principale ECU 1, par action sur l'essieu principal P, tandis que l'unité centrale secondaire ECU2 peut moduler la poussée générée par l'essieu secondaire S sans lien direct avec l'unité centrale principale ECU 1. Typiquement l'unité centrale secondaire ECU2 pilote la poussée, suivant que l'engin se déplace sur une pente ascendante ou descendante.

Dans la suite de la description et dans les revendications le terme « poussée » sera utilisé pour générer à la fois un effort positif par rapport au sens de déplacement du véhicule correspondant à une traction et un effort négatif par rapport au sens de déplacement du véhicule correspondant à une retenue.

Ainsi l'unité centrale principale ECU 1 gère essentiellement la vitesse de l'engin, tandis que l'unité centrale secondaire ECU2 gère essentiellement un couple, via une pression ou un écart de vitesse de glissement au niveau des roues. On peut donc à certains instants avoir un pilotage pour diminuer la vitesse, parce que le conducteur veut ralentir sur la partie principale de l'engin, tandis que ECU2 fait pousser la partie secondaire de la machine, parce qu'elle est encore sur une pente montante, et cela ne perturbe pas la conduite. Cependant, avec les mêmes ordres du conducteur, dans une pente descendante, ECU2 déciderait d'effectuer une retenue pour ne pas perturber la conduite.

Par ailleurs dans la suite de la description et dans les revendications on appellera « élément maître de véhicule » la partie de véhicule portée par l'essieu maître P et « élément secondaire de véhicule » la partie de véhicule portée par l'essieu secondaire S. L'élément maître de véhicule constitue un élément tracteur, tandis que l'élément secondaire de véhicule constitue un élément tracté, dans le cas d'un véhicule en deux éléments, tracteur d'une part et élément tracté ou remorque d'autre part. L'élément maître de véhicule et l'élément secondaire de véhicule sont par contre confondus lorsque l'essieu principal P et l'essieu secondaire S sont placés sur un châssis commun.

EXEMPLE DE REALISATION DE L'INVENTION Par la suite et afin de simplification on va essentiellement décrire l'invention en regard d'une configuration d'engin du type combiné, comprenant un véhicule tracteur et un véhicule tracté ou remorque. L'invention n'est cependant pas limitée à cette configuration particulière et s'applique également aux configurations d'engins comprenant l'essieu principal moteur et piloté et l'essieu secondaire suiveur sur un châssis commun.

On aperçoit sur la figure 6, un système hydraulique adapté pour être installé sur une remorque de véhicule, par exemple l'élément tracté d'un outil de travail du sol, tel qu'une charrue a moteurs-roues hydrauliques, ou tel qu'une récolteuse de pommes de terre tractée a moteurs-roues hydrauliques.

Le système représenté sur la figure 6 est adapté pour être entraîné mécaniquement par la prise de force 17 de l'élément tracteur non représenté sur la figure 6.

La transmission hydrostatique représentée sur la figure 6 est de type circuit fermé. Elle pourrait être, le cas échéant, de type ouvert, comme indiqué précédemment.

On retrouve sur la figure 6 :

- deux roues porteuses 23, 24 de l'essieu secondaire S, en l'espèce l'élément tracté,

- deux machines hydrauliques formant moteur 130, 140 reliées aux arbres respectifs des roues 23, 24. Le cas échéant, les roues 23, 24 pourraient être reliées par un essieu commun. Cependant, de préférence, dans le cadre de l'invention, les roues 23, 24 sont placées sur une remorque tractée de type machine enjambeuse sans essieu, c'est-à-dire que les roues 23, 24 sont indépendantes et ne sont pas reliées par un essieu commun, bien qu'elles soient coaxiales lors d'un déplacement en ligne droite.

- des conduits d'alimentation 131, 141, des conduits de retour 132, 142 et des conduits 133, 143 reliés au carter moteur.

- des diviseurs de débit 139, 149 associés respectivement aux lignes d'alimentation 131, 141 et de retour 132, 142, - des freins 135, 145, par exemple de type frein tambour,

- des actionneurs 136, 146 des freins précités 135, 145,

- un capteur de température 134 associé au diviseur de débit 149, un capteur de pression 144 associé au diviseur de débit 139.

- un diviseur de débit 147 alimenté par la ligne provenant de circuit de freinage du tracteur, conduisant aux actionneurs 136, 146,

- un capteur de pression 148 associé au diviseur de débit 147,

- une machine hydraulique 200 formant pompe,

- une boîte mécanique de commutation 202 intercalée entre la prise de force 17 et l'entrée de la pompe 200, permettant d'enclencher ou non l'entraînement de la pompe 200, et ayant le cas échéant une fonction auxiliaire de boîte de vitesse,

- une pompe de gavage 210 associée à la pompe 200,

- un limiteur de pression 213 associé à la pompe de gavage 210.

- un réservoir d'huile 220,

- une ligne 212 par laquelle la pompe de gavage 210 pompe dans le réservoir 220 par l'intermédiaire d'un filtre 214,

- un bloc 230 ayant une fonction de réfrigérant de l'huile. Le bloc réfrigérant 230 est connu en soi et ne constitue pas un élément essentiel de l'invention. Il ne sera donc pas décrit plus en détail par la suite.

- une valve de commande 240. La valve de commande 240 est selon la figure 6 une valve trois voies, trois positions. Sa structure et son fonctionnement sont connus de l'homme de l'art et ne seront donc pas décrits plus en détail par la suite.

une valve 250 d'engagement/désengagement ou crabotage/décrabotage de l'assistance. La valve d'engagement/désengagement 250 est une valve deux voies, deux positions selon la figure 6. Sa structure et son fonctionnement sont connus de l'homme de l'art et ne seront donc pas décrits plus en détail par la suite.

- une ligne d'alimentation, en haute pression en marche avant, référencée 204 qui relie la sortie de la pompe 200 à la valve de commande 240 et une ligne de retour ou basse pression en marche avant référencée 206 qui relie la valve de commande 240 à l'entrée de la pompe 200,

- une ligne d'alimentation 242 qui relie en marche avant la ligne d'alimentation haute pression 204 au diviseur de débit 139 et donc aux entrées d'alimentation 131, 141 des moteurs 130, 140, par l'intermédiaire de la valve de commande 240,

- une ligne de retour 244 reliée par la valve de commande 240 à la ligne de retour 206 et qui communique avec le diviseur de débit 149 et par conséquent les sorties 132, 142 des moteurs 130, 140.

- un ensemble 260 limiteur de pression placé entre les lignes haute pression 204 et basse pression 206. La structure et le fonctionnement d'un tel ensemble 260 limiteur de pression sont connus de l'homme de l'art et ne seront donc pas décrits plus en détail par la suite,

- un vérin double effet 270 servant de commande à la pompe 200 en pilotant la cylindrée de ladite pompe 200 à cylindrée variable. Typiquement et de façon connue en soi le vérin 266 pilote la position d'un plateau commandant la cylindrée variable de la pompe 200.

- un ensemble réducteur de pression 275 comprenant plus précisément deux réducteurs de pression 276, 277 communiquant respectivement avec les deux chambres du vérin 270 double effet pour assurer un pilotage en pression proportionnelle du vérin 270 permettant un pilotage de la cylindrée de la pompe 200 à cylindrée variable.

- des limiteurs de pression 278, 279 associés respectivement aux réducteurs de pression proportionnelle 276, 277. Les réducteurs de pression proportionnelle 276, 277 règlent un niveau de poussée proportionnelle au niveau des moteurs 130, 140,

- un ensemble de commutation 280 comprenant deux valves 282, 284 de commutation on/off associées respectivement aux deux chambres du vérin double effet 270 pour assurer la commutation du système entre une position traction et une position retenue selon la pente du terrain sur lequel circule le véhicule,

- une unité centrale de pilotage 290, - une interface homme/machine 292 reliée à l'unité centrale 290 et permettant à l'utilisateur de paramétrer différents paramètres de fonctionnement du système,

- un capteur 294 de vitesse du véhicule, et

- un capteur 296 d'inclinaison, ou un inclinomètre, adapté pour mesurer la pente sur laquelle se déplace le véhicule.

La structure précise du circuit représenté sur la figure 6 ne sera pas décrite dans le détail par la suite dans la mesure où un certain nombre de ces composants sont connus en soi de l'homme de l'art.

Les moyens 275, 280 ainsi que le vérin double effet 270 adapté pour piloter la cylindrée de la pompe variable 200 sont en particulier connus en soi de l'homme de l'art et décrits par exemple dans les documents EP 2551524, FR 3011288 et WO2014/016304. MOYENS ET VARIANTES CONFORMES A L'INVENTION

STRUCTURE DES MACHINES HYDRAULIQUES

De préférence, les machines hydrauliques formant les moteurs 130, 140, ainsi que le cas échéant la pompe 200, sont des moteurs à pistons radiaux du type illustré sur la figure 19 annexée.

De préférence, les machines hydrauliques formant moteurs 130,

140 sont plus précisément des moteurs à pistons rétractables.

La structure de tels moteurs 130, 140 est bien connue en soi de l'homme de l'art et ne sera donc pas décrite dans le détail par la suite.

La société POCLAIN HYDRAULICS fabrique et commercialise elle- même de nombreux moteurs de pistons radiaux du type schématisé sur la figure 19.

On rappelle, cependant, que de préférence, les moteurs hydrauliques à pistons radiaux du type illustré sur la figure 19 annexée comprennent dans un carter 110 :

- une came multi-lobes 112 formée de préférence sur la surface interne d'un élément du carter,

- un bloc cylindre 114 monté à rotation relative dans le carter 110,

- un arbre 116 lié à rotation au bloc cylindre 114, - des pistons 118 guidés à coulissement radial dans les cylindres respectifs 117 du bloc cylindre et prenant appui sur les lobes de la came 112, de préférence par l'intermédiaire de galets 115.

Les moteurs à pistons radiaux du type illustré sur la figure 19 annexée comprennent également (non représenté sur la figure 19) un distributeur adapté pour appliquer successivement de manière contrôlée un fluide sous pression dans les cylindres 117 et par conséquent sur les pistons 118, de sorte que l'appui successivement des pistons 118, par l'intermédiaire des galets 115, sur les lobes de la came 112, entraîne la rotation relative du bloc cylindre 114 et des éléments qui lui sont liés par rapport au carter 110.

On va maintenant décrire diverses caractéristiques, optionnelles pour certaines, spécifiques du processus de commande conforme à la présente invention.

ABSENCE DE POUSSEE POSITIVE EN DESCENTE

En premier lieu, les moyens de commande intégrés à l'unité centrale 290 conformes à la présente invention sont de préférence adaptés pour ne pas appliquer de poussée positive ou traction en descente sur l'essieu secondaire constitué par les roues 23, 24, c'est-à- dire lorsque le véhicule se déplace sur une pente négative ou décroissante, mais au contraire appliquer de la retenue sur cet essieu secondaire. En pratique une telle retenue peut être opérée en appliquant une haute pression non pas sur l'entrée des moteurs 130, 140, mais sur leur sortie.

VALEUR DE POUSSE DIFFERENTE ENTRE LE PLAT ET UNE PENTE

A cet effet, les moyens de commande 290 sont de préférence adaptés pour définir une première valeur de poussée lorsque le véhicule se déplace sur une surface plane et une seconde valeur de poussée différente de la première valeur lorsque le véhicule se déplace sur une pente. CONTROLE EN COUPLE OU EN VITESSE

La poussée définie par les moteurs 130, 140 est, selon l'invention, déterminée :

- soit par un contrôle en couple aux roues 23, 24, c'est-à-dire en pression hydraulique, défini par un contrôle en pression de la pompe

200,

- soit par un contrôle en vitesse aux roues 23, 24, défini par un contrôle en position de cylindrée de la pompe 200 à laquelle est liée la vitesse des roues secondaires 23, 24, en définissant un écart de vitesse, positif ou négatif, entre les roues 23, 24 de l'essieu secondaire et une référence de vitesse représentative de la vitesse de l'élément maître de véhicule, c'est-à-dire de la partie principale conduite du véhicule, par exemple à partir d'une mesure de la vitesse de l'essieu principal ou des roues de l'essieu principal, ou encore d'un radar de sol, une donnée GPS ou une donnée de vitesse mesurée sur une roue porteuse de l'élément maître de véhicule, voire tout moyen équivalent.

PARAMETRES DE DEFINITION DE LA POUSSEE

Comme indiqué précédemment, selon l'invention, la poussée appliquée par les roues motrices 23, 24 de l'essieu secondaire est contrôlée automatiquement en fonction de :

- la charge sur l'essieu secondaire,

- la configuration de l'élément secondaire de véhicule porté par cet essieu secondaire, et

- la configuration du terrain, notamment l'amplitude et le sens de la pente du terrain sur lesquels se déplace le véhicule.

La charge représente l'état de charge de l'élément secondaire de véhicule, c'est-à-dire dans le cas d'un véhicule tracté, si la machine constituant l'élément tracté est plus ou moins chargé (la charge représente par exemple l'état rempli ou vide de la remorque ou d'une cuve de pulvérisateur). La valeur de charge peut être rentrée par l'utilisateur par l'interface homme machine, ou donnée par des capteurs de charge, ou de niveau pour les charges liquides. La configuration de la machine correspond à sa mise en œuvre : par exemple rampe de pulvérisation déployée ou non, outil spécial en place ou non, dimension des roues.

La configuration du terrain par rapport à l'élément secondaire de véhicule correspond :

- d'une part à la pente : la configuration peut être définie à partir d'une cartographie et/ou d'une position GPS de la machine, ou par un capteur, notamment un capteur choisi dans le groupe comprenant un capteur d'inclinaison (inclinomètre) ou un capteur d'effort sur le timon ou un capteur d'angle d'attelage ou par l'indication d'une centrale inertielle ou tout autre moyen équivalent.

- d'autre part à des données machine : par exemple un capteur de virage (angle des roues directrices par exemple, ou angle du timon dans un autre angle que précédemment), ou par une indication d'une centrale inertielle ou par le changement de vitesse, ou le fait qu'une vitesse soit engagée ou non (deux traitements différents, on peut choisir de pousser pendant le passage de vitesse ou non) ou une indication de vitesse des roues maître ou du tracteur pour définir une vitesse cible des roues secondaires. Il faut noter que la vitesse cible ne permet pas de définir le comportement de la partie secondaire de la machine. Pour effectuer une traction ou une retenue, il faut calculer un delta vitesse positif ou négatif des roues de la partie secondaire, par rapport à la valeur cible. Ce delta vitesse, ou glissement, est directement lié au couple exercé par les roues. Un glissement négatif détermine une retenue, un glissement positif détermine une poussée. Si les roues de la partie secondaire ne faisaient que répéter la vitesse cible, elles n'exerceraient aucun couple, et la machine serait en roue libre.

DEPENDANCE DE LA VITESSE DU VEHICULE

La transmission de l'essieu secondaire peut être désengagée par l'unité centrale 290, en particulier en marche et à partir d'une certaine vitesse. En particulier, on peut désactiver les moteurs roues 130, 140 qui sont des moteurs à came désactivables lorsque la vitesse du véhicule dépasse un seuil prédéterminé.

PRISE EN COMPTE D'AUTRES PARAMETRES QUE LA PENTE

De préférence, dans le cadre de la présente invention, le contrôle opéré par l'unité centrale 290 fait essentiellement une évolution de poussée en fonction de la pente sur laquelle se déplace le véhicule. En fonction des acquisitions de paramètres de pente provenant du capteur 296, qui sont comparés à un seuil, l'unité centrale 290 définit la poussée de l'essieu secondaire 23, 24, en particulier en définissant s'il convient de piloter en traction ou en retenue (traction lorsque le véhicule se déplace sur du plat ou en montée, retenue lorsque le véhicule se déplace en descente).

La poussée définie par l'unité centrale 290 peut également être modulée en fonction des autres paramètres (par exemple et non limitativement charge, déploiement d'accessoires tels que des rampes de pulvérisation, virage ...).

Ainsi dans le cadre de l'invention, la valeur de poussée définie par l'unité centrale 290 en fonction de l'inclinaison détectée par l'inclinomètre 296 peut être modulée par seuils ou proportionnellement, en fonction des autres paramètres de fonctionnement du véhicule. Par exemple et non limitativement la poussée définie par l'unité centrale 290 peut être multipliée par un facteur en fonction de la charge ou de la configuration de l'outil équipant la remorque, ou encore par exemple en fonction de l'amplitude d'un virage suivi par le véhicule.

DIFFERENTS MODES DE REALISATION

On va maintenir définir différents modes de réalisation particuliers conformes à la présente invention.

PREMIER MODE DE REALISATION

Dans le cadre de ce premier mode de réalisation, l'unité centrale 290 procède à une comparaison de la pente sur laquelle se déplace le véhicule par rapport à un seuil d'inclinaison. L'unité centrale 290 est dans ce cas prévue pour définir simplement une poussée positive ou traction. Ce mode est le plus simple.

Il correspond à deux états possibles : une traction faible sur le plat et une traction forte en montée.

Au départ, on suppose que le véhicule se déplace à l'horizontale sur du plat.

L'unité centrale 290 pilote la pompe 200 pour la valeur de traction faible appliquée sur le sol plat.

L'unité centrale 290 analyse l'acquisition de l'inclinaison obtenue à partir de l'inclinomètre 296.

Elle procède à une comparaison par rapport à une valeur seuil préétablie.

Lorsque l'inclinaison fournie par l'inclinomètre 296 est supérieure au seuil, l'unité centrale pilote la pompe 200 en traction forte définie pour une montée.

Dans ce cas, l'unité centrale 290 est programmée pour viser deux valeurs cibles de pression ou d'écart de vitesse, par exemple une première pression, de traction faible, pour déplacement sur un sol plat et une deuxième pression, de traction forte, lors de la montée.

DEUXIEME MODE DE REALISATION

Dans le cadre de ce deuxième mode de réalisation, l'unité centrale 290 procède à une comparaison de la pente sur laquelle se déplace le véhicule par rapport à un seuil d'inclinaison négatif correspondant à une pente descendante. L'unité centrale 290 définit dans ce cas deux états possibles : une traction lorsque le véhicule se déplace sur du plat ou en montée et une retenue lorsque le véhicule est en descente sur une pente négative.

Tant que le véhicule se déplace sur du plat ou en montée, l'unité centrale 290 applique la traction prédéfinie.

Lorsque l'unité centrale 290 détecte via l'inclinomètre 296 une pente négative supérieure à une valeur seuil, il impose une retenue au niveau des moteurs 130, 140. Dans ce cas, l'unité centrale 290 est programmée pour viser deux valeurs cibles de pression ou d'écart de vitesse, par exemple une première pression de traction, pour déplacement sur un sol plat ou en montée et une deuxième pression de retenue, lors d'une descente.

TROISIEME MODE DE REALISATION

Selon le troisième mode de réalisation, l'unité centrale 290 procède à une comparaison par rapport à deux seuils d'inclinaison qui définissent trois états : une traction faible sur le plat, une traction forte en montée et une retenue en descente.

Au départ, on considère que la machine tractée est à l'horizontale. L'unité centrale 290 impose la traction qui correspond à un pilotage en sol plat.

L'unité centrale procède à l'acquisition de l'inclinaison via l'inclinomètre 296 et procède à la comparaison par rapport à une première valeur seuil.

Lorsque l'unité centrale 290 détecte que l'inclinaison mesurée par l'inclinomètre 296 est supérieure au seuil de pente ascendante, elle pilote la pompe 200 en vue de la traction définie en montée.

Lorsque l'unité centrale détecte au contraire que l'inclinaison mesurée par l'inclinomètre 296 est inférieure au second seuil de pente descendante, ce qui signifie que le véhicule se déplace sur une pente négative, l'unité centrale 290 impose une retenue au niveau des moteurs 130, 140.

Ce troisième mode de réalisation est défini par quatre cadrans qui correspondent aux représentations illustrées sur les figures 7, 8, 9 et 10 respectivement et récapitulées sur la figure 11.

Sur la figure 11 on a illustré des états possibles de pression constante dans des situations de marche avant sur pente descendante ou marche arrière sur pente ascendante. En variante ces états peuvent mettre en œuvre une évolution de pression.

Dans le troisième mode de réalisation, l'unité centrale 290 est programmée pour viser trois valeurs cibles de pression ou d'écart de vitesse : par exemple une première pression sur le plat, une deuxième pression en montée et une troisième pression négative en descente.

QUATRIEME MODE DE REALISATION

Selon ce quatrième mode de réalisation, l'unité centrale 290 impose une poussée au niveau des moteurs 130, 140 proportionnelle à la pente, positive ou négative. Selon ce quatrième mode de réalisation, l'unité centrale 290 impose ainsi une traction ou une retenue proportionnelle à la pente sur laquelle se déplace le véhicule.

La traction et la retenue proportionnelle définissent une pression ou un écart de vitesse pour la transmission secondaire formée par les moteurs 130, 140.

POUSSEE ET PILOTAGE PROPORTIONNELS A LA PENTE

A titre d'exemple préférentiel, les moyens de commande intégrés à l'unité centrale 290 sont adaptés pour appliquer via les roues 23, 24 grâce aux moteurs 130, 140, une poussée proportionnelle à la pente.

On a illustré schématiquement sur les figures 13 et 14 et sur la figure 17, un pilotage proportionnel à la pente.

On voit en effet sur ces figures 13, 14 et 17 que la courbe de régulation définissant la pression appliquée aux moteurs 130, 140, et pilotée par l'unité centrale 290, dépend de la valeur de la pente sur laquelle se déplace le véhicule.

PRISE EN COMPTE DE L'ETAT FREINAGE

Selon une variante l'unité centrale 290 est adaptée pour prendre en compte un freinage de l'essieu maître du véhicule.

Selon cette caractéristique optionnelle de l'invention, l'unité centrale 290 définit un pilotage spécifique des moteurs 130, 140 lorsque le véhicule est en mode freinage. Le paramètre « freins actionnés » peut être pris en compte pour le pilotage de l'essieu secondaire composé des roues 23, 24, comme illustré sur les figures 12 et 14.

Par rapport aux modalités précédemment décrites en regard des figures 7 à 10 et figure 11, seul le pilotage sur le plat est modifié. On passe dans ce cas à un mode de retenue avec une valeur de poussée négative de retenue.

Cette disposition est importante dans la mesure où si la machine tractrice ou l'essieu maître est freiné, cela peut changer les priorités de traction de l'essieu secondaire placé sur la partie tractée ou remorque.

En cas de frein activé, la valeur d'assistance est modifiée sur le plat par l'unité centrale. Typiquement dans ce cas, l'unité centrale 290 choisira la sélection de l'état « 0 » légère retenue qui sera défini par la suite. Le fait que l'information de freinage soit utilisée pour modifier les valeurs de l'assistance ne signifie pas pour autant que la partie secondaire est directement pilotée par le conducteur. L'ECU2 décide toujours s'il faut appliquer une traction ou une retenue en fonction de la configuration du terrain. En particulier, un freinage de la partie principale de l'engin ne génère pas une répétition de l'ordre de freinage sur la partie secondaire via l'ECU 2.

Comme on le voit sur les figures 12 et 14, la valeur de la pression appliquée aux moteurs 130 et 140 peut alors être maintenue constante quelle que soit la vitesse du véhicule.

Sur les figures 12 et 14 on a en effet illustré des états possibles de pression constante dans des situations de marche avant sur pente descendante ou marche arrière sur pente ascendante, ainsi que sur le plat. En variante ces états peuvent mettre en œuvre une évolution de pression.

En revanche si le véhicule n'est pas freiné, sur le plat l'unité centrale 290 choisira la sélection de l'état « 0 » pleine puissance.

Le même choix est fait en marche arrière.

En variante lorsque les moyens de commande 290, 292 détectent un mode de freinage de l'essieu maître du véhicule, ils maintiennent l'état antérieur, par exemple traction ou retenue, en modifiant alors le cas échéant la valeur correspondante de la poussée, traction ou retenue, pour garantir par exemple un démarrage en côte ou assurer une retenue lors d'un démarrage en descente.

VALEUR DE POUSSEE OU RETENUE DIFFERENTE SELON LA PENTE

La valeur de retenue à plat peut être différente de la retenue en descente, de la même manière que la traction à plat peut être différente de la traction en pente.

VALEURS CIBLES DE PRESSION OU D'ECART DE VITESSE

De préférence dans le cadre de l'invention, l'unité centrale 290 est adaptée pour définir 4 valeurs cibles de pression sur les moteurs 130, 140 ou d'écart de vitesse entre les roues 23, 24 de l'élément tracté et les roues du véhicule tracteur : par exemple une première valeur cible de pression ou d'écart de vitesse en traction lors d'un déplacement sur du plat, une deuxième valeur cible de pression ou d'écart de vitesse en traction lors d'un déplacement en montée, une troisième valeur cible de pression négative ou d'écart de vitesse de retenue lors d'un déplacement sur du plat accompagnée d'un freinage et une quatrième valeur cible de pression négative ou d'écart de vitesse de retenue lors d'un déplacement en descente.

HYSTERESIS

Comme illustré sur la figure 15, l'unité centrale 290 peut exploiter des seuils de pente définis avec une hystérésis, pour éviter des à-coups sur le véhicule. Par exemple l'unité centrale peut piloter en commutant du mode plat vers le mode montée à partir d'une pente supérieure ou égale à 5°, mais de ne recommuter du mode montée vers le mode plat que pour une pente inférieure ou égale à 4°.

Comme on le voit sur la figure 15 une tel hystérésis peut être appliquée à la fois sur le seuil de pente ascendante et sur le seuil de pente descendante. LOCALISATION ET ETALONNAGE DE L'INCLINOMETRE

L'inclinometre 296 peut être fixé sur le véhicule tracteur ou sur la remorque c'est-à-dire l'élément tracté.

Dans le cadre de l'invention l'inclinomètre 296 est de préférence placé sur l'élément tracté, lorsque l'essieu secondaire est placé sur un élément tracté. Ainsi l'on assure que l'unité centrale ECU2 reçoit bien une information fiable sur la pente sur laquelle se déplace l'essieu secondaire, même si le véhicule tracteur est, en fonction de l'avancement, placé sur une pente différente.

De préférence selon l'invention, il est prévu un processus d'étalonnage de l'inclinomètre 196 pour définir à quelle valeur de sortie de l'inclinomètre correspond un déplacement du véhicule sur le plat.

Pour corriger le montage de l'inclinomètre et/ou l'écrasement des roues sous la charge et/ou l'angle de l'attelage et/ou la hauteur du tracteur et/ou l'effet d'un changement de monte de pneus et/ou le montage de tel ou tel outil et/ou une dépendance selon le type de tracteur utilisé pour tracter la machine attelée, selon l'invention il est de préférence également prévu un processus d'étalonnage qui consiste à : - 1/ Placer la machine configurée, attelée, équipée et chargée, sur un sol plat,

- 2/ Procéder à une étape d'acquisition de la valeur de sortie de l'inclinomètre 296, et

- 3/ Mémoriser cette valeur comme valeur caractéristique de la machine à plat.

L'interface homme/machine 292 est une interface adaptée pour activer le système, et qui pour un outil tracté, tel que des rampes de pulvérisation, est de préférence placée dans la cabine du véhicule tracteur. Cette interface homme/machine 292 est adaptée pour définir les paramètres machine, notamment charge, type d'outil, puissance souhaitée, ainsi que notamment pour initialiser l'inclinomètre et activer l'assistance. STRUCTURE DE BASE DES MOYENS DE PILOTAGE DE LA CYLINDREE

Comme indiqué précédemment le pilotage de la cylindrée de la pompe 200 est opéré par le vérin double effet 270 lui-même piloté par un ensemble réducteur de pression 275, des limiteurs de pression 278, 279 et un ensemble de commutation 280.

Les deux valves 282, 284 de commutation qui forment l'ensemble de commutation 280 et constituent des électrovannes de pompe, règlent le sens du débit.

Les deux réducteurs de pression 276, 277 qui forment l'ensemble réducteur de pression 275, règlent la pression à atteindre et opèrent ainsi un contrôle en pression.

L'ensemble de ces moyens permet de faire les quatre quadrants de la traction : avant, arrière, traction et retenue. DEFINITION DE LA POUSSEE OU FONCTION DE LIMITATION DE PUISSANCE

On a illustré sur la figure 16 une courbe type exploitée dans le cadre de la présente invention par l'unité centrale 296 pour assurer la définition de la pression appliquée aux moteurs 130, 140 par les moyens 275 précités, en fonction de la vitesse.

Cette courbe de régulation définit une puissance maximale appliquée aux moteurs 130, 140.

De préférence la pression est constante et maximale sous un seuil de vitesse, puis est définie par la relation (P désignant la puissance) : P = (600. PWR.n.)/Vitesse, laquelle est adaptée pour appliquer une puissance constante sur les moteurs 130, 140, et la pression chute ensuite pour atteindre une valeur nulle lorsque la vitesse dépasse un seuil maximal.

L'algorithme correspondant réalise une limitation de puissance, pour préserver la durée de vie des moteurs 130, 140 ainsi que limiter échauffement de l'huile.

En fonction de la pression et de la vitesse, la partie courbe du diagramme illustré sur la figure 16 représente une puissance (P = f (débit, pression)) constante. Ainsi l'unité centrale 296 limite la puissance. En d'autres termes l'électronique de l'unité centrale 296 limite la pression appliquée aux moteurs 130, 140 quand la vitesse du véhicule augmente.

L'enveloppe de pilotage illustrée sur la figure 16 est donc définie par :

- la pression maximale donnée par la pompe 200 (fonction d'u maximum pour la pompe 200 ou les moteurs 130, 140) définie par le vérin 270 de contrôle de pompe et/ou par le logiciel intégré dans l'unité centrale 290, - la vitesse maximale pour les moteurs 130, 140, définie par la cylindrée maximale de la pompe 200, et

- la partie courbe illustrée sur la figure 16 qui correspond à une puissance maximale calculée (définie par le logiciel intégré dans l'unité centrale 290).

La régulation illustrée sur la figure 16 correspond à une poussée maximale dans le cadre de l'application visée par la présente invention.

PLURALITE D'ETATS

Selon une caractéristique optionnelle de l'invention, l'unité centrale 290 propose au choix du conducteur une assistance selon plusieurs états, par exemple à 3 états : un premier état sans poussée générée par les moteurs 130, 140, un deuxième état de poussée maximale générée par les moteurs 130, 140 et un troisième état de poussée modulée.

Concrètement les choix précités peuvent être proposés au conducteur, dans le cadre d'une application de l'invention, sous forme d'une invitation à choisir par l'intermédiaire de l'interface 292 entre trois sélections « 0 », « 1 » ou »2 ».

La sélection « 0 » correspond à une légère poussée correspondant de préférence à une pression fixe appliquée sur les moteurs 130, 140 dans le cas d'un contrôle en pression. En variante ce peut être une légère traction ou une légère retenue. La pression appliquée aux moteurs 130 et 140 peut être également juste adaptée pour vaincre l'inertie et le frottement des moteurs 130, 140 et correspondre alors à une poussée nulle ou une retenue nulle. Cette sélection « 0 » peut correspondre dans ce cas à une forme de roue libre électronique.

La sélection « 1 » correspond à une traction au maximum de puissance. Cette sélection « 1 » correspond au contrôle suivant la courbe de puissance maximale illustrée sur la figure 16. Elle est choisie uniquement en cas de montée.

La sélection « 2 » correspond à une poussée modulée en fonction de la pente. Elle est choisie en descente uniquement pour opérer de la retenue.

La figure 13 illustre un choix offert au conducteur via l'interface 292 selon les modalités suivantes :

- en marche avant, le conducteur peut choisir parmi les sélections précitées, le mode « 0 » ou « 1 » en montée, le mode « 0 » sur le plat, le mode « 2 » modulé ou le mode « 0 » légère retenue, ou encore le mode « 2 » retenue modulée en descente.

- en marche arrière, le conducteur peut choisir parmi les sélections précitées, le mode « 0 » légère retenue en montée, le mode « 1 » pleine puissance sur le plat, le mode « 1 » pleine puissance en descente.

Selon une variante, l'interface 292 peut ne proposer au conducteur qu'un contrôle sous forme d'un choix limité aux états « 0 » ou « 2 » précités. Dans ce contexte la sélection « 0 » peut être une poussée faible ou de roue libre et la sélection « 2 » peut être une poussée proportionnelle à la pente, positive ou négative (traction ou retenue).

TRACTION MODULEE

Pour réaliser la traction modulée, l'unité centrale 290 applique un coefficient correctif a relié à la donnée d'inclinaison issue de l'inclinomètre 296. Ainsi l'unité centrale 290 applique une fraction de la puissance maximale disponible, qui dépend de la pente mesurée. Comme on le voit sur la figure 17 l'unité centrale définit dans ce cas une enveloppe de régulation à 3 dimensions. Les 3 paramètres d'entrée correspondent au couple (ou pression), à la vitesse et à l'inclinaison.

Pour plusieurs inclinaisons, l'unité centrale 290 définit des coefficients a modulant la pression appliquée. Par exemple pour une pente à -7°, l'unité centrale 290 peut donner une poussée de 70% de la courbe de puissance maximale.

Sur la figure 17, la courbe admettant une pression de 350 bars est la courbe de puissance maximale. La seconde courbe est une courbe corrigée du coefficient et obtenue pour la valeur de pente du moment correspondant à une inclinaison du terrain mesurée.

TRANSITION

En cas de transition du plat ou montée correspondant à une traction, vers une descente correspondant à une retenue (laquelle retenue peut être opérée à pleine puissance), l'unité centrale 290 exploite de préférence un algorithme qui réalise une transition douce, en faisant une progression, par exemple linéaire, entre l'état avant le changement appliqué pour le plat ou la montée et l'état après le changement correspondant à une descente, sur une plage de temps t, comme illustré sur la figure 18. Cette disposition s'applique d'une manière générale quand la donnée d'inclinaison change brusquement, que ce soit dans le sens plat ou montée vers une descente ou inversement dans le sens descente vers un plat ou une montée.

La figure 18 illustre la transition appliquée dans le cadre de l'invention lors d'un passage rapide sollicité entre un régime de traction et un régime de retenue. Typiquement l'unité centrale 290 impose alors que la pompe 200 en tournant a la même vitesse et dans le même sens, procède à un passage d'une pression positive à une pression négative. Ce passage d'une pression à l'autre avec progressivité sur une plage de temps t, est opéré par exemple sur 2 secondes.

L'unité centrale 209 définit une vitesse maximale de changement de pression. Ce paramètre peut être rentré par l'utilisateur par l'interface homme machine 292. Par exemple en entrant le paramètre « 2 secondes », le conducteur impose au système de calculer la vitesse de changement de cylindrée de la pompe 200 pour passer d'une pleine puissance positive à une pleine puissance négative en 2 secondes. Ainsi pour une vitesse donnée (par les roues) et une pression instantanée donnée, l'unité centrale 290 définit une vitesse de changement.

AVANTAGES DE L'INVENTION

La présente invention permet d'avoir un essieu secondaire assisté, qui ne perturbe pas la conduite demandée par l'essieu maître piloté par le conducteur.

Elle permet de conduire plus vite en sécurité dans une descente, sachant que l'essieu secondaire retient et ne risque pas de faire retourner la machine.

APPLICATIONS

La présente invention s'applique à toutes machines, notamment remorques ou outils tractés qu'il faut assister.

Elle s'applique d'une manière générale à tout essieu moteur d'une machine que l'on souhaite assister.

Comme indiqué précédemment la présente invention s'applique en particulier à une machine à transmission hydraulique comprenant un essieu piloté par le conducteur, qui est l'essieu maître, et un autre essieu secondaire qui est "automatiquement suiveur" suivant l'invention. L'essieu maître peut être à transmission hydraulique, directement piloté par le conducteur.

L'invention s'applique à une machine qui a une transmission mécanique sur un essieu, et un essieu assisté, par exemple un tracteur (essieu avant assisté, essieu arrière mécanique), une moissonneuse, un camion, un engin automoteur.

L'invention s'applique à une remorque ou un outil traîné à roues, par exemple une charrue à roues ou une récolteuse de pommes de terre traînée derrière un tracteur. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.

En particulier la présente invention n'est pas limitée aux moyens décrits précédemment et illustrés sur les figures annexées pour composer l'ensemble réducteur de pression 275, les limiteurs de pression 278, 279 et l'ensemble de commutation 280, mais s'étend à tous moyens fonctionnellement équivalents.

La présente invention s'applique de préférence, mais non limitativement, aux circuits d'assistance incorporant des machines hydrauliques, formant pompe ou moteur, du type à pistons radiaux.

La présente invention s'applique de préférence, mais non limitativement, aux engins tractés, notamment les engins agricoles tractés.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention :

- l'unité centrale 290 exploite le signal issu d'un capteur de pression de frein de service et elle pilote le système pour ne pas pousser le véhicule, notamment le tracteur ni l'élément tracté, lorsqu'un freinage est détecté,

- l'unité centrale 290 exploite le signal issu d'un capteur de température d'huile et elle pilote le système pour opérer un désengagement de l'assistance en cas de température supérieure à un seuil . Dans ce cas de préférence une information est mise à disposition du chauffeur avant d'avoir atteint ce seuil de coupure (par exemple sous forme d'un clignotement d'une lampe signalant la présence d'un défaut). Cette disposition peut permettre de piloter directement le dispositif de refroidissement et le cas échéant de supprimer la sonde thermostatique en entrée du module réfrigérant.

- l'unité centrale 290 exploite le signal issu d'un capteur de vitesse dans les roues et elle pilote le système pour autoriser les engagements en dynamique quel que soit le sens d'avancement. Le cas échéant l'unité centrale exploite également le signal issu de ce capteur de vitesse de roues pour éviter l'engagement de l'assistance à une vitesse trop élevée. L'unité centrale 290 peut par exemple autoriser le crabotage jusqu'à 8km/h (vitesse de travail en terrain difficile). Elle peut induire la coupure de l'assistance en cas de survitesse (nombre de tours à la roue identique quel que soit la monte des pneus). Elle peut également prendre en charge une option capteur de vitesse permettant de détecter le sens d'avancement par rapport à un capteur sur timon d'attelage.

- Dans le cadre de l'invention l'on peut également envisager de supprimer le capteur de pression sur la branche d'alimentation haute pression en marche avant car un tel capteur fait redondance avec la mesure de vitesse et dans ce sens n'est pas indispensable.