FR2772702A1 - Procede et dispositif pour liberer de facon controlee un frein mecanique de machine hydrostatique - Google Patents

Procede et dispositif pour liberer de facon controlee un frein mecanique de machine hydrostatique Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un système pour relâcher de façon commandée un frein mécanique situé dans une machine hydrostatique, le frein mécanique étant compris dans un système de freinage mécanique (210). La machine hydrostatique comporte en outre un système de propulsion hydrostatique (205) et un contrôleur (200). Quand la machine est située sur un plan incliné, pour éviter qu'elle ne descende la pente lors du relâchement du frein mécanique (240), la pression hydraulique du système de propulsion hydrostatique est comparée à un indicateur de relâchement et un signal de libération de frein mécanique est produit selon le résultat de la comparaison.

Description

PROCéDé ET DISPOSITIF POUR LIBÉRER DE FAÇON COWTRÔLÉE UN FREIN
MÉCANIyuz DE MACHINE HYDROSTATIQUE
La présente invention concerne de façon générale un procédé et un dispositif pour un système de commande de libération de frein mécanique de machine hydrostatique et plus particulièrement un procédé et un dispositif pour un système de commande de libération de frein mécanique de machine hydrostatique lorsque la machine hydrostatique se trouve sur un plan incliné.
Typiquement, une machine hydrostatique possède un système hydrostatique comprenant un moteur, au moins une pompe hydraulique et au moins un moteur hydraulique. Le moteur actionne la pompe hydraulique. La pompe hydraulique fournit un débit hydraulique au moteur hydraulique qui actionne les roues de la machine. La machine hydraulique possède aussi un frein mécanique utilisé en plus du frein hydrostatique pour arrêter la machine hydrostatique. Le frein est habituellement appliqué par ressort et relâché de façon hydraulique.
Une séquence typique pour démarrer la machine hydrostatique à partir de l'arrêt consiste d'abord à relâcher le frein mécanique, puis à appliquer le système de propulsion hydrostatique. Cette façon de faire empêche le système hydrostatique de contrer l'action du frein mécanique, ce qui peut se produire lorsque le système de propulsion hydrostatique actionne les roues ou les chenilles alors que le frein mécanique est encore engagé.
Cependant, lorsque la machine hydrostatique est située sur un plan incliné et part de l'arrêt, la force de gravitation agissant sur la masse de la machine hydrostatique peut être supérieure à la pression hydraulique présente à ce moment dans le système hydrostatique. Quand cela se produit, la machine hydrostatique peut se mettre à descendre la pente de façon incontrôlable après la libération du frein mécanique. La machine hydrostatique continuera à descendre la pente jusqu'à ce que la pression du système hydraulique soit suffisante pour surmonter la force de gravitation agissant sur la masse de la machine hydrostatique.
La présente invention a pour objet de résoudre un ou plusieurs des problèmes décrits ci-dessus.
Pour atteindre cet objet, la présente invention prévoit un procédé pour libérer de façon commandée un frein mécanique compris dans un système de freinage mécanique situé dans une machine hydrostatique ayant une première extrémité et une seconde extrémité et comprenant un système de propulsion hydrostatique et un dispositif de commande, le contrôleur étant en communication avec le système de freinage mécanique et le système de propulsion hydrostatique, comprenant les étapes consistant à établir un indicateur de relâchement déterminer si une des première et seconde extrémités est inclinée ; déterminer d'une pression hydraulique associée au système de propulsion hydrostatique comparer la pression hydraulique à l'indicateur de relâchement et produire un signal de libération du frein mécanique en réponse à la comparaison de la pression hydraulique à l'indicateur de relâchement.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'étape de comparaison de la pression hydraulique à l'indicateur de relâchement comprend l'étape de production du signal de libération du frein mécanique en réponse au fait que la pression hydraulique est supérieure à l'indicateur de relâchement.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'établissement de l'indicateur de relâchement est réalisé au moyen d'un outil d'entretien.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, ltétablissement de l'indicateur de relâchement est réalisé au cours de la fabrication de la machine hydrostatique.
L'invention prévoit aussi un système de commande de libération de frein mécanique pour une machine hydrostatique, la machine hydrostatique ayant une première extrémité et une seconde extrémité et un frein mécanique, comprenant un système de freinage mécanique comportant le frein mécanique ; un système de propulsion hydrostatique situé dans la machine hydrostatique ; un contrôleur associé à un dispositif de mémorisation et agencé de façon à pouvoir communiquer avec le système de freinage mécanique et le système de propulsion hydrostatique ; un indicateur de relâchement stocké dans le dispositif de mémorisation ; un indicateur d'inclinaison situé dans la machine hydrostatique et agencé de manière à être en communication avec le contrôleur lorsqu'une des première et seconde extrémités est inclinée ; et un signal de libération de frein mécanique pouvant être transmis au système de freinage mécanique.
L'invention prévoit aussi un système de commande de libération de frein mécanique de machine hydrostatique comprenant une première extrémité ; une seconde extrémité ; un frein mécanique ; un système de freinage mécanique comportant le frein mécanique ; un système de propulsion hydrostatique situé dans la machine hydrostatique ; un contrôleur associé à un dispositif de mémorisation agencé de façon à pouvoir communiquer avec le système de freinage mécanique et le système de propulsion hydrostatique ; un indicateur de relâchement stocké dans le dispositif de mémorisation ; un indicateur d'inclinaison situé dans la machine hydrostatique et agencé de façon à être en communication avec le contrôleur quand la première ou la seconde extrémité est inclinée et un signal de libération de frein mécanique pouvant être transmis au système de freinage mécanique.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le système comprend en outre un interrupteur de frein mécanique dans le système de freinage mécanique, l'interrupteur de frein mécanique étant relié au contrôleur et agencé de façon à répondre au signal de libération de frein mécanique.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le système de propulsion hydrostatique comporte un moteur.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le système de propulsion hydrostatique comporte au moins une pompe hydraulique.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le système de propulsion hydrostatique comporte au moins un moteur hydraulique.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le système de propulsion hydrostatique comporte un détecteur de pression hydraulique agencé pour transmettre la pression hydraulique du système de propulsion hydrostatique au dispositif de commande.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le système de propulsion hydrostatique comporte un interrupteur de propulsion en communication avec le contrôleur et agencé pour commander le fonctionnement de la pompe hydraulique.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'indicateur d'inclinaison est un interrupteur situé dans la machine hydrostatique, commandé par un opérateur de la machine hydrostatique et agencé de façon à être en communication avec le contrôleur quand une des première et seconde extrémités est inclinée.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'indicateur d'inclinaison est un détecteur d'inclinaison situé dans la machine hydrostatique et agencé de façon à être en commu- nication avec le contrôleur quand une des première et seconde extrémités est inclinée.
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles
la figure 1 est une vue de côté illustrant un mode de réalisation de la machine hydrostatique
la figure 2 est un schéma sous forme de blocs illustrant un mode de réalisation du système de commande de libération de frein mécanique ; et
la figure 3 est un organigramme illustrant un programme utilisé en relation avec un mode de réalisation de la présente invention.
La présente invention prévoit un procédé et un dispositif pour un système de commande de libération de frein mécanique dans une machine hydrostatique. Le système de commande de relâchement de frein mécanique, dans le mode de réalisation décrit, sera appliqué quand la machine hydrostatique est située sur un plan incliné. Dans la description ci-dessous, on utilise une finisseuse seulement comne exemple. La présente invention peut être appliquée à d'autres types de machines hydrostatiques possédant un système de propulsion hydrostatique et un système de freinage mécanique. Des compacteurs, certains types de chargeuses et de tracteurs sont d'autres exemples de telles machines hydrostatiques.
La figure 1 est une vue de côté d'une machine hydrostatique 100, dans ce cas une finisseuse, ayant une première extrémité 105 et une seconde extrémité 110. La machine hydrostatique 100 est représentée sur un plan incliné, la première extrémité 105 étant surélevée par rapport à la seconde extrémité 110.
Cependant, dans le mode de réalisation décrit, l'invention s'applique que la première extrémité 105 ou la seconde extrémité 110 soit surélevée. La machine hydrostatique 100 est portée par une pluralité de roues 115. Quoique le mode de réalisation décrit représente une pluralité de roues 115 pour soutenir la machine hydrostatique 100, l'home du métier pourra facilement mettre en oeuvre la présente invention dans le cas où la machine hydrostatique 100 repose sur des chenilles.
La figure 2 est un schéma sous forme de blocs illustrant un mode de réalisation du système de commande de libération de frein mécanique. Le système de commande de libération de frein mécanique comprend un contrôleur 200 en communication avec un système de propulsion hydrostatique 205 et un système de freinage mécanique 210. Le contrôleur 200 utilisé dans le mode de réalisation décrit est un microcontrôleur Motorola, type 68HCll. Cependant, de nombreux contrôleurs à circuits analogiques et/ou numériques peuvent convenir et être utilisés dans la présente invention, comme cela est connu de llhomme du métier.
Le système de propulsion hydrostatique 205 comporte un moteur 215, une pompe hydraulique 220 et un moteur hydraulique 225. Le moteur 215 actionne la pompe hydraulique 220. La pompe hydraulique 220 fournit un débit hydraulique au moteur hydraulique 225. Le moteur hydraulique 225 convertit le débit hydraulique en un mouvement de rotation qui actionne au moins une des roues 115 de la machine hydrostatique 100. En faisant varier le débit de la pompe hydraulique 220, on peut commander la vitesse de la machine hydrostatique 100.
Quoique, dans le mode de réalisation représenté, le moteur 215 actionne une pompe hydraulique 220, l'homme du métier mettra sans peine la présente invention en oeuvre dans le cas où le moteur 215 actionne plusieurs pompes hydrauliques 220. De même, dans le mode de réalisation illustré, la pompe hydraulique 220 fournit un débit hydraulique à un moteur hydraulique 225.
L'home du métier mettra la présente invention facilement en oeuvre dans le cas où la pompe hydraulique 220 fournit un débit hydraulique à plusieurs moteurs hydrauliques 225. L'utilisation du moteur 215 pour piloter au moins une des pompes hydrauliques parmi les pompes hydrauliques 220, et le fait que la pompe hydraulique 220 fournisse un débit hydraulique à au moins un des moteurs hydrauliques 225 sont bien connus dans la technique.
L'homne du métier pourrait facilement et rapidement mettre en oeuvre une telle pluralité de pompes hydraulique 220 et de moteurs hydrauliques 225 dans une machine hydrostatique 100 utilisant la présente invention.
Le système de propulsion hydrostatique 205 comporte un détecteur de pression hydraulique 235 et un interrupteur de propulsion 230. Le détecteur de pression hydraulique 235 est agencé pour surveiller la pression hydraulique dans le système de propulsion hydrostatique 205, et transmet la pression hydraulique au contrôleur 200. L'interrupteur de propulsion 230 est agencé pour commander le fonctionnement de la pompe hydraulique 220 en réponse à un ordre du contrôleur 200. Dans le mode de réalisation décrit, l'interrupteur de propulsion 230 est un interrupteur à relais ; cependant, de nombreux dispositifs interrupteurs peuvent convenir et être utilisés dans la présente invention, comme cela est connu de l'homme du métier.
Le système de freinage mécanique 210 comprend un frein mécanique 240 et un interrupteur de frein mécanique 245. Dans le mode de réalisation décrit, le frein mécanique 240 est constitué freins normalement bloqués, actionnés par ressort et libérables hydrauliquement, cependant, de nombreux types de frein mécaniques appropriés peuvent être utilisés dans la présente invention, comme cela est connu de l'homme du métier. L'interrupteur de frein mécanique 245 est agencé de façon à commander la libération du frein mécanique 240 en réponse à un ordre reçu du contrôleur 200. Dans le mode de réalisation décrit, l'interrupteur de frein mécanique 245 est un interrupteur à relais ; cependant, de nombreux dispositifs interrupteurs peuvent convenir et être utilisés dans la présente invention, comme cela est connu de l'homme du métier.
Un indicateur d'inclinaison 255, situé dans la machine hydrostatique 100 est agencé pour être en communication avec le contrôleur 200 quand une des première 105 et seconde 110 extrémités est surélevée. Dans le mode de réalisation préféré, l'indicateur d'inclinaison 255 est un détecteur d'inclinaison ou de niveau. Cependant, l'indicateur d'inclinaison 255 peut être un interrupteur indicateur de niveau (non représenté) mis en fonctionnement par le conducteur de la machine hydrostatique quand une des première 105 et seconde 110 extrémités est surélevée. De nombreux indicateurs d'inclinaison appropriés 255 agencés pour être en communication avec le contrôleur 200 lorsque l'une des première 105 et seconde 110 extrémités est surélevée peuvent être utilisés dans la présente invention, sans sortir du domaine de l'invention.
Un indicateur de relâchement 250 est une valeur repré- sentant une pression qui est définie comme étant suffisante pour vaincre la force de gravitation agissant sur la machine hydrostatique 100 quand le frein mécanique 240 est libéré. Dans le mode de réalisation décrit, l'indicateur de relâchement 250 est une valeur déterminée par le contrôleur 200. Le contrôleur 200 peut déterminer l'indicateur de relâchement 250 à partir de diverses données d'entrée. Par exemple, la pente du plan incliné indiquée par l'indicateur d'inclinaison 255 et la force créée par la masse de la machine hydrostatique 100 peuvent servir de données utilisées par le contrôleur 200 pour déterminer l'indicateur de relâchement 250. Un autre exemple de données que le contrôleur 200 peut utiliser pour déterminer l'indicateur de relâchement est la pente du plan incliné indiquée par l'indicateur d'inclinaison 255 et la pression hydraulique mesurée par le détecteur de pression hydraulique 235. Cependant, l'homme du métier pourrait facilement mettre en oeuvre la présente invention dans le cas où l'indicateur de relâchement 250 est une valeur fixe prédéterminée stockée dans un dispositif de mémorisation associé au contrôleur 200. La valeur d'entrée peut être fournie au contrôleur 200 électroniquement lors d'une opération d'entretien ou à la fabrication.
La figure 3 représente un organigramme illustrant le programme utilisé dans un mode de réalisation du système de commande de libération de frein mécanique. La commande de programme pour le système de commande de libération de frein mécanique sera seulement appliquée quand on souhaite mettre en mouvement la machine hydrostatique 100 à partir de l'arrêt. La commande de programme selon un mode de réalisation de la présente invention débute à un bloc de départ 301. La commande de programme passe ensuite à un premier bloc de décision 300, dans lequel le contrôleur 200 détermine à l'aide d'un signal reçu de l'indicateur d'inclinaison 255 si une des première 105 et seconde 110 extrémités est inclinée. Si une des première 105 et seconde 110 extrémités n'est pas inclinée, la commande de programme passe à un bloc final 320 et la commande de programme selon un mode de réalisation de la présente invention se termine. Si une des première 105 et seconde 110 extrémités est inclinée, la commande de programme passe au bloc 305.
Au bloc 305, le contrôleur 200 détermine la pression hydraulique dans le système de propulsion hydrostatique 205 à l'aide d'un signal recu du détecteur de pression hydraulique 235.
La commande de programme passe ensuite à un second bloc de décision 310.
Dans le second bloc de décision 310, le contrôleur 200 détermine si la pression hydraulique est supérieure à l'indicateur de relâchement 250. Si la pression hydraulique est inférieure ou égale à l'indicateur de relâchement 250, la commande de programme revient au bloc 305 où le contrôleur 200 va à nouveau déterminer la pression hydraulique dans le système de propulsion hydrostatique 205 à l'aide d'un signal reçu du détecteur de pression hydraulique 235. Si la pression hydraulique est supérieure à l'indicateur de relâchement 250, la commande de programme passera au bloc suivant 315 dans lequel le contrôleur 200 produit un signal de libération de frein mécanique. Le signal de libération de frein mécanique est transmis au système de freinage mécanique 210. Dans un bloc final 320, la commande de programme selon un mode de réalisation de la présente invention se termine.
Bien que des aspects de la présente invention aient été illustrés et décrits à l'aide du mode de réalisation ci-dessus, l'homme du métier comprendra que divers autres modes de réalisation peuvent faire partie du domaine de la présente invention.
Par exemple, en figure 3, au bloc de décision 310, quand le contrôleur 200 détermine que la pression hydraulique est inférieure ou égale à l'indicateur de relâchement 250, la commande de programme peut passer au bloc de départ 301 où débute la commande de programme selon un mode de réalisation de la présente invention, au lieu de passer au bloc 305. Néanmoins, de tels dispositifs et procédés devraient être considérés comne faisant partie du domaine de la présente invention telle que défini dans les revendications ciaprès et tout équivalent de celles-ci.
Le système de commande de libération de frein mécanique décrit ici est utilisé de préférence quand la machine hydrostatique est située sur un plan incliné et est démarrée à partir de l'arrêt. Grâce à la présente invention, la machine hydrostatique n'est pas sujette à un début de déplacement. En effet, le frein mécanique ne sera pas libéré, à moins que la pression hydraulique du système de propulsion hydrostatique nécessaire pour déplacer la machine de façon contrôlée soit assez grande pour surmonter la force de gravitation agissant sur la masse de la machine hydrostatique.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention pourront être déduits de l'étude des dessins, de la description et des revendications ci-après.

Claims (14)

REVENPICATIONS
1. Procédé pour libérer de façon commandée un frein mécanique (240) compris dans un système de freinage mécanique (210) situé dans une machine hydrostatique (100) ayant une première extrémité (105) et une seconde extrémité (110) et comprenant un système de propulsion hydrostatique (205) et un contrôleur (200), le contrôleur (200) étant en communication avec le système de freinage mécanique et le système de propulsion hydrostatique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes
établir un indicateur de relâchement
déterminer si une des première et seconde extrémités est inclinée
déterminer d'une pression hydraulique associée au système de propulsion hydrostatique
comparer la pression hydraulique à l'indicateur de relâchement ; et
produire un signal de libération du frein mécanique en réponse à la comparaison de la pression hydraulique à l'indicateur de relâchement.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de comparaison de la pression hydraulique à l'indicateur de relâchement comprend l'étape de production du signal de libération du frein mécanique en réponse au fait que la pression hydraulique est supérieure à l'indicateur de relâchement.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'établissement de l'indicateur de relâchement est réalisé au moyen d'un outil d'entretien.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'établissement de l'indicateur de relâchement est réalisé au cours de la fabrication de la machine hydrostatique.
5. Système de commande de libération de frein mécanique pour une machine hydrostatique, la machine hydrostatique (100) ayant une première extrémité (105) et une seconde extrémité (110) et un frein mécanique (240), caractérisé en ce qu'il comprend
un système de freinage mécanique (210) comportant le frein mécanique (240)
un système de propulsion hydrostatique (205) situé dans la machine hydrostatique (100)
un contrôleur (200) associé à un dispositif de mémorisation et agencé de façon à pouvoir communiquer avec le système de freinage mécanique (210) et le système de propulsion hydrostatique (205)
un indicateur de relâchement (250) stocké dans le dispositif de mémorisation
un indicateur d'inclinaison (255) situé dans la machine hydrostatique et agencé de manière à être en communication avec le contrôleur (200) lorsqu'une des première et seconde extrémités est inclinée ; et
un signal de libération de frein mécanique pouvant être transmis au système de freinage mécanique.
6. Système de commande de libération de frein mécanique de machine hydrostatique comprenant
une première extrémité (105)
une seconde extrémité (110)
un frein mécanique (240)
un système de freinage mécanique (210) comportant le frein mécanique (240)
un système de propulsion hydrostatique (205) situé dans la machine hydrostatique (100)
un contrôleur (200) associé à un dispositif de mémorisation agencé de façon à pouvoir communiquer avec le système de freinage mécanique (210) et le système de propulsion hydrostatique (205)
un indicateur de relâchement (250) stocké dans le dispositif de mémorisation
un indicateur d'inclinaison (255) situé dans la machine hydrostatique et agencé de façon à être en communication avec le contrôleur quand la première ou la seconde extrémité est inclinée ; et
un signal de libération de frein mécanique pouvant être transmis au système de freinage mécanique.
7. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, comprenant en outre un interrupteur de frein mécanique (245) dans le système de freinage mécanique, l'interrupteur de frein mécanique étant relié au contrôleur et agencé de façon à répondre au signal de libération de frein mécanique.
8. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le système de propulsion hydrostatique (205) comporte un moteur (215).
9. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le système de propulsion hydrostatique (205) comporte au moins une pompe hydraulique (220).
10. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le système de propulsion hydrostatique (205) comporte au moins un moteur hydraulique (225).
11. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le système de propulsion hydrostatique (205) comporte un détecteur de pression hydraulique (235) agencé pour transmettre la pression hydraulique du système de propulsion hydrostatique au dispositif de commande.
12. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le système de propulsion hydrostatique (205) comporte un interrupteur de propulsion (230) en communication avec le contrôleur et agencé pour commander le fonctionnement de la pompe hydraulique.
13. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l'indicateur d'inclinaison (255) est un interrupteur situé dans la machine hydrostatique, commandé par un opérateur de la machine hydrostatique et agencé de façon à être en communication avec le contrôleur quand une des première et seconde extrémités est inclinée.
14. Système de commande de libération de frein mécanique selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l'indicateur d'inclinaison (255) est un détecteur d'inclinaison situé dans la machine hydrostatique et agencé de façon à être en communication avec le contrôleur quand une des première et seconde extrémités est inclinée.
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