FR3055964A1 - Dispositif et procede de pesage du chargement d'un vehicule a benne - Google Patents

Abstract

Le dispositif (1) permet le pesage du contenu de la benne (8) d'un véhicule routier (7), ladite benne étant basculante vers l'arrière au moyen d'un dispositif hydraulique de levage (15) et étant articulée en pivotement en partie arrière basse par rapport au châssis (11) du véhicule. Ce dispositif comprend : - au moins un capteur avant (3) situé à proximité du dispositif de levage ; - au moins un capteur de pression pneumatique (2a) qui mesure la pression dans les suspensions des essieux arrière (12) du véhicule ; - un calculateur (4) qui reçoit les données mesurées par les capteurs et qui calcule, à partir de ces données mesurées et de valeurs d'étalonnage, un résultat correspondant au poids du contenu de la benne ; - un moyen d'indication (6) de ce résultat.

Description

Domaine technique

La présente invention appartient au domaine technique des transports. Elle concerne un dispositif de pesage du chargement contenu à l'intérieur de la benne d'un véhicule routier, tel qu'un camion, une remorque ou une semi-remorque à benne basculante, notamment au moyen d'un ou de deux vérins placés à l'avant de celle-ci ou d'un compas.

L'invention concerne également un procédé de pesage du contenu de la benne d’un véhicule à benne équipé d’un tel dispositif.

Les véhicules à benne basculante sont généralement utilisés pour transporter des marchandises ou des matériaux en vrac, par exemple des produits agricoles comme des céréales ou des matériaux tels que du sable, des gravillons, de la terre, etc... De tels produits peuvent avantageusement être déchargés facilement par basculement de la benne vers l'arrière.

Cependant, lorsque l'on procède au chargement de tels matériaux ou marchandises en vrac, il est très difficile de connaître précisément la quantité chargée à l’intérieur de la benne.

Or, il est très important de pouvoir connaître le poids du chargement contenu dans la benne d'un tel véhicule.

En effet, cela permet de vérifier que le poids transportable maximal autorisé n'est pas dépassé, ce qui risquerait d'endommager le véhicule, la benne ou son système de levage, et qui pourrait en outre être la cause de sanctions en cas de contrôle. De plus, cela permet d'optimiser le chargement du véhicule, afin de s'assurer que celui-ci est correctement rempli et que le transport n'est pas effectué en sous capacité. Enfin, cela permet de contrôler que la quantité de marchandise livrée correspond exactement à la quantité qui a été commandée.

Art antérieur

Plusieurs systèmes ont été développés dans l’art antérieur pour peser un chargement contenu dans une benne.

Le plus ancien et le plus rudimentaire consiste à amener le véhicule sur une bascule pour déterminer tout d'abord son poids à vide, puis son poids une fois le chargement effectué.

Si un tel dispositif permet de peser n'importe quel véhicule, il nécessite une infrastructure importante et coûteuse. Il est rare que les zones de chargement en soient équipées. Le véhicule doit donc faire plusieurs trajets entre son lieu de chargement et la bascule afin d'effectuer les mesures. Un tel système est donc extrêmement contraignant et entraîne une perte de temps importante.

Des dispositifs de mesure embarqués sur les véhicules ont donc été développés par la suite dans l’art antérieur.

On connaît par exemple ceux décrits dans les demandes de brevets FR 2.159.623, FR 2.521.929 et FR 2.400.447. Ces dispositifs de pesage comprennent un ensemble de moyens de levage hydrauliques supplémentaires, tels que des vérins ou des cousins hydrauliques, placés sous la benne et qui sont indépendants du vérin assurant le basculement de la benne. Lorsque l'on souhaite peser le chargement, ces moyens de levage hydraulique soulèvent légèrement la benne et des capteurs mesurent la pression hydraulique nécessaire à ces dispositifs pour réaliser le soulèvement. Le poids du chargement est calculé à partir de ces mesures après un étalonnage approprié.

De tels dispositifs de pesage nécessitent un système de soulèvement vertical de la benne, indépendant de son système de basculement. Un tel dispositif nécessite donc des modifications importantes de la constitution de la benne par rapport aux véhicules classiques. En outre, il nécessite un système d'articulation de la benne particulièrement complexe, afin de permettre alternativement un soulèvement vertical et un basculement par pivotement vers l'arrière de celle-ci.

De tels dispositifs sont donc extrêmement coûteux et délicats à mettre en place. Ils ne peuvent être implantés qu'à la construction du véhicule uniquement et ne peuvent en aucun cas être rajoutés par la suite sur une benne existante lors d'une opération dite de « rétrofit ».

D’autre part, le principe de fonctionnement de ces dispositifs de pesage implique obligatoirement un soulèvement de la benne pour obtenir une mesure. Il est donc impossible de surveiller en continu le chargement de la benne pendant son remplissage, qui se fait uniquement lorsque celle-ci se trouve en position abaissée en appui sur le châssis du véhicule.

Pour toutes ces raisons, ces systèmes de mesure antérieurs, bien que relativement anciens, n’ont jamais été réellement exploités commercialement.

Les systèmes de pesage embarqués que l'on rencontre le plus souvent de nos jours utilisent généralement des paliers instrumentés situés d’une part à l'avant à la base du vérin de basculement de la benne, et d’autre part à l'arrière au niveau de l’articulation de pivotement de la benne.

Si de tels dispositifs donnent de bons résultats, ils sont extrêmement coûteux et fragiles. Il est, de plus, impossible d'en équiper une benne déjà existante, si cela n'avait pas été prévu à la conception. En outre, le fonctionnement d'un tel dispositif de mesure implique que la benne se trouve en position basculée pour pouvoir effectuer un pesage. Il est donc impossible de surveiller le chargement de la benne par un pesage continu de son contenu pendant son remplissage.

Exposé de l’invention

L'objectif de l'invention est de pallier les inconvénients des systèmes de pesage de l'art antérieur.

Le système selon l’invention est un dispositif de pesage embarqué qui est monté de façon autonome sur le véhicule supportant la benne. Dans le cas d’une remorque ou d’une semi-remorque, le véhicule tracteur n'a donc pas besoin d’être modifié.

Le dispositif selon invention comprend des moyens extrêmement simples et peu onéreux. Il peut être facilement mis en place à la conception ou par la suite selon le souhait ou les besoins de l’utilisateur. Il peut ainsi parfaitement être rajouté sur une benne déjà existante, sans modifications importantes de celle-ci et pour un coût très raisonnable, lors d'une opération de rétrofit.

En outre, le dispositif de pesage selon l’invention permet avantageusement d'obtenir une mesure approchée du poids du contenu de la benne, lorsque celle-ci se trouve en position abaissée, c’est-à-dire non basculée et en appui complet sur le châssis du véhicule. Il est ainsi possible de surveiller en continu le remplissage de la benne, afin d'éviter de dépasser le poids transportable maximum autorisé et ainsi de risquer d'endommager la benne et son système de levage. L'approche d'un poids optimal visé pour le chargement peut également être surveillée. Une mesure exacte du poids du chargement peut ensuite être obtenue après un léger basculement de la benne, une fois le remplissage stoppé.

De plus, le dispositif de pesage selon l’invention permet avantageusement la mise en place d'un dispositif de sécurisation ou d'alerte qui avertit l'opérateur en cas d'approche ou de dépassement du poids transportable maximum autorisé, ou encore en cas de tentative de chargement de la benne alors que celle-ci se trouve en position basculée. La sécurité des équipements s'en trouve grandement renforcée.

Pour cela, l’invention enseigne un dispositif de pesage embarqué du contenu d'une benne basculante d'un véhicule routier, de type semi-remorque, remorque ou camion, comportant un châssis sur lequel est monté la benne et au moins un essieu arrière qui supporte le poids de la partie arrière de la benne, ladite benne étant basculante vers l'arrière au moyen d'un dispositif hydraulique de levage et étant articulée en pivotement par rapport au châssis, en partie arrière basse de la benne, au moyen d’une articulation de pivotement comprenant un axe.

Selon l'invention, le dispositif de pesage comprend :

- au moins un capteur avant, situé à proximité du dispositif hydraulique de levage ;

- au moins un capteur de pression pneumatique mesurant la pression dans les suspensions des essieux arrière du véhicule routier ;

- un calculateur qui reçoit les données mesurées par le capteur avant et le capteur arrière, et qui calcule, à partir de ces données mesurées et de valeurs d'étalonnage, un résultat correspondant au poids du contenu de la benne ;

- un moyen d'indication de ce résultat.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur de pression pneumatique est un capteur dédié ou un capteur utilisé également par le système de freinage ou les suspensions.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le capteur avant est un capteur de pression hydraulique ou un capteur de déformation ou un palier instrumenté.

Selon un mode de réalisation du dispositif de pesage de l'invention, il comporte en outre un capteur de déformation qui mesure la déformation de l’axe de l’articulation de pivotement.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen d'indication comprend un écran d'affichage, un compteur ou un cadran numérique ou analogique, un voyant lumineux, ou un avertisseur sonore.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pesage comprend un moyen de transmission à distance dudit résultat.

Selon ce mode de réalisation, le moyen de transmission à distance peut-être un moyen filaire, ou un moyen d'émission sans fil par ondes radios ou par GPRS.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pesage comprend un moyen de sécurité qui s'active lorsque le poids du contenu de la benne dépasse le poids transportable maximal autorisé, ou lorsque la benne est chargée en position basculée.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pesage comprend un moyen de contrôle de la position de la benne permettant de s’assurer que la benne se trouve en position basculée à une hauteur optimale pour le pesage de son contenu.

Selon ce mode de réalisation, le moyen de contrôle de la position de la benne est un détecteur de position mécanique, à ultrasons ou à infra-rouges, un contacteur électrique, un moyen de temporisation du mouvement de levée de la benne, ou un moyen d’analyse du signal mesuré par le capteur avant.

L'invention enseigne également un procédé de pesage du contenu d'une benne basculante d'un véhicule routier, au moyen du dispositif de pesage exposé ci-dessus, qui, lorsque la benne basculante est en position non basculée, comprend les étapes suivantes :

- mesure de la pression pneumatique dans les suspensions des essieux arrière du véhicule par le capteur de pression pneumatique ;

- calcul par le calculateur d'un résultat correspondant à une valeur approchée du poids du contenu de la benne, à partir de la pression pneumatique mesurée et de valeurs d'étalonnage ;

- indication de ce résultat.

L'invention enseigne également un procédé de pesage du contenu d'une benne basculante d’un véhicule routier au moyen du dispositif de pesage exposé ci-dessus, qui, lorsque la benne basculante est en position partiellement ou totalement basculée, comprend les étapes suivantes :

- mesure d’une donnée par le capteur avant ;

- mesure de la pression pneumatique dans les suspensions des essieux arrière du véhicule routier par le capteur de pression pneumatique ;

- calcul par le calculateur d'un résultat correspondant à une valeur exacte du poids du contenu de la benne à partir de la donnée mesurée par le capteur avant, de la pression mesurée par le capteur de pression pneumatique et de valeurs d'étalonnage ;

- indication de ce résultat.

Lorsque le dispositif de pesage comporte un capteur de déformation qui mesure la déformation de l’axe de l’articulation de pivotement, le procédé de pesage de l’invention peut comprendre les étapes suivantes, lorsque la benne basculante est en position partiellement ou totalement basculée :

- mesure d’une donnée par le capteur avant ;

- mesure de la déformation de l’axe de l’articulation de pivotement par le capteur de déformation ;

- calcul par le calculateur d'un résultat correspondant à une valeur exacte du poids du contenu de la benne à partir de la donnée mesurée par le capteur avant, de la déformation mesurée par le capteur de déformation et de valeurs d'étalonnage ;

- indication de ce résultat.

Selon un mode de réalisation de l'invention, ce procédé de pesage comporte une procédure préalable d'étalonnage au cours de laquelle les données d'étalonnage sont enregistrées dans le calculateur. Cette procédure d'étalonnage comprend les étapes suivantes :

- mesure au moyen d'une bascule du poids du véhicule routier avec la benne vide ;

- mesure au moyen d'une bascule du poids du véhicule routier avec la benne remplie ;

- mesure d’une donnée par le capteur avant, de la pression pneumatique dans les suspensions des essieux arrière du véhicule routier par le capteur de pression pneumatique, et éventuellement de la déformation de l’axe de l’articulation de pivotement par le capteur de déformation si le dispositif en est pourvu, à différentes positions de basculement de la benne remplie ;

- enregistrement dans le calculateur de paramètres de longueur caractéristiques du véhicule routier et de la benne, des valeurs de poids mesurées avec la benne vide et la benne remplie, ainsi que des données mesurées par le capteur avant, des valeurs de pression mesurées par le capteur de pression pneumatique et éventuellement des valeurs de déformation mesurées par le capteur de déformation, avec la benne remplie à différentes positions de basculement de la benne remplie ;

- calcul par le calculateur de données d'étalonnage lui permettant ultérieurement de calculer une valeur du poids du contenu de la benne respectivement approchée ou exacte, à partir respectivement de la pression pneumatique mesurée par le capteur de pression pneumatique, ou à partir d’une donnée mesurée par le capteur avant et de la pression mesurée par le capteur de pression pneumatique ou de la déformation mesurée par le capteur de déformation.

Selon un mode de réalisation du procédé selon invention, une procédure de sécurité est activée si le résultat calculé approche ou dépasse le poids transportable maximal autorisé, ou si le résultat varie alors que la benne est en position partiellement ou totalement basculée.

Selon ce mode de réalisation, la procédure de sécurité peut comprendre une ou plusieurs des opérations suivantes : déclenchement d'une alerte sonore, allumage de voyants lumineux d'alerte, affichage d'un message d'alerte, extinction de l'affichage.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé comporte en outre une étape de contrôle de la position de la benne permettant de s’assurer que la benne se trouve en position basculée à une hauteur optimale pour le pesage de son contenu.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, qui est faite à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique des différents moyens constitutifs du dispositif de pesage embarqué selon l'invention ;

- la figure 2 est une vue générale plane schématique d’un premier exemple de dispositif de pesage selon invention équipant une semi-remorque à benne basculante ;

- la figure 3 est une vue générale plane schématique correspondant à l'exemple représenté sur la figure 2 et dans laquelle les distances caractéristiques et les forces appliquées ont été représentées afin de permettre une meilleure compréhension du principe de l’invention ;

- la figure 4 est une vue générale plane schématique d’un deuxième exemple de dispositif de pesage selon invention équipant une semi-remorque à benne basculante ; et

- la figure 5 est une vue générale plane schématique correspondant à l'exemple représenté sur la figure 4 et dans laquelle les distances caractéristiques et les forces appliquées ont été représentées.

Exposé détaillé de l’invention

Le dispositif de pesage selon invention va maintenant être décrit de façon détaillée en référence aux figures 1 à 5. Les éléments équivalents représentés sur les différentes figures porteront les mêmes références numériques.

Un exemple de dispositif de pesage 1 selon l’invention a été représenté schématiquement sur la figure 1.

Ce dispositif comprend un ou plusieurs capteurs arrière 2, dont au moins un capteur de pression pneumatique 2a destinés à mesurer la pression pneumatique à l'intérieur des suspensions des essieux arrière du véhicule. Selon les variantes, il peut comprendre en plus d’autres capteurs arrière, comme par exemple un capteur de déformation 2b destiné à mesurer la déformation au niveau de l’articulation arrière de la benne.

Le dispositif 1 comprend également un ou plusieurs capteurs avant 3, préférentiellement constitués de capteurs de pression hydraulique destinés à mesurer la pression qui règne dans le circuit hydraulique du dispositif de levage de la benne.

Ce capteur arrière 2 et ce capteur avant 3 sont tous deux reliés à un calculateur 4 par l'intermédiaire de liaisons filaires 5, afin de transmettre au calculateur 4 les données mesurées.

Le calculateur 4 est capable de calculer, à partir des données mesurées par les capteurs arrière 2 et avant 3 qui lui sont transmises par les liaisons filaires 5, une valeur approchée ou exacte du poids du chargement. Ce calculateur 4 contient en outre des moyens de mémoire dans lequel sont stockés des données d'étalonnage qui lui sont nécessaires pour procéder à ce calcul.

Le calculateur 4 est également relié via une liaison filaire 5 à un moyen d'indication 6 du résultat calculé.

Ce moyen d'indication 6 peut-être d'une nature appropriée quelconque. Il peut s'agir par exemple d'un écran sur lequel s'affichent les valeurs calculées, des courbes ou des graphiques représentatifs de ces valeurs et/ou toute autre information utile. Il peut s'agir plus simplement d’un cadran analogique ou numérique ou encore d'un dispositif lumineux composé par exemple d'un ou plusieurs voyants de couleur qui s'éclaire(nt) différemment lorsque le poids du chargement est inférieur au poids transportable maximal autorisé, lorsqu’il est proche de ce poids, ou lorsqu'il est supérieur à ce poids. Ces voyants peuvent également indiquer l'approche et/ou le dépassement d'un poids de chargement souhaité qui sera préalablement rentré dans le dispositif. Il peut s'agir encore d'un dispositif sonore avertisseur, d’une alarme ou d’un message vocal, ou de tout autre dispositif d'indication imaginable par l’homme du métier.

Bien entendu, une ou plusieurs, voire l’ensemble des liaisons filaires 5 peuvent être remplacées par des liaisons sans fil de nature appropriée.

Même s’ils ne sont pas représentés, le dispositif de pesage selon invention peut comporter en outre d'autres moyens optionnels, tels que par exemple un moyen de transmission à distance du résultat calculé par le calculateur 4, en direction par exemple d'un système d'exploitation permettant de piloter l'utilisation de la benne.

Ce système d'exploitation peut être embarqué ou encore délocalisé dans un centre de gestion éloigné et par exemple situé dans les locaux de l'entreprise exploitant cette benne. L'ensemble des données relatives à une benne particulière, pendant toute sa durée d'exploitation, peut ainsi être regroupé et conservé. Il peut en être de même pour tout un ensemble de bennes équipées de dispositifs similaires, permettant ainsi une gestion centralisée d’une flotte de bennes.

Cette transmission à distance peut se faire via le système GPRS ou par tout autre système approprié et peut ainsi compléter les informations issues du système de freinage EBS.

Le dispositif de pesage 1 selon l’invention est destiné à équiper un véhicule routier 7 comportant une benne 8 basculante, tel que par exemple celui représenté schématiquement sur les figures 2 et 3 ou sur les figures 4 et 5. Il s'agit sur ces figures d'une semi-remorque 9 qui est attelée à un véhicule tracteur 10.

Bien entendu, le dispositif de pesage 1 selon l’invention pourra être adapté sans difficulté par l'homme du métier à d'autres types de véhicules routiers non représentés, notamment à une remorque ou à un camion équipé d'une benne 8 basculante, en conservant le même principe de fonctionnement.

La semi-remorque 9 comporte classiquement un châssis 11 supporté à l'arrière par un ensemble de trois essieux 12 couramment appelé « tridem ».

Lorsqu’elle est attelée au véhicule tracteur 10 par l'intermédiaire de son pivot d'attelage 13, la semi-remorque 9 est supportée à l'avant par les essieux du véhicule tracteur 10 comme représenté sur les figures 1 et 2.

En l’absence du véhicule tracteur, elle repose à l’avant sur des béquilles 19 comme représenté sur les figures 4 et 5.

La benne 8 est portée par le châssis 11 de la semi-remorque 9, ίο auquel elle est fixée de manière articulée par l'intermédiaire d'une articulation de pivotement 14 située en partie arrière basse de la benne 8. La benne 8 peut ainsi être basculée vers l’arrière au moyen d'un dispositif hydraulique de levage 15.

Ce dispositif hydraulique de levage 15 peut être constitué, comment représenté sur les figures, d’un vérin hydraulique 16 frontal, unique, situé à l’avant de la benne 8 et qui vient soulever par sa tige 17 la partie supérieure avant de la benne basculante 8.

D'autres types de dispositif hydraulique de levage 15 peuvent également être envisagés. Il peut s'agir ainsi, par exemple, de deux vérins hydrauliques latéraux situés de part et d’autre de la benne 8 basculante, ou encore d'un dispositif de type compas placé sous la benne 8 et qui soulève celle-ci par la partie médiane de son fond.

Le véhicule routier 7 est équipé d'un dispositif de pesage 1, similaire à celui qui a été représenté seul sur la figure 1.

Dans le mode de réalisation des figures 2 et 3, le capteur arrière est un capteur de pression pneumatique 2a qui est monté au niveau des essieux arrière 12 de la semi-remorque 9.

Si le véhicule routier 7 comprend plusieurs essieux arrière 12, le dispositif de pesage 1 peut comprendre plusieurs capteurs de pression pneumatique 2a, montés par exemple sur chacun de ces essieux. Cependant, il comprend de préférence, comme représenté, un unique capteur de pression pneumatique 2a pour l'ensemble des essieux arrière 12, qui est préférentiellement monté sur les coussins de suspension pneumatique de ces essieux afin de mesurer la pression pneumatique qui y règne.

Dans le mode de réalisation des figures 4 et 5, le capteur de pression pneumatique 2a est complété par un capteur de déformation 2b qui est monté au niveau de l’articulation de pivotement 14, de préférence au niveau de l’axe de cette articulation afin de pouvoir mesurer sa déformation.

Un tel mode de réalisation permet avantageusement de pouvoir mesurer le poids du contenu de la benne même en l’absence du véhicule tracteur 10 et donc même en l’absence de pression pneumatique dans les suspensions. Il peut ainsi être utilisé pour des bennes fixes, remplies à quai et qui ne sont déplacées qu’ensuite par leur tracteur. L’ensemble du système, qui peut être alimenté de manière autonome par une batterie, peut ainsi être entièrement indépendant et autonome sur la benne.

Ce système mixte, comportant deux types de capteur arrière 2, c’est-à-dire à la fois un capteur de pression pneumatique 2a monté sur les suspensions des essieux arrière et un capteur de déformation 2b monté sur l’articulation de pivotement 14, peut fonctionner selon deux modes différents selon que le véhicule tracteur 10 est présent ou absent comme il sera expliqué par la suite.

Le capteur avant 3 est dans les deux modes de réalisation placé au niveau du dispositif hydraulique de levage 15 de la benne 8.

Il s’agit préférentiellement d’un capteur de pression hydraulique monté en dérivation sur le circuit hydraulique qui alimente le dispositif hydraulique de levage 15.

De même, il peut y avoir un ou plusieurs capteurs de pression hydraulique 3 selon les applications. Par exemple, lorsque le dispositif de levage hydraulique 15 comprend deux vérins hydrauliques 16 latéraux, situés de part et d'autre de la benne 8, il peut y avoir deux capteurs de pression hydraulique 3 montés chacun au niveau de l’un de ces vérins hydrauliques latéraux. Cependant, si ces vérins hydrauliques latéraux sont alimentés par un même circuit hydraulique commun, on peut également utiliser un unique capteur de pression hydraulique 3 placé en dérivation sur ce circuit d'alimentation commun.

D’autres types de capteurs avant 3 peuvent également être envisagés, notamment un capteur de déformation ou un palier instrumenté placé sur une articulation de ce dispositif de levage 15.

Avantageusement, les capteurs arrière 2 et généralement avant 3 sont des capteurs basiques, couramment commercialisés et peu onéreux (bien moins chers que des paliers instrumentés). Ils peuvent être mis en place très facilement à la construction de la benne, ou plus tard, sur une benne déjà existante, lors d'une opération dite de « rétrofit ». Cette installation est aisée et ne requiert aucune modification importante de la benne.

Ces deux capteurs sont reliés par des liaisons filaires 5 au calculateur 4, qui peut être placé à un endroit approprié quelconque du véhicule routier 7, par exemple sur le côté gauche du châssis 11 de la semi-remorque 9, comme représenté sur la figure 2.

Le moyen d’indication 6 peut également être placé à tout endroit approprié du véhicule routier 7. Il peut indifféremment être situé à un endroit éloigné du calculateur 4 ou à proximité immédiate de celui-ci, comme représenté sur les figures 2 et 4. Selon une autre variante envisageable, il peut également être directement intégré au calculateur 4.

Le moyen d’indication 6 est préférentiellement disposé sur le côté gauche de la semi-remorque 9, comme représenté, afin d’être aisément visible par le chauffeur se trouvant dans la cabine véhicule tracteur 10, lorsqu’il regarde dans son rétroviseur. Il peut alternativement se trouver à l'arrière de la semi-remorque 9 afin de pouvoir être facilement observable lorsque l'on procède à l’opération de remplissage de la benne 8. Selon une autre variante envisageable, il peut également être directement installé dans la cabine du véhicule tracteur 10, ou encore être amovible pour pouvoir être décroché et emporté par l'opérateur.

Selon une autre variante imaginable, le résultat calculé par le calculateur 4 peut également être envoyé sur le smartphone ou une tablette de l'opérateur qui remplissent alors la fonction de moyen d’indication 6.

Avantageusement, le dispositif de pesage 1 selon l’invention peut être entièrement monté sur la semi-remorque 9, sans qu'il soit nécessaire de procéder à une quelconque modification du véhicule tracteur 10. La semiremorque 9 est donc entièrement autonome par rapport à ce dispositif de pesage 1.

Le principe de fonctionnement du dispositif de pesage 1 selon l’invention va maintenant être explicité plus en détails. .

Dans le premier mode de réalisation représenté sur la figure 3, la benne 8 repose sur le châssis 11 de la semi-remorque 9, qui est supporté à l'avant par son pivot d'attelage 13 sur le véhicule tracteur 10 et qui est suspendue à l'arrière sur les suspensions des essieux arrière 12. Le poids de l'ensemble de la benne 8 et de son contenu s’applique sur la suspension des essieux arrière 12 et sur le pivot d'attelage 13 et correspond à la somme des forces F2 et F4.

De la même façon lorsque la benne 8 est en position basculée vers l'arrière, que ce soit partiellement ou totalement, l'ensemble du poids de la benne 8 et de son contenu s'exerce sur l'articulation de pivotement 14 à l'arrière de la benne 8 et sur la base 18 du dispositif hydraulique levage 15, et est représentée par la somme des forces Fl et F3.

On a donc : Fl + F3 = F2 + F4.

Il suffit ensuite de faire un report de charge, en utilisant des coefficients géométriques de correction qui dépendent des distances de construction de la benne 8.

Ces coefficients de correction sont calculés à partir d'un ensemble de distances géométriques propres à chaque modèle de benne 8 et peuvent être exprimés par exemple en fonction des distances Dl, D2 et D3 représentées sur la figure 3.

Ces distances correspondent aux longueurs existant respectivement entre, pour DI : le point d'appui 18 du vérin 16 et l'articulation de pivotement 14 de la benne 8, pour D2 : le pivot d'attelage 13 et l'articulation de pivotement 14, et pour D3 : le pivot d'attelage 13 et le centre de poussée des essieux arrière 12.

On peut ainsi calculer une valeur P représentative du poids du chargement transporté avec la formule suivante :

P = XF1 + YF2 avec X et Y qui sont des coefficients géométriques de correction pouvant s'exprimer en fonction des distances Dl, D2 et D3 de la façon suivante :

X = D1/D2 et Y = D3/D2

Les valeurs de Fl et F2 peuvent être déduites des valeurs mesurées respectivement par le capteur avant 3 et le capteur de pression pneumatique 2a.

Il suffit juste de réaliser préalablement quelques opérations d'étalonnage afin de procéder à un changement de repère et d’éliminer les paramètres superflus.

Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, le principe de fonctionnement du système de pesage est identique lorsque le véhicule tracteur est présent. Il utilise, comme précédemment, le capteur de pression pneumatique 2a pour réaliser le pesage.

Lorsque le véhicule tracteur est absent et qu’il n’y a donc plus de pression pneumatique à mesurer dans les suspensions au moyen du capteur de pression pneumatique 2a, le système bascule sur son deuxième mode de fonctionnement qui utilise le capteur de déformation 2b.

Dans ce cas, la benne 8 repose sur le châssis 11 qui est supporté à l’avant par ses béquilles 19 et qui est suspendue à l'arrière sur les suspensions des essieux arrière 12. Le poids de l'ensemble correspond donc à la somme des forces F2 et F4’.

Un moyen approprié de blocage de l’huile, tel qu’un robinet quart de tour par exemple, permet, en l’absence du véhicule tracteur, de bloquer l’huile à l’intérieur du dispositif hydraulique de levage 15 afin de pouvoir basculer la benne 8.

Lorsque la benne 8 est partiellement ou totalement basculée, l'ensemble du poids de la benne 8 et de son contenu s'exerce sur l'articulation de pivotement 14 et sur la base 18 du dispositif hydraulique levage 15, et est représentée par la somme des forces Fl et F3.

On a donc : Fl + F3 = F2 + F4’.

Comme précédemment, on fait un report de charge pour s’affranchir de la répartition du poids dans la benne, en utilisant des coefficients géométriques de correction qui dépendent des distances de construction de la benne 8.

Pour calculer ces coefficients de correction, on peut cette fois utiliser par exemple les distances Dl, D2’ et D3’ représentées sur la figure 5.

Ces distances correspondent aux longueurs existant respectivement entre, pour Dl : le point d'appui 18 du vérin 16 et l'articulation de pivotement 14 de la benne 8, pour D2’ : la béquille 19 et l'articulation de pivotement 14, et pour D3’ : la béquille 19 et le centre de poussée des essieux arrière 12.

On peut ainsi calculer une valeur P représentative du poids du chargement transporté avec la formule suivante :

P = W F1 + ZF3 avec W et Z qui sont des coefficients géométriques de correction pouvant s'exprimer en fonction des distances Dl, D2’ et D3’ de la façon suivante :

W = D1/D2’ et Z = D3’/D2’

Les valeurs de Fl et F3 peuvent être déduites respectivement des valeurs mesurées par le capteur avant 3 et le capteur de déformation 2b.

Des opérations préalables d'étalonnage permettent de procéder à un changement de repère et d’éliminer les paramètres superflus.

Dans les deux cas, pour réaliser cet étalonnage, on procède au pesage au moyen d'une bascule de la benne 8 (avec ou sans son véhicule tracteur) à l’état vide, puis chargé, afin d’en déduire le poids réel du chargement.

Connaissant alors précisément le poids du chargement, on réalise plusieurs mesures d'une part au moyen du capteur avant 3 (mesure de la pression hydraulique au niveau du dispositif hydraulique de levage 15 dans le cas d’un capteur de pression hydraulique) et d’autre part au moyen du capteur de pression pneumatique 2a (mesure de la pression pneumatique au niveau des suspensions des essieux arrière 12), à différents niveaux de basculement de la benne 8.

Dans le cas du deuxième mode de réalisation de l’invention, ces mesures peuvent être complétées par des mesures, à différents niveaux de basculement de la benne 8, de la déformation au niveau de l’axe de l’articulation de pivotement 14 au moyen du capteur de déformation 2b .

Toutes ces valeurs mesurées, ainsi que le poids réel correspondant du chargement sont enregistrés dans le calculateur 4 avec les données géométriques de correction, afin de lui permettre d'établir une ou plusieurs courbes d’étalonnage appropriées.

Selon une autre variante de l’invention, il est également possible de réaliser un étalonnage à partir des caractéristiques des coussins pneumatiques des suspensions sans qu’il soit nécessaire de peser la benne au moyen d’une bascule. Ces caractéristiques sont enregistrées dans le calculateur 4 qui établit à partir de celles-ci une courbe d’étalonnage adaptée.

Une fois cette procédure d’étalonnage réalisée, le dispositif de pesage 1 selon invention est opérationnel et les mesures du poids du contenu de la benne 8 peuvent être réalisées par le dispositif, sans qu'il soit nécessaire de procéder à d'autres opérations d'étalonnage ou de calibrage par la suite.

Il a été démontré par les inventeurs que ce dispositif est extrêmement performant et précis. Les tests réalisés montrent en effet un écart limité à environ 20 à 40 kg entre la valeur de poids mesurée et la valeur réelle pour un poids de chargement de l’ordre de 25 tonnes, ce qui est extrêmement faible.

En outre il a été démontré que pour une charge donnée, la répartition géographique de cette charge dans la benne n'influence pas le calcul du poids total par le dispositif.

Le dispositif de pesage 1 selon l’invention permet avantageusement de donner une valeur exacte du poids du contenu de la benne 8, lorsque celle-ci se trouve dans une position basculée quelconque, quel que soit le niveau de basculement de la benne, qu’il soit total ou partiel et même très léger.

Dans cette demande, on appelle valeur exacte du poids, la valeur mesurée par le dispositif de pesage 1 selon invention lorsque celui-ci peut prendre en compte le poids de l'ensemble du chargement contenu dans la benne 8, c'est-àdire lorsque la benne 8 se trouve en position partiellement ou entièrement basculée. Cette valeur dite « exacte » peut toutefois être légèrement différente de la valeur réelle du poids du chargement qui serait mesuré par une bascule extérieure. Cet écart de poids pouvant être constaté entre la valeur exacte mesurée par le dispositif selon l’invention et la valeur réelle du poids du chargement mesuré par une bascule extérieure, reste toutefois limité à une valeur non significative par rapport à l'ordre de grandeur du poids d'un chargement.

Cependant, afin d’améliorer encore la précision de la mesure du poids du chargement par le dispositif selon l’invention, celui-ci peut préférentiellement comporter en outre un moyen de contrôle de la position de la benne 8. En effet, la mesure sera meilleure si la benne 8 se trouve, en position basculée, à une hauteur optimale pour le pesage de son contenu.

Cette hauteur optimale est définie d’une part par la hauteur minimale à laquelle le dispositif hydraulique de levage 15 doit soulever la benne 8 pour être sûr qu’elle est entièrement décollée du châssis 11 et ne s’appuie plus que sur son articulation de pivotement 14. En effet, lorsque le chargement est très lourd, la benne 8 peut se déformer légèrement sous son poids et rester partiellement en appui sur le châssis lorsqu’elle n’est que faiblement basculée par le dispositif hydraulique de levage 15.

D’autre part, afin d’obtenir une meilleure précision pour les mesures, il est préférable que la hauteur de la benne 8 corresponde à peu près à celle dans laquelle les opérations d’étalonnage ont été effectuées. On peut ainsi définir une gamme préférentielle de hauteurs autour de cette hauteur d’étalonnage, par exemple comprise entre 50 cm et 1 m en fonction des caractéristiques de la benne.

Ainsi, on appellera optimale pour le pesage du contenu de la benne 8, une hauteur de la benne en position basculée, supérieure à cette hauteur minimale et comprise dans cette gamme préférentielle de hauteurs autour de la hauteur d’étalonnage.

Différents dispositifs, dont on citera quelques exemples, peuvent être imaginés par l’homme du métier pour réaliser ce contrôle de hauteur de la benne 8.

On peut notamment utiliser pour cela un détecteur de position de nature quelconque, et par exemple, mécanique ou infra-rouge, ou encore à ultrasons. Il peut également s’agir d’un ou plusieurs contacteurs électriques s’activant ou se déconnectant au passage de la benne.

On peut également utiliser un moyen de temporisation chronométrant la durée du mouvement de basculement de la benne 8 qui s’effectue à vitesse régulière.

On peut aussi envisager que ce contrôle se fasse par une analyse appropriée du signal mesuré par le capteur avant 3, qui atteint un plateau lorsque la hauteur de la benne approche la hauteur d’étalonnage. Cette analyse du signal peut être effectuée par un analyseur séparé ou être directement réalisée par le calculateur 4 qui sert alors de moyen de contrôle intégré.

Le dispositif de pesage 1 selon l’invention permet également d'obtenir une valeur approchée de ce poids même lorsque la benne 8 se trouve en position abaissée, c'est-à-dire complètement à plat sur le châssis 11.

Cette valeur approchée du poids est calculée uniquement à partir de la donnée de pression pneumatique mesurée par le capteur de pression pneumatique 2a et correspond à la charge en appui sur les essieux arrière 12 du véhicule routier 7. Cette valeur approchée peut être un peu différente de la valeur exacte du poids car la partie de la charge se trouvant à l'avant dans la benne 8 peut ne pas être entièrement prise en compte dans le calcul de la valeur approchée du poids. Ce phénomène est surtout important lorsque la charge contenue dans la benne 8 est mal répartie à l'intérieur de celle-ci et qu'elle est principalement concentrée à l'avant de la benne.

Cependant, le calcul d'une telle valeur approchée peut-être extrêmement pratique pour l'opérateur qui peut ainsi surveiller en continu la variation du poids pendant le chargement de la benne 8, qui doit obligatoirement se faire en position abaissée pour éviter tout risque de détérioration du matériel. Lorsque cette valeur approchée s'approche du poids souhaité pour le chargement, ou lorsqu'elle approche le poids transportable maximal autorisé, l'opérateur peut stopper l'opération de remplissage, et faire basculer légèrement la benne 8 au moyen du dispositif hydraulique de levage 15 afin de déterminer la valeur exacte du poids du chargement grâce au dispositif de pesage 1 selon l’invention. En fonction du poids exact mesuré, il peut ensuite décider de poursuivre le chargement après avoir replacé la benne 8 en position abaissée, ou de s'arrêter là.

Une telle mesure d’une valeur approchée du poids, possible à chaque instant, lorsque la benne 8 est en position abaissée, est absolument impossible avec les systèmes de l'art antérieur. Ceci constitue un avantage considérable pour le dispositif de pesage 1 selon invention.

Avec le dispositif de pesage 1 selon l’invention, il est également possible de surveiller que l'opérateur n'essaye pas de charger la benne 8 alors que celle-ci est en position basculée, même légèrement, ce qui risquerait de la déformer ou pourrait abîmer le dispositif hydraulique de levage 15. Pour cela, il suffit de surveiller la variation dans le temps des données mesurées par les capteurs arrière 2 et avant 3. Lorsqu'un à-coup est mesuré, une procédure d'alerte peut avantageusement être déclenchée.

Le dispositif de pesage 1 selon l’invention présente donc de nombreux avantages par rapport à ceux de l'art antérieur. Il est tout d'abord très économique et peut-être très simplement installé sur un véhicule routier 7 à benne

8, que ce soit à la conception de celui-ci ou par la suite lors d'une opération de rétrofit pour une benne 8 déjà existante. Ce dispositif est uniquement placé au niveau de la benne 8 et il n'est donc pas nécessaire de modifier le véhicule tracteur 10 dans le cas d'une semi-remorque 9 ou d'une remorque. Enfin, le dispositif de pesage 1 selon l’invention permet de mesurer une valeur approchée du poids du chargement en continu et même lorsque la benne 8 se trouve en position abaissée. Tous ces avantages rendent le dispositif de pesage 1 selon l’invention extrêmement intéressant par rapport à ceux de l’art antérieur.

De manière évidente, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisations préférentiels décrits précédemment et représentés sur les différentes figures, l’homme du métier pouvant y apporter des modifications et imaginer d'autres variantes sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif de pesage (1) embarqué du contenu d'une benne (8) basculante d'un véhicule routier (7), de type semi-remorque, remorque ou camion, comportant un châssis (11) sur lequel est monté la benne (8) et au moins un essieu arrière (12) qui supporte le poids de la partie arrière de la benne (8), ladite benne (8) étant basculante vers l'arrière au moyen d'un dispositif hydraulique de levage (15) et étant articulée en pivotement par rapport au châssis (11) en partie arrière basse de la benne (8) au moyen d’une articulation de pivotement (14) comprenant un axe, dispositif de pesage (1) caractérisé en ce qu’il comprend :

   - au moins un capteur avant (3), situé à proximité du dispositif hydraulique de levage (15) ;

   - au moins un capteur de pression pneumatique (2a) mesurant la pression dans les suspensions des essieux arrière (12) du véhicule routier (7) ;

   - un calculateur (4) qui reçoit les données mesurées par le capteur avant (3) et le capteur arrière (2), et qui calcule, à partir de ces données mesurées et de valeurs d'étalonnage, un résultat correspondant au poids du contenu de la benne (8);

   - un moyen d'indication (6) de ce résultat.
2. 2. Dispositif de pesage (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le capteur de pression pneumatique (2a) est un capteur dédié, ou un capteur utilisé également par le système de freinage ou les suspensions.
3. 3. Dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le capteur avant (3) est un capteur de pression hydraulique ou un capteur de déformation ou un palier instrumenté.
4. 4. Dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte en outre un capteur de déformation (2b) qui mesure la déformation de l’axe de l’articulation de pivotement (14).
5. 5. Dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen d'indication (6) comprend un écran d'affichage, un compteur ou un cadran numérique ou analogique, un voyant lumineux, ou un avertisseur sonore.
6. 6. Dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend un moyen de transmission à distance dudit résultat.
7. 7. Dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend un moyen de sécurité qui s'active lorsque le poids du contenu de la benne (8) dépasse le poids transportable maximal autorisé, ou lorsque la benne (8) est chargée en position basculée.
8. 8. Dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend un moyen de contrôle de la position de la benne (8) permettant de s’assurer que la benne (8) se trouve en position basculée à une hauteur optimale pour le pesage de son contenu.
9. 9. Procédé de pesage du contenu d'une benne (8) basculante d'un véhicule routier (7), au moyen d’un dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lorsque la benne (8) basculante est en position non basculée, il comprend les étapes suivantes :

   - mesure de la pression pneumatique dans les suspensions des essieux arrière (12) du véhicule routier (7) par le capteur de pression pneumatique (2a) ;

   - calcul par le calculateur (4) d'un résultat correspondant à une valeur approchée du poids du contenu de la benne (8), à partir de la pression pneumatique mesurée et de valeurs d'étalonnage ;

   - indication de ce résultat.
10. 10. Procédé de pesage du contenu d'une benne (8) basculante d'un véhicule routier (7), au moyen d’un dispositif de pesage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lorsque la benne (8) basculante est en position partiellement ou totalement basculée, il comprend les étapes suivantes :

    - mesure d’une donnée par le capteur avant (3) ;

    - mesure de la pression pneumatique dans les suspensions des essieux arrière (12) du véhicule routier (7) par le capteur de pression pneumatique (2a) ;

    - calcul par le calculateur (4) d'un résultat correspondant à une valeur exacte du poids du contenu de la benne (8) à partir de la donnée mesurée par le capteur avant (3), de la pression mesurée par le capteur de pression pneumatique (2a) et de valeurs d'étalonnage ;

    - indication de ce résultat.
11. 11. Procédé de pesage du contenu d'une benne (8) basculante d'un véhicule routier (7), au moyen d’un dispositif de pesage (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lorsque la benne (8) basculante est en position partiellement ou totalement basculée, il comprend les étapes suivantes :

    - mesure d’une donnée par le capteur avant (3) ;

    - mesure de la déformation de l’axe de l’articulation de pivotement (14) par le capteur de déformation (2b) ;

    - calcul par le calculateur (4) d'un résultat correspondant à une valeur exacte du poids du contenu de la benne (8) à partir de la donnée mesurée par le capteur avant (3), de la déformation mesurée par le capteur de déformation (2b) et de valeurs d'étalonnage ;

    - indication de ce résultat.
12. 12. Procédé de pesage selon l’une quelconque des revendications 9 à 11 caractérisé en ce qu’il comporte une procédure préalable d'étalonnage au cours de laquelle les données d'étalonnage sont enregistrées dans le calculateur, cette procédure d'étalonnage comprenant les étapes suivantes :

    - mesure au moyen d'une bascule du poids du véhicule routier (7) avec la benne (8) vide ;

    - mesure au moyen d'une bascule du poids du véhicule routier (7) avec la benne (8) remplie ;

    - mesure d’une donnée par le capteur avant (3), de la pression pneumatique dans les suspensions des essieux arrière (12) du véhicule routier (7) par le capteur de pression pneumatique (2a), et éventuellement de la déformation de l’axe de l’articulation de pivotement (14) par le capteur de déformation (2b) si le dispositif en est pourvu, à différentes positions de basculement de la benne (8) remplie ;

    - enregistrement dans le calculateur (4) de paramètres de longueur caractéristiques du véhicule routier (7) et de la benne (8), des valeurs de poids mesurées avec la benne (8) vide et la benne (8) remplie, ainsi que des données mesurées par le capteur avant (3), des valeurs de pression mesurées par le capteur de pression pneumatique (2a) et éventuellement des valeurs de déformation mesurées par le capteur de déformation (2b), avec la benne (8) remplie, à différentes positions de basculement de la benne (8) remplie ;

    - calcul par le calculateur (4) de données d'étalonnage lui permettant ultérieurement de calculer une valeur du poids du contenu de la benne (8), respectivement approchée ou exacte, à partir respectivement de la pression pneumatique mesurée par le capteur de pression pneumatique (2a), ou à partir d’une donnée mesurée par le capteur avant (3) et de la pression

    5 mesurée par le capteur de pression pneumatique (2a) ou de la déformation mesurée par le capteur de déformation (2b).
13. 13. Procédé de pesage selon l’une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé en ce qu’une procédure de sécurité est activée si

    10 le résultat calculé approche ou dépasse le poids transportable maximal autorisé, ou si le résultat varie alors que la benne (8) est en position partiellement ou totalement basculée.
14. 14. Procédé de pesage selon la revendication 13 caractérisé en
15. 15 ce que la procédure de sécurité comprend au moins une des opérations suivantes :

    déclenchement d'une alerte sonore, allumage de voyants lumineux d'alerte, affichage d'un message d'alerte, extinction de l'affichage.

    15. Procédé de pesage selon l’une quelconque des
16. 2 0 revendications 9 à 14 caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape de contrôle de la position de la benne (8) permettant de s’assurer que la benne (8) se trouve en position basculée à une hauteur optimale pour le pesage de son contenu.