Solutions mobiles pour le secteur extra-routier
Sampierana adopte l’architecture eOC de Bosch Rexroth : un système hydraulique de travail commandé électroniquement pour les engins compacts
Les mini-excavatrices et les chargeuses compactes sur pneus de la marque Eurocomach sont encore plus maniables, plus flexibles et plus productives avec l’architecture eOC (electronic Open Circuit) de Bosch Rexroth. La combinaison d’un système de régulation de la pompe électrohydraulique et d’un logiciel réduit non seulement la consommation de carburant, mais également les dépenses globales, de l’ingénierie à l’entretien.
Les engins extra-routiers compacts doivent être aussi maniables, polyvalents et économes en énergie que possible. Pour cela, il est indispensable de procéder à l’électronification du système hydraulique de travail. Les mini-excavatrices, ainsi que les chargeuses sur pneus et sur chenilles de la marque Eurocomach, qui appartient au groupe italien Sampierana depuis près de 30 ans, démontrent clairement que les avancées dans ce domaine peuvent se traduire par des effets de standardisation durables.
Travailler de façon plus polyvalente, plus précise et plus productive
Sur un marché où la demande de flexibilité, d’efficacité et de productivité ne cesse d’augmenter, Sampierana vient de procéder pour la toute première fois à l’électronification du système hydraulique de travail de ses mini-excavatrices de six tonnes. « Nos engins de construction compacts sont utilisés pour une grande variété de travaux », explique Giuseppe Fabbri, responsable technique auprès de Sampierana. « Les opérations de chargement, d’excavation ou de creusement doivent être effectuées de manière très précise ou rapide et productive, en fonction des besoins, et prendre en charge un large éventail d’outils, des pelles aux marteaux en passant par les tondeuses. » Les systèmes hydrauliques de travail classiques ont entravé le développement dans ce domaine, car la rigidité qui les caractérise oblige systématiquement les fabricants à faire des compromis. Étant donné qu’il était auparavant nécessaire de préciser en amont si la pompe hydraulique devait être commandée par la pression, le couple ou l’angle d’inclinaison, il n’était pas possible d’optimiser l’efficacité énergétique, la flexibilité et la productivité dans les mêmes proportions. Une fois les paramètres définis sur l’engin, ils ne pouvaient plus être modifiés pendant toute la durée de vie de la machine.
Efficacité supérieure, dynamique optimisée et comportement individuel : avec le système eOC (electronic Open Circuit), il est possible de configurer la commande de l’engin, la sensation lors de son utilisation et la dynamique, ainsi que d’autres paramètres, puis de les modifier en fonction de la situation.
Commande électronique en boucle ouverte
Sampierana a réussi à s’affranchir du mode de conception précédent jugé trop rigide en ayant recours à l’architecture électronique en circuit ouvert (eOC) de Bosch Rexroth. Cette dernière se compose principalement d’une pompe électrohydraulique à pistons axiaux fonctionnant en circuit ouvert avec un capteur d’angle d’inclinaison et des capteurs de pression. La pompe eOC est commandée électroniquement en boucle fermée pour que les points de consigne requis pour le couple, la pression ou le débit puissent être commandés indépendamment les uns des autres de façon précise et hautement dynamique en quelques millisecondes seulement. Le logiciel BODAS eOC associé permet de définir, de modifier et de combiner individuellement différents paramètres, tels que la dynamique et le contrôle de la puissance pendant le fonctionnement. Le logiciel de commande communique via le bus CAN et peut être installé soit sur une unité de contrôle BODAS eOC de Bosch Rexroth, soit sur une unité de contrôle d’un fabricant tiers.
Électronification compacte : l’architecture eOC (electronic Open Circuit) de Bosch Rexroth, qui comprend une pompe eOC, un bloc de régulation électrohydraulique avec valves d’équilibrage et une unité de contrôle BODAS avec logiciel eOC.
Le logiciel de gestion de la pression électrohydraulique et du débit (EHpQ) commande le débit volumétrique et la pression, indépendamment l’un de l’autre. Cela permet de régler librement tous les paramètres connus de l’engin en fonction de son mode de fonctionnement et des préférences de l’opérateur.
Toutes les fonctions de commande disponibles depuis le logiciel
Pour permettre l’optimisation des engins, les pompes eOC offrent à Sampierana une grande variété de fonctions de commande hydromécanique et d’interfaces mécaniques. Ces fonctions sont toutes transférées directement vers le logiciel de commande, qui met à la disposition des ingénieurs Eurocomach les modes de commande suivants : pression ou pression différentielle, débit et angle d’inclinaison, ainsi que couple. Chacun de ces trois modes de commande est associé à un ensemble prédéfini de paramètres pour optimiser le comportement de la pompe eOC dans le système hydraulique, comme la détection de charge. Étant donné que le logiciel BODAS eOC adapte en permanence la puissance hydraulique au couple de l’engin disponible et qu’il compense également les irrégularités au niveau des cycles de charge de la machine, il est désormais possible de bénéficier de fonctions de travail ultra-dynamiques et ultra-précises. La productivité globale de l’engin augmente tandis que la consommation énergétique de l’ensemble du système hydraulique diminue, ce qui optimise la consommation de carburant et l’utilisation de la batterie.
Partage du débit : compact et évolutif
Dans un premier projet, Sampierana avait utilisé l’architecture eOC pour développer les mini-excavatrices 60ZT et 65TR. Si le modèle 60ZT présente un profil de rayon nul avec une flèche monolithique, la version 65TR est équipée d’une triple flèche, laquelle est particulièrement appropriée pour les travaux de creusement, de manipulation et de chargement grâce à son rayon de rotation réduit. Les deux modèles présentent un niveau de performance et de polyvalence élevé grâce à l’architecture eOC. Alors que la pompe variable à pistons axiaux silencieuse de type A10VO permet de contrôler précisément les performances, le bloc de commande RS12/EH compact veille à la répartition du débit (LUDV) et contribue ainsi, sans grande perte de pression, à proposer des systèmes hydrauliques de travail tout aussi performants et économes en énergie.
Grâce au système ouvert et évolutif de régulation de la pompe BODAS eOC RC5-6/40, combiné au logiciel BODAS eOC, il est possible d’optimiser de façon spécifique le comportement dynamique et la productivité de l’engin, l’opérateur interagissant directement avec le système électronique à partir d’un joystick et d’un écran embarqué. Grâce à la modification des paramètres fonctionnels selon la situation, tels que la pression différentielle, le gradient de pression ou le débit, les mini-excavatrices peuvent travailler lentement et précisément sur le site de construction ou déplacer de plus grosses quantités de terre à un rythme soutenu.
Différents degrés de liberté en matière de conception
L’ingénierie gagne également en flexibilité et en efficacité avec la nouvelle solution électrohydraulique de Bosch Rexroth. « Étant donné que toutes les fonctions de commande sont transférées de l’unité de contrôle hydromécanique au logiciel, nos clients ont accès à l’intégralité des fonctions et des degrés de variabilité des pompes », précise Simon Dreher, responsable des ventes et du secteur des pelles minières et des engins de travaux publics. Par ailleurs, la solution évolutive permet aux fabricants de procéder à une mise en œuvre pas à pas, selon l’expert Bosch Rexroth. Par exemple, les fabricants peuvent commencer par installer la pompe électrohydraulique eOC, puis étendre la solution en y intégrant le bloc de commande électrohydraulique principal ou l’ensemble du système hydraulique. Selon les exigences, la mise en œuvre peut être effectuée à partir de paramètres individuels codés en dur, ainsi que d’un ensemble complet de paramètres de bus CAN numériques réglables.
La technologie de base pour les différentes applications, technologies de moteur d’entraînement et fonctions : avec le système BODAS eOC, les équipementiers peuvent déterminer eux-mêmes la portée de la commande électronique, de la pompe à l’ensemble du système en passant par les fonctions d’assistance avancées.
Plus de fonctionnalités, moins de carburant
Avec l’aide du système de régulation de la pompe BODAS eOC, Sampierana a réussi à multiplier les modes de fonctionnement et les outils tout en augmentant les performances des engins. « Nous pouvons commander avec précision le système hydraulique de travail tout en bénéficiant de délais de réponse courts », indique Giuseppe Fabbri. « Dans le même temps, nous pouvons configurer les paramètres du système très facilement. Nous tirons parti de ces avantages sur le long terme, car le système BODAS eOC est conçu pour être ouvert et évolutif. »
Sampierana peut également mettre en avant des améliorations en matière de durabilité. D’une part, le système nécessite une quantité moins importante d’huile de commande, car plusieurs axes de l’unité de contrôle hydromécanique (pression, débit et couple) ont été réunis en un seul. D’autre part, le réglage dynamique des paramètres de commande réduit la consommation d’énergie de l’ensemble du système hydraulique. « Partant de là, nous pouvons respecter plus facilement les réglementations actuelles relatives à l’écomobilité, aux émissions et à l’efficacité. Nous sommes également en mesure d’aider encore mieux nos clients à atteindre leurs objectifs en matière de protection du climat », explique Giuseppe Fabbri. « C’est un avantage concurrentiel essentiel. »
Standardisation en matière de montage, de logistique et de service
Grâce à une variation moindre de la pompe, Sampierana réduit également la charge administrative des différentes équipes, du développement au montage et de la logistique au service, y compris au niveau de la gestion des pièces de rechange et de l’après-vente. Les mises à jour des fonctions et le dépannage sont assurés efficacement par l’outil de maintenance BODAS, qui, entre autres, comprend également un guide détaillé de mise en service des pompes.
Système hydraulique de travail efficace = véhicules plus performants
L’électronification du système hydraulique de travail chez Eurocomach illustre clairement la façon dont les engins de chantier compacts peuvent gagner en flexibilité, en efficacité et en productivité lorsque la complexité est gérée non plus par les équipements matériels, mais par des fonctions logicielles. « Grâce à la solution BODAS eOC, nous pouvons désormais associer une grande variété de fonctions à un système hydraulique homogène, puis l’adapter précisément au type de travail à réaliser et aux préférences de l’opérateur », résume Giuseppe Fabbri. « Nos clients sont satisfaits de nos interventions sur le terrain et nous bénéficions en interne de processus plus fluides, ainsi que d’un niveau élevé de liberté pour les prochaines générations de véhicules. » Au vu des bons résultats obtenus, Sampierana a décidé d’étendre le système eOC de Bosch Rexroth à d’autres modèles Eurocomach.
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Auteur : Olaf Marshall
Poste : Directeur des communications Unité commerciale de l’hydraulique mobile
