Hippotese, Le cheval de Travail

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samedi 3 mars 2018

Système d’Assistance Électrique pour Véhicule Hippomobile, lubie d'ingénieur ou apport réel ? (3ème partie)

Suite des billets sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) en partenariat avec Marco Zandona (qui est un chercheur et un inventeur reconnu de cette (ces) technologie(s)).

Vous trouverez les précédent billet sur ce sujet ici et ici.

Aujourd'hui, Marco nous propose la deuxième partie de son article sur l'intérêt du frein électrique sur les VHAE.

Je lui laisse donc la parole.

Deny Fady


VHAE – Le freinage combiné (2ème partie)

Pour les technophiles et les cracks de l’autoconstruction je vous donne le synoptique illustrant le fonctionnement du freinage combiné.

L’essieu "électrique" arrière est pourvu de puissants freins à tambours ("dogme Hippotese" ;-)) actionnés par le système hydraulique d’origine de la calèche.

À l’aide d’un capteur, on mesure la pression instantanée du circuit hydraulique.

Selon les caractéristiques fournies par le fabricant des freins, il faut exercer une pression de 85 bar pour obtenir un couple de freinage de 1500 Nm par roue. En pressant comme un malade sur la pédale on obtient environ 40 bar, il en résulte dans le meilleur des cas, un "très bon" couple de freinage de 750 Nm.

Pour atteindre 85 bar il faudrait ajouter un servofrein, une pompe à vide, etc... Une magnifique usine à gaz.
NB : Si vous avez des suggestions pour franchir de manière simple cette limite de 40 bar, n’hésitez pas !

En consultant le diagramme suivant vous comprendrez que tout ça fonctionne en parallèle, évitant au passage, qu’à la longue, les mâchoires se grippent.

L’électronique va commander le frein électrique en fonction de la pression mesurée. L'intérêt, c’est que l’on peut personnaliser le ressenti, en d’autres termes, on peut moduler la pression pour obtenir 100 % de freinage électrique.
Un 100 % électrique fixé à 15 bar induira par exemple un couple de freinage mécanique supplémentaire d’environ 200 N/m.

Les freins avant, généralement à disques, sont d’origine.
Un capteur de pression est inséré en amont du robinet de parking. En aval de ce robinet, si la voiture est équipée de feux, on trouve le pressostat gérant le feu stop.

Le fonctionnement est identique à la différence près qu’en fermant la vanne de parking le système se transforme en pédale d’avancement, rarement employée mais utile pour remiser une voiture lourde.

Ainsi deux capteurs de pression remplacent avantageusement un attirail de pédales. On y gagne : - un freinage combiné avant/arrière personnalisable,
- une pédale des gaz,
- une meilleure sécurité passive.

Un freinage bien dosé est important. Nous avons mesuré lors de nos essais à quel point celui-ci pouvait être brutal pour les chevaux.
Pour prendre conscience de ce phénomène, un Datafficheur aurait toute sa place dans les écoles d’attelage...

Marco Zandona.

samedi 17 février 2018

Système d’Assistance Électrique pour Véhicule Hippomobile, lubie d'ingénieur ou apport réel ? (2ème partie)

Suite des billets sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) en partenariat avec Marco Zandona (qui est un chercheur et un inventeur reconnu de cette (ces) technologie(s)).

Vous trouverez le précédent billet sur ce sujet ici.

Aujourd'hui, Marco nous parle de l'intérêt du frein électrique sur les VHAE.

Je lui laisse donc la parole.

Deny Fady


VHAE – Le freinage combiné

L’idée d’utiliser le moteur pour freiner la calèche s’est imposée lors de la rédaction du premier cahier des charges.
La question du freinage régénératif, c’est à dire la faculté de récupérer l’énergie pour recharger les batteries, est du reste fréquemment posée.
Nous nous sommes par la suite aperçus que ça freinait vraiment bien et que cette fonctionnalité ajoutait à la sécurité de l’ensemble.

Les protos ont ainsi été équipés d’une série de pédales, à savoir :

- Pédale(s) des freins mécaniques (avant + arrière)

- Pédale du frein électrique

- Pédale d’avancement ou accélérateur électrique

Trop de pédales à gérer, une ergonomie brut de décoffrage, la difficulté de passer d’une pédale à l’autre (le frein électrique est inopérant à l’arrêt) nous ont poussés à poursuivre nos recherches qui ont abouti au freinage combiné.

Le premier montage, relativement trivial, a consisté a superposer la commande du frein arrière mécanique à la pédale du frein électrique comme l’illustre la photo ci-dessous (la pédale tout à gauche est celle du frein de tourelle).

Ainsi on travaillait d’abord avec le frein électrique puis en augmentant la pression sur la pédale on actionnait en parallèle le frein mécanique arrière.

Il fallait cependant beaucoup de doigté pour freiner électriquement, de plus l’ajustage de la course de la pédale était malaisé et risquait de se dérégler au fil du temps. Sympa mais insuffisant.

Le système actuel fait la part belle aux 2 pédales montées d’origine sur les voitures hippomobiles.
A noter que la pédale d’avancement électrique (tout à droite sur la photo ci-dessous) a depuis disparu.

Maintenant, en pressant sur la pédale du frein arrière on active simultanément mais à des degrés différents les freins mécaniques et électriques.

Les avantages de ce freinage combiné sont nombreux :

1- On peut personnaliser l’ampleur de la force à exercer sur la pédale pour freiner à fond.

2- Cela n’arrive bien-entendu jamais ;-) mais en cas d’indisponibilité soudaine du frein électrique la réaction réflexe serait de presser la pédale à fond. C’est mieux si en montagne et en pleine charge, le pied se trouve déjà sur la bonne pédale.

3- Les mâchoires ne risquent pas de gripper car elles sont toujours sollicitées, même légèrement.

La technique utilisée pour activer le freinage combiné est très simple, on la détaillera dans un prochain billet.

Marco Zandona

(à suivre...)

vendredi 19 janvier 2018

Système d’Assistance Électrique pour Véhicule Hippomobile, lubie d'ingénieur ou apport réel ? (1ère partie)

Vous avez pu constater dans quelques précédents billets que les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) nous intéressent.

J'avoue qu'aux premiers abords (années 2010), c'était surtout les méthodes de mesure en continu des efforts du cheval qui m'intéressaient (voir le billet sur le site que nous avions créé pour l'occasion en 2012 (http://hippometrix.org/blog/) sur les essais d'Estavayer le Gibloux (Suisse).

NB : Le blog Hippometrix.org est resté depuis en sommeil mais nous allons sans doute le réactiver pour le suivi du projet "Datafficheur".


"Cheval de renfort", attelé dans une rue en pente, devant un tramway hippomobile.

Et puis l’expérimentation de l'Alti-Trottibus (en août 2017) m'a convaincu qu'en certaines situations, si cette technologie arrive à maturité, elle peut répondre à des besoins en ajoutant "le cheval de renfort" nécessaire dans les montés et le ralentisseur TELMA (frein électo-magnétique utilisé sur les Poids Lourds) dans les descentes... (voir billets précédents : ici et ici).

En partenariat avec Marco Zandona, nous avons donc décidé d'ouvrir le blog d'Hippotese à une série de billets de réflexion sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE). Et je lui laisse la parole...

Deny Fady



Imaginez qu’à la veille d’une randonnée exigeante en montagne vous décidiez d’envoyer votre sac à doc de 25 kg directement à l’hôtel pour ne conserver qu’un aimable sac de balade. Le lendemain vous vivrez une expérience des plus agréables, mettrez l’ambiance pendant le repas du soir et serez d’attaque pour le trajet de retour.

Le ressenti pour un équidé attelé à un VHAE (véhicule Hippomobile à assistance électrique) devrait s’apparenter à tracter naturellement une voiture plus légère qu’elle ne l’est réellement, quelques soient la nature du sol et les variations de pente.

Synchronisé avec le cheval, le système d’assistance ne doit surtout pas parasiter l’effort de traction par des saccades intempestives. Bien au contraire l’assistance se doit d’être harmonieuse et quasiment imperceptible.

Voiture plus légère est synonyme d’efforts moins intenses pour ébranler l’équipage et rouler aux trois allures.

Le système d’assistance supprime aujourd’hui en grande partie les variations de tirage et à-coups provoquées par la nature du sol (route goudronnée, chemin gravillonné ou empierré, etc...). Bien que l’on s’éloigne de la traction naturelle, le confort du cheval est amélioré et rappelle l’action des ressorts de traction.

Les variations de tirage dues à la pente sont aujourd’hui absorbées par le système.
Ce dernier point est assurément en contradiction avec la traction naturelle. Il serait, cependant, techniquement possible de corréler pente et consigne de traction afin de restituer des variations de tirage raisonnables (et donc que le cheval sente quand même les variations de force nécessaires dans les montés, même si elle sont atténuées).
Mais est-ce souhaitable ?

Ce graphique réalisé en 2011 permet de comparer les efforts nécessaires pour tracter sur une route goudronnée une voiture de 650 kg avec et sans assistance électrique, pente d’environ 10 %, consigne à 25 kgf.

Qu'en pensez-vous ?

Marco Zandona



NB : un lien vers un ancien billet sur l'assistance électrique sur le blog d'Hippotese...
Démonstration-d-un-véhicule-hippomobile-à-assistance-électrique-en-Suisse-Avenches

mercredi 10 janvier 2018

Bilan de l'expérimentation Alti-Trottibus (véhicule hippomobile à assistance électrique) par Laurent Maly (IFCE-CRECAT)

Depuis de nombreuses années, à Hippotese, nous nous intéressons aux véhicules hippomobiles à assistance électrique (VHAE) et nous avons déjà fait un certains nombres de billets sur ce sujet.

En août 2017, nous avions rejoins l'expérimentation de l'Alti-Trottibus aux portes du Parc National de la Vanoise, au dessus de Termignon, dans la vallée de La Maurienne, au cœur de la Savoie... (voir précédent billet sous forme de petit film ici.)

Laurent Maly de l'IFCE-CRECAT a bien voulu nous faire passer le bilan des tests préliminaires qu'il a conduit pendant cette expérimentation. Merci à lui...


NB : Le CRECAT qu'est-ce que c'est ?
La délégation territoriale IFCE Auvergne-Rhônes-Alpes, située à Aurillac, abrite désormais un nouveau Centre de Ressources et d’Expérimentation du Cheval au Travail (CRECAT). Ce centre a pour objet, en lien avec la direction du développement et de la recherche, de mener des actions relevant de l’expérimental mais également du développement afin d’accroître, au niveau national, le recours aux équidés de travail, dans le respect notamment de conditions optimales de bien-être.

Des projets concrets ont d’ores et déjà été menés en 2016 : lancement d’une expérimentation pluriannuelle dédiée à la tonte et la rédaction de fiches techniques sur divers outils. Cette année a également permis de nouer des liens avec différents partenaires scientifiques.
Un comité de pilotage, comptant les principales organisations socioprofessionnelles concernées par la thématique du cheval au travail, a été institué en 2016. Il se réunira au moins annuellement afin de définir le programme d’action et les objectifs du CRECAT.

Pour 2017, le cap est mis sur l’assistance électrique, la justification objective de l’intérêt des chevaux de travail dans les vignes et le lancement d’une réflexion sur un protocole de mesures de la puissance et de l’endurance de races de chevaux de territoire.

Article tiré du rapport d’activité de l’IFCE 2016 – P22


Et maintenant les diapos du bilan de Laurent Maly :

Vous pouvez aussi télécharger le document en pdf, ici (4,5 Mo)...