Brevet FR2142606A1 — publié le 19730202

L'invention se rapporte à un ensemble de réglage de vitesse pour véhicules terrestres, notamment pour véhicules à marche automatiquev On connait des dispositifs de conduite automatique de véhicules automoteurs, tels que des voitures de chemin de fer ou des rames de métropolitain, qui comportent tous les éléments nécessaires à l'asservissement de leur marche sur une piste ou une voie fériée. Un de ces dispositifs consiste notamment à asservir en vitesse et en position, la marche du véhicule, par l'intermédiaire d'un fil conducteur en forme de " grecque " qui est placé sur la voie et qui induit dans le véhicule des impulsions qui sont, au fur et à mesure du déplacement, comparées à celles émises par un ehronomètre, ltéeart des compteurs ainsi réalisés agissant alors sur la commande du moteur d'entrainement. I1 faut donc que le véhicule soit motorisé par un ensemble de mqchines permettant un réglage extrêmement précis de sa vitesse, car il suffit qu'un seul des véhicules circulant sur une ligne, s'écarte de plus ou de moins d'une seconde de son programme de marche défini par le pas de la n grecque ", pour provoquer le déclenchement général et l'arrêt de tous les véhicules circulant à proximité sur la même ligne. Cette nécessité impose donc la recherche d'un dispositif assurant une grande stabilité de fonctionnement dans une très large plage de vitesse. Une solution possible consiste à profiter de la caractéristtque très raide des moteurs asynchrones pour obtenir ce résultat, en alimentant ceux-ci à partir d'un équipement générateur de courant à fréquence variable du type cyclo-convertisseur. Cette solution qui pose des problèmes complexes, s'est avérée difficilement applicable pour le réglage précis de la vitesse. Il est apparu, par contre, que pour résoudre ce problème, il était intéressant de séparer la fonction de réglage fin et stable ( constante de temps faible de l'ordre par exemple de 1/4de seconde ) de la fonction de réglage à grande amplitude ( constante de temps de 5 secondes par exemple ). Suivant l'invention, on fait entrainer le véhicule par un moteur à courant continu du type shunt alimenté à partir d'une source à courant continu de tension approximativement constante,par l'intermédiaire d'un convertisseur de vitesse hydraulique à constante de temps plus longue, de telle manière que le déréglage en vitesse du moteur courant continu provoque la variation du rapport du convertisseur. Ainsi les grandes variations de vitesse ( variations lentes ) sont assurées par le convertisseur alors que les petites variations ( impérativement rapides si lton veut obtenir la sta ilisation de véhicule dans la " grecque " ) sont assurées- par le moteur courant continu. La description suivante fera ressortir les caractéristiques et les avantages de l'invention. Les différentes valeurs indiquées sont données uniquement à titre exemple. On indique tout d'abord que pour des vitesses dkvéhieule comprises entre 5 et 100 k de la vitesse maximum, le moteur à courant continu tourne à une vitesse comprise entre 90% et 110% de sa vitesse normale. L'arbre moteur de ce moteur à courant continu entraine la partie pompe d'un convertisseur hydraulique transmettant la puissance aux roues mo triceps. Ce convertisseur peut avoir un rapport entre les vitesses maximum et minimum du ou des arbres de sortie de 50 par exemple. Le réglage du rapport des vitesses arbre d'entrée-arbre de sortie s1 effectue en actionnant un petit moteur-pilote à double sens de marche fonctionnant par tout ou rien. Dans ces conditions, pour obtenir un fonctionnement satisfaisant de l'ensemble, il suffit aussitot que le moteur courant continu atteint ou dépasse 110% de sa vitesse nominale, d'actionner le moteur-pilote dans le sens d' augmentation de la vitesse du ou des arbres secondaires. Ceci aussi longtemps que la vitesse dudit moteur courant continu sera supérieure ou égale au 110% de sa vitesse nominale. De mime, lorsque la vitesse du moteur à courant continu descend au dessous de 90% de sa vitesse nominale, le moteur-pilote est actionné en sens inverse, aussi longtemps que cette vitesse reste égale ou inférieure à 90%. Bien entendu, dans les régimes imposant au véhicule une vitesse très lente, le moteur à courant continu peut tourner à des vitesses très inférieures à sa vitesse nominale, par exemple 10% le " réducteur " hydraulique étant dans ce cas réglé à sùn rapport maximum. 11 est nécessaire de remarquer que pour que le dispositif puisse suivre au plus près une vitesse imposée au véhicule par 11 écartement des dessins de la grecque, il est nécessaire que le moteur-pilote puisse faire varier la vitesse du convertisseur hydraulique à une vitesse suffisante. Un dispositif réalisé tel que décrit ci-dessus à titre d'exemple, permet d'assurer un réglage de la vitesse dans des conditions de stabilité remarquables, ceci étant dû essentiellement au fait que les dispositifs d'assez vissement agissant sur le moteur à courant continu peuvent être conditionnés en tenant compte d'une vitesse quasi constante de ce moteur courant continu. La différence des constantes de temps entre ce dernier asservissement et celui réglant le réglage du convertisseur/en fonction du déréglage de la vitesse du moteur lourant continu, permet également d'éviter toute réaction parasite d'un asservissement sur l'autre, ce qui est également hautement favorable pour assurer la stabilité de l'ensemble. L'invention ne se limite pas à cette forme de réalisation mais englobe également d'autres variantes. On peut notamment remplacer le moteur courant continu par un moteur thermique-ayant une vitesse nominale sensiblement constante, de même que l'on peut remplacer le eonvertisseur de couple hydraulique par un variateur mécanique à courroie R E V E N D I C A T I O N S 10) - Ensemble d'entrainement et de réglage de vitesse pour véhicules à marche automatique permettant de séparer la fonction de réglage fin et stable ayant une faible constante de temps, de la fonction de réglage à grande amplitude, caractérisé par le fait que le véhicule comporte un moteur d'entrainement à vitesse de fait sensiblement/asservl à un régulateur quelconque qui transmet sa puissance aux roues motrices par l'intermé diaire d'un convertisseur hydraulique à constante de temps longue, de telle manière que le déréglage en vitesse du moteur d'entrainement pro voque la variation du rapport de transmission du convertisseur et que de ce fait la marche du véhicule soit parfaitement asservie au programme de marche prévu. 20) - Ensemble conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un petit moteur pilote à double sens de marche, fait varier le rapport des vitesses entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie du convertisseur hydraulique fonction du déréglage du moteur d'entrainement pour que l'a. vance ou le retard du véhicule par rapport à son programme de marche, soit automatiquement compensé par la diminution ou par l'augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie, la vitesse de l'arbre d' entrée restant sensiblement constante.