Brevet FR2397631A1 — publié le 19790209

L' invention concerne un procédé pour établir le diagnoctic de groupes de bord, entraînés électriquement, de véhicules, selon lequelune grandeur, dérivée d'une pièce soumise à un essai dans des conditions d'essai, est comparée à des limites de tolérance supérieure et inférieure prédéterminées tandis qu'un signal de défaut est délivré lors du dépassement des dites limites, ainsi qu'un montage pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour les moteurs dlentrainement de véhicules routiers, de véhicules ferroviaires et autres, on a introduit depuis ces dernières années ce qu'on appelle le procédé de diagnostic gracie auquel également un personnel dans une large mesure non qualifié peut contrôler l'état des moteurs d'entraînement de véhicules. D'après la demande de brevet allemande publiée sous le NO 25 49 037 on connaît également un procédé de diagnostic du type mentionné plus haut qui sert à identifier des alternateurs triphasés défectueux de véhicules automobiles, en série et en aval desquels est branché un redresseur. Dans le cas d'un alternateur triphase, il suffit de contrer la tension produite dans des conditions de service afin d'identifier des défauts dans l'alternateur, dans le redresseur qui y est relié, ainsi que dans un régulateur de tension raccordé. Les véhicules modernes , notamment des véhicules de type commercial, sont souvent équipés de nombreux autres dispositifs auxiliaires possédant la plupart du temps des moteurs d'entraînement électriques qui sont raccordés à un réseau ou câblage de bord. Des dispositifs auxiliaires de ce type sont par exemple des pompes, des ventilateurs, des compresseurs, des dispositifs tournants, des treuils ou cabestans et des dispositifs analogues. I1 faut surtout identifier également des endommagements et des défauts qui sont situés dans la partie non électrique du groupe de bord, qui doit comporter par exemple également des systèmes d'entralnement de pompes ou autres. Une mesure simple du courant ou de la tension sur le moteur d'entraînement d'un tel groupe de bord moyennant un raccordement au câblage de bord ne suffit en général pas pour pouvoir iden tifier de façon sûre des défauts de l'ensemble du groupe de bord. L'invention a pour but d'indiquer un procédé de diagnostic du type mentionné plus haut, selon lequel , en plus de l'aptitude de fonctionnement du moteur électrique d'entrainement du groupe de bord, on contrôle également la partie mécanique, hydraulique ou autre du groupe de bord. Un tel procédé est caractérisé conformément à l'invention grâce au fait qu'on déconnecte du câblage de bord un moteur d'entraine-lnent électrique d'un groupe de bord et quton le raccorde à une source d'énergie électrique commandable, qu'on engistre ensuite plusieurs couples de valeurs d'une caractéristique courant-tension du moteur d'entrainement et qu'on compare cette caractéristique à la caractéristique de marche à vide du moteur dentraSnement d'une part et à sa caractéristique à l'état freiné à bloc d'autre part. Si ces groupes de bord fonctionnent sans défaut les couples de valeurs mesurées fournissent une caractéristique qui se situe entre la caractéristique de marche à vide et la caractéristique à l'état bloqué. A partir d'une approximation des couples de valeurs mesurées sur l'une des deux carac téristiques extrêmes, on peut tirer les conclusions sur un endommagement ou un défaut éventuel dans le groupe de bord. Ainsi par exemple une pompe centrifuge entraînée électriquement fournira dans le cas d'une obturation de la voie d'aspiration ou d'entr9nement, une caractéristique qui correspondra pratiquement à la caractéristique de marche à vide. On peut également imaginer des cas dans lesquels la vérification du fonctionnement normal par détermination de couples de valeurs de la caractéristique courant-tension ne suffit pas étant donné que la c'narge, à laquelle est soumis le groupe de bord, subit par exemple des variations importantes produites par un fluide devant être entraîné. Dans de tels cas il convient de déterminer, par enregistrement d'impulsions de tension du collecteur, la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et de la traiter avec les valeurs, obtenues simulta- nément, pour la tension et pour l'intensité du courant pour obtenir une caractéristique vitesse de rotation-puissance. De façon appropriée on choisit une source de courant comme source d'énergie électrique programmable. Un montage pour la mise en oeuvre du procédé de diagnostic est caractérisé par le fait qu'une source de courant programmable est raccordée aux bornes du moteur d'entraînement électrique et qu'un voltmètre numérique ainsi qu'un dispositif récepteur d'impulsions pour les impulsions de tension du collecteur sont raccordes aux mêmes bornes et que les sorties prévues pour les signaux numériques de l'organe récepteur d'impulsions, du voltmètre et d'une unité de programmation de la source de courant sont reliés à une unité de traitement. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention La figure 1 représente un diagramme couranttension d'un ventilateur entratné électriquement. La figure 2 représente sous la forme d'un schémabloc le montage pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Sur le diagramme de la figure 1 on a porté le courant en abscisses et la tension en ordonnées. La tension de service est repérée par une droite formée d'un trait mixte, parallèle à l'axe des abscisses. Sur le diagramme on a représenté trois caractéristiques, dont l'une est en trait plein. I1 s'agit de la caractéristique obtenue lors du fonctionnement du groupe sous une charge normale. Les deux autres caractéristiques sont représentées par des courbes formées de tirets. Jusqu'au couple de valeurs UO, 1o ,les trois caractéristiques sont confondues. A partir de ce couple de valeurs, la courbe caractéristique de fonctionnement à vide croit avec une forte pente jusqu'à la valeur de la tension de service G La courbe caractéristique relative au moteur d'entraînement freiné à bloc se poursuit sous la forme d'une droite dans la direction de la partie initiale commune des trois courbes caractéristiques. La caractéristique sous charge normale est située, sous la forme d'une courbe légèrement incurvée, entre les deux autres courbes caractéristiques. Si, au moyen de la source de courant programmable, on accroît le courant de façon continue ou bien par échelons fixes, la tension suit, jusqu'à une valeur 1= IO, la caractéristique obtenue dans le cas du moteur freiné à bloc. Le couple de valeurs 10, UO fournit, sous la forme du produit de ces deux valeurs, la puissance qui est nécessaire pour vaincre le frottement à l'arret. La valeur 1o peut en outre être déterminée comme étant la valeur pour laquelle le moteur d'entraînement commence à tourner. Ce début de rotation peut être déterminé au moyen d'un circuit d'exploitation pour des pointes induites de tension de réaction.La valeur du produit UQ . 1o est une valeur qui éventuellement donne une indication quant à l'usure dans le moteur, et peut être par conséquent comparée à des limites prédéterminées. Si le courant est augmenté en supplément par l'unité de commande programmée de la source de courant et que l'on mesure la tension s'établissant, la variation obtenue de la caractéristique U-I doit correspondre à la courbe en trait plein. Si la courbe s'écarte en direction des deux courbes caractéristiques représentées par des lignes formées de tirets, ou bien il existe dans le moteur une perte accrue , lorsque la courbe caractéristique mesurée se rapproche de la courbe caractéristique du moteur freiné à bloc, ou bien il existe un défaut dans le déplacement du fluide, lorsque la courbe stécar- te en direction de la courbe caractéristique de marche à vide. Sur la figure 2 on a représenté un moteur d'en traîne ment 1 d'un groupe électrique de bord. La partie mécanique du groupe de bord est représentée par une hélice d'un ventilateur 2. Le moteur 1 peut être raccordé par un commutateur 3 , par l'intermédiaire d'un coupe-circuit 4, à un c blage de bord 5 dont la source d'énergie est constituée par une batterie 6. Le pôle négatif de la batterie 6 est raccordé à la terre. Deux bornes 7 et 8 du moteur d'entraînement 1 sont reliées, en vue du diagnostic, à une source de courant programmable 9. Une unité de commande programmée 10 fait partie de la source de courant 9. Un voltmètre numérique 11 est commandé en parallèle sur les sorties de courant de la source de courant 9. Un organe récepteur d'impulsions 12 pour des impulsions de tension du collecteur est raccordé à la borne, non miseà la terre, du moteur I. Cet organe 12 comporte un dispositif de mise en forme d'impulsions et un dispositif de subdivision d'impulsions choisis de façon adéquate, en sortie que les signaux de sortie de l'organe récepteur d'impulsions 12 correspondent àla vitesse de rotation du moteur I. Des sorties de signaux numériques 13, 14, 15 de I1 organe récepteur d'impulsions 12 ou de l'unité de commande programmée 10 et du voltmètre numérique li sont reliées à des entrées correspondantes d'une unité de traitement 16. REVENDICATIONS 1) Procédé pour établir le diagnostic de groupes de bord, entraînés électriquementde véhicules, selon lequel une grandeur, dérivée d'une pièce soumise à un essai dans des conditions d'essai, est comparée à des limites de tolérance supérieure et inférieure prédéterminées et selon lequel un signal de défaut est provoqué par le dépassement desdites limites, caractérisé par le fait qu'on déconnecte un moteur électrique d'entraînement (1) d'un groupe de bord (1, 2), du câblage de bord (5) et qu'on le raccorde à une source d'énergie électrique commandable (9), qu'on enregistre plusieurs couples de valeurs d'une courbe caractéristique de courant-tension du moteur d'entraînement (1) et qu'on compare cette courbe caractéristique à la courbe caractéristique de marche à vide du moteur d'entraînement (1) d'une part et à sa courbe caractéristique à l'état freiné à bloc. 2) Procédé de disgnostic suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise en supplément des impulsions de tension de collecteur pour la détermination de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement (1) et qu'on les traite, avec les valeurs déterminées simultanément pour la tension et l'intensité du courant, pour obtenir une caractéristique vitesse de rotation-puissance. 3) Procédé de diagnostic suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la source d'énergie élec- trique commandable est une source de courant (9). 4) Montage pour la mise en oeuvre du procédé de diagnostic suivant les revendications 1 à 3 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait qu'une source de courant programmable (9, 10) est raccordée aux bornes (7, 8) du moteur électrique d'entraînement (1) et qu'un voltmètre numérique (11) ainsi qu'un organe récepteur d'impulsions (12) pour les impulsions de tension de collecteur sont raccordés aux mêmes bornes (7,8) et que des sorties (13, 14, 15) pour des signaux numériques de ltor- gane récepteur d'impulsions (12), du voltmètre (11) et d'une unité de commande programmée (10) de la source de courant (9) sont reliées à une unité de traitement (16).