Brevet FR2947229A1 — publié le 20101231

L'invention concerne un procédé de gestion d'énergie et de puissance pour au moins un véhicule automoteur de transport lourd, notamment portuaire, comportant des moyens de roulement au sol, et au moins des premiers moyens moteurs générateurs de puissance d'entraînement pour l'entraînement d'au moins certains desdits moyens de roulement au sol. L'invention concerne encore un dispositif de génération de puissance pour véhicule automoteur de transport de charge, notamment de type portuaire. La présente invention entre dans le domaine du transport, et en particulier de la manutention lourde, c'est-à-dire de charges de plusieurs tonnes au moins, notamment de conteneurs, ou encore de composants lourds et volumineux tels que éléments de navires, travures de ponts, alternateurs, fusées, ou similaires, au niveau d'installations portuaires, aéroportuaires, ferroviaires, routières ou mixtes, ou encore de sites de montage. Par véhicule automoteur on entend ici tout véhicule comportant des moyens d'entraînement pour sa mobilité au sol, que ce véhicule soit un tracteur, un pousseur, ou un véhicule portant lui-même une charge. Le domaine portuaire est directement confronté au problème de gestion d'énergie, en raison des attentes parfois longues et toujours improductives en attente d'un chargement ou d'un déchargement de navire. Sont également concernés en particulier les domaines du levage lourd, des convois exceptionnels, des engins militaires et des travaux publics. Le déplacement de telles charges lourdes nécessite l'installation, à bord des véhicules de transport, de moyens moteurs dimensionnés pour permettre les manoeuvres à la charge nominale maximale pour laquelle ils sont conçus. Si les besoins de puissance et de couple sont relativement modérés en régime entretenu, c'est-à-dire après le démarrage sur terrain plat, il n'en est pas de même précisément lors du démarrage, où il est nécessaire de disposer d'une réserve de couple importante. Le besoin de couple se fait sentir également lors du franchissement de déclivités, que ce soit pour entraîner la charge en déclivité ascendante, ou pour au contraire la freiner et la retenir en déclivité descendante. Les véhicules tous terrains, de chantiers ou militaires, sont, quant à eux, confrontés à des besoins plus fréquents et plus intenses de grosses variations de couple comme de puissance. Toutefois, tous ces véhicules connaissent, au cours de leur exploitation, de longues périodes d'inaction ou d'attente, pendant lesquelles les moyens moteurs fonctionnent à un régime ralenti, et doivent être prêts à répondre à une sollicitation instantanée avec la totalité de la puissance ou/et du couple qu'ils peuvent fournir. Et, même sous régime ralenti, la consommation de ces moyens moteurs reste conséquente, l'influence sur l'environnement est médiocre dans la mesure où ces engins, essentiellement thermiques, ne fonctionnent pas dans leur meilleure plage de rendement et génèrent davantage d'imbrûlés et de rejets nocifs. On connaît, par la demande de brevet FR 07 56920 du même déposant, la réalisation d'un véhicule dit propre, à consommation d'énergie maîtrisée par l'utilisation de moyens moteurs différents pendant la phase de démarrage et pendant la phase de roulage entretenu. On connaît encore, par la demande de brevet FR 09 03098 du même déposant, un dispositif autorisant le redémarrage de moyens moteurs mis à l'arrêt au préalable, sous l'effet de la détente d'un fluide comprimé au préalable. Ces innovations ont permis d'améliorer très sensiblement la consommation d'énergie. La part de la dépense énergétique reste néanmoins très importante dans le budget d'exploitation d'un parc de véhicules, et il importe de poursuivre les efforts entrepris, tout en s'attachant aussi à minimiser les coûts de maintenance et d'immobilisation des véhicules, qui se traduisent par des coûts de main d'oeuvre eux aussi importants. La disponibilité opérationnelle des véhicules reste une priorité, afin de limiter au plus juste le montant des investissements en véhicules et en matériel associé. L'invention se propose de résoudre ces problèmes de disponibilité et de coût en mettant en oeuvre un dispositif de gestion améliorée du fonctionnement des moyens consommateurs d'énergie. A cet effet, l'invention concerne un procédé de gestion d'énergie et de puissance pour au moins un véhicule automoteur de transport lourd notamment portuaire, comportant des moyens de roulement au sol, et au moins des premiers moyens moteurs générateurs de puissance d'entraînement pour l'entraînement d'au moins certains desdits moyens de roulement au sol, caractérisé par le fait que : - on équipe ledit véhicule de seconds moyens générateurs de puissance de servitude ; - on équipe ledit véhicule de moyens de gestion conçus aptes à mesurer la rotation desdits moyens de roulement, et encore conçus aptes à coopérer avec des moyens de commande pour commander la mise en mouvement ou à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, ou/et desdits seconds moyens générateurs de puissance; - on utilise des moyens de pilotage humains ou matériels conçus aptes à estimer la position dudit véhicule, et conçus aptes à communiquer avec lesdits moyens de gestion ; - on corrèle en permanence, en continu ou à une fréquence imposée par lesdits moyens de pilotage, la rotation ou l'absence de rotation desdits moyens de roulement d'une part, et d'autre part la position dudit véhicule par rapport à une position d'attente déterminée par lesdits moyens de pilotage, pour déterminer si ledit véhicule est en mouvement ou non, et si ledit véhicule a atteint ou non ladite position d'attente ; - on déclenche, si à la fois lesdits moyens de gestion constatent l'arrêt de la rotation desdits moyens de roulement et que lesdits moyens de pilotage constatent que la position dudit véhicule correspond à ladite position d'attente, la mise à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs et la mise en mouvement desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude ; - on maintient ledit véhicule dans ladite position d'attente jusqu'à ce que lesdits moyens de pilotage donnent un ordre de mouvement dudit véhicule vers une autre position d'attente ; - on déclenche, sur ledit ordre de mouvement donné par lesdits moyens de pilotage, la mise en mouvement desdits premiers moyens moteurs. Selon une caractéristique de l'invention, on déclenche, après la mise en mouvement desdits premiers moyens moteurs, la mise à l'arrêt desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude. Selon une caractéristique de l'invention, on déclenche, avant la mise à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, la mise en mouvement desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude, avec une temporisation définie par lesdits moyens de pilotage. Selon une caractéristique de l'invention, on utilise lesdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude pour remettre en mouvement lesdits premiers moyens moteurs. Selon une caractéristique de l'invention, on utilise une source annexe d'énergie pour remettre en mouvement lesdits premiers moyens moteurs. Selon une caractéristique de l'invention, on constitue ladite source annexe d'énergie par la compression d'un fluide. Selon une caractéristique de l'invention, on comprime ledit fluide par utilisation desdits premiers moyens moteurs ou/et desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude. L'invention concerne encore un véhicule équipé pour la mise en œuvre de ce procédé. L'invention concerne encore un train de véhicules comportant au moins un tel véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention. L'invention concerne le domaine du transport, et en particulier de la manutention des charges lourdes, notamment de la manutention en milieu portuaire, et en particulier la manutention de conteneurs normalisés ISO. L'invention propose un procédé et un dispositif de gestion d'énergie et de puissance, qui dissocie les fonctions motrices d'un véhicule automoteur, en particulier portuaire, des fonctions de servitude qui sont nécessaires lorsque l'automoteur est à l'arrêt. Dans le cas particulier de véhicules portuaires, les arrêts sont fréquents, et peuvent être prolongés. Les arrêts sont le plus souvent liés à des chargements ou déchargements de conteneurs, et les moyens moteurs d'entraînement du véhicule sont alors coupés. Il n'est en effet pas nécessaire de mobiliser toute la puissance disponible pour l'entraînement, pour effectuer les tâches de servitudes, alors que des moyens de puissance séparés peuvent accomplir les tâches de servitude à moindre coût, et sans altérer le potentiel horaire des moyens moteurs. Ainsi, l'invention concerne un procédé de gestion d'énergie et de puissance pour au moins un véhicule automoteur de transport lourd notamment portuaire, comportant des moyens de roulement au sol, et au moins des premiers moyens moteurs générateurs de puissance d'entraînement pour l'entraînement d'au moins certains desdits moyens de roulement au sol. De façon usuelle, les premiers moyens moteurs peuvent être constitués par un ou plusieurs groupes thermiques, le véhicule assurant en général sa motricité par un mode de propulsion hydrostatique après conversion de l'énergie mécanique issue des moyens thermiques en énergie hydraulique. La motricité du véhicule peut aussi être assurée par d'autres moyens que la propulsion hydrostatique, et notamment par des moyens de propulsion électriques, après conversion de l'énergie thermique issue des moyens thermiques en énergie électrique. Une solution hybride diesel/électrique est, ainsi, aussi appropriée pour l'entraînement d'automoteurs portuaires. Selon l'invention : - on équipe ledit véhicule de seconds moyens générateurs de puissance de servitude. De façon avantageuse, ceux-ci sont de puissance inférieure à celle desdits premiers moyens moteurs; - on équipe ledit véhicule de moyens de gestion conçus aptes à mesurer la rotation desdits moyens de roulement, et encore conçus aptes à coopérer avec des moyens de commande pour commander la mise en mouvement ou à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, ou/et desdits seconds moyens générateurs de puissance; - on utilise des moyens de pilotage humains ou matériels conçus aptes à estimer la position dudit véhicule, et conçus aptes à communiquer avec lesdits moyens de gestion ; - on corrèle en permanence, en continu ou à une fréquence imposée par lesdits moyens de pilotage, la rotation ou l'absence de rotation desdits moyens de roulement d'une part, et d'autre part la position dudit véhicule par rapport à une position d'attente déterminée par lesdits moyens de pilotage, pour déterminer si ledit véhicule est en mouvement ou non, et si ledit véhicule a atteint ou non ladite position d'attente ; - on déclenche, si à la fois lesdits moyens de gestion constatent l'arrêt de la rotation desdits moyens de roulement et que lesdits moyens de pilotage constatent que la position dudit véhicule correspond à ladite position d'attente, la mise à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs et la mise en mouvement desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude ; - on maintient ledit véhicule dans ladite position d'attente jusqu'à ce que lesdits moyens de pilotage donnent un ordre de mouvement dudit véhicule vers une autre position d'attente ; - on déclenche, sur ledit ordre de mouvement donné par lesdits moyens de pilotage, la mise en mouvement desdits premiers moyens moteurs. Dans une réalisation particulière, on déclenche, après la mise en mouvement desdits premiers moyens moteurs, la mise à l'arrêt desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude, et en particulier avec une temporisation définie par lesdits moyens de pilotage. De façon préférée, on déclenche, avant la mise à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, la mise en mouvement desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude, et en particulier avec une temporisation définie par lesdits moyens de pilotage. Dans une application particulière, on utilise lesdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude pour remettre en mouvement lesdits premiers moyens moteurs. On peut encore utiliser une source annexe d'énergie pour remettre en mouvement lesdits premiers moyens moteurs. Avantageusement, on constitue ladite source annexe d'énergie par la compression d'un fluide, en particulier en application de la demande de brevet FR 09 03098 du même déposant. On peut en particulier comprimer ledit fluide par utilisation desdits premiers moyens moteurs ou/et desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude. On intègre ainsi une fonction de redémarrage des premiers moyens moteurs par un sous-système, hydraulique ou pneumatique, agissant comme un démarreur. Le système de démarrage hydraulique comporte avantageusement un circuit avec un accumulateur et un moteur hydraulique. Ceci permet d'optimiser le nombre de coupures des premiers moyens moteurs, et donc de leur redémarrage, dans le profil de mission de l'automoteur. On pallie ainsi les défaillances des démarreurs électriques de l'état de la technique, qui ne permettent pas, sans surdimensionnement coûteux des batteries, de prendre en charge de manière durable dans le temps les multiples cycles de démarrage nécessaires dans le profil de mission souhaité. L'optimisation des coupures des premiers moyens moteurs permet de réduire significativement la consommation de carburant, d'optimiser le taux d'utilisation des premiers moyens moteurs, et de réduire l'usure des pièces mécaniques, ainsi que d'augmenter les intervalles de maintenance, et donc de diminuer les coûts d'exploitation. L'invention comporte encore un mode de commande forcée, dans lequel des moyens de gestion humains ou/et matériels déclenchent une action volontaire sur des moyens de commande pour déclencher, de façon volontaire, le redémarrage des premiers moyens moteurs générateurs de puissance d'entraînement. Dans le mode particulier où le véhicule comporte une cabine de pilotage, l'opérateur y dispose de tels moyens de commande, par exemple sous la forme d'une pédale d'accélérateur ou similaire, sur laquelle une simple action permet le redémarrage immédiat. L'invention concerne encore un véhicule automoteur de transport lourd notamment portuaire, comportant des moyens de roulement au sol, et au moins des premiers moyens moteurs générateurs de puissance d'entraînement pour l'entraînement d'au moins certains desdits moyens de roulement au sol, pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon l'invention, ce véhicule comporte : - des seconds moyens générateurs de puissance de servitude ; - des moyens de gestion conçus aptes à mesurer la rotation desdits moyens de roulement, et encore conçus aptes à coopérer avec des moyens de commande que comporte ledit véhicule pour commander la mise en mouvement ou à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, lesdits moyens de gestion étant encore conçus aptes à coopérer avec des moyens de commande que comporte ledit véhicule pour commander la mise en mouvement ou à l'arrêt desdits seconds moyens générateurs de puissance; - lesdits moyens de gestion étant conçus aptes à corréler en permanence, en continu ou à une fréquence imposée par lesdits moyens de pilotage, la rotation ou l'absence de rotation desdits moyens de roulement d'une part, et d'autre part la position dudit véhicule par rapport à une position d'attente déterminée par lesdits moyens de pilotage, pour déterminer si ledit véhicule est en mouvement ou non, et si ledit véhicule a atteint ou non ladite position d'attente. De façon avantageuse, le véhicule comporte des moyens de pilotage conçus aptes à estimer sa position, conçus aptes à communiquer avec lesdits moyens de gestion, et conçus aptes à donner un ordre de mouvement dudit véhicule depuis une position d'attente vers une autre position d'attente. L'invention concerne encore un train de véhicules comportant au moins un tel véhicule. 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'énergie et de puissance pour au moins un véhicule automoteur de transport lourd notamment portuaire, comportant des moyens de roulement au sol, et au moins des premiers moyens moteurs générateurs de puissance d'entraînement pour l'entraînement d'au moins certains desdits moyens de roulement au sol, caractérisé par le fait que : - on équipe ledit véhicule de seconds moyens générateurs de puissance de servitude ; - on équipe ledit véhicule de moyens de gestion conçus aptes à mesurer la rotation desdits moyens de roulement, et encore conçus aptes à coopérer avec des moyens de commande pour commander la mise en mouvement ou à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, ou/et desdits seconds moyens générateurs de puissance; - on utilise des moyens de pilotage humains ou matériels 20 conçus aptes à estimer la position dudit véhicule, et conçus aptes à communiquer avec lesdits moyens de gestion ; - on corrèle en permanence, en continu ou à une fréquence imposée par lesdits moyens de pilotage, la rotation ou l'absence de rotation desdits moyens de roulement d'une part, 25 et d'autre part la position dudit véhicule par rapport à une position d'attente déterminée par lesdits moyens de pilotage, pour déterminer si ledit véhicule est en mouvement ou non, et si ledit véhicule a atteint ou non ladite position d'attente ; - on déclenche, si à la fois lesdits moyens de gestion 30 constatent l'arrêt de la rotation desdits moyens de roulement et que lesdits moyens de pilotage constatent que la position dudit véhicule correspond à ladite position d'attente, la mise à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs et la mise en mouvement desdits seconds moyens générateurs de puissance de 35 servitude ; 10- on maintient ledit véhicule dans ladite position d'attente jusqu'à ce que lesdits moyens de pilotage donnent un ordre de mouvement dudit véhicule vers une autre position d'attente ; - on déclenche, sur ledit ordre de mouvement donné par lesdits moyens de pilotage, la mise en mouvement desdits premiers moyens moteurs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on déclenche, après la mise en mouvement desdits premiers moyens moteurs, la mise à l'arrêt desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on déclenche, avant la mise à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, la mise en mouvement desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude, avec une temporisation définie par lesdits moyens de pilotage. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise lesdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude pour remettre en mouvement lesdits premiers moyens moteurs. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise une source annexe d'énergie pour remettre en mouvement lesdits premiers moyens moteurs. 6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'on constitue ladite source annexe d'énergie par la compression d'un fluide. 7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'on comprime ledit fluide par utilisation desdits premiers moyens moteurs ou/et desdits seconds moyens générateurs de puissance de servitude. 8. Véhicule automoteur de transport lourd notamment portuaire, comportant des moyens de roulement au sol, et au moins des premiers moyens moteurs générateurs de puissance d'entraînement pour l'entraînement d'au moins certains desdits moyens de roulement au sol, pour la mise en œuvre du procédéselon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte : - des seconds moyens générateurs de puissance de servitude ; - des moyens de gestion conçus aptes à mesurer la rotation desdits moyens de roulement, et encore conçus aptes à coopérer avec des moyens de commande que comporte ledit véhicule pour commander la mise en mouvement ou à l'arrêt desdits premiers moyens moteurs, lesdits moyens de gestion étant encore conçus aptes à coopérer avec des moyens de commande que comporte ledit véhicule pour commander la mise en mouvement ou à l'arrêt desdits seconds moyens générateurs de puissance; - lesdits moyens de gestion étant conçus aptes à corréler en permanence, en continu ou à une fréquence imposée par lesdits moyens de pilotage, la rotation ou l'absence de rotation desdits moyens de roulement d'une part, et d'autre part la position dudit véhicule par rapport à une position d'attente déterminée par lesdits moyens de pilotage, pour déterminer si ledit véhicule est en mouvement ou non, et si ledit véhicule a atteint ou non ladite position d'attente. 9. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de pilotage conçus aptes à estimer sa position, conçus aptes à communiquer avec lesdits moyens de gestion, et conçus aptes à donner un ordre de mouvement dudit véhicule depuis une position d'attente vers une autre position d'attente. 10. Train de véhicules comportant au moins un véhicule selon une des revendications 8 ou 9. 35