INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’application de l’estimateur d’état est réalisée de manière récursive à une deuxième fréquence prédéterminée qui peut être supérieure à la première fréquence prédéterminée, par exemple supérieure à deux fois la première fréquence prédéterminée, par exemple 50Hz (soit 10 fois la première fréquence prédéterminée).
L’unité de traitement 9 est également configurée pour prendre en compte les contraintes liées au déplacement du véhicule ferroviaire 100 dans l’estimateur d’état comme la contrainte liée à une vitesse nulle sur les axes transversaux du véhicule ferroviaire 100 au niveau de son centre de rotation noté CR sur les figures 3a et 3b qui représentent des vues de côté et de face d’un véhicule ferroviaire 100 comprenant une centrale inertielle 1 et un module GNSS 7 déporté. La prise en compte de ces contraintes permet ainsi d’augmenter l’observabilité du système en augmentant le nombre de mesures, sans augmenter le nombre de capteurs autrement dit le coût du dispositif.
L’unité de traitement 9 comprend également une fonction d’auto-test dans laquelle les valeurs aberrantes obtenues par l’estimateur d’état sont rejetées comme par exemple une vitesse supérieure à la vitesse maximale du véhicule ferroviaire 100 ou un écart de vitesse trop important entre deux estimations successives (l’écart maximal peut être dissymétrique en fonction de la puissance maximale d’accélération et de freinage) ou un roulis ou un tangage trop important qui ne correspondrait pas avec les topologies des voies ferrées généralement rencontrées.
L’unité de traitement 9 est également configurée pour détecter et corriger un écart d’alignement entre le repère X’Y’Z’ associé à la centrale inertielle 1 et le repère XYZ associé au véhicule ferroviaire 100 de manière à fournir un auto-alignement permanent. Cet auto-alignement est obtenu grâce à l’estimation par l’estimateur d’état de l’écart d’alignement entre le repère X’Y’Z’ lié à la centrale inertielle 1 et le repère XYZ lié au véhicule ferroviaire 100 de manière récursive au cours du temps. Cet auto-alignement permet de pouvoir positionner la centrale inertielle 1 à n’importe quel emplacement du véhicule ferroviaire 100 et pas nécessairement au centre de rotation CR du véhicule ferroviaire 100.
De plus, l’unité de traitement 9 peut être configurée pour sauvegarder la valeur estimée de l’écart d’alignement, aussi appelé mésalignement, entre le repère X’Y’Z’ associé à la centrale inertielle 1 et le repère XYZ associée au véhicule ferroviaire 100 dans une mémoire interne ou une mémoire de la centrale inertielle 1. Cette sauvegarde permet d’avoir une valeur de départ en cas de réinitialisation de l’estimateur d’état, notamment lors d’une mise sous tension suite à une mise hors tension de la centrale inertielle 1.
Ainsi, l’utilisation d’une centrale inertielle 1 configurée pour fusionner des mesures triaxes d’accélération fournis par des accéléromètres 3, des mesures triaxes de vitesse de rotation fournis par des gyromètres 5 et des données GNSS fournies par un module GNSS 7 et pour estimer la fiabilité des données GNSS et l’écart d’alignement entre l’orientation des capteurs et l’orientation du véhicule ferroviaire 100 permet de fournir une estimation fiable de la vitesse d’un véhicule ferroviaire 100 ainsi que l’estimation de l’erreur liée à cette vitesse.
La présente invention concerne également un procédé d’estimation d’une vitesse d’un véhicule ferroviaire 100 lors du déplacement du véhicule ferroviaire 100 le long d’une voie ferrée. Le véhicule ferroviaire 100 est notamment équipé d’une centrale inertielle 1 telle que décrite précédemment.
Les différentes étapes du procédé vont être décrites à partir des étapes de l’organigramme de la . Certaines des étapes présentées peuvent être optionnelles et l’ordre des étapes peut être différent de l’ordre présenté.
La première étape 101 concerne une étape préliminaire d’initialisation réalisée en statique au démarrage du véhicule ferroviaire 100. Cette étape 101 a une durée limitée, par exemple 15 secondes, et permet de faire une initialisation des capteurs afin de pourvoir déterminer ultérieurement en particulier le sens de déplacement du véhicule ferroviaire 100 (marche avant ou marche arrière).
La deuxième étape 102 concerne une deuxième étape préliminaire de mise à jour des différents compteurs aussi appelés « timers » permettant de suivre l’évolution du temps.
La troisième étape 103 concerne l’application de l’estimateur d’état permettant de déterminer la vitesse du véhicule ferroviaire 100 et l’incertitude ou erreur associée à cette vitesse. Cette troisième étape 103 comprend de nombreuses sous-étapes qui vont être décrites en détail dans la suite de la description.
La quatrième étape 104 concerne la récupération de la valeur du mésalignement entre le repère lié à la centrale inertielle 1 et le repère lié au véhicule ferroviaire 100 estimée lors de l’étape 103 et son enregistrement dans une mémoire, par exemple une mémoire de type flash. Cette valeur enregistrée sera lue lors de la mise sous tension de la centrale inertielle 1 afin de repartir de la dernière estimation effectuée avant la mise hors tension de la centrale inertielle 1. Cet enregistrement permet d’obtenir une convergence rapide de la valeur du mésalignement qui peut prendre plusieurs heures pour converger en l’absence de valeur initiale et permet d’avoir une estimation de vitesse précise dès la mise sous tension de la centrale inertielle 1.
Par ailleurs, grâce à l’invention, l’encombrement total de la machine peut être réduit.
On peut avantageusement automatiser le cas échéant l’assemblage des tôles de la masse statorique.
Enfin, grâce à la disposition des tôles, on peut utiliser des tôles de faible épaisseur sans affecter la solidité du stator, ce qui permet d’améliorer les performances magnétiques de la machine.
Les tôles peuvent être de forme sensiblement polygonale, notamment de polygone régulier, par exemple de carré ou d’hexagone. Les tôles présentent ainsi des côtés rectilignes, par exemple quatre côtés rectilignes, ou en variante six. Des variantes peuvent exister avec des formes non rectilignes.
Les tôles peuvent avoir des coins tronqués, notamment selon un contour d’arc de cercle. L’arc de cercle peut être centré sur l’axe de rotation de la machine. Le rayon de l’arc de cercle peut être le même pour chaque coin d’une tôle et pour toutes les tôles de la masse statorique.
Chaque tôle peut par exemple avoir quatre coins tronqués, ou en variante six ou plus.
Pour chaque coin des tôles, le rayon de l’arc de cercle peut être sensiblement supérieur au rayon du cercle géométriquement inscrit dans le pourtour carré des tôles. De plus, ce rayon est suffisamment faible pour que sur deux tôles consécutives quelconques, les arcs de cercle homologues se prolongent ou se superposent et constituent un arc de cercle sensiblement continu en vue axiale du stator, c'est-à-dire en projection sur un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la machine.
Les tôles de la masse statorique peuvent être reliées à au moins une tôle adjacente, voire à chacune des deux tôles adjacentes, par un cordon de soudure. Le cordon de soudure peut notamment être ménagé sur au moins un des coins tronqués des tôles, par exemple un coin tronqué sur deux. Une telle configuration permet d’améliorer leur maintien et de renforcer mécaniquement la structure de la masse statorique.
Le nombre de cordons de soudure peut être un multiple de 360/N, où N est le nombre d'encoches du stator.
Il est possible d’obtenir des cordons de soudure continus dans certaines configurations angulaires. Dans un mode de réalisation, le nombre de cordons de soudure peut par exemple être de 8, tous les 45°, pour un stator à 72,48, 36 ou 24 encoches. Pour un stator dont le nombre d’encoches n’est pas divisible par 4, comme par exemple pour un stator à 54 encoches, trouver une ligne continue ne peut se faire que sur un diamètre proche du diamètre magnétique du moteur ou en ajoutant des encoches externes pour atteindre un diamètre commun sur certaines lignes pour toutes les positions de tôles.
Les tôles de la masse statorique peuvent être revêtues d’un revêtement protecteur, notamment un vernis ou une colle. Un tel revêtement permet de leur éviter tout risque de corrosion, notamment qui serait dû à un contact avec le liquide de refroidissement. La surface extérieure des tôles de la masse statorique est ainsi bien protégée de la corrosion.
Dans une variante de réalisation, les tôles peuvent être collées entre elles. La colle peut de préférence être appliquée de manière homogène.
Par ailleurs, le revêtement des tôles peut permettre d’assurer une bonne étanchéité entre les tôles, et d’éviter toute fuite de liquide de refroidissement vers le rotor, à travers le stator, et notamment entre les tôles.
Une variante de réalisation peut être la fusion d’un revêtement pré-déposé sur les tôles. Une variante de réalisation peut consister à procéder à un trempé de l’ensemble du paquet de tôles dans un liquide suivi d’un séchage ou polymérisation, ou bien projection d’un revêtement.
Carter Le carter peut comporter une chemise extérieure et une chemise intérieure entre lesquelles sont ménagés les conduits pour le liquide de refroidissement, ou bien une seule chemise extérieure, le liquide circulant entre la masse statorique et la chemise extérieure.
Le carter peut être réalisé par moulage, par injection sous pression d’un métal léger ou de matière plastique renforcées de fibres, ou en variante à partir d’une tôle découpée, roulée, soudée et/ou emboutie.
Arrière-plan technologique Les véhicules de travail, en particulier les engins de manutention de charge, sont généralement équipés d’un moteur à combustion interne de type diesel qui fournit l’énergie nécessaire à l’effort de traction pour l’entraînement en déplacement du véhicule et à l'actionnement des organes cinématiques et dynamiques pour la manutention.
L’intégration de considérations environnementales (baisse des émissions de gaz à effet de serre) et de contraintes réglementaires (pour la manutention en entrepôt par exemple) a conduit à l’électrification des véhicules de travail.
L’une des difficultés liées à cette évolution tient au remplacement du moteur à combustion interne par un volumineux système de motorisation électrique, ce qui génère d’importantes contraintes d’encombrement affectant le dimensionnement de la chaîne cinématique du véhicule de travail.
Le document DE 100 33 803 A1 décrit un chariot de manutention électrique entraîné en déplacement par un système de transmission hydrostatique dont la pompe alimente également un système hydraulique dédié à la manutention. Mais le dimensionnement contraint des composantes hydrostatiques de base, pompe et moteur, limite la puissance qui peut être délivrée pour répondre à un besoin de déplacement, c’est-à-dire à un besoin de couple ou un besoin de vitesse d’avancement du chariot. Dans cette architecture, une pompe commune est utilisée pour l’hydrostatique de traction et l’hydraulique de manutention.
Résumé Une idée à la base de l’invention est de coupler un système de traction à transmission hydraulique au système hydraulique d’un véhicule de travail, notamment pour assister le système de traction à transmission hydrostatique lorsqu’il ne fournit pas assez de puissance pour répondre à un besoin de déplacement spécifié par un opérateur.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un véhicule de travail comportant une source d’énergie électrique, un moteur électrique d’entraînement hydrostatique et un moteur électrique d’entraînement hydraulique alimentés en énergie électrique par la source d’énergie électrique, au moins un pont de transmission équipé de roues motrices, au moins un capteur de besoin de déplacement configuré pour mesurer un besoin de déplacement du véhicule de travail, un système de traction à transmission hydrostatique comportant une pompe hydrostatique entraînée par le moteur électrique d’entraînement hydrostatique, et un moteur hydrostatique connecté à la pompe hydrostatique, le moteur hydrostatique permettant l’entraînement en rotation des roues motrices d’un dit pont de transmission, un système hydraulique comportant une pompe hydraulique entraînée par le moteur électrique d’entraînement hydraulique, un boîtier de distribution hydraulique connecté à la pompe hydraulique et au moins un dispositif à commande hydraulique, le au moins un dispositif à commande hydraulique étant alimenté en fluide hydraulique par le boîtier de distribution hydraulique, un système de traction à transmission hydraulique comportant un moteur hydraulique alimenté par le boîtier de distribution hydraulique, le moteur hydraulique permettant l’entraînement en rotation des roues motrices d’un dit pont de transmission, et une unité de commande configurée pour contrôler, en fonction du besoin de déplacement du véhicule de travail, d’une part, un débit de fluide hydraulique fourni par la pompe hydraulique et, d’autre part, le boîtier de distribution hydraulique de manière à répartir le débit de fluide hydraulique fourni par ladite pompe hydraulique entre le ou les dispositifs à commande hydraulique et le moteur hydraulique.
La transmission hydrostatique, plus compacte et flexible qu’une transmission mécanique, est préférée.
Selon un mode de réalisation, le véhicule de travail comporte en outre un capteur de vitesse d’avancement configuré pour mesurer une vitesse d’avancement du véhicule de travail, et l’unité de commande est configurée pour contrôler un débit de fluide hydraulique fourni par la pompe hydraulique, en fonction du besoin de déplacement et de la vitesse d’avancement du véhicule de travail.
Un tel véhicule de travail peut comporter une chaîne cinématique à pluralité de ponts de transmission, indépendants les uns des autres ou liés mécaniquement.
Selon un mode de réalisation, le véhicule de travail comporte au moins deux ponts de transmission, chaque pont de transmission étant équipé de roues motrices, le moteur hydrostatique du système de traction à transmission hydrostatique est couplé à un premier pont de transmission, et le moteur hydraulique du système de traction à transmission hydraulique est couplé à un deuxième pont de transmission.
Selon un autre mode de réalisation, le moteur hydrostatique du système de traction à transmission hydrostatique et le moteur hydraulique du système de traction à transmission hydraulique sont couplés à un même pont de transmission.
Selon un mode de réalisation, l’unité de commande est configurée pour déclencher l’entraînement du moteur hydraulique lorsque le besoin de déplacement du véhicule de travail est supérieur à une première valeur seuil de besoin de déplacement, et pour arrêter l’entraînement dudit moteur hydraulique lorsque le besoin de déplacement du véhicule de travail est inférieur à une deuxième valeur seuil de besoin de déplacement.
Les valeurs seuils de besoin de déplacement peuvent être fixées en fonction des capacités du système de traction à transmission hydrostatique. Autrement dit, lorsque ledit système de traction à transmission hydrostatique ne développe pas assez de puissance pour répondre au besoin de déplacement du véhicule de travail, l’unité de commande active le système de traction à transmission hydraulique. Inversement, si le système de traction principal à transmission hydrostatique peut délivrer assez de puissance pour répondre au besoin de déplacement du véhicule de travail, l’unité de commande désactive le système de traction auxiliaire à transmission hydraulique.
Selon un mode de réalisation, le véhicule de travail comporte en outre un capteur de vitesse de rotation configuré pour mesurer une vitesse de rotation du moteur électrique d’entraînement hydraulique, l’unité de commande étant configurée pour déterminer un besoin en débit de fluide hydraulique du moteur hydraulique à partir du besoin de déplacement du véhicule de travail, pour déterminer une valeur de consigne de débit de la pompe hydraulique en comparant une somme des besoins en débit de fluide hydraulique du ou de chacun des dispositifs à commande hydraulique et d’un besoin en débit de fluide hydraulique du moteur hydraulique avec le débit de fluide hydraulique maximal de la pompe hydraulique, la valeur de consigne de débit de la pompe hydraulique correspondant à la plus petite des valeurs comparées, pour déterminer une valeur de consigne de vitesse de rotation du moteur électrique d’entraînement hydraulique à partir de la valeur de consigne de débit de la pompe hydraulique et d’une cylindrée de la pompe hydraulique, et pour asservir la valeur mesurée de la vitesse de rotation du moteur électrique d’entraînement hydraulique à la valeur de consigne de vitesse de rotation du moteur électrique d’entraînement hydraulique.
Autrement dit, l’unité de commande est configurée pour piloter la vitesse de rotation du moteur électrique d’entraînement hydraulique afin de contrôler la variation du débit de fluide hydraulique refoulé par la pompe hydraulique pour qu’elle accompagne la dynamique du besoin en débit de fluide hydraulique du ou des dispositifs à commande hydraulique et du moteur hydraulique.
Selon un mode de réalisation, le véhicule de travail comporte en outre un capteur de couple configuré pour mesurer un couple du moteur électrique d’entraînement hydraulique, un capteur de pression configuré pour mesurer une pression de service du fluide hydraulique refoulé par la pompe hydraulique, et dans lequel ladite pompe hydraulique présente une cylindrée réglable, et l’unité de commande est configurée pour déterminer la cylindrée de ladite pompe hydraulique à partir d’une mesure du couple du moteur électrique d’entrainement hydraulique et d’une mesure de la pression de service du fluide hydraulique refoulé par la pompe hydraulique.
Les agents gélifiants lipophiles organiques polymériques sont par exemple les organopolysiloxanes élastomériques partiellement ou totalement réticulés, de structure tridimensionnelle, comme ceux commercialisés sous les dénominations de KSG6Ò, KSG16Ò et de KSG18Ò par la société SHIN-ETSU, de Trefil E-505CÒ et Trefil E-506CÒ par la société DOW-CORNING, de Gransil SR-CYCÒ, SR DMF10Ò, SR-DC556Ò, SR 5CYC gelÒ, SR DMF 10 gelÒ et de SR DC 556 gelÒ par la société GRANT INDUSTRIES, de SF 1204Ò et de JK 113Ò par la société GENERAL ELECTRIC ; l’éthylcellulose comme celle vendue sous la dénomination EthocelÒ par la société DOW CHEMICAL ; les galactommananes comportant de un à six, et en particulier de deux à quatre, groupes hydroxyle par ose, substitués par une chaîne alkyle saturée ou non, comme la gomme de guar alkylée par des chaînes alkyle en C1 à C6, et en particulier en C1 à C3 et leurs mélanges. Les copolymères séquencés de type « dibloc », « tribloc » ou « radial » du type polystyrène/polyisoprène, polystyrène/polybutadiène tels que ceux commercialisés sous la dénomination Luvitol HSB® par la société BASF, du type polystyrène/copoly(éthylène-propylène) tels que ceux commercialisés sous la dénomination de Kraton® par la société SHELL CHEMICAL CO ou encore du type polystyrène/copoly(éthylène-butylène), les mélanges de copolymères tribloc et radial (en étoile) dans l'isododécane tels que ceux commercialisé par la société PENRECO sous la dénomination Versagel® comme par exemple le mélange de copolymère tribloc butylène/éthylène/styrène et de copolymère étoile éthylène/propylène/styrène dans l'isododécane (Versagel M 5960).
Selon un mode de réalisation, les agents gélifiants utilisables selon l’invention peuvent être choisi dans le groupe constitué des polyacrylates ; des esters de sucre/ polysaccharide et d’acide(s) gras, en particulier des esters de dextrine et d'acide(s) gras, des esters de glycérol et d’acide(s) gras ou des esters d’inuline et d'acide(s) gras ; des polyamides, et de leurs mélanges.
Comme agent gélifiant lipophile, on peut encore citer les polymères de masse moléculaire moyenne en poids inférieure à 100 000, comportant a) un squelette polymérique ayant des motifs de répétition hydrocarbonés pourvus d’au moins un hétéroatome, et éventuellement b) au moins une chaîne grasse pendante et/ou au moins une chaîne grasse terminale éventuellement fonctionnalisées, ayant de 6 à 120 atomes de carbone et étant liées à ces motifs hydrocarbonés, telles que décrites dans les demandes WO 02/056847, WO 02/47619, en particulier les résines de polyamides (notamment comprenant des groupes alkyles ayant de 12 à 22 atomes de carbone) telles que celles décrites dans US 5783657.
A titre d’exemple de résine de polyamide pouvant être mise en œuvre selon la présente invention, on peut citer UNICLEAR 100 VG® commercialisé par la société ARIZONA CHEMICAL.
On peut également utiliser les polyamides siliconés du type polyorganosiloxane tels que ceux décrits dans US 5 874 069, US 5 919 441, US 6 051 216 et US 5 981 680.
Ces polymères siliconés peuvent appartenir aux deux familles suivantes :
- des polyorganosiloxanes comportant au moins deux groupes capables d'établir des interactions hydrogène, ces deux groupes étant situés dans la chaîne du polymère, et/ou
- des polyorganosiloxanes comportant au moins deux groupes capables d'établir des interactions hydrogène, ces deux groupes étant situés sur des greffons ou ramifications.
Parmi les gélifiants lipophiles pouvant être utilisés dans la présente invention, on peut encore citer les esters de dextrine et d’acide gras, tels que les palmitates de dextrine. Selon un mode de réalisation, l'ester de dextrine et d'acide(s) gras selon l'invention est un mono- ou poly-ester de dextrine et d'au moins un acide gras répondant à la formule (II) suivante :
n est un nombre entier allant de 2 à 200, de préférence allant de 20 à 150, et en particulier allant de 25 à 50,
les radicaux R4, R5 et R6, identiques ou différents, sont choisis parmi l'hydrogène ou un groupement acyle -CORa dans lequel le radical Ra représente un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, possédant de 5 à 50, de préférence de 5 à 25 atomes de carbone,
sous réserve qu’au moins un desdits radicaux R4, R5 ou R6 est différent de l'hydrogène.
Parmi les esters de dextrine et d’acide(s) gras, on peut par exemple citer les palmitates de dextrine, les myristates de dextrine, les palmitates/éthylhexanoates de dextrine et leurs mélanges. On peut notamment citer les esters de dextrine et d’acide(s) gras commercialisés sous les dénominations Rheopearl® KL2 ou D2 (nom INCI : dextrin palmitate), Rheopearl® TT2 (nom INCI : dextrin palmitate ethylhexanoate), et Rheopearl® MKL2 (nom INCI : dextrin myristate) par la société Miyoshi Europe. Parmi les gélifiants lipophiles pouvant être utilisés dans la présente invention, on peut encore citer les esters d’inuline et d’acide(s) gras commercialisés sous les dénominations Rheopearl® ISK2 ou Rheopearl® ISL2 (nom INCI : Stearoyl Inulin) par la société Miyoshi Europe.
Parmi les gélifiants lipophiles pouvant être utilisés dans la présente invention, on peut encore citer les polyacrylates résultant de la polymérisation d’acrylate(s) d’alkyle en C 10 -C 30 , de préférence d’acrylate(s) d’alkyle en C 14 -C 24 , et encore plus préférentiellement d’acrylate(s) d’alkyle en C 18 -C 22 . Selon un mode de réalisation, les polyacrylates sont des polymères d’acide acrylique estérifié avec un alcool gras dont la chaîne carbonée saturée comprend de 10 à 30 atomes de carbone, de préférence de 14 à 24 atomes de carbone, ou un mélange desdits alcools gras. De préférence, l’alcool gras comprend 18 atomes de carbone ou 22 atomes de carbone. Parmi les polyacrylates, on peut citer plus particulièrement le polyacrylate de stéaryle, le polyacrylate de béhényle. De préférence, l’agent gélifiant est le polyacrylate de stéaryle ou le polyacrylate de béhényle. On peut notamment citer les polyacrylates commercialisés sous les dénominations Interlimer® (nom INCI : Poly C10-C30 alkyl acrylate), notamment Interlimer® 13.1 et Interlimer® 13.6, par la société Airproducts.