EP1958326A1 - Procede de pilotage d'un ralentisseur electromagnetique et systeme comprenant un ralentisseur et un boitier de pilotage - Google Patents

Procede de pilotage d'un ralentisseur electromagnetique et systeme comprenant un ralentisseur et un boitier de pilotage

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Publication number
EP1958326A1
EP1958326A1 EP06841870A EP06841870A EP1958326A1 EP 1958326 A1 EP1958326 A1 EP 1958326A1 EP 06841870 A EP06841870 A EP 06841870A EP 06841870 A EP06841870 A EP 06841870A EP 1958326 A1 EP1958326 A1 EP 1958326A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
retarder
intensity
speed
generator
coils
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06841870A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Dessirier
Serge Newiadomy
Mamy Rakotovao
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telma SA
Original Assignee
Telma SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Telma SA filed Critical Telma SA
Publication of EP1958326A1 publication Critical patent/EP1958326A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an electromagnetic retarder comprising a current generator.
  • the invention also relates to a system including such an electromagnetic retarder and its control unit.
  • the invention applies to a retarder capable of generating a resistant retarding torque on a main or secondary drive shaft of a vehicle which it equips, when this retarder is actuated.
  • Such an electromagnetic retarder comprises a rotary shaft which is coupled to the main or secondary transmission shaft of the vehicle in order to exert on it the resisting retarding torque in order in particular to assist braking of the vehicle.
  • the slowdown is generated with induction coils supplied with direct current to produce a magnetic field in a metal part made of ferromagnetic material, in order to reveal currents of
  • the field coils can be fixed to cooperate with at least one metal part made of mobile ferromagnetic material having a general appearance of a disc rigidly secured to the rotary shaft.
  • these field coils are generally oriented parallel to the axis of rotation and arranged around this axis, opposite the disc, being secured to a fixed flange. Two successive field coils are electrically powered to generate magnetic fields in opposite directions.
  • the field coils are electrically powered by a current from the vehicle's electrical network, that is to say for example from a vehicle battery.
  • a current generator is integrated into the raitisseur.
  • the field coils are then secured to the rotary shaft while being radially projecting, so that they rotate with the rotary shaft to generate a magnetic field in a fixed cylindrical jacket which surrounds them.
  • a rectifier such as a diode bridge rectifier is interposed between the rotor secondary windings of the generator and the induction coils, to convert the alternating current delivered by the secondary windings of the generator into direct current supplying the induction coils.
  • Two consecutive inductive coils around the axis of rotation generate magnetic fields in opposite directions, one generating a one field oriented centrifugally, the other a field oriented centripetally.
  • the power supply to the primary coils allows the generator to produce the supply current to the inductor coils, which gives rise to eddy currents in the fixed cylindrical jacket, to generate a resistant torque on the rotating shaft. , which slows down the vehicle.
  • the speed of rotation of the retarder shaft is then overdriven with respect to the speed of rotation of the transmission shaft to which it is coupled. This arrangement makes it possible to significantly increase the electrical power delivered by the generator, and therefore the power of the retarder.
  • the object of the invention is a method for determining the intensity of the excitation current of the primary coils of an electromagnetic retarder making it possible to improve its performance and reliability.
  • the subject of the invention is a method for controlling a retarder from a control unit, for determining an intensity of excitation current to be injected into primary coils of a generator of the retarder, this retarder comprising a rotary shaft carrying secondary windings of the generator and inductor coils supplied by these secondary windings, characterized in that it consists in taking into account the speed of rotation of the rotary shaft to choose an intensity of excitation current as much lower than the speed of rotation of the shaft is high.
  • the intensity can thus be determined in the control unit, from a chart corresponding to a curve of maximum admissible intensity which depends on the speed of rotation of the rotary shaft, this curve being decreasing.
  • the intensity of the excitation current injected into the primary coils is thus reduced to avoid damage to the inductor coils and / or the secondary windings of the generator.
  • a current having ( a higher intensity can be injected into the primary coils to increase the resistive torque exerted by the retarder without risk of damage to the inductor coils.
  • the invention also relates to a method as defined above, consisting in choosing an intensity for which the generator delivers, at the speed of rotation considered, an electric power lower than a maximum electric power admissible by the inductor coils.
  • the invention also relates to a method as defined above, consisting in choosing an intensity lower than a maximum admissible intensity depending on the speed of rotation of the shaft and corresponding to the maximum electric power admissible by the field coils.
  • the invention also relates to a method as defined above, in which the maximum admissible electrical power by the induction coils or the maximum admissible intensity depends on at least one significant temperature value of the thermal state of the retarder.
  • the invention also relates to a method as defined above, consisting in taking into account a retarder control signal, to choose an intensity proportional to the maximum admissible intensity according to a proportion factor corresponding to the retarder control signal.
  • the invention also relates to a system including an electromagnetic retarder comprising a rotary shaft carrying secondary windings of a current generator and field coils supplied by the secondary windings of the generator, a stator equipped with primary coils of this generator, a sensor speed of rotation of the rotary shaft and a control unit connected to the speed sensor and / or the temperature probe to take into account the speed of rotation of the rotary shaft to choose an excitation current intensity d 'The lower the higher the speed of rotation of the shaft.
  • an electromagnetic retarder comprising a rotary shaft carrying secondary windings of a current generator and field coils supplied by the secondary windings of the generator, a stator equipped with primary coils of this generator, a sensor speed of rotation of the rotary shaft and a control unit connected to the speed sensor and / or the temperature probe to take into account the speed of rotation of the rotary shaft to choose an excitation current intensity d 'The lower the higher the speed of rotation of the shaft.
  • the invention also relates to a system as defined above, comprising at least one temperature probe delivering a signal representative of the thermal state of the retarder.
  • the invention also relates to a system as defined above, in which the control unit is connected to the temperature probe.
  • Figure 1 is an overall view with a local cutaway of an electromagnetic retarder to which the invention applies;
  • Figure 2 is a schematic representation of the electrical components of the retarder according to the invention
  • Figure 3 is a curve representative of the maximum allowable intensity as a function of the speed of rotation of one rotary shaft.
  • the electromagnetic retarder 1 comprises a main casing 2 of generally cylindrical shape having a first end closed by a cover 3, and a second end closed by a coupling part 4 by which this retarder 1 is fixed to a casing gearbox either directly or indirectly, here via a speed multiplier marked with 6.
  • This casing 2 which is fixed, contains a rotary shaft 7 which is coupled to a transmission shaft not visible in the figure, such as a main transmission shaft to the wheels of the vehicle, or secondary such as a secondary output shaft of a gearbox via the speed multiplier 6.
  • a current generator which comprises fixed or stator primary coils 8 which surround secondary rotor windings, integral with the rotary shaft 7.
  • These secondary windings are symbolically represented in FIG. 2, being identified by the reference 5.
  • These secondary windings 5 here comprise three separate windings 5A, 5B and 5C for delivering a three-phase alternating current having a frequency conditioned by the speed of rotation of the shaft. rotary 7.
  • An internal jacket 9 of generally cylindrical shape is mounted in the main casing 2 while being slightly spaced radially from the external wall of this main casing 2 to define an intermediate space 10, substantially cylindrical, in which a coolant liquid circulates from this jacket 9 .
  • This main casing which also has a generally cylindrical shape, is provided. an inlet pipe 11 for cooling liquid into the space 10 and an outlet pipe 12 for the coolant out of this space 10.
  • This jacket 9 surrounds several inductor coils 13 which are carried by a rotor 14 rigidly secured to the rotary shaft 7.
  • Each inductor coil 13 is oriented to generate a radial magnetic field, while having a generally oblong shape extending parallel to the tree 7.
  • the jacket 9 and the body of the rotor 14 are made of ferromagnetic material.
  • the casing is a moldable piece based on aluminum and seals intervene between the casing and the jacket 9, the cover 3 and the part 4 are perforated.
  • the inductor coils 13 are electrically supplied by the secondary rotor windings 5 of the generator via a rectifier bridge carried by the rotary shaft 7.
  • This rectifier bridge can be the one marked with 15 in FIG. 2, and which comprises six diodes 15A -15F, to rectify the three-phase alternating current from the secondary windings 5A-5C in direct current.
  • This rectifier bridge can also be of another type, for example being formed from MOSFET type transistors.
  • the rotor 14 carrying the induction coils 13 has the general shape of a hollow cylinder connected to the rotary shaft 7 by radial arms 16.
  • This rotor 14 thus defines an annular internal space situated around the shaft 7, this internal space being ventilated by an axial fan 17 located substantially in line with the junction of the cover 3 with the casing 2.
  • a radial fan 18 or a deflector is situated at the opposite end of the casing 2 to evacuate the air introduced by the fan 17.
  • the stress on the retarder consists in supplying the primary coils 8 with an excitation current coming from the electric network of the vehicle and in particular from the battery, so that the generator delivers a current at its secondary windings 5. This current delivered by the generator then supplies the field coils 13 so as to produce a resistant torque ensuring the slowing down of the vehicle.
  • the excitation current is injected into the primary coils 8 by means of a control unit described below.
  • the electric power delivered by the secondary windings 5 of the generator is greater than the electric power supply of the primary coils 8, since it is the result of the magnetic field of the primary coils 8 and the work provided by the rotary shaft.
  • the shaft 7 of the retarder is connected to the transmission shaft of the vehicle wheels via the multiplier 6 acting on a secondary shaft of the gearbox.
  • This retarder belongs to a system comprising a control unit 19 shown in FIG. 2, which is interposed for example between a source of electrical power for the vehicle, and the primary coils 8.
  • the control 19 and the primary coils 8 are mounted in series between a mass M of the vehicle and a supply Batt of the vehicle battery.
  • a diode D is mounted at the terminals of the primary coils 8 so as to avoid the circulation of a reverse current in the primary coils.
  • This control unit 19 comprises an input capable of receiving a signal for controlling the retarder, this signal being representative of a level of deceleration torque requested from the retarder.
  • This input can be connected to a lever or the like intended to be actuated directly by a driver of the vehicle to request the retarder.
  • This lever is for example gradually movable between two extreme positions, namely a maximum position corresponding to a request for maximum resistive torque, and a minimum position in which the retarder is not stressed.
  • the retarder is controlled by the housing 19 to exert on the rotary shaft 7 a resistive torque proportional to the position of the lever, relative to the maximum available retarding torque.
  • the input of the control unit receives a control signal which corresponds to a value between zero and one hundred percent.
  • This input can also be connected to a brake control unit which independently determines a retarder control signal.
  • This brake control unit is then connected to one or more brake actuators available to the driver.
  • the driver does not act directly on the retarder, but it is the brake control unit which controls, from different parameters, the retarder and the traditional brakes of the vehicle.
  • the retarder control unit 19 is an electronic unit comprising, for example, an ASIC type logic circuit operating at 5V, and / or a power control circuit capable of managing currents of high intensity.
  • the control unit 19 determines an excitation current intensity of the primary coils 8, taking into account the speed of rotation of the shaft 7, and it injects this current in the primary coils 8 by means of its power circuits.
  • the rotational speed of the shaft 7 comes for example from a rotational speed sensor fitted to the retarder, and which is connected to the control unit.
  • the control unit 19 can also be connected to a CAN data bus, to recover from this bus a value representative of the speed of rotation of the heat engine.
  • the factor of the speed multiplier 6 is then stored in the control unit 19 to allow the determination of the speed of rotation of the shaft 7 with the data of the CAN bus.
  • the intensity of excitation current of the primary coils 8 is determined in the control unit 19 so that the generator delivers, for the speed of rotation of the shaft 7 considered, an electrical supply having a power proportional to a power maximum electrical power admissible by the inductor coils 13, according to a proportion factor which corresponds to the control signal.
  • the application to the primary coils 8 of an excitation current having an intensity greater than that given by the curve C presents a risk of deterioration of the inductor coils 13 and / or the secondary coils 5 of the generator.
  • An intensity located below this curve C corresponds to safe operation of the retarder, that is to say without risk of damage to the inductor coils and / or the secondary windings 5 of the generator.
  • the curve C in FIG. 3 is advantageously stored in the control unit.
  • the intensity of excitation current can be determined in the control unit by determining for the current speed of rotation of the shaft 7 the intensity value given by the curve C, and by applying to this value d ' intensity, a proportion factor corresponding to the control signal.
  • the maximum admissible intensity is 30 amperes, and if the retarder control signal is representative of a request for fifty percent of the maximum available torque, the intensity value chosen is then 15 Amperes.
  • the graph in FIG. 3 corresponds to a retarder which is operated for twenty minutes, then which is no longer operated for the following twenty minutes.
  • This stress cycle corresponds to a certain temperature range of the inductor coils 13, that is to say to a certain maximum electrical power admissible by these inductor coils 13. If the stress cycle of the retarder is less restrictive than that of FIG. 3, that is to say if the retarder is less stressed, and therefore better cooled, the temperature of the inductor coils 13 is lower, so that they can withstand greater electrical power than in the case of Figure 3, so that the curve C has larger values.
  • the maximum admissible intensity values of the curve C can be multiplied by two, which makes it possible to increase by as much braking torque.
  • control unit advantageously comprises in memory data representative of several curves such as curve C each corresponding to a thermal state of the retarder, this thermal state being for example determined by one or more temperature probes equipping the retarder.
  • the intensity of the excitation current is determined in the control unit also taking into account the thermal state of the retarder so as to further increase its performance, in particular as a function of the way in which it is stressed.
  • Data corresponding to several curves such as that of FIG. 3 can be stored in the control unit 19.
  • Each curve then corresponds to a thermal state of the retarder, that is to say for example to a range of values of a temperature representative of the thermal state of the retarder.
  • This temperature is for example from one or more thermal probes fitted to the retarder.
  • the choice of intensity then consists in determining the curve to be taken into account, on the basis of the thermal state of the retarder, then, from this curve, to determine the intensity of the excitation current, as indicated above.
  • the data representative of several curves such as curve C can be stored in the box, either in the form of digital tables, or in the form of a function with several variables, these variables including the regime of the tree 7 and the significant temperatures of the retarder state.
  • the invention thus improves the performance and reliability of an electromagnetic retarder. It enables it to be controlled so that it generates the highest possible torque in any situation, while ensuring that the field coils will not be stressed beyond their possibilities.
  • the invention is not limited to the embodiments described.
  • the number of generator phases depends on the applications, this number is alternatively greater than 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de pilotage, depuis un boîtier de commande, d'un ralentisseur électromagnétique comprenant une génératrice électrique. L ' invention est un procédé pour déterminer une intensité de courant d'excitation à injecter dans des bobines primaires de la génératrice du ralentisseur, ce ralentisseur comprenant un arbre rotatif portant des bobinages secondaires de la génératrice et des bobines inductrices alimentées par ces bobinages secondaires . La vitesse de rotation de l ' arbre rotatif est prise en compte pour choisir une intensité plus faible si la vitesse de rotation de l'arbre est plus élevée. L'invention s'applique au domaine des ralentisseurs électromagnétiques destinés à équiper notamment les véhicules lourds tels que les camions.

Description

« Procédé de pilotage d'un ralentisseur électromagnétique et système comprenant un ralentisseur et un boîtier de pilotage » DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un procédé de pilotage d'un ralentisseur électromagnétique comprenant une génératrice de courant. L'invention concerne également un système incluant un tel ralentisseur électromagnétique et son boîtier de pilotage.
L'invention s'applique à un ralentisseur capable de générer un couple résistant de ralentissement sur un arbre de transmission principal ou secondaire d'un véhicule qu'il équipe, lorsque ce ralentisseur est actionné.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Un tel ralentisseur électromagnétique comprend un arbre rotatif qui est accouplé à l'arbre de transmission principal ou secondaire du véhicule pour exercer sur celui-ci le couple résistant de ralentissement pour notamment assister le freinage du véhicule.
Le ralentissement est généré avec des bobines inductrices alimentées en courant continu pour produire un champ magnétique dans une pièce métallique en matériau ferromagnétique, afin de faire apparaître des courants de
Foucault dans cette pièce métallique.
Les bobines inductrices peuvent être fixes pour coopérer avec au moins une pièce métallique en matériau ferromagnétique mobile ayant une allure générale de disque rigidement solidaire de l'arbre rotatif.
Dans ce cas, ces bobines inductrices sont généralement orientées parallèlement à 1 ' axe de rotation et disposées autour de cet axe, en vis-à-vis du disque, en étant solidarisées à un flasque fixe. Deux bobines inductrices successives sont alimentées électriquement pour générer des champs magnétiques de directions opposées .
Lorsque ces bobines inductrices sont alimentées électriquement, les courants de Foucault qu'elles génèrent dans le disque s'opposent par leurs effets à la cause qui leur a donné naissance, ce qui produit un couple résistant sur le disque et donc sur l'arbre rotatif, pour ralentir le véhicule.
Dans ce mode de réalisation, les bobines inductrices sont alimentées électriquement par un courant provenant du réseau électrique du véhicule, c'est-à-dire par exemple à partir d'une batterie du véhicule. Mais pour augmenter les performances du raientisseur, on recourt à une conception dans laquelle une génératrice de courant est intégrée au raientisseur.
Ainsi, selon une autre conception connue des documents de brevet EP0331559 et FR1467310, l'alimentation électrique des bobines inductrices est assurée par une génératrice comprenant des bobines primaires statoriques alimentées par le réseau du véhicule, et des bobinages secondaires rotoriques solidaires 'de l'arbre rotatif.
Les bobines inductrices sont alors solidaires de l'arbre rotatif en étant radialement saillantes, de sorte qu'elles tournent avec l'arbre rotatif pour générer un champ magnétique dans une chemise cylindrique fixe qui les entoure.
Un redresseur tel qu'un redresseur à pont de diodes est interposé entre les bobinages secondaires rotoriques de la génératrice et les bobines inductrices, pour convertir le courant alternatif délivré par les bobinages secondaires de la génératrice en courant continu d'alimentation des bobines inductrices.
Deux bobines inductrices radiales consécutives autour de l'axe de rotation génèrent des champs magnétiques de directions opposées, l'une générant un champ orienté de façon centrifuge, l'autre un champ orienté de façon centripète.
En fonctionnement, l'alimentation électrique des bobines primaires permet à la génératrice de produire le courant d'alimentation des bobines inductrices, ce qui donne naissance à des courants de Foucault dans la chemise cylindrique fixe, pour générer un couple résistant sur l'arbre rotatif, qui ralentit le véhicule.
Afin de réduire le poids et d'augmenter encore les performances d'un tel ralentisseur, il est avantageux de l'accoupler à l'arbre de transmission du véhicule par l'intermédiaire d'un multiplicateur de vitesse, conformément à la solution adoptée dans le document de brevet EP1527509.
La vitesse de rotation de l'arbre du ralentisseur est alors surmultipliée par rapport à- la vitesse de rotation de l'arbre de transmission auquel il est accouplé. Cet agencement permet d'augmenter significativement la puissance électrique délivrée par la génératrice, et donc la puissance du ralentisseur.
OBJET DE L'INVENTION
Le but de 1 ' invention est un procédé de détermination de l'intensité du courant d'excitation des bobines primaires d'un ralentisseur électromagnétique permettant d'en améliorer les performances et la fiabilité.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de pilotage d'un ralentisseur depuis un boîtier de commande, pour déterminer une intensité de courant d'excitation à injecter dans des bobines primaires d'une génératrice du ralentisseur, ce ralentisseur comprenant un arbre rotatif portant des bobinages secondaires de la génératrice et des bobines inductrices alimentées par ces bobinages secondaires, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre en compte la vitesse de rotation de 1 ' arbre rotatif pour choisir une intensité de courant d'excitation d'autant plus faible que la vitesse de rotation de 1 ' arbre est élevée.
L'intensité peut ainsi être déterminée dans le boîtier de commande, à partir d'une abaque correspondant à une courbe d'intensité maximale admissible qui dépend de la vitesse de rotation de l'arbre rotatif, cette courbe étant décroissante.
En cas de vitesse élevée de l'arbre rotatif, l'intensité du courant d'excitation injecté dans les bobines primaires est ainsi réduite pour éviter une détérioration des bobines inductrices et/ou des bobinages secondaires de la génératrice.
A basse vitesse de l'arbre rotatif un courant ayant( une intensité supérieure peut être injecté dans les bobines primaires pour augmenter le couple résistant exercé par le ralentisseur sans risque de détérioration des bobines inductrices.
L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, consistant à choisir une intensité pour laquelle la génératrice délivre, à la vitesse de rotation considérée, une puissance électrique inférieure à une puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices .
L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, consistant à choisir une intensité inférieure à une intensité maximale admissible dépendant de la vitesse de rotation de l'arbre et correspondant à la puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices .
L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel la puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices ou l'intensité maximale admissible dépend d'au moins une valeur de température significative de l'état thermique du ralentisseur.
L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, consistant à prendre en compte un signal de pilotage du ralentisseur, pour choisir une intensité proportionnelle à l'intensité maximale admissible selon un facteur de proportion correspondant au signal de pilotage du ralentisseur.
L'invention concerne également un système incluant un ralentisseur électromagnétique comprenant un arbre rotatif portant des bobinages secondaires d'une génératrice de courant et des bobines inductrices alimentées par les bobinages secondaires de la génératrice, un stator équipé de bobines primaires de cette génératrice, un capteur de vitesse de rotation de l'arbre rotatif et un boîtier de commande relié au capteur de vitesses et/ou à la sonde de température pour prendre en compte la vitesse de rotation de l'arbre rotatif pour choisir une intensité de courant d'excitation d'autant plus faible que la vitesse de rotation de l'arbre est élevée.
L'invention concerne également un système tel que défini ci-dessus, comprenant au moins une sonde de température délivrant un signal représentatif de l'état thermique du ralentisseur.
L'invention concerne également un système tel que défini ci-dessus, dans lequel le boîtier de commande est relié à la sonde de température.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif.
La figure 1 est une vue d'ensemble avec un arrachement local d'un ralentisseur électromagnétique auquel s'applique l'invention ;
La figure 2 est une représentation schématique des composants électriques du ralentisseur selon l'invention ; La figure 3 est une courbe représentative de l'intensité maximale admissible en fonction de la vitesse de rotation de 1 ' arbre rotatif . ' DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
Dans la figure 1, le ralentisseur électromagnétique 1 comprend un carter principal 2 de forme généralement cylindrique ayant une première extrémité fermée par un couvercle 3 , et une seconde extrémité fermée par une pièce d'accouplement 4 par laquelle ce ralentisseur 1 est fixé à un carter de boîte de vitesses soit directement soit indirectement, ici via un multiplicateur de vitesse repéré par 6.
Ce carter 2, qui est fixe, renferme un arbre rotatif 7 qui est accouplé à un arbre de transmission non visible sur la figure, tel qu'un arbre principal de transmission aux roues du véhicule, ou secondaire tel qu'un arbre secondaire de sortie de boîte de vitesses via le multiplicateur de vitesse 6. Dans une région correspondant à 1 ' intérieur du couvercle 3 est située une génératrice de courant qui comprend des bobines primaires 8 fixes ou statoriques qui entourent des bobinages secondaires rotoriques, solidaires de l'arbre rotatif 7.
Ces bobinages secondaires sont représentés symboliquement en figure 2 en étant repérés par la référence 5. Ces bobinages secondaires 5 comprennent ici trois bobinages distincts 5A, 5B et 5C pour délivrer un courant alternatif triphasé ayant une fréquence conditionnée par la vitesse de rotation de l ' arbre rotatif 7.
Une chemise interne 9 de forme générale cylindrique est montée dans le carter principal 2 en étant légèrement espacée radialement de la paroi externe de ce carter principal 2 pour définir un espace intermédiaire 10, sensiblement cylindrique, dans lequel circule un liquide de refroidissement de cette chemise 9. Ce carter principal, qui a également une forme générale cylindrique, est pourvu. d'une canalisation d'admission 11 de liquide de refroidissement dans l'espace 10 et d'une canalisation de refoulement 12 du liquide de refroidissement hors de cet espace 10.
Cette chemise 9 entoure plusieurs bobines inductrices 13 qui sont portées par un rotor 14 rigidement solidaire de l'arbre rotatif 7. Chaque bobine inductrice 13 est orientée pour générer un champ magnétique radial, tout en ayant une forme générale oblongue s 'étendant parallèlement à l'arbre 7.
De manière connue, la chemise 9 et le corps du rotor 14 sont en matériau ferromagnétique. Ici le carter est une pièce moulable à base d'aluminium et des joints d'étanchéité interviennent entre le carter et la chemise 9, le couvercle 3 et la pièce 4 sont ajourés.
Les bobines inductrices 13 sont alimentées électriquement par les bobinages secondaires rotoriques 5 de la génératrice via un pont redresseur porté par l'arbre rotatif 7. Ce pont redresseur peut être celui qui est repéré par 15 sur la figure 2, et qui comprend six diodes 15A-15F, pour redresser le courant alternatif triphasé issu des bobinages secondaires 5A-5C en courant continu. Ce pont redresseur peut aussi être d'un autre type, en étant par exemple formé à partir de transistors de type MOSFET.
Comme visible dans la figure 1, le rotor 14 portant les bobines inductrices 13 a une forme générale de cylindre creux relié à l'arbre rotatif 7 par des bras radiaux 16. Ce rotor 14 définit ainsi un espace interne annulaire situé autour de l'arbre 7, cet espace interne étant ventilé par un ventilateur axial 17 situé sensiblement au droit de la jonction du couvercle 3 avec le carter 2. Un ventilateur radial 18 ou un déflecteur est situé à 1 ' extrémité opposée du carter 2 pour évacuer l'air introduit par le ventilateur 17. La sollicitation du ralentisseur consiste à alimenter les bobines primaires 8 avec un courant d'excitation provenant du réseau électrique du véhicule et notamment de la batterie, pour que la génératrice délivre un courant au niveau de ses bobinages secondaires 5. Ce courant délivré par la génératrice alimente alors les bobines inductrices 13 de manière à produire un couple résistant assurant le ralentissement du véhicule. Le courant d'excitation est injecté dans les bobines primaires 8 au moyen d'un boîtier de commande décrit ci- après .
La puissance électrique délivrée par les bobinages secondaires 5 de la génératrice est supérieure à la puissance électrique d'alimentation des bobines primaires 8, puisqu'elle est le résultat du champ magnétique des bobines primaires 8 et du travail fourni par 1 ' arbre rotatif. Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'arbre 7 du ralentisseur est relié à l'arbre de transmission des roues du véhicule via le multiplicateur 6 agissant sur un arbre secondaire de la boîte de vitesses .
Ce ralentisseur appartient à un système comprenant un boîtier de commande 19 représenté en figure 2, qui est interposé par exemple entre une source d'alimentation électrique du véhicule, et les bobines primaires 8. Dans l'exemple de la figure 2, le boîtier de commande 19 et les bobines primaires 8 sont montées en série entre une masse M du véhicule et une alimentation Batt de la batterie du véhicule. Comme visible dans cette figure, une diode D est montée aux bornes des bobines primaires 8 de façon à éviter la circulation d'un courant inverse dans les bobines primaires .
Ce boîtier de commande 19 comprend une entrée apte à recevoir un signal de pilotage du ralentisseur, ce signal étant représentatif d'un niveau de couple de ralentissement demandé au ralentisseur. Cette entrée peut être reliée à un levier ou autre destiné à être actionné directement par un conducteur du véhicule pour solliciter le ralentisseur . Ce levier est par exemple mobile graduellement entre deux positions extrêmes, à savoir une position maximale correspondant à une demande de couple résistant maximal, et une position minimale dans laquelle le ralentisseur n'est pas sollicité.
Lorsque le conducteur place ce levier dans une position intermédiaire, le ralentisseur est commandé par le boîtier 19 pour exercer sur l'arbre rotatif 7 un couple résistant proportionnel à la position du levier, par rapport au couple maximal de ralentissement disponible. En d'autres termes, l'entrée du boîtier de commande reçoit un signal de pilotage qui correspond à une valeur comprise entre zéro et cent pourcent .
Cette entrée peut aussi être reliée à un boîtier de commande de freinage qui détermine de façon autonome un signal de pilotage du ralentisseur. Ce boîtier de commande de freinage est alors relié à un ou plusieurs actionneurs de freinage dont dispose le conducteur. Dans ce cas, le conducteur n'agit pas directement sur le ralentisseur, mais c'est le boîtier de commande de freinage qui pilote, à partir de différents paramètres, le ralentisseur et les freins traditionnels du véhicule.
Le boîtier de commande 19 du ralentisseur est un boîtier électronique comprenant par exemple un circuit logique de type ASIC fonctionnant sous 5V, et/ou un circuit de commande de puissance capable de gérer des courants d'intensité élevée.
Sur réception d'un signal de pilotage correspondant à une valeur non nulle, le boîtier de commande 19 détermine une intensité de courant d'excitation des bobines primaires 8, en prenant en compte la vitesse de rotation de l'arbre 7, et il injecte ce courant dans les bobines primaires 8 au moyen de ses circuits de puissance . La vitesse de rotation de l ' arbre 7 provient par exemple d'un capteur de vitesse de rotation équipant le ralentisseur, et gui est relié au boîtier de commande. Mais le boîtier de commande 19 peut aussi être relié à un bus de données CAN, pour récupérer sur ce bus une valeur représentative du régime de rotation du moteur thermique. Le facteur du multiplicateur de vitesse 6 est alors mémorisé dans le boîtier de commande 19 pour permettre la détermination de la vitesse de rotation de 1 ' arbre 7 avec les données du bus CAN.
L'intensité de courant d'excitation des bobines primaires 8 est déterminée dans le boîtier de commande 19 de telle façon que la génératrice délivre, pour la vitesse de rotation de l'arbre 7 considérée, une alimentation électrique ayant une puissance proportionnelle à une puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices 13, selon un facteur de proportion qui correspond au signal de pilotage.
Ceci permet au ralentisseur d'appliquer à l'arbre 7 un couple résistant qui a une amplitude proportionnelle au couple maximal disponible, selon un facteur de proportion qui correspond au signal de pilotage.
Il est à noter que pour une même valeur de courant d'excitation, la puissance délivrée par la génératrice augmente avec la vitesse de rotation de l'arbre 7. Ainsi, pour obtenir une valeur constante de la puissance électrique délivrée par la génératrice, à différentes vitesses de l'arbre 7, le courant d'excitation doit diminuer lorsque la vitesse de l'arbre 7 augmente.
Ceci permet de définir, pour une valeur de puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices 13 donnée, une courbe C représentative de 1 ' intensité maximale admissible dans les bobines primaires 8 en fonction du régime de l'arbre 7, ce qui correspond au graphe de la figure 3. Comme visible dans ce graphe, l'intensité maximale admissible suit une courbe décroissante à asymptote horizontale. La courbe C part d'une valeur de 50 Ampères pour un régime de 1500 t/min, et elle décroît pour se rapprocher d'une valeur asymptotique valant approximativement 25 Ampères.
Ainsi, l'application aux bobines primaires 8 d'un courant d'excitation ayant une intensité supérieure à celle donnée par la courbe C présente un risque de détérioration des bobines inductrices 13 et/ou des bobinages secondaires 5 de la génératrice. Une intensité située en deçà de cette courbe C correspond à un fonctionnement sécuritaire du ralentisseur, c'est-à-dire sans risque de détérioration des bobines inductrices et/ou des bobinages secondaires 5 de la génératrice.
La courbe C de la figure 3 est avantageusement mémorisée dans le boîtier de commande. Ainsi, l'intensité de courant d'excitation peut être déterminée dans le boîtier de commande en déterminant pour la vitesse de rotation courante de l'arbre 7 la valeur d'intensité donnée par la courbe C, et en appliquant à cette valeur d'intensité, un facteur de proportion correspondant au signal de pilotage.
Par exemple, dans le cas d'une vitesse de rotation de l'arbre 7 valant 3500 t/mn (tours par minute), l'intensité maximale admissible vaut 30 Ampères, et si le signal de pilotage du ralentisseur est représentatif d'une demande de cinquante pourcent du couple maximal disponible, la valeur d'intensité choisie est alors 15 Ampères .
Le graphe de la figure 3 correspond à un ralentisseur qui est sollicité pendant vingt minutes, puis qui n'est plus sollicité pendant les vingt minutes suivantes. Ce cycle de sollicitation correspond à une certaine gamme de température des bobines inductrices 13 , c'est-à-dire à une certaine puissance électrique maximale admissible par ces bobines inductrices 13. Si le cycle de sollicitation du ralentisseur est moins contraignant que celui de la figure 3, c'est-à-dire si le ralentisseur est moins sollicité, et donc mieux refroidi, la température des bobines inductrices 13 est inférieure, de sorte qu'elles peuvent supporter une puissance électrique plus importante que dans le cas de la figure 3 , de sorte que la courbe C a des valeur plus importantes .
Ainsi, dans le cas d'une sollicitation correspondant à dix minutes de fonctionnement du ralentisseur suivies de vingt minutes de repos, les valeurs d'intensité maximale admissible de la courbe C peuvent être multipliées par deux, ce qui permet d ' augmenter d ' autant le couple de freinage .
Ainsi, le boîtier de commande comprend avantageusement en mémoire des données représentatives de plusieurs courbes telles que la courbe C correspondant chacune à un état thermique du ralentisseur, cet état thermique étant par exemple déterminé par une ou plusieurs sondes de températures équipant le ralentisseur .
Dans ce cas, l'intensité du courant d'excitation est déterminée dans le boîtier de commande en prenant également en compte l'état thermique du ralentisseur de façon à augmenter encore ses performances, notamment en fonction de la façon dont il est sollicité.
Des données correspondant à plusieurs courbes telles que celle de la figure 3 peuvent être mémorisées dans le boîtier de commande 19. Chaque courbe correspond alors à un état thermique du ralentisseur, c'est-à-dire par exemple à une plage de valeurs d ' une température représentative de l'état thermique du ralentisseur.
Cette température est par exemple issue d'une ou plusieurs sondes thermiques équipant le ralentisseur.
Le choix de 1 ' intensité consiste alors à déterminer la courbe à prendre en compte, sur la base de l'état thermique du ralentisseur, puis, à partir de cette courbe, à déterminer l'intensité du courant d'excitation, comme indiqué plus haut .
Les données représentatives de plusieurs courbes telles que la courbe C peuvent être mémorisées dans le boîtier, soit sous forme de tables numériques, soit sous forme d'une fonction à plusieurs variables, ces variables incluant le régime de 1 ' arbre 7 et la ou les températures significatives de l'état du ralentisseur .
L'invention permet ainsi d'améliorer les performances et la fiabilité d'un ralentisseur électromagnétique. Elle permet de le commander pour qu'il génère dans toute situation un couple résistant le plus élevé possible, tout en assurant que les bobines inductrices ne seront pas sollicitées au-delà de leurs possibilités.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. Notamment, le nombre de phases de la génératrice dépend des applications, ce nombre est en variante supérieur à 3.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de pilotage d'un ralentisseur (1) depuis un boîtier de commande (19) , pour déterminer une intensité de courant d'excitation à injecter dans des bobines primaires (8) d'une génératrice du ralentisseur
(1) , ce ralentisseur comprenant un arbre rotatif (7) portant des bobinages secondaires (5) de la génératrice et des bobines inductrices (13) alimentées par ces bobinages secondaires (5), caractérisé en ce qu'il consiste à prendre en compte la vitesse de rotation de l'arbre rotatif (7) pour choisir une intensité de courant d'excitation d'autant plus faible que la vitesse de rotation de l'arbre (7) est élevée.
2. Procédé selon la revendication 1, consistant à choisir une intensité pour laquelle la génératrice délivre, à la vitesse de rotation considérée, une puissance électrique inférieure à une puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices (13) .
3. Procédé selon la revendication 2, consistant à choisir une intensité inférieure à une intensité maximale admissible dépendant de la vitesse de rotation de l'arbre (7) et correspondant à la puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices (13) .
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3 , dans lequel la puissance électrique maximale admissible par les bobines inductrices (13) ou l'intensité maximale admissible dépend d'au moins une valeur de température significative de l'état thermique du ralentisseur (1) .
5. Procédé selon la revendication 3 , consistant à prendre en compte un signal de pilotage du ralentisseur, pour choisir une intensité proportionnelle à 1 ' intensité maximale admissible selon un facteur de proportion correspondant au signal de pilotage du ralentisseur.
6. Système incluant un ralentisseur électromagnétique comprenant un arbre rotatif (7) portant des bobinages secondaires (5) d'une génératrice de courant et des bobines inductrices (13) alimentées par les bobinages secondaires (5) de la génératrice, un stator équipé de bobines primaires (8) de cette génératrice, un capteur de vitesse de rotation de l'arbre rotatif (7) et un boîtier de commande (19) relié au capteur de vitesses et/ou à la sonde de température pour prendre en compte la vitesse de rotation de 1 ' arbre rotatif (7) pour choisir une intensité de courant d'excitation d'autant plus faible que la vitesse de rotation de l'arbre (7) est élevée.
7. Système selon la revendication 6, comprenant au moins une sonde de température délivrant un signal représentatif de l'état thermique du ralentisseur .
8. Système selon la revendication 7, dans lequel le boîtier de commande (19) est relié à la sonde de température .
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