EP3835566A1 - Dispositif de contrôle, système de contrôle, véhicule ferroviaire et procédé de contrôle associés - Google Patents

Dispositif de contrôle, système de contrôle, véhicule ferroviaire et procédé de contrôle associés Download PDF

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EP3835566A1
EP3835566A1 EP20212495.4A EP20212495A EP3835566A1 EP 3835566 A1 EP3835566 A1 EP 3835566A1 EP 20212495 A EP20212495 A EP 20212495A EP 3835566 A1 EP3835566 A1 EP 3835566A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
operating state
motor
rail vehicle
control device
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.)
Pending
Application number
EP20212495.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe CREUNET
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.)
Alstom Holdings SA
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport Technologies SAS filed Critical Alstom Transport Technologies SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0062—On-board target speed calculation or supervision
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001—Electric control of rotation speed
    • F02D31/007—Electric control of rotation speed controlling fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C5/00—Locomotives or motor railcars with IC engines or gas turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/701—Information about vehicle position, e.g. from navigation system or GPS signal

Definitions

  • the present invention relates to a control device for at least two traction motors of a railway vehicle.
  • the present invention also relates to a control system comprising such a control device, a rail vehicle and an associated control method.
  • the invention relates to the field of controlling traction motors of railway vehicles.
  • the present invention relates to railway vehicles comprising a plurality of combustion engines, such as engines operating on diesel fuel.
  • Control devices which are configured to modify the speed of rotation of the traction motors, also called the engine speed, as a function of a traction power requirement for the rail vehicle.
  • the rotational speed of the motors is increased, and when the rail vehicle descends, the rotational speed is reduced.
  • the subject of the invention is also a control system comprising the control device as described above, the control system comprising in in addition to at least one sensor of a position of the railway vehicle, configured to generate the position signal of the railway vehicle.
  • control system further comprises at least one state sensor configured to measure the specific parameter.
  • the subject of the invention is also a railway vehicle comprising a control system as described above and at least and at least two traction motors.
  • part of a railway vehicle 1 comprises a plurality of motors 2 and a control system 4 of the plurality of motors 2.
  • the railway vehicle 1 comprises at least two motors 2, preferably three or more motors. According to the example of figure 1 , the rail vehicle 1 comprises four motors 2.
  • the engines 2 are traction engines for the rail vehicle 1, in particular combustion engines, such as diesel engines.
  • the motors 2 are configured to generate a pulling force for the rail vehicle 1.
  • control system 4 comprises at least one position sensor 10, at least one state sensor 12, at least one memory 14 and a control device 16.
  • the position sensor 10 is configured to measure an instantaneous position of the railway vehicle 1 and to emit a position signal of the railway vehicle 1, representative of this instantaneous position.
  • the position sensor 10 is for example a position sensor integrated into a satellite positioning system, such as a GPS (standing for “Global Positioning System”) sensor. According to another example, the position sensor 10 is a sensor configured to detect the position of the rail vehicle 1 by reading beacons arranged in the rail track on which the rail vehicle 1 is intended to travel. According to another example, the position sensor 10 is an odometer.
  • a satellite positioning system such as a GPS (standing for “Global Positioning System”) sensor.
  • GPS standing for “Global Positioning System”
  • the position sensor 10 is a sensor configured to detect the position of the rail vehicle 1 by reading beacons arranged in the rail track on which the rail vehicle 1 is intended to travel.
  • the position sensor 10 is an odometer.
  • the state sensor 12 is configured to measure at least one specific parameter relating to the operation of the railway vehicle 1.
  • the specific parameter comprises for example an acceleration or deceleration command of the rail vehicle 1.
  • the acceleration or deceleration command is configured to be generated in particular in response to an actuation of a command by a driver of the rail vehicle 1.
  • the specific parameter comprises a measurement of the speed of the rail vehicle 1 and / or an acceleration measurement of the rail vehicle 1.
  • the state sensor 12 is configured to measure an instantaneous value of the specific parameter relating to the operation.
  • the state sensor 12 comprises an angle sensor 18 configured to measure the angle of a gear lever (not shown) configured to be actuated by the driver, with respect to a “neutral” angle. »Preset of the gear lever, in which neither acceleration nor deceleration of the rail vehicle 1 is required. For example, when the gear lever is moved in a first direction with respect to the "neutral” angle, acceleration is required by the driver of the rail vehicle 1, and when the gear lever is moved in a second direction, opposite in the first sense, with respect to the “neutral” angle, deceleration or braking is required.
  • the state sensor 12 comprises a speed sensor 20 of the rail vehicle 1 and / or acceleration of the rail vehicle 1.
  • the specific parameter includes the acceleration or the speed of the rail vehicle 1.
  • This parameter is a parameter specific to the operation of the rail vehicle: for example when the rail vehicle 1 is heavily loaded with passengers or goods, or boxes axles have high friction, the rail vehicle 1 is likely to accelerate, following a traction power supplied, to an acceleration less than that which would have been obtained in a situation in which the rail vehicle 1 is less loaded or the axles have lower friction.
  • the state sensor 12 comprises several state sensors of different types.
  • the state sensor 12 comprises the angle sensor 18 and the speed or acceleration sensor 20 of the rail vehicle 1.
  • the state sensor 12 comprises a single sensor or several sensors. same type.
  • the rail vehicle 1 comprises several state sensors 12.
  • the memory 14 of the control system 4 comprises a database 22 in which are recorded data relating to one or more routes on which / which the railway vehicle 1 is likely to travel.
  • the database 22 comprises a digital map of the route comprising geographical positions of the route, and timetables for the journey of the rail vehicle 1.
  • the database 22 comprises, at each of a plurality of waypoints successive along the planned route, a schedule at which the rail vehicle is expected at that point.
  • the memory 14, and more particularly the database 22, further comprises, for example, statistical data of a power requirement as a function of the position of the rail vehicle 1.
  • the statistical data are for example data previously recorded and are for example derived from simulations, tests or journeys previously carried out.
  • the control device 16 is integrated for example in a computer (not shown).
  • the control device 16 is at least partially in the form of software executable by a processor and stored in a memory of the computer.
  • control device 16 is integrated, at least partially, in a physical device, such as for example a programmable logic circuit, such as an FPGA (standing for “Field Programmable Gâte Array”), or in the form of a dedicated integrated circuit, such as an ASIC (standing for “Application Specific Integrated Circuit”).
  • a programmable logic circuit such as an FPGA (standing for “Field Programmable Gâte Array”)
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the control device 16 comprises an estimation module 24, a determination module 26, an adaptation module 30 and a transmission module 32.
  • the control device 16 further comprises a control module. restriction 28.
  • the estimation module 24 is configured to estimate a traction power requirement of the rail vehicle 1 as a function of at least one position signal of the rail vehicle 1.
  • the estimation module 24 is configured to receive from the position sensor 10 a position signal comprising the current geographical position of the railway vehicle 1. The estimation module 24 is thus configured to use the current geographical position of the railway vehicle. 1 to estimate a traction power requirement of the rail vehicle 1.
  • the estimation module 24 is configured to receive statistical data of a power requirement as a function of the position of the rail vehicle 1 from the database 22.
  • the estimation module 24 is configured to search for the position. geographical data of the railway vehicle 1 received from the position sensor 10 in the statistical data and thus estimate a current power requirement of the railway vehicle 1, as a function of the statistical data relating to the geographical position of the railway vehicle 1.
  • the determination module 26 is configured to determine a required operating state of each engine 2 of the rail vehicle 1 as a function of the traction power requirement as estimated by the estimation module 24.
  • An operating state of a motor 2 comprises a binary state of the motor 2 concerned, namely the fact that the motor 2 concerned is on or off. According to one example, the operating state further comprises a rotational speed of the engine 2, also called the number of revolutions of the engine 2.
  • a required operating state is the operating state of the relevant engine 2 which is required at a given time.
  • the determination module 26 is configured to receive the power requirement and to output the required operating state of each motor 2.
  • the restriction module 28 is configured to define a minimum duration of stopping and / or operation of each motor 2 and to transmit the minimum duration of stopping and / or operation of each motor 2 to the adaptation module 30.
  • the minimum duration is the period of time during which the engine 2 concerned is forced to remain on or off, that is to say in particular to remain in the same operating state.
  • the restriction module 28 is in particular configured to define the minimum stopping / operating time as a function of data relating to previous stoppages or ignitions of the engine 2 concerned.
  • the restriction module 28 is configured to receive as input each modification of the operating state of each engine 2, and configured to store each modification of the operating state for a predefined storage period, for example for ten. minutes.
  • the restriction module 28 is configured to force the motor 2 to remain in its current operating state.
  • the restriction module 28 is further configured to remove such a constraint from an engine 2 concerned, for example from the moment in which the operating state of the engine has been modified a number of times less than the defined threshold, during the storage period considered from this moment.
  • the restriction module 28 is in particular configured to prevent the same engine 2 from being stopped and turned on repeatedly.
  • the restriction module 28 is configured to define that an engine 2 must, after ignition, remain operating for at least one minute, and / or when it is stopped, that it must remain stopped for at least one minute. minus a minute.
  • the restriction module 28 is configured to determine a maximum number of motors 2 which are stopped during a predefined period of time and to transmit the maximum number to the adaptation module 30.
  • the restriction module 28 is an optional module.
  • the adaptation module 30 is configured to determine, from the required operating state of each engine 2, an adapted operating state of said engine 2 as a function of the specific parameter relating to the operation of the railway vehicle 1.
  • the adapted operating state is the modified operating state to take into account the specific parameter.
  • the adaptation module 30 is configured to receive as input the required operating state and the specific parameter, for example from the state sensor (s) 12.
  • the adaptation module 30 is for example configured to receive the command. acceleration or deceleration generated in response to actuation of a command by the driver of the rail vehicle 1.
  • the specific parameter at the input of the adaptation module 30 comprises an acceleration / deceleration command and also an acceleration / deceleration measurement of the rail vehicle 1.
  • the specific parameter comprises only the one of acceleration / deceleration control and acceleration / deceleration measurement.
  • the adaptation module 30 is configured to determine the suitable operating state furthermore as a function of the minimum stopping and / or operating duration of each motor 2 received from the restriction module 28.
  • the adaptation module 30 is configured to determine the operating state further adapted as a function of the maximum number received from the restriction module 28.
  • the transmission module 32 is for example configured to receive the adapted operating state of each motor 2 of the adaptation module 30.
  • the transmission module 32 is configured to send a control signal to each motor 2.
  • the control signal comprises an order of the adapted operating state of each motor 2 received from the adaptation module 32.
  • the order of the adapted operating state is configured to control the operation of each motor 2 in the adapted operating state of said motor 2.
  • the order of the adapted operating state is a start or stop command of at least one of the motors 2 and / or an order to modify a speed of rotation of at least one of the motors 2.
  • the transmitting module 32 is configured to issue orders to start or stop motors 2 individually, and / or to change the frequency of rotation of each of the motors 2 individually.
  • control method is implemented by the control system 4, and in particular by the control device 16.
  • the control method comprises an estimation step, a determination step, an adaptation step, a restriction step and an emission step.
  • the estimation module 24 estimates the traction power requirement of the rail vehicle 1 as a function of at least one position signal of the rail vehicle 1.
  • the estimation module 24 receives from the position sensor 10 a position signal comprising the current geographical position of the railway vehicle 1.
  • the estimation module 24 uses the geographical position of the railway vehicle 1 to estimate a power requirement of traction of the railway vehicle 1.
  • the estimation module 24 also receives statistical data of the power requirement as a function of the position of the railway vehicle 1 from the database 22.
  • the estimation module 24 searches for the geographical position of the received railway vehicle 1. of the position sensor 10 in the statistical data and thus estimates a current power requirement of the railway vehicle 1, further based on the statistical data.
  • the figure 2 represents an example of a need for power B over time t.
  • the power requirement B is estimated by the estimation module 24.
  • the power requirement B is for example of the order of several kilowatts (kW).
  • the railway vehicle 1 comprises four motors 2 of equivalent power.
  • a nominal traction power P of the four motors 2 combined is defined as a power of 100%, each motor 2 thus being configured to provide 25% of the nominal traction power.
  • the estimated power requirement B increases to approximately 60%.
  • the railway vehicle 1 is accelerated or is positioned on an uphill slope, and the statistical data thus indicating a high power requirement on this slope.
  • the power requirement drops from about 50% to about 40%, for example in response to a downward slope of the rail track.
  • the power requirement increases to approximately 87% at its maximum value and then drops between t4 and t5, then between t5 and 6 to a value of approximately 30%.
  • the power requirement B increases again to around 70%, for example following an uphill slope in the route of the rail vehicle 1.
  • the determination module 26 determines a required operating state of each motor 2 as a function of the power requirement.
  • the determination module 26 receives the power requirement and outputs the required operating state of each motor 2 as an output.
  • the determination module 26 determines the required operating state as follows.
  • the determination module 26 is configured to determine the required operating state "on” of three motors 2, and the required operating state “stopped” of the fourth motor 2. The power supplied is thus 75% of the nominal power.
  • the determination module 26 determines the required operating state "on” of two motors 2, and the required operating state “off” of the other two. motors 2 (period between t1 and t2). Other examples are possible.
  • the determination module 26 determines the speed of rotation of each motor 2 on. For example, when the received power requirement is 87% of the nominal power (period between t3 and t4), the determination module determines the nominal speed of rotation for three motors 2 and half of the nominal speed for a fourth motor. 2 (corresponding to 12.5% of the nominal power), to arrive at a traction power of 87.5%. Other combinations are possible.
  • the restriction module 28 defines a minimum duration of stopping and / or operation of each motor 2 and transmits the minimum duration of stopping and / or operation of each motor 2 to the module of adaptation 30.
  • the restriction module 28 determines a maximum number of motors 2 which are stopped during a predefined period of time and transmits the maximum number to the adaptation module 30.
  • the restriction module 28 defines for example the minimum stopping / operating time as a function of data relating to previous stoppages or ignitions of the engine 2 concerned. For example, the restriction module 28 receives as input each modification of the operating state of each motor 2, and stores each modification of the operating state for a period of preset storage, for example for ten minutes. When the engine 2 concerned has for example been switched on or stopped a number of times greater than or equal to a defined threshold, for example twice, during the storage period, the restriction module 28 forces the engine 2 to remain in its state of. current operation. The restriction module 28 removes such a constraint from an engine 2 concerned, for example from the moment in which the operating state of the engine has been modified a number of times less than the defined threshold, during the storage period considered from this moment.
  • the restriction module 28 in particular prevents the same engine 2 from being stopped and turned on repeatedly.
  • the restriction module 28 defines that an engine 2 must, after ignition, remain operating for at least one minute, and / or when it is stopped, that it must remain stopped for at least one minute.
  • the determination by the restriction module 28 of a maximum number of motors 2 that can be stopped during a predefined period of time allows the latter to prevent too high a number of motors 2 being stopped and not being stopped. cannot be switched on when traction power is required, due to the minimum stopping time defined for these motors 2.
  • the adaptation module 30 determines, from the required operating state of each motor 2, the adapted operating state of said motor 2 as a function of the specific parameter (s) relating to the operation of the railway vehicle 1.
  • the adaptation module 30 receives as input the required operating state and the specific parameter, for example from the state sensor (s) 12.
  • the adaptation module 30 receives for example the acceleration or deceleration command. generated in response to an actuation of a command by the driver of the rail vehicle 1.
  • the adaptation module 30 modifies the required operating state as a function of the acceleration command. For example, when the rail vehicle 1 is late in relation to the planned times of a trip and the driver wishes to move faster, it gives an acceleration command, thereby resulting in an increase in the need for power B. As a result , for example, the adaptation module 30 is configured to modify the “stopped” operating state of at least one motor 2 in the “on” operating state, called the adapted operating state.
  • the adaptation module 30 determines the suitable operating state in addition as a function of the minimum stopping and / or operating time of each motor 2 received from the restriction module 28.
  • the adaptation module 30 determines the adapted operating state in addition as a function of the maximum number received from the restriction module 28.
  • the transmission module 32 sends the control signal to each engine 2, the control signal comprising an order of the suitable operating state of each engine 2 received during the adaptation step.
  • the order of the adapted operating state controls the operation of each motor 2 in the adapted operating state of said motor 2.
  • control device 16 makes it possible to obtain control of the traction motors 2 of the railway vehicle 1 so as to extend the life of the motors 2 and / or reduce fuel consumption. Indeed, the running time of the motors 2 is reduced, as can be seen in the example of figure 2 : in the period from t0 to t7, all motors 2 are only switched on in the period between t3 and t4.
  • control device 16 makes it possible to stop certain engines 2 when the power requirement is low, the engine or engines 2 which are switched on are configured to operate at an optimum rotational speed in terms of fuel consumption.
  • control device 16 makes it possible to prevent the motors from rotating at a low speed of rotation, such a low speed leading to high consumption and / or high wear of the motors 2.
  • control device 16 makes it possible to anticipate the need for power, in particular thanks to the estimation module 24.
  • the driver of the rail vehicle 1 remains in control of the rail vehicle 1, due to the fact that the adaptation module 30 makes it possible to adapt the operating state of the engines 2 as a function of the specific parameter relating to the operation comprising for example the acceleration or deceleration command generated in response to an actuation of the gear lever by a driver of the rail vehicle 1.
  • the actuation of the gear lever is for example measured by the angle sensor 18.
  • the control device 16 thus makes it possible to monitor the driver's requirements (acceleration and deceleration), and to reduce fuel consumption and / or extend the life of the engines.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de contrôle (16) pour au moins deux moteurs (2) de traction d'un véhicule ferroviaire (1), le dispositif de contrôle (16) comprenant :- un module d'estimation (24) configuré pour estimer un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire (1) en fonction d'au moins un signal de position du véhicule ferroviaire (1) ;- un module de détermination (26) configuré pour déterminer un état de fonctionnement requis de chaque moteur (2) en fonction du besoin de puissance ;- un module d'adaptation (30) configuré pour déterminer, à partir de l'état de fonctionnement requis de chaque moteur (2), un état de fonctionnement adapté dudit moteur (2) en fonction d'au moins un paramètre spécifique relatif à l'exploitation du véhicule ferroviaire (1) ;- un module d'émission (32) configuré pour émettre un signal de commande à destination de chaque moteur (2).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de contrôle pour au moins deux moteurs de traction d'un véhicule ferroviaire. La présente invention se rapporte également à un système de contrôle comprenant un tel dispositif de contrôle, un véhicule ferroviaire et un procédé de contrôle associés.
  • L'invention concerne le domaine du contrôle de moteurs de traction de véhicules ferroviaires. En particulier, la présente invention concerne des véhicules ferroviaires comprenant une pluralité de moteurs à combustion, tels que des moteurs fonctionnant avec un carburant diésel.
  • On connaît des dispositifs de contrôle configurés pour modifier la vitesse de rotation des moteurs de traction, également appelée régime des moteurs, en fonction d'un besoin de puissance de traction pour le véhicule ferroviaire.
  • Par exemple, lorsque le véhicule ferroviaire monte en altitude, la vitesse de rotation des moteurs est augmentée, et lorsque le véhicule ferroviaire descend, la vitesse de rotation est réduite.
  • Cependant, dans les dispositifs de contrôle connus, les moteurs sont souvent opérés dans des zones de vitesses de rotation non-optimales en termes d'usure mécanique et de consommation de carburant.
  • Il existe ainsi un besoin pour un dispositif de contrôle permettant d'obtenir un contrôle des moteurs de traction du véhicule ferroviaire de manière à prolonger la durée de vie des moteurs et/ou réduire la consommation de carburant.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de contrôle pour au moins deux moteurs de traction d'un véhicule ferroviaire, le dispositif de contrôle comprenant :
    • un module d'estimation configuré pour estimer un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire en fonction d'au moins un signal de position du véhicule ferroviaire ;
    • un module de détermination configuré pour déterminer un état de fonctionnement requis de chaque moteur en fonction du besoin de puissance ;
    • un module d'adaptation configuré pour déterminer, à partir de l'état de fonctionnement requis de chaque moteur, un état de fonctionnement adapté dudit moteur en fonction d'au moins un paramètre spécifique relatif à l'exploitation du véhicule ferroviaire ;
    • un module d'émission configuré pour émettre un signal de commande à destination de chaque moteur, le signal de commande comprenant un ordre de l'état de fonctionnement adapté de chaque moteur reçu du module d'adaptation, l'ordre de l'état de fonctionnement adapté étant configuré pour commander le fonctionnement de chaque moteur dans l'état de fonctionnement adapté dudit moteur.
  • Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le dispositif de contrôle comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
    • le paramètre spécifique comprend une commande d'accélération ou de décélération du véhicule ferroviaire ;
    • le module d'adaptation est configuré pour recevoir la commande d'accélération ou de décélération générée en réponse à un actionnement d'une commande par un conducteur du véhicule ferroviaire ;
    • le paramètre spécifique comprend une mesure de vitesse du véhicule ferroviaire et/ou d'accélération du véhicule ferroviaire.
    • l'ordre de l'état de fonctionnement adapté est un ordre de démarrage ou d'arrêt d'au moins l'un des moteurs, et/ou un ordre de modification d'une vitesse de rotation d'au moins l'un des moteurs ;
    • le dispositif de contrôle comprend en outre un module de restriction configuré pour définir une durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur et pour transmettre la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur au module d'adaptation, le module d'adaptation étant configuré pour déterminer l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction de la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur reçue du module de restriction.
    • le module de restriction est en outre configuré pour déterminer un nombre maximal de moteurs qui sont arrêtés pendant une période temporelle prédéfinie et pour transmettre le nombre maximal au module d'adaptation, le module d'adaptation étant configuré pour déterminer l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction du nombre maximal reçu du module de restriction.
    • le module d'estimation est configuré pour recevoir des données statistiques du besoin de puissance en fonction de la position du véhicule ferroviaire et configuré pour estimer le besoin de puissance en outre en fonction des données statistiques.
    • le signal de position du véhicule ferroviaire est un signal obtenu par un système de positionnement par satellites.
  • L'invention a également pour objet un système de contrôle comprenant le dispositif de contrôle tel que décrit ci-dessus, le système de contrôle comprenant en outre au moins un capteur d'une position du véhicule ferroviaire, configuré pour générer le signal de position du véhicule ferroviaire.
  • Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le système de contrôle comprend en outre au moins un capteur d'état configuré pour mesurer le paramètre spécifique.
  • L'invention a également pour objet un véhicule ferroviaire comprenant un système de contrôle tel que décrit ci-dessus et au moins et au moins deux moteurs de traction.
  • L'invention a également pour objet un procédé de contrôle pour au moins deux moteurs de traction d'un véhicule ferroviaire, le procédé comprenant :
    • une étape d'estimation d'un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire en fonction d'au moins un signal de position du véhicule ferroviaire ;
    • une étape de détermination d'un état de fonctionnement requis de chaque moteur en fonction du besoin de puissance ;
    • une étape d'adaptation, dans laquelle, à partir de l'état de fonctionnement requis de chaque moteur, un état de fonctionnement adapté dudit moteur en fonction d'au moins un paramètre spécifique relatif à l'exploitation du véhicule ferroviaire est déterminé ;
    • une étape d'émission d'un signal de commande à destination de chaque moteur, le signal de commande comprenant un ordre de l'état de fonctionnement adapté de chaque moteur reçu lors de l'étape d'adaptation, l'ordre de l'état de fonctionnement adapté étant configuré pour commander le fonctionnement de chaque moteur dans l'état de fonctionnement adapté dudit moteur.
  • Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la Figure 1 est une représentation schématique d'une partie d'un véhicule ferroviaire comprenant un dispositif de contrôle, et
    • [la Figure 2 est une représentation schématique d'une puissance de traction fourni par une pluralité de moteurs du véhicule ferroviaire selon la figure 1.
  • En référence à la figure 1, une partie d'un véhicule ferroviaire 1 comprend une pluralité de moteurs 2 et un système de contrôle 4 de la pluralité de moteurs 2.
  • Le véhicule ferroviaire 1 comprend au moins deux moteurs 2, de préférence trois moteurs ou plus. Selon l'exemple de la figure 1, le véhicule ferroviaire 1 comprend quatre moteurs 2.
  • Les moteurs 2 sont des moteurs de traction du véhicule ferroviaire 1, notamment des moteurs à combustion, tels que des moteurs diésels. Les moteurs 2 sont configurés pour générer une force de traction du véhicule ferroviaire 1.
  • Selon l'exemple de la figure 1, le système de contrôle 4 comprend au moins un capteur de position 10, au moins un capteur d'état 12, au moins une mémoire 14 et un dispositif de contrôle 16.
  • Le capteur de position 10 est configuré pour mesurer une position instantanée du véhicule ferroviaire 1 et pour émettre un signal de position du véhicule ferroviaire 1, représentatif de cette position instantanée.
  • Le capteur de position 10 est par exemple un capteur de position intégré dans un système de positionnement par satellites, tel qu'un capteur GPS (de l'anglais « Global Positioning System »). Selon un autre exemple, le capteur de position 10 est un capteur configuré pour détecter la position du véhicule ferroviaire 1 par lecture de balises disposées dans la voie ferroviaire sur laquelle le véhicule ferroviaire 1 est destiné à circuler. Selon un autre exemple le capteur de position 10 est un odomètre.
  • Le capteur d'état 12 est configuré pour mesurer au moins un paramètre spécifique relatif à l'exploitation du véhicule ferroviaire 1.
  • Le paramètre spécifique comprend par exemple une commande d'accélération ou de décélération du véhicule ferroviaire 1. La commande d'accélération ou de décélération est configurée pour être générée notamment en réponse à un actionnement d'une commande par un conducteur du véhicule ferroviaire 1.
  • Selon un exemple, le paramètre spécifique comprend une mesure de vitesse du véhicule ferroviaire 1 et/ou une mesure d'accélération du véhicule ferroviaire 1.
  • En particulier, le capteur d'état 12 est configuré pour mesurer une valeur instantanée du paramètre spécifique relatif à l'exploitation.
  • Selon un mode de réalisation, le capteur d'état 12 comprend un capteur d'angle 18 configuré pour mesurer l'angle d'un levier de vitesse (non représenté) configuré pour être actionné par le conducteur, par rapport à un angle « neutre » prédéfini du levier de vitesse, dans lequel ni accélération ni décélération du véhicule ferroviaire 1 est requise. Par exemple, lorsque le levier de vitesse est déplacé dans un premier sens par rapport à l'angle « neutre », une accélération est requise par le conducteur du véhicule ferroviaire 1, et lorsque le levier de vitesse est déplacé dans un deuxième sens, opposé au premier sens, par rapport à l'angle « neutre », une décélération ou freinage est requis.
  • Selon un mode de réalisation, le capteur d'état 12 comprend un capteur de vitesse 20 du véhicule ferroviaire 1 et/ou d'accélération du véhicule ferroviaire 1. Dans ce cas, le paramètre spécifique comprend l'accélération ou la vitesse du véhicule ferroviaire 1. Ce paramètre est un paramètre spécifique à l'exploitation du véhicule ferroviaire : par exemple lorsque le véhicule ferroviaire 1 est très chargé de passagers ou marchandises, ou des boîtes d'essieux présentent une friction élevée, le véhicule ferroviaire 1 est susceptible d'accélérer, suite à une puissance de traction fournie, selon une accélération inférieure à celle qui aurait été obtenue dans une situation dans laquelle le véhicule ferroviaire 1 est moins chargé ou les d'essieux présentent une friction moins élevée.
  • Comme représenté dans l'exemple de la figure 1, le capteur d'état 12 comprend plusieurs capteurs d'état de types différents. Par exemple, le capteur d'état 12 comprend le capteur d'angle 18 et le capteur de vitesse ou d'accélération 20 du véhicule ferroviaire 1. Selon un autre exemple, le capteur d'état 12 comprend un seul capteur ou plusieurs capteurs de même type. Selon un autre exemple encore, le véhicule ferroviaire 1 comprend plusieurs capteurs d'états 12.
  • La mémoire 14 du système de contrôle 4 comprend une base de données 22 dans laquelle sont enregistrées des données concernant un ou plusieurs parcours sur lequel/lesquels le véhicule ferroviaire 1 est susceptible de circuler. Par exemple, la base de données 22 comprend une carte numérique du parcours comprenant des positions géographiques du parcours, et des horaires du parcours du véhicule ferroviaire 1. Notamment, la base de données 22 comprend, en chacun d'une pluralité de points de passage successifs le long du parcours prévu, un horaire à laquelle le véhicule ferroviaire est attendu en ce point.
  • La mémoire 14, et plus particulièrement la base de données 22, comprend en outre, par exemple, des données statistiques d'un besoin de puissance en fonction de la position du véhicule ferroviaire 1. Les données statistiques sont par exemple des données préalablement enregistrées et sont par exemple issues de simulations, d'essais ou de trajets précédemment effectués.
  • Le dispositif de contrôle 16 est intégré par exemple dans un calculateur (non représenté). Dans ce cas, le dispositif de contrôle 16 se présente au moins partiellement sous la forme d'un logiciel exécutable par un processeur et stocké dans une mémoire du calculateur.
  • En variante ou en complément, le dispositif de contrôle 16 est intégré, au moins partiellement, dans un dispositif physique, tel que par exemple un circuit logique programmable, tel qu'un FPGA (de l'anglais « Field Programmable Gâte Array »), ou encore sous la forme d'un circuit intégré dédié, tel qu'un ASIC (de l'anglais « Application Specific Integrated Circuit »).
  • Le dispositif de contrôle 16 comprend un module d'estimation 24, un module de détermination 26, un module d'adaptation 30 et un module d'émission 32. Dans l'exemple illustré, le dispositif de contrôle 16 comprend en outre un module de restriction 28.
  • Le module d'estimation 24 est configuré pour estimer un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire 1 en fonction d'au moins un signal de position du véhicule ferroviaire 1.
  • Par exemple, le module d'estimation 24 est configuré pour recevoir du capteur de position 10 un signal de position comprenant la position géographique actuelle du véhicule ferroviaire 1. Le module d'estimation 24 est ainsi configuré pour utiliser la position géographique actuelle du véhicule ferroviaire 1 pour estimer un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire 1.
  • Par exemple, le module d'estimation 24 est configuré pour recevoir des données statistiques d'un besoin de puissance en fonction de la position du véhicule ferroviaire 1 de la base de données 22. Le module d'estimation 24 est configuré pour chercher la position géographique du véhicule ferroviaire 1 reçue du capteur de position 10 dans les données statistiques et ainsi estimer un besoin actuel de puissance du véhicule ferroviaire 1, en fonction des données statistiques relatives à la position géographique du véhicule ferroviaire 1.
  • Le module de détermination 26 est configuré pour déterminer un état de fonctionnement requis de chaque moteur 2 du véhicule ferroviaire 1 en fonction du besoin de puissance de traction tel qu'estimé par le module d'estimation 24.
  • Un état de fonctionnement d'un moteur 2 comprend un état binaire du moteur 2 concerné, à savoir le fait que le moteur 2 concerné est allumé ou en arrêt. Selon un exemple, l'état de fonctionnement comprend en outre une vitesse de rotation du moteur 2, également appelé nombre de tours du moteur 2.
  • Un état de fonctionnement requis est l'état de fonctionnement du moteur 2 concerné qui est requis à un instant donné.
  • Notamment, le module de détermination 26 est configuré pour recevoir le besoin de puissance et pour fournir en sortie l'état de fonctionnement requis de chaque moteur 2.
  • Le module de restriction 28 est configuré pour définir une durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur 2 et pour transmettre la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur 2 au module d'adaptation 30.
  • La durée minimale est la période de temps pendant laquelle le moteur 2 concerné est contraint de rester allumé ou éteint, c'est-à-dire notamment de rester dans un même état de fonctionnement.
  • Le module de restriction 28 est en particulier configuré pour définir la durée minimale d'arrêt / de fonctionnement en fonction de données relatives à des arrêts ou allumages précédents du moteur 2 concerné. Par exemple, le module de restriction 28 est configuré pour recevoir en entrée chaque modification de l'état de fonctionnement de chaque moteur 2, et configuré pour mémoriser chaque modification de l'état de fonctionnement pendant une période de mémorisation prédéfinie, par exemple pendant dix minutes. Lorsque le moteur 2 concerné a par exemple été allumé ou arrêté un nombre de fois supérieur ou égal à un seuil défini, par exemple deux fois, pendant la période de mémorisation, le module de restriction 28 est configuré pour contraindre le moteur 2 de rester dans son état de fonctionnement actuel. Le module de restriction 28 est en outre configuré pour lever une telle contrainte d'un moteur 2 concerné, par exemple à partir de l'instant dans lequel l'état de fonctionnement du moteur a été modifié un nombre de fois inférieur au seuil défini, pendant la période de mémorisation considérée à partir de cet instant.
  • Le module de restriction 28 est en particulier configuré pour éviter que le même moteur 2 soit arrêté et allumé de manière répétitive.
  • Selon un exemple particulier, le module de restriction 28 est configuré pour définir qu'un moteur 2 doit, après allumage, rester en fonction au moins pendant une minute, et/ou lorsqu'il est arrêté, qu'il doit rester arrêté pendant au moins une minute.
  • La détermination par le module de restriction 28 d'un nombre maximal de moteurs 2 pouvant être arrêtés pendant une période temporelle prédéfinie, permet à celui-ci d'éviter qu'un nombre trop élevé de moteurs 2 soient arrêtés et ne soient pas allumables en cas de besoin de puissance de traction, en raison de la durée minimale d'arrêt définie pour ces moteurs 2.
  • Selon un exemple, le module de restriction 28 est configuré pour déterminer un nombre maximal de moteurs 2 qui sont arrêtés pendant une période temporelle prédéfinie et pour transmettre le nombre maximal au module d'adaptation 30.
  • Le module de restriction 28 est un module optionnel.
  • Le module d'adaptation 30 est configuré pour déterminer, à partir de l'état de fonctionnement requis de chaque moteur 2, un état de fonctionnement adapté dudit moteur 2 en fonction du paramètre spécifique relatif à l'exploitation du véhicule ferroviaire 1.
  • L'état de fonctionnement adapté est l'état de fonctionnement modifié pour prendre en compte le paramètre spécifique.
  • Notamment, le module d'adaptation 30 est configuré pour recevoir en entrée l'état de fonctionnement requis et le paramètre spécifique, par exemple du ou des capteurs d'état 12. Le module d'adaptation 30 est par exemple configuré pour recevoir la commande d'accélération ou de décélération générée en réponse à un actionnement d'une commande par le conducteur du véhicule ferroviaire 1.
  • Selon un exemple, le paramètre spécifique en entrée du module d'adaptation 30 comprend une commande d'accélération/de décélération et également une mesure d'accélération/décélération du véhicule ferroviaire 1. Selon un autre exemple, le paramètre spécifique comprend uniquement l'un parmi la commande d'accélération/de décélération et la mesure d'accélération/décélération.
  • Selon un exemple, le module d'adaptation 30 est configuré pour déterminer l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction de la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur 2 reçue du module de restriction 28.
  • Selon un exemple particulier, le module d'adaptation 30 est configuré pour déterminer l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction du nombre maximal reçu du module de restriction 28.
  • Le module d'émission 32 est par exemple configuré pour recevoir l'état de fonctionnement adapté de chaque moteur 2 du module d'adaptation 30.
  • Le module d'émission 32 est configuré pour émettre un signal de commande à destination de chaque moteur 2. Le signal de commande comprend un ordre de l'état de fonctionnement adapté de chaque moteur 2 reçu du module d'adaptation 32. L'ordre de l'état de fonctionnement adapté est configuré pour commander le fonctionnement de chaque moteur 2 dans l'état de fonctionnement adapté dudit moteur 2. Par exemple, l'ordre de l'état de fonctionnement adapté est un ordre de démarrage ou d'arrêt d'au moins l'un des moteurs 2 et/ou un ordre de modification d'une vitesse de rotation d'au moins l'un des moteurs 2.
  • En d'autres termes, le module d'émission 32 est configuré pour émettre des ordres pour allumer ou arrêter des moteurs 2 individuellement, et/ou pour changer la fréquence de rotation de chacun des moteurs 2 individuellement.
  • Un procédé de contrôle des moteurs 2 du véhicule ferroviaire 1 va maintenant être décrit. Le procédé de contrôle est mis en œuvre par le système de contrôle 4, et en particulier par le dispositif de contrôle 16.
  • Le procédé de contrôle comprend une étape d'estimation, une étape de détermination, une étape d'adaptation, une étape de restriction et une étape d'émission.
  • Lors de l'étape d'estimation, le module d'estimation 24 estime le besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire 1 en fonction d'au moins un signal de position du véhicule ferroviaire 1.
  • Par exemple, le module d'estimation 24 reçoit du capteur de position 10 un signal de position comprenant la position géographique actuelle du véhicule ferroviaire 1. Le module d'estimation 24 utilise la position géographique du véhicule ferroviaire 1 pour estimer un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire 1.
  • Par exemple, le module d'estimation 24 reçoit en outre des données statistiques du besoin de puissance en fonction de la position du véhicule ferroviaire 1 de la base de données 22. Le module d'estimation 24 cherche la position géographique du véhicule ferroviaire 1 reçue du capteur de position 10 dans les données statistiques et estime ainsi un besoin actuel de puissance du véhicule ferroviaire 1, en outre en fonction des données statistiques.
  • La figure 2 représente un exemple d'un besoin de puissance B sur le temps t. Le besoin de puissance B est estimé par le module d'estimation 24. Le besoin de puissance B est par exemple de l'ordre de plusieurs kilowatts (kW).
  • Pour les besoins de cet exemple, on suppose que le véhicule ferroviaire 1 comprend quatre moteurs 2 de puissance équivalente. Une puissance de traction nominale P des quatre moteurs 2 réunis est définie comme une puissance de 100%, chaque moteur 2 étant ainsi configuré pour fournir 25% de la puissance de traction nominale.
  • Sur l'exemple de la figure 2, à partir de l'instant t0, le besoin de puissance B estimé augmente jusqu'à environ 60%. Par exemple, entre l'instant t0 et l'instant t1, le véhicule ferroviaire 1 est accéléré ou est positionné sur une pente montante, et les données statistiques indiquant ainsi un besoin de puissance élevé sur cette pente.
  • Entre les instants t1 et t2, le besoin de puissance descend d'environ 50% à environ 40%, par exemple en réponse à une pente descendante de la voie ferroviaire. Entre les instants t3 et t4, le besoin de puissance augmente jusqu'à environ 87% à sa valeur maximale et descend ensuite entre t4 et t5, puis entre t5 et 6 à une valeur d'environ 30%. Ensuite, le besoin de puissance B augmente à nouveau jusqu'à environ 70%, par exemple suite à une pente montante du parcours du véhicule ferroviaire 1.
  • Lors de l'étape de détermination, le module de détermination 26 détermine un état de fonctionnement requis de chaque moteur 2 en fonction du besoin de puissance.
  • Notamment, le module de détermination 26 reçoit le besoin de puissance et fournit en sortie l'état de fonctionnement requis de chaque moteur 2.
  • A titre d'exemple, le module de détermination 26 détermine l'état de fonctionnement requis comme suit.
  • En référence à la figure 2, lorsque le besoin de puissance B reçu est d'une valeur maximale d'environ 60% (période entre t0 et t1) de la puissance nominale, le module de détermination 26 est configuré pour déterminer l'état de fonctionnement requis « allumé » de trois moteurs 2, et l'état de fonctionnement requis « en arrêt » du quatrième moteur 2. La puissance fournie est ainsi de 75% de la puissance nominale.
  • Lorsque le besoin de puissance reçu est de 50% maximal de la puissance nominale, le module de détermination 26 détermine l'état de fonctionnement requis « allumé » de deux moteurs 2, et l'état de fonctionnement requis « en arrêt » des autres deux moteurs 2 (période entre t1 et t2). D'autres exemples sont envisageables.
  • En complément, le module de détermination 26 détermine la vitesse de rotation de chaque moteur 2 allumé. Par exemple, lorsque le besoin de puissance reçu est de 87% de la puissance nominale (période entre t3 et t4), le module de détermination détermine la vitesse de rotation nominale pour trois moteurs 2 et la moitié de la vitesse nominale pour un quatrième moteur 2 (correspondant à 12,5% de la puissance nominale), pour arriver à une puissance de traction de 87,5%. D'autres combinaisons sont possibles.
  • Lors de l'étape de restriction, le module de restriction 28 définit une durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur 2 et transmet la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur 2 au module d'adaptation 30.
  • Selon un exemple, le module de restriction 28 détermine un nombre maximal de moteurs 2 qui sont arrêtés pendant une période temporelle prédéfinie et transmet le nombre maximal au module d'adaptation 30.
  • Le module de restriction 28 définit par exemple la durée minimale d'arrêt / de fonctionnement en fonction de données relatives à des arrêts ou allumages précédentes du moteur 2 concerné. Par exemple, le module de restriction 28 reçoit en entrée chaque modification de l'état de fonctionnement de chaque moteur 2, et mémorise chaque modification de l'état de fonctionnement pendant une période de mémorisation prédéfinie, par exemple pendant dix minutes. Lorsque le moteur 2 concerné a par exemple été allumé ou arrêté un nombre de fois supérieur ou égal à un seuil défini, par exemple deux fois, pendant la période de mémorisation, le module de restriction 28 contraint le moteur 2 de rester dans son état de fonctionnement actuel. Le module de restriction 28 lève une telle contrainte d'un moteur 2 concerné, par exemple à partir de l'instant dans lequel l'état de fonctionnement du moteur a été modifié un nombre de fois inférieur au seuil défini, pendant la période de mémorisation considérée à partir de cet instant.
  • Le module de restriction 28 évite en particulier que le même moteur 2 soit arrêté et allumé de manière répétitive. Par exemple, le module de restriction 28 définit qu'un moteur 2 doit, après allumage, rester en fonction au moins pendant une minute, et/ou lorsqu'il est arrêté, qu'il doit rester arrêté pendant au moins une minute.
  • En outre, la détermination par le module de restriction 28 d'un nombre maximal de moteurs 2 pouvant être arrêtés pendant une période temporelle prédéfinie, permet à celui-ci d'éviter qu'un nombre trop élevé de moteurs 2 soient arrêtés et ne soient pas allumables en cas de besoin de puissance de traction, en raison de la durée minimale d'arrêt définie pour ces moteurs 2.
  • Lors de l'étape d'adaptation, le module d'adaptation 30 détermine, à partir de l'état de fonctionnement requis de chaque moteur 2, l'état de fonctionnement adapté dudit moteur 2 en fonction du ou des paramètres spécifiques relatifs à l'exploitation du véhicule ferroviaire 1.
  • Notamment, le module d'adaptation 30 reçoit en entrée l'état de fonctionnement requis et le paramètre spécifique, par exemple du ou des capteurs d'état 12. Le module d'adaptation 30 reçoit par exemple la commande d'accélération ou de décélération générée en réponse à un actionnement d'une commande par le conducteur du véhicule ferroviaire 1.
  • Par exemple, lorsque le paramètre spécifique comprend une commande d'accélération ou de décélération du véhicule ferroviaire 1, le module d'adaptation 30 modifie l'état de fonctionnement requis en fonction de la commande d'accélération. Par exemple, lorsque le véhicule ferroviaire 1 est en retard par rapport aux horaires planifiés d'un trajet et le conducteur souhaite avancer plus rapidement, il donner une commande d'accélération, ce qui entraîne ainsi une augmentation du besoin de puissance B. En conséquence, par exemple, le module d'adaptation 30 est configuré pour modifier l'état de fonctionnement « en arrêt » d'au moins un moteur 2 dans l'état de fonctionnement « allumé », appelé l'état de fonctionnement adapté.
  • Selon un exemple, le module d'adaptation 30 détermine l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction de la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur 2 reçue du module de restriction 28.
  • Selon un exemple particulier, le module d'adaptation 30 détermine l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction du nombre maximal reçu du module de restriction 28.
  • Lors de l'étape d'émission, le module d'émission 32 émet le signal de commande à destination de chaque moteur 2, le signal de commande comprenant un ordre de l'état de fonctionnement adapté de chaque moteur 2 reçu lors de l'étape d'adaptation. L'ordre de l'état de fonctionnement adapté commande le fonctionnement de chaque moteur 2 dans l'état de fonctionnement adapté dudit moteur 2.
  • On conçoit que le dispositif de contrôle 16 permet d'obtenir un contrôle des moteurs 2 de traction du véhicule ferroviaire 1 de manière à prolonger la durée de vie des moteurs 2 et/ou réduire la consommation de carburant. En effet, la durée de fonctionnement des moteurs 2 est réduite, comme visible dans l'exemple de la figure 2 : dans la période s'étendant de t0 à t7, l'ensemble des moteurs 2 est uniquement allumé dans la période entre t3 et t4.
  • En outre, du fait que le dispositif de contrôle 16 permet d'arrêter certains moteurs 2 lorsque le besoin de puissance est faible, le ou les moteurs 2 allumés sont configurés pour fonctionner à une vitesse de rotation optimale en termes de consommation de carburant. En particulier, le dispositif de contrôle 16 permet d'éviter que les moteurs tournent à une faible vitesse de rotation, une telle faible vitesse entraînant une consommation élevée et/ou une usure élevée des moteurs 2.
  • En même temps, le dispositif de contrôle 16 permet d'anticiper le besoin de puissance, notamment grâce au module d'estimation 24.
  • En outre, le conducteur du véhicule ferroviaire 1 reste maître du véhicule ferroviaire 1, du fait que le module d'adaptation 30 permet d'adapter l'état de fonctionnement des moteurs 2 en fonction du paramètre spécifique relatif à l'exploitation comprenant par exemple la commande d'accélération ou de décélération générée en réponse à un actionnement du levier de vitesse par un conducteur du véhicule ferroviaire 1. L'actionnement du levier de vitesse est par exemple mesuré par le capteur d'angle 18. Le dispositif de contrôle 16 permet ainsi un suivi des exigences du conducteur (accélération et décélération), et de réduire la consommation de carburant et/ou de prolonger la durée de vie des moteurs.

Claims (9)

  1. Dispositif de contrôle (16) pour au moins deux moteurs (2) de traction d'un véhicule ferroviaire (1), caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (16) comprend :
    - un module d'estimation (24) configuré pour estimer un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire (1) en fonction d'au moins un signal de position du véhicule ferroviaire (1) ;
    - un module de détermination (26) configuré pour déterminer un état de fonctionnement requis de chaque moteur (2) en fonction du besoin de puissance ;
    - un module d'adaptation (30) configuré pour déterminer, à partir de l'état de fonctionnement requis de chaque moteur (2), un état de fonctionnement adapté dudit moteur (2) en fonction d'au moins un paramètre spécifique relatif à l'exploitation du véhicule ferroviaire (1) ;
    - un module d'émission (32) configuré pour émettre un signal de commande à destination de chaque moteur (2), le signal de commande comprenant un ordre de l'état de fonctionnement adapté de chaque moteur (2) reçu du module d'adaptation (30), l'ordre de l'état de fonctionnement adapté étant configuré pour commander le fonctionnement de chaque moteur (2) dans l'état de fonctionnement adapté dudit moteur (2),
    dans lequel le module d'estimation (24) est configuré pour recevoir des données statistiques du besoin de puissance en fonction de la position du véhicule ferroviaire (1) et configuré pour estimer le besoin de puissance en outre en fonction des données statistiques.
  2. Dispositif de contrôle (16) selon la revendication 1, dans lequel le paramètre spécifique comprend une commande d'accélération ou de décélération du véhicule ferroviaire (1), le module d'adaptation (30) étant de préférence configuré pour recevoir la commande d'accélération ou de décélération générée en réponse à un actionnement d'une commande par un conducteur du véhicule ferroviaire (1).
  3. Dispositif de contrôle (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre spécifique comprend une mesure de vitesse du véhicule ferroviaire (1) et/ou d'accélération du véhicule ferroviaire (1).
  4. Dispositif de contrôle (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ordre de l'état de fonctionnement adapté est un ordre de démarrage ou d'arrêt d'au moins l'un des moteurs (2), et/ou un ordre de modification d'une vitesse de rotation d'au moins l'un des moteurs (2).
  5. Dispositif de contrôle (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de contrôle (16) comprenant en outre un module de restriction (28) configuré pour définir une durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur (2) et pour transmettre la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur (2) au module d'adaptation, le module d'adaptation (28) étant configuré pour déterminer l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction de la durée minimale d'arrêt et/ou de fonctionnement de chaque moteur (2) reçue du module de restriction (28).
  6. Dispositif de contrôle (16) selon la revendication 5, dans lequel le module de restriction (28) est en outre configuré pour déterminer un nombre maximal de moteurs (2) qui sont arrêtés pendant une période temporelle prédéfinie et pour transmettre le nombre maximal au module d'adaptation (30), le module d'adaptation (30) étant configuré pour déterminer l'état de fonctionnement adapté en outre en fonction du nombre maximal reçu du module de restriction (28).
  7. Système de contrôle (4) comprenant le dispositif de contrôle (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le système de contrôle (4) comprenant en outre au moins un capteur (10) d'une position du véhicule ferroviaire (1), configuré pour générer le signal de position du véhicule ferroviaire (1), et comprenant de préférence en outre au moins un capteur d'état (12) configuré pour mesurer le paramètre spécifique.
  8. Véhicule ferroviaire (1) comprenant le système de contrôle (4) selon la revendication 7 et au moins et au moins deux moteurs de traction (2).
  9. Procédé de contrôle pour au moins deux moteurs de traction (2) d'un véhicule ferroviaire (1), le procédé comprenant :
    - une étape d'estimation d'un besoin de puissance de traction du véhicule ferroviaire (1) en fonction d'au moins un signal de position du véhicule ferroviaire (1) à l'aide d'un module d'estimation (24) configuré pour recevoir des données statistiques du besoin de puissance en fonction de la position du véhicule ferroviaire (1) et configuré pour estimer le besoin de puissance en outre en fonction des données statistiques ;
    - une étape de détermination d'un état de fonctionnement requis de chaque moteur (2) en fonction du besoin de puissance ;
    - une étape d'adaptation, dans laquelle, à partir de l'état de fonctionnement requis de chaque moteur (2), un état de fonctionnement adapté dudit moteur (2) en fonction d'au moins un paramètre spécifique relatif à l'exploitation du véhicule ferroviaire (1) est déterminé ;
    - une étape d'émission d'un signal de commande à destination de chaque moteur (2), le signal de commande comprenant un ordre de l'état de fonctionnement adapté de chaque moteur (2) reçu lors de l'étape d'adaptation, l'ordre de l'état de fonctionnement adapté étant configuré pour commander le fonctionnement de chaque moteur (2) dans l'état de fonctionnement adapté dudit moteur (2).
EP20212495.4A 2019-12-10 2020-12-08 Dispositif de contrôle, système de contrôle, véhicule ferroviaire et procédé de contrôle associés Pending EP3835566A1 (fr)

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