FR2733830A1 - Dispositif et procede d'evaluation de la temperature instantanee et/ou de controle de l'echauffement et/ou d'extrapolation de la temperature d'equilibre de moyens mobiles - Google Patents
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Abstract
La présente invention porte sur un dispositif et sur un procédé d'évaluation de la température instantanée et/ou de contrôle de l'échauffement et/ou d'extrapolation de la température d'équilibre de moyens mobiles, typiquement d'un disque de frein, par exemple de véhicule routier ou ferroviaire, se caractérisant en ce que ladite évaluation et/ou ledit contrôle et/ou ladite extrapolation sont obtenus en déterminant l'énergie WF ou la puissance PF de freinage desdits moyens mobiles par des moyens d'intégration, dans l'espace dudit effort de freinage F produit par lesdits moyens mobiles durant une période d'intégration D.
Description
DISPOSITIF ET PROCEDE D'EVALUATION DE LA TEMPERATURE
INSTANTANEE ET/OU DE CONTROLE DE L'ECHAUFFEMENT ET/OU
D'EXTRAPOLATION DE LA TEMPERATURE D'EQUILIBRE DE MOYENS
MOBILES
La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'évaluation de la température instantanée et/ou de contrôle de l'échauffement et/ou d'extrapolation de la température d'équilibre de moyens mobiles.
INSTANTANEE ET/OU DE CONTROLE DE L'ECHAUFFEMENT ET/OU
D'EXTRAPOLATION DE LA TEMPERATURE D'EQUILIBRE DE MOYENS
MOBILES
La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'évaluation de la température instantanée et/ou de contrôle de l'échauffement et/ou d'extrapolation de la température d'équilibre de moyens mobiles.
Par moyens mobiles il faut entendre, tout au long de la présente description, un moyen ou un ensemble de moyens mobiles présentant une masse M, une chaleur spécifique C, une vitesse moyenne Vmoy et une énergie de freinage WF ou une puissance de freinage PF et produisant un effort de freinage F ou un couple de freinage CF sous l'action de paramètres de commande.
Ces moyens mobiles sont typiquement un disque de frein, ou encore une bobine de frein à courants de
Foucaults, par exemple de véhicule routier ou ferroviaire.
Foucaults, par exemple de véhicule routier ou ferroviaire.
il est connu de mesurer des échauffements, par exemple sur des gros moteurs de laminoir, au moyen de dispositifs et de procédés d'évaluation de la température.
Ces dispositifs et procédés d'évaluation de la température sont basés sur la mesure des pertes Joules par un calcul intégral du carré du courant du moteur. Le calcul intégral selon le procédé de l'art antérieur est effectué sur un délai.
De tels dispositifs et procédés d'évaluation de la température posent des problèmes de constante de temps en ce sens que, en raisonnant sur le temps, il est nécessaire de connaître l'inertie et la valeur de stabilisation en température, c'est-à-dire de connaître la réaction thermique du moteur en fonction du temps.
Un autre problème des dispositifs et procédés d'évaluation de la température connus est un problème de choix de la période de lecture.
Un autre problème des dispositifs et procédés d'évaluation de la température connus est un problème d'initialisation.
En d'autres termes, les points de départ et d'arrêt de la mesure sont délicats.
Il est en effet difficile de connaître l'état du moteur au début de la mesure.
il résulte de ce qui précède que le temps est un paramètre difficile à manipuler.
Aussi un but de l'invention est-il un dispositif et un procédé d'évaluation de la température instantanée et/ou de contrôle de l'échauffement et/ou d'extrapolation de la température d'équilibre de moyens mobiles précis et ne présentant pas les inconvénients des dispositifs et des procédés connus.
La présente invention permet en fait de mesurer l'énergie W communiquée, par exemple à un disque de frein d'un véhicule, sur une distance donnée ndi, de préférence sur une distance glissante.
L'énergie W communiquée est donnée par l'expression:
n
W = E Fidi
1 i'
expression dans laquelle:
Fi est l'effort de freinage à la distance idi, et
di est l'incrément de calcul.
n
W = E Fidi
1 i'
expression dans laquelle:
Fi est l'effort de freinage à la distance idi, et
di est l'incrément de calcul.
La présente invention permet de la même façon de mesurer l'effort moyen Fmoy(d) sur cette distance ndi: 1 n
Fmoy (d) = nd EFidi'
expression dans laquelle:
Fi est l'effort de freinage.
Fmoy (d) = nd EFidi'
expression dans laquelle:
Fi est l'effort de freinage.
L'invention permet encore, en faisant une hypothèse sur la vitesse moyenne Vmoy(t) du véhicule de calculer la puissance moyenne Pmoy communiquée au disque de frein:
Pmoy = Fmoy(d) VmOy(t) =
Or l'expérience montre que la température d'équilibre
Te d'un disque est fonction de la puissance qui lui est communiquée:
Te = f(Pmoy)
En supposant que les conditions enregistrées sur la distance d'intégration se prolongent dans le temps, la présente invention permet de prévoir la température qui sera atteinte par le disque à l'équilibre et de déclencher une alarme si la température extrapolée est excessive.
Pmoy = Fmoy(d) VmOy(t) =
Or l'expérience montre que la température d'équilibre
Te d'un disque est fonction de la puissance qui lui est communiquée:
Te = f(Pmoy)
En supposant que les conditions enregistrées sur la distance d'intégration se prolongent dans le temps, la présente invention permet de prévoir la température qui sera atteinte par le disque à l'équilibre et de déclencher une alarme si la température extrapolée est excessive.
Conformément à l'invention, le dispositif d'évaluation de la température instantanée Ti et/ou de contrôle de l'échauffement et/ou d'extrapolation de la température d'équilibre Te de moyens mobiles présentant une masse M, une chaleur spécifique C, une vitesse moyenne Vmoy et une énergie de freinage WF ou une puissance de freinage PF et produisant un effort de freinage F ou un couple de freinage
CF sous l'action de paramètres de commande, lesdits moyens mobiles étant solidaires de moyens de support, l'ensemble étant mobile, est caractérisé en ce que ladite évaluation et/ou ledit contrôle et/ou ladite extrapolation sont obtenus en déterminant ladite énergie WF ou ladite puissance PF de freinage desdits moyens mobiles par des moyens d'intégration, dans l'espace, dudit effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou dudit couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire o.
CF sous l'action de paramètres de commande, lesdits moyens mobiles étant solidaires de moyens de support, l'ensemble étant mobile, est caractérisé en ce que ladite évaluation et/ou ledit contrôle et/ou ladite extrapolation sont obtenus en déterminant ladite énergie WF ou ladite puissance PF de freinage desdits moyens mobiles par des moyens d'intégration, dans l'espace, dudit effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou dudit couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire o.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'évaluation de la température instantanée Ti desdits moyens mobiles comporte des moyens de calcul de ladite température instantanée Ti consistant à diviser ladite énergie de freinage WF par le produit de la masse M et de la chaleur spécifique C desdits moyens mobiles.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de contrôle de l'échauffement desdits moyens mobiles comporte des moyens de comparaison de la valeur de ladite énergie de freinage WF à une valeur de seuil prédéterminée de l'énergie de freinage W0 admissible par lesdits moyens mobiles.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'extrapolation de la température d'équilibre Te desdits moyens mobiles, comporte:
- des moyens d'extrapolation de ladite température d'équilibre Te à partir de la puissance de freinage moyenne
Pmoy desdits moyens mobiles, et
- des moyens de calcul de ladite puissance de freinage moyenne Pmoy consistant à multiplier ladite énergie de freinage WF par ladite vitesse moyenne Vmoy linéaire ou de rotation desdits moyens mobiles et à diviser le résultat obtenu par ladite période d'intégration D ou O-.
- des moyens d'extrapolation de ladite température d'équilibre Te à partir de la puissance de freinage moyenne
Pmoy desdits moyens mobiles, et
- des moyens de calcul de ladite puissance de freinage moyenne Pmoy consistant à multiplier ladite énergie de freinage WF par ladite vitesse moyenne Vmoy linéaire ou de rotation desdits moyens mobiles et à diviser le résultat obtenu par ladite période d'intégration D ou O-.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le dispositif selon l'invention comporte également:
- des premiers moyens de mesure de l'effort de freinage F ou du couple de freinage CF produit par lesdits moyens mobiles, et
- des seconds moyens de mesure de la distance d parcourue par lesdits moyens de support ou de l'angle de rotation 0 desdits moyens mobiles.
- des premiers moyens de mesure de l'effort de freinage F ou du couple de freinage CF produit par lesdits moyens mobiles, et
- des seconds moyens de mesure de la distance d parcourue par lesdits moyens de support ou de l'angle de rotation 0 desdits moyens mobiles.
Le dispositif selon l'invention satisfait également à au moins une des caractéristiques suivantes:
- lesdits moyens d'intégration de période d'intégration D ou 0 sont des moyens de calcul intégral par échantillonnage dans l'espace,
- lesdits moyens d'intégration sont tels qu'ils déterminent la valeur de l'énergie de freinage WF desdits moyens mobiles en effectuant la somme des n produits desdits efforts de freinage Fi ou desdits couples de freinage CFi ou desdits paramètres de commande desdits moyens mobiles par les distances di correspondantes parcourues par lesdits moyens de support, respectivement par les angles de rotation oi correspondants desdits moyens mobiles,
- lesdits paramètres de commande desdits moyens mobiles sont les pressions de freinage Pi appliquées au disque de frein,
- lesdits paramètres de commande desdits moyens mobiles sont les courants électriques de freinage Ii appliquées aux bobines électriques d'un frein à courants de
Foucault,
- ladite période d'intégration D ou 0 desdits moyens d'intégration est une période d'intégration glissante.
- lesdits moyens d'intégration de période d'intégration D ou 0 sont des moyens de calcul intégral par échantillonnage dans l'espace,
- lesdits moyens d'intégration sont tels qu'ils déterminent la valeur de l'énergie de freinage WF desdits moyens mobiles en effectuant la somme des n produits desdits efforts de freinage Fi ou desdits couples de freinage CFi ou desdits paramètres de commande desdits moyens mobiles par les distances di correspondantes parcourues par lesdits moyens de support, respectivement par les angles de rotation oi correspondants desdits moyens mobiles,
- lesdits paramètres de commande desdits moyens mobiles sont les pressions de freinage Pi appliquées au disque de frein,
- lesdits paramètres de commande desdits moyens mobiles sont les courants électriques de freinage Ii appliquées aux bobines électriques d'un frein à courants de
Foucault,
- ladite période d'intégration D ou 0 desdits moyens d'intégration est une période d'intégration glissante.
Il résulte de cette dernière caractéristique de l'invention, que la connaissance de la température du disque de frein ne dépend que de la période d'observation de l'énergie W injectée dans le disque et non de la distance do, laquelle correspond à la distance parcourue depuis l'origine.
Il découle de ce qui précède, qu'un avantage du dispositif d'évaluation de la température, notamment d'un disque de frein, est que le dispositif permet de connaître la valeur de la température du disque de frein aussi souvent qu'il est nécessaire.
Un autre avantage du dispositif d'évaluation de la température, notamment d'un disque de frein, de l'invention est que le dispositif permet d'éviter les problèmes d'initialisation du fait de la possibilité d'évaluer la température du disque de frein au moment le plus critique, à savoir: au moment où l'énergie de freinage est la plus critique.
Conformément à l'invention, le procédé d'évaluation de la température instantanée Ti et/ou de contrôle de l'échauffement et/ou d'extrapolation de la température d'équilibre Te de moyens mobiles, présentant une masse M, une chaleur spécifique C, une vitesse moyenne Vmoy et une énergie de freinage WF ou une puissance de freinage PF et produisant un effort de freinage F ou un couple de freinage
CF sous l'action de moyens de commande, lesdits moyens mobiles étant solidaires de moyens de support, l'ensemble étant mobile, est caractérisé en ce qu'il comporte une étape consistant à intégrer, dans l'espace, l'effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou le couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire 0 de manière à obtenir ladite évaluation et/ou ledit contrôle et/ou ladite extrapolation en déterminant ladite énergie WF ou ladite puissance PF de freinage desdits moyens mobiles.
CF sous l'action de moyens de commande, lesdits moyens mobiles étant solidaires de moyens de support, l'ensemble étant mobile, est caractérisé en ce qu'il comporte une étape consistant à intégrer, dans l'espace, l'effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou le couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire 0 de manière à obtenir ladite évaluation et/ou ledit contrôle et/ou ladite extrapolation en déterminant ladite énergie WF ou ladite puissance PF de freinage desdits moyens mobiles.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le procédé d'évaluation de la température instantanée Ti desdits moyens mobiles comporte une étape consistant à diviser ladite énergie de freinage WF par le produit de la masse M et de la chaleur spécifique C desdits moyens mobiles de manière à calculer ladite température instantanée Ti desdits moyens mobiles.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le procédé de contrôle de l'échauffement desdits moyens mobiles comporte une étape consistant à comparer la valeur de ladite énergie de freinage WF à une valeur de seuil prédéterminée W0 de l'énergie de freinage admissible par lesdits moyens mobiles.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le procédé d'extrapolation de la température d'équilibre Te desdits moyens mobiles comporte les étapes consistant à:
- extrapoler ladite température d'équilibre Te à partir de la puissance de freinage moyenne Pmoy desdits moyens mobiles, et
- multiplier ladite énergie de freinage WF par la vitesse moyenne Vmoy linéaire ou de rotation desdits moyens mobiles et à diviser le résultat obtenu par ladite période d'intégration D ou O- de manière à calculer ladite puissance de freinage moyenne Pmoy.
- extrapoler ladite température d'équilibre Te à partir de la puissance de freinage moyenne Pmoy desdits moyens mobiles, et
- multiplier ladite énergie de freinage WF par la vitesse moyenne Vmoy linéaire ou de rotation desdits moyens mobiles et à diviser le résultat obtenu par ladite période d'intégration D ou O- de manière à calculer ladite puissance de freinage moyenne Pmoy.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le procédé de l'invention comporte également les étapes consistant à:
- mesurer l'effort de freinage F ou le couple de freinage CF produit par lesdits moyens mobiles, et
- mesurer la distance d parcourue par lesdits moyens de support ou l'angle de rotation O desdits moyens mobiles.
- mesurer l'effort de freinage F ou le couple de freinage CF produit par lesdits moyens mobiles, et
- mesurer la distance d parcourue par lesdits moyens de support ou l'angle de rotation O desdits moyens mobiles.
Le procédé d'évaluation de la température de l'invention satisfait également à au moins une des caractéristiques suivantes:
- l'étape consistant à intégrer, dans l'espace, l'effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou le couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire 0 est une étape de calcul intégral par échantillonnage dans l'espace,
- l'étape consistant à intégrer, dans l'espace, l'effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou le couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire 0 est une étape consistant à effectuer la somme des n produits desdits efforts de freinage Fi ou desdits couples de freinage CFi ou desdits paramètres de commande desdits moyens mobiles par les distances di correspondantes parcourues par lesdits moyens de support ou par les angles de rotation Oi correspondants desdits moyens mobiles,
- ledit calcul intégral dans l'espace s'effectue sur une période d'intégration glissante.
- l'étape consistant à intégrer, dans l'espace, l'effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou le couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire 0 est une étape de calcul intégral par échantillonnage dans l'espace,
- l'étape consistant à intégrer, dans l'espace, l'effort de freinage F durant une période d'intégration linéaire D ou le couple de freinage CF durant une période d'intégration angulaire 0 est une étape consistant à effectuer la somme des n produits desdits efforts de freinage Fi ou desdits couples de freinage CFi ou desdits paramètres de commande desdits moyens mobiles par les distances di correspondantes parcourues par lesdits moyens de support ou par les angles de rotation Oi correspondants desdits moyens mobiles,
- ledit calcul intégral dans l'espace s'effectue sur une période d'intégration glissante.
Un autre avantage du dispositif et du procédé de l'invention est qu'ils ne nécessitent pas nécessairement de mesure directe.
Un autre avantage du dispositif et du procédé de l'invention est qu'ils sont d'un faible coût.
Un autre avantage du dispositif et du procédé de l'invention est qu'ils permettent de prédire la température des moyens mobiles de manière à intervenir avant que les moyens ne soient soumis à un échauffement inadmissible.
Un autre avantage du dispositif de l'invention est sa facilité d'étalonnage et la possibilité de prédéterminer plusieurs seuils.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description du mode de réalisation préféré du dispositif d'évaluation de la température instantanée Ti et/ou de contrôle de l'échauffement et/ou d'extrapolation de la température d'équilibre Te de moyens mobiles, description faite en liaison avec les dessins joints dans lesquels:
- la figure 1 représente le mode de réalisation préféré d'un dispositif d'évaluation 1A de la température instantanée Ti de moyens mobiles, conforme à l'invention,
- la figure 2 représente le mode de réalisation préféré d'un dispositif de contrôle 1B de l'échauffement de moyens mobiles, conforme à l'invention,
- la figure 3 représente le mode de réalisation préféré d'un dispositif d'extrapolation 1C de la température d'équilibre Te de moyens mobiles, conforme à l'invention.
- la figure 1 représente le mode de réalisation préféré d'un dispositif d'évaluation 1A de la température instantanée Ti de moyens mobiles, conforme à l'invention,
- la figure 2 représente le mode de réalisation préféré d'un dispositif de contrôle 1B de l'échauffement de moyens mobiles, conforme à l'invention,
- la figure 3 représente le mode de réalisation préféré d'un dispositif d'extrapolation 1C de la température d'équilibre Te de moyens mobiles, conforme à l'invention.
La présente description porte sur un dispositif d'évaluation (lA, figure 1) de la température instantanée
Ti, sur un dispositif de contrôle (lB, figure 2) de l'échauffement et sur un dispositif d'extrapolation (lC, figure 3) de la température d'équilibre Te de moyens mobiles.
Ti, sur un dispositif de contrôle (lB, figure 2) de l'échauffement et sur un dispositif d'extrapolation (lC, figure 3) de la température d'équilibre Te de moyens mobiles.
De manière générale, la présente invention porte sur un ou plusieurs dispositifs obtenus en combinant un ou plusieurs des dispositifs décrits.
Les moyens mobiles (non représentés) présentent, de manière générale, une masse M, une chaleur spécifique C, une vitesse moyenne Vmoy et une énergie de freinage WF ou une puissance de freinage PF et produisent un effort de freinage
F sous l'action de paramètres de commande.
F sous l'action de paramètres de commande.
Les moyens mobiles et les paramètres de commande seront définis ci-après dans le cadre d'exemples particuliers.
Ces moyens mobiles sont solidaires de moyens de support, l'ensemble étant mobile.
L'évaluation et/ou le contrôle et/ou l'extrapolation sont obtenus en déterminant l'énergie WF ou la puissance PF de freinage des moyens mobiles par des moyens d'intégration 2, dans l'espace, de l'effort de freinage F produit par les moyens mobiles durant une période d'intégration D.
De préférence, la période d'intégration D desdits moyens d'intégration est une période d'intégration glissante.
Le dispositif d'évaluation 1A de la température instantanée Ti des moyens mobiles comporte des moyens de calcul 3 de la température instantanée Ti consistant à diviser l'énergie de freinage WF par le produit de la masse
M et de la chaleur spécifique C des moyens mobiles.
M et de la chaleur spécifique C des moyens mobiles.
Le dispositif de contrôle 1B de l'échauffement des moyens mobiles comporte des moyens de comparaison 4 de la valeur de l'énergie de freinage WF à une valeur de seuil prédéterminée W0 de l'énergie de freinage admissible par les moyens mobiles.
Dans le cas d'un dépassement de cette valeur de seuil
W0, la sortie S du dispositif de contrôle 1B est susceptible d'actionner un moyen d'alarme ou bien un moyen d'arrêt des moyens mobiles.
W0, la sortie S du dispositif de contrôle 1B est susceptible d'actionner un moyen d'alarme ou bien un moyen d'arrêt des moyens mobiles.
Le dispositif d'extrapolation 1C de la température d'équilibre Te des moyens mobiles comporte:
- des moyens d'extrapolation 5 de la température d'équilibre Te à partir de la puissance de freinage moyenne
Pmoy des moyens mobiles, et
- des moyens de calcul 6 de la puissance de freinage moyenne Pmoy consistant à multiplier l'énergie de freinage
WF par la vitesse moyenne Vmoy linéaire ou de rotation des moyens mobiles et à diviser le résultat obtenu par la période d'intégration D.
- des moyens d'extrapolation 5 de la température d'équilibre Te à partir de la puissance de freinage moyenne
Pmoy des moyens mobiles, et
- des moyens de calcul 6 de la puissance de freinage moyenne Pmoy consistant à multiplier l'énergie de freinage
WF par la vitesse moyenne Vmoy linéaire ou de rotation des moyens mobiles et à diviser le résultat obtenu par la période d'intégration D.
Le dispositif de l'invention comporte de préférence:
- des premiers moyens de mesure 7 de l'effort de freinage F produit par les moyens mobiles, et
- des seconds moyens de mesure 8 de la distance d parcourue par les moyens mobiles.
- des premiers moyens de mesure 7 de l'effort de freinage F produit par les moyens mobiles, et
- des seconds moyens de mesure 8 de la distance d parcourue par les moyens mobiles.
Les moyens d'intégration 2, du dispositif de l'invention, de période d'intégration D sont, de préférence, des moyens de calcul intégral par échantillonnage dans 1 'espace
Il ressort de la description ci-dessus que la mise en oeuvre du dispositif de l'invention, ainsi que du procédé qui en découle, est basée sur la mesure de l'effort de freinage F produit par les moyens mobiles.
Il ressort de la description ci-dessus que la mise en oeuvre du dispositif de l'invention, ainsi que du procédé qui en découle, est basée sur la mesure de l'effort de freinage F produit par les moyens mobiles.
La mise en oeuvre du dispositif de l'invention, ainsi que du procédé qui en découle, peut également être basée sur la mesure du couple de freinage CF produit par les moyens mobiles.
Pour ce faire, l'évaluation et/ou le contrôle et/ou l'extrapolation sont obtenus en déterminant l'énergie-WF ou la puissance PF de freinage des moyens mobiles par intégration, dans l'espace, durant une période d'intégration angulaire O-, du couple de freinage CF produit par les moyens mobiles.
Dans le cas particulier où il n'est pas possible de mesurer l'effort de freinage F ou le couple de freinage CF, une solution consiste à mesurer les paramètres de commande des moyens mobiles.
Il découle de ce qui précède que les moyens d'intégration 2 déterminent la valeur de l'énergie de freinage WF des moyens mobiles en effectuant la somme des n produits des paramètres de commande des moyens mobiles par les distances di correspondantes parcourues par les moyens de support ou par les angles de rotation Oi correspondants desdits moyens mobiles.
A titre d'exemple, dans le cas d'un frein à disques, les paramètres de commande des moyens mobiles sont les pressions de freinage Pi appliquées aux disques de frein.
A titre d'exemple supplémentaire, dans le cas d'un frein à courants de Foucault, les paramètres de commande des moyens mobiles sont les courants électriques de freinage Ii appliquées aux bobines électriques du frein à courants de
Foucault.
Foucault.
On peut également citer comme exemple supplémentaire, les machines d'extraction, dans lesquelles les moyens mobiles sont mobiles en rotation.
Dans une telle application, des moyens déterminent la valeur du couple de freinage CF et des moyens de mesure mesurent l'angle de rotation O de la machine d'extraction.
L'énergie de freinage est obtenue en faisant le produit de ces deux grandeurs.
Comme décrit précédemment, l'énergie de freinage WF des moyens mobiles peut être obtenue en effectuant la somme des n produits desdits paramètres de commande desdits moyens mobiles par les angles de rotation Oi correspondants desdits moyens mobiles.
Un avantage de ce dispositif selon l'invention est de s'affranchir du coefficient de friction entre les garnitures et le disque de frein.
La description qui suit est relative à un dispositif d'évaluation de la température instantanée Ti et de contrôle de l'échauffement et d'extrapolation de la température d'équilibre Te des disques de frein, par exemple, d'un véhicule ferroviaire du type métro ou tramway.
Dans un tel cas, la valeur de la pression P de freinage des organes de freinage du véhicule ferroviaire est déduite de la consigne de freinage et/ou de la mesure réelle des pressions appliquées aux organes de freinage.
Les moyens de calcul intégral sont, par exemple, un automate programmable dont les entrées sont constituées de la valeur de la pression P de freinage des organes de freinage du véhicule ferroviaire et de la valeur de la distance d parcourue par le véhicule ferroviaire et dont la sortie est, par exemple, un moyen d'alarme ou un moyen d'arrêt du véhicule ferroviaire.
Les moyens de calcul intégral déterminent la valeur de l'énergie de freinage du disque de frein en effectuant le produit de la pression de freinage par la distance parcourue par le véhicule ferroviaire.
Les moyens de calcul de la température instantanée Ti renseignent sur la valeur instantanée de la température Ti des disques de frein du véhicule ferroviaire.
Les moyens d'extrapolation de la température d'équilibre Te et les moyens de calcul de la puissance de freinage moyenne Pmoy renseignent sur la valeur d'équilibre de la température Te des disques de frein du véhicule ferroviaire.
il résulte des caractéristiques de l'invention, qu'un avantage du dispositif est que les arrêts du véhicule ferroviaire ne sont pas gênants du fait que le calcul intégral de la valeur de l'énergie W injectée dans le disque de frein est effectué dans le domaine spatial et non temporel.
Comme indiqué précédemment, le calcul intégral déterminant la valeur de l'énergie W injectée dans le disque de frein est effectué sur une période glissante.
En d'autres termes, le calcul intégral ne se fait pas sur des périodes juxtaposées les une aux autres, mais sur une période pré définie se déplaçant de façon continue de manière à prendre en compte les phénomènes dangereux quelles que soient leurs positions.
Il découle de ce qui précède que le délai de réponse du dispositif selon l'invention est au plus égal à la période d'intégration.
Il découle également de ce qui précède l'absence d'initialisation du calcul intégral autre que celui effectué à la mise sous tension du dispositif de l'invention.
Claims (18)
1. Dispositif d'évaluation (1A) de la température
instantanée Ti et/ou de contrôle (1B) de
l'échauffement et/ou d'extrapolation (1C) de la
température d'équilibre Te de moyens mobiles,
présentant une masse M, une chaleur spécifique C, une
vitesse moyenne Vmoy et une énergie de freinage WF ou
une puissance de freinage PF et produisant un effort
de freinage F ou un couple de freinage CF sous
l'action de paramètres de commande, lesdits moyens
mobiles étant solidaires de moyens de support,
l'ensemble étant mobile, ledit dispositif étant
caractérisé en ce que ladite évaluation et/ou ledit
contrôle et/ou ladite extrapolation sont obtenus en
déterminant ladite énergie WF ou ladite puissance PF
de freinage desdits moyens mobiles par des moyens
d'intégration (2), dans l'espace, dudit effort de
freinage F durant une période d'intégration linéaire D
ou dudit couple de freinage CF durant une période
d'intégration angulaire O-.
2. Dispositif d'évaluation (1A) de la température
instantanée Ti desdits moyens mobiles selon la
revendication 1, comportant des moyens de calcul (3)
de ladite température instantanée Ti consistant à
diviser ladite énergie de freinage WF par le produit
de la masse M et de la chaleur spécifique C desdits
moyens mobiles.
3. Dispositif de contrôle (1B) de l'échauffement desdits
moyens mobiles selon la revendication 1, comportant
des moyens de comparaison (4) de la valeur de ladite
énergie de freinage WF à une valeur de seuil
prédéterminée W0 de l'énergie de freinage admissible
par lesdits moyens mobiles.
4. Dispositif d'extrapolation (1C) de la température
d'équilibre Te desdits moyens mobiles selon la
revendication 1, comportant:
- des moyens d'extrapolation (5) de ladite température
d'équilibre Te à partir de la puissance de freinage
moyenne Pmoy desdits moyens mobiles, et
- des moyens de calcul (6) de ladite puissance de
freinage moyenne Pmoy consistant à multiplier ladite
énergie de freinage WF par ladite vitesse moyenne
Vmoy linéaire ou de rotation desdits moyens mobiles
et à diviser le résultat obtenu par ladite période
d'intégration D ou O-.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1
à 4, comportant:
- des premiers moyens (7) de mesure de l'effort de
freinage F ou du couple de freinage CF produit par
lesdits moyens mobiles, et
- des seconds moyens (8) de mesure de la distance d
parcourue par lesdits moyens de support ou de
l'angle de rotation O desdits moyens mobiles.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1
à 5, dans lequel lesdits moyens d'intégration de
période d'intégration D ou 0 sont des moyens de calcul
intégral par échantillonnage dans l'espace.
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel
lesdits moyens d'intégration sont tels qu'ils
déterminent la valeur de l'énergie de freinage WF
desdits moyens mobiles en effectuant la somme des n
produits desdits efforts de freinage Fi ou desdits
couples de freinage CFi ou desdits paramètres de
commande desdits moyens mobiles par les distances di
correspondantes parcourues par lesdits moyens de
support, ou par les angles de rotation Oi
correspondants desdits moyens mobiles.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel
lesdits paramètres de commande desdits moyens mobiles
sont les pressions de freinage Pi appliquées au disque
de frein.
9. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel
lesdits paramètres de commande desdits moyens mobiles
sont les courants électriques de freinage Ii
appliquées aux bobines électriques du frein à courants
de Foucault.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1
à 9, dans lequel ladite période d'intégration D ou O
desdits moyens d'intégration est une période
d'intégration glissante.
11. Procédé d'évaluation de la température instantanée Ti
et/ou de contrôle (1B) de l'échauffement et/ou
d'extrapolation (1C) de la température d'équilibre Te
de moyens mobiles, présentant une masse M, une chaleur
spécifique C, une vitesse moyenne Vmoy et une énergie
de freinage WF ou une puissance de freinage PF et
produisant un effort de freinage F ou un couple de
freinage CF sous l'action de moyens de commande,
lesdits moyens mobiles étant solidaires de moyens de
support, l'ensemble étant mobile, ledit procédé étant
caractérisé en ce qu'il comporte une étape consistant
à intégrer, dans l'espace, l'effort de freinage F
durant une période d'intégration linéaire D ou le
couple de freinage CF durant une période d'intégration
angulaire 0 de manière à obtenir ladite évaluation
et/ou ledit contrôle et/ou ladite extrapolation en
déterminant ladite énergie WF ou ladite puissance PF
de freinage desdits moyens mobiles.
12. Procédé d'évaluation de la température instantanée Ti
desdits moyens mobiles selon la revendication 11,
comportant une étape consistant à diviser ladite
énergie de freinage WF par le produit de la masse M et
de la chaleur spécifique C desdits moyens mobiles de
manière à calculer ladite température instantanée Ti
desdits moyens mobiles.
13. Procédé de contrôle de l'échauffement desdits moyens
mobiles selon la revendication 11, comportant une
étape consistant à comparer la valeur de ladite
énergie de freinage WF à une valeur de seuil
prédéterminée de l'énergie de freinage W0 admissible
par lesdits moyens mobiles.
14. Procédé d'extrapolation de la température d'équilibre
Te desdits moyens mobiles selon la revendication 11,
comportant les étapes consistant à:
- extrapoler ladite température d'équilibre Te à
partir de la puissance de freinage moyenne Pmoy
desdits moyens mobiles, et
- multiplier ladite énergie de freinage WF par la
vitesse moyenne Vmoy linéaire ou de rotation desdits
moyens mobiles et à diviser le résultat obtenu par
ladite période d'intégration D ou O de manière à
calculer ladite puissance de freinage moyenne Pmoy.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à
14, comportant les étape consistant à:
- mesurer l'effort de freinage F ou le couple de
freinage CF produit par lesdits moyens mobiles, et
- mesurer la distance d parcourue par lesdits moyens
de support ou l'angle de rotation O desdits moyens
mobiles.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à
15, dans lequel l'étape consistant à intégrer, dans
l'espace, l'effort de freinage F durant une période
d'intégration linéaire D ou le couple de freinage CF
durant une période d'intégration angulaire 0 est une
étape de calcul intégral par échantillonnage dans l'espace.
17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel l'étape
consistant à intégrer, dans l'espace, l'effort de
freinage F durant une période d'intégration linéaire D
ou le couple de freinage CF durant une période
d'intégration angulaire 0 est une étape consistant à
effectuer la somme des n produits desdits efforts de
freinage Fi ou desdits couples de freinage CFi ou
desdits paramètres de commande desdits moyens mobiles
par les distances di correspondantes parcourues par
lesdits moyens de support ou par les angles de
rotation Oi correspondants desdits moyens mobiles.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à
17, dans lequel ledit calcul intégral dans l'espace
s'effectue sur une période d'intégration glissante.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9505411A FR2733830B1 (fr) | 1995-05-05 | 1995-05-05 | Dispositif et procede d'evaluation de la temperature instantanee et/ou de controle de l'echauffement et/ou d'extrapolation de la temperature d'equilibre de moyens mobiles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9505411A FR2733830B1 (fr) | 1995-05-05 | 1995-05-05 | Dispositif et procede d'evaluation de la temperature instantanee et/ou de controle de l'echauffement et/ou d'extrapolation de la temperature d'equilibre de moyens mobiles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2733830A1 true FR2733830A1 (fr) | 1996-11-08 |
| FR2733830B1 FR2733830B1 (fr) | 1997-06-06 |
Family
ID=9478750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9505411A Expired - Lifetime FR2733830B1 (fr) | 1995-05-05 | 1995-05-05 | Dispositif et procede d'evaluation de la temperature instantanee et/ou de controle de l'echauffement et/ou d'extrapolation de la temperature d'equilibre de moyens mobiles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2733830B1 (fr) |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2733830B1 (fr) | 1997-06-06 |
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Effective date: 20131018 |
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| CD | Change of name or company name |
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Owner name: ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES, FR Effective date: 20140926 |