Brevet FR2722748A1 — publié le 19960126

11procédé pour éviter l'enrayage des roues d'un véhicule de chemin de fer, en cas de très mauvaise adhérence La présente invention concerne un procédé pour régler l'effort de freinage sur les roues d'un véhicule de chemin de fer pour éviter l'enrayage, dans lequel on mesure la vitesse des essieux des roues, on calcule une vitesse de référence (V réf.) et on calcule, en fonction de l'écart entre la vitesse de référence et la vitesse des essieux, la réduction de l'effort de freinage à appliquer aux roues. De façon connue, chaque voiture d'un train de chemin de fer, comprend un dispositif anti-enrayeur qui fonctionne selon le procédé définit ci-dessus et agit sur les quatre essieux de la voiture. Il a été constaté qu'en cas de très mauvaise adhérence des roues sur les rails (huile ou feuilles mortes sur les rails), le calcul de la vitesse de référence pouvait être faussé. Dans ce cas en effet, notamment lorsque l'adhérence est inférieure à 4 %, la vitesse de référence est sous évaluée et dérive lentement lors du freinage, de sorte que l'effort de freinage appliqué est trop important et entraîne un enrayage complet des essieux. Cet enrayage entraine des plats sur les roues qui engendrent des vibrations et un échauffement des essieux. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en fournissant un procédé pour régler l'effort de freinage sur les roues permettant d'éviter l'enrayage, même en cas de très mauvaise adhérence des roues. L'invention vise ainsi un procédé pour régler l'effort de freinage sur les roues d'un véhicule de chemin de fer pour éviter l'enrayage, dans lequel on mesure la vitesse des essieux des roues, on calcule une vitesse de référence V réf. et on calcule, en fonction de l'écart entre la vitesse de référence et la vitesse des essieux, la réduction de l'effort de freinage à appliquer aux roues. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'en cas de basse adhérence des roues, on détecte l'essieu pour lequel l'écart entre la vitesse de référence (V réf.) et la vitesse de cet essieu est le plus important, on commande pour cet essieu une réduction de l'effort de freinage pour faire remonter la vitesse de référence (V réf.). Le procédé selon l'invention permet ainsi de rapprocher la vitesse de référence de la vitesse réelle et d'éviter ainsi la dérive de la vitesse de référence, en cas de mauvaise adhérence, aboutissant à l'enrayage complet des roues. De façon pratique, lorsque l'adhérence est inférieure à 4 %/ on purge le cylindre de frein de l'essieu qui glisse le plus (c'est-à-dire celui qui contribue le moins au freinage). La vitesse de référence se rapproche alors de la vitesse du train en suivant la remontée en vitesse de l'essieu défreiné.. On évite ainsi l'enrayage complet des roues. Selon une version avantageuse de l'invention, on ne commande ladite réduction de l'effort de freinage que lorsque la vitesse d'un essieu est inférieure à environ 80 km/h. En effet, le problème de l'enrayage ne se pose pas aux vitesses supérieures même en cas de mauvaise adhérence. Selon une version préférée de l'invention, la basse adhérence des roues est détectable lorsque le signal de commande de la réduction de l'effort de freinage appliqué sur tous les essieux dépasse un seuil prédéterminé pendant une dure prédéterminée. Ledit signal de commande est fonction de l'écart entre la vitesse des essieux et la vitesse de référence (V réf.). D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatifs - la figure 1 est un bloc-diagramme montrant l'organisation du dispositif de freinage d'un véhicule de chemin de fer - la figure 2 est un bloc-diagramme montrant l'organisation du système anti-enrayage ; - la figure 3 montrant des courbes enregistrées durant un freinage mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. Comme indiqué sur la figure 1, le circuit pneumatique d'un véhicule de chemin de fer comprend, un réservoir d'air sous pression 1 qui est relié à un cylindre de frein 2 par l'intermédiaire d'un relais 3 commandé lors de l'actionnement du freinage 4 et d'une électrovanne 5 commandée par le système d'anti-enrayage 6. L'électro-vanne 5 présente les trois états suivants: - alimentation du cylindre de frein 2, - purge en 7, du cylindre de frein 2, - maintien de la pression dans le cylindre de frein 2. Chaque système d'anti-enrayage tel que représenté sur la figure 2 réalise l'acquisition au moyen de capteurs CV de quatre vitesses correspondant aux quatre essieux d'une voiture. Le système commande quatre électro-vannes EVPM à trois états, associées chacunes au cylindre de frein de chaque essieu. Avec ce système on mesure la vitesse des essieux, on calcule une vitesse de référence (V réf.) et on calcule, en fonction de l'écart entre la vitesse de référence et la vitesse des essieux, la réduction de la pression de freinage à appliquer aux essieux. Pour calculer la réduction de la pression on effectue, une correction statique à partir de la vitesse des roues, donnant lieu à un signal Uc dv et une correction dynamique à partir des dérivées première et seconde de la vitesse ci-dessus, donnant lieu à un signal Uc dyn (voir figure 2). Le mode de régulation ci-dessus est prévu dans le cas d'une adhérence des roues comprise entre 6 et 8 %. Ce mode de régulation ne permet toutefois pas d'éviter l'enrayage complet des roues lorsque l'adhérence est très faible et principalement inférieure à 4 %. Pour remédier à ce défaut, selon le procédé de l'invention, en cas de basse adhérence des roues, on détecte l'essieu pour lequel l'écart entre la vitesse de référence V réf. et la vitesse de cet essieu est le plus important, on commande pour cet essieu une réduction de la Fression de freinage pour faire remonter la vitesse de référence V réf. La figure 3 montre le résultat obtenu. Sur cette figure, la courbe V représente la vitesse réelle du train qui tout naturellement diminue progressivement lors du freinage. Du fait de la mauvaise adhérence des roues, la vitesse de référence V réf. dérive et s'écarte progresssivement de la vitesse réelle V. Les courbes V1, V2, V3 représentent respectivement les vitesses mesurées des essieux nO 1, nO 2 et nO 3. L'essieu n" 1 a la vitesse la plus faible. A l'instant tl on purge le cylindre de frein associé à l'essieu n" 1. Ceci a pour effet de remonter la vitesse de l'essieu n" 1 d'une valeur V. De ce fait, la vitesse de référence V réf. se rapproche de la vitesse réelle V. La régulation se poursuit ainsi jusqu'à ce que l'écart entre la vitesse des essieux et la vitesse de référence V réf. devienne trop important, auquel cas, on détecte à nouveau l'essieu qui a la vitesse la plus faible et on purge son cylindre de frein et ainsi de suite jusqu'à l'arrêt du train en t2. Dans la pratique, on ne commande la réduction de la pression de freinage que lorsque la vitesse d'un essieu au moins est inférieure à environ 80 km/h. La basse adhérence des roues est détectable lorsque le signal de correction statique Uc dv de la réduction de l'effort de freinage appliqué sur tous les essieux dépasse un seuil prédéterminé (de l'ordre de 50 %) pendant une durée prédéterminée (quelques secondes), de façon à ne pas prendre en compte, les conditions de mauvaise adhérence très localisée. Par ailleurs, selon l'invention, on commande pour ledit essieu qui glisse le plus, une réduction de l'effort de freinage pendant une durée limitée dans le temps, inférieure par exemple à trois secondes ou pendant une durée suffisante pour que l'accélération dudit essieu devienne négative, comme montré sur la figure 3. D'autre part, pour éviter des défreinages intempestifs, la commande de la réduction de l'effort de freinage n'est effectuée que pour un seul essieu à la fois et ne peut être répétée qu'au bout d'un temps prédéterminé par exemple de 8 secondes. Le procédé selon l'invention, permet ainsi, d'éviter l'enrayage complet des roues, dans des conditions de mauvaise adhérence et ainsi d'éviter la formation de olats sur les roues et de réduire les distances d'arrêt. REVENDICATIONS 1. Procédé pour régler l'effort de freinage sur les roues d'un véhicule de chemin de fer pour éviter l'enrayage, dans lequel on mesure la vitesse des essieux, on calcule une vitesse de référence (V réf.) et on calcule, en fonction de l'écart entre la vitesse de référence et la vitesse des essieux, la réduction de l'effort de freinage à appliquer aux roues, caractérisé en ce qu'en cas de basse adhérence des roues, on détecte l'essieu pour lequel l'écart entre la vitesse de référence (V réf.) et la vitesse de cet essieu est le plus important, on commande pour cet essieu une réduction de l'effort de freinage pour faire remonter la vitesse de référence (V réf.). 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ne commande ladite réduction de l'effort de freinage que lorsque la vitesse d'un essieu au moins est inférieure à environ 80 km/h. 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la basse adhérence des roues est détectée lorsque le signal de commande de 1 réduction de l'effort de freinage appliqué sur tous les essieux dépasse un seuil prédéterminé pendant une durée prédéterminée. 4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ledit signal de commande est fonction de l'écart entre la vitesse des essieux et la vitesse de référence (V réf.). 5. Procédé conforme à lune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite basse adhérence correspond à une adhérence inférieure à 4 % environ. 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on commande pour ledit essieu une réduction de l'effort de freinage pendant une durée limitée dans le temps. 7. Procédé conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'on commande pour ledit essieu une réduction de l'effort de freinage pendant une durée suffisante pour que l'accélération dudit essieu devienne négative. 8. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la commande de la réduction de l'effort de freinage n'est effectuée que pour un seul essieu à la fois et ne peut être répété qu'au bout d'un temps prédéterminé.