Brevet FR3019127A1 — publié le 20151002

Système de freinage pour une voiture motorisée de véhicule ferroviaire La présente invention concerne un système de freinage pour une voiture motorisée de véhicule ferroviaire. Une telle voiture motorisée est destinée à circuler sur des rails, et comporte classiquement des roues en contact avec ces rails. Le système de freinage comporte habituellement un dispositif de gestion de l'adhérence des roues de la voiture motorisée sur les rails, au cours d'un freinage. Un tel dispositif de gestion d'adhérence est généralement connu sous la dénomination « WSP » (acronyme anglais pour « Wheel Slide Protection »). Le dispositif de gestion est destiné à protéger les roues contre des dommages liés au glissement de ces roues sur les rails, mais aussi d'optimiser l'effort de freinage en fonction de l'adhérence afin d'obtenir la meilleure performance possible en conditions d'adhérence dégradée. A cet effet, le dispositif de gestion WSP est généralement propre à réguler la vitesse des roues de manière contrôlée, pour conserver un niveau constant de glissement des roues sur les rails, et optimiser ainsi l'effort de freinage. Dans le cas d'une voiture motorisée, le dispositif de gestion WSP communique des instructions de contrôle de force de freinage à un dispositif de contrôle de traction, généralement connu sous la dénomination TCE (acronyme anglais pour Traction Control Electronic). Ce dispositif de contrôle de traction régule la force de freinage en fonction des instructions de contrôle de force de freinage transmises par le dispositif de gestion WSP. Habituellement, la liaison entre le dispositif de gestion WSP et le dispositif de contrôle TCE est de type analogique. Une telle liaison est relativement complexe. En outre, une telle liaison présente généralement une structure spécifique au dispositif de gestion WSP ou au dispositif de contrôle TCE. Ainsi, dans le cas où l'on souhaite remplacer le dispositif de gestion WSP d'un système de freinage existant par un dispositif de gestion d'un autre fournisseur, il est nécessaire de reconfigurer le système de freinage, et notamment reconfigurer le dispositif de contrôle de traction TCE. L'invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients, en fournissant un système de freinage pour une voiture motorisée de véhicule ferroviaire, dont la liaison entre le dispositif de gestion WSP et le dispositif de contrôle TCE est simplifiée et standardisée. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un système de freinage pour une voiture motorisée de véhicule ferroviaire, comportant : - un dispositif de gestion de l'adhérence de roues de la voiture et des rails, au cours d'un freinage, comprenant : - des moyens de détection de glissement entre lesdites roues et lesdits rails, fournissant des informations de détection de glissement, - des moyens de détermination d'instructions de correction de force de freinage en fonction des informations de détection de glissement, et - une première interface propre à transmettre les instructions de correction de force de freinage, - un dispositif de contrôle de traction, comprenant : - une seconde interface, propre à recevoir les instructions de correction de force de freinage, et - des moyens de variation d'une force de freinage des roues, en fonction des instructions de contrôle de freinage, caractérisé en ce que les première et seconde interfaces sont de type digital, le système de freinage comportant une liaison digitale entre les première et seconde interfaces, propre à transmettre les instructions de correction de force de freinage entre ces première et seconde interfaces, sous forme d'informations digitales. Un système de freinage selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - La liaison digitale transmet au moins des première et seconde informations digitales sous forme binaire. - Les moyens de détermination établissent les valeurs binaires des première et seconde informations digitales en fonction des informations de détection de glissement, et les moyens de variation agissent sur la force de freinage en suivant la relation ci-dessous. - Lorsque les première et seconde informations digitales sont toutes deux égales à une même première valeur choisie parmi 0 et 1, les moyens de variation augmentent la force de freinage. - Lorsque les première et seconde informations digitales sont toutes deux égales à une même seconde valeur, différente de la première valeur, choisie parmi 0 et 1, les moyens de variation diminuent la force de freinage. - Lorsque les première et seconde informations digitales sont respectivement égales à des valeurs distinctes choisies parmi 0 et 1, les moyens de variation maintiennent la force de freinage. - Le dispositif de gestion transmet des instructions de correction de freinage en continu, ces instructions variant au cours du temps en fonction de la variation des informations de détection de glissement. Selon un second aspect, l'invention porte sur une voiture motorisée de véhicule ferroviaire, munie de roues et destinée à circuler sur des rails, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de freinage ayant les caractéristiques ci-dessus. L'invention concerne également une voiture motorisée de véhicule ferroviaire, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de freinage tel que défini précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à la figure unique annexée, représentant schématiquement un système de freinage selon un exemple de mode de réalisation de l'invention. On a représenté, sur la figure unique, un système de freinage pour une voiture motorisée de véhicule ferroviaire. Le système de freinage est désigné par la référence générale 10. Le système de freinage 10 est destiné à équiper une voiture motorisée de véhicule ferroviaire, c'est-à-dire une voiture comportant au moins un bogie motorisé. Ce bogie comporte de manière classique au moins un essieu muni de roues, lesdites roues étant destinées à circuler sur des rails de voie ferroviaire. Le système de freinage 10 comporte un dispositif 12 de gestion de l'adhérence desdites roues sur lesdits rails (WSP), lors d'un freinage. Le dispositif de gestion 12 comporte de manière classique des moyens 14 de détection de glissement entre les roues et les rails, propres à fournir des informations 16 de détection de glissement. De tels moyens de détection de glissement sont connus en soi. Ils comportent par exemple des capteurs de mesure de la vitesse des essieux de la voiture motorisée, des moyens de calcul de la vitesse tangentielle des roues, et des moyens de mesure ou de calcul de la vitesse de la voiture. Ainsi, un glissement est par exemple détecté lorsque la vitesse tangentielle des roues est inférieure à la vitesse de la voiture. Le dispositif de gestion 12 comporte également, en combinaison avec les moyens précédemment décrits, des moyens de calcul de décélération, de variation de décélération, et/ou tout autre moyen permettant de quantifier le glissement des roues sur les rails. Le dispositif de gestion 12 comporte par ailleurs des moyens 18 de détermination d'instructions de contrôle, ou de correction, de force de freinage en fonction des informations de détection de glissement 16. De tels moyens de détermination 18, bien connus en soi, sont destinés à déterminer quelles variations il est nécessaire d'appliquer au freinage pour remédier à un glissement détecté. Le dispositif de gestion 12 comporte enfin une première interface 20, propre à transmettre les instructions de correction de force de freinage déterminées par les moyens de détermination 18. Le système de freinage 10 comporte par ailleurs un dispositif 22 de contrôle de traction (TCE). Ce dispositif de contrôle 22 comporte de manière classique des moyens de variation d'une force de freinage des roues 24, en fonction des instructions de correction de freinage. Ainsi, le dispositif de contrôle 22 pilote notamment des moyens de freinage des roues. Ainsi, les moyens de détermination 18 transmettent les corrections de force de freinage aux moyens de variation 24 par l'intermédiaire des instructions de correction. De manière connue en soi, les instructions de correction peuvent prendre trois états différents, en fonction de la variation à appliquer pour réduire le glissement entre des roues sur les rails. Ces trois états sont : un premier état d'augmentation de la force de freinage, un deuxième état de diminution de la force de freinage, et un troisième état de maintien de la force de freinage. Ainsi, en fonction du glissement détecté par les moyens de détection 14, les moyens de détermination 18 déterminent, de manière connue en soi, quel état devra prendre les instructions de correction. Les moyens de détermination 18 transmettent ensuite les instructions de correction de force de freinage, pour que les moyens de variation 24 appliquent la force de freinage souhaitée en fonction de ces instructions de correction de freinage. Le dispositif de contrôle 22 comporte une seconde interface 26, propre à recevoir les instructions de correction de force de freinage, et à les transmettre aux moyen de variation 24. Avantageusement, le dispositif de contrôle de traction 22 est informatisé, et comporte un algorithme pour le traitement des instructions de correction de force de freinage reçues. Conformément à l'invention, le système de freinage 10 comporte une liaison 28 de type digital entre les première 20 et seconde 26 interfaces, propre à transmettre les instructions de correction de force de freinage entre ces première 20 et seconde 26 interfaces, sous forme d'informations digitales. Ainsi, les première 20 et seconde 26 interfaces sont de type digital. Plus particulièrement, la liaison digitale 28 transmet au moins des première et seconde informations digitales sous forme binaire, en fonction des informations de détection de glissement. Par exemple, la liaison digitale 28 comporte deux voies 28A, 28B, transmettant chacune une information digitale respective sous forme binaire. Le système de freinage 10 est configuré pour que ces deux informations digitales binaires suffisent à déterminer dans quel état doivent passer les moyens de variation 24. Par exemple, les moyens de variation 24 agissent sur la force de freinage en suivant la relation ci-dessous : - lorsque les première et seconde informations digitales sont toutes deux égales à une même première valeur choisie parmi 0 et 1 (par exemple sont toutes deux égales à 0), les moyens de variation 24 passent dans le premier état d'augmentation de la force de freinage ; - lorsque les première et seconde informations digitales sont toutes deux égales à une même seconde valeur, différente de la première valeur, choisie parmi 0 et 1 (par exemple sont toutes deux égales à 1), les moyens de variation 24 passent dans le second état de diminution de la force de freinage ; et - lorsque les première et seconde informations digitales sont respectivement égales à des valeurs différentes choisies parmi 0 et 1 (par exemple la première information digitale est égale à 1 et la seconde information digitale est égale à 0), les moyens de variation 24 passent dans le troisième état de maintien de la force de freinage. - en variante, lorsque la première information digitale est égale à 1 et la seconde information digitale est égale à 0, les moyens de variation 24 passent dans le troisième état de maintien de la force de freinage, et lorsque la première information digitale est égale à 0 et la seconde information digitale est égale à 1, les moyens de variation 24 détectent une configuration interdite et déclare une erreur. Les moyens de détermination 18 ne maintiennent les moyens de variation 24 dans le premier état que si la force de freinage est inférieure à une valeur de consigne déterminée. Cette valeur de consigne est fixée par le dispositif de gestion du freinage du véhicule, de manière connue en soit, et reçue par le dispositif de gestion 12. L'état de ces informations digitales sont toutes deux surveillées en permanence par les moyens de détermination 18 et moyens de variation 24 afin d'éviter un état de diminution permanent de la force de freinage susceptible de détériorer les performances du système de freinage 10. Ainsi, les moyens de détermination 18 déterminent les valeurs des première et seconde informations digitales en fonction de l'état choisi pour les moyens de variation 24 afin de remédier au glissement détecté. Avantageusement, le dispositif de gestion 12 transmet des instructions de correction de freinage en continu, ces instructions variant au cours du temps en fonction de la variation des informations de détection de glissement. Ainsi, les moyens de variation 24 changent d'état de manière dynamique, jusqu'à obtenir un niveau de glissement souhaité. Il apparaît clairement que la liaison entre le dispositif de gestion 12 et le dispositif de contrôle 22 présente une structure simple qui peut être aisément standardisée. On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes sans sortir du cadre des revendications. En particulier, les instructions de correction de force de freinage pourraient être transmises à travers une unique voie transportant les deux informations digitales à la fois.10 REVENDICATIONS1. Système de freinage (10) pour une voiture motorisée de véhicule ferroviaire, comportant : - un dispositif (12) de gestion de l'adhérence de roues de la voiture et des rails, au cours d'un freinage, comprenant : - des moyens (14) de détection de glissement entre lesdites roues et lesdits rails, fournissant des informations (16) de détection de glissement, - des moyens (18) de détermination d'instructions de correction de force de freinage en fonction des informations de détection de glissement (16), et - une première interface (20) propre à transmettre les instructions de correction de force de freinage, - un dispositif de contrôle de traction (22), comprenant : - une seconde interface (26), propre à recevoir les instructions de correction de force de freinage, et - des moyens (24) de variation d'une force de freinage des roues, en fonction des instructions de correction de freinage, caractérisé en ce que les première (20) et seconde (26) interfaces sont de type digital, le système de freinage (10) comportant une liaison digitale (28) entre les première (20) et seconde (26) interfaces, propre à transmettre les instructions de correction de force de freinage entre ces première (20) et seconde (26) interfaces, sous forme d'informations digitales. 2. Système de freinage (10) selon la revendication 1, dans lequel la liaison digitale (28) transmet au moins des première et seconde informations digitales sous forme binaire. 3. Système de freinage (10) selon la revendication 2, dans lequel les moyens de détermination (18) établissent les valeurs binaires des première et seconde informations digitales en fonction des informations de détection de glissement (16), et les moyens de variation (24) agissent sur la force de freinage en suivant la relation ci-dessous : - lorsque les première et seconde informations digitales sont toutes deux égales à une même première valeur choisie parmi 0 et 1, les moyens de variation (24) augmentent la force de freinage, - lorsque les première et seconde informations digitales sont toutes deux égales à une même seconde valeur, différente de la première valeur, choisie parmi 0 et 1, les moyens de variation (24) diminuent la force de freinage, et- lorsque les première et seconde informations digitales sont respectivement égales à des valeurs distinctes choisies parmi 0 et 1, les moyens de variation (24) maintiennent la force de freinage. 4. Système de freinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de gestion (12) transmet des instructions de correction de freinage en continu, ces instructions variant au cours du temps en fonction de la variation des informations de détection de glissement. 5. Voiture motorisée de véhicule ferroviaire, munie de roues et destinée à circuler sur des rails, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de freinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.