Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. WO2020115427 - SYSTEM FOR CONTROLLING AN AIR TREATMENT AND GENERATION UNIT IN A RAIL TRANSPORT VEHICLE

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ FR ]

SYSTEME DE CONTROLE D’UNE UNITE DE TRAITEMENT ET DE GENERATION D’AIR DANS UN VEHICULE DE TRANSPORT FERROVIAIRE

La présente invention concerne un système de contrôle d’une unité de traitement et de génération d’air dans un véhicule de transport ferroviaire.

Elle concerne en outre un véhicule de transport ferroviaire comportant un tel système de contrôle, ainsi qu'un procédé de contrôle de l’unité de traitement et de génération d’air.

L’invention s’applique en particulier à des véhicules de transport ferroviaire urbains, ces véhicules ayant des arrêts fréquents et par conséquent comportant de nombreuses phases de traction et de freinage.

L’unité de traitement et de génération d’air est l’un des équipements qui consomment le plus d’énergie dans un véhicule de transport ferroviaire, après le système de traction et le système de climatisation.

L’unité de traitement et de génération d’air, connue en terminologie anglo-saxonne comme AGTU (« Air Génération and Treatment Unit »), génère et stocke de l’air comprimé nécessaire pour le fonctionnement de certains équipements du véhicule, tels que des portes à ouverture/fermeture pneumatique, le mécanisme de déploiement du pantographe ou le système de freinage pneumatique, le système de freinage pneumatique restant l’équipement le plus consommateur d’air comprimé. Dans le cas de véhicules avec des arrêts fréquents la consommation d’air comprimé par le système de freinage pneumatique est très significative.

Entre autre, l’unité de traitement et de génération d’air comporte un compresseur destiné à la génération d’air comprimé, cet air comprimé étant stocké dans un réservoir. Le réservoir fournit en air le système de freinage pneumatique à travers un conduit principal reliant le réservoir et le système de freinage pneumatique.

Outre le système de freinage pneumatique, un véhicule de transport ferroviaire comporte un système de freinage électrodynamique. En général, le système de freinage électrodynamique est utilisé lorsque le véhicule avance à haute ou moyenne vitesse et le système de freinage pneumatique lorsqu’il avance à basse vitesse et ce jusqu’à l’arrêt complet du véhicule.

Il est connu de récupérer de l’énergie électrique produite dans des phases de freinage, en particulier dans des phases de freinage mises en œuvre par le système de freinage électrodynamique. En effet, l’énergie cinétique du véhicule se transforme en énergie électrique, qui peut être récupérée pour être utilisée dans des équipements de ce même véhicule ou d’autres véhicules alimentés par le même réseau d’alimentation électrique que le véhicule produisant de l’énergie.

Ainsi, le véhicule de transport ferroviaire peut réinjecter dans la caténaire l’énergie électrique générée pendant l’utilisation du système de freinage électrodynamique. Pour ce faire, la caténaire doit être réceptive, c’est-à-dire qu’il existe un autre véhicule électrique alimenté par le même réseau d’alimentation électrique ayant besoin d’énergie.

Si l’énergie électrique récupérée ne peut être ni stockée, ni utilisée, ni réinjectée dans la caténaire, des rhéostats dissipent cette énergie électrique sous forme de chaleur. L’énergie du freinage est alors perdue.

Le système de freinage pneumatique comporte typiquement un ou plusieurs cylindres de frein pneumatiques contrôlant la force de freinage à appliquer entre les sabots et les disques de freinage. Lors du freinage au moyen du système de freinage pneumatique, de l’air comprimé est appliqué au cylindre de frein.

Afin de garantir la présence d’air comprimé en quantité suffisante pour le bon fonctionnement des équipements du véhicule, en particulier du système de freinage pneumatique, sans dépasser une quantité maximale de compression, la pression de l’air généré par le compresseur, en particulier dans le conduit pneumatique principal, c’est-à-dire en sortie du réservoir principal, doit être comprise entre deux valeurs limites de sécurité, typiquement entre 8 et 10 bar. Ces valeurs limites de pression sont surveillées au moyen d’un module de surveillance de pression détectant le dépassement de valeurs de pression prédéfinies. Ce module peut comporter par exemple des pressostats.

Lorsque la pression atteint la valeur minimale de sécurité (8 bar par exemple), le compresseur de l’unité de traitement et génération d’air comprimé est activé (ou mis en fonctionnement) jusqu’à ce que la pression atteigne la pression maximale (10 bar par exemple). Lorsque la pression atteint la valeur maximale de sécurité (10 bar par exemple), le compresseur est désactivé.

Dans un fonctionnement classique de l’unité de traitement et génération de l’air, le compresseur est activé tous les 3 ou 4 arrêts du véhicule. En général, la valeur minimale de sécurité est atteinte lorsque le véhicule a consommé de l’air lors de son freinage pour un arrêt en station.

Ainsi, dans des véhicules faisant de courts arrêts en station, une phase de traction commence alors que le compresseur d’air est toujours en fonctionnement.

Ceci représente une consommation électrique importante du véhicule, engendrant une détérioration de la tension provenant du réseau d’alimentation (tension de la caténaire), et notamment aux heures de pointe pendant lesquelles fonctionnent de nombreux véhicules, contribuant ainsi encore plus à la baisse de tension de la caténaire et au stress du réseau électrique. Dans les situations les plus critiques, cette situation peut détériorer le réseau d’alimentation.

La présente invention a pour but de gérer l’unité de traitement et génération d’air comprimé de manière plus efficace.

A cet effet, l’invention vise, selon un premier aspect, un système de contrôle d’une unité de traitement et de génération d’air dans un véhicule de transport ferroviaire, l’unité de traitement et génération d’air comportant un compresseur destiné à générer de l’air comprimé, un réservoir principal stockant l’air généré par ledit compresseur, un module de surveillance de la pression d’air comprimé généré, le compresseur étant activé lorsque le module de surveillance de la pression détecte que la pression de l’air comprimé généré est inférieure ou égale à une valeur minimale de sécurité.

Selon l’invention, le système de contrôle comporte des moyens de détermination de l’état du véhicule de transport ferroviaire et il est configuré pour déterminer, en fonction d’une information relative à la pression provenant dudit module de surveillance de la pression, si la pression de l’air comprimé généré

par ledit compresseur est inférieure ou égale à une valeur de seuil, ladite valeur de seuil étant supérieure à ladite valeur minimale de sécurité, et pour générer un signal d’activation du compresseur lorsqu’il est déterminé que la pression de l’air comprimé est inférieure ou égale à ladite valeur de seuil et que le véhicule est en état de freinage.

Ainsi, le module de surveillance de la pression de l’air comprimé permet d’assurer que le réservoir ait une quantité prédéterminée d’air comprimé de manière à pouvoir garantir que les différents équipements du véhicule de transport ferroviaire soient fournis en air, et en particulier le système de freinage pneumatique.

Grâce aux caractéristiques du système de contrôle, le compresseur est activé afin de remplir le réservoir avant que la réserve d’air comprimé n’arrive à la valeur minimale de sécurité, le remplissage du réservoir étant mis en œuvre lorsque le véhicule se trouve en phase de freinage.

Par conséquent, le réservoir principal est rempli à l’avance, sans attendre que la valeur minimale de sécurité soit atteinte, et ce pendant des phases de freinage du véhicule, les phases de freinage n’étant pas des phases pendant lesquelles le véhicule consomme de l’énergie, mais plutôt étant des phases pendant lesquelles le véhicule génère de l’énergie.

La consommation d’énergie par le système générateur d’air comprimé pendant la phase de freinage du véhicule permet de répartir la consommation d’énergie du véhicule de transport ferroviaire pendant les différentes phases de fonctionnement et d’éviter de mettre en fonctionnement l’unité de traitement et génération d’air, qui est l’un des équipements consommant le plus d’énergie, pendant les phases consommatrices d’énergie, telle que la phase de traction qui est la phase pendant laquelle le véhicule consomme le plus d’énergie.

En outre, lorsque le véhicule de transport ferroviaire est équipé d’un dispositif de récupération de l’énergie de freinage, l’énergie récupérée pendant la phase de freinage électrodynamique peut être utilisée pour activer le compresseur d’air et ainsi réduire la consommation d’énergie du véhicule.

Selon une caractéristique, les moyens de détermination de l’état du véhicule comportent un accéléromètre, et génèrent un signal d’état représentatif de l’état du véhicule en fonction des signaux provenant de l’accéléromètre.

L’information provenant de l’accéléromètre permet au système de contrôle de déterminer dans quelle phase de fonctionnement ou mode de déplacement se trouve le véhicule de transport ferroviaire. Le système de contrôle utilise l’information de l’accéléromètre pour enclencher ou pas le fonctionnement du compresseur.

Dans d’autres modes de réalisation, l’état du véhicule peut être déterminé par d’autres moyens qu’un accéléromètre. Par exemple, par des moyens mesurant au moins un paramètre parmi une force de traction, une force de freinage, une distance, un courant ou une vitesse.

Dans d’autres modes de réalisation, les moyens de détermination peuvent utiliser des informations concernant l’ouverture ou la fermeture des portes.

Dans des véhicules dans lesquels l’énergie générée pendant les phases de freinage électrodynamique est récupérée, cette énergie peut être surveillée afin de déterminer si le véhicule est en phase de freinage, par exemple au moyen d’une mesure d’un courant.

Selon une caractéristique, l'information relative à la pression provenant du module de surveillance de pression est un signal représentatif d'une valeur de pression mesuré par le module de surveillance de pression.

L’information provenant du module de surveillance de pression peut être une valeur de pression mesurée par des moyens de mesure destinés à mesurer la pression de l’air comprimé généré par le compresseur et stocké dans le réservoir principal. Le système de contrôle peut ainsi déterminer si la pression de l’air est inférieure ou égale à une valeur de seuil et activer le compresseur en conséquence.

Selon une caractéristique, l’information relative à la pression provenant du module de surveillance de pression est un signal indiquant si la pression de l’air comprimé a atteint ou pas ladite valeur de seuil.

L’information provenant du module de surveillance de pression peut être un signal indiquant que la pression de l’air comprimé est inférieure ou égale à la valeur de seuil. Le système de contrôle, recevant cette information peut activer le compresseur en conséquence.

Selon une caractéristique, le système de contrôle est en outre configuré pour recevoir un signal indicatif de la tension du réseau électrique alimentant le véhicule de transport ferroviaire provenant d’un module de contrôle de tension.

Ce signal indiquant la tension du réseau électrique peut être utilisé par le système de contrôle afin de déterminer l’état du véhicule. En effet, ce signal indicatif de la tension du réseau d’alimentation électrique obtenu peut représenter une indication de l’état du véhicule.

Par ailleurs, lorsque le véhicule de transport ferroviaire est équipé d’un dispositif de récupération de l’énergie de freinage, l’énergie récupérée pendant la phase de freinage électrodynamique peut être utilisée, en fonction du signal provenant du module de contrôle de tension, pour alimenter l’unité de traitement et génération d’air et ainsi réduire la consommation d’énergie du véhicule.

Dans un mode de réalisation, les module de contrôle de tension comportent un capteur de tension mesurant la tension du réseau électrique alimentant le véhicule de transport ferroviaire.

Selon une caractéristique, le signal d’activation du compresseur est adressé à un dispositif à fréquence variable configuré pour commander le fonctionnement du compresseur à vitesse variable.

Ce dispositif permet d’activer le compresseur à des vitesses différentes afin d’adapter son fonctionnement par exemple en fonction du temps disponible pour remplir le réservoir principal. Par exemple, si le réservoir principal doit être rempli rapidement, le compresseur est commandé en fonctionnement à vitesse élevée.

Lorsque le véhicule de transport ferroviaire est équipé d’un dispositif de récupération de l’énergie de freinage, cette caractéristique permet de récupérer plus d’énergie lors de la phase de freinage électrodynamique et ainsi d’améliorer le rendement du dispositif.

Selon une caractéristique, le système de contrôle est configuré en outre pour commander l'alimentation du compresseur avec de l’énergie récupéré pendant que le véhicule est en état de freinage.

Cette caractéristique peut être mise en œuvre si le véhicule a des moyens de récupérer l’énergie produite pendant les phases de freinage.

La présente invention concerne selon un deuxième aspect, une unité de traitement et de génération d’air comprimé comportant un compresseur destinée à générer de l’air comprimé, un réservoir principal stockant de l’air généré par ledit compresseur, un module de surveillance de la pression de l’air comprimé généré, le compresseur étant activé lorsque le module de surveillance de la pression détecte que la pression de l’air comprimé généré est inférieure ou égale à une valeur minimale de sécurité.

Selon l’invention, l’unité de traitement et de génération d’air comprimé comporte des moyens de génération configurés pour déterminer si la pression de l’air comprimé est inférieure ou égale à une valeur de seuil qui est supérieure ou égale à ladite valeur minimale de sécurité, et un système de contrôle conforme à l’invention.

Par pression de l’air comprimé on entend la pression de l’air comprimé dans un circuit pneumatique disposé à la sortie du réservoir principale et communicant le réservoir principal avec le système de freinage pneumatique du véhicule de transport ferroviaire.

Selon une caractéristique, le module de surveillance comporte de moyens de détection générant une information relative à la pression d’air comprimé, les moyens de génération (1 1 ) déterminant si la pression de l’air comprimé est inférieure ou égale à la valeur de seuil en fonction de l’information relative à la pression d’air comprimé provenant des moyens de détection.

Par exemple, les moyens de détection comportent un pressostat, l’information relative à la pression d’air comprimé comportant un signal indiquant si la pression de l’air comprimé a atteint ou pas la valeur de seuil.

Dans un mode de réalisation, module de surveillance de la pression de l’air comprimé comporte en outre un pressostat détectant si la pression de l’air comprimé est inférieure ou égale à une valeur minimale de sécurité. Lorsque le premier pressostat détecte ce cas, le compresseur est activé afin de faire augmenter la pression de l’air comprimé, cette pression ayant atteint la valeur minimale de sécurité.

Selon une caractéristique, le module de surveillance comporte de moyens de mesure de la pression, l’information relative à la pression d’air comprimé étant un signal représentatif d’une valeur de pression mesurée par lesdits moyens de mesure.

La présente invention concerne selon un troisième aspect, un véhicule de transport ferroviaire comportant un système de contrôle d’une unité de traitement et de génération d’air et/ou une unité de traitement et de génération d’air conforme à l’invention.

On notera que le véhicule de transport ferroviaire peut comporter une unité de traitement et de génération équipé d’un système de contrôle conforme à l’invention ou alors une unité de traitement et de génération conforme à l’invention.

Autrement dit, dans un mode de réalisation, un véhicule ayant une unité de traitement et de génération peut être équipé avec un système de contrôle de l’unité de traitement et de génération conforme à l’invention. Ceci peut être le cas d’un véhicule de transport ferroviaire qui est mis à jour et pour lequel il y a un souhait d’optimisation de la commande de l’unité de traitement et de génération.

Dans un autre mode de réalisation, un véhicule peut être équipé avec une unité de traitement et de génération conforme à l’invention.

Selon une caractéristique, le véhicule de transport ferroviaire comporte un dispositif de récupération de l’énergie de freinage.

Dans ce type de véhicule, l’énergie générée pendant les phases de freinage électrodynamiques est récupérée et utilisée pour l’alimentation de l’unité de traitement et de génération d’air, en particulier pour alimenter le compresseur lorsqu’il est mis en fonctionnement pour produire de l’air.

L’activation du compresseur état mise en œuvre lorsque le véhicule est en état de freinage, l’énergie utilisée pour cette activation peut provenir de l’énergie récupérée dans ce type de véhicules.

La présente invention concerne, selon un quatrième aspect, un procédé de contrôle d’une unité de traitement et de génération d’air dans un véhicule de transport ferroviaire l’unité de traitement et génération d’air comportant un compresseur destiné à générer de l’air comprimé, un réservoir principal stockant l’air généré par ledit compresseur, un module de surveillance de pression de la pression de l’air comprimé généré, le procédé comportant l’activation du compresseur lorsque le module de pression détecte que la pression de l’air comprimé générée est inférieure ou égale à une valeur minimale de sécurité.

Selon l’invention, le procédé de contrôle comporte en outre :

- une première étape de détermination destinée à déterminer l’état du véhicule électrique ferroviaire ;

- une seconde étape de détermination destiné à déterminer, en fonction d’une information provenant du module de pression, si la pression de l’air comprimé généré est inférieure ou égale à une valeur de seuil, cette valeur de seuil étant supérieure à ladite valeur minimale de sécurité ; et

- la génération d’un signal de commande en fonction des résultats des étapes de détermination ledit signal de commande généré étant un signal d’activation du compresseur lorsqu’à la première étape de détermination il est déterminé que le véhicule est en état de freinage et qu’à la seconde étape de

détermination il est déterminé que la pression de l’air comprimé généré est inférieure ou égale à la valeur de seuil.

Selon une caractéristique, le procédé de contrôle comporte en outre la réception de la valeur tension du réseau d’alimentation électrique du véhicule de transport ferroviaire et la récupération de l’énergie provenant du réseau d’alimentation électrique lorsque la tension du réseau est supérieure à une valeur de tension nominale.

Le procédé de contrôle, l’unité de traitement et de génération d’air comprimé et le véhicule de transport ferroviaire présentent des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le système de contrôle.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :

- la figure 1 est un schéma représentant une unité de traitement et de

génération d’air comprimé et un système de contrôle de cette unité conforme à un mode de réalisation de l’invention ;

- les figures 2 et 3 illustrent un exemple d’évolution dans le temps de certains signaux générés dans l’unité de traitement et génération d’air et le système de contrôle ; et

- la figure 4 illustre des étapes d’un procédé de contrôle d’une unité de traitement et de génération d’air conforme à un mode de réalisation de l’invention.

L’invention s’applique particulièrement aux véhicules de transport ferroviaire urbain, comme par exemple des métros et tramways. Néanmoins, elle peut être utilisée dans tout autre type de véhicule de transport ferroviaire.

[Fig. 1 ] La figure 1 représente une unité de traitement et de génération d’air 200 et un système de contrôle 100 conforme à un mode de réalisation de l’invention.

L’unité de traitement de génération d’air 200 est un équipement d’un véhicule de transport ferroviaire 300, destiné à générer et stocker de l’air comprimé nécessaire pour le fonctionnement de certains équipements du véhicule, tel que le système de freinage pneumatique (non représenté).

Le système de contrôle 100 commande certaines fonctionnalités de l’unité de traitement et de génération d’air 200 comme il sera décrit ci-dessous.

Dans le mode de réalisation représenté, l’unité de traitement et de génération d’air 200 et le système de contrôle 100 sont deux instances séparées. Néanmoins, dans d’autres modes de réalisation l’unité de traitement et de génération d’air est équipé avec le système de contrôle formant une unique instance, pouvant équiper un véhicule ou pouvant remplacer une unité de traitement de génération d’air existante par une unité de traitement de génération d’air conforme à l’invention.

En outre, il est possible d’équiper un véhicule de transport ferroviaire ayant une unité de traitement de génération d’air existante avec un système de contrôle conforme à l’invention.

L’unité de traitement de génération d’air 200 comporte, entre autres, un compresseur 20 destiné à générer de l’air comprimé et un réservoir principal

21 stockant de l’air généré par le compresseur 20. Le réservoir principal 21 fournit en air comprimé le système de freinage pneumatique du véhicule 300, à travers un circuit ou conduit pneumatique (non représenté).

L’unité de traitement de génération d’air 200 comporte en outre un module de surveillance de pression 22 destiné à surveiller la pression de l’air comprimé généré par le compresseur 20 et stocké dans le réservoir principal 21 .

Dans un mode de réalisation, le module de surveillance de pression

22 comporte des moyens de détection 2 configurés pour détecter si la pression de l’air comprimé dépasse des valeurs prédéfinies.

On entend par pression de l’air comprimé, la pression de l’air comprimé dans le circuit ou conduit pneumatique en sortie du réservoir principal 21 .

Dans un mode de réalisation, les moyens de détection 2 comportent un premier pressostat 2a pour détecter si la pression de l’air comprimé est supérieure ou égale à une valeur maximale de sécurité (ou qu’elle atteint la valeur maximale de sécurité), et un deuxième pressostat 2b pour détecter si la pression d’air comprimé est inférieure ou égale à une valeur minimale de sécurité (ou qu’elle atteint la valeur minimale de sécurité).

Le positionnement des pressostats 2a, 2b n'est pas précisé ici dès lors que ce type de dispositifs est connu de l'homme du métier.

Les moyens de détection 2 génèrent des signaux S1 et S2 représentants si la valeur de pression de l’air comprimé atteint respectivement la valeur minimale de sécurité et la valeur maximale de sécurité.

La valeur minimale de sécurité correspond à la valeur minimale nécessaire pour le bon fonctionnement des équipements du véhicule, en particulier du système de freinage pneumatique. On notera que si la pression d’air comprimé descend sous la valeur minimale de sécurité, il se peut que le

système de freinage pneumatique ne fonctionne pas efficacement pour effectuer les freinages nécessaires. La valeur maximale de sécurité correspond à une valeur maximale de pression qui ne doit pas être dépassée.

Typiquement, la valeur minimale de sécurité présente une valeur de 8 bar et la valeur maximale de sécurité une valeur de 10 bar, ces valeurs pouvant être bien entendu différentes.

Comme il va être décrit ci-dessous, l’unité de traitement de génération d’air 200 comporte des moyens pour activer le compresseur 20 lorsque le module de surveillance de pression 22 détecte que la pression d’air comprimé est inférieure ou égale à la valeur minimale de sécurité afin de remplir le réservoir 21 avec de l’air comprimé généré par le compresseur 20 et jusqu’à ce que la valeur maximale de sécurité soit atteinte. Lorsque la valeur maximale de sécurité est atteinte, le compresseur 20 est désactivé.

[Fig. 2] Ce fonctionnement est représenté par la figure 2. La figure 2 représente l’évolution dans le temps de la tension de la caténaire Vc alimentant le véhicule de transport ferroviaire 300, de la vitesse v du véhicule et de la pression P de l'air comprimé dans un véhicule ferroviaire ayant une unité de traitement de génération d’air de l’art antérieur. Elle est néanmoins décrite ici, afin d’illustrer l’activation du compresseur lorsque la pression atteint la valeur minimale de sécurité. On notera que la tension de la caténaire Vc présente des valeurs différentes en fonction du mode ou état de fonctionnement du véhicule.

Le schéma montre comment les signaux représentés évoluent dans le temps en fonction de l’état ou le mode de fonctionnement du véhicule de transport ferroviaire.

On notera que l’évolution des signaux illustre un exemple, la forme des valeurs des signaux peuvent être différentes de celles représentées.

Dans le schéma sont représentés différents états ou modes de fonctionnement. En fonction de l'état ou mode de fonctionnement, le véhicule 300 se trouve dans des phases de conduite différentes. Ainsi, le véhicule de transport ferroviaire 300 peut être dans une phase de traction A, une phase de marche sur l’erre B, une phase de freinage C ou une phase d’arrêt D. La phase de freinage C est composé d'une première phase de freinage électrodynamique C1 suivie d'une seconde phase de freinage pneumatique C2.

Dans l’exemple représenté, la pression de l’air comprimé P reste à une valeur de 10 bar jusqu’à ce que le véhicule de transport ferroviaire débute une phase de freinage pneumatique C2. Dans cette phase de freinage pneumatique C2, de l’air comprimé est utilisé provoquant une chute dans la valeur de la pression d’air comprimé P.

Dans l’exemple représenté, pendant les phases de traction A, de marche sur l’erre B et de freinage électrodynamique C1 , la pression de l’air comprimé P reste sensiblement invariable. Lorsqu’une nouvelle phase de freinage pneumatique C2 débute, la valeur de pression P diminue une nouvelle fois et atteint une valeur de 8 bar à la fin de la phase de traction B. A cet instant, la valeur de la pression d’air comprimé P augmente progressivement. En effet, lorsque la pression d’air comprimé P atteint la valeur minimale de sécurité, le compresseur 20 est activé de manière à remplir le réservoir principal 21 avec de l’air comprimé.

En revenant à la figure 1 , l’unité de traitement de génération d’air 200 comporte en outre des moyens de contrôle 23 configurés pour activer ou désactiver le compresseur 20 en fonction des signaux s1 , s2, provenant des moyens de détection 2.

Dans un mode de réalisation, dans lequel les moyens de détection 2 comportent des pressostats, les moyens de contrôle 23 peuvent comporter des moyens de commutation tels que des relais commandés par les signaux S1 , S2 provenant des moyens de détection 2. Les signaux S1 , S2, indiquent si la valeur de la pression d’air comprimé a atteint la valeur minimale de sécurité et la valeur maximale de sécurité respectivement. En fonction des signaux S1 , S2, les moyens de contrôle 23 génèrent un signal de commande (d’activation ou de désactivation) du compresseur 20.

Dans un autre mode de réalisation, les moyens de détection 2 peuvent comporter des capteurs de pression mesurant la pression de l’air comprimé. Dans ce mode de réalisation, les moyens de contrôle 23 déterminent, par exemple par une comparaison, si la pression mesurée est inférieure ou égale à

des valeurs prédéterminées telles que la valeur minimale de sécurité et la valeur maximale de sécurité. Ils génèrent en sortie, en fonction du résultat des comparaisons, un signal de commande (activation/désactivation) du compresseur 20.

Selon un mode de réalisation, les moyens de détection 2 sont disposés de manière à mesurer la pression de l’air comprimé dans le circuit pneumatique disposé à la sortie du réservoir principal 21 et adressant l’air comprimé stocké dans le réservoir principal 21 au système de freinage pneumatique.

La disposition des moyens de détection n’est pas décrite ici, l’homme du métier connaissant les moyens de détection, que ce soit des pressostats, des capteurs de pression ou autres.

Le système de contrôle 100 de l’unité de traitement de génération d’air 200 comporte des moyens de détermination 10 de l’état de fonctionnement du véhicule.

Dans un mode de réalisation, les moyens de détermination 10 de l’état de fonctionnement du véhicule comportent un accéléromètre, l’état ou mode de fonctionnement du véhicule pouvant être déterminé en fonction des signaux provenant de l’accéléromètre. Autrement dit, en fonction de l’information d’accélération provenant de l’accéléromètre 10, le système de contrôle 100 peut connaître si le véhicule de transport ferroviaire 300 est dans une phase de traction A, de marche en erre B, de freinage C ou à l’arrêt D.

Dans d’autres modes de réalisation, les moyens de détermination de l’état de fonctionnement du véhicule peuvent comporter des moyens différents. Ainsi, selon des modes de réalisation, les moyens de détermination peuvent être configurés pour déterminer l’état de fonctionnement du véhicule en fonction d’autres paramètres telle qu’une force de traction, une force de freinage, une distance parcourue par le véhicule ou la vitesse à laquelle circule le véhicule. Dans des modes de réalisation, des paramètres peuvent être utilisés indépendamment ou combinés entre eux. En outre, ces paramètres pourraient être combinés à un signal représentatif de l’état d’ouverture ou de fermeture des portes du véhicule de transport ferroviaire 300.

Dans un autre mode de réalisation, l’état de fonctionnement du véhicule de transport ferroviaire peut être déterminé en fonction d’une valeur de tension du réseau électrique alimentant le véhicule de transport ferroviaire 300. Les moyens de détermination de l’état de fonctionnement d’un véhicule étant des moyens connus de l’homme du métier, ils ne seront pas décrits plus en détail ici.

Dans un mode de réalisation tel que celui représenté à la figure 1 , le système de contrôle 100 reçoit une information ou signal indicatif de la tension du réseau électrique Vc alimentant le véhicule de transport ferroviaire 300 ou tension de la caténaire Vc. Cette information Vc provient d’un module de contrôle de tension 400 destinés à obtenir ce signal Vc. Selon un mode de réalisation, le module de contrôle de tension 400 comporte un capteur de tension mesurant la tension du réseau électrique Vc alimentant le véhicule de transport ferroviaire.

Le système de contrôle 100 reçoit en outre, de la part du module de surveillance de la pression 22, une information Ip relative à la pression de l’air comprimé P généré par le compresseur 20. Le système de contrôle 100 comporte des moyens de détermination 1 1 configurés pour déterminer si la pression de l’air comprimé P est inférieure ou égale à une valeur de seuil en fonction de l’information Ip relative à la pression d’air comprimé P provenant du module de surveillance de la pression 22.

Le système de contrôle 100 est configuré pour générer un signal d’activation du compresseur 20 lorsque les moyens de détermination 10 de l’état de fonctionnement du véhicule de transport ferroviaire 300 déterminent que le véhicule 300 est en état de fonctionnement de freinage C et que les moyens de détermination 1 1 déterminent que la pression de l’air comprimé P est inférieure ou égale à la valeur de seuil.

La valeur de seuil est supérieure à la valeur minimale de sécurité et par conséquent le compresseur 20 est activé avant que la pression de l’air comprimé P atteigne la valeur minimale de sécurité.

A titre d’exemple nullement limitatif, la valeur de seuil est comprise entre 8,5 et 9,5 bar, et est de préférence de 9 bar.

Dans un mode de réalisation, l’information relative à la pression d’air comprimé P est un signal représentant une valeur de pression. Dans ce mode de réalisation, le module de surveillance de pression 22 comporte des moyens de mesure de pression 2c, tel qu’un capteur de tension, mesurant la pression de l’air comprimé P. Quant au système de contrôle 100, il est configuré dans ce mode de réalisation, pour déterminer si la valeur de pression de l’air P mesurée est inférieure ou égale à la valeur de seuil, et pour activer ou désactiver le compresseur 20 en conséquence.

Ainsi, lorsque les moyens de détermination 1 1 déterminent que la valeur de pression mesurée par le module de surveillance de pression 22 est inférieure à égale à la valeur de seuil, et que les moyens de détermination 10 de l’état de fonctionnement du véhicule 300 déterminent que le véhicule est en état de freinage C, le système de contrôle 100 génère un signal d’activation du compresseur 20.

Lorsque, soit la valeur de pression P mesurée n’est pas inférieure ou égale à la valeur de seuil, ou que le véhicule n’est pas en état de freinage C, le système de contrôle 100 génère un signal de désactivation du compresseur 20. Autrement dit, lorsque les deux conditions précitées (pression inférieure ou égale à la valeur de seuil et véhicule en état de freinage) sont remplies, le système de contrôle 100 active le compresseur 20.

Dans un autre mode de réalisation, l’information relative à la pression d’air comprimé P provenant du module de surveillance de pression 22 est un signal indiquant que la pression d’air comprimé est inférieure ou égale à la valeur de seuil. Dans ce mode de réalisation, le module de surveillance de pression 22 comporte un pressostat supplémentaire 2c.

Le système de contrôle 100 recevant cette information détermine que la valeur de seuil est dépassée. Dans ce cas, si les moyens de détermination de l’état du véhicule 300 déterminent que le véhicule 300 est en état de freinage C, le système de contrôle 100 active le compresseur 20 afin de remplir le réservoir principal 21.

Dans un mode de réalisation tel que celui représenté, le système de contrôle 100 active le compresseur 20 au moyen d’un dispositif à fréquence variable 500. Le dispositif à fréquence variable 500 est configuré pour commander le fonctionnement du compresseur à vitesse variable.

Grâce à ce dispositif à fréquence variable, le compresseur 20 peut être activé à des vitesses différentes, de manière à générer des quantités d’air comprimé différentes dans une même période de temps. Le fonctionnement de ce dispositif n’est pas décrit davantage ici dès lors qu’il est connu de l’homme du métier.

Dans un mode de réalisation non représenté, le système de contrôle est configuré en outre pour commander l’alimentation du compresseur avec de l’énergie récupérée pendant que le véhicule est en état de freinage. Dans ce mode de réalisation, le véhicule comporte moyens de récupérer, et éventuellement de stocker (non représentés), l’énergie produite pendant les phases de freinage.

L’énergie récupérée pendant les phases de freinage électrodynamiques peuvent être réinjectée dans la caténaire pour que l’énergie soit utilisée par d’autres véhicules alimentés par le même réseau électrique.

La récupération de l’énergie provenant des phases de freinage électrodynamiques, sont stockage, l’alimentation des équipements avec l’énergie récupérée et la réinjection de cette énergie récupérée dans la caténaire sont des caractéristiques connues de l’homme du métier et ne nécessitent pas d’être décrites ici.

[Fig. 4] La figure 4 représente des étapes du procédé de contrôle d’une unité de traitement et de génération d’air 200 dans un véhicule de transport ferroviaire 300 conforme à un mode de réalisation. Les étapes sont mises en œuvre par un système de contrôle 100 tel que celui décrit ci-dessus.

Le procédé comporte une première étape de détermination E1 destinée à déterminer l’état de fonctionnement du véhicule électrique ferroviaire 300 et une seconde étape de détermination E2 destinée à déterminer si la pression de l’air comprimé P est inférieure ou égale à une valeur de seuil, la valeur de seuil étant supérieure à la valeur minimale de sécurité.

Ces étapes peuvent être mises en œuvre simultanément ou pas, et dans des ordres différents.

Le procédé de contrôle comporte en outre une étape de génération E3 d’un signal de commande destiné à l’activation ou la désactivation du

compresseur 20. La génération du signal E3 est mise en oeuvre en fonction des résultats des étapes de détermination E1 , E2.

Lorsque à la première étape de détermination E1 il est déterminé que le véhicule est dans un état de fonctionnement de freinage C et qu’à la seconde étape de détermination E1 , il est déterminé que la pression d’air comprimé P est inférieure ou égale à la valeur de seuil, le signal de commande Sc généré à l’étape de génération E2 est un signal d’activation du compresseur.

Tant que le résultat des étapes de détermination E1 et E2 n’est pas celui précité, le signal de commande Sc généré à l’étape de génération E3 est un signal de désactivation du compresseur 20.

Dans un mode de réalisation, le signal de commande Sc généré à l’étape de génération E3 est aussi dirigé au dispositif à fréquence variable 500 de manière que le compresseur 20 soit commandé en fonctionnement au moyen de ce dispositif 500.

Préalablement à la mise en œuvre de la seconde étape de détermination E2, le procédé comporte la réception E0 d’une information Ip relative à la pression de l’air comprimé provenant du module de surveillance de pression 22. Cette information étant utilisée par le système de contrôle 100 pour déterminer, à la seconde étape de détermination E2, si la pression de l’air comprimé générée est inférieure ou égale à la valeur de seuil.

Dans un mode de réalisation, le procédé comporte en outre la réception E00 d’une information indicative de la tension du réseau d’alimentation électrique Vc du véhicule de transport ferroviaire. Le procédé peut comporter en outre l’utilisation E4 de l’énergie provenant du réseau d’alimentation électrique pour l’activation du compresseur 20, lorsque la tension du réseau Vc déterminée est supérieure à une valeur de tension nominale.

Comme indiqué ci-dessus, la récupération de l’énergie provenant des phases de freinage électrodynamiques et la réinjection de cette énergie récupérée dans la caténaire sont des caractéristiques connues de l’homme du métier et ne nécessitent pas d’être décrites ici.

Dans un mode de réalisation, la valeur de la tension du réseau Vc d’alimentation électrique reçue peut être utilisée à la première étape de détermination E1 pour déterminer l’état de fonctionnement du véhicule 300.

[Fig. 3] La figure 3 illustre l’évolution dans le temps des mêmes signaux que ceux représentés à la figure 2 lorsque le véhicule de transport ferroviaire 300 met en oeuvre l’invention II peut être constaté qu’en début de schéma, la pression de l’air comprimé P présente une valeur de 9 bar (valeur de seuil) et que tant que le véhicule de transport ferroviaire 300 ne débute pas une phase de freinage C le compresseur n’est pas mis en oeuvre. Lorsque le véhicule 300 débute une phase de freinage, la valeur de pression de l’air comprimé P étant égale à la valeur de seuil, le système de contrôle 100 active le compresseur 20 de manière que, comme illustré à la portion de courbe référencée P1 dans cette figure, la valeur de pression P augmente. Il peut être constaté en outre que lorsqu’une étape de freinage pneumatique C2 commence de l’air comprimé étant appliqué au système de freinage pneumatique, la valeur de la pression d’air comprimé P diminue.

L’activation du compresseur 20 est mise en oeuvre à nouveau à la prochaine phase de freinage C du véhicule de transport ferroviaire 300. Ainsi, l’activation du compresseur 20 est répartie dans le temps, la consommation d’énergie par l’unité de traitement de génération d’air comprimé 200 étant répartie dans le temps, et les pics de consommation d’énergie étant ainsi évités. En outre, comme cela peut être visualisé à la figure 3, pendant des étapes de traction, l’activation du compresseur est évitée, évitant des surconsommations d’énergie.