Un sistema de control de frenado para un vehículo ferroviario o tranviario con funciones integradas de antideslizamiento y antibloqueo para las ruedas.

Un sistema de control de frenado con funciones de antideslizamiento y de antibloqueo para las ruedas,

para un vehículo de ferrocarril o un tranvía equipado con un sistema de frenado neumático, que incluye un aparato (BCA) de control de freno, al que pueden ser conectadas una pluralidad de unidades (G1-G4) de válvulas electroneumáticas para el control de los cilindros (BC1-BC4) de freno asociados a las ruedas/ejes (1-4) del vehículo; siendo las citadas unidades (G1-G4) de válvula susceptibles de ser controladas por medios (A, B) de control de tal modo que permiten, selectivamente, la aplicación de una presión de frenado a los cilindros (BC1-BC4) de freno asociados, el mantenimiento esta presión, y la liberación de la presión de dichos cilindros (BC1-BC4) de freno; estando el sistema caracterizado porque: al menos un primer y un segundo sensores (S1, S2; ...; S41, S42) de velocidad angular, han sido asociados a cada eje (1-4) del vehículo, de forma independiente uno del otro; las citadas unidades (G1-G4) de válvulas electroneumáticas incluyen válvulas respectivas (12-15) de control de solenoide, con una primera y una segunda entradas (G11, G12) de control independientes, y los medios (A, B) de control comprenden: una primera y una segunda unidades (A, B) de control electrónico independiente, conectadas a los respectivos primer y segundo sensores (S11, S12; ...; S41, S42) de velocidad de cada eje (1-4), así como también a la primera y a la segunda unidades (G11, G12; ...; G41, G42) respectivas de entrada de control de dichas unidades (G1-G4) de válvulas, y predispuestas para transmitir desde una hasta la otra, una señal de estado respectiva o señal vital (L1; L2) indicativa de su condición operativa; estando la primera unidad (A) dispuesta para llevar a cabo un procedimiento de antideslizamiento de rueda; estando la segunda unidad (B) dispuesta para llevar a cabo un procedimiento de antibloqueo de rueda cuando la señal (L1) de estado transmitida hasta la misma desde la primera unidad (A) indica que esta última está funcionando normalmente, y para llevar a cabo tanto el procedimiento de antibloqueo de rueda como el procedimiento de antideslizamiento cuando la señal (L1) de estado transmitida hasta la misma desde la primera unidad (A) es indicativa de una condición de mal funcionamiento o de rotura de esta última.

Un sistema de control de frenado para un vehículo de ferrocarril o un tranvía con funciones de antideslizamiento y antibloqueo para las ruedas.

La presente invención se refiere a un sistema de control de frenado para un vehículo de ferrocarril o un tranvía, según se conoce a partir del documento US-4 457 237.

Más específicamente, el objeto de la invención consiste en un sistema de control de frenado con funciones de antideslizamiento y antibloqueo para las ruedas de un vehículo de ferrocarril o de un tranvía, equipado con un sistema de frenado neumático que incluye un aparato de control de freno al que se puede conectar una pluralidad de unidades de válvulas electroneumáticas para el control de los cilindros de freno asociados a las ruedas/ejes del vehículo. Las citadas unidades de válvulas pueden ser controladas de tal manera que permiten una aplicación selectiva de una presión de frenado a los cilindros de freno asociados, el mantenimiento de esta presión, y la descarga de la presión desde los citados cilindros de freno.

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un sistema de control del tipo que se ha especificado en lo que antecede, que tiene una integración eficiente entre la función de antideslizamiento y la función de antibloqueo, para una mayor seguridad operativa del vehículo/tren de ferrocarril o tranvía, y para una protección más eficaz de las ruedas del mismo.

Este y otros objetos han sido alcanzados de acuerdo con la invención con un sistema de control del tipo especificado en lo que antecede, caracterizado porque:

cada eje del vehículo está asociado a al menos un primer y un segundo sensores de velocidad angular respectivos independientes;

las citadas unidades de válvulas electroneumáticas incluyen válvulas de control respectivas de solenoide redundantes con una primera y una segunda unidades de control independientes, y

los medios de control comprenden:

una primera y una segunda unidades de control electrónico independientes, conectadas respectivamente al primer y al segundo sensores de velocidad de cada eje, así como también, respectivamente, a la primera y a la segunda unidades de entrada de control de dichas unidades de válvulas, y están dispuestas de modo que transmiten, desde una hasta la otra, una señal de estado respectiva o señal vital indicativa de su condición operativa;

estando la primera unidad dispuesta para llevar a cabo un procedimiento de antideslizamiento de la rueda;

estando la segunda unidad dispuesta para llevar a cabo un procedimiento de antibloqueo de la rueda cuando la señal de estado transmitida hasta la misma desde la primera unidad, indica que esta última está funcionando normalmente, y para llevar a cabo ambos procedimientos de antideslizamiento y antibloqueo cuando la señal de estado transmitida hasta la misma desde la primera unidad, es indicativa de una condición de mal funcionamiento o de rotura de esta última.

Otras características y ventajas de la invención, se pondrán de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue, dada únicamente a título de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La Figura 1 es un diagrama de bloques parcial de un sistema de control de acuerdo con la presente invención, y

La Figura 2 es un diagrama parcial que muestra la estructura de una posible realización de una unidad de válvula electroneumática asociada a un eje en un sistema de control de acuerdo con la presente invención.

En la Figura 1, se ha representado un sistema de control de frenado con funciones de antideslizamiento y de antibloqueo para las ruedas de un vehículo de ferrocarril o de un tranvía equipado con un sistema de frenado neumático, de manera en sí conocida, que incluye medios BCU de control de frenado a los que se han acoplado unidades G1-G4 de control electroneumático, por ejemplo por medio de un distribuidor de control.

En el ejemplo de realización ilustrado, el vehículo de ferrocarril o tranvía tiene cuatro ejes, indicados con los números del 1 al 4, y cada eje está asociado a una unidad G1-G4 de válvula electroneumática correspondiente. La invención no está limitada, no obstante, a la realización ilustrada esquemáticamente, la cual constituye solamente un ejemplo.

Las unidades G1-G4 de válvula controlan cilindros BC1-BC4 de freno respectivos, asociados a las ruedas/ejes del vehículo. En particular, según se pondrá claramente de manifiesto en lo que sigue, cada unidad G1-G4 de válvula se ha formado de tal modo que puede estar controlada de manera que permita la aplicación selectiva de una presión de frenado a los cilindros de freno asociados, para mantener esta presión, y para descargar esta presión desde los citados cilindros de freno.

Cada eje 1-4 del vehículo está asociado, respectivamente, a un primer y un segundo sensores de velocidad angular independientes. En la Figura 1, los sensores asociados al eje 1 han sido indicados como S11 y S12, los sensores asociados al eje 2 han sido indicados como S21 y S22, los sensores asociados al eje 3 han sido indicados como S31 y S32, y finalmente, los sensores asociados al eje 4 han sido indicados como S41 y S42.

Según se desprende claramente a partir de la descripción que sigue, con referencia particular a la Figura 2, cada unidad G1-G4 de válvula electroneumática comprende válvulas de control de solenoide redundantes respectivas, con una primera y una segunda unidades de control independientes indicadas como G11, G12, G21, G22, G31, G32, G41, G42.

El sistema de control incluye además dos unidades de control electrónico independientes, indicadas como A y B, respectivamente.

Estas unidades A y B de control se han conectado respectivamente al primer y al segundo sensores de velocidad de los ejes 1-4, así como también a la primera y a la segunda unidades de entrada de control, respectivamente, de las unidades G1-G4 de válvulas, según se ha indicado mediante las flechas de la Figura 1.

La unidad A de control está dispuesta de modo que lleva a cabo un procedimiento de antideslizamiento sobre las ruedas del vehículo, por ejemplo en conformidad con las prescripciones de la norma UIC 541-05.

La unidad B de control electrónico, por otra parte, se ha dispuesto de modo que lleva a cabo un procedimiento de antibloqueo sobre las ruedas, o un procedimiento simultáneo de antibloqueo y antideslizamiento.

Las unidades A y B son, sin embargo, totalmente independientes una de otra, y están aisladas incluso en lo que se refiere a su alimentación eléctrica; éstas se han dotado convenientemente de su propia alimentación eléctrica independiente, de modo que la rotura del dispositivo de alimentación eléctrica asociado a una unidad no podrá comprometer la funcionalidad de la otra unidad de control.

Cada dispositivo de alimentación eléctrica puede, a su vez, ser conectado a la alimentación de electricidad de a bordo (por ejemplo, una batería), a través de un conector independiente.

Las unidades o módulos A y B de control, están dispuestos de modo que transmiten uno al otro (recíprocamente) una señal de estado respectiva o señal vital indicativa de su condición operativa. Esto puede tener lugar, por ejemplo, a través de dos líneas de comunicación unidireccionales, tales como las indicadas mediante L1 y L2, y/o a través de una única línea bidireccional como la que se ha indicado mediante L en la Figura 1.

Cada señal de estado puede ser una señal que presenta un primer estado (la presencia de una frecuencia predeterminada) cuando la unidad A o B de control que la emite desea indicar su correcta condición de funcionamiento a la unidad que la recibe, y un segundo estado (por ejemplo, ausencia de una frecuencia predeterminada) para indicar su condición de mal funcionamiento o rotura, y su conmutación o conversión en no-operativa.

Durante el funcionamiento, cuando ambas unidades A y B de control funcionan correctamente, la unidad A realiza, cuando es necesario, el procedimiento de antideslizamiento de la rueda, mientras que la unidad B, cuando es necesario, lleva a cabo el procedimiento de antibloqueo.

La segunda unidad B de control está dispuesta, sin embargo, para llevar a cabo tanto el procedimiento de antibloqueo de rueda como el procedimiento de antideslizamiento cuando...

1. Un sistema de control de frenado con funciones de antideslizamiento y de antibloqueo para las ruedas, para un vehículo de ferrocarril o un tranvía equipado con un sistema de frenado neumático, que incluye un aparato (BCA) de control de freno, al que pueden ser conectadas una pluralidad de unidades (G1-G4) de válvulas electroneumáticas para el control de los cilindros (BC1-BC4) de freno asociados a las ruedas/ejes (1-4) del vehículo; siendo las citadas unidades (G1-G4) de válvula susceptibles de ser controladas por medios (A, B) de control de tal modo que permiten, selectivamente, la aplicación de una presión de frenado a los cilindros (BC1-BC4) de freno asociados, el mantenimiento esta presión, y la liberación de la presión de dichos cilindros (BC1-BC4) de freno;

estando el sistema caracterizado porque:

al menos un primer y un segundo sensores (S1, S2; ...; S41, S42) de velocidad angular, han sido asociados a cada eje (1-4) del vehículo, de forma independiente uno del otro;

las citadas unidades (G1-G4) de válvulas electroneumáticas incluyen válvulas respectivas (12-15) de control de solenoide, con una primera y una segunda entradas (G11, G12) de control independientes, y

los medios (A, B) de control comprenden:

una primera y una segunda unidades (A, B) de control electrónico independiente, conectadas a los respectivos primer y segundo sensores (S11, S12; ...; S41, S42) de velocidad de cada eje (1-4), así como también a la primera y a la segunda unidades (G11, G12; ...; G41, G42) respectivas de entrada de control de dichas unidades (G1-G4) de válvulas, y predispuestas para transmitir desde una hasta la otra, una señal de estado respectiva o señal vital (L1; L2) indicativa de su condición operativa;

estando la primera unidad (A) dispuesta para llevar a cabo un procedimiento de antideslizamiento de rueda;

estando la segunda unidad (B) dispuesta para llevar a cabo un procedimiento de antibloqueo de rueda cuando la señal (L1) de estado transmitida hasta la misma desde la primera unidad (A) indica que esta última está funcionando normalmente, y para llevar a cabo tanto el procedimiento de antibloqueo de rueda como el procedimiento de antideslizamiento cuando la señal (L1) de estado transmitida hasta la misma desde la primera unidad (A) es indicativa de una condición de mal funcionamiento o de rotura de esta última.

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada unidad (G1-G4) de válvula comprende:

una primera válvula neumática controlada neumáticamente o bloque (10) de válvula de presión, que se ha dispuesto entre el citado aparato (BCA) de control de freno y (al menos) un cilindro (BC1) de freno asociado, y una segunda válvula neumática controlada neumáticamente o válvula (11) de descarga, conectada a dicho cilindro (BC1) de freno, y cuya salida es susceptible de descargar a la atmósfera,

estando cada una de dichas válvulas neumáticas asociada a una primera y una segunda válvulas (12, 14; 13, 15) respectivas de solenoide de control, controladas por la primera y la segunda unidades (A, B) electrónicas, respectivamente.

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dichas válvulas (12, 14; 13, 15) de solenoide de control son del tipo de dos vías, dos posiciones.