EP4541684A1 - Dispositif d'amortissement pour véhicule ferroviaire, véhicule ferroviaire et procédé de pilotage associés - Google Patents

Dispositif d'amortissement pour véhicule ferroviaire, véhicule ferroviaire et procédé de pilotage associés Download PDF

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Publication number
EP4541684A1
EP4541684A1 EP24204017.8A EP24204017A EP4541684A1 EP 4541684 A1 EP4541684 A1 EP 4541684A1 EP 24204017 A EP24204017 A EP 24204017A EP 4541684 A1 EP4541684 A1 EP 4541684A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bogie
electronic control
railway vehicle
control unit
lateral
Prior art date
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Granted
Application number
EP24204017.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP4541684B1 (fr
EP4541684C0 (fr
Inventor
Felipe QUEZADA-GUZMAN
Guillaume Ham-Livet
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Alstom Holdings SA
Original Assignee
Alstom Holdings SA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4541684A1 publication Critical patent/EP4541684A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4541684B1 publication Critical patent/EP4541684B1/fr
Publication of EP4541684C0 publication Critical patent/EP4541684C0/fr
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode

Definitions

  • the present invention relates to a damping device for a railway vehicle, a railway vehicle equipped with such a device and a method for controlling such a damping device.
  • a railway vehicle generally comprises a body mounted on two bogies.
  • the body is generally suspended relative to the bogies, for example on a pneumatic device.
  • kinematic instabilities of the bogies may appear, following a yaw movement of the bogies.
  • These yaw instabilities are also called “ bogie hunting " in English.
  • anti-yaw dampers also called “ anti-yaw dampers " in English, are installed between the bogies and the body, to dampen the yaw movements of the bogies relative to the body.
  • the anti-yaw dampers are generally associated in pairs, the dampers of the same pair being installed on each side of the bogie parallel to the direction of travel of the vehicle.
  • each bogie In the case of high-speed trains, for redundancy reasons each bogie generally includes two pairs of anti-swing dampers, because the dynamic forces are greater than for so-called conventional trains, such as regional trains, and the impact of the stability margin is all the more critical on traffic safety in the case of high-speed trains.
  • JP-4 845 423-B2 , JP-H11-268 646-A And CN-110 341 738-A describe each of the examples of prior art railway vehicles.
  • EP-2 020 356-A2 describes a railway vehicle in which each bogie is equipped with a semi-active lateral shock absorber. However, the lateral shock absorbers do not contribute to the stability of the vehicle as long as all the anti-yaw dampers are functional.
  • the bogies of high-speed trains are therefore each equipped with both two pairs of anti-swing shock absorbers and at least one lateral shock absorber, which is heavy and expensive.
  • the invention aims to address more specifically by proposing an improved lateral damping device, which contributes to both the comfort and stability of the vehicle.
  • the electronic control device switches to refuge mode, in which the lateral dampers contribute to the disappearance of instability thanks to their high damping force. This avoids having to reduce the speed below the safety speed.
  • a damping device when such a damping device is fitted to a railway vehicle, for example a high-speed vehicle, the railway vehicle only needs one anti-sway damper per bogie side, instead of two which are traditionally necessary to guarantee the required level of stability in the event of failure of an anti-sway damper.
  • the second force threshold is between 14 kN and 20 kN.
  • the invention relates to a railway vehicle comprising the damping device as defined above, in which each bogie is pivotable relative to the body around the respective yaw axis, each bogie being connected to the body by the respective lateral damper, which is arranged in the transverse direction, and in which each first accelerometer is fixed to the body in the vicinity of each bogie.
  • a railway vehicle 2 is shown on the Figure 1 .
  • the railway vehicle 2 is designed to travel on rails 4.
  • the rails 4 are here rectilinear and horizontal, and are located in a plane P4, which is here horizontal.
  • the railway vehicle 2 is here a high-speed train, that is to say configured to travel at speeds greater than 200 km/h and capable of reaching 250 km/h, or even 300 km/h or more.
  • the railway vehicle 2 is a regional train, traveling at speeds typically between 140 km/h and 200 km/h. This type of train generally does not have a bogie stability monitoring system.
  • the implementation of this invention makes it possible to improve the safety of this type of vehicle.
  • the railway vehicle 2 comprises a body 20, represented by dotted lines on the Figure 1 .
  • the box 20 has an elongated shape extending lengthwise along a longitudinal axis A20.
  • the longitudinal axis A20 is parallel to the plane P4.
  • the railway vehicle 2 also comprises two bogies 30, on which the body 20 is mounted.
  • the bogies 30 are shown in a schematic and non-limiting manner. What is valid for one of the bogies 30 is transposable to the other of the bogies.
  • the two bogies 30 are preferably identical.
  • Each bogie 30 comprises a chassis 32, and four wheels 34, which are fixed in pairs on a respective axle 36, which is rotatable relative to the chassis 32 and is supported on the chassis 32 by means of a primary suspension 33.
  • the primary suspension 33 comprises four springs, each arranged at a respective end of an axle 36.
  • the wheels 34 have a conical profile.
  • Each bogie 30 supports the body 20 by means of a secondary suspension 38, here represented by springs.
  • Each bogie 30 is rotatable relative to the body 20 around a respective axis, called the yaw axis A30, which is substantially orthogonal to the plane P4 and passes through a center of this bogie 30, this center being substantially located at the barycenter of the four wheels 34 of this bogie 30.
  • the yaw axes A30 are here vertical.
  • a transverse axis A40 of the body 20 is also defined, the transverse axis A40 being parallel to the plane P4 and orthogonal to the longitudinal axis A20.
  • the transverse axis A40 is here horizontal.
  • the railway vehicle 2 comprises anti-swing dampers 42, which connect each bogie 30 to the body 20 and which are configured to dampen the kinematic instabilities of yaws F30 between the body 20 and the bogies 30.
  • the anti-swing dampers 42 are shown schematically, the relative proportions between the anti-swing dampers 42 and the rest of the railway vehicle 2 not necessarily being respected.
  • the anti-yaw dampers 42 are arranged in pairs on each side of the corresponding bogie 30, so as to exert a moment around the yaw axis A30 of this bogie 30.
  • each anti-yaw damper 42 is arranged orthoradially to the yaw axis A30 of the corresponding bogie 30.
  • the anti-yaw dampers 42 are generally arranged as far as possible from the center of the bogie 30 and parallel to the vehicle 2, so that at constant damper force, the anti-yaw damping torque is as high as possible.
  • the anti-yaw dampers 42 are generally passive dampers. According to embodiments, the anti-yaw dampers 42 comprise a piston 42A movable in a cylinder 42B, the damping force being generally proportional to the axial displacement speed of the piston 42A relative to the cylinder 42B and opposing the relative movement of the piston 42A relative to the cylinder 42B.
  • the maximum force that a shock absorber 42 can develop defines a maximum force, expressed in kilo-Newton - kN -.
  • the anti-yaw dampers 42 used in the context of the present invention typically develop a maximum force of between 6 kN and 12 kN.
  • each bogie 30 of a high-speed train generally comprises two pairs of anti-swing dampers, thanks to the invention, for reasons explained later, each bogie 30 is connected to the body 20 by a single pair of anti-swing dampers 42, which reduces the masses and costs without compromising stability - and therefore safety - when running at high speed.
  • the principles of the invention can also be implemented for a bogie equipped with two pairs of anti-swing dampers, which does not provide an advantage in terms of costs, but nevertheless improves the safety of running at high speed.
  • Each bogie 30 is equipped with a monitoring device 44, also called BMS - for Bogie Monitoring System in English - in the remainder of the description, which comprises a lateral accelerometer, not shown, which is fixed to the corresponding bogie 30 and which is configured to measure the accelerations undergone by this bogie 30 parallel to the transverse axis A40, in other words radially to the yaw axis A30 of the corresponding bogie 30 and orthogonally to the longitudinal axis A20 of the body 20.
  • the BMS 44 is configured to detect, based on the measurements of the lateral accelerometer, whether the vehicle 2 is in a situation of kinematic instability.
  • Each BMS 44 is here represented schematically by a parallelepiped fixed to the chassis 32 of a respective bogie 30.
  • a non-limiting example of an instability criterion for determining whether the bogies 30 are in a situation of kinematic instability is given in standard EN 14363+A2:2022, on “tests and simulations for the approval of the dynamic characteristics of railway vehicles”.
  • the acceleration measurements of the bogie 30 are filtered in a band-pass filter, and if a quadratic value of the filtered acceleration exceeds a certain predetermined instability criterion during a given time interval, then it is considered that this bogie 30 is in a situation of kinematic instability.
  • other kinematic instability criteria can be used, in particular depending on the country and/or depending on the traffic conditions used.
  • the lateral accelerometer of a BMS 44 is a single-axis accelerometer, configured to measure the accelerations of the bogie 30 radially to the yaw axis A30 of this bogie 30 and orthogonally to the longitudinal axis A20 of the body 20.
  • a single-axis accelerometer is advantageous compared to a multi-axial accelerometer, because it is less expensive.
  • the railway vehicle 2 also comprises a semi-active damping device 100, configured to dampen the accelerations of the body 20 relative to the bogies 30 in the transverse direction A40.
  • the semi-active damping device 100 is also called a lateral damping device.
  • the lateral damping device 100 comprises two lateral dampers 102, each of which is configured to connect the body 20 to a respective bogie 30.
  • each lateral damper 102 is arranged parallel to the transverse axis A40 of the body and radially to the yaw axis A30 of the corresponding bogie 30.
  • the lateral dampers 102 are shown schematically in the figures, the relative proportions between the lateral dampers 102 and the rest of the railway vehicle 2 not being respected.
  • the lateral dampers 102 are semi-active dampers, that is to say that each lateral damper 102 is configured to exert a force of variable intensity, the intensity of this force being controlled by an electronic control unit 104 - also called ECU, for " electronic control unit " in English - belonging to the lateral damping device 100 via a respective distribution solenoid valve 108.
  • Each solenoid valve 108 is here schematically represented by a parallelepiped mounted on a body of the corresponding lateral damper 102.
  • Each solenoid valve 108 is controlled by the electronic control unit 104.
  • each lateral shock absorber 102 comprises a cylinder, in which a movable piston is received, which separates the cylinder into two chambers.
  • the two chambers are filled with a hydraulic fluid and are connected to each other, in a closed circuit, via the corresponding solenoid valve 108.
  • the hydraulic fluid circulates between the two chambers via the solenoid valve 108, which works in double flow and which is controlled by the electronic control unit 104 so as to regulate the passage of the hydraulic fluid and to adjust the damping force generated by the lateral shock absorber 102.
  • the solenoid valve 108 When the solenoid valve 108 is closed, the damping force is maximum. Conversely, when the solenoid valve 108 is open, the damping force is minimal.
  • the damping device 100 also comprises two accelerometers 110, which are fixed to the body 20 and which are configured to measure the accelerations of the body 20, in particular to measure the lateral accelerations, i.e. parallel to the transverse axis A40, of the body 20.
  • Each accelerometer 110 is placed in the vicinity of a respective bogie 30.
  • each of the accelerometers 110 has the shape of a parallelepiped and is crossed by the yaw axis A30 of the corresponding bogie.
  • the electronic control unit 104 is also connected to the supervision devices 44 placed on the bogies 30, so as to receive the acceleration measurements from the lateral accelerometers of these supervision devices 44.
  • the electronic control unit 104 is configured to receive the lateral acceleration measurements from the accelerometers 110, and to control the solenoid valves 108 according to a control method previously recorded in a memory of the electronic control unit 104.
  • a control method is for example a so-called “Skyhook” law.
  • the electronic control unit 104 comprises two main operating modes, with a first operating mode, called comfort mode, and a second operating mode, called refuge mode.
  • the electronic control unit 104 is configured to switch from comfort mode to refuge mode when a kinematic instability F30 is detected.
  • the electronic control unit 104 is an electronic device that includes an internal clock, and operates at a given clock frequency, which is generally fixed.
  • the control device 104 adjusts the opening of the solenoid valve 108 to a control frequency that is different from the clock frequency of the electronic control unit 104.
  • each solenoid valve 108 being an electromechanical device, each solenoid valve is intrinsically limited by its response time to commands received from the electronic control unit 104.
  • the response time corresponds for example to the time to go from a total opening to a nearly closed position.
  • the solenoid valves 108 chosen have reduced response times, that is to say typically of the order of a few tens of milliseconds, for example 20 ms.
  • the electronic control unit 104 never requests from the solenoid valve 108 a stabilized opening over a time range of greater than a few tens of milliseconds.
  • control frequency is high, for example a control frequency greater than 100 Hz, preferably greater than 500 Hz, more preferably greater than 1000 Hz.
  • control frequency is high, for example a control frequency greater than 100 Hz, preferably greater than 500 Hz, more preferably greater than 1000 Hz.
  • the opening of the solenoid valve 108 remains stable in time intervals of less than 10 ms, preferably less than 2 ms, more preferably less than 1 ms.
  • the electronic control unit 104 uses for this purpose the information from the accelerometric sensor 110 so as to develop a damping force allowing the optimization of passenger comfort in a majority of the running conditions of the railway vehicle 2.
  • the force range swept by the lateral shock absorber 102 is conventionally between 0 and 10 kN.
  • each solenoid valve 108 controls the corresponding lateral shock absorber 102 according to a force setpoint developed by the electronic control unit 104 based on a stability optimization algorithm.
  • This refuge mode results in the opening of the solenoid valve 108 remaining constant for significantly longer time intervals than in comfort mode, these time intervals being of the order of a second, for example greater than 1 s.
  • the minimum duration of the interval during which the opening of the solenoid valve 108 remains constant is based on the kinematic yaw frequency of the bogie, which is typically between 1 and 7 Hz in the case of high-speed trains, which corresponds to a period of kinematic instability of between 0.14 s and 1 s.
  • the time interval during which the solenoid valve 108 remains constant is chosen to be greater than ten times the period of kinematic instability, i.e. typically between 1.4 s and 10 s.
  • the minimum duration during which the solenoid valve 108 remains constant is typically set at 2 s.
  • the electronic control unit 104 uses for this purpose the information from the accelerometer of the BMS 44 so as to develop a damping force making it possible to guarantee the stability of the bogie 30 and thus traffic safety.
  • the algorithm corresponding to the refuge mode involves a stepwise operation starting, upon detection of instability, with a very small opening of the solenoid valve 108 so as to produce a force sufficiently large to regain stability. Then, after a duration significantly greater than that corresponding to the kinematic yaw movement of the bogie 30 (of the order of a few seconds), the opening of the solenoid valve 108 is gradually increased to a level still guaranteeing stability but not penalizing passenger comfort too heavily.
  • the lateral dampers 102 are controlled so as to dampen yaw instabilities F30 as a priority.
  • the forces developed are for example between 10 kN and 15 kN, with possibly levels of up to 20 kN if the level of instability of the bogie 30 required it.
  • the lateral damper 102 having a second high force threshold, it is possible to dampen the kinematic yaw instabilities of a railway vehicle 2 at high speed in the event of failure of an anti-yaw damper 42, even when this railway vehicle 2 only comprises one pair per bogie 30.
  • each lateral shock absorber 102 is sized to provide a maximum force at least equal to the second force threshold (from 14 to 20 kN) necessary to guarantee the stability of the bogie 30 in the event of failure of an anti-yaw shock absorber 42 or any other cause of instability (suspension failure, excessive wear of the wheels or rails, etc.).
  • a safety margin is taken into account.
  • each lateral shock absorber 102 is sized to provide a maximum force greater than or equal to 14 kN, preferably greater than or equal to 16 kN, more preferably greater than or equal to 20 kN.
  • the maximum effort is at least 40% higher than the maximum effort in comfort mode, preferably at least 60% higher, and preferably even 100% higher than the maximum effort in comfort mode.
  • the lateral accelerometers of the BMS 44 periodically measure the lateral accelerations of the corresponding bogie 30, for example every 40 ms - milliseconds -, in other words measure the accelerations of this bogie 30 in the transverse direction A40.
  • the electronic control unit 104 receives the values of these acceleration measurements and compares them to a predetermined instability criterion, for example as defined in standard EN 14363+A2:2022.
  • the electronic control unit 104 remains in comfort mode, in which the lateral dampers 102 are controlled to improve passenger comfort.
  • the lateral accelerations of the body 20 are measured by means of the first accelerometers fixed to the body 20, the measurements are received by the electronic control unit 104, which deduces therefrom the control of the solenoid valves 108 so as to improve passenger comfort.
  • the opening of the solenoid valves 108 is adjusted periodically, for example after each measurement of the accelerometers of the BMS 40.
  • the electronic control unit 104 switches the damping device 100 to refuge mode, in which the lateral dampers 102 are controlled to, as a priority, dampen the yaw instability.
  • transient kinematic instability may be detected, while the anti-yaw dampers 42 are functional. Such a situation could occur, for example, when the wheels 34 and/or the rails 4 exhibit abnormal wear, or even in the event of failure of a component of the primary suspension 33. Because of this transient kinematic instability, the electronic control unit 104 switches the damping device 100 into the refuge mode, the lateral dampers 102 then cooperating with the anti-yaw dampers 42, still functional, to dampen the yaw instability.
  • While the damping device 100 is in refuge mode, if the measurements of the lateral accelerometers of the BMS 44 are lower than the instability criterion for a predetermined time interval, equal for example to 10 seconds, then it is considered that the bogies 30 have returned to a stable situation.
  • the electronic control unit 104 then switches the damping device 100 back to comfort mode.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Ce dispositif d'amortissement (100) pour véhicule ferroviaire (2) comprend des amortisseurs latéraux (102), chacun configuré pour relier la caisse (20) à un bogie (30) respectif, les amortisseurs latéraux (102) étant des amortisseurs semi-actifs et étant chacun piloté par une électrovanne (108) respective, deux premiers accéléromètres (110), configurés pour être fixé à la caisse (20) au voisinage d'un bogie (30) respectif, et une unité électronique de contrôle (104), qui détecte une instabilité cinématique en fonction des mesures d'accélérations reçues et qui pilote chaque amortisseur latéral en commandant l'électrovanne correspondante. L'unité électronique de contrôle est commutable entre un mode confort, où chaque électrovanne est commandée avec une fréquence de commande supérieure à 100 Hz, de manière à optimiser le confort passager, un effort généré par l'amortisseur latéral associé allant jusqu'à un premier seuil d'effort, et un mode refuge, où chaque électrovanne est commandée avec une fréquence de rafraichissement inférieure à 1 Hz, de manière à développer un effort d'amortissement allant jusqu'à un deuxième seuil d'effort, qui est supérieur d'au moins 40% du premier seuil d'effort, l'unité électronique de contrôle étant configurée pour passer du mode confort vers le mode refuge lorsqu'une instabilité cinématique est détectée.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'amortissement pour véhicule ferroviaire, un véhicule ferroviaire équipé d'un tel dispositif et un procédé de pilotage d'un tel dispositif d'amortissement.
  • Un véhicule ferroviaire comprend généralement une caisse montée sur deux bogies. La caisse est en général suspendue par rapport aux bogies, par exemple sur un dispositif pneumatique. Sous certaines conditions de circulation, des instabilités cinématiques des bogies peuvent apparaitre, suivant un mouvement de lacet des bogies. Ces instabilités de lacets sont aussi appelées « bogie hunting » en anglais. Pour des raisons de sécurité, des amortisseurs antilacets, dits aussi « anti-yaw dampers » en anglais, sont installés entre les bogies et la caisse, pour amortir les mouvements de lacet des bogies par rapport à la caisse. Pour chaque bogie, les amortisseurs antilacets sont généralement associés par paire, les amortisseurs d'une même paire étant installés de chaque côté du bogie parallèlement au sens de circulation du véhicule. Lorsque l'un des amortisseurs antilacets d'un bogie est défaillant, en cas de détection d'une instabilité de lacet la vitesse de circulation du véhicule ferroviaire est maintenue inférieure à une vitesse de sécurité, ou « fail-safe speed » en anglais.
  • Dans le cas des trains à grande vitesse, par soucis de redondance chaque bogie comprend généralement deux paires d'amortisseurs antilacets, car les efforts dynamiques sont plus importants que pour les trains dits classiques, comme par exemple les trains régionaux, et l'impact de la marge de stabilité est d'autant plus critique sur la sécurité de circulation dans le cas des trains à grande vitesse.
  • D'autre part, pour améliorer le confort des passagers et réduire les accélérations latérales de la caisse, des amortisseurs latéraux sont aussi prévus entre la caisse et les bogies.
  • JP-4 845 423-B2 , JP-H11-268 646-A et CN-110 341 738-A décrivent chacun des exemples de véhicules ferroviaires de l'art antérieur. EP-2 020 356-A2 décrit, quant à lui, un véhicule ferroviaire dont chaque bogie est équipé d'un amortisseur latéral semi-actif. Cependant, les amortisseurs latéraux ne contribuent pas à la stabilité du véhicule tant que l'ensemble des amortisseurs antilacets sont fonctionnels.
  • Les bogies des trains à grande vitesse sont ainsi chacun équipés à la fois généralement de deux paires d'amortisseurs antilacets et d'au moins un amortisseur latéral, ce qui est lourd et coûteux.
  • C'est à ces problèmes qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant un dispositif d'amortissement latéral amélioré, qui contribue à la fois au confort et à la stabilité du véhicule.
  • À cet effet, l'invention concerne un dispositif d'amortissement pour véhicule ferroviaire comprenant une caisse montée sur deux bogies, le dispositif d'amortissement comprenant :
    • des amortisseurs latéraux, chacun configuré pour relier la caisse à un bogie respectif, les amortisseurs latéraux étant des amortisseurs semi-actifs et étant chacun pilotés par une électrovanne respective,
    • deux premiers accéléromètres, chaque premier accéléromètre étant configuré pour être fixé à la caisse au voisinage d'un bogie respectif et configuré pour mesurer des accélérations de la caisse suivant une direction transversale de la caisse, la direction transversale étant orthogonale à un axe longitudinal de la caisse et radiale à un axe de lacet du bogie correspondant,
    • une unité électronique de contrôle, configurée pour recevoir des mesures d'accélération en provenance des premiers accéléromètres et en provenance de deuxièmes accéléromètres fixés aux bogies, pour détecter une instabilité cinématique en fonction des mesures d'accélérations reçues, et pour piloter chaque amortisseur latéral en commandant l'électrovanne correspondante.
  • Selon l'invention, le dispositif électronique de contrôle est commutable entre :
    • un premier mode de fonctionnement dit mode confort, dans lequel l'unité électronique de contrôle commande chaque électrovanne avec une fréquence de commande supérieure à 100 Hz, de manière à optimiser le confort passager, un effort généré par l'amortisseur latéral associé allant jusqu'à un premier seuil d'effort, et
    • un deuxième mode de fonctionnement dit mode refuge, dans lequel l'unité électronique de contrôle commande chaque électrovanne avec une fréquence de rafraichissement inférieure à 1 Hz, de manière à développer un effort d'amortissement allant jusqu'à un deuxième seuil d'effort, qui est supérieur d'au moins 40% du premier seuil d'effort,
    alors que l'unité électronique de contrôle est configurée pour passer du mode confort vers le mode refuge lorsqu'une instabilité cinématique est détectée.
  • Grâce à l'invention, lorsqu'une instabilité dynamique est détectée, par exemple lorsqu'un ou plusieurs des amortisseurs antilacets sont défaillants et que la marge de stabilité devient insuffisante, conduisant une instabilité de lacet, le dispositif électronique de contrôle bascule en mode refuge, dans lequel les amortisseurs latéraux contribuent à la disparition de l'instabilité grâce à leur effort d'amortissement élevé. On évite ainsi d'avoir à réduire la vitesse de circulation sous la vitesse de sécurité. Avantageusement, lorsqu'un tel dispositif d'amortissement équipe un véhicule ferroviaire, par exemple un véhicule grande vitesse, le véhicule ferroviaire se suffit d'un seul amortisseur antilacet par côté de bogie, au lieu de deux qui sont traditionnellement nécessaires afin de garantir le niveau de stabilité requis en cas de défaillance d'un amortisseur antilacet.
  • Avantageusement, le deuxième seuil d'effort est compris entre 14 kN et 20 kN.
  • Selon un autre aspect, l'invention concerne un véhicule ferroviaire comprenant le dispositif d'amortissement tel que défini précédemment, dans lequel chaque bogie est pivotant par rapport à la caisse autour de l'axe de lacet respectif, chaque bogie étant relié à la caisse par l'amortisseur latéral respectif, qui est disposé selon la direction transversale, et dans lequel chaque premier accéléromètre est fixé à la caisse au voisinage de chaque bogie.
  • Avantageusement :
    • Chaque bogie est équipé d'un des deuxièmes accéléromètres reliés à l'unité électronique de contrôle, chaque deuxième accéléromètre étant configuré pour mesurer les accélérations du bogie correspondant selon la direction transversale de la caisse, et pour transmettre les mesures d'accélérations au dispositif électronique de contrôle.
    • Chaque deuxième accéléromètre fait partie d'un dispositif de supervision du bogie correspondant.
    • Chaque deuxième accéléromètre est mono-axial.
    • Le véhicule ferroviaire comprend, en outre, des amortisseurs antilacet, pour amortir les instabilités cinématiques de lacets entre la caisse et les bogies, et dans lequel chaque bogie est relié à la caisse par des amortisseurs antilacets, disposés en paires de chaque côté du bogie correspondant.
    • Chaque bogie est relié à la caisse par une seule paire d'amortisseurs antilacets.
    • Le véhicule ferroviaire est un véhicule à grande vitesse, configuré pour circuler à des vitesses supérieures ou égale à 200 km/h.
  • Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de pilotage d'un véhicule ferroviaire tel que défini précédemment, dans lequel le procédé comprend les étapes consistant à :
    1. a) mesurer, au moyen des deuxièmes accéléromètres montés sur chaque bogie, une accélération latérale de ce bogie,
    2. b) comparer les mesures d'accélération à un critère d'instabilité, au moyen de l'unité électronique de contrôle,
    3. c) en cas de dépassement du critère d'instabilité, si le dispositif d'amortissement est dans le mode confort, faire passer le dispositif d'amortissement dans le mode refuge.
  • Ce procédé induit les mêmes avantages que ceux mentionnés ci-dessus au sujet du dispositif d'amortissement de l'invention.
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation d'un dispositif d'amortissement, d'un véhicule ferroviaire et d'un procédé de pilotage conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • [Fig 1] la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule ferroviaire conforme à l'invention, comprenant un dispositif d'amortissement conforme à l'invention, et
    • [Fig 2] la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail Il à la figure 1.
  • Un véhicule ferroviaire 2 est représenté sur la figure 1. Le véhicule ferroviaire 2 est prévu pour se déplacer sur des rails 4. Les rail 4 sont ici rectilignes et horizontaux, et sont situés dans un plan P4, qui est ici horizontal. Le véhicule ferroviaire 2 est ici un train à grande vitesse, c'est-à-dire configuré pour circuler à des vitesses supérieures à 200 km/h et pouvant atteindre 250 km/h, voire 300 km/h ou plus. Alternativement, le véhicule ferroviaire 2 est un train régional, circulant à des vitesses typiquement comprises entre 140 km/h et 200 km/h. Ce type de train ne dispose généralement pas de système de surveillance de la stabilité bogie. La mise en oeuvre de cette invention permet d'améliorer la sécurité de ce type de véhicule.
  • Le véhicule ferroviaire 2 comprend une caisse 20, représentée par des traits en pointillés sur la figure 1. La caisse 20 présente une forme allongée s'étendant dans la longueur suivant un axe longitudinal A20. L'axe longitudinal A20 est parallèle au plan P4.
  • Le véhicule ferroviaire 2 comprend aussi deux bogies 30, sur lesquels est montée la caisse 20. Les bogies 30 sont représentés de manière schématique et non limitative. Ce qui est valable pour l'un des bogies 30 est transposable à l'autre des bogies. Les deux bogies 30 sont de préférence identiques.
  • Chaque bogie 30 comprend un châssis 32, et quatre roues 34, qui sont fixées par paire sur un axe 36 respectif, lequel est mobile en rotation par rapport au châssis 32 et est en appui sur le châssis 32 par l'intermédiaire d'une suspension primaire 33. Dans l'exemple illustré, la suspension primaire 33 comprend quatre ressorts, chacun agencé à une extrémité respective d'un axe 36. Les roues 34 présentent un profil conique. Chaque bogie 30 supporte la caisse 20 par l'intermédiaire d'une suspension secondaire 38, ici représentée par des ressorts.
  • Chaque bogie 30 est mobile en rotation par rapport à la caisse 20 autour d'un axe respectif, dit axe de lacet A30, qui est sensiblement orthogonal au plan P4 et passe par un centre de ce bogie 30, ce centre étant sensiblement situé au barycentre des quatre roues 34 de ce bogie 30. Les axes de lacet A30 sont ici verticaux. Par commodité, on définit aussi un axe transversal A40 de la caisse 20, l'axe transversal A40 étant parallèle au plan P4 et orthogonal à l'axe longitudinal A20. L'axe transversal A40 est ici horizontal.
  • Lorsque le véhicule ferroviaire 2 se déplace sur les rails 4, la caisse 20 suit une trajectoire moyenne sensiblement équivalente au chemin des rails 4. Dans des sections de voies en ligne droite ou dans de très grandes courbes, sous l'effet de la conicité des roues 34, des instabilités dynamiques de lacet des bogies 30 peuvent survenir, c'est-à-dire que les bogies 30 oscillent autour de la trajectoire moyenne de la caisse 20 selon un mouvement désigné classiquement par « lacet cinématique », ou « bogie hunting » en anglais. Ce mouvement de lacet cinématique est non seulement inconfortable pour les passagers, mais aussi dangereux si le véhicule 2 approche d'une vitesse limite dite vitesse de stabilité, où le mouvement de lacet cinématique présente très peu d'amortissement et applique des efforts élevés à la voie. Le mouvement oscillant de chaque bogie 30 autour de l'axe de lacet A30 correspondant est représenté par une double flèche F30, circulaire et centrée sur l'axe de lacet A30.
  • Le véhicule ferroviaire 2 comprend des amortisseurs antilacets 42, qui relient chaque bogie 30 à la caisse 20 et qui sont configurés pour amortir les instabilités cinématiques de lacets F30 entre la caisse 20 et les bogies 30. Sur les figures, les amortisseurs antilacets 42 sont représentés de manière schématique, les proportions relatives entre les amortisseurs antilacets 42 et le reste du véhicule ferroviaire 2 n'étant pas forcément respectées.
  • Les amortisseurs antilacets 42 sont disposés par paire de chaque côté du bogie 30 correspondant, de manière à exercer un moment autour de l'axe de lacet A30 de ce bogie 30. Par exemple chaque amortisseur antilacet 42 est disposé orthoradialement à l'axe de lacet A30 du bogie 30 correspondant. Les amortisseurs antilacets 42 sont généralement agencés au plus loin du centre du bogie 30 et parallèlement au véhicule 2, pour qu'à effort d'amortisseur constant, le couple d'amortissement antilacet soit le plus élevé possible.
  • Les amortisseurs antilacets 42 sont généralement des amortisseurs passifs. Selon des modes de réalisation, les amortisseurs antilacets 42 comprennent un piston 42A mobile dans un cylindre 42B, l'effort d'amortissement étant généralement proportionnel à la vitesse de déplacement axiale du piston 42A par rapport au cylindre 42B et s'opposant au mouvement relatif du piston 42A par rapport au cylindre 42B. Lorsque les mouvements relatifs du piston 42A par rapport au cylindre 42B sont rapides, la force maximale qu'un amortisseur 42 peut développer définit un effort maximal, exprimé en kilo-Newton - kN -. Les amortisseurs antilacets 42 utilisés dans le cadre de la présente invention développent typiquement un effort maximal compris entre 6 kN et 12 kN.
  • Alors que dans l'art antérieur, chaque bogie 30 d'un train à grande vitesse comprend généralement deux paires d'amortisseurs antilacets, grâce à l'invention, pour des raisons expliquées plus loin, chaque bogie 30 est reliée à la caisse 20 par une seule paire d'amortisseurs antilacet 42, ce qui allège les masses et les coûts sans compromettre la stabilité - et donc la sécurité - lors de la circulation à haute vitesse. Bien entendu, les principes de l'invention peuvent aussi être mis en oeuvre pour un bogie équipé de deux paires d'amortisseurs antilacets, ce qui n'apporte pas d'avantage en termes de coûts, mais améliore néanmoins la sécurité de circulation à haute vitesse.
  • Chaque bogie 30 est équipé d'un dispositif de supervision 44, dit aussi BMS - pour Bogie Monitoring System en anglais - dans la suite de la description, qui comprend un accéléromètre latéral, non représenté, qui est fixé au bogie 30 correspondant et qui est configuré pour mesurer les accélérations subies par ce bogie 30 parallèlement à l'axe transversal A40, autrement dit radialement à l'axe de lacet A30 du bogie 30 correspondant et orthogonalement à l'axe longitudinal A20 de la caisse 20. Le BMS 44 est configuré pour détecter, en fonction des mesures de l'accéléromètre latéral, si le véhicule 2 est dans une situation d'instabilité cinématique. Chaque BMS 44 est ici représenté schématiquement par un parallélépipède fixé au châssis 32 d'un bogie 30 respectif.
  • Un exemple non limitatif de critère d'instabilité permettant de déterminer si les bogies 30 sont dans une situation d'instabilité cinématique est donné dans la norme EN 14363+A2:2022, sur les « essais et simulations en vue de l'homologation des caractéristiques dynamiques des véhicules ferroviaires ». De manière schématique, les mesures d'accélérations du bogie 30 sont filtrées dans un filtre passe-bande, et si une valeur quadratique de l'accélération filtrée dépasse un certain critère d'instabilité prédéterminé pendant un intervalle de temps donné, alors on considère que ce bogie 30 est dans une situation d'instabilité cinématique. Bien entendu, d'autres critères d'instabilité cinématique peuvent être employés, notamment selon les pays et/ou selon les conditions de circulation retenues.
  • Ainsi, pour détecter les instabilités cinématiques, il suffit que l'accéléromètre latéral d'un BMS 44 soit un accéléromètre mono-axial, configuré pour mesurer les accélérations du bogie 30 radialement à l'axe de lacet A30 de ce bogie 30 et orthogonalement à l'axe longitudinal A20 de la caisse 20. Un tel accéléromètre mono-axial est avantageux par rapport à un accéléromètre multiaxial, car moins coûteux.
  • Le véhicule ferroviaire 2 comprend aussi un dispositif semi-actif d'amortissement 100, configuré pour amortir les accélérations de la caisse 20 par rapport aux bogies 30 suivant la direction transversale A40. Le dispositif semi-actif d'amortissement 100 est aussi appelé dispositif d'amortissement latéral.
  • Le dispositif d'amortissement latéral 100 comprend deux amortisseurs latéraux 102, qui sont chacun configurés pour relier la caisse 20 à un bogie 30 respectif. Dans l'exemple illustré, chaque amortisseur latéral 102 est disposé parallèlement à l'axe transversal A40 de la caisse et radialement à l'axe de lacet A30 du bogie 30 correspondant. Les amortisseurs latéraux 102 sont représentés schématiquement sur les figures, les proportions relatives entre les amortisseurs latéraux 102 et le reste du véhicule ferroviaire 2 n'étant pas respectées.
  • Les amortisseurs latéraux 102 sont des amortisseurs semi-actifs, c'est-à-dire que chaque amortisseur latéral 102 est configuré pour exercer un effort d'intensité variable, l'intensité de cet effort étant piloté par une unité électronique de contrôle 104 - aussi appelée ECU, pour « electronic control unit » en anglais - appartenant au dispositif d'amortissement latéral 100 via une électrovanne 108 de distribution respective. Chaque électrovanne 108 est ici schématiquement représentée par un parallélépipède monté sur un corps de l'amortisseur latéral 102 correspondant. Chaque électrovanne 108 est pilotée par l'unité électronique de contrôle 104.
  • De manière schématique, chaque amortisseur latéral 102 comprend un cylindre, dans lequel est reçu un piston mobile, qui sépare le cylindre en deux chambres. Les deux chambres sont remplies d'un fluide hydraulique et sont reliées l'une à l'autre, en circuit fermé, par l'intermédiaire de l'électrovanne 108 correspondante. Lors des mouvements du piston, le fluide hydraulique circule entre les deux chambres via l'électrovanne 108, qui travaille en double-flux et qui est pilotée par l'unité électronique de contrôle 104 de manière à réguler le passage du fluide hydraulique et à régler l'effort d'amortissement généré par l'amortisseur latéral 102. Lorsque l'électrovanne 108 est fermée, l'effort d'amortissement est maximal. À l'inverse, lorsque l'électrovanne 108 est ouverte, l'effort d'amortissement est minimal.
  • Le dispositif d'amortissement 100 comprend aussi deux accéléromètres 110, qui sont fixés sur la caisse 20 et qui sont configurés pour mesurer les accélérations de la caisse 20, en particulier pour mesurer les accélérations latérales, c'est-à-dire parallèlement à l'axe transversal A40, de la caisse 20. Chaque accéléromètre 110 est placé au voisinage d'un bogie 30 respectif. Dans l'exemple illustré, chacun des accéléromètres 110 a la forme d'un parallélépipède et est traversé par l'axe de lacet A30 du bogie correspondant.
  • L'unité électronique de contrôle 104 est aussi reliée aux dispositifs de supervision 44 placés sur les bogies 30, de manière à recevoir les mesures d'accélérations en provenance des accéléromètres latéraux de ces dispositifs de supervision 44.
  • L'unité électronique de contrôle 104 est configurée pour recevoir les mesures d'accélération latérale des accéléromètres 110, et pour piloter les électrovannes 108 suivant une méthode de contrôle préalablement enregistrée dans une mémoire de l'unité électronique de contrôle 104. Une telle méthode de contrôle est par exemple une loi dite « Skyhook ».
  • L'unité électronique de contrôle 104 comprend deux modes principaux de fonctionnement, avec un premier mode de fonctionnement, dit mode confort, et un deuxième mode de fonctionnement, dit mode refuge. L'unité électronique de contrôle 104 est configurée pour passer du mode confort vers le mode refuge lorsqu'une instabilité cinématique F30 est détectée.
  • En mode confort, chaque électrovanne 108 pilote l'amortisseur latéral 102 correspondant suivant une consigne d'effort élaborée par l'unité électronique de contrôle 104 reposant sur un algorithme d'optimisation du confort, Skyhook par exemple. Ce mode confort conduit à ce que l'ouverture de l'électrovanne 108 soit continûment variable au cours du temps, de manière que l'effort d'amortissement généré par l'amortisseur latéral 102 varie de manière continue.
  • L'unité électronique de contrôle 104 est un dispositif électronique qui comprend une horloge interne, et travaille à une fréquence d'horloge donnée, qui est généralement fixe. Le dispositif de contrôle 104 ajuste l'ouverture de l'électrovanne 108 à une fréquence de commande qui est différente de fréquence d'horloge de l'unité électronique de contrôle 104.
  • Chaque électrovanne 108 étant un dispositif électromécanique, chaque électrovanne est intrinsèquement limitée par son temps de réponse aux commandes reçues de l'unité électronique de contrôle 104. Le temps de réponse correspond par exemple au temps pour passer d'une ouverture totale à une position quasiment fermée. De préférence, les électrovannes 108 choisies ont des temps de réponse réduits, c'est-à-dire typiquement de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes, par exemple 20 ms. En pratique, en mode confort l'unité électronique de contrôle 104 ne demande jamais à l'électrovanne 108 une ouverture stabilisée sur une plage de temps de supérieure à quelques dizaines de millisecondes.
  • Par « continument variable », on entend que la fréquence de commande est élevée, par exemple une fréquence de commande supérieure à 100 Hz, de préférence supérieure à 500 Hz, de préférence encore supérieure à 1000 Hz. Autrement dit, en mode confort l'ouverture de l'électrovanne 108 reste stable dans des intervalles de temps inférieurs à 10 ms, de préférence inférieurs à 2 ms, de préférence encore inférieurs à 1 ms.
  • L'unité électronique de contrôle 104 exploite à cette fin les informations du capteur accélérométrique 110 de manière à développer un effort d'amortissement permettant l'optimisation du confort des passagers dans une majorité des conditions de circulation du véhicule ferroviaire 2. En mode confort, la plage d'effort balayée par l'amortisseur latéral 102 est classiquement comprise entre 0 et 10 kN.
  • En mode refuge, chaque électrovanne 108 pilote l'amortisseur latéral 102 correspondant suivant une consigne d'effort élaborée par l'unité électronique de contrôle 104 reposant sur un algorithme d'optimisation de la stabilité. Ce mode refuge conduit à ce que l'ouverture de l'électrovanne 108 reste constante pendant des intervalles de temps significativement plus longs qu'en mode confort, ces intervalles de temps étant de l'ordre de la seconde, par exemple supérieurs à 1 s.
  • De manière simplifiée, la durée minimale de l'intervalle pendant lequel l'ouverture de l'électrovanne 108 reste constante est basée sur la fréquence de lacet cinématique du bogie, qui est typiquement comprise entre 1 et 7 Hz dans le cas des trains à grande vitesse, ce qui correspond à une période d'instabilité cinématique comprise entre 0,14 s et 1 s. En pratique, en mode refuge l'intervalle de temps pendant lequel l'électrovanne 108 reste constante est choisi supérieur à dix fois la période d'instabilité cinématique, soit typiquement entre 1,4 s et 10 s. À titre d'exemple, pour une fréquence de lacet cinématique à 5 Hz, la durée minimale pendant laquelle l'électrovanne 108 reste constante est typiquement fixée à 2 s.
  • L'unité électronique de contrôle 104 exploite à cette fin les informations de l'accéléromètre du BMS 44 de manière à développer un effort d'amortissement permettant de garantir la stabilité du bogie 30 et ainsi la sécurité de circulation. Par exemple, l'algorithme correspondant au mode refuge fait intervenir un fonctionnement par paliers en commençant, lors d'une détection d'instabilité, par une ouverture de l'électrovanne 108 très faible de manière à produire un effort suffisamment important pour retrouver la stabilité. Ensuite, après une durée significativement plus grande que celle correspondant au mouvement de lacet cinématique du bogie 30 (de l'ordre de quelques secondes), l'ouverture de l'électrovanne 108 est graduellement augmentée jusqu'à un niveau garantissant toujours la stabilité mais ne pénalisant pas trop fortement le confort passager.
  • Ainsi, en mode refuge, les amortisseurs latéraux 102 sont pilotés de manière à amortir prioritairement des instabilités de lacets F30. Dans le cadre de la présente invention, pour un train à grande vitesse, en condition de fermeture importante de l'électrovanne 108 les efforts développés sont par exemple entre 10 kN et 15 kN, avec possiblement des niveaux pouvant atteindre 20 kN si le niveau d'instabilité du bogie 30 l'exigeait. Sur chaque bogie 30, grâce à l'amortisseur latéral 102 présentant un deuxième seuil d'effort élevé, il est possible d'amortir les instabilités cinématiques de lacet d'un véhicule ferroviaire 2 à grande vitesse en cas de défaillance d'un amortisseur antilacet 42, même lorsque ce véhicule ferroviaire 2 ne comprend qu'une seule paire par bogie 30.
  • Contrairement à la situation de l'état de la technique, dans laquelle les amortisseurs latéraux sont dimensionnés uniquement en fonction du premier seuil d'effort lié au confort des passagers (typiquement jusqu'à 10 kN), dans le cadre de la présente invention chaque amortisseur latéral 102 est dimensionné pour fournir un effort maximum au moins égal au deuxième seuil d'effort (de 14 à 20 kN) nécessaire à garantir la stabilité du bogie 30 en cas de défaillance d'un amortisseur antilacet 42 ou tout autre cause d'instabilité (défaillance de suspension, usure excessive des roues ou des rails, etc.). De préférence, une marge de sécurité est prise en compte. Ainsi, dans le cas illustré où le véhicule ferroviaire 2 est un véhicule à grande vitesse, chaque amortisseur latéral 102 est dimensionné pour fournir un effort maximal supérieur ou égal à 14 kN, de préférence supérieur ou égal à 16 kN, de préférence encore supérieur ou égal à 20 kN. Autrement dit, en mode refuge l'effort maximal est supérieur d'au moins 40% de l'effort maximal en mode confort, de préférence supérieur d'au moins 60%, de préférence encore supérieur de 100% à l'effort maximal en mode confort.
  • On décrit à présent un procédé de pilotage du dispositif d'amortissement 100.
  • Lorsque le véhicule ferroviaire 2 est en circulation, les accéléromètres latéraux des BMS 44, mesurent de manière périodique les accélérations latérales du bogie 30 correspondant, par exemple toutes les 40 ms - millisecondes -, autrement dit mesurent les accélérations de ce bogie 30 suivant la direction transversale A40.
  • L'unité électronique de contrôle 104 reçoit les valeurs de ces mesures d'accélération et les compare à un critère d'instabilité prédéterminé, par exemple tel que défini dans la norme EN 14363+A2:2022.
  • Si le critère d'instabilité n'est pas dépassé, c'est-à-dire que si les bogies 30 ne présentent pas d'instabilité de lacet F30, alors l'unité électronique de contrôle 104 reste en mode confort, dans lequel les amortisseurs latéraux 102 sont pilotés pour améliorer le confort des passagers. Les accélérations latérales de la caisse 20 sont mesurées au moyen des premiers accéléromètres fixés à la caisse 20, les mesures sont reçues par l'unité électronique de contrôle 104, qui en déduit le pilotage des électrovannes 108 de manière à améliorer le confort des passagers. Par exemple, l'ouverture des électrovannes 108 est ajustée de manière périodique, par exemple après chaque mesure des accéléromètres des BMS 40.
  • Si, à l'inverse, un dépassement du critère d'instabilité est détecté, par exemple en cas de défaillance d'un des amortisseurs antilacets 42, alors l'unité électronique de contrôle 104 fait passer le dispositif d'amortissement 100 en mode refuge, dans lequel les amortisseurs latéraux 102 sont pilotés pour, prioritairement, amortir l'instabilité de lacet.
  • Dans certaines conditions inhabituelles de circulation, il se peut qu'une instabilité cinématique transitoire soit détectée, alors que les amortisseurs antilacets 42 sont fonctionnels. Une telle situation pourrait se rencontrer par exemple lorsque les roues 34 et/ou les rails 4 présentent une usure anormale, ou bien encore en cas de défaillance d'un composant de la suspension primaire 33. À cause de cette instabilité cinématique transitoire, l'unité électronique de contrôle 104 fait basculer le dispositif d'amortissement 100 dans le mode refuge, les amortisseurs latéraux 102 coopérant alors avec les amortisseurs antilacets 42, toujours fonctionnels, pour amortir l'instabilité de lacet.
  • Alors que le dispositif d'amortissement 100 est en mode refuge, si les mesures des accéléromètres latéraux des BMS 44 sont inférieures au critère d'instabilité pendant un intervalle de temps prédéterminé, égal par exemple à 10 secondes, alors on considère que les bogies 30 sont revenus dans une situation stable. L'unité électronique de contrôle 104 fait alors repasser le dispositif d'amortissement 100 en mode confort.
  • Les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention.

Claims (10)

  1. Dispositif d'amortissement (100) pour véhicule ferroviaire (2) comprenant une caisse (20) montée sur deux bogies (30), le dispositif d'amortissement (100) comprenant :
    - des amortisseurs latéraux (102), chacun configuré pour relier la caisse (20) à un bogie (30) respectif, les amortisseurs latéraux (102) étant des amortisseurs semi-actifs et étant chacun pilotés par une électrovanne (108) respective,
    - deux premiers accéléromètres (110), chaque premier accéléromètre étant configuré pour être fixé à la caisse (20) au voisinage d'un bogie (30) respectif et configuré pour mesurer des accélérations de la caisse (20) suivant une direction transversale (A40) de la caisse (20), la direction transversale étant orthogonale à un axe longitudinal (A20) de la caisse (20) et radiale à un axe de lacet (A30) du bogie (30) correspondant,
    - une unité électronique de contrôle (104), configurée pour recevoir des mesures d'accélération en provenance des premiers accéléromètres (110) et en provenance de deuxièmes accéléromètres fixés aux bogies (30), pour détecter une instabilité cinématique en fonction des mesures d'accélérations reçues, et pour piloter chaque amortisseur latéral (102) en commandant l'électrovanne (108) correspondante,
    caractérisé en ce que l'unité électronique de contrôle (104) est commutable entre :
    - un premier mode de fonctionnement dit mode confort, dans lequel l'unité électronique de contrôle (104) commande chaque électrovanne (108) avec une fréquence de commande supérieure à 100 Hz, de manière à optimiser le confort passager, un effort généré par l'amortisseur latéral associé allant jusqu'à un premier seuil d'effort, et
    - un deuxième mode de fonctionnement dit mode refuge, dans lequel l'unité électronique de contrôle (104) commande chaque électrovanne (108) avec une fréquence de rafraichissement inférieure à 1 Hz, de manière à développer un effort d'amortissement allant jusqu'à un deuxième seuil d'effort, qui est supérieur d'au moins 40% du premier seuil d'effort,
    et en ce que l'unité électronique de contrôle (104) est configurée pour passer du mode confort vers le mode refuge lorsqu'une instabilité cinématique est détectée.
  2. Dispositif d'amortissement (100) selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième seuil d'effort est compris entre 14 kN et 20 kN.
  3. Véhicule ferroviaire (2), comprenant le dispositif d'amortissement (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque bogie (30) est pivotant par rapport à la caisse (20) autour de l'axe de lacet (A30) respectif, chaque bogie étant relié à la caisse (20) par l'amortisseur latéral (102) respectif, qui est disposé selon la direction transversale (A40), et dans lequel chaque premier accéléromètre (110) est fixé à la caisse (20) au voisinage de chaque bogie.
  4. Véhicule ferroviaire (2) selon la revendication 3, dans lequel chaque bogie (30) est équipé d'un des deuxièmes accéléromètres reliés à l'unité électronique de contrôle (104), chaque deuxième accéléromètre étant configuré pour mesurer les accélérations du bogie (30) correspondant selon la direction transversale (A40) de la caisse (20), et pour transmettre les mesures d'accélérations au dispositif électronique de contrôle (104).
  5. Véhicule ferroviaire (2) selon la revendication 4, dans lequel chaque deuxième accéléromètre fait partie d'un dispositif de supervision du bogie (44) correspondant.
  6. Véhicule ferroviaire (2) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel chaque deuxième accéléromètre est mono-axial.
  7. Véhicule ferroviaire (2) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel le véhicule ferroviaire (2) comprend, en outre, des amortisseurs antilacet (42), pour amortir les instabilités cinématiques de lacets entre la caisse (20) et les bogies (30), et dans lequel chaque bogie (30) est relié à la caisse (20) par des amortisseurs antilacets (42), disposés en paires de chaque côté du bogie correspondant.
  8. Véhicule ferroviaire (2) selon la revendication 7, dans lequel chaque bogie (30) est relié à la caisse (20) par une seule paire d'amortisseurs antilacets (42).
  9. Véhicule ferroviaire (2) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel le véhicule ferroviaire est un véhicule à grande vitesse, configuré pour circuler à des vitesses supérieures ou égale à 200 km/h.
  10. Procédé de pilotage d'un véhicule ferroviaire (2) conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 9, dans lequel le procédé comprend les étapes consistant à :
    a) mesurer, au moyen des deuxièmes accéléromètres montés sur chaque bogie (30), une accélération latérale de ce bogie,
    b) comparer les mesures d'accélération à un critère d'instabilité, au moyen de l'unité électronique de contrôle (104),
    c) en cas de dépassement du critère d'instabilité, si le dispositif d'amortissement est dans le mode confort, faire passer le dispositif d'amortissement (100) dans le mode refuge.
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