ES2867813T3 - Funcionamiento de un vehículo sobre carriles con control y/o regulación de una fuerza de tracción entre la rueda y el carril - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el funcionamiento de un vehículo sobre carriles (1), en el que se controla y/o regula una fuerza de tracción de al menos una rueda motriz (3a, 3b, 4a, 4b) del vehículo sobre carriles (1) que actúa entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) respectiva y el carril (2) asociado, en donde una potencia de deslizamiento eficaz entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2), que conduce a una abrasión, es al menos temporalmente reducida con un dispositivo de control y/o de regulación (5) de la fuerza de tracción, debido a que - se atenúa la fuerza de tracción partiendo de una primera intensidad de la fuerza de tracción que actúa durante un deslizamiento entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2) y caracterizado por que - se limita la fuerza de tracción, en un espacio de tiempo de limitación de duración predeterminable o predecible que sigue al comienzo de la atenuación, espacio que comienza con la atenuación de la fuerza de tracción partiendo de la primera intensidad de la fuerza de tracción, a intensidades de la fuerza de tracción que son menores que la primera intensidad de la fuerza de tracción.

Description

DESCRIPCIÓN

Funcionamiento de un vehículo sobre carriles con control y/o regulación de una fuerza de tracción entre la rueda y el carril

La invención se refiere a un procedimiento para hacer funcionar un vehículo sobre carriles, en donde una fuerza de tracción entre al menos una rueda del vehículo sobre carriles y un carril asociado a la rueda es controlada y/o regulada. La invención se refiere, además, a un dispositivo de control y/o un dispositivo de regulación para el ajuste de una fuerza de tracción de este tipo. Además, la invención se refiere a un vehículo sobre carriles con el dispositivo de control y/o el dispositivo de regulación.

Las ruedas motrices de vehículos sobre carriles están expuestas a un desgaste por abrasión en el carril asociado, dependiendo la abrasión del deslizamiento entre la rueda y el carril y de otros factores de influencia. En particular, en el caso de procesos de frenado y aceleración del vehículo sobre carriles se manifiesta un deslizamiento.

Tal como menciona, por ejemplo, el documento US 4.944.539, la adherencia durante el accionamiento y, con ello, la fuerza de tracción alcanzable puede mejorarse mediante un dispositivo de control del deslizamiento. El deslizamiento de la rueda se controla de manera que limite el deslizamiento máximo de la rueda y, no obstante, permita a las ruedas deslizarse lo suficientemente con el fin de alcanzar una elevada adherencia.

El documento US 4.944.539 propone un sistema de regulación del deslizamiento para locomotoras, que optimiza la adherencia, mientras que se minimizan el derroche de energía, el carril, el desgaste de la rueda y empujes de carga sobre la cadena de accionamiento entre la rueda y el motor de accionamiento. Siempre se mantiene un valor positivo de la pendiente de la curva de adherencia-deslizamiento de la rueda/carril. Cuando en virtud de un aumento repentino de la suciedad del carril se vuelve negativa una función de control correspondiente, un control por microprocesador reduce escalonadamente una excitación del generador hasta que la función sea de nuevo positiva y se encuentre dentro de una ventana de funcionamiento. El control por microprocesador controla, además, un sistema de limpieza de los carriles y un sistema de arenero de los carriles que en caso necesario puede ser conectado y desconectado.

El documento CH 470282 A describe un vehículo impulsado sobre carriles con un dispositivo de antipatinaje. Están previstos medios que, en función de una velocidad del deslizamiento detectada sirven para el control de una limitación del deslizamiento. Cuando la velocidad de deslizamiento sobrepasa un valor, se reduce automáticamente la tensión del motor de accionamiento o, en el caso de motores controlados por frecuencia, la frecuencia.

El documento DE 4333281 A1 se refiere a un procedimiento para la regulación de la fuerza de accionamiento y/o de frenado de las ruedas de un vehículo impulsado sobre carriles a un ajuste cinemático de fuerza óptimo, en el que las ruedas son conducidas en un movimiento pendular estrechamente en torno a un máximo de la característica del ajuste cinemático de fuerza-deslizamiento del contacto rueda-carril, mediante el aumento prolongado y la retirada renovada de la fuerza de accionamiento/frenado.

Misión de la presente invención es indicar un procedimiento para el funcionamiento de un vehículo sobre carriles, un dispositivo de control y/o regulación y un vehículo sobre carriles con un dispositivo de este tipo, en el que se controle y/o regule una fuerza de tracción entre al menos una rueda motriz y un carril asociado, y en el que el desgaste a lo largo de prolongados espacios de tiempo, en los que se haga funcionar el vehículo sobre carriles, sea bajo en virtud del deslizamiento entre la rueda y el carril.

Se reconoce por parte de la presente invención que los dispositivos de control y/o regulación de la fuerza de tracción existentes están expuestos a determinadas condiciones de funcionamiento. A las condiciones de funcionamiento pertenecen no solo el ensuciamiento de los carriles mencionado en el documento US 4.944.539, sino que, en particular, pertenecen también las condiciones climatológicas, las cuales repercuten de nuevo sobre el estado de funcionamiento de los carriles y las ruedas motrices. Las temperaturas de los carriles y de las ruedas son en este caso, al igual que el posible recubrimiento de los carriles con humedad, hielo y nieve, así como posiblemente arena procedente de un arenero, factores de influencia para el deslizamiento entre la rueda y el carril.

Procesos de regulación del ajuste cinemático de fuerza existentes, tales como, por ejemplo, el procedimiento descrito en el documento US 4.944.539, parten de determinadas suposiciones en relación con las condiciones de funcionamiento y optimizan el ajuste cinemático de fuerza entre la rueda y los carriles bajo estas suposiciones. Ciertamente, con ello se pueden evitar elevados valores de deslizamiento. Sin embargo, se enarena para la mejora de la adherencia entre la rueda y el carril. Esto conduce de nuevo a un desgaste elevado de las ruedas y de los carriles.

Análisis han dado ahora como resultado que determinados procedimientos de regulación del ajuste cinemático de fuerza existentes, que están diseñados a la optimización de la capacidad de la fuerza de tracción (es decir, de la fuerza de tracción alcanzable) en regiones de la Europa Central determinaron en el invierno, a lo largo del respectivo espacio de tiempo de funcionamiento, tasas de desgaste promediadas de las ruedas motrices que como máximo eran un factor tres veces superior que en el verano. Esto puede ser considerado aceptable. No obstante, la aplicación de estos de estos procedimientos de regulación del ajuste cinemático de fuerza en Escandinavia en condiciones invernales sub-árticas, condujo a tasas de desgaste medias que eran de hasta un factor de diez superiores a las del verano. Esto no puede ser considerado aceptable.

Basándose en el reconocimiento de que una optimización de la capacidad de la fuerza de tracción teniendo en cuenta las suposiciones para las condiciones de funcionamiento en el caso de condiciones invernales extremas puede conducir, a pesar de ello, a tasas de desgaste inaceptables, se propone un procedimiento de control y/o regulación o bien un correspondiente dispositivo, en donde no solo se optimice/esté optimizado el ajuste cinemático de fuerza, sino que se reduzca/esté reducida y/o minimice/esté minimizada la potencia del deslizamiento. Esto tiene la ventaja de que se reduce la abrasión en la superficie de contacto entre la rueda y el carril.

Este procedimiento se realiza, en particular, como un modo de funcionamiento adicional del dispositivo, el cual en lo sucesivo se denomina modo de funcionamiento primario o primero. Por el contrario, en un modo de funcionamiento denominado en lo que sigue como segundo modo de funcionamiento, puede tener lugar un control y/o una regulación de la fuerza de tracción diferente, p . ej., de acuerdo con el procedimiento conocido. Cuando se lleve a cabo el segundo modo de funcionamiento se acepta una potencia de deslizamiento incrementada en comparación con el primer modo de funcionamiento, dado que no se reduce o minimiza, es decir, en las mismas condiciones de funcionamiento la potencia de deslizamiento sería menor en el primer modo de funcionamiento. En el caso del segundo modo de funcionamiento se trata, en particular, de un modo de funcionamiento en el que se puede transferir la fuerza de accionamiento y/o la potencia de accionamiento máxima a través de la rueda motriz o a través de las ruedas motrices al o a los carriles.

Por potencia de deslizamiento se entiende el producto de la fuerza de tracción eficaz en la zona de contacto entre la rueda y el carril y el deslizamiento. La potencia de deslizamiento puede designarse, por lo tanto, también como energía de deslizamiento específica. La integral en el tiempo sobre la potencia de deslizamiento proporciona la energía de deslizamiento que, en particular, es la responsable de la mayor parte del desgaste de material (abrasión) en la superficie de rodadura de la rueda y también en la superficie del carril. Naturalmente, esta misma potencia de deslizamiento o energía de deslizamiento, en función de otras medidas de influencia y factores de influencia (tales como, por ejemplo, la presencia de arena), puede conducir a una abrasión de distinta magnitud.

El deslizamiento tiene la dimensión de una velocidad. En particular, el deslizamiento se mide para la una rueda motriz o para un eje de rueda motriz o para una pluralidad de ruedas o ejes de ruedas motrices. En función del deslizamiento medido, por ejemplo, cuando el deslizamiento medido cumple una condición predeterminada, se puede disminuir y limitar la fuerza de tracción. En una ejecución particular, la medición del deslizamiento se lleva a cabo de manera que se comparan las velocidades de diferentes ruedas, en particular ruedas de diferentes ejes de ruedas. Opcionalmente, además se puede considerar la velocidad de giro o el número de revoluciones de una cadena cinemática, a través de la cual es impulsado la rueda o el eje de rueda. Por ejemplo, el deslizamiento se determina midiendo las velocidades de la rueda de diferentes ruedas o de todas las ruedas del vehículo sobre carriles y formando la diferencia de las velocidades. Cuando al menos una de las ruedas no es impulsada, la velocidad de esta rueda o de estas ruedas sirve como referencia para la rueda motriz o las ruedas motrices para la determinación del deslizamiento. Cuando todas las ruedas son impulsadas, durante un proceso de aceleración del vehículo sobre carriles se puede utilizar como referencia la rueda con la velocidad más baja, en la medida en que la misma no presente un deslizamiento demasiado elevado. En este caso, puede emplearse un sistema de medición de la velocidad del vehículo separado, que proporciona una referencia independiente de las ruedas para el cálculo del deslizamiento. En particular, a partir de la velocidad del vehículo medida por este sistema de medición y a partir del número de revoluciones de la rueda se puede calcular el deslizamiento de cada una de las ruedas. En este caso, por ejemplo a partir del número de revoluciones de la rueda y de la periferia externa en la superficie de rodadura de la rueda se puede calcular la velocidad real de la rueda. El deslizamiento es igual a la diferencia de la velocidad real de la rueda y de la velocidad del vehículo.

En particular, los dos modos de funcionamiento arriba mencionados hacen posible unir entre sí metas contrarias en el caso del control y/o la regulación de la fuerza de tracción, a saber la disminución o limitación del desgaste, por un lado, y la maximización de la fuerza de tracción, por otro lado. Los dos modos de funcionamiento y, opcionalmente, al menos otro modo de funcionamiento, se realizan sucesivamente en el tiempo y posibilitan de esta manera una adaptación del funcionamiento del vehículo sobre carriles a diferentes condiciones de funcionamiento y a los requisitos establecidos por el vehículo y el conductor del vehículo (tal como, por ejemplo, prioridad de la fuerza de tracción elevada alcanzable con respecto a la reducción del desgaste).

La conmutación entre los modos de funcionamiento puede ser desencadenada por el conductor del vehículo y/o puede ser desencadenada automáticamente. Esto se abordará todavía con mayor detalle. Preferiblemente, el primer modo de funcionamiento reductor del deslizamiento está predeterminado. Por ejemplo, la conmutación se puede realizar (automáticamente o mediante una persona) al modo de funcionamiento respectivo (por ejemplo, desencadenando una señal de conmutación correspondiente para la conmutación), cuando el vehículo sobre carriles alcanza un recorrido que está asociado al modo de funcionamiento, por ejemplo, mediante una especificación fija. Lo correspondiente es válido cuando a un determinado tipo de recorrido (por ejemplo, un recorrido con una topología determinada) está asociado uno de los modos de funcionamiento. Alternativa o adicionalmente, durante la comprobación pueden considerarse las condiciones que reinen en el momento en relación con la adherencia y/o el valor de rozamiento entre la rueda y el carril, el que tenga que desencadenarse una señal de conmutación para la conmutación a otro modo de funcionamiento. Además, de manera alternativa o adicional, puede tener lugar una conmutación a uno de los modos de funcionamiento cuando se haya alcanzado una fecha del calendario asociada y/o se manifiesten realmente condiciones climatológicas predefinidas. Además, de manera alternativa o adicional puede establecerse automáticamente el lugar del vehículo sobre carriles, por ejemplo, mediante un sistema de determinación de la posición basado en satélite, tales como el GPS, mediante comunicación del vehículo con una baliza en el recorrido y/o basado en radar mediante un dispositivo de radar a bordo del vehículo sobre carriles y, a zonas de ubicación local predefinidas puede asociarse en cada caso un determinado modo de funcionamiento, el cual se predefine al menos entonces. Con el aparato de radar que se encuentra a bordo u otro dispositivo de reconocimiento del entorno a bordo del vehículo puede determinarse automáticamente, por ejemplo, también la topología del recorrido precedentemente mencionado. Del modo de funcionamiento predeterminado puede cambiarse, en particular a petición del conductor del vehículo, a otro u otros modos de funcionamiento. por ejemplo, cuando se ha cumplido una condición predeterminada, puede cambiarse, sin embargo, automáticamente de nuevo al modo de funcionamiento predeterminado. Por ejemplo, la condición predeterminada puede cumplirse cuando desde el cambio del modo de funcionamiento predeterminado haya transcurrido un espacio de tiempo de una duración predeterminada. Opcionalmente, el conductor del vehículo puede ajustar la duración del espacio de tiempo. La conmutación entre el primer modo de funcionamiento en el que se lleva a cabo una limitación de la fuerza de tracción para la reducción de la potencia de deslizamiento y el segundo modo de funcionamiento, en el que se permiten fuerzas de tracción mayores, tiene lugar, como ya se ha mencionado, por ejemplo, mediante una señal de conmutación manual, desencadenada por el conductor del vehículo o, alternativamente, por una central externa al vehículo. Por ejemplo, el estado de control del vehículo sobre carriles presenta un dispositivo de accionamiento, en cuyo accionamiento se genera la señal de conmutación. Por ejemplo, la señal de conmutación determina la conmutación del modo de funcionamiento predeterminado a otro modo de funcionamiento. Opcionalmente, mediante el dispositivo de accionamiento puede desencadenarse sin embargo también una señal de conmutación que determine el cambio de conmutación al modo de funcionamiento predeterminado (por ejemplo, primero). Preferiblemente, el mantenimiento del modo de funcionamiento no predeterminado (por ejemplo, segundo) es indicado al conductor del vehículo. En particular, cuando se determina el deslizamiento a partir de la comparación de las velocidades de diferentes ruedas y, por lo tanto, el vehículo sobre carriles se encuentra en un modo de funcionamiento correspondiente, esto puede ser asimismo indicado al conductor del vehículo. También, a partir de las diferentes velocidades de las ruedas puede indicarse que actualmente no está disponible la determinación del deslizamiento.

Al menos uno de los modos de funcionamiento puede depender de al menos un parámetro ajustable, de modo que el modo de funcionamiento se realiza en función del valor del parámetro ajustado. Por ejemplo, un posible parámetro es la duración del espacio de tiempo de la limitación de la fuerza de tracción después de una atenuación de la fuerza de tracción en el primer modo de funcionamiento. La fuerza de tracción máxima admitida durante el espacio de tiempo de limitación es otro posible parámetro.

También es posible que sean accionadas independientemente entre sí diferentes ruedas o ejes de ruedas motrices del vehículo sobre carriles por el dispositivo de control y/o regulación, es decir, la una rueda o el un conjunto de ruedas puede ser hecho funcionar en el primer modo de funcionamiento y la otra rueda o el otro conjunto de ruedas puede ser hecho funcionar en el segundo modo de funcionamiento o en otro modo de funcionamiento. En particular, cuando, como se mencionó precedentemente, al menos uno de los modos de funcionamiento dependa de un parámetro ajustable, alternativamente la fuerza de tracción que actúa en cada caso sobre las diferentes ruedas o conjuntos de ruedas puede ser controlada y/o regulada en el mismo modo de funcionamiento, pero con diferentes valores de los parámetros.

Formulado de una manera más general, el vehículo sobre carriles puede presentar, en relación con el mismo carril en la dirección de marcha, una primera rueda que gira más delante y una segunda rueda que gira en la dirección de marcha más atrás, en donde el dispositivo de control y/o de regulación de la fuerza de tracción controla y/o regula independientemente entre sí la fuerza de tracción de la primera rueda y la fuerza de tracción de la segunda rueda. Se prefiere que a través de la segunda rueda se transmita al carril, al menos durante cierto tiempo y preferiblemente de manera permanente, una mayor fuerza de tracción que a través de la primera rueda. Esto se basa en la idea de que la primera rueda mejora la adherencia para el contacto rueda-carril.

En particular, la atenuación de la fuerza de tracción ejercida a través de la segunda rueda sobre el carril puede llevarse a cabo ya al alcanzar un valor máximo predeterminado menor del deslizamiento que la atenuación de la fuerza de tracción ejercida a través de la primera rueda sobre el carril.

Una reflexión de los inventores parte del hecho de que el deslizamiento entre las ruedas motrices y el carril es decisivo para la fuerza de tracción alcanzable, la cual determina y/o mantiene el movimiento del vehículo sobre carriles. Por lo tanto, opcionalmente, la rueda motriz o el eje de las ruedas motrices puede ser impulsado transitoriamente de modo que resulte un deslizamiento adicional entre la rueda o las ruedas del eje de ruedas, por un lado, y del o de los carriles, por otro lado. El término “adicional” se refiere, en particular, al deslizamiento al que, referido a la rueda motriz o bien al eje de ruedas motrices y las respectivas condiciones de adherencia, se puede alcanzar la fuerza de tracción máxima entre la rueda y el carril. En las figuras adjuntas se muestran correspondientes curvas características del ajuste cinemático de fuerza que presentan un máximo de la fuerza de tracción transmisible. En el caso de un deslizamiento adicional, el deslizamiento se encuentra, por lo tanto, en la curva característica a la derecha del máximo e intencionadamente conduce a una abrasión elevada. En particular, con ello se acondiciona el carril y las ruedas que marchan en inercia tienen condiciones de adherencia más favorables, es decir, su curva característica está desplazada a valores más elevados de la fuerza de tracción.

Esta medida puede aprovecharse en el segundo modo de funcionamiento o en un modo de funcionamiento adicional, diseñado a una fuerza de tracción elevada, con el fin de transmitir al o a los carriles fuerzas de tracción elevadas. Sin embargo, también puede realizarse por un control/regulación de un vehículo que no realice el primer modo de funcionamiento, es decir, en ningún modo de funcionamiento se reduce/está reducida y/o se minimice/esté minimizada la potencia de deslizamiento. Esta medida se aprovecha preferiblemente a partir de una velocidad de marcha mínima del vehículo, por ejemplo, a partir de 10 km/h. La medida se aprovecha, en particular, para una rueda que marcha más adelante en la dirección de marcha, de modo que está mejorada la adherencia para una rueda que circula en la dirección de marcha más atrás en el mismo carril y se puede transmitir una mayor fuerza de tracción al carril.

El primer modo de funcionamiento se realiza, en particular, en el caso de carriles secos o helados y/o a bajas temperaturas. En particular, el conductor del vehículo puede desencadenar en cada momento la señal de conmutación para la conmutación al segundo modo de funcionamiento.

La invención se basa en este caso en el reconocimiento de que ruedas de vehículo sobre carriles y también los carriles se comportan de forma frágil, en particular a bajas temperaturas de -10 °C e inferiores, de modo que se desprende material con una tasa de desprendimiento claramente superior que a temperaturas superiores, por ejemplo, en torno a 0 °C.

En particular, el conductor del vehículo puede ajustar una fuerza de tracción nominal. Cuando no se alcance esta fuerza de tracción nominal debido a una adherencia desfavorable, la conmutación al segundo modo de funcionamiento puede ser desencadenada automáticamente y/o por un operario (por ejemplo, el conductor del vehículo). Una adherencia desfavorable de este tipo está presente, por ejemplo, en el caso de superficies de rodadura húmedas de los carriles, por ejemplo en el caso de la formación de rocío o el inicio de lluvia o nevada.

Cuando los carriles son adicionalmente arenados, con el fin de mejorar la adherencia se conmuta al primer modo de funcionamiento preferiblemente de manera automática o mediante el operario, con el fin de evitar un desgaste particularmente elevado en la zona de contacto entre la rueda y el carril. Adicionalmente, se arena, por ejemplo, cuando mediante la conmutación al segundo modo de funcionamiento la fuerza de tracción no se puede aumentar a un valor deseado o con una pendiente deseada o el vehículo se ralentiza de manera involuntaria.

En pasajes adicionales de esta memoria descriptiva se habla de la fuerza de tracción entre la rueda y el carril. La fuerza de tracción puede también volverse negativa. Este es el caso en un proceso de frenado, durante el cual la rueda genera energía eléctrica a través de la cadena cinemática, energía que es almacenada, es retroalimentada a la red de abastecimiento de energía y/o es disipada en calor. Procesos de frenado de este tipo se designan, por lo tanto, como procesos de frenado eléctricos. Si durante un proceso de frenado de este tipo se atenúa la fuerza de tracción (negativa), esto se refiere a la cantidad de la fuerza de tracción, es decir, la atenuación conduce a una fuerza de tracción negativa menor en términos de cantidad. De manera correspondiente, en el caso del frenado eléctrico tiene lugar una limitación de la fuerza de tracción, de manera que se limita la cantidad de la fuerza de tracción negativa.

En particular, se propone: un procedimiento para el funcionamiento de un vehículo sobre carriles, en el que se controla y/o regula una fuerza de tracción de al menos una rueda motriz del vehículo sobre carriles que actúa entre la rueda respectiva y el carril asociado, en donde una potencia de deslizamiento eficaz entre la rueda y el carril, que conduce a una abrasión, es al menos temporalmente reducida con un dispositivo de control y/o de regulación de la fuerza de tracción, debido a que

- se atenúa la fuerza de tracción partiendo de una primera intensidad de la fuerza de tracción que actúa durante un deslizamiento entre la rueda y el carril y,

- se limita la fuerza de tracción, en un espacio de tiempo de limitación de duración predeterminable o predecible que sigue al comienzo de la atenuación, espacio que comienza con la atenuación de la fuerza de tracción partiendo de la primera intensidad de la fuerza de tracción,

a intensidades de la fuerza de tracción que son menores que la primera intensidad de la fuerza de tracción. Además, al alcance de la invención pertenecen un dispositivo de control y/o de regulación de la fuerza de tracción para un vehículo sobre carriles, que está configurado para llevar a cabo el procedimiento en una de sus ejecuciones, y un vehículo sobre carriles que presenta el dispositivo de control y/o de regulación de la fuerza de tracción en una de sus ejecuciones. Mediante la atenuación de la fuerza de tracción se impide que el deslizamiento siga manifestándose en la misma medida. Mediante la atenuación se reduce al menos el deslizamiento o incluso se termina transitoriamente. Preferiblemente, se termina transitoriamente. Mediante la limitación de la fuerza de tracción en el espacio de tiempo de limitación siguiente se impide que el deslizamiento pueda manifestarse inmediatamente de nuevo en la misma medida que en el momento del comienzo de la atenuación de la fuerza de tracción. El espacio de tiempo de limitación comienza con la atenuación de la fuerza de tracción partiendo de la primera intensidad de la fuerza de tracción. La fase de la atenuación de la fuerza de tracción se encuentra, por lo tanto, ya dentro del espacio de tiempo de limitación. Más allá del espacio de tiempo de limitación e inmediatamente después, se reduce el deslizamiento y, por lo tanto, también se reduce la potencia de deslizamiento media y, por consiguiente, la energía de deslizamiento a través del espacio de tiempo de limitación.

La fuerza de tracción puede ser mantenida constante a una segunda intensidad de la fuerza de tracción en una primera parte del espacio de tiempo de limitación, intensidad que es menor que la primera intensidad de la fuerza de tracción, y en donde la fuerza de tracción se potencia, en una segunda parte del espacio de tiempo de limitación, que sigue a la primera parte, constantemente hasta alcanzar la primera intensidad de la fuerza de tracción o más allá.

La primera parte del espacio de tiempo de limitación comienza partiendo del comienzo del espacio de tiempo de limitación solo después de la atenuación de la fuerza de tracción. En particular, la fuerza de tracción puede debilitarse antes de la primera parte del espacio de tiempo de limitación, a una intensidad de la fuerza de tracción que es más débil que la segunda intensidad de la fuerza de tracción que se mantiene particularmente constante durante la primera parte del espacio de tiempo de limitación. Mediante el mantenimiento constante de la fuerza de tracción durante la primera parte del espacio de tiempo de limitación se garantiza que el deslizamiento se reduzca más allá de la primera parte del espacio de tiempo de limitación y, preferiblemente, no esté presente incluso deslizamiento alguno. Esto es válido naturalmente solo en el caso de que la adherencia entre la rueda y el carril no empeore esencialmente. Mediante el refuerzo constante de la fuerza de tracción en la segunda parte del espacio de tiempo de limitación se aumenta de nuevo la tracción del vehículo. En particular, durante esta segunda parte del espacio de tiempo de limitación se puede comprobar de manera continua o repetida si el deslizamiento ha alcanzado un valor máximo admisible predeterminado o, alternativamente, si se ha rebasado un valor máximo predeterminado. Cuando se compruebe el alcance o el rebasamiento, se puede atenuar de nuevo la fuerza de tracción y limitar en un espacio de tiempo de limitación siguiente. Una realización repetida de este tipo de una atenuación de la fuerza de tracción con subsiguiente limitación puede realizarse entonces no solo cuando el espacio de tiempo de limitación presente la primera parte con una fuerza de tracción mantenida constante, sino también en el caso de otras ejecuciones del espacio de tiempo de limitación. En conjunto, por lo tanto, es posible vigilar el deslizamiento como se ha mencionado y, en caso necesario (por ejemplo, formulado de manera general al cumplirse un criterio predeterminado), debilitar la fuerza de tracción y, a continuación, limitarla. Esto se puede denominar atenuación cíclica y limitación de la fuerza de tracción.

Formulado de manera más general, la fuerza de tracción puede atenuarse y, a continuación, limitarse cuando el deslizamiento entre la rueda y el carril alcance un valor de deslizamiento máximo predeterminado o determinable de manera correspondiente a criterios predeterminados o rebase un valor del deslizamiento máximo de este tipo. El término "máximo” se refiere a una cantidad absoluta de la fuerza de tracción. Por lo tanto, también en el caso del frenado eléctrico puede estar presente un valor de deslizamiento máximo y, por ejemplo, atenuarse y limitarse la fuerza de tracción de frenado, por ejemplo, al alcanzarse el mismo.

En particular, la fuerza de tracción puede atenuarse partiendo de la primera intensidad de la fuerza de tracción en un valor predeterminado o en una proporción predeterminada de la primera intensidad de la fuerza de tracción a una tercera intensidad de la fuerza de tracción, y partiendo de la tercera intensidad de la fuerza de tracción reforzarse de nuevo (en particular, hasta que al comienzo de la primera parte del espacio de tiempo de limitación se haya alcanzado la segunda intensidad de la fuerza de tracción), dependiendo la cantidad predeterminada o la proporción predeterminada opcionalmente del deslizamiento existente en el momento del comienzo de la atenuación entre la rueda y el carril y/o de la velocidad de marcha del vehículo sobre carriles.

Mediante la especificación de la cantidad o proporción puede garantizarse que se manifieste una reducción o minimización deseada del deslizamiento. “Especificar” se ha de entender de manera que estén establecidas todas las instrucciones para el cálculo de la cantidad o de la proporción, pero opcionalmente puedan obtenerse informaciones, por ejemplo, en el momento del comienzo de la atenuación, dependiendo la cantidad o la proporción de las informaciones.

Como se ha mencionado arriba, pueden estar presentes al menos dos modos de funcionamiento diferentes. En particular, la atenuación y la subsiguiente limitación de la fuerza de tracción se realizan en un primer modo de funcionamiento del dispositivo de control y/o de regulación de la fuerza de tracción, en donde en un segundo modo de funcionamiento, el dispositivo de control y/o de regulación de la fuerza de tracción lleva a cabo

- la atenuación de la fuerza de tracción solo en el caso de un deslizamiento mayor entre la rueda y el carril, - la limitación de la fuerza de tracción a intensidades de la fuerza de tracción menores que la primera intensidad de la fuerza de tracción a lo largo de un espacio de tiempo de limitación más corto y/o

- en el espacio de tiempo de limitación un rápido crecimiento de la fuerza de tracción que en el primer modo de funcionamiento o después de una atenuación de la fuerza de tracción no se lleva a cabo limitación alguna de la fuerza de tracción. En todos estos casos puede generarse en el segundo modo de funcionamiento una fuerza de tracción mayor.

En particular, al recibir una señal de conmutación, en función del modo de funcionamiento existente y/o en función del tipo de la señal de conmutación, se puede conmutar al segundo modo de funcionamiento o al primer modo de funcionamiento. En cuanto a detalles y ejecuciones correspondientes ya se comentó arriba. En particular, la señal de conmutación puede generase automáticamente para la conmutación al primer modo de funcionamiento, cuando - una fuerza de tracción momentáneamente eficaz entre la rueda y el carril cumpla una condición predeterminada, o - un dispositivo de limitación del aumento de deslizamiento compruebe que un crecimiento del deslizamiento entre la rueda y el carril cumpla una condición predeterminada, o

- una desconexión del primer modo de funcionamiento (es decir, una conmutación al segundo modo de funcionamiento) en contra de un requisito de la fuerza de tracción correspondiente no conduzca a una fuerza de tracción más intensa que anteriormente en el primer modo de funcionamiento o

- una desconexión del primer modo de funcionamiento conduzca a una reducción de la velocidad de marcha del vehículo sobre carriles.

La invención se define en las reivindicaciones. Ejemplos de realización de la invención se describen ahora haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Las distintas figuras de los dibujos muestran:

La Fig. 1, esquemáticamente, un vehículo sobre carriles, por ejemplo, una locomotora con dos bogies, en los que son impulsados ambos ejes de rueda,

la Fig. 2, esquemáticamente, el vehículo sobre carriles representado en la Fig. 1, el cual presenta un dispositivo de control y/o de regulación, en donde se miden las velocidades de las ruedas y a partir de ellas se determina el deslizamiento de las ruedas con relación al carril,

la Fig. 3, un diagrama en dos partes con una parte izquierda y una parte derecha, en donde la parte izquierda muestra magnitudes físicas en el caso del control de la fuerza de tracción en un segundo modo de funcionamiento con una fuerza de tracción media elevada y en donde la parte derecha muestra magnitudes físicas correspondientes en un modo de funcionamiento con una fuerza de tracción limitada temporalmente (y por lo tanto una fuerza de tracción media más baja) y un deslizamiento reducido,

la Fig. 4, una familia de curvas características de la fuerza de tracción como función del deslizamiento, estando asociada una curva característica inferior a una rueda delantera sobre un carril y estando asociada una curva característica superior a una rueda trasera sobre el carril,

la Fig. 5, un diagrama en dos partes, cuya parte izquierda muestra una familia de curvas características con las curvas características de la Fig. 4 y una curva característica más superior adicional, que corresponde a un acondicionamiento del carril en el caso de un deslizamiento incrementado con respecto a la Fig. 4 de la rueda delantera, y mostrando la parte derecha la familia de curvas características de la parte izquierda y, adicionalmente, además, otra curva característica adicional situada arriba para un modo de funcionamiento de la potencia ampliado con fuerzas de tracción todavía más elevadas, que se ha de atribuir a un acondicionamiento del carril mediante una rueda motriz adicional,

la Fig. 6, un diagrama en dos partes similar al de la Fig. 5, cuya parte izquierda y parte derecha muestran en cada caso una familia de curvas características con puntos de trabajo para ruedas motrices de dos grupos de accionamiento, en donde los valores del deslizamiento para las ruedas de los distintos grupos de accionamiento son iguales y en donde en la parte izquierda los puntos de trabajo del grupo de accionamiento trasero corresponden al primer modo de funcionamiento y los puntos de accionamiento del grupo de accionamiento delantero corresponden al segundo modo de funcionamiento con deslizamiento adicional, y

la Fig. 7, un diagrama en dos partes tal como en la Fig. 6, en donde, sin embargo, las ruedas del grupo de accionamiento respectivo son solicitadas con un deslizamiento diferente.

El vehículo sobre carriles 1 representado en la Fig. 1 se mueve, tal como se representa por una flecha que mira hacia la izquierda, momentáneamente hacia la izquierda. Presenta dos bogies 3, 4, los cuales presentan en cada caso de nuevo dos ejes motrices. De cada uno de los ejes se puede reconocer en la vista lateral esquemática una rueda 3a, 3b, 4a, 4b. Estas ruedas discurren sobre el mismo carril 2.

A partir de la Fig. 2 se puede reconocer que el vehículo sobre carriles 1 presenta un dispositivo de control y/o de regulación 5 que controla y/o regula la generación de fuerza y/o la transmisión de fuerza a través de cadenas cinemáticas 6, 7 a las ruedas motrices. Mediante dos flechas en la Fig. 2 se indica que el dispositivo 5 presenta correspondientes conexiones de señal para el control y/o la regulación. Cada una de las cadenas cinemáticas 6, 7 está unida con los ejes de uno de los bogies, de modo que, entre otras, las ruedas 3a, 3b son impulsadas por la cadena cinemática 6 y las ruedas 4a, 4b son impulsadas por la cadena cinemática 7. Como es habitual, la cadena cinemática, incluido al menos un motor de accionamiento, puede encontrarse en el bogie respectivo. Sin embargo, la invención no se limita a una ejecución determinada de cadenas cinemáticas. Por lo demás, la invención tampoco se limita al ejemplo de realización de la Fig. 1 y la Fig. 2. Más bien, el vehículo sobre carriles puede presentar ejes y/o ruedas más o menos motrices y, opcionalmente, al menos una rueda o un eje de rueda puede no ser motriz. por ejemplo, un tren puede presentar varios vagones, de los que al menos uno presenta un bogie con al menos una rueda motriz o un eje motriz.

Mediante líneas discontinuas se indica en la Fig. 2 que cada una de las ruedas 3a, 3b, 4a, 4b o el eje de ruedas de la rueda respectiva está combinado con al menos un sensor de la velocidad que mide la velocidad de giro de la rueda y transmite al dispositivo 5 el valor de medición o un valor elaborado generado por tratamiento del valor de medición. La medición y la transmisión tienen lugar de forma continua o repetida. A partir de las velocidades medidas de la rueda y, opcionalmente, a partir de una información adicional (tal como, por ejemplo, la velocidad de la rueda de ruedas no representadas, no motrices) el dispositivo 5 determina el deslizamiento de las ruedas mientras que éstas ruedan sobre el carril 2. En un caso extremo, una de las ruedas podría estar bloqueada y entonces se podría medir la velocidad cero, a pesar de que el vehículo sobre carriles se mueva con relación al carril.

Las ruedas del mismo bogie y/o de diferentes bogies pueden ser hechas funcionar en un espacio de tiempo de funcionamiento en diferentes modos de funcionamiento o en el mismo modo de funcionamiento, es decir, pueden ser solicitadas en cada caso con una fuerza de tracción, en donde la fuerza de tracción es, en particular, la fuerza de tracción que actúa en la zona de contacto entre la rueda y el carril en la dirección del carril. A esta fuerza de tracción le corresponde en la cadena cinemática respectiva, en función del lugar en la cadena cinemática, una fuerza de accionamiento (en general. con una intensidad diferente) o un momento de giro de accionamiento. Incluso cuando las ruedas sean hechas funcionar en el mismo modo de funcionamiento, la fuerza de tracción de la rueda trasera es preferiblemente mayor, dado que la rueda delantera condiciona por norma general al carril y, con ello, mejora la adherencia.

En particular, las ruedas del primer bogie 3 y del segundo bogie 4 pueden ser solicitadas con fuerza de tracción en el mismo modo de funcionamiento. Preferiblemente, en este caso se trata del primer modo de funcionamiento predeterminado, en el que se reduce el deslizamiento entre las ruedas y los carriles. Alternativamente, las ruedas del primer bogie 3 pueden ser hechas funcionar en el segundo modo de funcionamiento al presentarse un deslizamiento mayor, promediado a través del espacio de tiempo de funcionamiento, y/o valores de deslizamiento máximos, mayores que lo que sería el caso cuando las ruedas del primer bogie 3 fuesen hechas funcionar en el primer modo de funcionamiento. Se comentarán ejemplos para el segundo modo de funcionamiento y un modo de funcionamiento adicional, pudiendo designarse el modo de funcionamiento adicional como una variante del segundo modo de funcionamiento. Mientras que las ruedas del primer bogie 3 son hechas funcionar en el segundo modo de funcionamiento o el adicional, las ruedas del segundo bogie 4 son hechas funcionar en el primer modo de funcionamiento o en el segundo modo de funcionamiento. La mayoría de las veces es suficiente el primer modo de funcionamiento, con lo cual se reduce el deslizamiento de las ruedas 4a, 4b sobre el carril 2 y, con ello, se reduce también el desgaste de las ruedas y de los carriles. Dado que las ruedas del primer bogie 3 se adelantan sin embargo en la dirección de marcha y, en virtud de su deslizamiento, condicionan a los carriles, es decir, mejoran la adherencia entre la rueda y el carril, las ruedas del segundo bogie 4, en el caso de un deslizamiento menor que las ruedas del primer bogie 3, pueden ejercer, a pesar de ello, una fuerza de tracción mayor sobre el carril. Se comentarán ejemplos más tarde todavía haciendo referencia a las curvas características en las Figs. 4 y 5.

Los transcursos en el tiempo representados en la parte de la izquierda de la Fig. 3 por encima del eje del tiempo que discurre en dirección horizontal (el tiempo se designa con t) de magnitudes físicas corresponden al segundo modo de funcionamiento o a otro modo de funcionamiento en sí conocido del estado de la técnica, en el que no tiene lugar reducción del deslizamiento alguno mediante atenuación y subsiguiente limitación de la fuerza de tracción a valores más bajos de la fuerza de tracción. En la parte de la derecha de la Fig. 3 se representan los transcursos en el tiempo de las correspondientes magnitudes físicas para el primer modo de funcionamiento con una reducción del deslizamiento, a saber, para un ejemplo de realización preferido.

Ambas partes de la Fig. 3 se refieren a un proceso de aceleración de un vehículo sobre carriles. En la zona superior de ambas partes se representa en cada caso una curva curvada hacia arriba de la velocidad v del vehículo, la cual se puede tratar también de la velocidad de referencia para la determinación del deslizamiento de las ruedas. En la parte izquierda de la Fig. 3 se puede reconocer, por encima de la curva de la velocidad, un transcurso a modo de diente de sierra del deslizamiento dv, es decir, el deslizamiento aumenta con el tiempo t progresivo en cada caso de forma aproximadamente lineal y, después de alcanzar un máximo local, desciende rápidamente casi verticalmente hasta un valor próximo a cero o hasta cero. Cuando el deslizamiento dv asciende a cero, el valor de deslizamiento representado se encuentra sobre la curva de la velocidad del vehículo.

En la zona media representada por debajo de la curva de velocidad de la parte izquierda de la Fig. 3 se representa el transcurso en el tiempo de la fuerza de tracción TE. En los intervalos de tiempo en los que el deslizamiento dv aumenta casi linealmente, en el ejemplo de realización, la fuerza de tracción TE es constante. Con el fin de que el deslizamiento dv no aumente a valores todavía mayores, tiene lugar una limitación del deslizamiento, de modo que se predetermina un valor máximo, el cual puede depender opcionalmente, además, de al menos una magnitud adicional, tal como, por ejemplo, la velocidad v del vehículo. Si se alcanza el valor máximo, se aplica el control y/o la regulación de la fuerza de tracción y la fuerza de tracción TE se atenúa. En la zona central de la parte izquierda se puede reconocer en cada caso una caída empinada de la fuerza de tracción TE, la cual conduce a una reducción simultánea del deslizamiento dv. Una vez que la fuerza de tracción TE haya caído a un valor claramente más bajo y el deslizamiento dv haya alcanzado un valor del deslizamiento correspondientemente bajo, la fuerza de tracción TE se aumenta de nuevo al valor de la fuerza de tracción al que tenía la fuerza de tracción antes de la atenuación. En la zona inferior de la parte izquierda en la Fig. 3 se representan como funciones del tiempo t la energía de deslizamiento SE resultante y la potencia de deslizamiento SL resultante. La potencia de deslizamiento representada por una línea discontinua aumenta en cada caso aproximadamente de manera proporcional al deslizamiento dv que crece de forma aproximadamente lineal. En el ejemplo de realización, la potencia de deslizamiento aumenta en cada caso de manera particularmente intensa, poco antes de que el deslizamiento dv alcance su máximo local. Con la siguiente atenuación de la fuerza de tracción TE, la potencia de deslizamiento disminuye de manera empinada hasta aproximadamente el valor cero. Cuando se aumenta de nueva la fuerza de tracción TE, también aumenta de nuevo la potencia de deslizamiento SL. La energía de deslizamiento SE resulta de la integración de la potencia de deslizamiento SL a lo largo del tiempo t.

La reducción del deslizamiento y sus efectos en una forma de realización preferida del primer modo de funcionamiento se describen ahora con ayuda de la parte derecha de la Fig. 3.

En la zona izquierda de la escala de tiempo de la parte derecha en la Fig. 3 se puede reconocer un aumento de la fuerza de tracción TE (zona media). De manera correspondiente, también aumenta el deslizamiento dv de forma aproximadamente lineal, siendo sin embargo la pendiente menor que en la parte izquierda de la Fig. 3, dado que la fuerza de tracción TE es asimismo menor que en la parte izquierda.

Después de alcanzar un valor máximo del deslizamiento dv y/o al alcanzar un valor máximo de la fuerza de tracción TE comienza el espacio de tiempo de limitación en el que la fuerza de tracción TE se atenúa primeramente a una (tercera) intensidad de la fuerza de tracción y luego se intensifica de nuevo hasta que alcanza una (segunda) intensidad de la fuerza de tracción. En el ejemplo de realización preferido, la fuerza de tracción TE se mantiene constante a lo largo de un espacio de tiempo (primera parte del espacio de tiempo de limitación). En la zona central de la parte derecha en la Fig. 3 se indica mediante una flecha que mira hacia arriba y una flecha que mira hacia abajo, que tienen una distancia entre sí, que la segunda intensidad de la fuerza de tracción es más débil que la primera intensidad de la fuerza de tracción, partiendo de la que ha comenzado la atenuación de la fuerza de tracción TE.

Una vez que se ha alcanzado el momento, el cual se representa en la parte derecha de la Fig. 3 por una línea discontinua en la dirección vertical, la fuerza de tracción TE se intensifica constantemente (segunda parte del espacio de tiempo de limitación). El espacio de tiempo de limitación termina con el alcance renovado de la primera intensidad de la fuerza de tracción (línea discontinua que discurre horizontalmente en el extremo superior de la zona media de la parte derecha en la Fig. 3) o en que el deslizamiento dv alcanza un valor máximo o rebasa un valor máximo. En particular, cuando este es el caso, se debilita de nuevo la intensidad de la fuerza de tracción TE y, a continuación, se debilita a lo largo de un espacio de tiempo de limitación. El primer espacio de tiempo de limitación en el tiempo, representado por completo en la parte derecha de la Fig. 3, se representa por una flecha con las puntas de flecha junto a los extremos opuestos.

En virtud de la atenuación de la fuerza de tracción con subsiguiente limitación, el transcurso en el tiempo del deslizamiento dv en la parte derecha de la Fig. 3 presenta únicamente tres fases de aumento con subsiguiente caída. De manera correspondiente, y dado que la fuerza de tracción TE es menor en los espacios de tiempo de limitación que en el segundo modo de funcionamiento, el cual está representado en la parte izquierda de la Fig. 3, la energía de deslizamiento SE aumenta más lentamente y tiene puntas que se encuentran más bajas que en el segundo modo de funcionamiento. Además, las puntas se manifiestan con menor frecuencia. Por consiguiente, también la integral en el tiempo de la energía de deslizamiento SE, es decir, la potencia de deslizamiento SL, es claramente más baja que en el segundo modo de funcionamiento. La diferencia de la energía de deslizamiento SE en el extremo del espacio de tiempo representado en cada caso en la parte izquierda y en la parte derecha de la Fig. 3, se representa por dos líneas discontinuas que discurren horizontalmente en la zona inferior de la Fig 3 y una flecha que mira hacia abajo, representada a la derecha en la Fig. 3.

El ejemplo de realización de acuerdo con la parte derecha en la Fig. 3 ilustra que la reducción de la fuerza de tracción con subsiguiente limitación de la fuerza de tracción reduce el número de los espacios de tiempo en los que se manifiesta un deslizamiento de una manera considerable. Por ejemplo, la fuerza de tracción, partiendo de la primera intensidad de la fuerza de tracción y referida a la primera intensidad de la fuerza de tracción, puede reducirse en un 2% a 5%, dependiendo el porcentaje de la reducción opcionalmente de la velocidad del vehículo y, con ello, dependiendo también de la velocidad de la rueda. En comparación con el segundo modo de funcionamiento se fija preferiblemente, además, un valor máximo más bajo del deslizamiento, el cual, al alcanzarse o al cual al rebasarse, se reduce la fuerza de tracción.

La Fig. 4 muestra dos curvas características de la fuerza de tracción TE (por ejemplo en la unidad kN) en función del deslizamiento dv (por ejemplo, indicada en la unidad km/h). Qué curva característica es válida para una rueda depende de la adherencia entre la rueda y el carril. La curva característica inferior representada en la Fig. 4 corresponde a una adherencia menor que la curva característica superior. La superficie entre las curvas características está sombreada, con el fin de ilustrar el efecto que aparece cuando la rueda delantera en la dirección de marcha condiciona el carril y, por consiguiente, mejora la adherencia. Naturalmente, la rueda delantera de un bogie en la dirección de marcha condiciona ya también el carril para la rueda posterior del mismo bogie en la dirección de marcha. En particular, para simplificar el control de la fuerza de tracción o la regulación de la fuerza de tracción, las ruedas del mismo bogie pueden ser hechas funcionar en el mismo modo de funcionamiento. En lo que sigue se parte del hecho, de manera simplificada, de que existe una rueda delantera en la dirección de marcha o un eje de rueda delantero en la dirección de marcha y existe una rueda trasera en la dirección de marcha o bien un eje de rueda trasero en la dirección de marcha. Esto es válido independientemente de que en este caso se trate de ruedas/ejes de rueda del mismo bogie o de diferentes bogies.

En la Fig. 4 se representa en cada caso mediante un círculo en qué punto de trabajo o en qué zona de puntos de trabajo se realiza el control de la fuerza de tracción y/o la regulación de la fuerza de tracción. En el ejemplo representado de la Fig. 4, las dos ruedas/ejes de rueda son hechos funcionar en el primer modo de funcionamiento. En este modo de funcionamiento, las fuerzas de tracción se encuentran preferiblemente en la zona ascendente de la curva característica respectiva (en el ejemplo de realización la zona AB1 para la rueda delantera/el eje de rueda delantero) o en la zona del máximo de la curva característica (zona AB2 para la rueda trasera/el eje de rueda trasero). En este ejemplo de realización, el deslizamiento dv para las dos ruedas/ejes de rueda es de la misma magnitud. La rueda trasera/el eje de rueda trasero ejerce, sin embargo, una fuerza de tracción mucho mayor sobre el carril. Estos puntos de trabajo o bien zonas de trabajo conducen ya a una reducción de la potencia de deslizamiento.

En la Fig. 5, parte de la izquierda, se representa que la rueda delantera puede ser hecha funcionar a un deslizamiento dv claramente mayor que en el caso de la Fig. 4 (punto de trabajo AB3). Con ello, el carril se acondiciona todavía mejor para la rueda trasera/el eje de rueda trasero. La curva característica superior de la Fig. 4 está representada asimismo como curva característica central en la parte izquierda de la Fig. 5. Mediante el mejor acondicionamiento, el punto de trabajo AB4 de la rueda trasera se encuentra sobre la curva característica representada más arriba, a saber, de nuevo en el máximo de la curva característica. La rueda trasera es hecha funcionar en el primer modo de funcionamiento, mientras que la rueda delantera es hecha funcionar en el segundo modo de funcionamiento.

En la parte derecha de la Fig. 5, la familia de curvas presenta, además, otra curva característica situada más arriba. En comparación con el ejemplo de realización de la parte izquierda de la Fig. 5, se mejora de nuevo el acondicionamiento del carril. El motivo de ello estriba en que todavía circula una rueda motriz adicional sobre el mismo carril. El punto de trabajo AB6 de esta rueda se encuentra en la segunda curva característica desde abajo, que corresponde a la curva característica central en la parte izquierda de la Fig. 1. Al igual que la rueda delantera, también la rueda adicional es hecha funcionar con un deslizamiento elevado adicional con respecto al máximo de la curva característica. Por lo tanto, para la rueda trasera es válida una curva característica (la curva característica más superior en la parte derecha de la Fig. 5) con un acondicionamiento de nuevo mejorado. Eso se indica mediante una flecha de doble línea. El punto de trabajo AB7 de la rueda trasera se encuentra en el ejemplo de realización en el máximo de la curva característica, teniendo lugar el funcionamiento en el segundo modo de funcionamiento y, por lo tanto, siendo admitidos valores de deslizamiento en particular más elevados. Una situación de este tipo de al menos tres ruedas que circulan sobre el mismo carril se da, por ejemplo, en el caso de vehículos sobre carriles con dos bogies, en donde al menos en un bogie son impulsadas dos ruedas o ejes de rueda. Cuando se admite un deslizamiento mayor para una rueda trasera, esto condiciona de nuevo el carril y, de esta forma, conduce por término medio al acondicionamiento de nuevo mejorado.

Cuando son impulsadas todas las ruedas (como es habitual en el caso de locomotoras), la admisión del deslizamiento adicional (elevado) para todas las ruedas impide que la rueda que circula en la dirección de marcha más alejada detrás del carril pueda utilizarse como referencia para la medición del deslizamiento. Por lo tanto, se prefiere que se emplee un sistema de medición de la velocidad separado que proporcione una referencia para el cálculo del deslizamiento independiente de las ruedas. Esto posibilita, por lo tanto, que en caso necesario sean solicitadas todas las ruedas con un deslizamiento adicional. Ejemplos de aplicación correspondientes se describen en lo que sigue con ayuda de la Fig. 6 y la Fig. 7.

Las Figs. 6 y 7 se refieren en cada caso a dos grupos de ruedas motrices, en donde en el ejemplo de realización cada uno de los grupos tiene dos ruedas motrices. Por ejemplo, en el caso de los grupos motrices se trata de bogies. En el caso de la Fig. 6, por ejemplo, no es posible o no está admitido que las ruedas del mismo grupo motriz sean solicitadas con un diferente deslizamiento.

En la parte izquierda de la Fig. 6, los puntos de trabajo AB5 y AB6 de las dos ruedas del grupo motriz delantero están representadas en las dos curvas características inferiores. Estas ruedas son solicitadas con un deslizamiento adicional. Los puntos de trabajo corresponden en el ejemplo a los de las dos curvas características inferiores en la parte derecha de la Fig. 5.

Los puntos de trabajo AB8 y AB9 de las ruedas traseras se solicitan sin embargo con un deslizamiento bajo. Se encuentran sobre las dos curvas características superiores, a la izquierda del máximo de la curva característica. Por lo tanto, es posible utilizar a una de estas dos ruedas como referencia para la medición del deslizamiento.

A diferencia de la parte de la derecha de la Fig. 5, la tercera curva característica desde abajo, sobre la que se encuentra el punto de trabajo AB8, corresponde a un control de accionamiento o regulación del accionamiento aprovechado realmente para el accionamiento. Debido a que la rueda delantera del grupo motriz posterior, la cual es hecha funcionar en el punto de trabajo AB8, acondiciona de nuevo al carril, la curva característica superior se encuentra en un punto más alto que la segunda más superior.

En el caso de la variante que está representada en la parte de la derecha de la Fig. 6, las dos ruedas del grupo motriz delantero son hechas funcionar en los mismos puntos de trabajo AB5 y AB6 que en la parte izquierda de la Fig. 6 y que en la parte derecha de la Fig. 5. Las ruedas del grupo motriz posterior son hechas funcionar, sin embargo, asimismo en el caso de un deslizamiento adicional, es decir, un deslizamiento mayor que en el máximo de la curva característica respectiva. No obstante, el deslizamiento adicional no es tan grande como en el caso de las ruedas del grupo motriz delantero.

En comparación con la parte izquierda de la Fig. 6, sin embargo el carril para la rueda trasera del grupo motriz trasero está de nuevo mejor acondicionado y la curva característica más superior se encuentra en la parte de la derecha de la Fig. 6, por lo tanto, más alta que en la parte de la izquierda.

En este estado de funcionamiento no es posible utilizar una de las ruedas del grupo motriz trasero como referencia para la medición del deslizamiento. Por lo tanto, el sistema de medición de la velocidad separado se utiliza para el cálculo del deslizamiento.

En el caso de la Fig. 7, la rueda delantera del grupo motriz delantero es hecha funcionar en el mismo punto de trabajo AB5 que en la Fig. 6. Por el contrario, la rueda trasera del grupo motriz delantero es hecha funcionar asimismo con un deslizamiento adicional, pero este deslizamiento adicional es menor que en el caso de la Fig. 6, es decir, el punto de trabajo AB12 se encuentra más a la izquierda sobre la curva característica que el punto de trabajo AB6 en el caso de la Fig. 6. Con ello, el acondicionamiento del carril para el grupo motriz trasero no es tan bueno como en el caso de la Fig. 6, y la tercera curva característica desde abajo se encuentra, por lo tanto, algo más baja que en la Fig. 6.

La rueda delantera del grupo motriz trasero es hecha funcionar en el punto de trabajo AB13 asimismo con un deslizamiento adicional, es decir, situado a la derecha del máximo de la curva característica. En este caso, el deslizamiento adicional es, sin embargo, menor que en el caso de las ruedas del grupo motriz delantero.

En el caso de la parte izquierda de la Fig. 7, la rueda trasera del grupo motriz trasero es hecha funcionar en un punto de trabajo AB14, el cual se encuentra a la izquierda del máximo de la curva característica. El deslizamiento es, por lo tanto, tan bajo que la rueda puede ser tomada como referencia para la determinación del deslizamiento. Por el contrario, esta rueda en el caso de la parte derecha de la Fig. 7 en el punto de trabajo AB15 es hecha funcionar en el máximo de la curva característica. En este caso, el cálculo del deslizamiento se efectúa utilizando el sistema de medición de la velocidad separado. Ciertamente, la tercera curva característica desde abajo en el caso de la Fig. 7 se encuentra algo más baja que la tercera curva característica de la Fig. 6. En virtud del acondicionamiento adicional del carril por parte de la rueda delantera del grupo motriz trasero se alcanza, sin embargo, a pesar de ello una muy buena potencia de tracción en conjunto. En el caso de la parte izquierda de la Fig. 7, el deslizamiento de la rueda trasera del grupo motriz trasero es pequeño, mientras que en el caso de la parte derecha de la Fig. 7 conduce de nuevo a un acondicionamiento mejorado del carril y a una fuerza de tracción elevada.

De las Figs. 4 a 7 se puede reconocer que mediante el acondicionamiento de los carriles, la rueda posterior en cada caso posibilita, en el caso de un deslizamiento igual o menor, una fuerza de tracción más elevada. El deslizamiento adicional para el auto-acondicionamiento de un grupo de ruedas trasero puede ascender, por ejemplo, hasta 100% del valor de deslizamiento del grupo de ruedas motrices delantero.

Cuando el acondicionamiento no es suficiente y, en particular, se arena por este motivo, con el fin de mejorar la adherencia entre las ruedas y el carril, preferiblemente todas las ruedas se hacen funcionar en el primer modo de funcionamiento. Con el fin de preparar el arenamiento, es decir, antes de comenzar el arenamiento, preferiblemente cualquier deslizamiento adicional que no es admitido en el primer modo de funcionamiento se reduce hasta que se alcance el deslizamiento admitido en el primer modo de funcionamiento. Preferiblemente, solo entonces o después se inicia el arenamiento. Con ello, se impide un desgaste elevado.

Como ya se ha mencionó, las reflexiones para el control y/o la regulación de la fuerza de tracción son válidas no solo para la tracción del vehículo sobre carriles, sino también para el frenado eléctrico del vehículo sobre carriles. En lugar de un control y/o una regulación del momento de accionamiento o de la fuerza motriz de una cadena cinemática se controla y/o regula, sin embargo, la fuerza de frenado eléctrica, por ejemplo, mediante el control de un convertidor de corriente, en particular de un convertidor de frecuencia, al cual están conectados en el lado del voltaje alterno las líneas eléctricas de al menos un motor de accionamiento. El al menos un motor de accionamiento es parte de la cadena cinemática. Si el convertidor de corriente es controlado y/o regulado de modo que el al menos un motor de accionamiento actúe como generador eléctrico, esto frena, a través de la cadena cinemática, la al menos una rueda impulsada por el motor o los motores o el eje de rueda.

Preferiblemente, en el caso del frenado eléctrico está predeterminado el primer modo de funcionamiento. Con ello, la potencia de deslizamiento se reduce también en el caso del frenado eléctrico. Sin embargo, cuando haya de tener lugar un frenado rápido eléctrico, se cambia preferiblemente del primer modo de funcionamiento al segundo modo de funcionamiento. Por lo tanto, pueden actuar también valores de deslizamiento elevados, pero también fuerzas de tracción de frenado elevadas. Al igual que también en el caso de la tracción, valores de deslizamiento elevados de una rueda delantera conducen a un acondicionamiento del carril y, con ello, a valores de deslizamiento más bajos y/o a fuerzas de tracción de frenado más altas de al menos una rueda trasera. Por lo tanto, no solo con la finalidad del frenado rápido, al menos una rueda delantera puede ser impulsada en el segundo modo de funcionamiento. Al menos una rueda trasera en la dirección de marcha puede ser impulsada, sin embargo, en el primer modo de funcionamiento o, para el aumento adicional de la fuerza de tracción de frenado, puede ser hecha funcionar asimismo en el segundo modo de funcionamiento. En conjunto, son posibles los mismos modos de funcionamiento para las ruedas accionadas presentes que en el caso de la tracción.

Ya se mencionó un sistema de medición de la velocidad dependiente de la medición directa de las velocidades de las ruedas, en particular como referencia para la determinación del valor de deslizamiento. En este caso, por ejemplo, la posición del vehículo se puede determinar de manera repetida o continua a través de un sistema de determinación de la posición basado en satélite, tal como el GPS, y a partir de ello calcular la velocidad. Alternativa o adicionalmente, puede emplearse, por ejemplo, un sistema de radar que determina, mediante evaluación de señales electromagnéticas reflejadas, las distancias a objetos estacionarios. Asimismo, mediante la evaluación repetida de señales de este tipo pueden calcularse la variación de la posición del vehículo sobre carriles y, teniendo en cuenta el tiempo, también la velocidad. En el estado de la técnica se conocen todavía otros sistemas de medición de la velocidad independientes de las velocidades de las ruedas que asimismo pueden utilizarse.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el funcionamiento de un vehículo sobre carriles (1), en el que se controla y/o regula una fuerza de tracción de al menos una rueda motriz (3a, 3b, 4a, 4b) del vehículo sobre carriles (1) que actúa entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) respectiva y el carril (2) asociado, en donde una potencia de deslizamiento eficaz entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2), que conduce a una abrasión, es al menos temporalmente reducida con un dispositivo de control y/o de regulación (5) de la fuerza de tracción, debido a que

- se atenúa la fuerza de tracción partiendo de una primera intensidad de la fuerza de tracción que actúa durante un deslizamiento entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2) y caracterizado por que

- se limita la fuerza de tracción, en un espacio de tiempo de limitación de duración predeterminable o predecible que sigue al comienzo de la atenuación, espacio que comienza con la atenuación de la fuerza de tracción partiendo de la primera intensidad de la fuerza de tracción, a intensidades de la fuerza de tracción que son menores que la primera intensidad de la fuerza de tracción.

2. Procedimiento según la reivindicación precedente, en el que la fuerza de tracción se mantiene constante a una segunda intensidad de la fuerza de tracción en una primera parte del espacio de tiempo de limitación, intensidad que es menor que la primera intensidad de la fuerza de tracción, y en el que la fuerza de tracción se potencia, en una segunda parte del espacio de tiempo de limitación, que sigue a la primera parte, constantemente hasta alcanzar la primera intensidad de la fuerza de tracción o más allá.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la fuerza de tracción se atenúa partiendo de la primera intensidad de la fuerza de tracción en un valor predeterminado o en una proporción predeterminada de la primera intensidad de la fuerza de tracción a una tercera intensidad de la fuerza de tracción, y partiendo de la tercera intensidad de la fuerza de tracción se refuerza de nuevo, dependiendo la cantidad predeterminada o la proporción predeterminada opcionalmente del deslizamiento existente en el momento del comienzo de la atenuación entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2) y/o de la velocidad de marcha del vehículo sobre carriles (1).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la fuerza de tracción se atenúa y, a continuación, se limita cuando el deslizamiento entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2) alcanza un valor de deslizamiento máximo predeterminado o determinable de manera correspondiente a criterios predeterminados o rebasa un valor del deslizamiento máximo de este tipo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el vehículo sobre carriles (1) presenta, en relación con el mismo carril (2) en la dirección de marcha, una primera rueda (3a, 3b) que gira más delante y una segunda rueda (4a, 4b) que gira en la dirección de marcha más atrás, y en donde el dispositivo de control y/o de regulación (5) de la fuerza de tracción controla y/o regula independientemente entre sí la fuerza de tracción de la primera rueda (3a, 3b) y la fuerza de tracción de la segunda rueda (4a, 4b).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la atenuación de la fuerza de tracción ejercida a través de la segunda rueda (4a, 4b) sobre el carril (2) se lleva a cabo ya al alcanzar un valor máximo predeterminado menor del deslizamiento que la atenuación de la fuerza de tracción ejercida a través de la primera rueda (3a, 3b) sobre el carril (2).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la atenuación y subsiguiente limitación de la fuerza de tracción se realizan en un primer modo de funcionamiento del dispositivo de control y/o de regulación (5) de la fuerza de tracción, y en el que en un segundo modo de funcionamiento, el dispositivo de control y/o de regulación (5) de la fuerza de tracción lleva a cabo

- la atenuación de la fuerza de tracción solo en el caso de un deslizamiento mayor entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2),

- la limitación de la fuerza de tracción a intensidades de la fuerza de tracción menores que la primera intensidad de la fuerza de tracción a lo largo de un espacio de tiempo de limitación más corto y/o

- en el espacio de tiempo de limitación un rápido crecimiento de la fuerza de tracción que en el primer modo de funcionamiento o después de una atenuación de la fuerza de tracción no se lleva a cabo limitación alguna de la fuerza de tracción.

8. Procedimiento según la reivindicación precedente, en el que al recibir una señal de conmutación, en función del modo de funcionamiento existente y/o en función del tipo de la señal de conmutación, se conmuta al segundo modo de funcionamiento.

9. Procedimiento según la reivindicación precedente, en el que la señal de conmutación se genera automáticamente para la conmutación al primer modo de funcionamiento, cuando

- una fuerza de tracción momentáneamente eficaz entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2) cumpla una condición predeterminada, o

- un dispositivo de limitación del aumento de deslizamiento comprueba que un crecimiento del deslizamiento entre la rueda (3a, 3b, 4a, 4b) y el carril (2) cumple una condición predeterminada, o

- una desconexión del primer modo de funcionamiento en contra de un requisito de la fuerza de tracción correspondiente no conduce a una fuerza de tracción más intensa que anteriormente en el primer modo de funcionamiento o

- una desconexión del primer modo de funcionamiento conduce a una reducción de la velocidad de marcha del vehículo sobre carriles (1).

10. Dispositivo de control y/o de regulación (5) de la fuerza de tracción para un vehículo sobre carriles (1), caracterizado por que está configurado para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes.

11. Vehículo sobre carriles (1), que presenta un dispositivo de control y/o de regulación (5) de la fuerza de tracción según la reivindicación precedente.