DE4137546C2 - Method and device for determining the actual speed of travel in rail vehicles - Google Patents
Method and device for determining the actual speed of travel in rail vehiclesInfo
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Description
Es ist bekannt (EP 03 40 418), an Rädern bzw. Achsen von Schienenfahrzeugen über ein Polrad und einen Impulsgeber frequenzproportionale Signale zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu gewinnen. Aufgrund dieser Signale wird in einem Antiblockiersystem (ABS) die Fahrzeuggeschwindigkeit rechnerisch nachgebildet. Der ermittelte Geschwindigkeitsverlauf differiert von der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit. Würden sich für eine längere Zeit bzw. einen längeren Schienenwegabschnitt schlechte Haftreibungsbeiwerte zwischen Rad und Schiene ergeben, so entsteht eine große Differenz zwischen der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit und der durch Berechnung nachgebildeten Fahrzeuggeschwindigkeit.It is known (EP 03 40 418) on wheels or axles of Rail vehicles via a magnet wheel and a pulse generator Frequency proportional signals for determining the vehicle speed to win. Because of these signals is in an anti-lock braking system (ABS) mathematically simulates the vehicle speed. Of the determined speed curve differs from the actual Vehicle speed. Would stay for a long time longer section of railroad poor coefficient of static friction between Wheel and rail result, there is a big difference between the absolute vehicle speed and by calculation simulated vehicle speed.
Es ist ferner ein Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit bekannt (DE-A1 39 09 589), bei dem in Zeitabständen einerseits die Radgeschwindigkeit (einzeln aufgehängter Räder) und andererseits Bremsdrücke oder Bremsmomente bzw. Antriebsmomente gemessen werden. Aus den neuen Meßwerten und den gespeicherten Meßwerten des vorhergehenden Auswertezeitpunktes wird aufgrund einer angegebenen Beziehung ein Korrekturwert ermittelt, um den der ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeitswert des vorhergehenden Auswertezeitpunktes korrigiert wird. Hier ist jedoch nicht angegeben, wo der sogenannte Bremsdruck ermittelt wird, der bei Einzelrädern gewöhnlich nur an den Bremsen jedes einzelnen Rades gemessen werden kann.A method for determining the speed is also known (DE-A1 39 09 589), in which the wheel speed on the one hand at intervals (individually suspended wheels) and on the other hand brake pressures or Braking torques or drive torques can be measured. From the new measured values and the stored measured values of the previous evaluation time a correction value is determined based on a specified relationship, around which the determined vehicle speed value of the previous one Evaluation time is corrected. However, here is not indicated where the so-called brake pressure is determined, that of single wheels usually measured only on the brakes of each wheel can be.
Nach einem anderen bekannten Vorschlag (DE-A1 39 12 555) ist ein Verfahren zur Bestimmung des Radschlupfes einzelner Räder eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei aus den ermittelten Werten des Radschlupfes weitere Größen abgeleitet werden. Hierbei wird der Radschlupf bestimmt, indem die Drehzahlen der Einzelräder ohne beaufschlagte Bremskraft und mit beaufschlagter Bremskraft gemessen werden. Die Messung der Bremskraft, die von der Bremsanlage auf dieses Rad ausgeübt wird, kann durch unmittelbare Messung der Kraft an dem Bremssattel geschehen oder durch Messung des auf den Radbremszylinder wirkenden Druckes, wobei allerdings ein Fahrzeug-Geschwindigkeitsverlauf nicht erstellt wird. Außerdem steht der durch menschliche Fußkraft erzeugte Bremsdruck im Belieben des Fahrers. In dem bekannten Verfahren ist es nur möglich, einen stabilen Bremsbereich dadurch zu ermitteln, daß die Radverzögerung unter einem geeignet vorzugebenden Schwellwert bleibt, was im Zusammenhang mit der Ermittlung des Radschlupfes steht.According to another known proposal (DE-A1 39 12 555) is a method to determine the wheel slip of individual wheels of a vehicle Proposed, from the determined wheel slip values further Sizes are derived. Here the wheel slip is determined by the speeds of the individual wheels without applied braking force and with applied braking force can be measured. Measuring the braking force, which is exerted by the braking system on this wheel can be caused by immediate Measurement of the force on the caliper happen or through Measurement of the pressure acting on the wheel brake cylinder, however a vehicle speed history is not created. It also says the braking pressure generated by human foot power at the will of the Driver. In the known method it is only possible to have a stable one Determine braking area by the fact that the wheel deceleration under a remains to be specified suitable threshold, which is in connection with the Determination of the wheel slip stands.
Außerdem ist es bekannt (DE-A1 28 40 262), wovon die Erfindung ausgeht, bei einer Einrichtung zur Steuerung pneumatischer oder elektropneumatischer Bremsung von Schienenfahrzeugen für jeden einzelnen Wagen bei vom Führerstand vorgegebenen Sollwerten und pro Drehgestell vorhandenen Geschwindigkeitsgebern über einen Mikroprozessor die Bremszylinder aus der Hauptluftleitung zu beaufschlagen. Generell können mit dem Mikroprozessor zwei verschiedene Regelprinzipien verwirklicht werden. Es kann auf konstanten Bremszylinderdruck entsprechend dem vorgegebenen Sollwert geregelt werden, wobei der Sollwert noch modifizierbar ist, oder es kann auf konstante Fahrzeugverzögerung (negative Beschleunigung) entsprechend dem vorgegebenen Sollwert geregelt werden. Damit sind Reibwertschwankungen der Bremsbeläge und Streckenneigungen ausgleichbar. Die damit gegebenen Regelbereiche erfassen jedoch nicht den Haftreibungsbeiwert zwischen Rad und Schiene. Eine Bremsung kann daher nicht in Abhängigkeit der Änderung des Haftreibungsbeiwertes erfolgen, und somit ist eine Berücksichtigung des stabilen Bremsbereiches nicht möglich. Die bekannte Einrichtung sieht außerdem Sensoren für die Istwerte der Last, der Achsgeschwindigkeiten und der Druckwerte für die Bremszylinder vor, wobei der vermaschte Regelkreis für den Bremszylinderdruck im Mikroprozessor geschlossen ist. Hierbei wird als Ergebnis jedoch der jeweilig notwendige Bremzylinderdruck in Abhängigkeit von dem Bremssollwert von Radgeschwindigkeit (Gleitschutzfunktion), Bremszylinderdruck und Last errechnet und ein Stellsignal an Drei-Punkt-Magnetventile geliefert. Auch aufgrund der bekannten Einrichtung ist es daher nicht möglich, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu errechnen und darauf aufbauend den Gleitschutz einzustellen.It is also known (DE-A1 28 40 262) what the invention is based on, in a device for controlling pneumatic or electropneumatic Braking of rail vehicles for every single wagon Setpoints specified by the driver's cab and existing bogies Speed sensors via a microprocessor from the brake cylinder the main air line. Generally you can use the microprocessor two different control principles can be realized. It can to constant brake cylinder pressure according to the specified setpoint can be regulated, the setpoint can still be modified, or it can corresponding to constant vehicle deceleration (negative acceleration) the specified setpoint. So there are fluctuations in the coefficient of friction the brake pads and road inclinations can be compensated. The one with it However, given control ranges do not record the coefficient of static friction between wheel and rail. Braking can therefore not be dependent change in the coefficient of static friction, and thus is a The stable braking range cannot be taken into account. The well-known The facility also sees sensors for the actual values of the load Axle speeds and the pressure values for the brake cylinders, the meshed control circuit for the brake cylinder pressure in the microprocessor closed is. As a result, however, the respective necessary brake cylinder pressure depending on the brake setpoint of Wheel speed (anti-skid function), brake cylinder pressure and load calculated and a control signal delivered to three-point solenoid valves. Also because of the known device, it is therefore not possible calculate the actual vehicle speed and build on it adjust the anti-skid device.
Schließlich fehlt es dem bekannten Vorschlag an Maßnahmen, die Fahrzeuggeschwindigkeit bei ständig wechselnden Reibungsverhältnissen auch ausreichend genau zu bestimmen. Die einem Bremszylinder zugeordneten Magnetventile regeln lediglich den zu einer bestimmten Zeit gewünschten Bremsdruck und lassen daher keinerlei Rückschlüsse über den jeweiligen Zustand zwischen Rad und Schiene zu. Es kann somit vorkommen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit erheblich von der Radachsen-Geschwindigkeit abweicht, so daß die verminderte Radachsen-Geschwindigkeit beim Bremsen einen nicht mehr annehmbaren Wert für die nachzubildende Fahrzeuggeschwindigkeit liefert, die die Grundlage für ein blockierfreies Bremsen unabhängig von besonders glatten Stellen zwischen Rad und Schiene bildet.Finally, the known proposal lacks measures, the vehicle speed with constantly changing friction conditions too to determine with sufficient accuracy. The assigned to a brake cylinder Solenoid valves only regulate the desired at a certain time Brake pressure and therefore leave no conclusions about the respective Condition between wheel and rail too. It can therefore happen that the Vehicle speed deviates significantly from the wheel axis speed, so that the reduced wheel axis speed when braking an unacceptable value for the vehicle speed to be simulated that provides the basis for a non-blocking Brakes regardless of particularly smooth areas between the wheel and Rail forms.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, im Hinblick auf wechselnde Haftreibungsbeiwerte zwischen Rad und Schiene die Fahrzeuggeschwindigkeit genauer zu bestimmen. The invention specified in claim 1 addresses the problem in With regard to changing static friction coefficients between wheel and rail to determine the vehicle speed more precisely.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß bei schlechten oder sich plötzlich ändernden Haftreibungsbeiwerten zwischen Rad und Schiene der Bremsweg trotzdem optimiert werden kann.The advantages of the invention are in particular that bad or suddenly changing friction coefficients between Wheel and rail the braking distance can still be optimized.
Nach weiteren Schritten ist vorgesehen, daß der für eine Radachse ermittelte Haftreibungsbeiwert zur Mittelwertbildung gegenüber an anderen Radachsen ermittelten Haftreibungsbeiwerten eingesetzt wird. Diese Maßnahme gestattet, nur kurzzeitig oder auf sehr kurzen Schienenwegabschnitten auftretende Änderungen der Haftreibungsbeiwerte zu kompensieren. Bei solchen kurzzeitigen Systemstörungen wird daher der gewünschte Druckabfall in einem hydraulischen oder pneumatischen Regelkreis nicht aktiv.After further steps it is provided that the one for a wheel axle determined static friction coefficient for averaging other coefficients of static friction determined. This measure allows only for a short time or for a very short time Changes in the coefficient of static friction occurring on rail sections to compensate. With such short-term system disturbances, the Desired pressure drop in a hydraulic or pneumatic Loop not active.
Die Einrichtung zur Bestimmung der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit für Schienenfahrzeuge basiert auf einem auf jeder Fahrzeugachse angeordneten Gebersystem (Polrad und Impulsgeber) für die Achsgeschwindigkeit bzw. Achsverzögerung. Jeder Achse ist außerdem ein Bremssystem mit Bremszylinder zugeordnet, wobei das Gebersystem an einen eine nachgebildete Fahrzeuggeschwindigkeit errechnenden Mikroprozessor angeschlossen ist.The device for determining the actual Vehicle speed for rail vehicles is based on an encoder system (magnet wheel and Pulse generator) for the axis speed or axis deceleration. Everyone A brake system with brake cylinder is also assigned to the axis, wherein the transmitter system at a simulated vehicle speed computing microprocessor connected is.
Hierbei ist es vorteilhaft, daß jedem Bremszylinder ein Auslaßventil zugeordnet ist, dessen Magnetventilanschlüsse über den Mikroprozessor steuerbar sind und daß jedem Bremszylinder ein Drucksensor mit P-I-Wandler zugeordnet ist, der ebenfalls an den Mikroprozessor angeschlossen ist, der jeweils aus den Bremsdrücken Haftreibungsbeiwerte ermittelt und für die Korrektur der errechneten Fahrzeuggeschwindigkeit einsetzt. Der gewünschte Effekt der Haftreibungsbeiwert- Berücksichtigung kann somit schon durch die Zuordnung des Magnetventils zu einem vorhandenen Bremssystem erzielt werden.It is advantageous here that each brake cylinder has an exhaust valve is assigned, the solenoid valve connections via the microprocessor are controllable and that each brake cylinder with a pressure sensor P-I converter is assigned, which is also connected to the microprocessor connected, of the static friction coefficients from the brake pressures determined and for the correction of the calculated vehicle speed starts. The desired effect of the coefficient of static friction This can already be taken into account by assigning the solenoid valve to an existing braking system.
Eine andere Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß das Auslaßventil aus einem zusammengeschalteten Belüftungs- und einem Entlüftungsmagnetventil besteht. Die besondere Gestaltung gestattet einen Druckaufbau oder einen Druckabbau, wobei jeweils im Gegensinn eine automatische Sperre entsteht.Another embodiment results from the fact that the outlet valve is off an interconnected ventilation and a ventilation solenoid valve consists. The special design allows a pressure build-up or a Pressure reduction, with an automatic lock in the opposite direction arises.
Eine andere vorteilhafte Verbesserung besteht darin, daß das Belüftungs- und das Entlüftungsmagnetventil mittels einer den Durchgangsweg und den Entlüftungsweg verbindenden Leitung mit dem Bremszylinderanschluß verbunden ist. Dadurch wird die jeweilige Sperre unmittelbar auf den Bremszylinder übertragen.Another advantageous improvement is that the ventilation and the vent solenoid by means of the passageway and Bleeding path connecting line with the brake cylinder connection connected is. This locks the respective lock directly on the Transfer brake cylinder.
Schließlich ist der Eingang des Drucksensors mit P-I-Wandler an die verbindende Leitung und die Ausgänge des Drucksensors mit P-I-Wandler an den Mikroprozessor angeschlossen. Dadurch kann die Haftreibungsbeiwert- Berechnung leicht in bestehende Antiblockiersysteme integriert werden.Finally, the input of the pressure sensor with P-I converter is connected to the connecting line and the outputs of the pressure sensor with P-I converter connected the microprocessor. As a result, the coefficient of static friction Calculation can be easily integrated into existing anti-lock braking systems.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows
Fig. 1 eine Schaltung für einen bei Schienenfahrzeugen üblichen Gleitschutz mit dem integrierten System der Haftreibungsbeiwert-Bestimmung und Fig. 1 shows a circuit for a conventional slide protection with rail vehicles with the integrated system of static friction coefficient determination and
Fig. 2 ein Schaltungsdetail, das jeder der Achsen 1 bis 4 in Fig. 1 zugeordnet ist, Fig. 2 is a circuit detail, which is associated with each of the axes 1 to 4 in Fig. 1,
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Meßdiagramms zur Bestimmung des Haftreibungsbeiwertes. Fig. 3 shows a detail of a measuring diagram for determining the Haftreibungsbeiwertes.
Aus einer Hauptluftleitung 1 wird ein Speicher 2 über ein Steuerventil 3 versorgt. Der Speicher 2 versorgt einen Bremszylinder 4 eines Schienenfahrzeugs, das mit zwei Drehgestellen 5 und 6 ausgerüstet ist. Jeder Bremszylinder 4 ist einer der Radachsen 7 zugeordnet. Auf jeder Radachse 7 befinden sich Bremsscheiben 8 mit Bremsbackengestängen 9. An einem Rad 10 einer Radachse 7 ist jeweils stirnseitig als ein Gebersystem 11 ein Polrad 12 und ein Impulsgeber 13 angeordnet. Jedes Gebersystem 11 ist mit einem Anschlußstecker 14 versehen. Sämtliche vier Anschlußstecker 14 sind über Leitungen 15 und 16 mit einem Verteiler 17 und dieser über eine Klemmleiste 18 an einen Mikroprozessor 19 (Mikrocomputer) angeschlossen.A store 2 is supplied from a main air line 1 via a control valve 3 . The memory 2 supplies a brake cylinder 4 of a rail vehicle, which is equipped with two bogies 5 and 6 . Each brake cylinder 4 is assigned to one of the wheel axles 7 . There are brake disks 8 with brake shoe linkages 9 on each wheel axle 7 . On a wheel 10 of a wheel axle 7 , a magnet wheel 12 and a pulse generator 13 are respectively arranged on the end face as a sensor system 11 . Each encoder system 11 is provided with a connector 14 . All four connectors 14 are connected via lines 15 and 16 to a distributor 17 and this via a terminal block 18 to a microprocessor 19 (microcomputer).
Die Klemmleiste 18 ist über einen Druckschalter 20 an die Hauptluftleitung 1 angekoppelt. Über die Druckluftleitung 21 bzw. 22 wird jeder Bremszylinder 4 mit Druckluft versorgt. Zwischen die jeweilige Druckluftleitung 21 bzw. 22 und einen Bremszylinder 4 ist über eine flexible Zwischenleitung 23 jeweils ein Auslaßventil 24 geschaltet. Elektrische Magnetventilanschlüsse 25, 26 und 27 sind jeweils über einen Klemmkasten 28 und über eine gemeinsame Steuerleitung 29 an den Mikroprozessor 19 geführt.The terminal block 18 is coupled to the main air line 1 via a pressure switch 20 . Each brake cylinder 4 is supplied with compressed air via the compressed air line 21 or 22 . An outlet valve 24 is connected between the respective compressed air line 21 or 22 and a brake cylinder 4 via a flexible intermediate line 23 . Electrical solenoid valve connections 25 , 26 and 27 are each led to the microprocessor 19 via a terminal box 28 and a common control line 29 .
Das Auslaßventil 24 (Fig. 2) besteht aus einem Magnetventil MV1 und einem Magnetventil MV2. Beide sind elektrisch durch die Magnetventilanschlüsse 25, 26 und 27 aneinander gebunden. An jedem Auslaßventil 24 ist ferner ein Drucksensor mit P-I-Wandler 30 vorgesehen.The outlet valve 24 ( FIG. 2) consists of a solenoid valve MV1 and a solenoid valve MV2. Both are electrically connected to one another by the solenoid valve connections 25 , 26 and 27 . A pressure sensor with a PI converter 30 is also provided on each outlet valve 24 .
Ein Teil des Auslaßventils 24 bildet ein Belüftungsmagnetventil 31 und ein anderer Teil ein Entlüftungsmagnetventil 32. Das Belüftungs- bzw. Entlüftungsmagnetventil 31, 32 ist mittels einer einen Durchgangsweg D und einen Entlüftungsweg E verbindenden Leitung 33 ausgestattet. Diese Leitung 33 führt jeweils zu einem Bremszylinderanschluß 34.A part of the outlet valve 24 forms a ventilation solenoid valve 31 and another part a ventilation solenoid valve 32 . The ventilation or venting solenoid valve 31, 32 is equipped by means of a line 33 connecting a passage D and a venting path E. This line 33 leads to a brake cylinder connection 34 .
Der Eingang P des Drucksensors mit P-I-Wandler (Druck/Stromwandler) 30 ist druckseitig über die verbindende Leitung 33 angeschlossen und elektronikseitig führen die Ausgänge 1 zu dem Mikroprozessor 19.The input P of the pressure sensor with PI converter (pressure / current converter) 30 is connected on the pressure side via the connecting line 33 , and on the electronics side, the outputs 1 lead to the microprocessor 19 .
Die Funktionsweise des Verfahrens bzw. der Einrichtung ist folgende:The functioning of the method or the device is as follows:
Ausgehend von einem der in einem Bremszylinder 4 mittels des P-I-Wandlers 30 gemessenen Druckes P und des daraus gewonnenen Stromsignals (I) und bei Auftreten einer kritischen Verzögerung einer Achse, z. B. mehr als 1,6 m/sec2 Verzögerung, wird der momentane Haftreibungsbeiwert zwischen Rad und Schiene bestimmt und der jeweils ermittelte Haftreibungsbeiwert wird sodann für die Korrektur der errechneten Fahrzeuggeschwindigkeit zugrundegelegt. Hierbei wird der für eine Radachse 7 ermittelte Haftreibungsbeiwert zur Mittelwertbildung gegenüber den an anderen Radachsen ermittelten Haftreibungsbeiwerten eingesetzt. Mit den errechneten Haftreibungsbeiwerten wird die mittlere Fahrzeugverzögerung 35 bestimmt und dementsprechend die der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit durch Berechnung nachgebildete Fahrzeuggeschwindigkeit korrigiert. Es ist also möglich, in jedem Augenblick der Bewegung des Fahrzeugs sich so nahe wie möglich an die reale (absolute) Fahrzeuggeschwindigkeit rechnerisch anzunähern.Starting from one of the pressure P measured in a brake cylinder 4 by means of the PI converter 30 and the current signal (I) obtained therefrom and when a critical deceleration of an axis, e.g. B. delay of more than 1.6 m / sec 2 , the instantaneous coefficient of static friction between wheel and rail is determined and the coefficient of static friction determined in each case is then used as a basis for the correction of the calculated vehicle speed. Here, the coefficient of static friction determined for a wheel axle 7 is used to form the mean value compared to the coefficient of static friction determined on other wheel axles. The mean vehicle deceleration 35 is determined with the calculated static friction coefficients and the vehicle speed simulated by the actual vehicle speed is corrected accordingly. It is therefore possible to compute as close as possible to the real (absolute) vehicle speed in every moment of the movement of the vehicle.
Bei Auftreten einer entsprechend verminderten Verzögerung an der Radachse wird über den Mikrocomputer 19 verzögerungsfrei durch Umschalten des Auslaßventils 24 von Druck D auf Entlüften E die Bremskraft auf die jeweilige Achse vermindert, so daß ein Blockieren des Rades vermieden wird.If a correspondingly reduced deceleration occurs on the wheel axle, the braking force on the respective axle is reduced via the microcomputer 19 without delay by switching the exhaust valve 24 from pressure D to venting E, so that a locking of the wheel is avoided.
Hierbei wird dem Prinzip nach wie folgt rechnerisch vorgegangen. Aufgrund der nachstehenden GleichungThe principle is calculated as follows. Based on the equation below
P · µk · R = 103 · G′ · µs · y · R (1)P · µk · R = 10 3 · G ′ · µs · y · R (1)
worin bedeuten:
P = Anpreßkraft eines Bremsklotzes
µk = Bremsklotz-Reibbeiwert
R = Radius des Rades (10)
G′ = Radlast
µs = Haftreibungsbeiwert Rad/Schiene
y = Haftwert-Beanspruchungsfaktor,in which mean:
P = contact pressure of a brake pad
µk = brake pad friction coefficient
R = radius of the wheel ( 10 )
G ′ = wheel load
µs = coefficient of static friction wheel / rail
y = adhesion stress factor,
besteht ohne Blockierung des Rades 10 ein Gleichgewicht zwischen Bremsmoment und Drehmoment am Rad 10.there is no blocking of the wheel 10, a balance between the braking torque and torque on the wheel 10th
Die Gleichung (1) wird entsprechend der vorhandenen Zylinderabmessungen und einem vorgegebenen Druck von 3 bar in einen Druckwert umgerechnet. Würde der angenommene Haftwert in der Bremsberechnung unterschritten, so entstünde ein Kraftüberschuß, der zu starker Verzögerung und anschließender Blockierung der Achse führen würde. Versuche und Messungen haben gezeigt, daß je nach Fahrzeugart und Bremseinrichtung, z. B. einem Bremsdruck von 3 bar im Bremszylinder etwa ein Haftreibungsbeiwert zwischen Rad und Schiene von 0,15 entspricht. Für den Fall, daß dieser Druck in kurzer Zeit steil absinkt (Fig. 3), z. B. auf 1,5 bar, so hat sich auch der zugrundegelegte Haftreibungsbeiwert derart vermindert, daß dieser unter 0,15 sinkt. Das bedeutet nichts anderes, als daß die Schiene streckenweise sehr "glatt" ist, z. B. durch nasses Laub, Eis oder Schneereste o. dgl. bedeckt ist.Equation (1) is converted into a pressure value according to the existing cylinder dimensions and a predetermined pressure of 3 bar. If the adhesion value in the brake calculation were not reached, there would be an excess of force, which would lead to severe deceleration and subsequent blocking of the axis. Tests and measurements have shown that depending on the vehicle type and braking device, for. B. a brake pressure of 3 bar in the brake cylinder corresponds approximately to a coefficient of static friction between wheel and rail of 0.15. In the event that this pressure drops sharply in a short time ( Fig. 3), for. B. to 1.5 bar, the underlying coefficient of static friction has decreased so that it drops below 0.15. This means nothing else than that the rail is very "smooth" in sections, e.g. B. is covered by wet leaves, ice or snow or the like.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, entspricht der Fahrzeugverzögerung 35 an den vier Achsen eine Achsgeschwindigkeit 36a bis 36d. Wie nunmehr deutlich dem Verlauf der vier tatsächlichen Achsgeschwindigkeiten 36a bis 36d entnommen werden kann, differiert eine rechnerisch nachgebildete Fahrzeuggeschwindigkeit 36′ an einer Stelle 38 des Druckabfalls der vier Bremsdruckverlaufkurven 37a, 37b, 37c und 37d, und zwar im Bereich 39, so daß dort der vorgeschlagene Korrekturfaktor für den Haftreibungsbeiwert angesetzt werden muß. Auf der Grundlage des jeweils sich rechnerisch ergebenden neuen Haftreibungbeiwertes wird sodann die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit in das Bremsverfahren eingebracht, wodurch sich auch bei glatten Schienen eine blockierfreie Bremsung erzielen läßt.As can be seen from FIG. 3, the vehicle deceleration 35 corresponds to an axis speed 36 a to 36 d on the four axles. Referring now clearly a can be taken to 36 d the course of the four actual axis velocities 36, differs a computationally simulated vehicle speed 36 'at a point 38 of the pressure drop of the four brake pressure characteristic curves 37 a, 37 b, 37 c and 37 d, and specifically in the region 39 , so that the proposed correction factor for the coefficient of static friction must be applied there. On the basis of the arithmetically resulting new coefficient of static friction, the actual driving speed is then brought into the braking process, whereby non-blocking braking can be achieved even on smooth rails.
In ABS-Systemen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit - wie ausgeführt wird - rechnerisch ermittelt. Treten über eine längere Zeit unterschiedliche Haftwerte zwischen Rad und Schiene auf, so kann eine große Differenz der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und der errechneten Fahrzeuggeschwindigkeit auftreten. Die Erfindung gestattet, unter Berücksichtigung der angegebenen Schätzwerte von Bremsdruck und Haftreibungsbeiwert den letzteren genauer zu ermitteln. Hierzu wird der Druck im Bremszylinder mittels eines Drucksensors erfaßt und daraus in Verbindung mit den Achsverzögerungen der weitaus genauere Reibbeiwert zwischen Rad und Schiene abgeschätzt.In ABS systems, the vehicle speed is - as stated - calculated. Pedaling different for a long time Adhesion values between wheel and rail, so there can be a big difference the actual vehicle speed and the calculated Vehicle speed occur. The invention allows under Taking into account the stated estimates of brake pressure and To determine the coefficient of static friction the latter more precisely. For this, the Pressure in the brake cylinder detected by means of a pressure sensor and from it in Combined with the axle decelerations, the much more precise coefficient of friction estimated between wheel and rail.
Mit dem so ermittelten Haftreibungsbeiwert kann die mittlere Fahrzeugverzögerung ermittelt und entsprechend die errechnete Ersatzgeschwindigkeit korrigiert werden.With the static friction coefficient determined in this way, the mean Vehicle deceleration determined and the calculated accordingly Replacement speed will be corrected.
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