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Verfahren zur selbsttätigen Zielbremsung bei einem automatischen Zugbetrieb
Beim automatischen Zugbetrieb, d. h. bei einem Zugbetrieb, bei dem ein Zug selbsttätig in einer vorgegebenen Zeit über eine Strecke gefahren wird, ist es notwendig, die Geschwindigkeit des Zuges von einem bestimmten Punkt der Strecke an in einem solchen Masse zu vermindern, dass der Zug an dem vor- geschriebenen Haltpunkt, z. B. am Bahnsteig eines Bahnhofes, zum Halten kommt. Bei langen Zügen und beim Einfahren in Kopfbahnhöfe werden an die Genauigkeit, mit der der Haltpunkt angefahren wird, er- hebliche Anforderungen gestellt, einerseits um die zur Verfügung stehende Bahnsteiglänge voll ausnützen zu können, anderseits um ein Auffahren auf einen eventuellen vorhandenen Prellbock in einem Kopfbahn- hof sicher zu verhindern.
Das Abbremsen eines mit einem manuell gesteuerten Antrieb ausgestatteten Triebfahrzeuges spielt sich im allgemeinen so ab, dass der Fahrzeugführer von einem bestimmten Streckenpunkt an, den er meist mit der der Zuggattung maximal zugestandenen Geschwindigkeit anfährt, kräftig abbremst und nachdem eine kleinere Geschwindigkeit erreicht ist, die Bremswirkung vermindert. Der Zug rollt dann mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit eine kurze Strecke lang auf den Haltpunkt zu und wird vor dem Haltpunkt gerade so kräftig gebremst, dass der Zug genau am Haltpunkt zum Stehen kommt.
Eine andere Möglichkeit der Abbremsung besteht darin, dass man einen konstanten Druck in der Luftleitung der Bremse einstellt, der bis zu einer sehr niedrigen Geschwindigkeit eingehalten wird und dann durch allmähliches Lösen der Bremse die Verzögerung so lange verkleinert, bis ein ruckfreier Stillstand erreicht ist. Bei diesem Verfahren ist die genaue Zielbremsung von der Geschicklichkeit des Fahrzeugführers beim Lösen der Bremse stark abhängig.
Es sind bereits Anordnungen zur Überwachung oder Regelung der Geschwindigkeit von durch einen mitfahrenden Fahrzeugführer gesteuerten Eisenbahnfahrzeugen od. dgl. bekannt, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit mit der für den jeweiligen Streckenabschnitt zulässigen Geschwindigkeit punktweise oder dauernd verglichen wird und jede Abweichung angezeigt oder zum selbsttätigen Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit auf den jeweils vorgeschriebenen Wert verwendet wird, wobei man sich einer elektrischen Regelungsart bedient, bei welcher jedem der aufeinanderfolgenden Gleisstromkreise ein ortsfester Generator zugeordnet ist, der periodische Signalströme erzeugt, deren Frequenzen die vorgeschriebenen Geschwindigkeiten kennzeichnen, wobei diese Signalströme auf dem Fahrzeug empfangen werden und ihre Frequenz mit einer Frequenz verglichen wird,
die auf dem Fahrzeug entsprechend dessen tatsächlicher Geschwindigkeit erzeugt wird. Eine solche Anordnung erfordert aber zahlreiche Beeinflussungsstellen auf der Strecke, von denen jede jeweils einen erheblichen technischen Aufwand bedingt.
Es sind auch bereits Zugsicherungsanlagen mit Streckenimpulsgebern bekannt, die in Abhängigkeit von Streckensignalen auf dem fahrenden Zug vorhandene elektrisch steuerbare Bremseinrichtungen beeinflussen, bei denen durch die Bremseinrichtung beim Passieren eines Kontrollpunktes mit einer zu hohen Geschwindigkeit eine Zwangsbremsung eingeleitet wird. Die Aufgabenstellung lautet bei einer solchen Einrichtung aber nur, den Zug unter allen Umständen vor einem auf "Halt" stehenden Signal zum Stehen zu bringen, wobei es gleichgültig ist, ob der Zug z. B. 200 m oder 10 m vor dem Signal zum Halten kommt. Bei einer solchen Anlage besteht nicht die Möglichkeit durch eine dauernde oder intermittierende Einfluss-
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nahme auf die Geschwindigkeit den Zug an einem ganz bestimmten Haltpunkt, z.
B. an einer bestimmten Stelle des Bahnsteiges eines Bahnhofes zum Halten zu bringen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbsttätigen Zielbremsung bei einem automatischen Zugbetrieb. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass durch ein am Bahnkörper in einer bestimmten Entfernung vor dem Haltpunkt angeordnetes Gerät ein auf dem Triebfahrzeug des Zuges angeordneter Empfänger beeinflusst wird, wobei von dem Emp- fänger, falls die Bremseinrichtung nicht bereits vorher betätigt war, diese sowie ein Funktionsgenerator eingeschaltet wird und dass durch Vergleich der in Form einer elektrischen Spannung des von einer Tachometermaschine gelieferten Geschwindigkeitsistwortes mit einem von dem Funktionsgenerator unter Zugrundelegung eines konstanten Verzögerungswertes,
der kleiner ist als der durch die Bremseinrichtung eingestellte Verzögerungswert und der jeweiligen Entfernung bis zum Haltpunkt errechneten, ebenfalls in Form einer Spannung abgebildeten Geschwindigkeitssollwertes in einem Regelglied festgestellt wird, wenn die Abweichung der beiden Geschwindigkeitswerte Null ist und dass zu diesem Zeitpunkt gleichzeitig der Verzögerungswert der Bremseinrichtung herabgesetzt wird und im Funktionsgenerator für die Errechnung der Sollgeschwindigkeit ein kleinerer Verzögerungswert eingestellt wird und dass nach neuerlicher Gleichheit der vom Funktionsgenerator, der Sollgeschwindigkeit proportionalen Spannung und der von der Tachometermaschine gelieferten,
der Istgeschwindigkeit proportionalen Spannung eine weitere Herabsetzung der Bremsverzögerung erfolgt und gleichzeitig für die Errechnung der Sollgeschwindigkeit eine kleinere konstante Verzögerung am Funktionsgenerator eingestellt wird, wobei der am Funktionsgenerator eingestellte verzögerungswert kleiner ist als der an der Bremseinrichtung eingestellte verzögerungwert und wobei der geschilderte Vorgang so lange wiederholt wird, bis der Zug am Haltpunkt zum Stillstand gekommen ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren soll anschliessend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In der Fig. l sind verschiedene Kurven dargestellt. Auf der Abszisse ist der Fahrweg und auf der Ordinate die Geschwindigkeit aufgetragen. In der Fig. l ist eine Kurvenschar vs - vus für die Funktion Sollgeschwindigkeit vsoll = 2b. s aufgetragen, wobei für den Verzögerungswert b verschiedene konstante Werte b-bg zugrunde gelegt sind. Weiter ist die Kurve für die Istgeschwindigkeit vist dargestellt. Der Weg s ist die Strecke zwischen dem jeweiligen Standort des Zuges und dem Zielpunkt. Mit B ist der Beeinflussungspunkt und mit H der Haltpunkt bezeichnet. In der Fig. 2 ist die erfindungsgemässe Einrichtung als Blockschaltbild dargestellt. Dabei bedeutet 1 eine mit der Achse eines Radsatzes des Triebfahrzeuges gekuppelte Einrichtung zur Erzeugung von Impulsen, deren Anzahl proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit vist ist.
Die dort erzeugten Impulse werden der Zähleinrichtung 2 zugeführt, die durch Abzählen in der Lage ist, festzustellen, an welchem Streckenpunkt sich das Triebfahrzeug gerade befindet bzw. zu ermitteln, wie gross der Weg s bis zum Zielpunkt noch ist. Der Geschwindigkeitsmesser ist mit 3 bezeichnet. In diesem wird aus der Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit die Geschwindigkeit ermittelt und als analoger Wert z. B. in Form einer Gleichspannung abgebildet und dem Regelglied 5 zugeführt.
Mit 4 ist derFunktionsgenerator bezeichnet. In dem Funktionsgenerator 4 wird der Weg, der bis zum Haltpunkt noch zurückzulegen ist, von der Zähleinrichtung 2 eingegeben und unter Zugrundelegung eines vorgegebenen Verzögerungswertes b der Geschwindigkeitssollwert vs errechnet und z. B. in eine Gleichspannung umgewertet und dem Regelglied 5 zugeführt.
Der Geschwindigkeitssollwert vs wird also laufend durch den Funktionsgenerator 4 errechnet. Die dem Geschwindigkeitssollwert vs entsprechende Spannung wird im Regelglied 5 mit der dem Geschwindigkeitsistwert vist entsprechenden Spannung verglichen. Bei einer Übereinstimmung der Geschwindigkeitswerte vist und vs werden zwei Schalthandlungen vorgenommen, u. zw. a) der verzögerungswert für den Bremsvorgang wird verkleinert, b) der der Berechnung des Funktionsgenerators 4 zugrundeliegende Verzögerungswert wird verkleinert, so dass jeweils Geschwindigkeitssollwerte, die auf der nächst tieferliegenden Kurve vs liegen, errechnet werden.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die Geschwindigkeit durch Zählung der Impulse und anschliessende Bildung einer äquivalenten Grösse gemessen wird. Die Geschwindigkeit kann, wenn auch mit geringererGenauigkeitdurcheinenTachometergenerator, dessen Spannung proportional der Drehzahl bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, gemessen und in die Anordnung eingegeben werden.
Im praktischen Betrieb kann sich eine Zielbremsung nach dem erfindungsgemässen Verfahren in der folgenden Weise abspielen : Der Zug möge sich dem Beeinflussungspunkt B mit etwa gleichbleibender Geschwindigkeit nähern. Beim Passieren des Beeinflussungspunktes B wird der Empfänger 6 auf irgendeine Weise, z. B. auf induktivem Wege, durch ein auf dem Bahnkörper angeordnetes Gerät, beeinflusst. Der
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Empfänger 6 gibt in diesem Augenblick das Startsignal für folgende Vorgänge : Der Antrieb des Triebfahrzeuges wird, wenn er noch an Spannung liegt, abgeschaltet und, falls auf dem vorhergehenden Strecken- abschnitt nicht bereits mechanisch gebremst wurde, in der Hauptluftleitung für die Bremseinrichtung des Triebfahrzeuges der einer normalen Betriebsbremsung entsprechende Luftdruck eingestellt, dem eine bestimmte Bremsverzögerung entspricht.
Diese Bremsverzögerung ist grösser gewählt als der für die Errechnung der Sollgeschwindigkeit im Funktionsgenerator 4 zugrundegelegte Verzögerungswert.
Gleichzeitig wird das Wegemessgerät 2 sowie der Funktionsgenerator 4, das Geschwindigkeits-Messgerät 3 und das Regelglied 5 eingeschaltet. Die Zuggeschwindigkeit wird nunmehr verkleinert. Die Zuggeschwindigkeit soll mit vist bezeichnet werden. Der der Zuggeschwindigkeit entsprechende Spannungswert wird dem Regelglied 5 von dem Geschwindigkeits-Messgerät 3 zugeführt. Mit der Verkleinerung des Weges s zum Zielpunkt wird gleichzeitig im Funktionsgenerator 4 unter Zugrundelegung eines Verzöge- rungswerte'b jeweils der zu jedem Wegwert gehörige Geschwindigkeitssollwert vs ermittelt.
Der Verzögerungswert bl ist so gross gewählt, dass im Funktionsgenerator 4 für den Beeinflussungspunkt eine Geschwindigkeit v errechnet wird, die kleiner ist als die am Beeinflussungspunkt zulässige Höchstgeschwindigkeit. Für den Fall, dass die Zugistgeschwindigkeit vist aber kleiner sein sollte als die im Funktionsgenerator 4 errechnete Zugsollgeschwindigkeit vs'wus vorkommen kann, wenn die Strecke zwischen dem Beeinflussungspunkt B und dem Haltpunkt H nicht rechtzeitig geräumt war, wird sofort nach Einschalten der erwähnten Geräte durch einen Vergleich des Geschwindigkeits-Istwertes vist mit dem errechneten Geschwindigkeits-Sollwert vs, im Regelglied festgestellt,
ob die Zugistgeschwindigkeit grö- sser ist als die im Funktionsgenerator 4 errechnete Zugsollgeschwindigkeit v entsprechend dem Verzöge- rungswert b . Ist dies nicht der Fall, so wird im Funktionsgenerator 4 der nächst kleinere Verzögerungswert bn für die Errechnung der Zugsollgeschwindigkeit eingesetzt, wobei sich dann der Wert v ergibt.
Ist dieser Wert. wieder grösser als der Wert vist, erfolgt eine weitere Umschaltung auf den Verzögerungswert bg usw., bis der sich ergebende Wert für die Zugsollgeschwindigkeit vs kleiner ist als die Zugistgeschwindigkeit vist. Im allgemeinen wird die Umschaltung jedoch nicht erforderlich sein, da der Zug meistens mit der zulässigen Höchstgeschwindigkeit den Beeinflussungspunkt B passieren wird.
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