CH624622A5

CH624622A5 -

Info

Publication number: CH624622A5
Application number: CH1059477A
Authority: CH
Inventors: Helmut Uebel
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1976-09-04
Filing date: 1977-08-31
Publication date: 1981-08-14
Also published as: US4143842A; FI62794C; FI62794B; ES462091A1; FR2363464B1; FR2363464A1; DE2639950A1; DE2639950C2; FI772595A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bremssteuerung bei einem spurgebundenen Fahrzeug, insbesondere für automatisch gesteuerte Fahrzeuge.

Bei automatisch gesteuerten Fahrzeugen ist es unumgänglich eine Zwangsbremsmöglichkeit für den Fall voizusehen, dass die Informationsübertragung zwischen Fahizeug und Steuerzentrale plötzlich gestört oder unterbrochen wird. Diese Zwangsbremsung erfolgt mit möglichst hoher Fahrgeschwindigkeitsverzögerung, im folgenden zur Vereinfachung als Zwangsbremsverzögerung bezeichnet, um die Fahrstrecke, die das Fahrzeug unkontrolliert zurücklegt, möglichst kurzzuhalten. Zwangsbremsmöglichkeiten sind ausserdem ortsgebunden vor Signalen und Langsamfahrstellen vorgesehen für den Fall, dass die Haltstellung oder die vorgeschriebene herabgesetzte Geschwindigkeit nicht oder zu spät beachtet wird.

Da jede Zwangsbremsung für das Fahrzeug schädlich und für die Fahrgäste unangenehm ist, sollten versehentlich Zwangsbremsungen vermieden werden, d.h. alle B etriebs-bremsungen vor Signalen und Langsamfahrstellen müssen so rechtzeitig erfolgen, dass die Zwangsbremse nicht ausgelöst wird. Im Geschwindigkeits-Weg-Diagramm (Fig. 1) gesehen, heisst das: Die Ablaufkurve derBetriebsbremsungBE darf die Zwangsbremseinsatzkurve ZE nicht schneiden.

Bei der Festlegung von Zwangsbremseinsatzkurven muss sichergestellt werden, dass bei jeder Zwangsbremsung das Fahrzeug noch vor dem vorgeschriebenen Haltepunkt zum Stillstand kommt oder noch vor Beginn der Langsamfahrstelle dieivorgeschriebene reduzierte Geschwindigkeit erreicht. Dazu muss neben dem durch die Anfangsgeschwindigkeit und die Zwangsbremsverzögerung gegebenen Bremsweg ein zusätzlicher Bremsweg berücksichtigt werden, der durch die sogenannte Bremsentwicklungszeit bedingt ist. Diese Bremsentwicklungszeit ist die Zeit, die eine beispielsweise druckluftbetätigte Bremse braucht, um vom nicht betätigten in den voll wirksamen Zustand zu gelangen. Nach Richtwerten eines Normenausschusses kann diese Zeit bei Güterzügen bis zu 8,5s betragen. Es ist üblich, die Bremsentwicklungszeit, während der sich die Bremswirkung langsam aufbaut, in Form einer Totzeit Te zu berücksichtigen und man nimmt in einfacher Näherung 5 an, dass während dieser Totzeit keine Bremsung erfolgt und nach Ablauf der Totzeit die volle Bremswirkung schlagartig einsetzt.

Betrachtet man die Häufigkeit von tatsächlich ausgelösten Zwangsbremsungen, so stellt man fest, dass sie sehr selten 10 sind. Von den tatsächlich erfolgten Zwangsbremsungen sind wiederum nur ein kleiner Teile echte Notbremsungen, die vom unbetätigten Zustand des Bremssystems aus stattfinden. Der weitaus grösste Teil aller Zwangsbremsungen findet im Anschluss an eine B etriebsbremsung statt und das Bremsensy-i5 stem befindet sich bei Einsatz der Zwangsbremse bereits im betätigten Zustand.

Misst man den o.g. durch die Bremsentwicklungszeit bedingten zusätzlichen Bremsweg in Abhängigkeit der bereits wirksamen Fahrgeschwindigkeitsverzögerung durch das Be-20 triebsbremssystem, im folgenden zur Vereinfachung als Betriebsbremsverzögerung bezeichnet, bei Auslösen der Zwangsbremse, so erhält man die in F ig. 2 dargestellte Kurve. Aus ihr ist ersichtlich, dass der anfanglich der maximalen Bremsentwicklungszeit entsprechende, durch die Totzeit Te berücksich-25 tigte zusätzliche Bremsweg mit zunehmender, im Einsatzpunkt der Zwangsbremsung bereits wirksamer Betriebsbremsverzögerung geringer wird und es ohne Sicherheitsrisiko möglich sein müsste, nach Einsatz der Betriebsbremsung die Zwangsbremseinsatzkurve weiter in F ahrtrichtung zu verschieben. 3o Aus der DE-OS 2 631 540 ist eine Einrichtung zur Optimierung der Fahrgeschwindigkeit bei einem spurgebundenen Fahrzeug bekannt, dessen Fahrt von einem automatischen Steuerungssystem durch Vorgabe von Geschwindigkeiten und Bremskurven bestimmt wird. In dieser Optimierung sind je-35 doch Zwangsbremsungen nicht eingeschlossen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremssteuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der diese Erkenntnis entweder zur Vermeidung gelegentlich vorkommender ungewollter Zwangsbremsungen oder, bei gleichbleiben-40 der Wahrscheinlichkeit des Eintretens ungewollter Zwangsbremsungen, zurFahrzeitverküizungund Verkürzung der Zugfolgezeit nutzbar gemacht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs genannten Merkmale. Vorteilhafte Weiter-45 bildungen der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden. D adurch wird jede Zwangsbremseinsatzkurve nach Einsatz der Betriebsbremsung in Fahrtrichtung verschoben und damit ein Anhalten vor dem Zielpunkt vermieden und wegen des später möglichen Einsatzes der so Zwangsbremsung die Anzahl der Zwangsbremsungen reduziert. Wird auf diese Reduktion verzichtet, kann man dafür die Betriebsbremskurve in Fahrtrichtung verschieben. Dies bedeutet schnelleres Heranfahren an einen Halt oder eine Langsamfahrstelle ohne Sicherheitsverlust und damit Fahr-55 Zeitersparnis und geringere minimale Zufolgezeiten.

Die Einrichtung nach der Erfindung soll nun anhand dreier Figuren an einem Beispiel näher beschrieben werden.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 Bremseinsatz-und Bremsablaufkurven im Weg-Ge-6o schwindigkeits-Diagramm;

Fig. 2 Abhängigkeit des durch die Bremsentwicklungszeit bedingten zusätzlichen Bremsweges von der bereits wirksamen Bremsverzögerung;

Fig. 3 Ausfuhrungsbeispiel des Schaltungsteils nach dem 65 abhängigen Anspruch 3.

In Fig. 1 sind im Weg-Geschwindigkeits-Diagramm Bremseinsatz- und Bremsablaufkurven nach dem Stand der Technik dargestellt. Eine Betriebsbremskurve Be, welche als

Parabel im Haltepunkt PI auf die Wegachse trifft, wird durch eine Zwangsbremseinsatzkurve ZE abgesichert die auf dem Fahrzeug aus der augenblicklichen Geschwindigkeit, der maximal möglichen Bremsverzögerung und der Totzeit Te nach Vorgabe der Koordinaten des Zielpunktes P2 errechnet wird. 5 Nach Erreichen der Zwangsbremseinsatzkurve durch das Fahrzeug folgt dieses, wenn vorher noch keine Betriebsbremsung erfolgt ist, einer seiner Geschwindigkeit entsprechenden Kurve aus der Schar der Zwangsbremsablaufkurven ZA, deren Einhüllende EH im Zielpunkt die Wegachse erreicht. 10

Die Zwangsbremsablaufkurven verlaufen anfangs nahezu horizontal, da die Bremsentwicklungszeit eine sofortige stärkere B remsung nicht zulässt.

Ist vor Einsatz der Zwangsbremsung schon eine Betriebs- 15 bremsung im Gange, so entfallt, je nach der im Einsatzpunkt der Zwangsbremsung bereits durch die B etriebsbremsung wirksamen Verzögerung ein Teil des flach verlaufenden Anfangsteils der Zwangsbremsablaufkurve und das Fahrzeug folgt einer steileren Bremsablaufkurve ZB und kommt schon 20 vor dem Zielpunkt P2 im Punkt P3 zum Stillstand. Dieses vorzeitige Anhalten bei einer Zwangsbremsung ist unnötig und es kann in diesem Fall ohne Sicherheitsrisiko die Zwangsbremseinsatzkurve so weit versteilert, d.h. im Bereich höherer Geschwindigkeiten in F ahrtrichtung verschoben werden, bis der 25 Punkt P3 in den Zielpunkt P2 fallt. Diese Massnahme verrin624 622

gert die Zahl der ungewollten Zwangsbremsungen erheblich. Wird auf eine solche Verringerung kein grosser Wert gelegt, so kann die Betriebsbremskurve in F ahrtrichtung verschoben werden, bis der alte Abstand zur Zwangsbremseinsatzkurve wieder hergestellt ist. Dies ermöglicht dann ein schnelleres Heranfahren an den Zielpunkt P2 und bringt damit Zeitersparnis.

Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit des durch die Bremsentwicklungszeit bedingten zusätzlichen Bremsweges BZ von der im Einsatzpunkt der Zwangsbremsung bereits wirksamen Betriebsbremsverzögerung. Die Gerade NG stellt eine einfache Näherung an die recht komplizierte F unktion F dar. Die Näherung erfolgt auf der sicheren Seite und ermöglicht die schaltungstechnische Berücksichtigung der durch die Funktion F gegebenen Abhängigkeit durch eine einfache Schaltung.

Ein Ausfuhrungsbeispiel dieser Schaltung zeigt Fig. 3:

Einem Verstärker V wird ein durch Messung gewonnenes der augenblicklich wirksamen Bremsverzögerung proportionales Potential UB zugeführt. Dieses wird mit einem durch das Widerstands Verhältnis R1 und R2 gegebenen fahrzeugspezifischen Faktor multipliziert und dann in einer Subtrahierschaltung S von einem der Totzeit Te entsprechenden und ebenfalls fahrzeugspezifischen Potential UT subtrahiert.

Das Ausgangspotential UA wird anstelle des beim Stand der Technik verwendeten der Totzeit Te entsprechenden Potentials UT weiterverarbeitet.

v

1 Blatt Zeichnungen

Claims

624 622 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zur B remssteuerung bei einem spurgebundenen Fahrzeug, insbesondere für automatisch gesteuerte Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem F ahrzeug eine Steuerschaltung befindet, die eine Steigerung einer durch ein Fahrzeugbremssystem bewirkten Fahrgeschwindigkeitsverzögerung, in Abhängigkeit der bereits wirksamen Fahrgeschwindigkeitsverzögerung dieses Fahrzeugbremssystems auslöst.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Steuerschaltung ein zur Berechnung von Zwangsbremseinsatzkurven (ZE) notwendiges Potential lie-

B

fert, welches dem Ausdruck Te • (1 ) proportional ist,

Bmax wobei Te eine der maximalen Bremsentwicklungszeit entsprechende Totzeit, B die augenblicklich wirksame Fahrgeschwindigkeitsverzögerung und Bmax die maximal mögliche Verzögerung ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schaltungsteil einen Verstärker (V) und eine nachgeschaltete Subtrahierschaltung (S) aufweist und dass der Verstärker einen dem Messwert der augenblicklich wirksamen Fahrgeschwindigkeitsverzögerung proportionalen Potentialwert (UB) mit einem fahrzeugspezifischen Faktor f multipliziert und die Subtrahierschaltung den aus der Multiplikation gewonnenen Potentialwert von einem der Totzeit Te proportionalen Potentialwert (UT) subtrahiert.