CN102143868B - 电气动制动装置及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轨道车辆的电气动制动装置，包括电子防滑计算器(1)，用于通过控制在此连接的并且对应于每一个制动缸(3a-3d)的防滑阀(2a-2d)来保持在车轮和轨道之间的附着系数，其中防滑计算器(1)具有用于预设制动额定值(Csoll)的电输入端(4)，并且每一个用于检测施加的制动压力的压力传感器(5)连接在防滑阀(2a-2d)的下游，压力传感器的测量值同样在输入端一侧输送至防滑计算器(1)，以便设置防滑计算器(1)以附加地用于调节行驶制动器的制动压力。

Description

电气动制动装置及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种轨道车辆的电气动制动装置，包括电子防滑计算器，用于通过控制在此连接的并且对应于每一个制动缸的防滑阀来保持在车轮和轨道之间的附着系数。此外本发明也涉及一种用于运行这种电气动制动装置的方法以及一种体现该方法的计算机程序产品。最后，一种配有根据本发明内容的电气动制动装置的轨道车辆也是本发明的内容。
背景技术
本发明的应用范围涉及通过空气压力进行制动的轨道车辆。为此目的，一个或多个气动的制动缸/执行机构通过制动阀、例如体积增强的继电器阀，加载储存在轨道车辆中的制动压力。这主要通过气动制动调节取决于中央车辆控制的电额定值预设来进行。对于制动阀的调节值的计算在此通过电子制动控制单元来实施。此外在现代的电气动制动装置中也设置防滑计算器，其取决于至少一个由防滑传感器提供的转速信号来调节至少一个轴的车轮的车轮滑移，或者利用滚动监测装置来检测车轮的转速。此外底盘监测计算器也是现代制动装置的组成部分，该底盘监测计算器鉴于临界状态和损坏，例如脱轨、过热的轴承或类似物，来诊断底盘。
由DE 10 2005 010 118 A1得知一种这种类型的电气动制动装置。在此防滑控制器集成在一个唯一的电子制动控制设备中。在输入端一侧，用于检测车轮的瞬时转速的传感器连接在该电子制动控制设备上。制动控制单元将轮速和轨道车辆的瞬时速度相比较，因此能够识别车轮滑移。在此情况下为了进行调整而借助于电气动的防滑阀来减小制动压力。在现代轨道车辆中，这种防滑机构并不仅仅在正常的制动运行期间使用，而且也应在紧急制动时起作用。通常纯气动地、与电子元件无关地产生制动缸压力用于紧急制动。防滑器原理上执行了压力调节器的功能，其中可将防滑阀视为执行机构。
在现有技术的电气动制动装置中，通常将防滑器和用于正常制动的常规制动控制器分开地布置。每个车厢或每个转向架的供给压力减少类似于一个在所希望的制动压力缸上的额定值。如果不应通过车轮-轨道-接触引入由此产生的减速，则通过独立的防滑器影响制动压力。在紧急制动的情况下绕开制动控制器并且将气动地和实际的车辆重量匹配的紧急制动压力导入制动缸中。防滑器的作用同样如在一般的正常制动中一样。因为防滑器能够使制动压力也在紧急制动时降低，因此对防滑器提出了高的安全性要求，以便也在这种工作情况下确保必要的安全性。
在现有技术中证明为不利的是高的、特别是计算器技术方面的投入，其对于实现一般的正常制动功能、防滑和附加地实现车辆监测是必须的。附加地存在阀技术和传感器技术方面的部件投入。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种功能集成的电气动制动装置以及一种所属的、用于运行该装置的方法，该制动装置利用较少的设备技术方面的投入至少满足正常制动和防滑装置的基本功能。
该目的由一种根据权利要求1的前序部分所述的电气动制动装置出发联系其特征来实现。在方法技术方面通过权利要求7实现该目的。在所属的计算机程序产品方面参阅权利要求11。各个引用前面的权利要求的从属权利要求给出了本发明的有利的改进方案。
本发明包括技术方面的原理，即电气动制动装置的防滑计算器具有用于预设正常制动功能的制动额定值的电输入端，并且每一个用于检测施加的制动压力的压力传感器可选择地连接在防滑阀的下游，该压力传感器的测量值在一定条件下在输入端一侧输送至防滑计算器，以便设置防滑计算器以附加地用于调节行驶制动器的制动压力。对于无需这个/这些压力传感器的情况而言，防滑计算器能够由制动额定值/减速额定值和安装在轴/转向架/车轮上的速度传感器这样控制/调节制动压力，即由此得到的减速相应于机动车的额定减速。
根据本发明的解决方法的有利之处在于，将电气动制动装置的防滑系统同样考虑用于调节行驶制动器。因为原理上防滑器是一个完整的调节器，因此已经存在设备技术方面的前提。根据本发明的解决方法通过少许变形在实现附加的信号输入端和相应的信号处理技术方面的改变方面利用很小的投入进行转换。此外，利用根据本发明的解决方法执行直接的制动压力调节/减速调节，由此得到较高的调节质量。
优选地，用于调节制动压力的防滑计算器应同样控制作为控制元件的防滑阀。就此来说也取消了用于实现行驶制动器的附加制动阀。
根据本发明，在实现紧急制动方面提出了改进的措施，即在紧急制动时防滑计算器忽略在中央车辆控制方面预设的制动额定值。通过附加的电输入端将负载实际值输送给防滑计算器并且可替换地用作取决于负载的、用于制动的替代额定值。因此也可以将取决于负载的紧急制动的功能以简单的方式集成在根据本发明的解决方法的原理中。
此外提出，在可充满的供给压力容器和防滑阀之间的压力管路中布置了阀技术装置，用于限制在供给压力一侧最大可输送给防滑阀的供给压力。这样的阀技术装置例如可以用作用于气动限制的限压阀或用作用于连续作用的连续的负载制动-继电器阀。
一种用于运行这种电气动制动装置的方法以在围绕各个电输入端扩展的防滑计算器的功能为依据，因此该防滑计算器能够除了用于实现防滑以外也调节行驶制动器的制动压力。该方法可以在防滑计算器内部通过存储在软件中的相应的控制命令进行转换，当前这些控制命令可以以计算机程序产品的形式存储在防滑计算器的电子存储单元中。
在本发明的范畴中，在轨道车辆中的电气动制动装置可以容易地布置在每个轴、每个转向架或者每个车厢上，以便实现根据本发明内容的功能。
附图说明
以下参照唯一的附图对另外的、改进本发明的措施和本发明的一个优选的实施例的说明一起详细地描述。附图示出了电气动制动装置的示意性的框图图示，电气动制动装置具有带有四个轴的轨道车辆的防滑计算器。
具体实施方式
根据附图，电气动制动装置包括防滑计算器1。这里不存在常规的制动控制单元。防滑计算器1首先用于通过电控制在下游连接的防滑阀2a至2d来保持在车轮和轨道之间的附着系数，这些防滑阀又用于为每一个对应的制动缸3a至3d来加载压缩空气。
防滑计算器1具有用于在轨道车辆的(未进一步示出的)控制台方面预设制动额定值/减速额定值Csoll的电输入端4。在防滑阀2a至2d的制动管路一侧(示范地)布置压力传感器5用于检测施加的制动压力。压力传感器5的电测量信号同样在输入端一侧输送至防滑计算器1。压力传感器5可以和每个对应的防滑阀2a至2d构成压力调节阀6形式的组件单元。利用预设的制动额定值以及每个制动缸3a至3d的当前施加的制动压力，防滑计算器1(其在计算技术方面体现为完整的调节器)能够除了实现防滑以外也调节行驶制动器的制动压力。
在这种功能的范畴中，用于调节制动压力的防滑计算器1控制作为控制元件的防滑阀2a至2d，以便在制动缸3a至3d上提供需要的制动压力。
为了转换紧急制动功能，这样设置防滑计算器1，即忽略在中央车辆控制方面预设的制动额定值Csoll，并且代替地，防滑计算器1为了可替换地使用取决于负载的替代额定值Tist而根据该值执行紧急制动。为此目的，防滑计算器1具有附加的电输入端7。
为了限制在供给压力一侧最大可输送给防滑阀2a至2d的供给压力，用于限制压力的阀技术装置在由主空气容器管路8供给的供给压力容器9和防滑阀2a至2d的在供给压力一侧的接口之间插入在中央的、背离供给压力容器9的压力管路10中。这种阀技术装置可以根据示出的替换方式设计为限压阀11b。根据另一个替换方式，用于限制在供给压力一侧最大可输送给防滑阀2a至2d的供给压力的装置也可以设计为连续的负载制动-继电器阀11c。
上述说明的电气动制动装置为了对全部车轮进行制动而安装在轨道车辆的车厢中。
本发明并不限于上述说明的优选实施例。更确切地说，也可以考虑对此的变型，这些变型一起包括在从属权利要求的保护范围中。因此例如也可能的是，在轨道车辆中的每个轴或每个转向架上都安装电气动制动装置。此外，只要变体适合于连接的防滑阀，则也可以使用最大压力限制的其它变体。
参考标号表
1    防滑计算器
2    防滑阀
3    制动缸
4    电输入端
5    压力传感器
6    压力调节阀
7    电输入端
8    主空气管路
9    供给压力容器
10   压力管路
11a  阀技术装置
11b  限压阀
11c  继电器阀
12   车轮速度传感器

Claims (11)

1.一种轨道车辆的电气动制动装置，包括电子防滑计算器（1），用于通过控制在此连接的并且对应于每一个制动缸（3a-3d）的防滑阀（2a-2d）来保持在车轮和轨道之间的附着系数，其特征在于，所述防滑计算器（1）具有用于预设制动额定值（Csoll）的电输入端（4），并且设有用于检测和制动相关的机动车状态参数的传感器装置，所述传感器装置的测量值同样在输入端一侧输送至所述防滑计算器（1），以便设置所述防滑计算器（1）以附加地用于调节行驶制动器的制动压力，其中，在紧急制动时所述防滑计算器（1）忽略在中央车辆控制方面预设的制动额定值（Csoll），并且所述防滑计算器（1）为了可替换地使用取决于负载的替代额定值（Tist）而具有用于预设负载实际值的附加的电输入端（7）。
2.根据权利要求1所述的电气动制动装置，其特征在于，用于检测施加的制动压力的压力传感器（5）连接在所述防滑阀（2a-2d）的下游，所述压力传感器的测量值同样在输入端一侧输送至所述防滑计算器（1）。
3.根据权利要求1所述的电气动制动装置，其特征在于，用于调节制动压力的所述防滑计算器（1）同样控制作为控制元件的所述防滑阀（2a-2d）。
4.根据权利要求1所述的电气动制动装置，其特征在于，在供给压力容器（9）和所述防滑阀（2a-2d）之间的压力管路（10）中布置了阀技术装置（11），用于限制在供给压力一侧最大可输送给所述防滑阀（2a-2d）的供给压力。
5.根据权利要求4所述的电气动制动装置，其特征在于，用于限制在供给压力一侧最大可输送给所述防滑阀（2a-2d）的供给压力的所述装置设计为限压阀（11）。
6.根据权利要求4所述的电气动制动装置，其特征在于，用于限制在供给压力一侧最大可输送给所述防滑阀（2a-2d）的供给压力的所述装置设计为连续的负载制动-继电器阀（11）。
7.一种用于运行轨道车辆的电气动制动装置的方法，在所述方法中使用电子防滑计算器（1），用于通过控制在此连接的并且对应于每一个制动缸（3a-3d）的防滑阀（2a-2d）来保持在车轮和轨道之间的附着系数，其特征在于，通过电输入端（4）为所述防滑计算器（1）预设制动额定值（Csoll），并且使用用于检测和制动相关的机动车状态参数的传感器装置，以便将所述防滑计算器（1）附加地用于调节行驶制动器的制动压力，其中，在紧急制动时忽略为所述防滑计算器（1）预设的所述制动额定值（Csoll），并且所述防滑计算器（1）为了可替换地使用取决于负载的替代额定值（Tist）而通过附加的电输入端（7）预设负载实际值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述防滑阀（2a-2d）对应于用于检测施加的制动压力的压力传感器（5），所述压力传感器的测量值同样在输入端一侧输送至所述防滑计算器（1）。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过用于调节制动压力的所述防滑计算器（1）同样控制作为控制元件的所述防滑阀（2a-2d）。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，实施对在供给压力一侧最大可输送给所述防滑阀（2a-2d）的供给压力的限制。
11.一种轨道车辆，所述轨道车辆的每个轴、每个转向架或者每个车厢配有根据权利要求1至6中任一项所述的电气动制动装置。
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