CN105593083A - 用于制动轨道车辆的方法和用于制动系统的开环和/或闭环控制装置 - Google Patents

用于制动轨道车辆的方法和用于制动系统的开环和/或闭环控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于借助于具有开环和/或闭环控制装置(12)的制动系统(10)制动轨道车辆的方法，其中所述开环和/或闭环控制装置(12)具有用于确保所述轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的防滑保护控制单元(14)，并且其中所述开环和/或闭环控制装置(12)考虑不同来源(20，22)的制动要求信号。本发明提出：在同时存在不同来源(20，22)的至少两个制动要求信号时禁用所述防滑保护控制单元(14)的防滑保护功能，以进行无防滑保护的制动，所述制动要求信号的制动要求超出相应的预设的减速极限。本发明此外涉及一种用于制动系统(10)的相应的开环和/或闭环控制装置(12)和这种制动系统(10)。

Description

用于制动轨道车辆的方法和用于制动系统的开环和/或闭环控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于借助于具有开环和/或闭环控制装置的制动系统制动轨道车辆的方法，其中所述开环和/或闭环控制装置具有用于确保在轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的防滑保护控制单元，并且其中考虑开环和/或闭环控制装置的不同来源的制动要求信号。本发明此外涉及一种用于轨道车辆的制动系统的开环和/或闭环控制装置，其具有用于确保在轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的防滑保护控制单元并且具有用于不同来源的多个制动要求信号的信号输入端。本发明最后还涉及一种相应的制动系统。
背景技术
DE102008045712A1描述了一种用于借助于电子气动的制动系统制动轨道车辆的方法，所述制动系统具有作为用于确保在轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的控制器的防滑保护计算机，其中考虑不同来源的制动要求信号、即由控制台的预先规定引起的和由自中央列车控制装置方面的紧急制动要求引起的制动要求信号。
为了制动轨道车辆，在国际铁路联盟UIC(UIC：法语是“Unioninternationaledescheminsdefer”)的管辖权范围中通常需要所谓的“无防滑保护的制动类型”。也就是说，必须提供制动的可行性，而制动不受到通过防滑保护进行的闭环控制。
对此原因是，受原理所决定，防滑保护装置以其防滑保护阀形成从制动要求直至制动促动器的链中的最后一环。开始提到的文献DE102008045712A1的附图相当清楚地示出了这点。
由防滑保护控制单元的防滑保护闭环控制或者防滑保护阀处的机械故障引起的防滑保护阀的错误隔断可能会在需要时妨碍气动制动的施加。
在联盟UIC的管辖权范围中使用的制动系统的气动防滑保护装置通常提供安全切断，所述安全切断在一定时间间隔(最大10s)之后禁止不允许的控制。在该时间间隔内，防滑保护系统中的故障会引起气动的制动的完全失效。借助于该无防滑保护的制动类型，驾驶员获得如下可行性：在安全时间过去之前手动禁用防滑保护装置。
发明内容
本发明的目的是，提出一种方法、一种开环和/或闭环控制装置以及一种相应的制动系统，其中交替地触发无防滑保护的制动类型。
所述目的的解决方案通过独立权利要求的特征实现。有利的设计方案在从属权利要求中提出。
在根据本发明的方法中提出：在同时存在不同来源的至少两个制动要求信号时，禁用防滑保护控制单元的防滑保护功能，以进行无防滑保护的制动，其中所述制动要求信号的制动要求超出相应预设的减速极限。借助于制动要求信号本身的每个单独的制动要求显然引起借助于制动系统进行相应的制动。这些制动因此是如下制动，其中防滑保护控制单元确保在轨道车俩的车轮和轨道之间的特定的附着系数。
根据本发明的方法具有下述优点：无防滑保护的制动不能够由单独的操作行为(例如操作紧急按钮)来引起，单独的操作行为通常是不期望的。
防滑保护控制单元有利地控制制动系统的防滑保护阀，其中防滑保护阀对制动系统的连接在所述防滑保护阀下游的制动缸起作用。
制动系统优选是气动的制动系统。制动与此相应地是气动的制动并且防滑保护是气动的防滑保护。然而制动系统也能够替选地是电子液压的制动系统、液压的制动系统、电子机械的制动系统、电动的制动系统(再生制动系统)等，其具有相应的制动执行器。
根据本发明的一个优选的实施方式，仅在同时存在至少两个制动要求信号时才禁用防滑保护控制单元的防滑保护功能，所述制动要求信号的制动要求超出相应预设的减速极限。也就是说，在该实施方式中不存在用于禁用防滑保护功能、或者换句话说用于启动无防滑保护的制动类型的替选的可行性。
尤其提出：在同时存在至少两个分别具有最大制动要求的制动要求信号时禁用防滑保护控制单元。在此，也可将紧急制动的要求理解为最大制动要求。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出：制动系统具有用于制动要求的多个制动要求子系统，其中同时存在的制动要求信号中的至少两个在制动系统的不同的制动要求子系统中具有其来源。
根据本发明的又一个优选的实施方式提出：至少两个制动要求信号分别经由两个彼此不相关的信号路径传输至开环和/或闭环控制装置。在此尤其提出：经由一个所述信号路径传输的制动要求信号与经由相应另一个信号路径传输的制动要求信号不相关地使用，以禁用防滑保护控制单元的防滑保护功能。
也就是说，在不同来源的、分别经由两个信号路径传输的两个制动要求信号中，产生四个信号路径，其信号分别成对地被处理。由于在这两个信号路径对的每一个上的两个制动要求信号，在此引起防滑保护控制单元的防滑保护功能的禁用。此外，这两个彼此不相关的信号路径对实现对制动系统中的干扰的检查，尤其是信号路径的功能控制的干扰的检查。
因此，在本发明的另一个实施方式中，经由不同的信号路径传输的制动要求信号用于检查制动系统中的干扰。
本发明此外涉及一种用于轨道车辆的制动系统的开环和/或闭环控制装置，其具有用于确保在轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的防滑保护控制单元并且具有用于不同来源的多个制动要求信号的信号输入端。本发明提出：防滑保护控制单元的防滑保护功能是可禁用的，其中开环和/或闭环控制装置设计为，使得在信号输入端上同时存在至少两个不同来源的制动要求信号时禁用防滑保护控制单元的防滑保护功能，其中所述制动要求信号的制动要求超出相应预设的减速极限。开环和/或闭环控制装置尤其设计为用于执行之前提到的方法。
根据本发明的一个优选的设计方案，该防滑保护控制单元构成为用于控制制动系统的防滑保护阀的防滑保护控制单元，所述防滑保护控制单元连接到开环和/或闭环控制装置上。防滑保护阀本身作用于制动系统的连接在所述防滑保护阀下游的制动缸。
本发明最后还涉及一种用于制动轨道车辆的制动系统，其具有之前提到的开环和/或闭环控制装置。该制动系统如以提及的那样优选是气动的制动系统。
有利地，制动系统具有多个制动要求子系统，其中同时存在的制动要求信号中的至少两个在制动系统的不同的制动要求子系统中具有其来源。
附图说明
接下来根据附图详细阐述本发明的一个实施例。在附图中示出：
图1示出制动系统的控制和/或闭环控制方法的图解说明，以及
图2示出具有根据本发明的一个优选的实施方式的开环和/或闭环控制装置的制动系统。
具体实施方式
图1示出用于图解说明实现轨道车辆的在图2中具体示出的无防滑保护地运行的制动系统10的示意图。该制动系统10的主要部件是开环和/或闭环控制装置12。该开环和/或闭环控制装置12包括：用于确保在轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的防滑保护控制单元14；以及用于控制防滑保护控制单元14的控制部件16。该控制部件16在所有类型的制动要求中用于启动/禁用防滑保护控制单元14。此外，图1示出开环和/或闭环控制装置12的另一部件18，所述另一部件至少能够用于禁用防滑保护控制单元14。
此外，在图1中示出第一制动要求信号的来源20和另一(即第二)制动要求信号的来源22。这两个来源20、22位于制动系统10中，然而不是开环和/或闭环控制装置12的一部分。制动要求的来源20、22一方面经由第一信号路径A与控制部件16连接并且另一方面经由第二信号路径B与另一部件18连接。经由这些信号路径A、B和开环和/或闭环控制装置12的位于所述信号路径上的信号输入端24将制动要求信号传输到部件16、18上。第一制动要求的来源20位于制动系统10的第一制动要求子系统26中。第二制动要求的来源22位于制动系统10的第二制动要求子系统28中。
那么，控制部件16和另一部件18本身借助于内部的控制路径C、D以信号方式与防滑保护控制单元14连接。
为了禁用防滑保护功能，此时必须满足两个条件。一方面，不同来源的两个制动要求信号必须同时存在，而另一方面这些制动要求信号必须请求足够高的减速，在该实例中即分别最大的减速(最大制动要求)。
因为控制部件16对于任何类型的制动要求而言控制防滑保护控制单元14的启动/禁用，所以所述控制部件单独地检查这两个条件。相反，另一部件18仅用于禁用防滑保护控制单元14，并且因此结合防滑保护简单地作为逻辑“与”元件起作用。
这两个部件16、18经由相应的控制路径C、D发出相应的控制信号用于禁用防滑保护控制单元14中的防滑保护功能。
为了能够检测第一或第二信号路径A、B上的可能的干扰，控制部件16的控制信号相对于另一部件18的控制信号时间延迟地发出。时间延迟例如能够为大约1秒(～1s)。防滑保护控制单元14在防滑保护功能禁用之后经由信号传导路径E将防滑保护功能此时是禁用的反馈发给控制部件16。该控制部件由此能够如下检测可能的干扰：
(i)如果还在控制部件本身已经由控制路径C将控制信号发给防滑保护控制单元14之前控制部件16就获得路径E上的通知和在第一信号路径A上的相应的信号，那么同时存在这两个不同来源20、22的、具有最大制动要求的制动要求信号，并且第一和第二信号路径A、B是无干扰的。
(ii)如果控制部件16在没有第一信号路径A上的相应的信号的情况下获得路径E上的信号，或者信号存在于第一信号路径A上而控制部件16未获得路径E上的通知，那么存在干扰。
图2示出具有开环和/或闭环控制装置12的与轨道车辆的典型的车辆部件相结合的制动系统10的一个具体的实施方式。制动系统10是气动的制动系统并且车辆部件是：车辆控制单元(VCU：VehicleControlUnit)30、制动控制单元(BCU:BrakeControlUnit)32、列车制动器的制动手柄(ABH：AutomaticBrakeHandle)34、防滑保护控制单元(WSP:WheelSlideProtection)14和制动器10的制动部件(例如制动线路)36。在此，测量控制单元30、制动控制单元32和防滑保护控制单元14形成开环和/或闭环控制装置12的部件。
产生下述功能：
如果第一制动要求子系统26的制动手柄34被引入到紧急制动位置并且同时第二制动要求子系统28被最大程度地操作，那么禁用防滑保护制动单元14的防滑保护功能，并且引起无防滑保护的制动。
在车速大于0km/h时，两个制动要求子系统26、28同时具有最大制动要求是例外情况，所述例外情况仅在至少一个制动要求子系统26、28失效时出现并且诱发下述行动：
(a)如果识别到尽管存在由制动手柄34被引入到紧急制动位置中而引起的制动要求(第一制动要求子系统26)，但是在制动系统10中未构建足够的制动压力，那么紧接着非常可能最大程度地操作第二制动要求子系统28的操作元件。
(b)如果另一方面识别到尽管存在由第二制动要求子系统28而引起的最大制动要求但是在制动系统10中未构建足够的制动压力，那么紧接着非常有可能将中央列车控制装置的(第一制动要求子系统26)制动手柄34引入到紧急制动位置中。
也就是说，在这两种情况下，同时在开环和/或闭环控制装置12上存在不同来源20、22的、分别具有最大制动要求的两个制动要求信号。
制动手柄34的紧急制动位置通过制动控制单元32检测并且经由信号线路38传送到借助于现场总线(MVB总线)40与防滑保护控制单元14进行通信的车辆控制单元30上。同时，相应的状态信号借助于接触器41提供到信号线路42上，所述信号线路不仅可与车辆控制单元30连接而且可与防滑保护控制单元14连接。也就是说，制动手柄34是第一制动要求信号的来源20。
不相关的制动的最大程度的操作借助于压力线路36上的压力监视器或压力开关44来检测。压力监视器或开关44的开关设置经由可控的开关46控制在从制动控制单元32至防滑保护控制单元14和车辆控制单元30的信号线路42中的信号流。压力监视器或开关44由此是第二制动要求信号的来源22。可控的开关46(此外)形成部件18。
也就是说，如果检测到制动手柄34的被理解为最大制动要求的紧急制动位置，相应的制动要求信号被提供到信号线路42上，并且信号线路42通过不相关的制动器的制动要求信号经由开关46释放，那么防滑保护控制单元14还有车辆控制单元30获得相应的信号。防滑保护控制单元14根据信号线路42上的直接信号(对应于路径D)以及根据现场总线40上的由该信号模拟的信号(对应于路径C)于是切断防滑保护功能并且引起轨道车辆的无防滑保护的制动。车辆控制单元30通过获得防滑保护控制单元14经由现场总线40的反馈监控制动要求信号的正确传送和在信号技术方面的处理并且在故障情况下产生诊断通知。

Claims (11)

1.一种用于借助于具有开环和/或闭环控制装置(12)的制动系统(10)制动轨道车辆的方法，其中所述开环和/或闭环控制装置(12)具有用于确保在所述轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的防滑保护控制单元(14)，并且其中所述开环和/或闭环控制装置(12)考虑不同来源(20，22)的制动要求信号，
其特征在于，在同时存在不同来源(20，22)的至少两个制动要求信号时，禁用所述防滑保护控制单元(14)的防滑保护功能，以进行无防滑保护的制动，所述制动要求信号的制动要求超出相应的预设的减速极限。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
仅在同时存在不同来源(20，22)的至少两个所述制动要求信号时才禁用所述防滑保护控制单元(14)的所述防滑保护功能，所述制动要求信号的制动要求超出相应的预设的减速极限。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
在同时存在不同来源(20，22)的、分别具有最大制动要求的至少两个所述制动要求信号时，禁用所述防滑保护控制单元(14)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述制动系统(10)具有多个制动要求子系统(26，28)，其中同时存在的所述制动要求信号中的至少两个在所述制动系统(10)的不同的制动要求子系统(26，28)中具有其来源。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其特征在于，
分别经由两个彼此不相关的信号路径(A，B)将至少两个所述制动要求信号传输至所述开环和/或闭环控制装置(12)。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，
经由不同的所述信号路径(A，B)传输的所述制动要求信号彼此不相关地用于禁用所述防滑保护控制单元(14)的所述防滑保护功能。
7.根据权利要求5或6所述的方法，
其特征在于，
经由不同的所述信号路径(A，B)传输的所述制动要求信号用于检查所述制动系统(10)中的干扰。
8.一种用于轨道车辆的制动系统(10)的开环和/或闭环控制装置(12)，具有：
-用于确保在所述轨道车辆的车轮和轨道之间的预设的附着系数的防滑保护控制单元(14)，和
-用于不同来源(20，22)的多个制动要求信号的信号输入端(24)，
其特征在于，
所述防滑保护控制单元(14)的防滑保护功能是能禁用的，其中所述开环和/或闭环控制装置(12)设计为，使得在所述信号输入端(24)上同时存在不同来源(20，22)的至少两个制动要求信号时，禁用所述防滑保护控制单元(14)的所述防滑保护功能，其中所述制动要求信号的制动要求超出相应的预设的减速极限。
9.根据权利要求8所述的装置，
其特征在于，
所述防滑保护控制单元(14)构成为用于控制所述制动系统(10)的连接到所述开环和/或闭环控制装置(12)上的防滑保护阀的防滑保护控制单元(14)，其中所述防滑保护阀对所述制动系统的连接在所述防滑保护阀下游的制动缸起作用。
10.一种用于制动轨道车辆的制动系统(10)，具有根据权利要求7或8所述的开环和/或闭环控制装置(12)。
11.根据权利要求10所述的制动系统(10)，
其特征在于，
设有多个制动要求子系统，其中同时存在的所述制动要求信号中的至少两个在所述制动系统(10)的不同的制动要求子系统中具有其来源(20，22)。
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