CN107406064A - 轨道车辆的制动 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制动轨道车辆的方法，其中，所述轨道车辆具有能够借助作为输入参量的制动效果预给定参数(Fout)控制的制动系统(5)，其中，以以下方式作为随着时间(t)的推移而变化的参量产生所述制动效果预给定参数(Fout)并且将其输出给所述制动系统(5)，直到所述轨道车辆静止：在第一制动阶段(Dt1)中，根据制动要求(Fin)产生并且输出所述制动效果预给定参数(Fout)，其中，将所述轨道车辆的减速度(‑a)限制到预给定的减速度最大值(a)；在所述第一制动阶段(Dt1)之后实施的后来的制动阶段(Dt3)中，通过静止调节器(13)产生所述制动效果预给定参数(Fout)作为调节器输出参量，给所述静止调节器提供所述轨道车辆的行驶速度(v)作为调节器输入参量，并且所述静止调节器将所述行驶速度(v)调节到期望值零。

Description

轨道车辆的制动
技术领域
本发明涉及用于制动轨道车辆的一种方法和一种装置以及一种具有该装置的轨道车辆。本发明适合于具有制动系统的轨道车辆，给该制动系统提供制动效果预给定参数(Bremswirkungsvorgabe)(例如制动力预给定参数或制动转矩预给定参数)作为输入参量并且该制动系统由此是可控的。
本发明尤其涉及具有根据制动效果预给定参数与行驶方向相反定向的制动效果的制动系统，即维持超过车辆静止的时刻的制动效果导致向相反方向的重新起动。这种制动系统的示例是电动制动系统，其作为发生器运行车辆的至少一个电驱动马达。相反地，机械式制动系统和涡流制动器与行驶方向无关地以同样的方式起作用。
本发明还涉及将车辆制动直至静止的问题。如果使用常用的机械式制动系统用于制动直至静止，则产生对车辆中的人员不舒适的冲击(Ruck)。轨道车辆的机械式制动系统不能以令人满意的方式通过制动效果预给定参数来控制。机械式制动系统也通过行驶期间的使用中的摩擦造成磨损。
背景技术
WO 03/086809 A1提出一种使轨道车直至静止的电动制动，其中，根据其速度调节轨道车辆的加速度。
发明内容
本发明的任务是对于位于车辆中的人员舒适地在短时间内将轨道车辆制动至静止。
根据本发明的基本构思，在多个制动阶段中实施制动过程，在所述制动阶段期间，以不同的方式产生并且输出制动效果预给定参数。在此，有利的是，在第一制动阶段中与制动要求无关地产生并且输出制动效果预给定参数。所述制动要求尤其可以是车辆的驾驶员的要求，驾驶员例如要求车辆的减速度(负加速度)或制动力(例如通过车辆的至少一个驱动马达产生的负拉力)。尤其可以将制动要求不改变地输出为制动效果预给定参数，其中，“不改变地”也应理解为将制动要求换算为相应的参量。该换算例如在驾驶员要求制动力或减速度时、然而制动效果预给定参数是制动转矩预给定参数时实现。
然而，在很多情况下，对于车辆的运行还存在减速度最大值，即车辆的减速度不允许超过最大值，其中，在实际中，由于车辆的运动的动态并且由于控制的性质，略微的超过可能发生。因此提出，在第一制动阶段中，根据制动要求产生并且输出所述制动效果预给定参数，其中，将所述轨道车辆的减速度限制到/所述轨道车辆的减速度限制到预给定的减速度最大值。因此，如果由此不超过预给定的最大减速度或仅仅由于上面所提及的原因略微和/或短时间超过该预给定的最大减速度，则尤其将制动要求无变化地转换到所述制动效果预给定参数。例如，在第一制动阶段期间，使用用于产生制动效果预给定参数的第一调节器/用于产生制动效果预给定参数的第一调节器是存在的，其中，将(例如驾驶员的或自动车辆控制系统的)制动要求提供给调节器作为输入参量，其中，所述调节器受限地相应于预给定的减速度最大值产生制动效果预给定参数作为输出参量。例如，当所述制动要求未导致大于预给定的减速度最大值的减速度时，则该调节器可以是未激活的或无限制地调节所述制动要求。另一方面，当制动要求可能导致大于预给定的减速度最大值的更大的减速度时，则该调节器例如是激活的。在这种情况下，激活的调节器可以相应于预给定的减速度最大值限制制动要求，使得不超过该预给定的减速度最大值并且相应于其调节特性输出制动效果预给定参数。第一调节器例如涉及具有积分调节的调节器，其中，如比例调节和/或差分调节的其他部分也可以替代地或附加地存在。
在第一制动阶段之后实施的后来的制动阶段中，提出，通过静止调节器产生制动效果预给定参数作为调节器输出参量，其中，将轨道车辆的运动的运动学参量提供给静止调节器作为调节器输入参量，并且由静止调节器将车辆的运动调节至静止。根据所附的权利要求，运动学参量涉及轨道车辆的行驶速度，通过静止调节器将轨道车辆调节到期望值零。
静止调节器尤其可以涉及具有积分调节的调节器，其中，积分调节在产生调节器输出参量时考虑运动学参量在从调节过程开始之后经过的时间上的积分。替代地或附加的，静止调节器可以具有至少一个其他的调节分量(Regelungsanteil)，尤其具有比例调节并且也可选地具有差分调节。静止调节器的调节过程的开始尤其——如后来还更准确实施的——是第二或第三制动阶段的开始。在各种情况下，该调节在后来的制动阶段中由于静止调节器的性质导致：使车辆停止。
制动过程至多个制动阶段的划分具有如下优点：在第一制动阶段中，尤其可以以最大允许的减速度来制动并且在最后一个、导致静止的制动阶段中可以对于车辆中的人员舒适地并且尤其少冲击地制动至静止。因此，与当静止调节器已经在制动开始时激活相比，所述直至静止的制动在更短的时间内实现。
除了用于制动具有可控制的制动系统的轨道车辆的方法，用于制动轨道车辆的装置也属于本发明的范围，其中，该装置具有输出端，该输出端用于输出作为轨道车辆的可控制的制动系统的输入参量的制动效果预给定参数。该装置具有用于产生制动效果预给定参数的产生装置。产生装置尤其根据在本说明中描述的构型中的一种构造用于实施用于制动轨道车辆的方法。具有该装置的轨道车辆也属于本发明范围，其中，该轨道车辆具有可借助作为输入参量的制动效果预给定参数控制的制动系统。
制动效果预给定参数是随着时间的推移而变化的参量，因为它通常在制动过程期间直到车辆静止不是恒定的。因此尤其重复地或连续地产生制动效果预给定参数并且将其输出给该制动系统。也可以将制动效果预给定参数的重复的产生和输出称为循环的。在每个循环中，尤其可以以其当前可用的值来考虑产生装置的至少一个输入参量或循环方法的输入参量。在第一制动阶段中，制动要求尤其是输入参量、例如制动力要求或制动转矩要求。转矩例如是车辆的至少一个驱动马达的转矩，在电动制动过程阶段将该驱动马达作为发生器(Generator)运行。至少一个驱动马达的控制例如可以构型用于接收制动力预给定参数或制动转矩预给定参数作为输入参量。该控制或调节尤其尽可能没有时间延迟地实现制动效果预给定参数，其方式为：该控制或调节相应地控制或调节至少一个驱动马达。
在后来的制动阶段中(在该制动阶段中，静止调节器将行驶速度调节到期望值零)，行驶速度尤其是输入参量、即静止调节器的调节输入参量。关于行驶速度的信息尤其可以由车辆的通常存在的测量系统获得。例如，轨道车辆的至少一个车轮可以与转速测量器结合。概念“行驶速度”也包括与行驶路径的第一时间导数等价的参量、例如测量的转速。因此，行驶速度也可以具有转速的、即车轮每个单位时间旋转数量的量纲。尤其将行驶速度作为输入参量直接提供给静止调节器，调节器将车辆速度调节到期望值零。另外可以实现，静止调节器不直接接收行驶速度作为输入参量，而是其他运动学参量，静止调节器由其他运动学参量求取行驶速度。这种其他运动学参量例如是作为时间的函数的由车辆驶过的行驶路径或作为时间的函数的车辆加速度。
然而，不排除并且甚至优选，也在后来的制动阶段中考虑制动要求，也就是说尤其在每个循环中考虑制动要求。如果驾驶员通过如下方式中断制动过程：驾驶员替代制动力要求拉力，则这优选也应考虑用于静止调节器的运行。例如，静止调节器可以自己确定制动过程的中断并且终止其运行。替代地，可以由下级控制器将静止调节器切换为未激活。相应的，适用于可选的在第一制动阶段与后来的制动阶段之间实施的第二制动阶段。也可以根据当前制动要求中断第二制动阶段。
如已经提到的，考虑产生装置的或所述方法的至少一个输入参量的变化的能够实现作为随着时间的推移而变化的参量产生制动效果预给定参数并且连续地或重复地输出制动效果预给定参数作为随着时间的推移而变化的参量。
优选，在第一制动阶段之后的第二制动阶段中，自动地持续地减小并且输出制动效果预给定参数的数值。在此，制动效果预给定参数的数值的每时间间隔的减小相应于预给定的冲击最大值。后来的制动阶段(在其中，静止调节器将行驶速度调节到期望值零)可以在这种情况下称为第三制动阶段，该制动阶段在第二制动阶段之后。制动效果预给定参数的数值的减小(所述制动效果预给定参数的数值的减小相应于预给定的冲击最大值)相应于冲击的定义作为车辆加速度的第一时间导数导致车辆加速度的数值在第二制动阶段中的恒定减小。因此，相应的加速度-时间曲线图示出一条直线，其斜率与冲击最大值相同。因为在制动过程期间减小车辆的负加速度的数值，所以加速度增加并且通过正冲击最大值来确定所述增加。冲击最大值例如可以是由车辆的制造商固定预给定的不变的最大值。替代地，根据车辆的行驶应该对于位于其中的人员是更舒适的还是不那么舒适的，冲击最大值可以预给定为不同大小的值。也可以实现，在行驶期间改变冲击最大值。在此也不能排除，在第二制动阶段期间改变预给定的冲击最大值。然而，优选的是在第二制动阶段期间恒定的预给定的冲击最大值。
在第二制动阶段的实施方案的变型方案中，具有另一规定，根据该规定，减小制动效果预给定参数的量。例如可以预给定：车辆在第二制动阶段期间的加速度根据时间的抛物线函数增加。然而，制动效果预给定参数的数值的每时间间隔的减小(相应于预给定的冲击最大值)具有如下优点：以最大允许的方式提高在第二制动阶段期间的加速度(也就是说减小其数值)。因此，在例如借助恒定制动力和(负)加速度的第一制动阶段之后，是在注意最大允许冲击的情况下并且由此确保行驶舒适性的情况下的制动力减小、即加速度增加。因此，该方式导致导致总制动过程在同时注意行驶舒适性的情况下的特别短的持续时间。
尤其优选，预确定第二制动阶段的开始的时刻。通过预确定的结果来确定，在哪个时刻第一制动阶段结束并且第二制动阶段开始。优选间接预确定该过渡时刻，其方式为：计算车辆的行驶速度，在其达到时，结束第一制动阶段并且第二制动阶段开始。当如通常那样车辆借助行驶速度系统构型时，这可以在实际中以简单的方式实现。如果测量系统提供速度的预先计算值作为测量值或如果速度的预先计算的值对于切换到第二制动阶段中在重复检查时已经低于，则结束第一制动阶段并且开始第二制动阶段。只要开始第一制动阶段，则尤其计算过渡速度。因为第一制动阶段一般可以不同地运行，根据制动要求的时间变化过程，优选，在第一制动阶段期间重复计算过渡速度并且最后计算的值分别对于到第二制动阶段的过渡是适用的。这不排除，在考虑切换速度的之前求取的值在同一制动过程期间的时间变化过程的情况下求取最后求取的值，例如通过使用使切换速度的求取的值的时间变化过程平滑的滤波器。
尤其根据以下提到的参量中的一个或根据以下提到的参量中的两个或三个的组合来预先计算预先计算的速度值：在第一运行阶段期间产生的制动效果预给定参数、预给定的减速度最大值和预给定的冲击最大值。当这些参量中的一个的值应该在第一制动阶段期间改变时，优选，根据相应的的参量的最后在第一制动阶段期间适用的值来计算预先计算的速度值。只要在预先计算过渡速度值时考虑相应的参量，则优选以下适用：所产生的制动效果预给定参数在第一制动阶段期间越大，则预先计算的过渡速度值越大，并且反之亦然。预给定的减速度最大值越大，则预先计算的过渡速度值越大。预给定的冲击最大值越小，则预先计算的过渡速度值越大。预先计算的过渡速度值尤其可以与预给定的冲击最大值成反比的。
替代预给定的减速度最大值，可以使用车辆的减速度的实际的(尤其测量的)减速度值用于过渡速度值的预确定。这尤其适用于如下情况：在第一制动阶段结束时车辆的减速度未达到预给定的减速度最大值，而是位于其下，也就是说，负加速度位于预给定的最小值之上。
预先计算的过渡速度值尤其取决于减速度的当前适用值。以这种方式考虑，当第一制动阶段结束时，减速度位于哪个水平并且因此制动力或制动转矩位于哪个水平。在此，减速度的更高的值导致更高的预先计算的过渡速度值，并且反之亦然。换句话说，在减速度的更高水平的情况下具有以下优点，在车辆的行驶速度的更高的值的情况下结束第一制动阶段，并且因此比在减速度的更低的水平的情况下更早地结束。在更高的水平的情况下，由于冲击限制到预给定的冲击最大值，在第一制动阶段结束之后需要更多时间，以便将减速度减小到零。
尤其可以通过相应的限制装置实现制动效果预给定参数的数值在第二制动阶段期间的前面所提及的减小。例如，限制装置获得由其他装置产生的制动效果预给定参数作为输入参量。限制装置检查：制动效果预给定参数是否满足如下标准：由此得出的冲击不超过预给定的冲击最大值。如果这是这种情况，限制装置将制动效果预给定参数限制到如下值：该值相应于具有预给定的冲击最大值的车辆加速度的变化。否则，限制装置不变地输出作为输入参量获得的制动效果预给定参数。限制装置的输出参量可以用作整个产生装置的输出参量或作为方法的结果，也就是说输出参量是对于可控制的制动系统的输入参量。
这种限制装置能够实现，在第二制动阶段期间并且尤其以第二制动阶段开始激活静止调节器，也就是说开始静止调节器的运行。当静止调节器产生作为输出参量的不满足所提到的标准的制动效果预给定参数时，限制装置相应地限制所述值。因此，静止调节器的输出端尤其与限制装置的输入端连接。
与产生装置的具体构型无关，可以尤其以从第一制动阶段到第二制动阶段的过渡激活静止调节器并且该静止调节器已经在第二制动阶段中产生制动效果作为调节器输出参量，其中，然而，在第二制动阶段中，将制动效果预给定参数输出给可控制的制动系统，所述制动效果预给定参数相应于制动效果预给定参数的数值的每时间间隔的减少，所述制动效果预给定参数的数值的每时间间隔的减少相应于预给定的冲击最大值。这例如也在产生装置的之前描述的构型中具有如下优点，当静止调节器产生制动效果预给定参数的不导致在预给定的冲击最大值之上的冲击的值时，从第二制动阶段到第三制动阶段的过渡自动地进行。因此，尤其需要，预先确定对于从第二制动阶段到第三制动阶段的过渡的时刻。
优选，静止调节器具有积分调节，积分调节在产生调节器输出参量时考虑行驶速度在从第二制动阶段开始之后经过的时间上的积分。虽然积分调节相对较慢，但是准确地导致将行驶速度减小到零。积分调节的存在不排除，静止调节器具有至少一个另外的部分(该部分影响调节器输出参量的产生)，尤其比例调节和/或差分调节。优选的是积分调节与比例调节的组合，也就是说静止调节器是PI调节器。
车辆的制动过程可能在车辆在平坦的地面上行驶期间进行。然而，经常发生，车辆在制动过程期间在上升的地面上(上坡)或在下降的地面上(下坡)行驶。在上坡行驶的情况下，下坡力作用为附加的制动力。因此，与在平面地面上相比，由制动系统提供的制动力更低。对于下坡行驶，相应地适用相反的情况。为了考虑下坡力对制动过程的影响，优选，给积分调节分配制动效果的负起始值，该负起始值随着时间的增长由积分的结果值补偿。根据下坡力的效果，可以不补偿、完全补偿或多于完全地补偿该负起始值。制动效果的负值表明，当车辆遭受该效果时，不会出现制动效果、而会出现正加速效果。然而，制动效果的负起始值涉及如下值：所述值由于在第二制动阶段期间的冲击限制不作为制动效果预给定参数输出给制动系统。在第二制动阶段期间，更确切地说随着时间的消逝放大行驶速度的积分的结果。但是，车辆在上坡行驶期间的制动过程中，当第二制动阶段过渡到第三制动阶段中时，积分调节的结果也可以是制动效果的负值。然而，比例调节附加地优选存在，比例调节在各种情况下产生正制动效果，只要行驶速度还未达到值零。PI调节器尤其由于对于积分调节的制动效果的负起始值具有如下优点：制动效果预给定参数仅仅略微振荡并且在到达车辆静止之后不导致车辆向相反的方向的行驶。换句话说，由于静止调节器的构型，输出的制动效果预给定参数的每时间间隔的小变化导致车辆在非常低的冲击的情况下的制动。但是因为已实施第一和第二制动阶段，并且在第二制动阶段结束时已经达到非常低的行驶速度，与在WO 03/086809A1中描述的制动过程相比，第三制动阶段需要较少的时间。
优选越小地选择制动效果的负起始值(也就是说其数值越大)，则制动效果预给定参数在第二制动阶段开始时越大，并且反之亦然。尤其可以通过制动效果预给定参数的正负号改变(Vorzeichenumkehr)构造制动效果的负起始值，在第二制动阶段开始时将制动效果预给定参数输出给制动系统或在第二制动阶段开始时该制动效果预给定参数是适用的。制动效果预给定参数在第二制动阶段开始时的所述值与制动效果预给定参数在第一制动阶段结束时的值相同的。因为，制动效果预给定参数在制动过程中在第二制动阶段开始的上坡行驶期间比在下坡行驶情况下的制动过程期间更小，则实现期望的、上面所描述的对积分调节的效果。
如上面所提及的，用于制动轨道车辆的装置的产生装置如此构型，使得产生装置实施用于产生制动效果预给定参数的方法。因此，装置的和产生装置的可能的构型由方法的相应的构型的描述得出并且在此不再重复。
第二制动阶段的实施在具有积分调节的激活的静止调节器的情况下还具有另一优点。在第一制动阶段中，制动要求的限制必要时相应于预给定的延迟最大值进行。虽然根据车辆质量(例如满载的车或空载车辆)需要不同的制动力，以便实现车辆的相同的减速度。然而，在第一制动阶段期间，因为减速度的限制以简单的方式实现。例如，给相应的减速度限制装置提供当前车辆加速度的测量值、或由其计算的值，并且限制装置在超过减速度最大值时可以减小制动效果预给定参数。在第三制动阶段中(在第三制动阶段中，静止调节器将行驶速度调节到期望值零)，调节器的特性(Verhalten)取决于车辆质量。但是，通过积分调节，调节器有时间使其特性匹配于车辆质量。但是，在经过的具有相应于预给定的冲击最大值的制动效果的减小的第二制动阶段期间，出现相应于实际存在的车辆质量的制动效果预给定参数。在第二制动阶段结束处的更高的车辆质量的情况下，制动效果预给定参数也是更高的，并且反之亦然。因此，积分调节的结果相应于在第三制动阶段开始时已经匹配于车辆质量的制动效果预给定参数。
附图说明
现在参考附图描述本发明的实施例。附图的各个图示出：
图1示意性地示出轨道车辆的参与制动过程和其控制/调节的装置的框图，
图2示出一种产生装置的实施例，所述产生装置用于产生制动效果预给定参数作为可控制的制动系统的输入参量，
图3对于图2中示出的实施例尤其示出在直至车辆静止的制动过程的各个制动阶段期间的车辆速度和加速度。
具体实施方式
在图1中示出的要求装置1构型用于产生并且输出制动要求。如通过箭头所示出的那样，要求装置1的输出端与制动效果预给定参数-产生装置3的输入端连接，制动效果预给定参数-产生装置3构型用于接收制动要求作为输入参量。如通过另一箭头所示出的那样，制动效果预给定参数-产生装置3的输出端与制动系统5的输入端连接，该制动系统构型用于根据作为输入参量所接收的制动效果预给定参数来制动车辆。制动系统5对轨道车辆的作用通过由制动系统5指向右的箭头示出，该箭头指向车辆的象征性示出的车轮7。通过制动减小车轮7的速度并且因此减小车辆的速度。在该实施例中，测量装置9与车轮7结合，所述测量装置测量车辆的行驶运动作为时间的函数。测量装置9构型用于产生相应的测量值并且在该实施例中将其提供给制动效果预给定参数-产生装置3，制动效果预给定参数-产生装置3由此尤其获得关于车辆的实际的、测量的减速度和/或实际的、测量的速度的信息。
制动效果预给定参数-产生装置、尤其在图1中示出的产生装置3的具体的、优选实施例在图2中示意性示出。在所示出的实施例中，制动要求是提供给产生装置的所要求的制动力Fin。在第一制动阶段期间，将制动要求提供给装置11，该装置在该具体的实施例中构型为第一调节器。标记PID作为示例说明，该标记表示，第一调节器11可以是具有比例、积分和差分特性的调节器。相应地，适用于还将进一步讨论的第二调节器13。在第一制动阶段期间激活的装置11还具有另一输入端，通过所述另一输入端，该装置从比较装置10接收比较值，该比较装置将期望加速度asoll与实际的、尤其测量的实际加速度aist进行比较并且将它们的差作为比较值输出给装置11。期望加速度asoll尤其可以涉及在图2中未示出的限制装置的输出参量，该限制装置将车辆加速度的数值限制到预给定的减速度最大值。该限制尤其当由所要求的制动力Fin——或在一种构型变型方案中由所要求的减速度——得出大于预给定的减速度最大值的减速度值时发生。在产生装置的另一构型变型方案中，装置11可以在第一制动阶段期间将必要时限制到预给定的减速度最大值的减速度转换成、尤其在考虑车辆质量的情况下换算成相应的制动效果预给定参数。
在图2中示出的示例中，右边示出输出参量制动力预给定参数Fout。在第一制动阶段期间，这是直接由第一装置11产生并且输出的输出参量。另外在图2中示出的装置13和15在第一制动阶段期间尤其是非激活的。制动力预给定参数Fout不必通过装置13、15输出。示出装置11、13、15前后连接的在图2中的串联示出应仅仅示意性地理解。然而不排除，通过装置13、15中的一个将装置11的输出参量输出给制动系统。
尤其通过未在图2中示出的预先计算装置(预先计算装置也可以在产生装置的与在图2中示出的不同的构型中存在)来计算预先计算的速度值vx，通过预先计算的速度值来确定第一制动阶段与第二制动阶段之间的过渡。优选地，根据以下等式来计算所述预先计算的速度值：
在此，标记表示预给定的减速度最大值，Fout如上面所提及地表示制动力预给定参数(也就是说优选由此最后一个在第一制动期间适用的值)并且ΔF/Δt表示制动力的每时间间隔的减少的数值，该数值相应于在预给定的或实际存在的车辆质量的情况下预给定的冲击最大值。该公式具有如下优点：该公式将用于过渡速度的预先计算的前面在附图说明前所提及的影响参量彼此结合。尤其当减速度在第一制动阶段中未达到预给定的减速度最大值时，则可以替代预给定的减速度最大值使用第一制动阶段中的实际的减速度a(也就是说优选由此最后一个在第一制动阶段期间的适用的值)用于该公式。
在图2中示出的第二调节器13是静止调节器，该静止调节器优选以从第一制动阶段到第二制动阶段的过渡来激活。第二调节器13获得尤其测量的实际行驶速度作为输入参量。仅仅出于图示说明的原因，在第二调节器13的输入侧示出第二比较装置12，所述第二比较装置将实际的行驶速度vist与其期望值vsoll进行比较，也即是说由此构成差。但是，行驶速度的期望值是零，所以可以不用第二比较装置12并且可以将实际行驶速度vist直接提供给第二调节器。可选地，也可以给第二调节器13提供制动要求、在该实施例中制动力要求Fin，以便必要时当不再要求制动效果时可以中断制动过程。
在第二制动阶段期间，第二调节器13已经连续地或循环地产生制动效果预给定参数，所述第二调节器通过输出端将所述制动效果预给定参数输出给限制装置15的输入端。限制装置15如此限制制动效果预给定参数，使得车辆冲击不超过预给定的冲击最大值。只要、即在第二制动阶段期间，第二调节器13产生并且输出会导致在预给定的冲击最大值以上的冲击的制动效果预给定参数的值，则限制装置15将该冲击限制到预给定的冲击最大值，即在该实施例中作为制动力预给定参数由Fout输出的制动效果预给定参数以每时间间隔的相同的斜率下降。这在图2中的示出限制装置15的方框内通过具有标记ΔF/Δt的直线表明。
当从第二调节器13输出的制动效果预给定参数不再导致制动效果预给定参数通过限制装置15的冲击限制的减小时，开始第三制动阶段，在所述第三制动阶段中，由第二调节器13将行驶速度vist调节到零。
图3示出尤其用于行驶速度v和行驶加速度a在制动过程期间作为时间t的函数的时间变化过程。在曲线图左边示出制动过程的还在第一制动阶段前进行的阶段。在该阶段中，行驶速度v首先还每时间间隔略微下降并且减速度-a在该实施例中近似直线地提高，这通过预给定的冲击最大值限制，其数值也作为用于减速度的增加的最大值。
在随后的第一制动阶段Dt1中，将加速度a或减速度-a限制到减速度最大值在例如第一在图2中示出的调节器111的调节器的情况下，减速度-a略微超过预给定的减速度最大值即加速度的在图3中示出的时间变化过程低于示出预给定的减速度最大值的位置的虚线示出的水平线。
自从行驶速度v达到预先计算的过渡速度vx的时刻开始、即在第二制动阶段Dt2中，相应于预给定的冲击最大值并且因此直线地提高加速度a。通过尤其具有在预先计算的过渡速度vx的时刻开始的抛物线的变化过程的虚线表明假设的车辆加速度的变化过程，假设的车辆加速度由静止调节器的在第二制动阶段Dt2的输出参量得出。然而，由于第二制动阶段中的冲击限制，不将静止调节器的输出参量的值输出给制动系统。
然而，在从第二制动阶段Dt2至第三制动阶段Dt3的过渡的时刻，不再需要冲击限制或该冲击不再有效，并且静止调节器的输出参量的值确定加速度a的另一时间变化过程，所述加速度离开预给定的冲击最大值的虚线示出的直线上升的变化过程。加速度a的变化过程摆动到通过时间轴示出的零线(Nulllinie)，其中，这可以导致略微超过零线，直到在第三制动阶段Dt3结尾处实现车辆静止。车辆加速度a的斜率值在第三制动阶段Dt3中随着时间的消逝变小，即所述冲击减小。这表明，达到对于车辆中的人员的非常舒适的直至静止的制动。
车辆速度v的在时间轴上面示出的时间变化过程相应于车辆加速度a的变化过程。在第一制动阶段Dt1中，车辆速度v大约直线地下降，由于第二制动阶段Dt2中的加速度a的直线上升，描述抛物线形变化过程，并且在第三制动阶段Dt3中在车辆速度v的非常小的值的情况下趋近零线。
在车辆静止的时刻，可以激活机械式制动系统，以便防止，电动制动系统以发生器并且相对于以前的行驶方向相反定向的制动效果导致在相反方向上的再次起动。接下来，可以关闭电动制动系统，直到在之后的运行阶段中再次需要该制动系统时。由此，机械式制动系统不会显著地由于摩擦造成磨损。

Claims (11)

1.一种用于制动轨道车辆的方法，其中，所述轨道车辆具有能够借助作为输入参量的制动效果预给定参数(Fout)进行控制的制动系统(5)，其中，以以下方式作为随着时间(t)的推移而变化的参量产生所述制动效果预给定参数(Fout)并且将所述制动效果预给定参数输出给所述制动系统(5)，直到所述轨道车辆静止：
在第一制动阶段(Dt1)中，根据制动要求(Fin)产生并且输出所述制动效果预给定参数(Fout)，其中，将所述轨道车辆的减速度(-a)限制到预给定的减速度最大值
在所述第一制动阶段(Dt1)之后实施的后来的制动阶段中，通过静止调节器(13)作为调节器输出参量产生所述制动效果预给定参数(Fout)，给所述静止调节器提供轨道车辆的行驶速度(v)作为调节器输入参量，并且所述静止调节器将所述行驶速度(v)调节到期望值零。
2.根据上述权利要求所述的方法，其中，在所述第一制动阶段(Dt1)之后的第二制动阶段(Dt2)中，自动地持续地减小并且输出所述制动效果预给定参数(Fout)的数值，其中，所述制动效果预给定参数(Fout)的数值的每时间间隔的减小相应于预给定的冲击最大值其中，所述后来的制动阶段是在所述第二制动阶段(Dt2)之后的第三制动阶段(Dt3)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二制动阶段(Dt2)在所述行驶速度具有预先计算的速度值(vx)的时刻开始。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据以下提到的参量中的一个或根据以下提到的参量中的两个或三个的组合来预先计算所述预先计算的速度值(vx)：在所述第一制动阶段(Dt1)期间产生的制动效果预给定参数(Fout)、所述预给定的减速度最大值和所述预给定的冲击最大值
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，以从所述第一制动阶段(Dt1)至所述第二制动阶段(Dt2)的过渡激活所述静止调节器(13)，并且已经在所述第二制动阶段(Dt2)中产生制动效果作为调节器输出参量，其中，然而在所述第二制动阶段(Dt2)中输出制动效果预给定参数(Fout)，所述制动效果预给定参数相应于所述制动效果预给定参数(Fout)的数值的每时间间隔的减少，所述制动效果预给定参数的数值的每时间间隔的减少相应于所述预给定的冲击最大值
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述静止调节器(13)具有积分调节，所述积分调节在产生所述调节器输出参量时考虑所述行驶速度(v)在从所述第二制动阶段(Dt2)开始之后经过的时间(t)上的积分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，给所述积分调节分配所述制动效果的负起始值，该负起始值随着时间(t)的消逝越来越多地由该积分的结果值补偿。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过在所述第二制动阶段(Dt2)开始时输出的制动效果预给定参数(Fout)的正负号改变来构造所述负起始值。
9.一种用于制动轨道车辆的装置，其中，所述装置具有输出端，该输出端用于输出制动效果预给定参数(Fout)作为所述轨道车辆的可控制的制动系统(5)的输入参量，其中，所述装置具有产生装置(3)，该产生装置尤其用于实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法作为随着时间(t)的推移而变化的参量产生所述制动效果预给定参数(Fout)，以便使轨道车辆静止，其中，所述产生装置(3)如以下构型：
在第一制动阶段(Dt1)中，根据制动要求(Fin)产生并且输出所述制动效果预给定参数(Fout)，其中，将所述轨道车辆的减速度(-a)限制到预给定的减速度最大值
在所述第一制动阶段(Dt1)之后实施的后来的制动阶段中，通过所述产生装置(3)的静止调节器(13)产生所述制动效果预给定参数(Fout)作为调节器输出参量，其中，给所述静止调节器(13)提供所述轨道车辆的行驶速度(v)作为调节器输入参量，并且所述静止调节器(13)将所述行驶速度(v)调节到期望值零。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述产生装置(3)构型用于在所述第一制动阶段(Dt1)之后的第二制动阶段(Dt2)中自动地持续地减小并且输出所述制动效果预给定参数(Fout)的数值，其中，所述制动效果预给定参数(Fout)的数值的每时间间隔的减小相应于预给定的冲击最大值其中，所述后来的制动阶段是在所述第二制动阶段(Dt2)之后的第三制动阶段(Dt3)。
11.一种轨道车辆，其具有制动系统(5)和根据权利要求9或10所述的装置，所述制动系统能够借助作为输入参量的制动效果预给定参数(Fout)进行控制。
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