CS203289B1

CS203289B1 - Regulátor cílového brzdění

Info

Publication number: CS203289B1
Application number: CS760877A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Cudlin; Karel Cerny; Zdenek Janecka; Lubomir Pipal; Miroslav Pospisil; Bozetech Sula
Original assignee: Zdenek Cudlin; Karel Cerny; Zdenek Janecka; Lubomir Pipal; Miroslav Pospisil; Bozetech Sula
Priority date: 1977-11-18
Filing date: 1977-11-18
Publication date: 1981-02-27

Description

Vynález se týká regulátoru cílového brzdění kolejových vozidel v železniční dopravě i podzemní dráze.

Dosud známá zařízení pro samočinné zastavování vlaků na určeném místě využívají velké množství kontrolních bodů situovaných v celé zábrzdné vzdálenosti a měří čas průjezdu mezi sousedními kontrolními body. Podle velikosti naměřeného času ovládají tato zařízení vlakovou brzdu. Jiná dosud známá zařízení odměřují ujetou dráhu od začátku zábrzdné vzdálenosti, jejíž velikost je uložená v paměti zařízení, anebo je do paměti zapsána při průjezdu začátků zábrzdné vzdálenosti. Z rozdílu zábrzdné vzdálenosti a ujeté dráhy od jejího začátku se zjišťuje vzdálenost vozidla od cíle. Z takto zjištěné vzdálenosti vozidla od cíle se nelineárním funkčním měničem generuje požadovaná rychlost vozidla. Takto získaná veličina požadované rychlosti se pbrovnává s rychlostí skutečnou a podle jejich rozdílů se řídí vlaková brzda. Hodnota požadované rychlosti se v tomto případě zpravidla koriguje adiční veličinou, která může být konstantní, a nebo funkcí derivace požadované rychlosti podle času. Touto korekcí se kompenzuje regulační odchylka mezi požadovanou a skutečnou rychlostí. Tím se dosahuje toho, že skutečná rychlost vlaku nebo vo2 žídla sleduje lépe rychlost požadovanou. Přesnost zastavování u takovýchto dosud známých zařízení je nedostatečná, a to zejména při brzdění z nižších rychlostí, jestliže vlaková brzda vykazuje dlouhé doby náběhu. Tento nedostatek nelze uvedeným, korekcemi odstranit.

Regulátor cílového brzdění podle vynálezu tyto nedostatky odstraňuje. Sestává z generátoru poradované rychlosti, čidla rychlosti, vyhodnocovacího bloku, násobícího bloku, rozdílového bloku, zdroje, porovnávacího bloku, výběrového bloku, ovládače volby rychlosti, programového bloku, přizpůsobovacího bloku a ovládacího bloku. Jeho podstata spočívá v tom, že výstup generátoru požadované rychlosti je spojen s prvním vstupem vyhodnocovacího bloku. Výstup čidla rychlosti je spojen se druhým vstupem porovnávacího bloku a se druhým vstupem vyhodnocovacího bloku. Výstup vyhodnocovacího bloku je spojen se vstupem násobícího bloku. Výstup násobícího'bloku je spojen s prvním vstupem rozdílového bloku. Druhý vstup rozdílového bloku je spojen s výstupem zdroje. Výstup rozdílového bloku je spojen s prvním vstupem porovnávacího bloku. Výstup porovnávacího bloku je spojen s prvním vstupem výběrového bloku. Druhý vstup výběrového bloku je spojen s výstupem ovládače volby rychlosti. Výstup programového bloku je spojen se třetím vstupem výběrového bloku. Čtvrtý vstup výběrového bloku je spojen s výstupem zabezpečovacího zařízení. Výstup výběrového bloku je spojen s prvním vstupem přizpůsobovacího bloku. Výstup přizpůsobovacího bloku je spojen se vstupem ovládacího bloku.

Výhodou regulátoru podle vynálezu je, že umožňuje plynulejší a přesnější navedení vlaku na křivku požadované rychlosti, což má za následek plynulejší jízdu. Je rovněž přesnější vedení po křivce požadované rychlosti v úsecích cílového brzdění, což příznivě ovlivňuje přesnost zastavení vlaku. Tak je možno lépe využívat brzdných možností vozidla a tím zkracovat jízdní časy. Odstraňuje se nebezpečí přebrzdění vlaku a tím zablokování kol, které způsobuje místní poškození kol. Zvyšuje se bezpečnost jízdy vlaku, respektování požadavku zadaných vlastním regulátorem i požadavků zabezpečovacího zařízení v jednotlivých úsecích trati. Regulátor pracuje zcela automaticky, takže eliminuje nespolehlivý lidský činitel.

Příklad uspořádání regulátoru podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkrese.

Jednotlivé bloky je možno charakterizovat takto:

Generátor 1 požadované rychlosti obsahuje buď čítač — v digitální formě, nebo zesilovač s integrální zpětnou vazbou — v analogové formě, a obvod, který realizuje funkci odmocniny.· Slouží k určování požadované rychlosti vlaku v závislosti na vzdáleposti vlaku od cíle, ·, ·

Čidlo .2 rychlosti je, buď. tachogenerátor, nebo pulsní vysílač, Slouží k měření okamžité rychlQsti vlaku.

. Vyhodnocovací blpk 3 je vytvořen jako zesilovač ,s proporcionální vazbou. Slouží, ,k vyhodnocování skutečné a požadované rychlqsti vlaku. < ,, , ¹

Náspbicí .blok 4 je vytvořen jako zesilovač bud s nastavitelným proporcionálním, přenosem,;.nebo s přenosem nelineárním. Slouží k.eliminaci náběhové doby brzdy. - / · • Rozdílový blok 5 je vytvořen .jako zesilovač s, proporcionální vazbou. Redukuje výstupní hodnotu signálu násobícího bloku 4 bud o určitou konstantu danou, požadovanou brzdnou vzdáleností vlaku, nebo o -hodnotu úměrnou derivaci skutečné rychlosti vlaku.

Zdroj 6 je vytvořen jako usměrňovač s přepínatelným odporovým, .děličem. . Vytváří napětí úměrné -konstantě dané požadovat nou brzdnou dráhou vlaku nebo napějí úměrného . derivaci skutečné rychlosti vlaku. · · . ' ’

Porovnávací, blok 7 je vytvořen jako zesilovač s proporcionální vazbou. Slouží k vyhodnocení odchylky mezi skutečnou rychlostí danou čidlem 2 rychlostí a hodnotou na výstupu rozdílového bloku 5.

Výběrový blok 8 je vytvořen ze šesti zesilovačů, které vyhodnocují postupně nejmenší hodnotu ze dvou vstupních signálů.

Ovládač 9 volby rychlosti je vytvořen jako potenciometr napájený stejnosměrným napětím. Jeho výstup udává hodnotu požadované maximální rychlosti vlaku.

Programový blok 10 je zařízení, které zprostředkuje styk trakčního vozidla s vyšším řídicím systémem kolejové dopravy. Je vytvořen bud jako paměťové programovací zařízení s vlastním programem, nebo s programem řízeným dálkově z vyššího řídicího systému.

Zabezpečovací zařízení 11 je součástí stávajícího zabezpečovacího systému trati, které určuje maximální okamžitou rychlost povolenou v určitých úsecích trati. Slouží k ovládání brzdného systému trakčního vozidla v případě překročení povolené rychlosti v daném úseku trati.

Přizpůsobovací blok 12 je v podstatě regulátor rychlosti a tahu trakčního vozidla. Je sestaven z logických členů a zesilovačů. Na základě vstupních údajů vytváří signál úměrný požadovanému tahu hnacího a brzdného agregátu.

Ovládací blok 13 je vytvořen jako elektropneumatický převodník nebo kontrolér, který upravuje signál přizpůsobovacího bloku 12 podle požadavků řídicího bloku hnacího agregátu.

Regulátor cílového brzdění sestává z generátoru 1 požadované rychlosti, z čidla 2 rychlosti, z vyhodnocovacího bloku 3, z násobícího bloku 4, z rozdílového bloku 5, ze zdroje 6, z porovnávacího bloku 7, z výběrového bloku 8, z ovládače 9 volby rychlostí,-z programového,bloku, 10, z. přizpůsobovacího bloku 12 a z ovládacího bloku 13. Výstup 21 generátoru 1 požadované- rychlosti je spojen s prvním vstupem 22 vyhodnocovacího bloku 3. Výstup 25. čidla 2 rychlosti je spojen se druhým; .vstupem 44 přizpůsobovacího bloku 12 se druhým vstupem 33 porovnávacího bloku 7 a se. druhým vstupem 23 vyhodnocovacího bloku 3. Výstup 24 vyhodnocovacího bloku 3 je spojen se vstupem , 26 násobícího_: bloku 4. Výstup 27 násobícího bloku 4 je spojen s prvním vstupem 28 rozdílového bloku 5. Druhý vstup 29 rozdílového bloku.5 je spojen s výstupem 31 zdroje 6. Výstup 30 rozdílového bloku 5 je spojen, s prvním vstupem 32 porovnávacího hloku 7. Výstup 34 porovnávacího bloku Ί je spojen s prvním vstupem 35 výběrového bloku 8. Druhý vstup 36 výběrového bloku 8 je spojen s výstupem 40 ovládače - 0 volby rychlosti. Výstup 41 programového bloku 10 je spojen_; se třetím vstupem 37 výběrového bloku 8. Čtvrtý vstup 38 výběrového bloku 8 je spojen s výstupem. 42 zabezpečovacího zařízení 11. Výstup 39 výběrového bloku 8 je. spojen s prvním vstupem 43 přizpůsobovacího bloku 12. Výstup 45 přizpůsobovacího bloku 12 je spojen se vstupem 46 ovládacího bloku 13.

Regulátor pracuje takto:

Čidlo 2 rychlosti, které je .umístěné na nápravě trakčního vozidla, vysílá informace o skutečné rychlosti vozidla ve formě napěťového signálu. Generátor 1 požadované rychlosti vytváří napěťový signál žádané rychlosti, odpovídající okamžité poloze vozidla v zábrzdném úseku. Generátor 1 je je spouštěn impulsem z magnetů umístěných na trati na začátku brzdné vzdálenosti. Ve vyhodnocovacím bloku 3 se průběžně vyhodnocuje rozdíl mezi skutečnou rychlostí vlaku a jeho požadovanou rychlostí. Signál úměrný odchylce rychlostí přichází do násobícího bloku 4. V násobícím bloku 4 se signál znásobí koeficientem, jehož velikost je nepřímo úměrná náběhové době brzdy. Náběhová doba brzdy je závislá na brzdovém systému vozidla a u jednotlivých typů se liší. V rozdílovém bloku 5 se snižuje výstupní hodnota signálu z násobícího bloku 4 o konstantu úměrnou délce zábrzdného úseku, která se liší podle tvaru trati a která se zadává ze zdroje 6. V' porovnávacím bloku 7 se vyhodnocuje rozdíl signálu úměrného skutečné rychlosti a signálu úměrného požadované odchylce a tím se vytváří signál odpovídající korigované hodnotě požadované rychlosti respektující požadavky náběhové doby brzdy a délku zábrzdného úseku. Ve výběrovém bloku 8 se tento signál porovnává se signálem z ovládače 9 volby rychlosti. Tento signál udává hodnotu požadovanou maximální rychlosti vlaku závislé na druhu vlaku a úseku dráhy. Dále se porovnává se signálem z programového bloku 10 a se signálem ze zabezpečovacího zařízení 11. Výběrový blok 8 porovnává všechny tyto signály a vybírá nejmenší z nich. Vybraný minimální signál přichází do přizpůsobovacího bloku 12, ve kterém se tento signál znova porovná se signálem odpovídajícím skutečné rychlosti vlaku a vytváří se signál, který zabezpečuje požadovaný kladný nebo záporný tah poháněcího agregátu, a tím i požadované zrychlení nebo brzdění vlaku. Podle požadavků řídicího bloku hnacího agregátu, které se liší pro různé hnací agregáty podle jejich výrobců i podle druhu agregátu, se signál přizpůsobuje v ovládacím bloku 13.

Vynálezu se využije při regulaci cílového brzdění trakčních vozidel pro železniční dopravu a metra.

Claims

Regulátor cílového brzdění, vyznačující se tím, že výstup (21) generátoru (1) požadované rychlosti je spojen s prvním vstupem (22) vyhodnocovacího bloku (3) a výstup (25) čidla (2) rychlosti je spojen se druhým vstupem (44) přizpůsobovacího bloku (12), se druhým vstupem (33) porovnávacího bloku (7) a se druhým vstupem (23) vyhodnocovacího bloku (3), jehož výstup (24) je spojen se vstupem (26) násobícího bloku (4), jehož výstup (27) je spojen s prvním vstupem (28) rozdílového bloku (5), jehož druhý vstup (29) je spojen s výstupem (31) zdroje (6) a výstup (30) rozdílového bloku

VYNÁLEZU (5) je spojen s prvním vstupem (32) porovnávacího bloku (7), jehož výstup (34) je spojen s prvním vstupem (35) výběrového bloku (8), jehož druhý vstup (36) je spojen s výstupem (40) ovládače (9) volby rychlosti a výstup (41) programového bloku (10) je spojen se třetím vstupem (37) výběrového bloku (8), jehož čtvrtý vstup (38) je spojen s výstupem (42) zabezpečovacího zařízení (11) a výstup (39) výběrového bloku (8) je spojen s prvním vstupem (43) přizpůsobovacího bloku (12), jehož výstup (45) je spojen se vstupem (46) ovládacího bloku (13).