CZ20023883A3 - Způsob a zařízení pro účinnou kontrolu brzdových zařízení vozidel - Google Patents

Description

Obor techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro účinnou kontrolu brzdových zařízení vozidel, zvláště kolejových vozidel.

Známý stav techniky

Při ovládání brzd se mají přeměnit brzdové požadavky od řidiče na zpomalování vozidla. Kontrola, zda dochází na základě brzdového požadavku k požadovanému zpoždění vozidla je zpravidla ponechána na řidiči. U kolejových vozidel má řidič vlaku zvláště tu úlohu, rozpoznat nebezpečné situace, jako např. chybné nastavení brzdového zařízení, příp. výpadek brzdového zařízení a spustit bezpečnostní brždění. Pro zamezení nehod je nutné především včasné rozpoznání poruch a okamžité nouzové brždění.

Cílem vynálezu je vytvoření způsobu resp. zařízení pro účinnou kontrolu brzdových zařízení.

« · *· *««« 9 · · · ·· • · · « • « · ♦··* ·*· _ΑΛ> ·· ·» • 9

9 »

« · · · 999 99 9999

Podstata vynálezu

Tento cíl je řešen podle nároků 1-10. Výhodná provedení a další provedení vynálezu jsou patrná z podnároků.

Myšlenka vynálezu spočívá v porovnání brzdových.požadavků řidiče s nastavujícími se reakcemi vozidla a prostřednictvím sekvenčního přezkoušení více náběhových kriterií rozpoznání případných vznikajících poruch a zahájení nouzového,-resp. bezpečnostního brzdění.

Pokud brzdový požadavek brzdového zařízení není převeden na požadované zpomalení vozidla, potom kontrolní zařízení uvede automaticky do činnosti nouzové brždění. Přitom jsou brány v úvahu provozní podmínky a podmínky v okolí vozidla, jako např. sklon tratě, přilnavost mezi kolem a kolejnicí, takže se dosáhne od řidiče požadovaného zpomalení vozidla resp. prostřednictvím fyzikálních okrajových podmínek maximálně možné zpomalení vozidla.

Automatický brzdový zásah se může dosáhnout signální cestou, která je u současných kolejových vozidel aktivována řidičem, a rovněž přídavnými možnostmi zásahu, jako např. systémem pro snížení brzdné síly. Jinými slovy, je vynálezem navrhován namísto obvyklého nouzového zásahového knoflíku ovládaného od řidiče inteligentní nouzový zásahový knoflík který se v nouzové situaci uvolní a rovněž přídavně odpojí protiskluzový systém.

Vynález tak umožňuje co nejrychlejší zapojení bezpečnostního brždění při rozeznatelných poruchách v brzdovém systému. Toto uvolní řidiče a dost podstatně zvýší bezpečnost. Rovněž je výhodné, že mohou být •

• 00

0 »

0 «

·

0«

000 • 000 • · • ··» • 0 0

000 • ·

0 • 0 0 · 0*00 automaticky odpojeny chybné dílčí systémy brzdového zařízení, jako např. protiskluzový systém. Momentální brzdná síla, která je k disposici, může tak být optimálně využita, t.zn., že se může zamezit, aby řidič mylně zpomalil vozidlo při přenášené hladině brzdné síly menší než fyzikální.

Přehled obrázků na výkresech

Na jediném obr.l jsou znázorněny prováděné kroky způsobu, které jsou v praxi prováděny elektronickým řídícím zařízením, nebo mikropočítačem.

Příklad provedení vynálezu

U způsobu podle vynálezu jsou použity následující hodnoty jako vstupní hodnoty:

v: rychlost vozidla nad základem

-bsoii: požadované zpoždění vozidla odpovídající brzdovému požadavku od řidiče

Vj: rychlosti kol

Fj: brzdné síly na kolech resp. nápravách

Při zjištění poruchy v brzdovém systému se mohou vytvořit následující výstupní signály:

signál k automatickému zavedení bezpečnostního brždění a/nebo signál pro odpojení protismykového zařízení

Při kroku 1 se zjišťuje, zda je brzdný požadavek od řidiče, přičemž krok 1 je stále opakován, pokud takovýto ·· ·» w«v· • · · · • ··· • · · • · ···· <*·· ·

999 •9 *9

9 9

9 9

9 9

9 9 «ϋ 4··· požadavek není. Pokud brzdný požadavek je, určí se v kroku 2 rychlost vozidla a to nezávisle na funkci brzdového zařízení. Stanovení rychlosti v vozidla se přitom dosáhne odděleným měřícím zařízením, které je určeno pro účinnou kontrolu brzdového zařízení. Toto může nastat např. radarovým systémem pro měření rychlosti nebo odděleným zachycováním rychlosti nebrzděné nápravy. Rychlost vozidla může být rovněž stanovena známým způsobem vyhodnocením signálů otáček kol, přičemž je použit vyhodnocovací algoritmus, který pracuje nezávisle na algoritmu pro stanovení referenční rychlosti pro normální provozní brždění.

Z rychlosti v vozidla se v kroku 3 spočítá známým způsobem skutečné zpoždění -bi_St vozidla. V kroku 4 se zjistí z předem daného brzdného požadavku řidiče požadované zpoždění -b_Soii vozidla.

V kroku 5 se porovná požadované zpoždění vozidla a skutečné zpoždění vozidla a v kroku 6 se rozhodne, zda je tolerovatelná odchylka mezi požadovanou a skutečnou hodnotou. Při porovnání požadovaného zpoždění vozidla se skutečným zpožděním vozidla se berou v úvahu okolní parametry, jako např. sklon jízdní dráhy. Přitom se zkontroluje, zda je splněn následující vztah:

|-bist | >|-bsoll|-g tana, přičemž g je místní faktor zemského zrychlení a a sklon, příp. úhel stoupání jízdní dráhy. Pokud je odchylka mezi skutečným zpožděním bi_st vozidla a požadovaným zpožděním b_Soii vozidla tolerovatelná, jde se zpět k bodu 1. V opačném případě se zjistí v kroku 7 brzdné síly F_ist,i na jednotlivých kolech resp. nápravách. Při kontrole brzdných sil se zkouší, zda brzdné síly na jednotlivých kolech resp. nápravách odpovídají hodnotám, které jsou nutné pro dosažení požadovaného zpoždění -b_S0n vozidla. Požadované síly F_son pro docílení požadovaného zpoždění

9 vozidla se stanoví v kroku 8 jako funkce požadovaného zpoždění -bsoii vozidla určeného v kroku 4.

V kroku 9 se přezkouší, zda skutečné brzdné síly F jsou větší než požadované brzdné síly F t.zn., zda platí:

Fist,i — F( b_Soll)soll,j

Brzdné síly na jednotlivých kolech resp. nápravách se mohou zjistit měřením např. brzdného tlaku nebo na bázi tlaků v brzdových válcích, nebo jinými známými hodnotami brzdového zařízení. Pokud je brzdová sílá dostačující, jde se zpět k bodu 1. Je-li brzdná síla naproti tomu příliš malá, pak se provede kontrola prokluzu. K tomu se v kroku 10 nejprve stanoví prokluz kola Si_St,i na jednotlivých kolech resp. nápravách podle vzorce:

i ^vi

Sist.i 1

V

Při stanovení prokluzu jsou brány rovněž v úvahu zvláštnosti daného brzdového systému. Tak může být např. dostačující u regulace prokluzu v otočném podvozku, pokud náprava v otočném podvozku dosáhne předem daný minimální prokluz.

V kroku 11 se porovnají prokluzové signály si s minimálním prokluzem s_min, t.zn., že se překontroluje, zda π ^vz “ > S_mi_n

V

Kontrola každého kola resp. každé nápravy je spojena s časovým kriteriem. V kroku 12 jsou společně zachyceny výsledky pro jednotlivá kola resp. nápravy do součtového výroku, t.zn. do součtového prokluzového signálu. V kroku 13 se porovná součtový prokluzový signál s předem daným požadovaným prokluzem. Pokud je požadovaný prokluz dosažen, tak se přejde z bodu 14 do bodu 1. Pokud naproti • · • ·· ·

• · · · · · · • · · · · • · · · · · • · · · · ··· ··· ·· ·· tomu je odchylka netolerovatelná, je v kroku 15 zahájeno automatické bezpečnostní brzdění a/nebo je v kroku 16 zcela nebo částečně odpojeno protiskluzové zařízení.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob účinné kontroly brzdových zařízení vozidel, zvláště kolejových vozidel, u kterého jsou při brzdovém požadavku od řidiče provedeny následující kroky:

   a) určení rychlosti (v) vozidla;

   b) stanovení skutečného zpoždění (-bi_St) vozidla z rychlosti (v) vozidla;

   c) porovnání skutečného zpoždění (-bi_st) s požadovaným zpožděním (b_S0n) od řidiče;

   d) určení skutečných brzdných sil (Fi_st) na jednotlivých kolech, případně nápravách a porovnání skutečných brzdových sil (Fi_St) s požadovanými brzdovými silami (Fgoii), které jsou požadovány pro docílení požadovaného zpoždění (b_soii) , pokud odchylka mezi požadovaným zpožděním (b_S0n) a skutečným zpožděním (bi_St) překročí předem danou hodnotu tolerance;

   e) stanovení skutečných hodnot (Si_St,í) prokluzu na jednotlivých kolech resp. nápravách a porovnání skutečných hodnot (Si_St,i) prokluzu s předem daným minimálním prokluzem (s_mi_n) , pokud jsou skutečné brzdné síly (Fi_St,i) menší než požadované brzdné síly (F_son);

   f) spojení skutečných hodnot (Si_St,i) prokluzu jednotlivých kol resp. náprav do součtového signálu prokluzu; a

   g) spuštění bezpečnostního brždění a/nebo odpojení zařízení pro ohraničení brzdné síly resp. redukujícího brzdnou sílu, pokud není dosažen předem daný prokluz.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že rychlost (v) vozidla je stanovena odděleným měřícím zařízením, které je nezávislé na zařízení pro měření rychlosti vozidla určené pro řízení resp. regulaci normálních provozních brždění.

   • · 0 0 0 0 » 9 0

   0 0 00
3. 3. Způsob podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačený tím, že rychlost vozidla je stanovena radarovým měřícím systémem.
4. 4. Způsob podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznačený tím, že rychlost vozidla je stanovena měřením rychlosti nebrzděného kola resp. nebržděné nápravy.
5. 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že při porovnání skutečného zpoždění (-bi_St) s předem daným požadovaným zpožděním (-b_aoii) je bráno v úvahu stoupání resp. charakteristika dráhy.
6. 6. Způsob podle některého z nároků 1-5, vyznačený tím, že při porovnání hodnoty (sí) prokluzu kola s předem daným minimálním prokluzem (s_mi_n) je bráno v úvahu časové kriterium.
7. 7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že v kroku g) je zcela nebo částečně odpojen protiskluzový systém vozidla.
8. 8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačený tím, že jsou měřeny skutečné brzdné síly (Fi_St) .
9. 9. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačený tím, že skutečné brzdné síly (Fi) jsou brány z tlaků v brzdových válcích.
10. 10.Zařízení pro účinnou kontrolu brzdového zařízení vozidel, zvláště kolejových vozidel, obsahující

    a) senzory pro zjišťování rychlosti (v) vozidla;

    b) zařízení pro stanovení skutečného zpoždění (-bi_St) vozidla z rychlosti (v) vozidla;

    c) komparátor pro porovnání skutečného zpoždění (-bi_St) se zpožděním (-b_S0n) požadovaným od řidiče;

    4 · • · · 4

    4 4 4 4 * 4

    4 ·

    d) sensory brzdné síly pro určení skutečných brzdných sil (Fi_St,i) na jednotlivých kolech resp. nápravách;

    e) komparátor, který porovnává skutečné brzdné síly (Fi_St,i) s požadovanými brzdovými silami (F_son,i) pro dosažení požadovaného zpoždění (-b_S0n), pokud odchylka mezi požadovaným zpožděním (-b_S0n) a skutečným zpožděním (-bi_st) překročí předem danou hodnotu tolerance;

    f) zařízení, které ze signálů (vi) rychlosti kol a rychlosti (v) vozidla stanoví skutečné signály (Si) prokluzu jednotlivých kol resp. náprav a porovná s předem daným minimálním prokluzem (s_min), pokud skutečné brzdné síly (Fi_St,i) jsou menší než požadované brzdné síly (F_son,i);

    g) propojovací zařízení, které vytváří ze skutečných signálů (Si_st,i) prokluzu součtový signál prokluzu; a

    h) zařízení které vyvodí signál pro spuštění bezpečnostního brždění a/nebo pro odpojení zařízení ohraničující brzdnou sílu resp. redukujícího brzdnou sílu, pokud není dosažen předem daný požadovaný prokluz.