DE102012217721A1 - Device for a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Vorrichtung (48, 48’, 48’’) für ein Schienenfahrzeug (1) mit einer Diagnoseeinrichtung (DE; DE’’), die ein elektronisches Diagnosegerät (DG.1; DG’’.1; DG.2; DG’’.2) und an einem Drehgestell (5; 6) des Schienenfahrzeugs (1) angeordnete Beschleunigungssensoren (105 bis 116; 117 bis 128) zur Fahrwerksdiagnose aufweist, wobei die Beschleunigungssensoren (105 bis 116; 117 bis 128) zur Fahrwerksdiagnose Beschleunigungssignale an das elektronische Diagnosegerät (DG.1; DG’’.1; DG.2; DG’’.2) ausgeben. Zur Verbesserung der Diagnose des Fahrwerkes ist vorgesehen, dass das elektronische Diagnosegerät (DG.1; DG’’.1; DG.2; DG’’.2) an dem Drehgestell (5; 6) des Schienenfahrzeugs (1) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Schienenfahrzeug (1) mit einer derartigen Vorrichtung (48, 48’, 48’’).The invention relates to a device (48, 48 ', 48' ') for a rail vehicle (1) having a diagnostic device (DE, DE' ') which contains an electronic diagnostic device (DG.1, DG' ', 1, DG.2; DG ''., 2) and acceleration sensors (105 to 116, 117 to 128) arranged on a bogie (5; 6) of the rail vehicle (1) for chassis diagnosis, wherein the acceleration sensors (105 to 116; 117 to 128) for acceleration diagnosis are acceleration signals to the electronic diagnostic device (DG.1; DG ''. 1; DG.2; DG ''. 2). In order to improve the diagnosis of the chassis, it is provided that the electronic diagnostic device (DG.1; DG "1, DG.2, DG" 2) is arranged on the bogie (5, 6) of the rail vehicle (1). The invention also relates to a rail vehicle (1) with such a device (48, 48 ', 48' ').
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug mit einer Diagnoseeinrichtung, die ein elektronisches Diagnosegerät und an einem Drehgestell des Schienenfahrzeugs angeordnete Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose aufweist, wobei die Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose Beschleunigungssignale an das elektronische Diagnosegerät ausgeben. The invention relates to a device for a rail vehicle with a diagnostic device having an electronic diagnostic device and arranged on a bogie of the rail vehicle acceleration sensors for suspension diagnosis, the acceleration sensors for acceleration diagnosis output acceleration signals to the electronic diagnostic device.
Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde die Diagnose des Fahrwerkes weiter zu verbessern. The invention is based on the object to further improve the diagnosis of the chassis.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektronische Diagnosegerät an dem Drehgestell des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Bei einer derartigen Gestaltung ist es möglich mit geringem Verkabelungsaufwand eine große Anzahl von Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose an das elektronische Diagnosegerät anzuschließen und deren Beschleunigungssignale dann bei der Fahrwerksdiagnose Diagnose auszuwerten. To achieve this object, the invention provides that the electronic diagnostic device is arranged on the bogie of the rail vehicle. With such a design, it is possible to connect a large number of acceleration sensors for chassis diagnosis to the electronic diagnostic device with low cabling effort and then to evaluate their acceleration signals in the chassis diagnosis.
Hinsichtlich einer sicheren Diagnose wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zumindest einer der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose an einem ersten Radsatzlager eines ersten Radsatzes des Drehgestells angeordnet ist, insbesondere derart, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft. With regard to a reliable diagnosis, it is considered advantageous if at least one of the acceleration sensors for chassis diagnosis is arranged on a first wheel set bearing of a first wheel set of the bogie, in particular in such a way that its detection direction runs in the longitudinal direction of the rail vehicle.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn an jedem Radsatzlager des Drehgestells jeweils einer der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose angeordnet ist, insbesondere derart, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft. It is particularly advantageous if, in each case one of the acceleration sensors for chassis diagnosis is arranged on each wheelset bearing of the bogie, in particular such that its detection direction extends in the longitudinal direction of the rail vehicle.
Weiterhin wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zumindest einer der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose an einem Drehgestellrahmen des Drehgestells angeordnet ist. – Dabei kann von den am Drehgestellrahmen angeordneten der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose zumindest einer an einem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden ersten Langträger des Drehgestellrahmens, insbesondere an einem der Außenseite eines Rades gegenüberliegenden Endabschnitt dieses ersten Langträgers angeordnet sein und/oder zumindest einer an einem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden zweiten Langträger des Drehgestellrahmens, insbesondere an einem zweiten Endabschnitt dieses zweiten Langträgers, der dem ersten Endabschnitt des ersten Langträgers bezogen auf die Mittelachse des Drehgestellrahmens diagonal gegenüber liegt, angeordnet sein und/oder zumindest einer mittig an dem ersten Langträger angeordnet sein und/oder zumindest einer mittig an dem zweiten Langträger angeordnet sein. Furthermore, it is considered advantageous if at least one of the acceleration sensors for chassis diagnosis is arranged on a bogie frame of the bogie. In this case, of the bogie frame arranged acceleration sensors for suspension diagnosis of at least one extending in the direction of travel of the rail vehicle first longitudinal beam of the bogie frame, in particular on one of the outside of a wheel opposite end portion of this first long beam and / or at least one at a in Direction of travel of the rail vehicle extending second longitudinal beam of the bogie frame, in particular at a second end portion of this second long beam, which is the first end portion of the first long beam with respect to the center axis of the bogie frame diagonally opposite, be arranged and / or at least one centrally on the first long beam and / or at least one be arranged centrally on the second long beam.
Ferner wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Beschleunigungssensoren derart an den Endabschnitten der Längträger angeordnet sind, dass ihre Detektionsrichtung in Hochrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft und/oder wenn die Beschleunigungssensoren mittig an den Längträgern derart angeordnet sind, dass ihre Detektionsrichtung in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft. Furthermore, it is considered advantageous if the acceleration sensors are arranged on the end sections of the longitudinal beams such that their detection direction runs in the vertical direction of the rail vehicle and / or if the acceleration sensors are arranged centrally on the longitudinal beams such that their detection direction runs in the longitudinal direction of the rail vehicle.
Vorteilhaft ist es auch, wenn zumindest einer der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose an einem Motor des Drehgestells angeordnet ist, insbesondere derart, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft bzw. wenn zumindest einer der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose an einem Getriebe des Drehgestells angeordnet ist, insbesondere derart, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft. It is also advantageous if at least one of the acceleration sensors for chassis diagnosis is arranged on an engine of the bogie, in particular such that its detection direction runs in the longitudinal direction of the rail vehicle or if at least one of the acceleration sensors for suspension diagnosis is arranged on a transmission of the bogie, in particular such in that its detection direction runs in the longitudinal direction of the rail vehicle.
Dabei ist das Diagnosegerät vorzugsweisegeeignet ausgebildet, die Beschleunigungssignale der Beschleunigungssensoren einem Diagnoseverfahren zu unterziehen und im Ergebnis des Diagnoseverfahrens Diagnosedaten zu generieren, wobei es vorteilhaft ist, wenn das elektronische Diagnosegerät insbesondere zur Übertragung der Diagnosedaten, mittels eines Datenbusses an einen Zugbus des Schienenfahrzeugs angeschlossen ist. Dabei kann das das Diagnosegerät und/oder ein an den Datenbus oder den Zugbus angeschlossenes weiteres Gerät geeignet ausgebildet sein, die Diagnosedaten zu speichern. In this case, the diagnostic device is preferably designed to subject the acceleration signals of the acceleration sensors to a diagnostic method and to generate diagnostic data as a result of the diagnostic method, it being advantageous if the electronic diagnostic device is connected, in particular for transmitting the diagnostic data, by means of a data bus to a train bus of the rail vehicle. In this case, the diagnosis device and / or a further device connected to the data bus or the train bus can be designed to store the diagnostic data.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Vorrichtung mit einer Überwachungseinrichtung versehen ist, die ein elektronisches Überwachungsgerät sowie zumindest einen Beschleunigungssensor zur Fahrwerksüberwachung, der ein Beschleunigungssignal an das Überwachungsgerät ausgibt, und/oder zumindest einen Temperatursensor zur Fahrwerksüberwachung der ein Temperatursignal an das Überwachungsgerät ausgibt, und/oder zumindest einen Drehgeschwindigkeitssensor zur Fahrwerksüberwachung, der ein Drehgeschwindigkeitssignal an das Überwachungsgerät ausgibt, aufweist. Vorzugsweise sind dabei das eine elektronischen Diagnosegerät und das eine elektronische Überwachungsgerät zu einer baulichen Einheit zusammengefasst, die ein kombiniertes Diagnose- und Überwachungsgerät bildet, das dem einen Drehgestell des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist. It is considered particularly advantageous if the device is provided with a monitoring device which outputs an electronic monitoring device and at least one acceleration sensor for chassis monitoring, which outputs an acceleration signal to the monitoring device, and / or at least one temperature sensor for chassis monitoring which outputs a temperature signal to the monitoring device , and / or at least one rotational speed sensor for chassis monitoring, which outputs a rotational speed signal to the monitoring device has. Preferably, the one electronic diagnostic device and the one electronic monitoring device are combined to form a structural unit, which forms a combined diagnostic and monitoring device, which is assigned to a bogie of the rail vehicle.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Schienenfahrzeug mit zumindest einem Wagen, bei dem der zumindest eine Wagen eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist. The invention also relates to a rail vehicle with at least one carriage, in which the at least one carriage has a device according to one of
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der
Die
Jeder der Radsätze
Jeder der Wagen
Jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
Gemäß
Ferner umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
Außerdem umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
Zusätzlich umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
Dabei sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Die Steckverbindungen
Bei jedem der Drehgestelle
Bei jeder der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
Das elektronische Steuergerät SG.1 umfasst neben einer elektronischen Bremssteuerung BS.1 auch eine elektronische Gleitschutzsteuerung GS.1. Das elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 umfasst eine RÜ.1 der elektronischen Rollüberwachungen, eine HLÜ.1 der elektronischen Heißläuferüberwachungen und eine LSÜ.1 der elektronischen Laufstabilitätsüberwachungen. The electronic control unit SG.1 also includes an electronic anti-skid control GS.1 in addition to an electronic brake control BS.1. The electronic monitoring device ÜG.1 comprises an RÜ.1 of the electronic roll monitoring, an HLÜ.1 of the electronic hot-runner monitoring and an LSÜ.1 of the electronic running stability monitoring.
Die eine elektronische Gleitschutzsteuerung GS.1 und die eine elektronische Rollüberwachung RÜ.1 sind außerdem zu einer elektronischen Einheit kombiniert, so dass die Drehgeschwindigkeitssignale auch von der elektronischen Gleitschutzsteuerung GS.1 verarbeitet werden. Über diese elektronische Einheit gelangen die Drehgeschwindigkeitssignale auch zur Bremssteuerung BS.1. The electronic anti-skid control GS.1 and the electronic roll monitoring RÜ.1 are also combined to form an electronic unit, so that the rotational speed signals are also processed by the electronic anti-skid control GS.1. About this electronic unit, the rotational speed signals reach the brake control BS.1.
Daneben umfasst das weitere SG/ÜG.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte bei jeder der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
Das weitere elektronische Steuergerät SG.2 umfasst eine weitere elektronische Bremssteuerung BS.2. Das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 umfasst eine weitere RÜ.2 der elektronischen Rollüberwachungen, eine weitere HLÜ.2 der elektronischen Heißläuferüberwachungen und eine weitere LSÜ.2 der elektronischen Laufstabilitätsüberwachungen. The further electronic control unit SG.2 comprises a further electronic brake control BS.2. The further electronic monitoring device ÜG.2 comprises a further RÜ.2 of the electronic roll monitoring, another HLÜ.2 of the electronic hot runner monitoring and a further LSÜ.2 of the electronic running stability monitoring.
Hier gelangen die Drehgeschwindigkeitssignale über die weitere elektronische Rollüberwachung RÜ.2 zu der weiteren elektronischen Bremssteuerung BS.2. Here, the rotational speed signals pass through the further electronic roll monitoring RÜ.2 to the further electronic brake control BS.2.
Das weitere kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2 kann aber auch so wie das eine kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 ausgebildet sein – also auch eine elektronische Gleitschutzsteuerung aufweisen. However, the further combined control and monitoring devices SG / ÜG.2 can also be designed in the same way as the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1 - ie also have an electronic anti-slip control.
Die Steuergeräte SG.1 und SG.2, die Drehgeschwindigkeitssensoren
Dabei steuert die Bremssteuerung BS.1 über Bremssteuersignalleitungen
Weiterhin steuert die Gleitschutzsteuerung GS.1 über Gleitschutzsignalleitungen
Die Ventilvorrichtungen
Außerdem kann die weitere Bremssteuerung BS.2 über weitere Bremssteuersignalleitungen
Die Überwachungsgeräte ÜG.1 und ÜG.2, die Drehgeschwindigkeitssensoren
Die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 sind zum Einen dem einen Drehgestell
Hierzu ist einerseits ein erster
Andererseits ist ein zweiter
In gleicher Weise sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 dem weiteren Drehgestell
Hierzu ist ein weiterer erster
Außerdem ist ein weiterer zweiter
Die beiden kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 sind über einen Datenbus in Form eines Gerätebusses GBUS.Ü verbunden. The two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 are connected via a data bus in the form of a device bus GBUS.Ü.
Das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 übermittelt die ersten Signale n.1.1, T.1a.1, ay.Ü1.1 und die weiteren ersten Signale n.1.2, T.1b.2, ay.Ü1.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2. Außerdem übermittelt das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 auch die Signale n.3.1, T.2a.1, T.3a.1, T.4a.1, n.3.2, T.2b.2, T.3b.2, T.4b.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2. The combined control and monitoring unit SG / ÜG.1 transmits the first signals n.1.1, T.1a.1, a y .Ü1.1 and the other first signals n.1.2, T.1b.2, a y. Ü1.2 via the device bus GBUS.Ü to the further combined control and monitoring device SG / ÜG.2. In addition, a combined control and monitoring device SG / ÜG.1 also transmits the signals n.3.1, T.2a.1, T.3a.1, T.4a.1, n.3.2, T.2b.2, T .3b.2, T.4b.2 via the device bus GBUS.Ü to the further combined control and monitoring device SG / ÜG.2.
Ferner übermittelt das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 die zweiten Signale n.2.1, T.2b.1, ay.Ü2.1 und die weiteren zweiten Signale n.2.2, T.2a.2, ay.Ü2.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1. Außerdem übermittelt das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 auch die Signale n.4.1, T.1b.1, T.3b.1, T.4b.1, n.4.2, T.1a.2, T.3a.2, T.4a.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1. Further transmits the other combined control and monitoring unit SG / ÜG.2 the second signals n.2.1, T.2b.1, a y .Ü2.1 and the further second signals n.2.2, T.2a.2, a y. Ü2.2 via the device bus GBUS.Ü to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1. In addition, the further combined control and monitoring device SG / ÜG.2 also transmits the signals n.4.1, T.1b.1, T.3b.1, T.4b.1, n.4.2, T.1a.2, T .3a.2, T.4a.2 via the device bus GBUS.Ü to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1.
Jeder der Beschleunigungssensoren
Dabei sind die ersten Beschleunigungssensoren
Die zweiten Beschleunigungssensoren
Wie bereits erwähnt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
Dabei ist der erste Drehgeschwindigkeitssensor
In gleicher Weise sind der weitere erste Drehgeschwindigkeitssensor
Außerdem sind der zweite Drehgeschwindigkeitssensor
In gleicher Weise sind der weitere zweite Drehgeschwindigkeitssensor
Der erste Klemmkasten
In gleicher Weise ist der weitere erste Klemmkasten
Während gemäß
Gemäß
In gleicher Weise ist ein weiterer dritter Drehgeschwindigkeitssensor
Von den sechzehn Temperatursensoren
Wie bereits erwähnt, sind die dritten und vierten Drehgeschwindigkeitssensoren mittels Drehgeschwindigkeitssignalleitungen
Die zusätzlichen Temperatursensoren
Das eine elektronische Steuergeräte SG.1 gibt seine Steuersignale in Abhängigkeit eines Sollwertes aus, der von einer zentralen Steuereinheit SPCS ausgegeben wird. Dabei wird mittels der Steuersignale ein aus den ermittelten Drehgeschwindigkeitssignalen ermittelter Istwert auf den vorgegebenen Sollwert geregelt. The one electronic control unit SG.1 outputs its control signals as a function of a desired value, which is output by a central control unit SPCS. In this case, an actual value determined from the determined rotational speed signals is regulated to the predetermined desired value by means of the control signals.
Die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 und SG/ÜG.2 sind über einen Datenbus in Form eines Zugbusses ZBUS, der PN-Schnittstellen
Wie die
Die Abschnitte der Signalleitungen, die jeweils eine der Steckverbindungen
Wie die
Von der I/O-Schnittstelle
Von der I/O-Schnittstelle
Von der I/O-Schnittstelle
Von der I/O-Schnittstelle
Von der Gerätebus-Schnittstelle
Von der Gerätebus-Schnittstelle
Die Überwachungsgeräte ÜG.1 und ÜG.2 erzeugen auf der Basis der dort jeweils eingehenden Signale Warn- und/oder Alarmsignale, die in einer Auswerteeinheit
Wie die
Die Diagnosegeräte weisen jeweils einen separaten Stromanschluss
Die Diagnosegeräte weisen weiterhin jeweils eine Gerätebus-Schnittstelle
An jedem der Radsatzlager
Vier – hier mit den Bezugszeichen
Von den vier Beschleunigungssensoren
Von den vier Beschleunigungssensoren
An den Endabschnitten
Mittig an den Längträgern sind die Beschleunigungssensoren
Jeder der Achsen
Die Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind jeweils geeignet ausgebildet, die Beschleunigungssignale einem Diagnoseverfahren zu unterziehen und im Ergebnis des Diagnoseverfahrens Diagnosedaten zu generieren. Das Diagnoseverfahren umfasst eine Schwingungsanalyse der Beschleunigungssignale. Die Schwingungsanalyse kann beispielsweise auf der Basis einer Fouriertransformation erfolgen. The diagnostic devices DG.1 and DG.2 are each designed to subject the acceleration signals to a diagnostic procedure and to generate diagnostic data as a result of the diagnostic procedure. The diagnostic method includes a vibration analysis of Acceleration signals. The vibration analysis can be carried out, for example, on the basis of a Fourier transformation.
Die beiden elektronischen Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind, insbesondere zur Übertragung der Diagnosedaten, über den weiteren Gerätebus GBUS.D und über die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2, die dabei lediglich als Gateway dienen, an den Zugbus ZBUS des Schienenfahrzeugs angeschlossen. The two electronic diagnostic devices DG.1 and DG.2 are, in particular for the transmission of diagnostic data on the other device bus GBUS.D and the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2, which only serve as a gateway, connected to the train bus ZBUS of the rail vehicle.
Die Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind geeignet ausgebildet, die Diagnosedaten zu speichern. Zur Speicherung der Diagnosedaten kann aber auch ein an den weiteren Gerätebus GBUS.D oder den Zugbus ZBUS angeschlossenes weiteres Gerät vorgesehen sein. The diagnostic devices DG.1 and DG.2 are designed to store the diagnostic data. For storing the diagnostic data, however, it is also possible to provide an additional device connected to the further device bus GBUS.D or the train bus ZBUS.
Im Unterschied zur
Anstelle oder zusätzlich zu den Laufstabilitätsüberwachungen LSÜ.3 und LSÜ.4 könnten aber auch die elektronischen Rollüberwachungen und/oder die elektronischen Heißläuferüberwachungen nicht im Wagenkasten
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