DE102013225175A1

DE102013225175A1 - Car mass determination for trains

Info

Publication number: DE102013225175A1
Application number: DE102013225175.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Harrer; Christian Pfeifer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln der Masse (m1, m2) von Wagen (30) eines Zuges (10), der mindestens einen Triebwagen (20) und mindestens einen mit dem Triebwagen (20) mittelbar oder unmittelbar gekoppelten weiteren Wagen (30) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Antriebskraft des Triebwagens (20) oder eine dazu proportionale Größe unter Bildung eines Antriebskraftmesswertes (F) gemessen wird, die Bewegung des Triebwagens (20) und die Bewegung des oder der weiteren Wagen (30) wagenindividuell unter Bildung von wagenindividuellen Bewegungswerten (B) gemessen wird, unter Heranziehung des Koppelverhaltens eines oder mehrerer Koppeleinrichtungen (40), die die weiteren Wagen (30) miteinander oder mit dem Triebwagen (20) verbinden, der Bewegungswerte (B) und des Antriebskraftmesswertes (F) die wagenindividuelle Masse (m1, m2) des oder der weiteren Wagen (30) und/oder die des Triebwagens (20) ermittelt wird.The invention relates to a method for determining the mass (m1, m2) of wagons (30) of a train (10) comprising at least one railcar (20) and at least one further wagon (50) directly or indirectly coupled to the railcar (20). 30). According to the invention, it is provided that the driving force of the railcar (20) or a variable proportional thereto is measured to form a driving force measured value (F), the movement of the railcar (20) and the movement of the further carriage (30) individually to form individual wagons Movement values (B) is measured, taking into account the coupling behavior of one or more coupling devices (40), the other cars (30) with each other or with the railcar (20), the movement values (B) and the driving force measurement (F) the car individual mass (m1, m2) of the other carriage (30) and / or that of the railcar (20) is determined.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln der Wagenmasse von Wagen eines Zuges, der mindestens einen Triebwagen und mindestens einen mit dem Triebwagen mittelbar oder unmittelbar gekoppelten weiteren Wagen aufweist. The invention relates to a method for determining the carriage mass of cars of a train having at least one railcar and at least one of the railcar directly or indirectly coupled further car.

Derzeit wird bei Eisenbahnzügen die Zuladung der Wagen des Eisenbahnzuges bzw. die Wagenmasse der einzelnen Wagen über separate mechanische Vorrichtungen bestimmt. Nachteilig sind die im Allgemeinen nur sehr geringe Messgenauigkeit bzw. die damit einhergehenden Messfehler. Currently, in railway trains, the payload of the cars of the train or the car mass of each car via separate mechanical devices determined. The disadvantage is generally only very low measurement accuracy or the associated measurement errors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln der Wagenmasse von Wagen eines Zuges anzugeben, das sich mit geringem Aufwand, insbesondere geringem Hardwareaufwand, durchführen lässt und – insbesondere bezogen auf den Aufwand – sehr gute Messergebnisse liefert. The invention has for its object to provide a method for determining the carriage mass of cars of a train, which can be performed with little effort, especially low hardware costs, and - in particular based on the effort - provides very good results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Un teransprüchen angegeben. This object is achieved by a method having the features according to claim 1. Advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in Un-claims.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebskraft des Triebwagens oder eine dazu proportionale Größe unter Bildung eines Antriebskraftmesswertes gemessen wird, die Bewe gung des Triebwagens und die Bewegung des oder der weiteren Wagen wagenindividuell unter Bildung von wagenindividuellen Bewegungswerten gemessen wird, unter Heranziehung des Koppelverhaltens eines oder mehrerer Koppeleinrichtungen, die die weiteren Wagen miteinander oder mit dem Triebwagen verbinden, der Bewegungswerte und des Antriebskraftmesswertes die wagenindividuelle Masse des oder der weiteren Wagen und/oder die des Triebwagens ermittelt wird. Thereafter, the invention provides that the driving force of the railcar or a proportional size is measured to form a driving force measured value, the BEWE movement of the railcar and the movement of the car or other car is measured individually to form individual carriage motion values, taking into account the coupling behavior of one or a plurality of coupling devices, which connect the other cars with each other or with the railcar, the movement values and the driving force measured value, the car-individual mass of the or the other cars and / or that of the railcar is determined.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass sich die Wagenmassen wagenindividuell ermitteln lassen, ohne dass hierzu zusätzliche Sensoren erforderlich wären. Bewegungswerte der Wagen liegen üblicher weise bei modernen Zügen und modernen Zugsteuerungen sowieso vor, da im Allgemeinen zumindest die Drehung der Räder der Wagen überwacht wird. A significant advantage of the method according to the invention is the fact that the car masses can be determined individually for each car without the need for additional sensors. Movement values of the cars are usually present in modern trains and modern train controls anyway, since in general at least the rotation of the wheels of the car is monitored.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist die überraschend große Genauigkeit bei der Massenbestimmung im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, wie sie oben im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben worden sind. Another significant advantage of the method according to the invention is the surprisingly high accuracy in the mass determination compared to conventional methods, as have been described above in connection with the prior art.

Als wagenindividuelle Bewegungswerte werden bevorzugt die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und/oder der Wagenort gemessen. As car-individual movement values, the acceleration, the speed and / or the car location are preferably measured.

Besonders einfach und damit vorteilhaft lassen sich die wa genindividuellen Bewegungswerte erfassen, wenn die Radumdrehungen des Triebwagens und/oder die Radumdrehungen der weiteren Wagen erfasst werden und die jeweilige Beschleunigung, die jeweilige Geschwindigkeit und/oder der jeweilige Wagenort unter Bildung der wagenindividuelle Bewegungswerte mit den gemessenen Radumdrehungen wagenindividuell (z. B. mittels Differentiation oder Integration) berechnet wird. The wa genindividuellen movement values can be detected particularly simply and thus advantageously when the wheel revolutions of the railcar and / or the wheel revolutions of the other cars are detected and the respective acceleration, the respective speed and / or the respective vehicle location with the measured individual motion values Wheel revolutions are individually calculated (eg by means of differentiation or integration).

Vorzugsweise wird die wagenindividuelle Masse des oder der weiteren Wagen und/oder die des Triebwagens zumindest unter Heranziehung der Federkonstanten des oder der Koppeleinrichtungen ermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann die wagenindividuelle Masse des oder der weiteren Wagen und/oder die des Triebwagens unter Heranziehung der Dämpferkonstanten des oder der Koppeleinrichtungen ermittelt werden. Preferably, the car-specific mass of one or more other cars and / or that of the railcar is determined at least by reference to the spring constants of the coupling device (s). Alternatively or additionally, the car-specific mass of the one or more other cars and / or those of the railcar can be determined by using the damper constants of the coupling device (s).

Mit Blick auf eine besonders einfache, aber dennoch genaue Bestimmung der Antriebskraft des Triebwagens wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Antriebskraft des Triebwagens anhand der Energieaufnahme, insbesondere des Stromverbrauchs, eines Antriebs des Triebwagens ermittelt wird. With a view to a particularly simple, yet accurate determination of the driving force of the railcar, it is considered advantageous if the driving force of the railcar based on the energy consumption, in particular the power consumption, a drive of the railcar is determined.

Um einen möglichst großen Fahrkomfort für Fahrzeuginsassen des Zugs zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Federungsverhalten des Triebwagens und/oder das Federungsverhalten des oder der weiteren Wagen unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Massen wagenindividuell eingestellt wird. In order to achieve the greatest possible driving comfort for vehicle occupants of the train, it is considered advantageous if the suspension behavior of the railcar and / or the suspension behavior of the other or the car is set car individually taking into account the car-specific masses.

Als besonders vorteilhaft wird es in diesem Zusammenhang angesehen, wenn der oder die Wagen und/oder der Triebwagen luftgefedert sind und das Federungsverhalten des oder der weiteren Wagen und/oder das des Triebwagens durch Einstellen der Luftfederung erfolgt. It is considered particularly advantageous in this context if the vehicle or cars and / or the railcar are air-sprung and the suspension behavior of the or the other cars and / or that of the railcar is done by adjusting the air suspension.

Alternativ oder zusätzlich können die Federkonstante und/oder die Dämpferkonstante der Koppeleinrichtungen unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Massen koppeleinrichtungs individuell eingestellt werden. Alternatively or additionally, the spring constant and / or the damper constant of the coupling devices can be set individually taking into account the carriage-specific masses.

Auch kann vorgesehen sein, dass unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Masse des Triebwagens und der wagenindividuellen Masse des oder der weiteren Wagen sowie unter Berück sichtigung einer gewünschten Verzögerung des Zuges beim Bremsvorgang die zum Erreichen der gewünschten Verzögerung nötige Bremskraft ermittelt wird und der Zug unter Berücksichtung der ermittelten Bremskraft gebremst wird. It can also be provided that, taking into account the car-specific mass of the railcar and the car-specific mass of the other cars and taking into account a desired delay of the train during braking determines the necessary to achieve the desired delay braking force is and the train is braked taking into account the determined braking force.

Darüber hinaus ist es möglich, dass unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Masse des Triebwagens und der wagenindividuellen Masse des oder der weiteren Wagen die Zuladung des Zuges ermittelt und die Anzahl der im Zug befindlichen Passagiere geschätzt wird. In addition, it is possible that the payload of the train is determined and the number of passengers in the train is estimated taking into account the car-specific mass of the railcar and the car-specific mass of one or more other cars.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Einrichtung zum Ermitteln der Wagenmasse von Wagen eines Zuges, der mindestens einen Triebwagen und mindestens einen mit dem Triebwagen mittelbar oder unmittelbar gekoppelten weiteren Wagen aufweist. The invention also relates to a device for determining the carriage mass of cars of a train having at least one railcar and at least one of the railcar indirectly or directly coupled further car.

Bezüglich einer solchen Einrichtung wird erfindungsgemäß vor geschlagen, dass die Einrichtung eine Antriebskraftermittlungseinrichtung aufweist, die eine Antriebskraft des Triebwagens oder eine dazu korrespondierende Größe misst und einen die Antriebskraft des Triebwagens beschreibenden Antriebskraftmesswert erzeugt, der Triebwagen und jeder weitere Wagen jeweils mit einem Bewegungssensor ausgestattet ist, der die Bewegung, insbesondere den Ort, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung, des jeweiligen Wagens wagenindividuell misst, und eine Steuereinrichtung vorhanden ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie unter Heranziehung des Koppelver haltens von Koppeleinrichtungen, die den oder die weiteren Wagen miteinander oder mit dem Triebwagen verbinden, der Bewegungswerte der Bewegungssensoren und des Antriebskraftmesswerts die wagenindividuelle Masse des oder der weiteren Wagen und/oder die des Triebwagens ermittelt. With regard to such a device according to the invention proposes that the device comprises a driving force detection device that measures a driving force of the railcar or a corresponding size and generates a driving force of the railcar descriptive driving force measured value, the railcar and each other car is each equipped with a motion sensor, which individually measures the movement, in particular the location, the speed and / or the acceleration, of the respective carriage, and a control device is provided which, by using the coupling behavior of coupling devices which interconnect the other carriage (s) with each other or connect to the railcar, the movement values of the motion sensors and the driving force measured value determines the car-specific mass of one or more other cars and / or those of the railcar.

Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen der erfindungsgemäßen Einrichtung im Wesentlichen entsprechen. With regard to the advantages of the device according to the invention, reference is made to the above statements in connection with the advantages of the method according to the invention, since the advantages of the method according to the invention essentially correspond to those of the device according to the invention.

Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn einer der weiteren Wagen, vorzugsweise alle weiteren Wagen und/oder der Triebwagen, jeweils eine wagenindividuell einstellbare Federungsein richtung aufweist und die Steuereinrichtung mit den wagenindividuell einstellbaren Federungseinrichtungen in Verbindung steht und derart ausgestaltet ist, dass sie das Federungsverhalten der wagenindividuell einstellbaren Federungseinrichtungen unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Massen wagenindividuell einstellt. It is considered advantageous if one of the other cars, preferably all other cars and / or railcars, each having a car individually adjustable Federungsein direction and the control device with the car individually adjustable suspension devices is in communication and is configured such that it is the suspension behavior of car-individually adjustable suspension devices, taking into account the individual car masses set individually for each car.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf einen Zug mit mindestens einem Triebwagen und mindestens einem weiteren Wagen sowie mit einer Einrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist. The invention further relates to a train with at least one railcar and at least one other car and with a device as has been described above.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft The invention will be explained in more detail with reference to Ausführungsbeispie sources; thereby show by way of example

1 ein Ausführungsbeispiel für einen Zug, der einen Triebwagen und einen weiteren Wagen umfasst sowie mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die die Wa genmasse des Triebwagens und die des weiteren Wagens ermitteln und anhand der wagenindividuellen Massen Federungseinrichtungen des Triebwagens und des weiteren Wagens wagenindividuell einstellen kann, 1 an embodiment of a train, which includes a railcar and another car and is equipped with a device that can determine the geneage of the railcar and the other of the car and set individually based on the car-individual masses suspension devices of the railcar and the other car,

2 ein Ausführungsbeispiel für einen Zug, der einen Triebwagen und einen weiteren Wagen umfasst sowie mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Masse des Triebwagens und der wagenindividuellen Masse des weiteren Wagens sowie unter Berücksichtigung einer gewünschten Verzögerung des Zuges beim Bremsvorgang die zum Erreichen der gewünschten Verzögerung nötige Bremskraft ermitteln und ausgangsseitig ein die ermittelte Bremskraft angebendes Steuersignal erzeugen kann, 2 an embodiment of a train that includes a railcar and another car and is equipped with a device that, taking into account the car-specific mass of the railcar and the car-individual mass of the other car and taking into account a desired delay of the train during braking to achieve the determine the desired deceleration required braking force and on the output side can generate the determined braking force indicating control signal,

3 ein Ausführungsbeispiel für einen Zug, der einen Triebwagen und einen weiteren Wagen umfasst sowie mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Masse des Triebwagens und der des weiteren Wagens die Zuladung des Zuges ermitteln, die Anzahl der im Zug befindlichen Passagiere schätzen und ausgangsseitig ein die geschätzte Anzahl angebendes Steuersignal ausgeben kann, und 3 an embodiment of a train that includes a railcar and another car and is equipped with a device that determine taking into account the car-specific mass of the railcar and the other car, the payload of the train, estimate the number of passengers in the train and the output side a control signal indicative of the estimated number can output, and

4 ein Ausführungsbeispiel für einen Zug, der einen Triebwagen und einen weiteren Wagen umfasst sowie mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die geeignet ist, unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Massen des Triebwagens und des weiteren Wagens die Federkonstante und/oder die Dämpferkonstante einer den Triebwagen mit dem weiteren Wagen verbindenden Koppeleinrichtung individuell einzustellen. 4 an embodiment of a train comprising a railcar and another car and is equipped with a device which is suitable, taking into account the car-individual masses of the railcar and the other car, the spring constant and / or the damper constant of the railcar with the other car individually set connecting coupling device.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet. For the sake of clarity, the same reference numbers are always used in the figures for identical or comparable components.

Die 1 zeigt einen Eisenbahnzug, nachfolgend kurz Zug 10 genannt, der einen Triebwagen 20 und einen weiteren Wagen 30 umfasst. Der Triebwagen 20 und der weitere Wagen 30 sind über eine Koppeleinrichtung 40 miteinander verbunden. Das Federverhalten der Koppeleinrichtung 40 wird durch eine Federkonstante bestimmt, die in der 1 mit dem Bezugszeichen c bezeichnet ist. Das Dämpfungsverhalten der Koppeleinrichtung 40 wird durch eine Dämpferkonstante charakterisiert, die in der 1 mit dem Bezugszeichen d bezeichnet ist. The 1 shows a railway train, hereinafter briefly train 10 called a railcar 20 and another car 30 includes. The railcar 20 and the other car 30 are via a coupling device 40 connected with each other. The spring behavior of the coupling device 40 is determined by a spring constant, which in the 1 denoted by the reference c. The Damping behavior of the coupling device 40 is characterized by a damper constant, which in the 1 denoted by the reference numeral d.

Einer der Wagen des Zuges 10, beispielsweise der Triebwagen 20, ist mit einer Steuereinrichtung 50 ausgestattet, die eine Recheneinrichtung 51 sowie einen Speicher 52 umfasst. In dem Speicher 52 ist ein Steuerprogramm STM gespeichert, das die Arbeitsweise der Recheneinrichtung 51 festlegt bzw. programmiert. Darüber hinaus sind in dem Speicher 52 die Federkonstante c sowie die Dämpferkonstante d der Koppeleinrichtung 40 gespeichert. One of the cars of the train 10 For example, the railcar 20 , is with a control device 50 equipped with a computing device 51 as well as a memory 52 includes. In the store 52 is a control program STM that stores the operation of the computing device 51 determines or programs. In addition, in the store 52 the spring constant c and the damper constant d of the coupling device 40 saved.

Eingangsseitig steht die Steuereinrichtung 50 bzw. die Recheneinrichtung 51 mit einem Bewegungssensor 60 in Verbindung, der die Bewegung des Triebwagens 20 wagenindividuell unter Bildung von wagenindividuellen Bewegungswerten B misst. Bei den Bewegungswerten B kann es sich beispielsweise um die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und/oder den Ort x1 des Triebwagens 20 handeln. Die Bewegungswerte B können von dem Bewegungssensor 60 beispielsweise ermittelt werden, indem die Radumdrehungen der Räder des Triebwagens 20 erfasst und ausgewertet werden. On the input side is the control device 50 or the computing device 51 with a motion sensor 60 in connection, the movement of the railcar 20 individually with the formation of carriage-individual movement values B The movement values B can be, for example, the acceleration, the speed and / or the location x1 of the railcar 20 act. The movement values B can be from the motion sensor 60 For example, be determined by the wheel revolutions of the wheels of the railcar 20 recorded and evaluated.

Die Steuereinrichtung 50 steht eingangsseitig darüber hinaus mit einer Antriebskraftermittlungseinrichtung 70 in Verbindung, die die Antriebskraft eines Antriebs 80 des Triebwagens 20 misst und ausgangsseitig einen die Antriebskraft angebenden Antriebskraftmesswert F in die Steuereinrichtung 50 einspeist. Zur Ermittlung des Antriebskraftmesswerts F kann die Antriebskraftermittlungseinrichtung 70 beispielsweise den Strombedarf des Antriebs 80 messen und als Antriebskraftmesswert F den jeweiligen Stromwert oder eine dazu proportionale Größe erzeugen. Eine Umrechnung des Antriebsstroms des Antriebs 80 in eine korrespondierende Antriebskraftmessgröße kann beispielsweise mittels einer Umrechnungstabelle erfolgen, die in der Antriebskraftermittlungseinrichtung 70 hinterlegt ist. The control device 50 is on the input side beyond with a drive force detection device 70 related to the driving force of a drive 80 of the railcar 20 measures and on the output side a driving force indicative drive force value F in the control device 50 feeds. For determining the driving force measured value F, the driving force determining device 70 for example, the power requirement of the drive 80 measure and generate the respective current value or a proportional variable as the driving force measured value F. A conversion of the drive current of the drive 80 in a corresponding driving force measured variable can be done for example by means of a conversion table, which in the drive force detection device 70 is deposited.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 handelt es sich bei der Antriebskraftermittlungseinrichtung 70 um eine separate Komponente; alternativ kann diese auch in der Steuereinrichtung 50 integriert sein, beispielsweise in Form eines Softwaremoduls, das in dem Speicher 52 gespeichert und zum Beispiel in dem Steuerprogramm STM enthalten ist. In the embodiment according to 1 it is the drive force detection device 70 a separate component; Alternatively, this can also be in the control device 50 be integrated, for example in the form of a software module in the memory 52 stored and contained for example in the control program STM.

Die Steuereinrichtung 50 steht darüber hinaus mit einem Bewegungssensor 90 in Verbindung, der die Bewegung des weiteren Wagens 30 individuell misst und die entsprechenden Bewegungswerte B zur Steuereinrichtung 50 übermittelt. Die Übermitt lung der Bewegungswerte B vom Bewegungssensor 90 bzw. vom weiteren Wagen 30 zum Triebwagen 20 bzw. zur Steuereinrichtung 50 kann drahtgebunden, beispielsweise über eine Verbindungsleitung V, oder alternativ drahtlos, beispielsweise über Funk, erfolgen. The control device 50 is also available with a motion sensor 90 in connection, the movement of the further carriage 30 individually measures and the corresponding movement values B to the control device 50 transmitted. The transmission of motion values B from the motion sensor 90 or from the other car 30 to the railcar 20 or to the control device 50 can be wired, for example via a connection line V, or alternatively wirelessly, for example via radio.

Der Triebwagen 20 sowie der weitere Wagen 30 sind jeweils mit wagenindividuell einstellbaren Federungseinrichtungen ausgestattet, die in der 1 mit den Bezugszeichen 100 und 110 gekennzeichnet sind. Die Federungseinrichtungen 100 und 110 weisen jeweils Federelemente auf, die den Achsen und/oder den Rädern des jeweiligen Wagens zugeordnet sind. In der 1 sind solche Federelemente nur schematisch angedeutet und mit dem Bezugszeichen 130 gekennzeichnet. The railcar 20 as well as the other cars 30 are each equipped with individually adjustable suspension devices, which are installed in the 1 with the reference numerals 100 and 110 Marked are. The suspension devices 100 and 110 each have spring elements which are assigned to the axles and / or the wheels of the respective car. In the 1 Such spring elements are indicated only schematically and by the reference numeral 130 characterized.

Die Steuereinrichtung 50 des Zuges 10 kann beispielsweise wie folgt betrieben werden:
Die Steuereinrichtung 50 empfängt von den beiden Bewegungssensoren 60 und 90 wagenindividuell Bewegungswerte B, die die Bewegung des Triebwagens 20 sowie die Bewegung des weiteren Wagens 30 kennzeichnen. Unter weiterer Berücksichtigung des Antriebskraftmesswerts F, der von der Antriebskraftermitt lungseinrichtung 70 zur Steuereinrichtung 50 gelangt, sowie unter Heranziehung der Federkonstanten c sowie der Dämpferkonstante d kann die Recheneinrichtung 50 durch entsprechende Programmierung mittels des Steuerprogramms STM im Rahmen eines Parameteridentifikationsverfahrens die Masse m1 des Triebwagens 20 sowie m2 des weiteren Wagens 30 berechnen, zum Beispiel unter Heranziehung der folgenden Zustandsgleichungen: m1 x1" + d(x1' – x2') + c(x1 – x2) = F m2 x2" + d(x1' – x2') + c(x1 – x2) = 0 wobei x1" die Beschleunigung des Triebwagens 20, x2" die Beschleunigung des Wagens 30, x1' die Geschwindigkeit des Triebwagens 20, x2' die Geschwindigkeit des Wagens 30, x1 den Ort des Triebwagens 20 und x2 den Ort des Wagens 30 bezeichnet. The control device 50 the trains 10 can for example be operated as follows:
The control device 50 receives from the two motion sensors 60 and 90 car-individual movement values B, which is the movement of the railcar 20 as well as the movement of the other car 30 mark. With further consideration of the driving force measurement value F from the driving force sensing means 70 to the control device 50 reaches, as well as taking into account the spring constant c and the damper constant d, the computing device 50 by appropriate programming by means of the control program STM in the context of a parameter identification method, the mass m1 of the railcar 20 as well as m2 of the further car 30 calculate, for example, using the following equations of state: m1 x1 "+ d (x1 '- x2') + c (x1 - x2) = F m2 x2 "+ d (x1 '- x2') + c (x1 - x2) = 0 where x1 "is the acceleration of the railcar 20 , x2 "the acceleration of the car 30 , x1 'the speed of the railcar 20 , x2 'the speed of the car 30 , x1 the location of the railcar 20 and x2 the place of the car 30 designated.

Hat die Recheneinrichtung 51 die wagenindividuellen Massen m1 und m2 des Triebwagens 20 bzw. des weiteren Wagens 30 ermit telt, so kann sie die Rechenergebnisse dazu verwenden, die Federungseinrichtungen 100 und 110 wagenindividuell unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Masse einzustellen. Zum Einstellen der Federungseinrichtungen 100 und 110 kann die Steuereinrichtung 50 ausgangsseitig beispielsweise ein Steuersignal SF erzeugen, mit dem die Einstellung der Federungseinrichtungen 100 und 110 ausgelöst wird. Die Verbindung zwischen der Steuereinrichtung 50 und den Federungseinrichtungen 100 und 110 ist aus Gründen der Übersicht in der 1 nicht explizit eingezeichnet. Has the computing device 51 the car-specific masses m1 and m2 of the railcar 20 or the other car 30 Determined, she can use the calculation results to the suspension devices 100 and 110 individually for each individual car, taking into account the individual weight of the car. For adjusting the suspension devices 100 and 110 can the controller 50 On the output side, for example, generate a control signal SF, with which the setting of the suspension devices 100 and 110 is triggered. The connection between the controller 50 and the suspension devices 100 and 110 is for the sake of clarity in the 1 not explicitly drawn.

Das Einstellen der der Federungseinrichtungen 100 und 110 anhand der wagenindividuellen Massen m1 und m2 des Triebwagens 20 und des weiteren Wagens 30 kann beispielsweise anhand einer Wertetabelle erfolgen, die in dem Speicher 52, z. B. in dem Steuerprogramm STM, der Steuereinrichtung 50 fest hinterlegt ist. Adjusting the suspension devices 100 and 110 based on the car-specific masses m1 and m2 of the railcar 20 and the other car 30 For example, it can be done using a lookup table stored in memory 52 , z. In the control program STM, the control device 50 is firmly deposited.

Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Zug 10, der im Wesentlichen dem Zug 10 gemäß 1 entspricht. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist bei dem Zug 10 gemäß 2 die Steuereinrichtung 50 zusätzlich geeignet, ein Steuersignal SB zu erzeugen, mit dem die Brems kraft zum Verzögern bzw. zum Bremsen des Zugs 10 eingestellt wird. Um das Steuersignal SB bilden zu können, ist das Steuerprogramm im Speicher 52 gegenüber dem Steuerprogramm STM gemäß 1 entsprechend modifiziert. Das modifizierte Steuerprogramm ist in der 2 mit dem Bezugszeichen STM2 gekennzeichnet. The 2 shows an embodiment for a train 10 who is essentially the train 10 according to 1 equivalent. In contrast to the embodiment according to 1 is at the train 10 according to 2 the controller 50 additionally suitable to generate a control signal SB, with which the braking force for decelerating or for braking the train 10 is set. In order to form the control signal SB, the control program is in memory 52 according to the control program STM according to 1 modified accordingly. The modified control program is in the 2 marked with the reference STM2.

Durch die Programmierung der Recheneinrichtung 51 mittels des Steuerprogramms STM2 ist die Steuereinrichtung 50 in der Lage, unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Masse m1 des Triebwagens 20 und der wagenindividuellen Masse m2 des weiteren Wagens 30 sowie unter Berücksichtigung einer gewünschten Verzögerung des Zugs 10 beim Bremsvorgang die zum Erreichen dieser gewünschten Verzögerung nötige Bremskraft zu ermitteln und das die nötige Bremskraft angebende Steuersig nal SB ausgangsseitig zu erzeugen. Beispielsweise kann in dem Steuerprogramm STM2 oder an anderer Stelle im Speicher 52 eine Wertetabelle hinterlegt sein, in der eine Zuordnung zwischen den Massen m1 bzw. m2 und/oder der Gesamtmasse m1 + m2 und der jeweils gewünschten bzw. als optimal angesehenen Bremskraft hinterlegt ist. By programming the computing device 51 by means of the control program STM2 is the control device 50 capable of taking into account the car-specific mass m1 of the railcar 20 and the car-individual mass m2 of the further car 30 as well as considering a desired delay of the train 10 During braking to determine the necessary to achieve this desired deceleration braking force and generate the necessary braking force indicating Steuersig signal SB output side. For example, in the control program STM2 or elsewhere in memory 52 a value table be deposited, in which an association between the masses m1 and m2 and / or the total mass m1 + m2 and the respective desired or considered optimal braking force is stored.

Im Übrigen gelten die Erläuterungen im Zusammenhang mit der 2 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 entsprechend. Otherwise, the explanations in connection with the 2 in the embodiment according to 3 corresponding.

Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Zug 10, der im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 entspricht. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist der Zug 10 gemäß 3 mit einer Steuereinrichtung 50 versehen, die durch ein Steuerprogramm STM3 programmiert ist. The 3 shows an embodiment for a train 10 which essentially corresponds to the exemplary embodiment 2 equivalent. In contrast to the embodiment according to 2 is the train 10 according to 3 with a control device 50 provided by a control program STM3.

Das Steuerprogramm STM3 ermöglicht es der Steuereinrichtung 50, unter Berücksichtigung der wagenindividuellen Masse m1 des Triebwagens 20 und der wagenindividuellen Masse m2 des weiteren Wagens 30 die Zuladung des Zuges 10 zu ermitteln und anhand der Zuladung die Anzahl der im Zug befindlichen Passa giere zu schätzen. Die Zuladung des Zuges kann die Steuereinrichtung 50 beispielsweise ermitteln, indem sie die wagenindividuell gemessenen Massen m1 und m2 im Falle einer Leerfahrt ohne Passagiere mit den wagenindividuellen Massen m1 und m2 im beladenen Zustand vergleicht. Die Anzahl der im Zug befindlichen Passagiere lässt sich anhand der Zuladung des Zugs 10 beispielsweise schätzen, indem die Zuladung des Zugs 10 durch eine für einen durchschnittlichen Passagier zu erwartende Passagiermasse geteilt wird. Die Passagieranzahl kann mittels eines Steuersignals SN ausgegeben werden. The control program STM3 allows the control device 50 , taking into account the car-specific mass m1 of the railcar 20 and the car-individual mass m2 of the further car 30 the payload of the train 10 and to estimate the number of passengers on the train based on the payload. The payload of the train may be the control device 50 For example, by comparing the car-measured masses m1 and m2 in the case of empty travel without passengers with the car-specific masses m1 and m2 in the loaded state. The number of passengers on board can be determined by the load of the train 10 For example, estimate the load of the train 10 is divided by a passenger mass to be expected for an average passenger. The number of passengers can be output by means of a control signal SN.

Im Übrigen gelten die Erläuterungen im Zusammenhang mit den 1 und 2 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 entsprechend. Otherwise, the explanations in connection with the 1 and 2 in the embodiment according to 3 corresponding.

Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Zug 10, bei dem eine Steuereinrichtung 50 durch ein Steuerprogramm STM4 in die Lage versetzt ist, nach Ermittlung der wagenindividuellen Massen m1 und m2 des Triebwagens 20 und des weiteren Wagens 30 eine besonders günstige Federkonstante c und eine besonders günstige Dämpferkonstante d für die Koppeleinrichtung 40 einzustellen. Um ein solches Einstellen zu ermöglichen, ist die Koppeleinrichtung 40 hinsichtlich der Feder konstante c und der Dämpferkonstante d bei diesem Ausführungsbeispiel verstellbar und die Steuereinrichtung 50 ist geeignet, ausgangsseitig ein Steuersignal SK zu erzeugen, mit dem ein Verstellen der Federkonstante c sowie der Dämpferkonstante d möglich ist. The 4 shows an embodiment for a train 10 in which a control device 50 is determined by a control program STM4 after determining the car-specific masses m1 and m2 of the railcar 20 and the other car 30 a particularly favorable spring constant c and a particularly favorable damper constant d for the coupling device 40 adjust. To enable such setting, the coupling device is 40 with respect to the spring constant c and the damper constant d in this embodiment adjustable and the control device 50 is suitable to produce on the output side a control signal SK, with which an adjustment of the spring constant c and the damper constant d is possible.

Das Einstellen der Federkonstante c und/oder der Dämpferkonstante d anhand der wagenindividuellen Massen m1 und m2 des Triebwagens 20 und des weiteren Wagens 30 kann beispielsweise anhand einer Wertetabelle erfolgen, die in dem Speicher 52, z. B. in dem Steuerprogramm STM4, der Steuereinrichtung 50 fest hinterlegt ist. The setting of the spring constant c and / or the damper constant d on the basis of the car-specific masses m1 and m2 of the railcar 20 and the other car 30 For example, it can be done using a lookup table stored in memory 52 , z. In the control program STM4, the control device 50 is firmly deposited.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4 weist der Zug nur einen einzigen Triebwagen 20 und einen einzigen weiteren Wagen 30 auf; selbstverständlich können die oben beschriebenen Verfahren zum Ermitteln der Wagenmassen sowie zum Erzeugen der Steuersignale SF, SB, SN und SK bei Zügen mit mehr Wagen entsprechend durchgeführt werden, indem zur Parameteridentifikation Zustandsgleichungen für alle Wagen des Zuges aufgestellt werden, analog zu der Vorgehensweise, wie sie oben beispielhaft anhand des zweigliedrigen Zuges 10 erläutert wurde. In the embodiments according to the 1 to 4 the train has only one railcar 20 and a single other car 30 on; Of course, the methods described above for determining the carriage masses as well as generating the control signals SF, SB, SN and SK in trains with more cars can be carried out accordingly by establishing state equations for all cars of the train for parameter identification, analogous to the procedure as they are above by way of example by means of the two-part train 10 was explained.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Method for determining the mass (m1, m2) of wagons ( 30 ) of a turn ( 10 ), the at least one railcar ( 20 ) and at least one with the railcar ( 20 ) directly or indirectly coupled other wagons ( 30 ), characterized in that - the driving force of the railcar ( 20 ) or a proportional variable to form a driving force reading (F) is measured, - the movement of the railcar ( 20 ) and the movement of the or the other cars ( 30 ) is measured individually with the formation of carriage-individual movement values (B), - using the coupling behavior of one or more coupling devices ( 40 ), the other cars ( 30 ) with each other or with the railcar ( 20 ), the movement values (B) and the driving force measurement value (F), the car-specific mass (m1, m2) of the or the other carriages ( 30 ) and / or that of the railcar ( 20 ) is determined.

A method according to claim 1, characterized in that - the suspension behavior of the railcar ( 20 ) and / or the suspension behavior of the or the other cars ( 30 ) is adjusted individually for the wagon, taking into account the car-specific masses (m1, m2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the acceleration, the speed and / or the carriage location are measured as carriage-individual movement values (B).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel revolutions of the railcar ( 20 ) and / or the wheel revolutions of the other carriages ( 30 ) and the per spective acceleration, the respective speed and / or the respective car location is calculated individually with the formation of the car-individual movement values (B) with the measured wheel revolutions.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the car-individual mass (m1, m2) of the further carriage (s) ( 30 ) and / or that of the railcar ( 20 ) using the spring constants (c) of the coupling device (s) ( 40 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the car-individual mass (m1, m2) of the further carriage (s) ( 30 ) and / or that of the railcar ( 20 ) using the damper constants (d) of the coupling device (s) ( 40 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by using both the spring constant (c) of the coupling device (s) ( 40 ) as well as the damper constant (d) of the coupling device (s) ( 40 ) the car-specific mass (m1, m2) of the car (s) ( 30 ) and / or that of the railcar ( 20 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the driving force of the railcar ( 20 ) on the basis of the energy consumption, in particular the power consumption, of a drive ( 80 ) of the railcar ( 20 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage (s) ( 30 ) and / or the railcar ( 20 ) are air-sprung and the suspension behavior of the or the other cars ( 30 ) and / or that of the railcar ( 20 ) by adjusting the air suspension.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the spring constant (c) and / or the damper constant (d) of the coupling devices ( 40 ) is adjusted individually taking into account the carriage-specific masses (m1, m2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - taking into account the car-specific mass (m1, m2) of the railcar ( 20 ) and the car-specific mass (m1, m2) of the other car (s) ( 30 ) and taking into account a desired delay of the train ( 10 ) during braking, the braking force necessary to achieve the desired deceleration is determined and - the train ( 10 ) is braked taking into account the determined braking force.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that taking into account the car-specific mass (m1) of the railcar ( 20 ) and the car-specific mass (m2) of the car (s) ( 30 ) the payload of the train ( 10 ) and the number of train passengers ( 10 ) is estimated.

Device for determining the wagon mass of wagons ( 30 ) of a turn ( 10 ), the at least one railcar ( 20 ) and at least one with the railcar ( 20 ) directly or indirectly coupled other wagons ( 30 ), characterized in that - the device comprises a drive force detection device ( 70 ) having a driving force of the railcar ( 20 ) or a corresponding size measures and the driving force of the Railcar ( 20 ) descriptive driving force value (F) generated, - the railcar ( 20 ) and every other car ( 30 ) each with a motion sensor ( 60 . 90 ), which individually measures the movement, in particular the location, the speed and / or the acceleration, of the respective carriage, and - a control device is provided which is designed in such a way that it can be read using the coupling behavior of coupling devices ( 40 ), the one or more cars ( 30 ) with each other or with the railcar ( 20 ), the movement values (B) of the motion sensors ( 60 . 90 ) and the driving force measured value (F), the car-specific mass (m1, m2) of the further carriage (s) ( 30 ) and / or that of the railcar ( 20 ).

14 , Device according to claim 13, characterized by - one of the further carriages ( 30 ), preferably all other cars ( 30 ) and / or the railcar ( 20 ), in each case a carriage-individually adjustable suspension device ( 100 . 110 ) and - the control device ( 50 ) with the carriage-individually adjustable suspension devices ( 100 . 110 ) is connected and is configured such that it sets the suspension behavior of the car individually adjustable Fedung devices taking into account the car-specific masses (m1, m2) car individually.

Railway train with a device according to claim 13 or 14.