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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft Lokomotiven-Luftzufuhrsysteme und insbesondere ein Luftzufuhr-Steuersystem zum Optimieren des Betriebs des Luftzufuhrsystems, wenn eine Lokomotive kurz davor steht, in einen Tunnel einzufahren.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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Schwerlastzüge in der Art jener, die in Nordamerika betrieben werden, haben typischerweise vier bis sieben Diesellokomotiven mit 4500 PS in einem Gespann am Kopfende des Zugs, um die erforderliche Zugkraft bereitzustellen. Die erste Lokomotive im Gespann wird als führende Lokomotive bezeichnet, und die restlichen Lokomotiven im Gespann werden im Allgemeinen als nachfolgende Lokomotiven bezeichnet. Die Zugkraft (Vortrieb) und die Bremsen an den nachfolgenden Lokomotiven werden vom Fahrer in der führenden Lokomotive gesteuert.
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Wenn sich das Lokomotivengespann durch einen Tunnel bewegt, können die mehreren leistungsstarken Lokomotiven im Tunnel hohe Umgebungstemperaturen von bis zu 140°C (284°F) am Ort der nachfolgenden Lokomotiven erzeugen. Diese sehr hohe Umgebungstemperatur ist das Ergebnis sowohl der gesammelten Abwärme von den Lokomotiven als auch der ineffizienten Verbrennung an den nachfolgenden Lokomotiven infolge der Sauerstoffverarmung, die sich aus dem Betrieb der führenden Lokomotive ergibt.
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Traditionell werden die Luftkompressoren an den Lokomotiven auf der Grundlage lokaler Druckregler betrieben. Die Luftkompressoren werden eingeschaltet, wenn der Druck im ersten Hauptbehälter auf etwa 120 psi abfällt, und ausgeschaltet, wenn der Druck im ersten Hauptbehälter auf 140 psi ansteigt. Mit einem Trocknungsmittel arbeitende Lufttrockner, die zum Trocknen der von den Luftkompressoren erzeugten Druckluft verwendet werden, regenerieren das Material im Trocknungsmittelbett durch Reinigen des Trocknungsmittelbetts mit trockener Luft aus dem Hauptbehältersystem in einem vom Lufttrockner festgelegten unabhängigen Zyklus oder einem unabhängigen Zyklus, der nur dann vom Lufttrockner festgelegt wird, wenn der Kompressor arbeitet.
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Ein typischer zweistufiger Lokomotivenkompressor weist im Allgemeinen eine erste Druckstufe, einen Zwischenkühler, eine zweite Druckstufe und einen Nachkühler auf. Die Innenlufttemperatur in der zweiten Stufe kann infolge der Kompressionswärme bis zu 300°F oberhalb der Umgebungstemperatur liegen. Diese Luft wird durch den Nachkühler auf 20°F bis 40°F über der Umgebungstemperatur abgekühlt, bevor sie dem Hauptbehältersystem zugeführt wird.
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In einem Tunnel, wo die Umgebungstemperatur an den nachfolgenden Lokomotiven 140°C (284°F) erreichen kann, kann die Innentemperatur in der zweiten Stufe des Luftkompressors infolge der hohen anfänglichen Umgebungstemperatur und der Kompressionswärme bis zu 600°F erreichen. Betriebstemperaturen in diesem Bereich können zu hohen Abnutzungsgraden und einer Verschlechterung des Luftkompressors führen. Ferner kann die Auslasstemperatur von 324°F, die sich aus der hohen Umgebungstemperatur zusätzlich zur Kühldifferenz des Nachkühlers von 20 bis 40°F ergibt, den Lufttrockner verschlechtern, wenn er die vom Kompressor abgegebene übermäßig heiße Luft behandelt. Demgemäß besteht auf dem Gebiet ein Bedarf daran, das Luftzufuhrsystem vor der übermäßig heißen Luft in einem Tunnel zu schützen.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern eines Luftzufuhrsystems eines Zugs. Das System weist ein Lokomotivensteuersystem auf, das programmiert ist, den Ort eines Lokomotivengespanns mit einer ersten Lokomotive und mindestens einer nachfolgenden Lokomotive zu bestimmen, wobei jede Lokomotive im Gespann einen Luftkompressor und ein Hauptbehältersystem aufweist. Das Luftzufuhrsystem kann einen Lufttrockner aufweisen, der zusätzlich für den Tunnelbetrieb gesteuert wird. Eine Luftzufuhr-Steuereinrichtung ist mit dem Luftkompressor und optional dem Lufttrockner jeder Lokomotive im Gespann verbunden und programmiert, um jedem Lufttrockner vorzuschreiben, einen Regenerationszyklus auszuführen, falls sich das Lokomotivengespann einem Tunnel nähert. Die Luftzufuhr-Steuereinrichtung schreibt auch jedem Kompressor vor, zu arbeiten, bis ein vorgegebener Druck im Luftzufuhrsystem erreicht wurde, falls sich das Lokomotivengespann einem Tunnel nähert. Gemäß einer Ausführungsform ist die Luftzufuhr-Steuereinrichtung auch programmiert, den Kompressor der ersten Lokomotive arbeiten zu lassen und den Betrieb der Kompressoren aller nachfolgenden Lokomotiven zu unterbinden, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet. Die Luftzufuhr-Steuereinrichtung ist ferner programmiert, sequenziell den Kompressor jeder nachfolgenden Lokomotive zu betätigen, falls das Luftzufuhrsystem einen unterhalb einer vorgegebenen Schwelle liegenden Druck aufweist, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Luftzufuhr-Steuereinrichtung programmiert, den ersten Kompressor zurückzusetzen, damit er arbeitet, wenn das Luftzufuhrsystem einen unterhalb einer vorgegebenen Schwelle liegenden Druck aufweist, welche oberhalb eines Drucks liegt, bei dem der Kompressor jeder nachfolgenden Lokomotive zu arbeiten veranlasst wird, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet. Die Luftzufuhr-Steuereinrichtung ist ferner programmiert, den Kompressor jeder nachfolgenden Lokomotive arbeiten zu lassen, falls das Luftzufuhrsystem einen Druck aufweist, der unterhalb des Drucks liegt, bei dem der Kompressor jeder nachfolgenden Lokomotive zu arbeiten veranlasst wird, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet. Bei beiden Ausführungsformen ist die Luftzufuhr-Steuereinrichtung ferner programmiert, die Kompressoren im Gespann für den Normalbetrieb zurückzusetzen, nachdem das Lokomotivengespann einen Tunnel verlassen hat.
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Bei der Verwendung bestimmt das Steuersystem den Ort eines Lokomotivengespanns mit einer ersten Lokomotive und wenigstens einer nachfolgenden Lokomotive, wobei jede Lokomotive im Gespann einen Luftkompressor und ein Hauptbehältersystem mit einem optionalen Lufttrockner aufweist, und konditioniert den Lufttrockner dann, falls die Lokomotive so ausgerüstet ist, für einen anstehenden Tunnel durch ein oder mehrere Mittel auf der Grundlage der Luftkompressor- und Lufttrocknerkonfiguration. Beispielsweise kann das Steuersystem bei einigen Lokomotivenkonfigurationen mit einem unabhängig steuerbaren Lufttrockner jedem Lufttrockner vorschreiben, einen Regenerationszyklus auszuführen, falls sich das Lokomotivengespann einem Tunnel nähert, um die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass der Lufttrockner an einer nachfolgenden Lokomotive während des Aufenthalts im Tunnel regeneriert. Falls die Regeneration der Lufttrockner mit dem Kompressor-”Einschaltsignal” gekoppelt ist, kann jedoch der Kompressorbetrieb an nachfolgenden Lokomotiven unterbunden werden, um eine Regeneration der nachfolgenden Lufttrockner während des Aufenthalts in einem Tunnel zu verhindern. Schließlich kann das Steuersystem einfach die Regeneration von Lufttrocknern an den nachfolgenden Lokomotiven während des Tunnelbetriebs unterdrücken. Jeder Kompressor wird dann arbeiten gelassen, bis ein vorgegebener Druck im Luftzufuhrsystem erreicht wurde, falls sich das Lokomotivengespann einem Tunnel nähert. Gemäß einer Ausführungsform wird der Kompressor der ersten Lokomotive betrieben und wird der Betrieb der Kompressoren aller nachfolgenden Lokomotiven unterbunden, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet. Falls das Luftzufuhrsystem einen unterhalb einer vorgegebenen Schwelle liegenden Druck aufweist, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet, werden die Kompressoren der jeweiligen nachfolgenden Lokomotiven sequenziell betätigt. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der erste Kompressor zurückgesetzt, so dass er arbeitet, wenn das Luftzufuhrsystem einen unterhalb einer vorgegebenen Schwelle liegenden Druck aufweist, welche oberhalb eines Drucks liegt, bei dem der Kompressor jeder nachfolgenden Lokomotive zu arbeiten veranlasst wird, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet. Der Kompressor jeder nachfolgenden Lokomotive wird dann normal betrieben, falls das Luftzufuhrsystemeinen Druck aufweist, der unterhalb des Drucks liegt, bei dem der Kompressor jeder nachfolgenden Lokomotive zu arbeiten veranlasst wird, während sich das Lokomotivengespann in einem Tunnel befindet. Bei beiden Ausführungsformen wird der Standardbetriebszustand des Luftzufuhrsystems wiederhergestellt, nachdem das Lokomotivengespann einen Tunnel verlassen hat.
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KURZBESCHREIBUNG DER MEHREREN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit der anliegenden Zeichnung besser verstanden und eingeschätzt werden. Es zeigen:
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1 ein Schema eines Luftzufuhrsystems mit einer Luftzufuhr-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2 ein Schema eines Lokomotivensteuersystems, das mit einer Luftzufuhr-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
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3 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Luftzufuhr-Steuerprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung und
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4 ein Flussdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Luftzufuhr-Steuerprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit Bezug auf die Zeichnung, in der gleiche Bezugszahlen überall gleiche Teile bezeichnen, sei bemerkt, dass 1 eine Luftzufuhr-Steuereinrichtung 10 zum Optimieren des Betriebs des Luftzufuhrsystems 12, wenn sich ein Zug einem Tunnel nähert und ihn durchfährt, zeigt. Das Luftzufuhrsystem 12 stellt die Druckluft für den Betrieb des Bremssystems des Zugs bereit. Die Luftzufuhr-Steuereinrichtung 10 ist mit einem Lokomotivensteuersystem 14 sowie dem Luftzufuhrsystem 12 verbunden, welches in den Lokomotiven 16 eines Gespanns ausgebildet ist, wie in 1 dargestellt ist, welches eine führende Lokomotive 16a sowie nachfolgende Lokomotiven 16b bis 16n aufweist. Jede Lokomotive 16 im Gespann ist mit dem Luftzufuhrsystem 12 verbunden und weist wenigstens einen Luftkompressor 20 auf, der einem Hauptbehältersystem 22 mit einem ersten Hauptbehälter 24, einem Rückschlagventil 26, einem optionalen Lufttrockner 28 und einem zweiten Hauptbehälter 30 Druckluft bereitstellt. Das Hauptbehältersystem 22 jeder Lokomotive ist durch ein Rohr 32 mit einer Hauptbehälterleitung 34 verbunden, welche das Hauptbehältersystem 22 aller Lokomotiven 16a bis 16n in einem Gespann miteinander verbindet, so dass jede Lokomotive 16 in einem Gespann das Hauptbehältersystem 22 anderer Lokomotiven 16 wiederaufladen kann und den geeigneten Druckbetrag im Luftzufuhrsystem 12 aufrechterhalten kann, so dass das Bremssystem betriebsfähig bleibt.
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Die Steuereinrichtung 10 ist vorzugsweise unter Verwendung einzeln adressierbarer Luftkompressoren 20 und optional Lufttrockner 28, die elektronisch angesteuert werden können und demgemäß von der Steuereinrichtung 10 einzeln gesteuert werden können, mit dem Luftzufuhrsystem 12 jeder Lokomotive 16 verbunden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 10 über ein verdrahtetes Netz 36 oder ein drahtloses Netz in der Art von IEEE 802.11 mit den jeweiligen Luftkompressoren 20 und Lufttrocknern 28 verbunden werden. Für ein verdrahtetes Netz 36 kann ein überschüssiger Draht in den existierenden 27-Stift-Zugleitungen, die für die Kommunikation innerhalb des Zugs verwendet werden, eingesetzt werden, beispielsweise durch Aufnehmen eines Trägernetzsignals, das dem existierenden 27-Stift-Zugleitungs-Kompressorsteuerdraht überlagert ist, der typischerweise Draht Nummer 22 ist. Die Kompressoren 20 werden normalerweise in einen ”Einschaltzustand” versetzt, wenn der Druck im Hauptbehältersystem 22 bis unter eine bestimmte untere Schwelle wie 120 psi abfällt, und sie werden ausgeschaltet, wenn der Druck im Hauptbehältersystem 22 eine bestimmte obere Schwelle in der Art von 140 psi erreicht. Die Steuereinrichtung 10 ist dafür ausgelegt, diesen Standard- oder Normalbetrieb der Kompressoren 20 zu ändern, wie nachstehend in weiteren Einzelheiten erklärt wird.
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Das Lokomotivensteuersystem 14 in der Art des von New York Air Brake aus Watertown, New York erhältlichen LEADER®-Systems ist in der führenden Lokomotive 16a installiert oder wird von dieser betrieben. Das Lokomotivensteuersystem 14 kann sich in mehr als einer Lokomotive 16 befinden, es ist jedoch allgemein üblich, dass das Lokomotivensteuersystem 14 der führenden Lokomotive 16a den Rest des Zugs steuert. Mit Bezug auf 2 sei bemerkt, dass das Lokomotivensteuersystem 14 eine Streckendatenbank 40 mit geographischen Ortsdaten für Streckenmerkmale und insbesondere den Ort jedes Tunnels entlang einer bestimmten Route aufweist. Das Lokomotivensteuersystem 14 weist ferner ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) 42 und einen Prozessor 44 zum Bestimmen des aktuellen Orts der führenden Lokomotive 16a in der Streckendatenbank 40 auf. Das Lokomotivensteuersystem 14 kann demgemäß anhand der Streckendatenbank 40 feststellen, wenn der Zug kurz davor steht, in einen Tunnel einzufahren, oder wenn er einen Tunnel gerade verlassen hat, indem es den GPS-Ort des Zugs mit den Ortsdaten in der Streckendatenbank 40 vergleicht. Als Alternative oder Ergänzung zu GPS-Ortsdiensten kann das Lokomotivensteuersystem 14 von Strecken-Signalisierungsvorrichtungen, die entlang einer Strecke angeordnet sind und verwendet werden, um es unter anderem einem sich vorbei bewegenden Lokomotivensteuersystem 14 mitzuteilen, wenn sich der Zug einem Tunnel nähert oder einen Tunnel verlässt, gesendete Signale empfangen und identifizieren. Fachleute werden verstehen, dass die Steuereinrichtung 10 in einer Vorrichtung implementiert werden kann, die vom Lokomotivensteuersystem 14 getrennt ist, oder als ein Zusatzmodul in das Lokomotivensteuersystem 14 aufgenommen werden kann, vorausgesetzt, dass die geeignete Steuerung der Kompressoren 20 und Lufttrockner 28 aufrechterhalten werden kann, wie nachstehend erklärt wird.
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Die Luftzufuhr-Steuereinrichtung 10 ist programmiert, um den Kompressor 20 und den Lufttrockner 28 an der führenden Lokomotive 16a sowie an jeder der nachfolgenden Lokomotiven 16b bis 16n in einem Gespann zu steuern, um den Betrieb der Kompressoren 20 und Lufttrockner 28 bei den hohen Umgebungstemperaturen in einem Tunnel zu minimieren. Die Steuereinrichtung 10 minimiert eine unnötige Luftregeneration in einem Tunnel durch Vorladen des Luftzufuhrsystems 12 vor dem Einfahren in den Tunnel und indem sie dann vorzugsweise nur den Betrieb des Kompressors 20 und des Lufttrockners 28 der führenden Lokomotive 16a zulässt, während sie sich im Tunnel befindet, weil die Umgebungslufttemperatur an der führenden Lokomotive viel niedriger ist als die Umgebungstemperaturen an den nachfolgenden Lokomotiven 16b bis 16n.
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Insbesondere kann die Luftzufuhr-Steuereinrichtung 10, wie in 3 ersichtlich ist, programmiert werden, um einen Steuerprozess 50 zu implementieren, der mit einer Bestimmung des Orts eines Zugs 52 beginnt. Wie vorstehend erklärt wurde, kann die Steuereinrichtung 10 den Ort des Zugs durch Kommunikation mit dem Lokomotivensteuersystem 14 bestimmen, um den Ort des Zugs anhand der Streckendatenbank in Bezug auf einen Tunnel herauszufinden, oder feststellen, ob ein Streckenwegsignal, das einen bevorstehenden Tunnel angibt, empfangen und verarbeitet wurde. Falls bei einer Prüfung festgestellt wird, dass sich der Zug einem Tunnel 54 nähert, weist die Steuereinrichtung 10 alle Lufttrockner 28 an, einen Regenerationszyklus 56 abzuschließen, so dass das Trocknungsmittelbett jedes Lufttrockners 28 vor der Einfahrt in den Tunnel vollständig regeneriert wird und vorzugsweise verhindert wird, dass ein Regenerationszyklus ausgeführt werden muss, bevor alle Lokomotiven 16 den Tunnel verlassen haben. Weil ein Regenerationszyklus etwa 15 bis 20% trockener Produktluft verwendet, wird der Luftverbrauch im Tunnel minimiert, wenn der Regenerationszyklus vorab ausgeführt wird. Dieser Schritt 56 kann fortgelassen werden, wenn das Gespann keinen Lufttrockner 28 aufweist. Sobald der Regenerationszyklus abgeschlossen ist, befiehlt die Steuereinrichtung 10 das ”Einschalten” der Kompressoren 58, selbst wenn der Hauptbehälterdruck größer als 120 psi ist, um so das Luftzufuhrsystem 22 vor dem Einfahren in den Tunnel auf etwa 140 psi aufzuladen. Sobald bei einer Prüfung 60 festgestellt wurde, dass das Luftzufuhrsystem 22 140 psi erreicht hat, unterbindet die Steuereinrichtung 10 den Betrieb der Kompressoren 20 der nachfolgenden Lokomotiven 16b bis 16n, während sich der Zug im Tunnel befindet. Weil der Lufttrockner 28 typischerweise den Ein-/Ausschaltzustand des ihm zugeordneten Kompressors 20 überwacht und einen Regenerationszyklus nur dann einleitet, wenn sich der Kompressor 20 in einem ”Einschaltzustand” befindet, wird auch der Regenerationszyklus der Lufttrockner 28 der Lokomotiven 16b bis 16n unterbunden. Die Steuereinrichtung 10 aktiviert als nächstes den Kompressor 20 der führenden Lokomotive 16a, so dass er normal arbeitet 64, wodurch der Druck im Hauptbehältersystem 22 zwischen den typischen Grenzen, beispielsweise zwischen 120 psi und 140 psi, gehalten wird. Die Steuereinrichtung 10 kann auch dafür ausgelegt sein, eine Fehlertoleranz beim Überwachen des Drucks im Hauptbehältersystem 22 bereitzustellen. Falls bei einer Prüfung 66 festgestellt wird, dass die Fehlertoleranz aktiviert ist, wird eine Prüfung 68 ausgeführt, um festzustellen, ob der Luftdruck im Hauptbehältersystem 22 bis unter eine minimale Schwelle in der Art von 118 psi abgefallen ist. Falls dies der Fall ist, aktiviert die Steuereinrichtung 10 sequenziell die Kompressoren 20 der nachfolgenden Lokomotiven 16b bis 16n, so dass sie arbeiten 70, bis der Druck im Hauptbehältersystem 22 bis innerhalb einer akzeptablen Toleranz wiederhergestellt wurde. Falls der Kompressor 20 der führenden Lokomotive 16a beispielsweise nicht in der Lage ist, den Druck im Hauptbehältersystem 22 innerhalb der minimalen Toleranz zu halten, wird der Kompressor der zweiten Lokomotive 16b betrieben, um das Hauptbehältersystem 22 unter Druck zu setzen. Falls zwei Kompressoren nicht in der Lage sind, einen angemessenen Druck im Hauptbehältersystem 22 aufrechtzuerhalten, kann die Steuereinrichtung 10 dann den Kompressor der Lokomotive 16n usw. betätigen, wodurch sequenziell Luftzufuhr-Wiederherstellungskapazität vom vorderen Teil des Lokomotivengespanns zum Ende des Gespanns hin hinzugefügt wird, bis der Bedarf gedeckt ist. Die Steuereinrichtung 10 kann unter Verwendung von Borddiagnostik in der Art jener, die vom Lokomotivensteuersystem 14 erhältlich ist, oder durch zweckgebundene Sensoren feststellen, ob die Druckerzeugung ausreicht. Falls keine Fehlertoleranz aktiviert ist oder falls die Fehlertoleranz aktiviert wurde und der Druck des Hauptbehältersystems 22 wiederhergestellt wurde, stellt die Steuereinrichtung 10 wiederum den Ort des Zugs 72 fest und prüft 74, ob der Zug den Tunnel verlassen hat. Falls dies der Fall ist, werden alle Kompressoren und Lufttrockner im Gespann zurückgesetzt, um in ihrem Standard- oder Normalmodus 76 zu arbeiten, und wird der Prozess 50 abgeschlossen, bis die Steuereinrichtung 10 feststellt, dass sich dem nächsten Tunnel genähert wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinrichtung 10 einen Steuerprozess implementieren, der nur eine Verbindung mit dem Kompressor 20 und dem Lufttrockner 28 (falls anwendbar) der führenden Lokomotive 16a erfordert. Wie bei der Ausführungsform aus 1 ist die Steuereinrichtung 10 mit dem Lokomotivensteuersystem 14 verbunden, um es festzustellen, wenn sich das Gespann einem Tunnel nähert. Wenn ein Tunnel bevorsteht, setzt die Steuereinrichtung 10 den Kompressor 20 zurück, so dass die ”Einschalt-Unterdruck-Solleinstellung” der führenden Lokomotive etwas oberhalb der oberen ”Einschalttoleranz” für die restlichen Lokomotiven liegt. Beispielsweise kann die führende Lokomotive 16a auf 125 psi zurückgesetzt werden und schaltet dann ein, wenn der Druck bis unter 125 psi abfällt, während die anderen Kompressoren im Gespann nicht einschalten, bevor der Hauptbehälterdruck auf unter 120 psi abgefallen ist. Vorausgesetzt, dass der Kompressor 20 der führenden Lokomotive 16a in Betrieb ist und genügend Kapazität hat, um den Bedarf zu erfüllen, fällt der Druck im Hauptbehältersystem 22 nicht unter 125 psi ab, so dass die Kompressoren 20 der nachfolgenden Lokomotiven 16b bis 16n nicht arbeiten. Insbesondere kann, wie in 4 dargestellt ist, die Luftzufuhr-Steuereinrichtung 10 programmiert werden, damit sie einen Steuerprozess 80 implementiert, der mit einer Bestimmung des Orts eines Zugs 82 beginnt. Wie vorstehend erklärt wurde, kann die Steuereinrichtung 10 den Ort des Zugs durch Kommunikation mit dem Lokomotivensteuersystem 14 bestimmen, um den Ort des Zugs anhand der Streckendatenbank in Bezug auf einen Tunnel herauszufinden, oder feststellen, ob ein Streckenwegsignal, das einen bevorstehenden Tunnel angibt, empfangen und verarbeitet wurde. Falls bei einer Prüfung festgestellt wird, dass sich der Zug einem Tunnel 84 nähert, befiehlt die Steuereinrichtung 10 dem Lufttrockner 28 an der führenden Lokomotive, einen Regenerationszyklus 86 abzuschließen, so dass das Trocknungsmittelbett des Lufttrockners 28 vor dem Einfahren in den Tunnel vollständig regeneriert wurde und vorzugsweise vermieden wird, dass ein Regenerationszyklus ausgeführt werden muss, bevor die Lokomotive 16 den Tunnel verlassen hat. Weil ein Regenerationszyklus etwa 15 bis 20% trockener Produktluft verwendet, wird der Luftverbrauch im Tunnel minimiert, wenn der Regenerationszyklus vorab ausgeführt wird. Dieser Schritt kann fortgelassen werden, wenn die führende Lokomotive keinen Lufttrockner 28 aufweist. Sobald der Regenerationszyklus abgeschlossen ist, befiehlt die Steuereinrichtung 10 das ”Einschalten” 88 des Kompressors 20, selbst wenn der Hauptbehälterdruck größer als 120 psi ist, um so das Luftzufuhrsystem 22 vor dem Einfahren in den Tunnel auf etwa 140 psi aufzuladen. Sobald bei einer Prüfung 90 festgestellt wurde, dass das Luftzufuhrsystem 22 140 psi erreicht hat, wird der untere ”Einschalt”-Sollwert für den Kompressor 20 der führenden Lokomotive 16a auf einen höheren Schwellenwert für das ”Einschalten” in der Art von 125 psi zurückgesetzt 92, um den Druck im Hauptbehältersystem während der Zeit, zu der sich der Zug im Tunnel befindet, zwischen den Grenzen von 120 psi und 140 psi zu halten. Vorausgesetzt, dass der Kompressor 20 der führenden Lokomotive 16a in Betrieb ist und Kapazität hat, um den Bedarf zu erfüllen, sollte der Druck im Hauptbehältersystem 22 nicht unter 125 psi abfallen und brauchen die Kompressoren der nachfolgenden Kompressoren 16b bis 16n nicht zu arbeiten. Um eine Fehlertoleranz bereitzustellen, arbeiten die Kompressoren 20 aller anderen Lokomotiven 16b bis 16n normal, so dass die Kompressoren 20 der Lokomotiven 16b bis 16n im Gespann, falls die führende Lokomotive 16a nicht in der Lage ist, den Druck im Hauptbehältersystem 22 oberhalb der unteren Standardschwelle von 120 psi zu halten, gewöhnlich arbeiten und ”einschalten”, wenn der Druck im Hauptbehältersystem 22 bis unter 120 psi abfällt. Schließlich bestimmt die Steuereinrichtung 10 den Ort des Zugs 96, und falls in einer Prüfung 98 festgestellt wird, dass das Lokomotivengespann den Tunnel verlassen hat, beispielsweise durch Kommunikation mit dem Lokomotivensteuersystem 14, welches GPS- oder Streckenwegsignale verwendet, wird der Kompressor 20 in seinen Standard- oder Normalbetriebsmodus 100 zurückgesetzt, und der Prozess 80 wird abgeschlossen, bevor sich der Zug dem nächsten Tunnel nähert.
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Dementsprechend ändert die Luftzufuhr-Steuereinrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung den Standardbetrieb wenigstens eines Kompressors 20 und des ihm zugeordneten Lufttrockners 28, um die Zeitdauer zu minimieren, während derer die Kompressoren 20 und die zugeordneten Lufttrockner 28 der nachfolgenden Lokomotiven 16b bis 16n betrieben werden, während sich der Zug in einem Tunnel befindet. Wenn das Lokomotivengespann einen Tunnel verlässt, kann der herkömmliche Betrieb der Kompressoren 20 und Lufttrockner 28 wiederhergestellt werden, so dass sich das Luftzufuhrsystem 12 funktionell im Standard- oder Normalmodus befindet.
