DE1802388A1

DE1802388A1 - Elektronische Vorrichtung zur automatischen Steuerung eines Eisenbahnzuges

Info

Publication number: DE1802388A1
Application number: DE19681802388
Authority: DE
Inventors: Pierre Riondel
Original assignee: Ateliers de Secheron SA
Current assignee: BBC Secheron SA
Priority date: 1967-10-23
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FR1574428A; DE1802388B2; SE352575B; NL6815078A; SU393822A3; GB1232302A; CH464283A; BE717764A; ES355324A1; US3604905A; AT293474B

Description

SOCIETE ANONYME DES ATELISRS DE SBCHEIROK, ■ Genf /Schweiz

Elektronische Vorrichtung zur automatischen Steuerung eines

Eisenbahnzugs λ

Es ist bekannt, in gewissen Fällen die automatische Steuerung eines Eisenbahnzugs dui'oh Abschaltung cter Stromzufuhr zu aen Ähtrlebsmotoren nach einem bestimmten vorgegebenen Kriterium au bewirken.

Falls 4er Zug auf einer Strecke mit verhältnismäßig nahegelegenen Haltepunkten verkehrt, kann als ©in derartiges Kriterium ein. minimaler- Energieverbrauch di^maa; dieses Krlt^-lum ist von Bernard auf dem Ksrteerrxetifc-Kongrsss der VIQ -worn Herbst 3.963 In Paris vorgssaGhlRüen ιιηύ definiert 10.OT¹O en»

SiEfCt,-λ³ U.BBH K:i^!ttsrlU!5i ν·1τά die Absehalt^ng des. Speisestroms ά?-r hiitrieäimiov-orm in einri? unvch zwei &v.t einander folgende Stii.ti.o.v:n o^;:igrin25tsn Z-iri.fi, ^.acvkdera €·3? Mg -3ine voi^bereohnete wä «ü Bari ü:i& TM.®b':i&.>tßVia ge^pßiöhsrtö Entfarnung durch-Ι-δΆϊ'ίϊίλ hat, Im üq.v W-.:ti*i? Ύθ;?%®ϊΐοΐϊ.Άη®'ύ₆ äiiS die Fahrzeit von el'i^ft' Station zur nächst·τ·η ΐΛη-n vov&v&inBne Funktion der für

Zeit ist.

0 / σ

'109820/0852

Dieses Kriterium minimalen Energieverbrauchs eignet sich im übrigen auch zur Anwendung bei Eil- oder Schnellzügen, welche eine große Fahrstrecke ohne Zwischenhalte zurücklegen, und wo die Fahrstrecke unterschiedliche Profile aufweist. Die Fahrstrecke kann dabei in mehrere Zonen unterteilt sein, wobei in jeder dieser Zonen die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren abgeschaltet werden kann.

Für jede derartige Zone ist die Eingabe bzw. Speicherung der die genannte Funktion wiedergebenden Parameter erforderlich.

Zu diesem Zweck müssen ebenso viele Gruppen von Parametern, als Zonen vorhanden sind, eingegeben bzw. gespeichert werden, und zwar für jede Fahrtrichtung. Wenn außerdem der Triebwagen zum Antrieb von auf verschiedenen Fahrtstrecken verkehrenden Zügen verwendet werden soll, oder wenn der betreffende Zug auf ein und derselben Fahrtstrecke in verschiedenen Arten verkehrt (beispielsweise als Personenzug, Eilzug usw.), so wird die Gesamtzahl der Parameter außerordentlich hoch.

Man hat bereits elektronische Blnär-Sohaltungsanordnungen zur Speicherung der Parameter mittels Dioden-Matrltzen verwendet, Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die Anzahl der benötigten Dioden sehr hoch wird und mehrere Zehntausend erreichen kann.

Die Störanfälligkeit, die Gestehungskosten und die Sperrigkeit derartiger Vorrichtungen sind mit den Erfordernissen des Eisenbahnbetriebs unvereinbar.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung eines Eisenbahnzugs entlang einer Fahrstrecke, welche mehrere Zonen umfaßt, die durch entlang der Fahrstrecke gelegene geographische Punkte begrenzt wird, deren Lage von der Ar« des Zuges (Personenzug, Eilzug usw„) abhängt, wobei

909820/0852 WD 0W9.NAL

in Jeder dieser Zonen der Speisestrom für die Antriebsmotoren automatisch jeweils vor dem Ende der Zone abschaltbar ist, sobald eine als vorgegebene Funktion der vom Beginn der Zone aus gerechneten Entfernung definierte Zeit (Soll-Zeit) größer wird als die tatsächlich benötigte Zeit (Ist-Zeit).

Durch die Erfindung soll eine elektronische Steuervorrichtung dieser Art zur automatischen Steuerung eines Eisenbahnzugs geschaffen werden, bei welcher die geschilderten Nachteile der bekannten Vorrichtung vermieden sind.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Vorrichtung einen Generator zur Erzeugung der den verschiede- ä nen Zonen entsprechenden Funktionen sowie Sätze von elektronischen Schaltbauteilen/aufweist, wobei Jeder dieser Sätze jeweils soviel einzelne Schaltbauteile aufweLst, wie die Strecke Zonen umfaßt, und daß Vorrichtungen zur wahlweisen Umschaltung dieser Schaltbauteile jeder der Schaltbauteilsätze beim übergang von einer Zone zur nächsten vorgesehen sind*

*) zur Eingabe bzw. Speicherung der Parameter dieser Funktionen

9 09820/0852

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen

, Fig. 1 ein Diagramm, das die Art der Steuerung der Stromabschaltung veranschaulicht, sobald eine Kurve Tr, welche die tatsächlich verstrichene Zelt als Funktion der ^! zurückgelegten Entfernung wiedergibt» eine Kurve Too j schneidet, welche die Zeit, zu welcher die Stromzufuhr unterbrochen werden soll, als Funktion der zurückgelegten Entfernung darstellt;

Flg. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Annäherung der

Kurve Tee durch eine Polygonalkurve, und zwar für eine* £ einzige Zone und in der bei der ersten AufUhrungsform

der Erfindung verwendeten Weise;

Flg. 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine der Flg. 2 entsprechende Darstellung zur Veransohauliohung der Annäherung der Kurve Tee durch eine monoton ansteigende Kurve/ wie dies bei der zweiten Au-sf Uhrungs form vorgesehen ist;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

ι Flg. 1 veranschaulicht eine Eieenbahnstreeke mit einem Ausgangsbahnhof O₁, zwei Zwischenbahnhöfen oder -Stationen Gg und Qy sowie einem Zielbahnhof G^. Auf der Abszisse χ sind die Wegstrecken entlang der Eisenbahnlinie aufgetragen, und auf der Ordinate y einerseits die tatsächliche Zeit Tr für einen beliebigen speziellen Fall einer Zugfahrt, und andererseits die Zeit Toc, welche die Zeitpunkte anzeigt, in denen die Stromzufuhr zu den Motoren unterbrochen werden soll, nachdem der

909820/08

Zug abgefahren 1st. Die gezeigte Bahnlinie umfaßt somit drei i Abschnitte Z₁, Z,,, Z, zwischen den Bahnhöfen, sowie vier Bahnhof s zonen ZQ₁, ZG₂, ZG,, ZQ^. Die Kurve Too gibt für jeden Teilabschnitt den Zeitpunkt an, zu welchem die Stromzufuhr unterbrochen werden soll, damit einerseits der Zug den Zielbahnhof Gh-3ur vorgesehenen Zeit erreicht und andererseits* der Zug die Strecke mit minimalem Energieaufwand zurücklegt.

Ist daher in einem gegebenen Funkt die tatsächliche oder reelle Zelt Tr, gerechnet vom Zeitpunkt der Abfahrt am Beginn der Strecke, größer als die Zeit Tee, so muß der Strom eingeschaltet bleiben; ist hingegen die tatsächliche Zelt Tr kleiner als die Zeit Tcc_ä muß die Stromzufuhr unterbrochen werden. Man kann daher sagen, daß jedes Mal, wenn die die tat- | sächliche oder reelle Zeit darstellende Kurve Tr die Kurve Tee schneidet, der Strom abgeschaltet werden muß. Die Kurve Tee ist in den Bahnhofszonen unterbrochen, innerhalb welcher die Abbremsung und sodann das Wiederanfahren stattfindet.

Die In.FIg, 3 gezeigte automatische Steuereinrichtung ermöglicht die automatische Stromabschaltung, wobei diese Einrichtung aufeinanderfolgend die drei Kurvenabschnitte der Kurve Tee in angenäherter Form erzeugt, nämlich durch Annäherung jedes Abschnittes durch eine sich aus drei geradlinigen Segmenten zusammensetzenden Polygonalkurve, wie weiter unten noch anhand von Fig. 2 gezeigt wird.

Die In. Fig,. 3 gezeigte Einrichtung weist einen Wählschalter auf, desaen gemeinsame Welle 1 schrittweise durch einen elektromagnetischen Steuermeehaziismusi 2 betätigt bzw. fortgeschaltet wird,, ¥obei jeweils ein Schritt ausgeführt wird, wenn dem Eingang: des Schrittschaltwerks 2 ein das Ende einer Zone anseigoncer Impuls FZ zugeführt wird. Durch den Wählschalter wird jeweils einer von drei Widerständen innerhalb sechs Gruppen' von Widerständen J bis 12 ausgewählt, wobei jede dieser Gruppen

909820/0852 ■'

BAD

einer einzustellenden Größe entspricht und jeweils der erste Widerstand in jeder Gruppe der Zone Z-, der zwäte Widerstand der Zone Z₂ und der dritte Widerstand der Zone Z., entsprechen» Die Einrichtung weist ferner einen Entfernungszähler I3 mit · zwei Ausgängen 13a und IJb auf. Im ersten Ausgang tritt ein Strom auf, der proportional der Anzahl D'^ der seit dem Ausgangsbahnhof O₁ zurückgelegten Kilometer ist; im zweiten Ausgang tritt ein Strom proportional der Zahl der seit Beendigung des letzten Kilometers zurückgelegten Hektometer D⁵' ist. Der Strom vom Ausgang 13a wird den Widerständen der ersten Gruppe 3 zugeführt, der Strom vom Ausgang 13b der zweiten Gruppe 4. Die gegenüberliegenden Enden dieser Widerstände sind mit einer gemeinsamen negativen Spannungsquelle, deren negative Klemme bei 14 angedeutet ist, verbunden. Daher wird, wenn die Ströme an den Ausgängen 13a und 13b zunehmen, die Spannung an diesen Ausgängen durch Null gehen. Von diesen beiden Ausgängen ist außerdem der erste 13a rait <ä©ffl Eingang eines Potentialdlskriminators 15 verbunden, der eine konstante Ausgangsspannung erzeugt, sobald die Spannung an seinem Eingang einen Wert in der Nähe von Null besitzt, und der zweite Ausgang 13b des EntfernungsZählers 13 ist mit einem in gleicher Weise arbeitenden Diskriminator 16 verbunden. Die Ausgänge der beiden Diskrimiaatoren 15 und 16 sind mit den entsprechenden Eingängen einer logischen UND-Sohaltung 17 verbunden, die eine positive Ausgangsspannung erzeugt, wenn ' die beiden Ausgangsgrößen von 15 und 16 positiv sind. Das Ausgangssignal der logischen UND-Schaltung 17. wird einer monostabilen Schaltung 18 zugeführt, die einen einzelnen O-Impuls Im Zeltpunkt des Ankommens der Vorderflanke eines von der Schaltung 1? gelieferten Signals erzeugt. Die Gesamtheit der Schaltungen 15» 16, 17 und .18 bildet somit eine Vergleichs- oder Komparatorschaltung 19, welche einen Impuls erzeugt, wenn die von dem Zähler I3 angezeigte Entfernung gleich der von den. Widerständen der Gruppen 3 und 4 eingestellten bzw. gespeicherten Entfernung ist.

309820/0952

ORIGINAL

|>1β Gruppe von Widerständen 5 arbeitet mit einem Analog-Digital-Umsetzer bzw. -Konverter 20 zusammen, der - beginnend mit den !Ende des Impulses 0 - eine Folge von Impulsen erzeugt» deren Anzahl proportional dem duroh den Jeweils in aktivexjstellung befindlichen Widerstand der Oruppe 5 bestimmten Eingangestrom 1st ι die Widerstünde 5 stellen, wie weiter unten noch gezeigt» eine Zeit T¹ in Hunderten Sekunden dar.

XML· Oruppe von Widerständen 6 arbeitet in gleicher Welse mit einem Analog-Digital-Umsetzer bzw. -Konverter 21 zusammen! dir - beginnend mit dem Ende des Impulses 0 - eine Impulsfolge erzeugt, welche eine Zelt T*' In Zehnern von Sekunden wiedergibt.

Die von den Widerstandsgruppen 7« 8, 9# 10, 11, 12 wlederge» gebtnen Analoggrößen T₁, D₁, T₂, D_g, T,, D, werden Jeweils eine« der Eingänge eines Analog-Oatters 22, 23, 24, 25, 26 bzw· 27 zugeführt, welche die betreffenden Größen an Ihren Auegängen durchlassen, wenn an ihrem zweiten Eingang ein Binäreignai vom Wert 1 anliegt» Die genannten zweiten Eingänge der Anälog-Torsehaltungen 22 und 23 werden duroh das Auegangesignal einer logisohen ODER-Schaltung 28 gesteuert, welche ein BinäreIgnal vom Wert 1 erzeugt, wenn ihre Eingangssignale FA und FB den Wert 0 besitzen. Die zweiten Eingänge der Analog-Tor- bzw. Qattersohaltungen 24 und 25 werden durch das Ausgangssignal einer logischen UND-Schaltung 29 gesteuert, deren einer Eingang invertiert ist und die ein Binäre ignal vom Wert 1 erzeugt, wenn das Eingangssignal FA-I und das Eingangssignal FB * 0 sind.

Die erwähnten beiden Eingänge der Analog-Torsohaltungen 26 und 27 werden durch das Ausgangesignal eins* logisohen UND-Schaltung 30 gesteuert, deren einer Eingang ebenfalls Invertiert ist und die ein Binärsignal vom Wert 1 erzeugt, wenn das Binär-Elngangssignal FB - 1 und das BinäreIngangesignal FA -sind.

909820/Q852

Die Ausgangssignale der Analog-Oatter 22, 24 und 26 werden den Eingängen einer Analog-Summationssehaltung Jl zugeführt» welche ein Analogsignal gleich der Summe der Eingangs-Analogsignale ■ erzeugt.

Entsprechend werden die Auegangesignale der Analog-Oatter 23* 25 und 27 den Eingängen einer Analog-Summatlonsechaltung 32 zugeführt, die ein Ausgangs-Analogsignal gleich der Summe der Eingangs-Analogsignale erzeugt.

Das Ausgange-Analogsignal der Suraraationsschaltung 31 wird dem Eingang eines Analog-Digital-Umsetzers bzw· Konverters zugeführt« der im Zeitpunkt des Ankoraraens der Vorderflanke eines Signals eine Folge von Impulsen erzeugt, deren Zahl proportional dem Analog-Elhgangssignal 1st.

Diese Impulsfolge wird dem Eingang einer Zählvorrichtung 34 zugeführt, welche drei Dekaden 35, 36 und 37 mit Null-Rückstellung durch die Vorderflanke des Impulses O. aufweist. Jede dieser drei Dekaden besteht jeweils in bekannter Welse aus vier in Kaskade gesohaiteten Flip-Flops, mit einem Rüokführ- bzw. Rüokkoppelkreis, derart, daß sie Jeweils nur bis Zehn zählen. Das Ausgangesignal der ersten Dekade wird einem der Eingänge einer logischen ODER-Schaltung 38a zugeführt, dessen anderer Eingang vom Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers 21 gespeist wird. Die Ausgangsgröße der ODER-Schaltung 38a wird dem Eingang der zweiten Dekade 36 zugeführt, deren Ausgangssignal einem der Eingänge einer logischen ODER-Schaltung 38b zugeführt wird, deren anderer Eingang vom Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers 20 gespeist wird und dessen Ausgangsgröße der letzten Dekade 37 zugeführt wird.

Die Einrichtung weist ferner noch einen Zähler 39 für die tatsächliche oder reale Zeit auf, der aus einem Impulsgenerator 40 besteht, welcher jeweils Jede Sekunde einen Impuls erzeugt,

90 9 8 2 0/08 S 2

wobei diese Impulse einer Dekadenkette 4l, 42, 43 zugeführt werden, deren jede wie die Dekaden 35, 36 und 37 aufgebaut ist. Die in den Dekaden 35 und 41, 36 und 42, 37 und 43 eingegebenen bzw. gespeicherten Werte werden bei 44, 45 bzw. 46 miteinander verglichen, wobei Jeweils ein Binärsignal erzeugt wird, wenn diese Werte gleich sind. Diese drei Binä.-'signale werden einer logischen UND-Schaltung 47 zugeführt, an deren Ausgang ein Impuls Pcc auftritt, sobald die von den beiden Zählern wiedergegebenen Zeiten gleich sind; dieser Impuls bewirkt die Stromabschaltung.

Die Einrichtung weist ferner einen Analog-Digital-Teiler 4o auf, dsm bei E, jeweils nach Zurücklegung von zehn Metern ein Impuls zugeführt wird und dem bei DM das Ausgangs-Analogsignal der Suiimationsschaltung 32 zugeführt wird, und der einen Impuls P erzeugt, nachdem ihm bei E₁ eine Zahl von Impulsen zugeführt wurde, die proportional dem Analogwert bei DM ist.

Diese Impulse P werden einer Dekade 49 zugeführt, die jeweils für zehn Eingaagsimpulse P einen Impuls erzeugt.

Die Ausgangsimpulse der Dekade 49 werden einer Flip-Flop-Schaltung 50 zugeführt, deren Ausgangssignal elaer zweiten Flip-Flop-Schaltung 51 sowie dem einen der Eingänge einer logisc.ban UND-Schaltung 52 zugeführt wird, deren anderes Eingangssignal das Ausgangssignal, der zweiten Flip-Flop-SchalfcLüig 51 ist und de'rsn Ausgangssignal das Zonen-Endslgnal FZ darstellt. Die Ausgangssignale FA und FB der Flip-Flop- £ che.ltuinsen 50 und 51 bilden ihrerseits die Eingangssignal logischen Schaltungen 38, 29 und 3O_n

Die Wirkungsweise der anhand von Fig. 3 beschriebenen Einr1ohtu.:g ist la 51g. 2 veranschaulicht. Wie aus dieser Fig. trtichtlich, ist die theoretische oder Sollzsitkurve Tco, »!•eich« ±''·; '5-2Itpunkte wiedsr-gibfc, in dsnsn der 3trom abgeechsJtst wa\°den soll, durch ein-i aus drei geradlinigen Ab-

.A

^809820/0852

schnitten bestehende Polygonalkurve angenähert, wobei diese Polygonalkurve für jede der Zonen Zl, Z2 und ZJ unterschiedlich ist. Die Zone, in welcher die automatische Steuerung vorgenommen wird, beginnt mit der Entfernung D■ , wobei diese Entfernung in Kilometern D* durch die Widerstände J und in Hektometern D¹¹ durch die Widerstände 4 vorgegeben ist. Sobald der Zug diese Entfernung D_Q durchfährt, erzeugt der Komparator 19 einen Impuls 0, welcher den Beginnt der Zone anzeigt., Dieser Impuls 0 gibt in den Zähler J4 die Seit T_Q ein, welche dem Beginn der Zone entspricht, wobei diese Zeit T₀ als Analoggröße in Hunderten Sekunden T'_o durch die Widerstände 5 wiedergegeben und durch den Umsetzer 20 in eine Digitalgröße umgewandelt wird, und des weiteren als Analoggröße In Zehnern von Sekunden T '' durch die Widerstände 6 eingegeben wird, und durch den Umsetzer 21 in eine entsprechende Digitalgröße umgewandelt wird.

Der Analog-Digital-Untersetzer 48 erzeugt Impulse gemäß einem metrischen Schrittmaßj, das zunächst durch die Entfernung D,, wiedergegeben durch die Widerstände S, bestimmt ist. Nach zehn Impulsen, welche anzeigen, daß der Zug die Entfernung D₁ seit des Ausgangspunkt I) zurückgelegt hat, betätigt die Dekade 49 die beiden Flip-Flop-Schaltungen 50 und 51, welche durch dia Steuerwirkung ihrer Ausgangssignale FA, FB die Streoke .O₁ duroll die Strecke D₀ und sodann D_n durch D, ersetzen. Nachdem der letzte, der Entfernung D-, entsprechende Impuls erzeugt ist, liefert die logische Schaltung 52 einen Zonenecidimpuls FZ, der die Fortschaltung des Wählschalters 1 um einen. Schritt sowie die Full-Rückstellung der Zähler bewirkt ,

Bei Jeciem Impuls P bewirkt der Umsetzer 33 die Weiterstellung des Zählers 34 um so viel® Sekunden, als dem Anstiegskoeffizienten der Kurve Toc entspricht, wobei T gleich Tl für den Abschnitt D₁, und sodann gleich O^ bzw. TJ für die Abschnitte D bzw. D-, ist. Die Auswechslung bzw. Weiterschaltung dieser

909820/0852

BAD ORIGINAL

Zelten T erfolgt selbstverständlich gleichzeitig mit der •Auswechslung bzw. Weiterschaltung der Entfernungen D, unter der Wirkung der Steuersignale FA und FB.

Bin Impuls Pcc zur Stromabschaltung wird nur erzeugt, wenn die von de« Zähler 39 wiedergegebene tatsächliche öder reale Zeit^kleiner als die von dem Zähler j4 wiedergegebene Zeit Too wird.

Die der Fig» 2 entsprechende Fig. 4 veranschaulicht, wie die Kurve Too statt duroh eine polygonale Funktion auch durch eine kontinuierliche monoton ansteigende Funktion T_b angenähert werden kann» wie dies dem zweiten, in Fig. 5 gezeigten Ausführungebeispiel der Erfindung zugrundeliegt.

Sie Sohaltungsteile 1 bis 47 dieser zweiten AusfUhrungsform stimmen ult den entsprechenden Teilen des ersten AusfUhrungsbeisplels gemäß Flg. 3 Ubereln und werden daher im folgenden nioht nochmals beschrieben.

Diese zweite AusfUhrungsform weist darüber hinaus drei Widerstandssätze 100, 101 und 102 auf, die duroh den Wählschalter wechselweise wählbar sind* Der Widerstandssatz 100 dient zur Festlegung der Anfangesteigung deifcCurve T^ bei T_Q, D_Q. Der Widerstandesatz 101 dient, unter Zuhilfenahme des Widerstandssatzes 100, zur Festlegung der Endsteigung der Kurve T_fei d.h. am Beginn der Zone Z der nächsten Station. Der Widerstandssatz 102 dient zur Festlegung der schrittweisen Xnderung der Steigung.

Die Widerstände 100 sind an den einen von zwei Eingängen einer Analog-Summationsschaltung 103 anschaltbar, und zwar mit Hilfe des betreffenden Wählschalterarms. In gleicher Weise sind die Widerstände 101 an den Eingang einer Analog-Torschaltung 104 anschaltbar, welche den durch die Widerstände 101 bestimmten Koeffizienten mit einem Faktor zwischen Null und Eins multi-

909820/0852

pliziert, der einem zweiten Eingang Q der Torsohaltung 104 zu* geführt wird. Das Signal S hat die Form von in ihrer Breite gemäß den genannten Koeffizienten modulierten Impulsen; die Torschaltung 104 ist nur geöffnet, so lange das Signal S anliegt* Auf diese Weise entspricht der Mittelwert des Ausgangsei gnal 3 der Torschaltung 104 dem Produkt der beiden Eingangsgrößen. Dieser Mittelwert wird dem zweiten Eingang der Summations» schaltung 103 zugeführt« deren Ausgangsgröße dem Eingang des oben beschriebenen Analog-Digital-Umsetzers 33 zugeführt wird.

Die Widerstände 10S sind an den einen Eingang 'eines Analog-Digital -Untersetzers 105 anschaltbar, der an seinem anderen Eingang S₁ Jeweils nach 10 m zurückgelegte Strecke einen Impuls- ■ ~ zugeführt erhält. Dieser Untersetzer erzeugt einen Impuls P» nachdem Ihm bei E. eine Anzahl von Impulsen proportional dem durch die Widerstände 102 wiedergegebenen Anatogwept zugeführt wurde»

Die Impulse P werden einer Kette von vier Fllp-Plop-Sohaltungen zugeführt, welche 16 Stellungen einnehmen können;

Die Ausgangsgrößen dieser vier Flip-Flop-Sehaltungen 106 bis 109 werden vier Eingängen eines Digital-Analog-Umsetzers IiO zugeführt, der eine Analog-Ausgangsapannung proportional der durch die Flip-Flop-Kette 106 bis 109 wiedergegebenen Zahl erzeugt. Die Analog-Auegangsgröße des Umsetzers 110 steuert » einen Impulsgenerator 111 In solcher Welse, daß von dem Generator 111 erzeugte Impulse β in ihrer Impulsbreite moduliert werden, wobei dft« Verhältnis zwischen der impulsdauer und ihrer Folgefrequenz von Null bis Eins variieren kann, wenn die durch die Flip-Flop-Schaltungen wiedergegebene Zahl sich von 0 bis 16 ändert.

Der Umsetzer 110 erzeugt ferner einen Impuls FZ, sobald die von der Flip-Flop-Kette wiedergegebene Zahl den Wert 16 erreicht hat. '

909820/0852

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Jedesmal, sobald eine dem durch die Widerstände 102 wiedergegebenen Schrittmaß entsprechende Entfernung zurückgelegt ist, wird ein Impuls bei P erzeugt. Jeder dieser Impulse läßt die Flip-Flop-Kette io6 bis 109 um eine Ziffer fortschreiten und bewirkt damit; eine Zunahme des Modulationsverhältnisses der Impulse S um 1/16. Zu Beginn, wenn die von der Fllp-Flop-Kette 106 bis 109 wiedergegebene Zahl Null beträgt, ist die Dauer der Impulse S · 0 und das Eingangssignal des Umsetzers entspricht dem durch die Widerstände 100 wiedergegebenen Wert, d.h. der Anfangsneigung der Kurve T^.

Nach dem fünfzehnten Impuls P ist die Impulsdauer oder Impulsbreite der Impulse S gleich der Impulsfolgeperiode, das Ausgangssignal der Torsohaltung 104 ist gleich dem durch die Widerstände 101 wiedergegebenen Wert und somit entspricht das Ausgangssignal der Summationsschaltung 10J der Summe der von den Widerständen 100 und 101 wiedergegebenen Werte, d.h. der Endneigung der Kurve T_fc.

Bei der vorstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen wurde eine Bahnstrecke zugrundegelegt, die nur drei Zonen, d.h. nur zwei Zwischenstationen, aufweist; jedoch kann die Zonenanzahl selbstverständlich beliebig sein und man braucht lediglich zu den einzelnen Widerstandssätzen die entsprechende Anzahl von weiteren Widerständen hinzuzufügen.

Während bei der ersten Aueführungsform die Kurve Tee durch eine Polygoiialkurve von nur drei Abschnitten angenähert und bei der zweiten Ausfuhrungsform nur sechzehn Schritte vorgesehen sind, können diese Zahlen selbstverständlich erhöht werden, um eine bessere Annäherung zu erzielen.

- Patentansprüche -

90 9-8 20/0862

Claims

J 4 JJ

Fatentans prUche

f. Elektronische Vorrichtung zur automatischen Steuerung eines ! Eisenbahnzugs entlang einer Fahrstrecke, welche mehrere Zonen umfaßt, die durch entlang der Fahrstrecke gelegene geographische Punkte begrenzt wird, deren Lage von der Art des Zuges (Personenzug, Ellzug usw.) abhängt, wobei in jeder dieser Zonen der Speisestrom für die Antriebsmotoren automatisch jeweils vor dem Ende der Zone abschaltbar 1st, sobald eine als vorgegebene Funktion der vom Beginn der Zone aus gerechneten Entfernung definierte Zeit (Sollzelt) größer wird als die tatsächlich benötigte Zeit (Ist-Zeit), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Generator zur Erzeugung der den verschiedenen Zonen (Zl, Z2, Z3, Flg. l) entsprechenden Funktionen sowie Sätze von elektronischen Schaltbauteilen"(3 bis 12, Fig. 3j 3 bis 6, 100 bis 102, Fig. 5) aufweist, wobei jeder dieser Sätze jeweils soviel einzelne Schaltbauteile aufweist, wie die Strecke Zonen umfaßt, und daß Vorrichtungen (2, 1, Figg., j> und 5) zur wahlwaisen Umschaltung dieser Schaltbauteile jedes der Schaltbauteilsätze beim Übergang von einer Zone zur nächsten

vorgesehen sind.
*) zur Eingabe bzw. Speicherung der Parameter dieser Funktionen

2,. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dia geographischen Punkte Haltestellen b.aw. Bahnhöfe (αϊ bis 04, Fig. 1) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbauteilsätze (3 bis 12, Fig. 3; 3 bis 6., 100 bis 102* Fig. 5) Sätze elektrischer Widerstände sind*

4= Vorrichtung nach einrnn oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sie

909820/0852

■- 15 - '

folgende Teile umfaßt: Wenigstens einen ersten Schaltbauteilsatz (3, 4) zur Eingabe bzw. Speicherung der Entfernung (D_Q) des Beginns der jeweiligen Zonen gerechnet vom Anfang der Fahrstrecke aus; einen Entfernungszähler (13) zur Messung der vom Beginn der Fahrstrecke an zurückgelegten Entfernung (D_r); einen Komparator (19) zum Vergleich der von dem Zug vom Beginn der Fahrstrecke zurückgelegten Entfernung (D_r) mit der durch den ersten Schaltbauteilsatz wiedergegebenen Entfernung (D), und zur Erzeugung eines Impulses (0), sobald der Zug die genannte Entfernung (D_Q) des jeweiligen Beginns der Zonen erreicht hat, wobei dieser Impuls die Null-Rückstellung eines ersten Zählers (34) bewirkt, welcher die als vorgegebene Funktion der vom Beginn der betreffenden Zone an gerechnet en Entfernung definierte (Soll-) Zeit wiedergibt; "

wenigstens einen zweiten Schaltbauteilsatz (5* 6) zur Eingabe bzw. Speicherung der den Anfangswert der Funktion für die Entfernung (D_Q) des Zonenanfangs wiedergebenden Zeit (T_Q) in den Zähler (3²O; Schaltmittel (33) zur Speisung des ersten Zeitzählers (34), von Abstand zu Abstand entlang der Fahrstrecke* mit Impulsgruppen, welche die jeweiligen Werte der Funktion für die betreffenden Abstände wiedergeben; einen zweiten Zähler (39) zur Zählung der tatsächlichen oder Ist-Zeit (*D_r); sowie Vergleichemittel (44, 45, 46, 47) zum Vergleich der tatsächlichen oder Ist-Zeit (T_r) mit der eine vorgegebene Funktion darstellenden oder Soll-Zeit (Too), zur Erzeugung eines Steuerimpulses für die Stromabschaltung, ' sobald die von den beiden Zählern angezeigten Zeiten einander gleich werden.

. 5* Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die die Soll-Zelt (Tee) darstellende vorgegebene Funktion eine aus mehreren geradlinigen Stücken bestehende Polygonalkurve darstellt, dadurch gekennzeichnet , daß für jeden dieser Kurvenabschnitte ein dritter Schaltbauteilsatz (8, 10, 12, Fig. 3) zur Eingabe bzw. Speicherung der Längen (D₁, Dg, D,)

909820/0852

der betreffenden Kurvenabschnitte sowi© ein vierter Soha.ltbauteilsatz (7, 9» 11) zur Eingabe bzw» Speicherung der den betreffenden Längen entsprechenden Zeitdauern (T-, Tp, T,). vorgesehen sind«

6. Vorrichtung nach Anspruch $_s bei welcher die die Soll-Zeit (Tee) darstellend© vorgegebene Punktion, durch eine stetige Kurve- wiedergegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter Schaltbautellsats (lOX, Flg. 5) zur Eingabe bzw. Speicherung eines Koeffizienten, sowie wenigstens ein Multiplikator (111 und 104, Fig* 5) vorgesehen sind, weichirden genannten Koeffizienten ßsit einem in Abhängigkeit von der zurückgelegten Entfernung veränderlichen Parameter multipliziert, um die Neigung der Kurve zu modifizieren,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein fünfter Schaltbauteilsatz (102) zur Eingabe bzw. Speicherung des Maßes für die schrittweise Änderung der Kurvenneigung vorgesehen Ist*

90 9820/0852