DE19854952A1 - Elektropneumatische Bremssteuerungsvorrichtung und Verfahren zur Bremssteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektropneumatische Bremssteuerungsvorrichtung und ein Verfahren zur Bremssteuerung nach dem Oberbegriff des Anspruches 11. Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Bremssteuerung von Lokomotiven und ins­ besondere zur elektronisch geregelten Lokomotiven Bremssteuerung.

Länder bzw. Staaten, die sich nach den "AAR"-Richtlinien richten (AAR = Ameri­ can Association of Railroads) verwenden ein 26C-Bremsventil und ein 26F-Steuer­ ventil für die Lokomotivbremsen. Das 26C-Bremsventil umfaßt einen automati­ schen Bremshebel zur Steuerung der Zugbremsen und einen unabhängigen Brems­ hebel zum unabhängigen Steuern der Lokomotivenbremsen. Das 26F-Steuerventil spricht auf die Bremssignale zum Bedienen der Lokomotivbremsen an. Das 26C- Bremsventil hat eine Löse-/Füllstellung, eine Betriebsstellung, eine Unterdrückungs­ stellung, eine "Bremshebel-Aus"-Stellung und eine Notstellung.

In der Löse-/Füllstellung wird die Bremsleitung aus einem Hauptbehälter befüllt. Dies befüllt nicht nur die Bremsleitung sondern bewirkt ein Lösen durch ein Erhö­ hen des Druckes in der Bremsleitung. Für sehr lange Züge muß anfangs das vordere Ende mit Überdruck beaufschlagt bzw. "überladen" werden, um auch ein Lösen am anderen Ende des Zuges zu gewähr-leisten. In AAR-Zügen sind Notentlüftungs­ ventile durch den Zug verteilt, um Notsituationen zu sensieren, insbesondere einen Notabfall des Druckes in der Bremsleitung zur Einleitung einer Notbremsung im Zug. Ferner kann das Bremssteuerventil in jedem der Wagons das Lösen durch ein lokales Anbringen von Druck aus einer Kammer im Ventil auf die Bremsleitung be­ schleunigen. Dies beschleunigt die Übertragung des Lösens durch die Bremsleitung. Das lokale Befüllen der Bremsleitung zum schnellen Lösen erfolgt jedoch nicht mit einer genügend hohen Rate, um ein Unterteilen einer Notbremsung zu verhindern.

In einigen Nicht-AAR-Ländern der UEC-Länder verfügen die Bremssteuerventile in den Waggons nicht über die Fähigkeit, lokal Druck in die Bremsleitung abzulas­ sen, um lokal den Bremsdruck zu erhöhen und damit das Lösen zu beschleunigen. Daher hat die Lokomotiv-Bremssteuerung zwei Stellungen zum Lösen oder Füllen. Sie hat eine Lösestellung und eine Betätigungsstellung. In der Lösestellung wird der Bremsleitung ein wesentlich größerer Druckfluß zugeführt, um ein schneller Aufla­ den/Druckaufbauen zurück auf den gewünschten Lösebremsleitungsdruck durchzu­ führen. Dies wird gefolgt von einem Verstellen der Bremssteuerung in eine Betäti­ gungsstellung um ein langsameres Befüllen der Bremsleitung zum Fortführen des Befüllens und Lösens zu ermöglichen. Die zweite Rate erlaubt eine unterteilte Not­ bremsanwendung, während dies die erste Rate nicht tut.

Das automatische Bremssteuerventil, das als H-6-L-Ventil bekannt ist, hat eine Lö­ se-, eine Betätigungs-, eine Halte-, eine Mittel-, eine Betriebs- und eine Notstellung. In der Betätigungsstellung wird ein großer und direkter Durchfluß aus dem Haupt­ behälter zur Bremsleitung bereitgestellt. Dies startet schnell das Befüllen der bzw. den Druckaufbau in der Bremsleitung. Um ein Lösen sicherzustellen, wird die Bremsleitung anfangs durch den Bediener überbefüllt. Wenn es der Bremshebel er­ laubt, in dieser Stellung für längere Zeit zu verweilen, wird das Bremssystem auf den Hauptbehälterdruck befüllt. Um dies zu vermeiden, wird der Hebel in die Betä­ tigungsstellung gestellt. Ein kleiner Durchlaß leitet Hauptbehälterluft in der Löse­ stellung zur Atmosphäre ab, wobei dieses Geräusch sicherstellt, daß den Hebeln in der Lösestellung genügend Aufmerksamkeit gewidmet wird.

In der Betätigungsstellung verbindet ein großer Durchlaß am Bremsventil die Zu­ führventilleitung mit der Bremsleitung. Damit wird die Bremsleitung unter der Füllventilsteuerung befüllt und kann höheren Druckwert annehmen, als den, auf welchen das Füllventil eingestellt ist. Der Ausgleichsbehälter befüllt sich gleichmä­ ßig mit der Bremsleitung, wobei der Druck auf den beiden Seiten des Ausgleichs­ kolbens ausgeglichen ist. Die zwei getrennten Begrenzungen für die Lösestellung und die Betriebsstellung sind grundsätzlich mechanisch parallel zur Bremsleitung angeordnet. Um diese zwei Drosseln einzustellen, muß das Bremssteuerventil aus­ einander- und wieder zusammengebaut werden.

Die Umstellung des 26C- und des 26F-Ventiles auf Elektronik oder Elektropneu­ matik ist im AAR-Bereich fortgeschritten. Ein typisches Beispiel ist das CCBI- und CCBII-Ventil, welches von der New York Air Brake Corporation erhältlich ist. Die Hebelstellungen der Bremsventile sind elektronisch bestimmt und werden in elek­ tronischen Steuereinheiten der elektronischen und elektropneumatischen Ventile genutzt, um die Funktionen des 26C- und des 26F-Ventiles zu duplizieren. Es be­ steht eine Notwendigkeit nach einer entsprechenden Umsetzung in anderen Staaten, die nicht nach dem AAR-Standard arbeiten und insbesondere in Staaten mit Zügen mit älteren Ventilstrukturen in den Waggons. Es besteht somit eine Notwendigkeit dahingehend, das Lösen, Betätigen und den Überdruckaufbau bzw. das Überbefül­ len unter Verwendung elektronischer Steuerungen an der elektropneumatischen Steuerungseinrichtung zu gewährleisten.

Die Erfindung löst dieses Problem durch den Gegenstand des Anspruches 1. Die elektropneumatische Bremssteuervorrichtung der Erfindung umfaßt einen Hauptbe­ hälter, ein pneumatisches Bremsleitungsrelais, erste und zweite Drosseln, die in Reihe mit dem Hauptbehälter geschaltet sind, wobei das Bremsleitungsrelais und die Bremsleitung eine erste und zweite Drossel aufweisen, die mit dem Hauptbe­ hälter in Reihe geschaltet sind, und wobei das Bremsleitungsrelais und die Brems­ leitung und ein erstes elektropneumatisches Ventil parallel zur zweiten Drossel ge­ schaltet sind. Die zweite Drossel ist kleiner als die erste Drossel. Das erste elek­ tropneumatische Ventil spricht auf ein elektrisches Lösesignal an, um die zweite Drossel auszuschalten. Wenn die zwei Drosseln in Serie geschaltet sind, ist der Be­ triebsmodus aktiv, wogegen das Ausschalten der zweiten Drossel dem Lösemodus entspricht. Die niedrige Betriebsfüllrate auf der Bremsleitung erlaubt es den Brems­ ventilen auf den jeweiligen Waggons zu arbeiten, als wenn die originalen Brems­ steuerventile verwendet würden.

Die Steuereinrichtung umfaßt Verteiler, an welche das Bremsleitungsrelais, die er­ sten und zweiten Drosseln und das erste elektropneumatische Ventil angeschlossen sind. Wenigstens eine oder beide der Drosseln sind auf dem Verteiler austauschbar. Dies erlaubt ein Auswechseln der Drosseln ohne eine mechanische Umkonstruktion des Bremsventiles oder der Bremssteuereinrichtung. Die Kombination der in Reihe geschalteten ersten und zweiten Drosseln hat eine genügend niedrige Durchflußrate, um ein geteiltes Notbremsen zu gewährleisten.

Das erste elektropneumatische Ventil weist einen Eingang auf, der an einen Auslaß angeschlossen ist und einen zweiten Eingang, der an eine Druckquelle angeschlos­ sen ist. Ein Vorsteuerventil hat einen ersten Eingang und einen Auslaß, der das Vorsteuerventil parallel zur zweiten Drossel schaltet und es ferner ermöglicht, einen Eingang des Notsteuerventils an den Ausgang des ersten elektropneumatischen Ventils anzuschließen. Dies ist so voreingestellt, daß sein Ausgang mit dem Auslaß verbunden ist, wenn es nicht aktiviert wird, und das Notventil ist so voreingestellt, daß sein erster Einlaß und Auslaß im aktivierten Zustand getrennt sind. Im Falle ei­ ner Nichtaktivierung oder einer Fehlfunktion der Elektroniken befinden sich die er­ sten und zweiten Drosseln in Reihe und somit im Betriebsmodus, bei dem sie nicht in den Lösemodus übergehen können.

Ein Ausgleichsbehälter und ein zweites elektropneumatisches Ventil sind dazu vor­ gesehen, den Druck im Ausgleichsbehälter zu steuern. Das Bremsleitungsrelais spricht auf die Druckdifferenz zwischen der Bremsleitung und dem Ausgleichsbe­ hälter an. Das zweite elektropneumatische Ventil füllt während des Lösens das Ausgleichsbehältnis aus dem Hauptbehälter. Eine Bedienersteuerung stellt die elektrischen Bremssignale bereit und eine Steuereinrichtung erzeugt das elektrische Lösesignal in Erwiderung eines Bremssteuersignals von der Bedienersteuerung.

Die Steuereinrichtung erzeugt ferner einen Überfüllzustand in der Bremsleitung. Die Steuereinrichtung überfüllt die Bremsleitung mit Hilfe einer Steuerung des Ausgleichsbehälters und der Drossel auf einen vorgegebenen Überfüllwert. Nach dem Ansteuern vervollständigt die Steuereinrichtung das Überfüllen in Erwiderung eines Löse- oder Betätigungssteuersignals. Der Überfüll/Überladezyklus wird in Erwiderung eines Betriebsbrems-Steuersignals beendet. Wenn der Überfüllwert er­ reicht wurde, hält die Steuereinrichtung den Überfüllwert für eine feste Zeitperiode bei. Nach der festen Zeitperiode belüftet die Steuereinrichtung die Bremsleitung unter Verwendung der Ausgleichsbehältersteuerung mit einer Entlüftungsrate auf einen Lösedruckwert. Die Steuereinrichtung steuert die Bremsleitungsabsenkung in Erwiderung des Betriebsbrems-Steuersignales vom Bremsleitungsdruck bei der Belüftung und deren Beendigung.

Der Überfüllzyklus umfaßt ein Befüllen der Bremsleitung mit einer ersten Rate auf einen Überfüllwert, ein Halten der Bremsleitung beim Überfüllwert für eine feste Zeitperiode und schließlich nach der festen Zeitperiode ein Druckbeaufschlagen der Bremsleitung mit einer Belüftungsrate auf einen Lösedruckwert. Der Befüll-, Halte- und Entlüftungszyklus wird fortgesetzt, nachdem er in Erwiderung des Bremslöse- Steuersignales ausgelöst wurde. Der Zyklus wird in Erwiderung eines Betriebs­ brems-Steuersignales beendet. Die Herabsetzung des Bremsleitungsdruckes in Er­ widerung eines Betriebsbrems-Steuersignales erfolgt in Abhängigkeit des Brems­ leitungsdruckes bei der Zyklusbeendigung.

Andere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden aus der nach­ folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezug auf die Zeichnungen deutlich.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Lokomotivbrems-Steuersystems nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht der pneumatischen Steuereinrichtung nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 3 zeigt ein Fluß-Zustandsdiagramm des Überfüllsteuerungsprinzips der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine übergreifende Ansicht des Lokomotivbremssystems, mit wel­ chem die Erfindung beispielsweise verwendet werden kann. Es handelt sich ledig­ lich um ein Beispiel eines Systemes, für welches sich die vorliegende Erfindung eignet, bei dem sowohl ein elektrisch gesteuerter Löse- als auch ein Betriebsmodus ausgewählt werden kann. Die Lokomotiven innerhalb eines Zuges sind durch eine Hauptbehälter-Ausgleichsleitung 100, eine Bremsleitung 102, eine Bremszylinder- Ausgleichsleitung 106 und eine Fülleitung 108 miteinander verbunden. Die Füllei­ tung ist an einen Kompressor angeschlossen, der alle der Hauptbehälter von jedem der Waggons durch ein Füllventil befüllt. Die Bremszylinder-Ausgleichsleitung wird gelegentlich auch als "20-Leitung" oder als die unabhängige Betriebs- und Lö­ seleitung bezeichnet. Die Bremsleitung läuft durch den gesamten Zug und jeder der Waggons erwidert den pneumatischen Druck in der Bremsleitung, um entweder die Bremsen zu betätigen oder zu lösen.

Die Zuführleitung ist über ein Füllventil 110 und ein Absperrventil 112 mit einem Hauptbehälter 1 und einem Hauptbehälter 2 verbunden. Ein Sicherheitsventil 114 und ein Lufttrockner 116 sind ebenfalls vorgesehen. Der zweite Hauptbehälter ist über den Lufttrockner und einen Durchflußmesser angeschlossen. Der zweite Hauptbehälter 2 ist über ein Regulierventil und ein Filter an die pneumatische Bremssteuerungseinrichtung PCU in dem Bremszubehör-Gerätegestell angeschlos­ sen (BRAKE BAY ASSEMBLY RACK BAR 118). Der Kontroll-/Steuerstand um­ faßt eine Bremssteuerung (BRAKE CONTROLLER 120) und ein Führer- Hilfsbremsventil (DRIVER ASSISTANCE BRAKE VALVE 122). Die Brems­ steuerungsvorrichtung umfaßt einen automatischen Bremshebel und einen unab­ hängigen Bremshebel. Sowohl die Bremssteuerungsvorrichtung als auch das Be­ triebsassistent-Bremsventil sind pneumatisch an die Bremsleitung angeschlossen, um die Bremsleitung zu entlüften und eine Notbremsung zu initiieren. Die Brems­ steuerung ist eine Bedienersteuerung, welche elektrische Bremssteuersignale einer Steuereinrichtung zuführt, die als Computerrelais-Einrichtung CRU dargestellt ist. Dem Bremssystem wird Energie durch die Spannungskonditionierungseinrichtung VCU zugeführt.

Der Bediensteuerstand umfaßt ferner Anzeigen, welche den Bremsleitungsdruck BP, den Bremszylinderdruck BC, den Hauptbehälterdruck MR, den Ausgleichsbe­ hälterdruck IR, und eine Flußanzeige (FLOW IND) für die Hauptbehälterleitung aus dem Hauptbehälter Nr. 2 anzeigt. Diese Anzeigen sind an geeignete Eingänge der pneumatischen Steuereinheit PCU angeschlossen oder beispielsweise direkt an die Bremsleitung und die Bremszylinderleitung. Die Ausgleichsbehälteranzeige ist an den Eingang ERG angeschlossen und die Hauptbehälteranzeige ist an den Ein­ gang FVG angeschlossen. Der Durchflußmesser ist ferner über die Eingänge FVG und BPA geschaltet.

Es soll ferner angemerkt werden, daß die Bremszylinderleitung an den Bremszylin­ der-Umsetzeingang BCT der pneumatischen Steuereinrichtung PCU angeschlossen ist. Die pneumatische Steuereinrichtung ist an die Bremsleitung über den Brems­ leitungseingang PB angeschlossen und hat einen Bremsleitungsumsetzer, der an den Eingang BPT angeschlossen ist. Die Hauptbehälter-Ausgleichsleitung ist an den Eingang MRIP angeschlossen, die Hauptzylinder-Ausgleichsleitung ist an den Ein­ gang BCEP angeschlossen und die Bremszylinderleitung ist an den Eingang BC an­ geschlossen. An das Bremsgeräte-Steuergestell sowie an geeignete Eingänge der pneumatischen Steuereinrichtung PCU sind ein Ausgleichsbehälter ER, ein Behälter 20 und ein Behälter 16 angeschlossen. An das Gestell/Rack 118 ist ferner ein Steuer­ ventil KE mit seinem Steuerbremszylinderbehälter KEBC und seinem Hilfsbe­ hälter AUX angeschlossen. Das Steuer/Verteilerventil KE ist an die pneumatische Steuereinrichtung PCU an Eingängen KE und BPKE angeschlossen.

Eine pneumatische Steuereinrichtung PCU, welche nach den Prinzipien der vorlie­ genden Erfindung arbeitet, ist in Fig. 2 dargestellt. Die gestrichelte Linie zeigt einen Verteiler an, an welchen die Elemente angeschlossen sind und über den sie fluidisch miteinander verbunden sind. Der Hauptbehältereingang MR ist über einen Filter F1 mit einem Paar seriell geschalteter Drosseln 01 und 02 verbunden. Der Ausgang der Drossel 02 ist als ein Eingang an das Bremsleitungsrelaisventil angeschlossen, wel­ ches hier mit BP bezeichnet ist und bei dem es sich um ein Dreistellungsventil han­ delt. Der Ausgang des Bremsleitungs-Relaisventils ist an einen Eingang des Bremsleitungsabsperr-Vorsteuermagnetventils MV 53 und an das Bremsleitungs­ absperr-Pneumatikventil PCO angeschlossen. Der Ausgang des Bremsleitungsab­ sperrventils BPCO ist über einen Filter F2 an einen Bremsleitungseingang PP an­ geschlossen. Der Bremsleitungs-Testeingang BPTP ist ferner an den Ausgang des Bremsleitungs-Absperrventils BPCO angeschlossen.

Ein elektropneumatisches Ventil/Bypassmagnetventil MVBP umfaßt einen Ein­ gang, der an den Hauptbehälter MR angeschlossen ist und einen Ausgang, der als ein Vorsteuereingang an ein Bypass-Pneumatikventil BVBP angeschlossen ist. Ein Eingang des Bypass-Pneumatikventils BVBP ist an eine Seite der zweiten Drossel 02 angeschlossen und der zweite Eingang ist an die andere Seite der Drossel 02 an­ geschlossen. Damit ist das Ventil BVBP parallel zur zweiten Drossel 02 geschaltet. Es spricht auf das Steuersignal an, um die zweite Drossel kurzzuschließen oder ab­ zusperren. Das Bypass-Magnetventil MVBP und das Bypass-Pneumatikventil BVBP werden auf ihre inaktive Stellung voreingestellt.

In der deaktivierten Stellung des Bypass-Magnetventils MVBP ist das Auslaß- oder No-Signal als ein Steuersignal dem Bypass-Pneumatikventil BVBP zugeführt, der den Eingang zum Ausgang absperrt und die zwei Drosseln 01 und 02 in Serie schaltet. Wenn das Bypass-Magnetventil MVBP in Erwiderung eines elektrischen Lösesignals aktiviert wird, verbindet es den Ausgang mit dem Hauptbehältersignal, welches ein Steuersignal zum Bypass-Pneumatikventil BVBP führt, so daß dieses in eine Stellung gesetzt wird, in der der Eingang mit dem Ausgang verbunden ist, so daß die zweite Drossel kurzgeschlossen oder ausgeschaltet wird. In diesem Zustand ist lediglich die erste Drossel 01 zwischen das Hauptbehältnis MR und das Brems­ leitungs-Relaisventil geschaltet.

Normalerweise befinden sich die zwei Drosseln 01 und 02 in Serie, so daß sich eine Flußrate ergibt, die äquivalent zur Betriebsbefüllrate ist. Wenn die Drossel 02 kurz­ geschlossen ist, entspricht die Drossel 01 dem Löseflußstrom des Standes der Tech­ nik. Experimente haben gezeigt, daß die Drossel 01 einen Durchmesser von 0,8 mm haben soll und daß die Drossel 02 einen Durchmesser von 4,6 mm aufweisen soll. Eine oder beide Seiten der Drossel können abnehmbar auf den Verteiler gesetzt sein. Dies erlaubt ein schnelles und einfaches Einstellen bzw. eine Wiederherstel­ lung ähnlich zum Stand der Technik.

Die Magnet- und Pneumatik-Bypassventile MVBP und BVBP befüllen in Verbin­ dung mit dem Bremsleitungs-Relaisventil die Bremsleitung entweder mit einer Lö­ serate oder einer Betriebsrate. Die Betriebs- oder Zuspannrate der seriellen Kombi­ nation der Drossel 01 und 02 ist genügend klein, um einen Zweiteilungs- Notbremsanwendfall zur Trennung des Zuges zuzulassen. Wie vorstehend be­ schrieben, werden die elektrischen Zug-Bremssteuersignale von der Bremssteue­ rungsvorrichtung in Lösesignale umgesetzt, und zwar durch die Computer- Relaiseinrichtung CRU, um das Bypass-Magnetventil MVBP zu steuern.

Das Bremsleitungs-Relaisventil spricht auf die Differenz des Druckes in dem Aus­ gleichsbehälter und der Bremsleitung an. Das Ausgleichsbehältnis wird durch die elektropneumatische Einrichtung AW4ER in Verbindung mit einem Ausgleichsbe­ hälter-Ausfallmagnetventil MVER gesteuert. Das Ausgleichsbehältnis wird befüllt und entleert durch das Hauptverhältnis über die elektropneumatische Einheit AW4ER unter der Steuerung der Computer-Relaiseinrichtung CRU. Testpunkte TPMR und TPER sind für das Hauptbehältnis bzw. das Ausgleichsbehältnis vorge­ sehen. Ein Ausgleichsbehältnisumsetzer ERT ist in der Einrichtung AW4ER vorge­ sehen.

Die Computer-Relaiseinrichtung CRU empfängt Bremssteuersignale von der Bremssteuerungsvorrichtung und Drucksignale von den Umsetzern, um die gesam­ ten elektropneumatischen Ventil in der pneumatischen Steuereinrichtung PCU zu steuern. In Erwiderung eines Bremslöse-Steuersignals wird damit das elektropneu­ matische Ventil MVPB geschaltet, um die Drossel 02 kurzzuschließen und um die Bremsleitung mit der höheren Rate zu befüllen. In Fig. 3 entspricht dies dem Über­ gang T1 von dem Rücksetzzustand S1 zum Überbefüllzustand S2. Der Wert, bis zu dem die Bremsleitung befüllt wird, wird über die Steuerung der Einrichtung AW4ER über die Computer-Relaiseinrichtung CRU bestimmt, welche den Wert des Ausgleichsbehältnisses steuert. Die Computer-Relaiseinrichtung CRU hält durch die Steuerung des Ausgleichsbehälters bzw. die Ansteuerung des Ausgleichsbehäl­ ters das Bremsleitungsrelais mit dem Hauptbehältnis verbunden, um die Bremslei­ tung auf einen vorgegebenen Überbefüllwert zu füllen. In Fig. 3 entspricht dies dem Übergang T2 von dem Überbefüllstatus S2 zum Haltestatus S3. Als nächstes steuert die Computer-Relaiseinrichtung CRU die Einrichtung AW4ER an, um das Aus­ gleichsbehältnis langsam zu entlüften und damit auch die Bremsleitung von dem Überbefüllstatus in den gewünschten Lösestatus in der Bremsleitung zu überführen. Diesem Zustand entspricht der Übergang T3 von dem Haltezustand S3 in den Ent­ lüftungszustand S4. Wenn der gewünschte Wert erreicht wird, tritt das System am Punkt T4 von dem Entlüftungszustand S4 in den Rücksetzzustand S1 zurück.

Die Steuerung AW4ER ist ein Analogsystem, welches durch modulierte Steuersi­ gnale angesteuert wird, um die Entlüftungsrate des Ausgleichsbehältnisses und da­ mit der Bremsleitung zu beeinflussen. Wenn sich der Bremsleitungs-Lösedruck bei­ spielsweise im Bereich von 5 bar befindet und ein Überdruck im Bereich von 5,5 bar sein würde, ergäbe sich beispielsweise eine Füllrate der Bremsleitung auf den Überbefüll-/Überdruckwert von ungefähr 0,05 bar/sec. Die Zeitperiode, in welcher die Bremsleitung am Überbefüllwert gehalten wird, würde beispielsweise 10 Se­ kunden betragen. Die langsame Entlüftungsrate würde ungefähr bei 0,002 bar/sec liegen. Dabei handelt es sich lediglich um typische Beispiele, welche z. B. die An­ forderungen der UIC-Spezifikation erfüllen würden.

Die Computer-Relaiseinrichtung CRU beginnt den Überdruck-, den Halte- und den Entlüftungszyklus nach Initiierung durch ein Bremslöse-Steuersignal. Dies wird durch die Übergänge T5, T6 und T7 aus dem Überbefüllstatus S2, dem Haltestatus S3 und dem Belüftungszustand S4 in den Blockierstatus S5 angezeigt. Dies wird auch aufrechterhalten, wenn ein Betriebsbrems-Steuersignal empfangen wurde, nachdem eine Initiierung durch ein Löse-Brems-Steuersignal stattgefunden hat. Nach Empfang eines Betriebsbrems-Steuersignals beendet die Computer- Relaiseinrichtung CRU den Befüll-, Halte- und Entlüftungszyklus und initiiert eine Bremsleitung-Druckabsenkung in Erwiderung des Betriebsbrems-Steuersignales. Dabei wird die Einrichtung AW4ER dazu genutzt, den Ausgleichsbehälterdruck und damit den Bremsleitungsdruck zu steuern. Die Betriebsbremsherabsetzung wird von dem Wert des Bremsleitungsdruckes erfolgen, bei dem der Füll-, Halte- und Entlüftungszyklus beendet wurde.

Nach der Betriebsbrems-Anwendung und nach Empfang eines Auslösebrems- Steuersignales wird der Entlüftungszyklus wiederhergestellt, um irgendwelche Überdrücke aus der Betriebsbremsanwendung zu entfernen, was durch einen Über­ gang T9 in Fig. 3 angedeutet wird. Dies wird mit der Entlüftungsrate durchgeführt, die eine genügend niedrige Räte ist, daß kein Anziehen der Bremsen erfolgt. Nach einem Betriebsbrems-Signal wird bei einem Lösebrems-Steuersignal ein neuer Überbelüftungszyklus des Druckbeaufschlagens, Haltens und Entlüftens initiiert, was durch den Übergang T8 angezeigt wird.

Wenn ein Löse-Brems-Steuersignal empfangen und aufrechterhalten wird, wird die Computer-Relaiseinrichtung CRU die Bremsleitung auf einen Überdruck bringen, der größer ist als der vorgewählte. Bei Beendigung der Lösebrems-Steuersignale wird die Halteperiode und das Entlüften eingeleitet. Die genaue Betriebweise wird im Flußdiagramm der Fig. 3 dargestellt.

Die pneumatische Steuereinrichtung PCU umfaßt ferner ein Bremszylinder- Ausgleichsventil BCEV. Zuführ- und Ableitungs-Elektropneumatikventile, die an das Hauptbehältnis MR und an das Hauptleitungs-Magnetventil MVLT angeschlos­ sen sind, dienen dazu, eine Vorsteuereingabe zum Relaisventil 20R der Leitung 20 zu leiten. Die "20-Leitung" ist die Bremszylinder-Ausgangsleitung. Der Ausgang des Relaisventils 20R der Leitung 20 wird über das Zuleitungs-Pneumatikventil PVLT und einen Filter F3 zum Bremszylinder-Ausgangleistungs-Eingang PCIP ge­ führt. Ein Testeingang TP20 der Leitung 20 und ein Umsetzer 22 der Leitung 20 sind am Ausgang des PVLT-Ventils vorgesehen.

Der Hauptbehälter-Ausgangsleitungsanschluß MRIP ist über ein Filter F4 als Eingang an das Ausgleichsbehälter-Pneumatikinterlockventil PVERI angeschlossen. Ein Hauptbehälter-Ausgleichsleitungsumsetzer MRTE ist ebenfalls an den Ausgang des Filters F4 angeschlossen. Die Ausgabe des Ausgeleichsbehälter-Pneumatikinterlocks PVERI wird als (Vor-)Steuereingabe an das pneumatische Zweiteilungsventil PVBIT geleitet. Einer der Eingänge des pneumatischen Zweiteilungsventils PVBIT ist an ei­ nen Eingang des Steuerventils KE angeschlossen und der Ausgang ist an einen Ein­ gang des Bremszylinder-Doppelabsperrventils DCVBC und an ein Ausgleichsbehäl­ ter-Doppelabsperrventil DCVER angeschlossen. Der andere Eingang zum Ventil DCVBC geht vom Hauptbehälter MR aus und der höhere der beiden Ausgänge wird als Vorsteuereingabe dem Ausgleichsreservoir-Pneumatikinterlockventil PVER1 zuge­ führt.

Der andere Eingang des Bremszylinder-Doppelabsperrventils DCVPC ist mit dem Ausgang des Führungsleit-Pneumatikventils PVLT (lead-trail pneumatic valve) ver­ bunden. Der höhere der beiden Eingänge ist als ein Eingang dem Default-Magnetventil MV16T der Leitung 16 zugeführt. Die andere Eingabe des Default-Magnetventils MV16T der Leitung 16 kommt vom Behältnis 16. Der Hauptbehälter MR stellt das Betriebssignal für die beiden pneumatischen Ventile und die Steuerung des elektrop­ neumatischen Ventils bereit. Der Ausgang des Default-Magnetventils MV16T der Leitung 16 ist als Betriebssignal bereitgestellt, welches dem Bremszylinderdrehventil zugeführt wird, dessen Eingang sich im Hauptreservoir MR befindet und dessen Aus­ gang an dem Bremszylindereingang PC angeschlossen ist.

Ein Testpunkt TP16 der Leitung 16 ist als Ausgang des Default-Magngnetventils MV16T der Leitung 16 vorgesehen und ein Bremszylinder-Testpunkt TPBC ist am Ausgang des Bremszylinder-Relaisventils vorgesehen. Ein Bremszylinderumsetzer ist an den Bremszylinder-Umsetzereingang BPT angeschlossen, als auch ein Bremslei­ tungsumsetzer BPT an dem Bremszylinderumsetzer-Eingang BPT angeschlossen ist.

Ein Not-(Emergency)-Magnetventil MVEM stellt dem Notvorsteuer-(Pilot-)Luftventil PVEM eine Vorsteuereingabe bereit. Der Ausgang ist an den Bremsleitungseingang PB angeschlossen. Im Notfall verbinden diese Ventile die Bremsleitung mit dem Aus­ laß, um einen Notfall-Zustand in der Bremsleitung zu schaffen. Zwischen dem Haupt­ behälter und der Bremsleitung BP sind ferner ein Absperrhahn COC sowie ein Regu­ lierventil REGV, ein Choke und ein Absperrventil vorgesehen. Dies schafft eine Ver­ bindung des Hauptbehältnisses und der Bremsleitung für einen Dead-Engine-Betrieb.

Wie vorstehend beschrieben, stellen die beiden in Reihe geschalteten Drosseln 01, 02 mit den Bypass-Ventilen, welche die schmalere der Drosseln 02 in einer Lösestellung kurzschließen, die Möglichkeit dazu, eine Löse- und eine Betätigungsstellung beim Druckbeaufschlagen der Bremsleitung zu schaffen. Obwohl ein elektropneumatisches Ventil mit einem Betriebssignal zu einem Pneumatikventil gezeigt wird, können auch andere Ventilstrukturen ausgewählt werden, um die kleinere der Drosseln 02 während des Lösemodus kurzzuschließen und die zwei Drosseln in Serie während des Be­ triebsmodus zu halten. Diese Kombination kann auch in anderen Pneumatiksteuerein­ heiten eingesetzt werden.

Claims (17)

1. Elektropneumatische Bremssteuerungsvorrichtung mit:
einem Hauptbehälter;
einem pneumatischen Bremsleitungsrelais;
einer elektropneumatischen Drossel, die mit dem Hauptbehälter in Reihe ge­ schaltet ist, wobei das Bremsleitungsrelais und die erste Bremsleitung eine erste und zweite Durchflußrate aufweisen und wobei die zweite Durchflußrate klei­ ner ist als die erste Durchflußrate, und
einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung, welche die Drossel in Abhängigkeit von Bremssteuersignalen steuert.

2. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die Drossel für ein Lösebrems- Steuersignal auf die erste Durchflußrate und für ein Bremsbetätigungs- Steuersignal auf die zweite Durchflußrate einzustellen.

3. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, in Erwiderung des Lösebrems- Steuersignales die Drossel derart anzusteuern, daß diese die erste Durchflußrate aufrechterhält, bis in der Bremsleitung ein vorgegebener Überdruckwert aufge­ baut wurde.

4. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung fortfährt, die Drossel derart anzusteuern, daß diese die er­ ste Durchflußrate aufrechterhält, um den vorher initiierten Überdruckwert bei­ zubehalten.

5. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung in Erwiderung auf Betriebsbrems-Steuersignale den Druckaufbau beendet und einen Druckabbau in der Bremsleitung startet.

6. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung den Druckabbau in der Bremsleitung in Erwiderung auf Betriebsbrems-Steuersignale unter Berücksichtigung des Bremsleitungsdruckes beim Druckaufbauende steuert.

7. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung den Überdruckwert für ein festes Zeitintervall aufrechter­ hält.

8. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung nach dem festen Zeitintervall die Bremsleitung mit einer Entlüftungsrate auf einen Lösebremsdruck entlüftet.

9. Bremssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgleichsbehälter und ein zweites elektropneumatisches Ventil vorgesehen sind, welches den Druck im Ausgleichsbehälter steuert/regelt, wobei das Bremsleitungsrelais (brake pipe relay) auf die Druckdifferenz zwischen der Bremsleitung und dem Ausgleichsbehälter anspricht, und wobei die Steuerein­ richtung das zweite elektropneumatische Ventil ansteuert und den Druckwert in der Bremsleitung und die Entlüftungsrate bestimmt.

10. Bremssteuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsrate wesentlich kleiner als die erste Durch­ flußrate ist.

11. Bremssteuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektropneumatische Drossel folgendes aufweist:

• - erste und zweite Drosseln, die mit dem Hauptbehälter, dem Bremslei­ tungsrelais und der Bremsleitung in Reihe geschaltet sind, und
• - ein erstes elektropneumatisches Ventil, welches auf ein elektrisches Lö­ sesignal anspricht, und die zweite Drossel abzuschalten/kurzzuschließen.

12. Bremssteuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektropneumatische Ventil einen ersten Eingang aufweist, der an einen Auslaß angeschlossen ist und einen zweiten Eingang, der an eine Druckquelle angeschlossen ist, und wobei ein Vorsteuerventil vorgese­ hen ist, welches einen ersten und einen zweiten Ausgang hat, welche das Vor­ steuerventil parallel zur zweiten Drossel schalten und wobei ein Vorsteuerein­ gang an den Ausgang des ersten elektropneumatischen Ventils angeschlossen ist.

13. Bremssteuerungsvorrichtung nach nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektropneumatische Ventil derart vor­ eingestellt ist, daß sein Ausgang mit dem Auslaß verbunden ist, wenn es nicht aktiviert ist und daß das Vorsteuer-/Pilotventil derart voreingestellt ist, daß sein erster Eingang und Ausgang abgetrennt sind, wenn es nicht aktiviert ist.

14. Verfahren zur Bremssteuerung, insbesondere Verfahren zum Druckaufbauen in einer Bremsleitung eines Zuges zum Bremslösen des Zuges unter Verwendung der Bremssteuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten:

• - Druckaufbauen in der bzw. Druckbeaufschlagen der Bremsleitung mit einer ersten Rate bis zu einem Überdruckwert,
• - Halten des Überdruckwertes in der Bremsleitung für ein festes Zeitintervall,
• - Entlüften der Bremsleitung nach dem festen Zeitintervall mit einer Entlüftungs­ rate, bis ein Lösebremsdruck erreicht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, welches das Beibehalten des Druckaufbau-, Halte- und Entlüftungszyklus umfaßt, der eingangs in Erwiderung eines Bremslöse-Steuersignales eingeleitet wurde.

16. Verfahren nach Anspruch 14, welches ein Beenden des Druckaufbau-, Halte- und Entlüftungszyklus Erwiderung eines Betriebsbrems-Steuersignales umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, welches ein Abbauen des Bremsleitungsdruckes in Erwiderung des Betriebsbrems-Steuersignales vom Bremsleitungsdruck beim Beenden des Zyklus umfaßt.