DE2612580C2 - Device for testing an electronic vehicle control unit - Google Patents

Device for testing an electronic vehicle control unit

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Description

die Prüfeinrichtung (50) eingangsseitig mit den Stellbefehlen des Wagensteuergerätes (Anschluß a 30) für den elektromotorischen Antrieb beaufschlagt is*the test device (50) on the input side with the control commands of the car control unit (connection a 30) charged for the electric motor drive is *

die Prüfeinrichtung (50) eingangsseitig ferner Rückmeldungen und Quittungen von mit Wagensteuergeräten eingesetzt Das Wagensteuergerät erhält Befehle vom Fahrer und setzt diese in Stellbefehle für Schütze, schaltbare Widerstände, elektromotorisch betätigte Schaltwalzen bzw. elektronische Stellglieder um, wobei aktuelle Meßergebnisse von elektrischen und mechanischen Einflußgrößen und Quittungen und Rückmeldungen berücksichtigt werden. F i g. 1 zeigt schematisch die Anordnung eines 'Wagensteuergerätes 1 für ein Fahrzeug mit schaltbarem Widerstand. Eine Gleichstrom-Reihenschlußmaschine 9 mit einer Ankerinduktivität 12 liegt in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand 13 und einem Stromabnehmerbügel 4 an einem Fahrdraht 5. Der Widerstandswert des Widerstandes 13 kinn über Schaltkontakte 14 vonthe test device (50) on the input side also provides feedback and acknowledgments from used with car control units The car control unit receives commands from the driver and activates them Control commands for contactors, switchable resistors, motor-operated switch drums or electronic ones Actuators around, with current measurement results of electrical and mechanical influencing variables and Receipts and feedback are taken into account. F i g. 1 shows schematically the arrangement of a 'Car control unit 1 for a vehicle with a switchable resistor. A DC series machine 9 with an armature inductance 12 is in series with an adjustable resistor 13 and a current collector bracket 4 on a contact wire 5. The resistance value of the resistor 13 chin via switching contacts 14 of

,3 Schützen oder von den Nocken einer Schaltwalze eingestellt werden. Die Maschine 9 treibt einen Treibradsatz 8 an. mit dem ein Impulsgeber It gekuppelt ist Ein Laufradsatz 7 ist mit einem weiteren Impulsgeber 10 gekuppelt. Die geschwindigkeitspro-, 3 contactors or from the cams of a shift drum can be set. The machine 9 drives a drive wheel set 8. with which a pulse generator It is coupled. A wheel set 7 is coupled to a further pulse generator 10. The speed-increasing

solchen Stellgliedern (3a) des Fahrzeugs bepuf- 20 portionalen Impulse der impulsgeber 10 und 11 werdenSuch actuators (3a) of the vehicle bepuf- 20 proportional pulses of the pulse generators 10 and 11

schlagt '^t die auch im Prüfbetrieb von dem Wagensteuergerät (21) gestellt werden, und
die den Istwerteingängen (elO, eil. e31) des Wagensteuergerätes (21) einzugebenden Istwerte mittels elektronischer Modelle (36,39) für das Verhalten derjenigen Strecken, für die das Wagensteuergerät Regeleinrichtungen enthält, aus den Steübefehlen, Rückmeldungen und Quittungen nachgebildet sind, wobei ein elektronisches Antriebsmodell (36) zur Nachbildung des Motorstrom-Istwertes und ein die Wagen- und Radsatzmasse nachbildendes elektronisches Modell (39) zur Nachbildung des Treibradgeschwindigkeitsisiwericb t^e*) und des Laufrad geschwindigkeitwstw rtes (v,*) vorgesehen sind, und das Antriebsmode:! (36) von Stellbefehlen. Rückmeldungen und Quittungen einem aus einem eingegebenen (Eingabeeinrichtung 47) Wert für die nachgebildete Fahrdrahtspannung abgeleiteten Spannungswert (£/25*) und dem nachgebildeten Treibradgeschwtndigkeit-Istwert und das die Wagen- und Radsatzmasse nachbildende elektronische Modell (39) «on einem dem nachgebildeten Motorstrom-Istwert dem Wagensteuergerät 1 zugeführt, ebenso wie ein Meßwert für den Ankerstrom von einem Strommeßwandler 15. Weiterhin werden dem Wagensteuergerät 1 eine Anzahl von Rückmeldungen und Quittungen eingegeben, die als Meldekontakte 3 schematisch dargestellt sind. Mit einem Befehlsgeber 2 werden die Fahr- und Bremsbefehle und die Ankerstrom-Führungsgröße eingegeben. Das Wagensteuerge.ät 1 betätigt Schütze, die beispielsweise mit 17, 18, 19 bezeichnet
suggests' ^ t which are also set by the car control unit (21) in the test mode, and
the actual values to be entered for the actual value inputs (elO, eil. e31) of the car control unit (21) by means of electronic models (36, 39) for the behavior of those routes for which the car control unit contains control devices, are simulated from the control commands, feedback and acknowledgments, with a Electronic drive model (36) for simulating the actual motor current value and an electronic model (39) simulating the car and wheel set mass for simulating the drive wheel speed siwericb t ^ e *) and the impeller speed value (v, *) are provided, and the drive mode: ! (36) of positioning commands. Acknowledgments and acknowledgments of a voltage value (£ / 25 *) derived from an input (input device 47) value for the simulated contact wire voltage and the simulated drive wheel speed actual value and the electronic model (39) simulating the car and wheelset mass on a simulated motor current The actual value is fed to the car control unit 1, as is a measured value for the armature current from a current transducer 15. Furthermore, the car control unit 1 receives a number of responses and acknowledgments, which are shown schematically as signaling contacts 3. The travel and braking commands and the armature current reference variable are entered with a command generator 2. The Wagensteuerge.ät 1 actuates contactors, denoted by 17, 18, 19, for example

sind. bzw. den Antriebsmotor einer Schaltwalze. Mit Hilfe der Schaltkontakte der Schütze bzw. einer Schaltwalze wird eine Fahr- oder Bremsschaltung aufgebaut und der Widerstandswert des einstellbaren Widerstarides 13 verändert. Bei einer Fahrschaltungare. or the drive motor of a shift drum. With the help of the switching contacts of the contactors or a Shift drum, a driving or braking circuit is built and the resistance value of the adjustable Widerstarides 13 changed. With a drive shift

J5 befindet sich ein Umschaltkontakt 16 in der gezeichneten Lage, während er bei einer Bremsschaltung von einem Schütz umgesteuert wird.J 5 there is a changeover contact 16 in the position shown, while it is reversed by a contactor in the event of a braking circuit.

Das Wagensteuergerät I enthält eine Ankerstromregelung, da bei den üblichen Gleichstrom-BahnmotorenThe car control unit I contains an armature current control, as with the usual direct current railway motors

das Motordrehmoment wegen der frühzeitigen Sättigung des Feldes in guter Näherung dem Ankerstrom proportional ist. Bei Antrieben mit schaltbarem Widerstand kann der gewünschte Ankerstrom nur im Mittel konstant gehalten werden. Durch die begrenztethe motor torque due to the early saturation of the field as a good approximation of the armature current is proportional. For drives with switchable resistance, the desired armature current can only be set in Means are kept constant. By the limited

nachsebildeten Istwert des elektrischen Dreh- 45 Stufenzahl ergeben sich beim Schalten des Widerstan-simulated actual value of the electrical speed 45 steps result when switching the resistor

moments (W1/) und einem eingegebenen (Eingabeeinrichtung 45) Wert für den nachgebildeten Fahrwiderstand beaufschlagt ist.torque (W 1 /) and an input (input device 45) value for the simulated driving resistance is applied.

des Stromsprünge, deren Höhe von der Stufung des Widerstandes und von der Drehzahl der Maschine abhängt. Bei konstantem Widerstand verringert sich der Ankerstrom in Fahrschaltung mit zunehmender, inof the jumps in current, the magnitude of which depends on the gradation of the resistance and the speed of the machine depends. With constant resistance, the armature current decreases with increasing, in

durch ein elektronisches Modell (41, 42, 43, 51, 52) für den Netzteil des Antriebes, das aus dem eingegebenen Wert für die Fahrdrahtspannung, den Stellbefehlen für den elektromotorischen Antrieb und dem nachgebildeten Motorstromistwert (/9*) den Netzstrom istwert und den dem Antriebsmodell einzugebenden Spannungswert nachbildet.by an electronic model (41, 42, 43, 51, 52) for the power supply unit of the drive, which consists of the entered value for the contact wire voltage, the setting commands for the electromotive drive and the simulated actual motor current value (/ 9 *), the actual mains current value and that of the drive model simulates the voltage value to be entered.

2. Einrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet 50 Bremsschaltung mit abnehmender Geschwindigkeit. Als2. Device according to claim 1. characterized 50 braking circuit with decreasing speed. as

Regler wird deshalb ein Grenzwertmelder eingesetzt, der feststellt, ob der Ankerstrom größer als die Führungsgröße ist. Eine Widerstandsstufe muß so lange beibehalten werden, bis der Ankerstrom diesen Wert unterschritten hat. Dann wird der WiderstanJswert stufenweise weiter verkleinert.A limit monitor is therefore used in the controller to determine whether the armature current is greater than that Reference variable is. A resistance level must be maintained until the armature current reaches this value has fallen below. Then the resistance value is further reduced step by step.

Zur Veränderung des Widerstandswertes kann beispielsweise ein elektronisches Schaltwerk vorgeseFor example, an electronic switching mechanism can be provided to change the resistance value

hen sein, das mit Hilfe von Schützen den Anlaßwider-that with the help of riflemen

stand verändert. Das elektronische Schaltwerk kann aus einem Taktgeber mit zwei wählbaren Fretjuen^wenenstood changed. The electronic switching mechanism can consist of a clock with two selectable Fretjuen ^ wenen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung für Langsamgang und Schnellgang, einem Vorwärtseines elektronischen Wagensteuergerätes gemäß dem Rückwärts-Zähler mit einer Decodierschaltung und Oberbegriff des Anspruchs 1 (»nahverkehrs-praxis« dem Steuerwerk für die Hauptschütze zum Aufbau der 1972, S. 504-512). Bei elektromotorisch angetriebenen 65 Fahr- oder Bremsschaltung bestehen. Durch einen Fahr-Fahrzeugen, insbesondere bei Nahverkehrsschienen- oder Bremsbefehl wird die entsprechende Schaltung fahrzeugen, werden zur Entlastung des Zugführers aufgebaut, wenn sich das Schaltwerk in Nullstellung immer häufiger halbautomatische Fahrzeugsteuerungen befindet. Die Quittung der geforderten Starkstrom-The invention relates to a device for testing slow gear and high gear, a forward one electronic car control device according to the backward counter with a decoding circuit and Preamble of claim 1 ("Nahverkehrs-praxis" the control unit for the main contactors to build the 1972, pp. 504-512). In the case of an electric motor-driven 65, there are driving or braking circuits. By a driving vehicle, in particular, when there is a local rail or brake command, the corresponding circuit vehicles are built to relieve the train driver when the switchgear is in the neutral position semi-automatic vehicle controls are more and more common. The receipt of the required heavy current

schaltung gibt den Zähler frei, der dann im Fahrbereich nach vorwärts oder im Bremsbereich nach rückwärts getaktet werden kana Jeder Zählerstand entspricht einer Widerstandsstufe, die mit Hilfe der Decodierschaltung und der Leistungsstufen in eine Schützkombination umgesetzt wird. Die Frequenz des Langsamtaktes wird durch den Schaltverzug der Schütze vorgegeben.switching enables the counter, which then moves forwards in the travel range or backwards in the braking range are clocked kana Each counter reading corresponds to a resistance level, which with the help of the decoding circuit and the power levels are converted into a contactor combination. The frequency of the slow beat becomes specified by the switching delay of the contactors.

Das Wagensteuergerät 1 kann auch einen Gleit- und Schleuderschutz enthalten. Aufgabe eines Gleit- und Schleuderschi'tzes ist es, möglichst den maximalen Reibwert zu nuten und mit geringem Schlüpf zu bremsen und zu beschleunigen. Bei ansteigendem Schlupf muß von der Stromregelung auf eine Schlupfregelung übergegangen werden. Der Schlupf ergibt sich aus dem Vergleich der Treibradgeschwindit'ei: mit der Wagengeschwindigkeit, die an einem I aufr- J abgegriffen werden kann. An der jeweiligen Achse angebaute Impulsgeber messen die jeweilige Rpdgeschwindigkeit Ein Vergleich kann digital erfolgt Der Schlupf wird in eine Spannung umgewandelt und anschließend im Schlupfregelkreis als Regeigi J-ß" weiterverarbeitet.The car control device 1 can also contain anti-slip and anti-skid protection. The task of sliding and centrifugal protection is to achieve the maximum possible coefficient of friction and to brake and accelerate with little slip. If the slip increases, a change must be made from current control to slip control. The slip results from the comparison of the driving wheel speed: with the car speed, which can be picked up on an I aufr-J. Pulse generators attached to the respective axis measure the respective Rpd speed. A comparison can be made digitally. The slip is converted into a voltage and then processed further in the slip control loop as a rule J-ß ".

Das Wagensteuergerät 1 kann weiterhin Überwachungsbaugruppen enthalten, insbesondere zur überwachung der generatorischen Bremse.The car control unit 1 can continue to have monitoring assemblies included, especially for monitoring the regenerative brake.

Fig.2 zeigt ein Wagensteuergerät 21 für ein Fahrzeug mit elektronischem Gleichstromsteller.2 shows a car control device 21 for a vehicle with an electronic DC power controller.

Die Eingangsschaltung besteht aus einer Netzdrossel 28 und einem Netzkondensator 25. Die Maschine 9 wird über einen Gleichstromsteller 30 gespeist, der mit dem Symbol eines zünd- und löschbaren Ventils dargestellt ist- Der Maschine 9 mit ihrer Ankerinduktivität 12 liegt ein ungesteuertes Freilaufventil 35 parallel. Für den Bremsbetrieb ist ein Zweig mit einer Reihenschaltung eines ungesteuerten Ventils 24 und eines verstellbaren Bremsvorwiderstandes 22 vorgesehen. Der Widerstandswert des Bremsvorwiderstandes 22 kann durch schematisch dargestellte Kontakte 23 verändert werden, die in der praktischen Ausführung vorzugsweise als elektronisches Schaltwerk ausgeführt sind. Als Widerstandsbremse ist ein Bremswiderstand 32 vorgesehen, der durch Zünden eines Bremsthyristors 29 in den Ankerkreis der Maschine 9 eingeschaltet werden kann.The input circuit consists of a line choke 28 and a line capacitor 25. The machine 9 is fed via a DC chopper 30, which is connected to the The symbol of an ignitable and extinguishable valve is shown - the machine 9 with its armature inductance 12 is located an uncontrolled free-wheeling valve 35 in parallel. There is a branch with a series circuit for braking operation an uncontrolled valve 24 and an adjustable braking resistor 22 are provided. The resistance value of the braking resistor 22 can be changed by means of the schematically shown contacts 23, which in practical terms are preferably designed as an electronic switchgear. As a drag brake a braking resistor 32 is provided, which by igniting a braking thyristor 29 in the Armature circuit of the machine 9 can be switched on.

Der Gleichstromsteller 30 bestimmt über sein Einschaltverhältnis im Fahrbereich die Motorklemmenspannung und im Bremsbereich die Gegenspannung zur elektromotorischen ixraft der im generatoriscfcen Betrieb arbeitenden Maschine 9. Der Bremsvorwiderstand 22 dient dazu, um den Bremsstrom im vorgesehenen Bereich geschwindigkeitsabhängig verstellen zu können. Bei einer aufgebauten Fahrschaltung sind die Schaltkontakte 26 und 27 geschlossen. Bei einer N'etzbremsschahung wird der Schaltkontakt 27 geöffnet. Bei einer Widerstandsbremsschaltung wird zusätzlich der Sclialtkontakt 26 geöffnet Eine Widerstandsbremsschaltung wird aufgebaut, wenn das Netz nicht aufnahmefähig ist. Hierzu wird der Bremsthyristor 29 gezündet und damn üci BicmawiucijUmu 32 m uiü Ankerkreis eingeschaltet. Mit Zündung des Gleichstromstellers 30 wird der Bremsthyristor 29 gelöscht Nach jeder Lösung des Gleichstromstellers 30 wird jedesmal zunächst eine Netzbremsung versucht. Entsteht dabei eine Überspannung, dann wird durch Zündung des Bremsthyristors 29 auf eine Widerstandsbremsung übergegangen.The DC chopper 30 determines the motor terminal voltage in the driving range and the counter voltage to the electromotive force of the machine 9 operating in generator mode in the braking range. When the driving circuit is set up, the switching contacts 26 and 27 are closed. When the mains brake is applied, the switching contact 27 is opened. In the case of a resistance brake circuit, the sliding contact 26 is also opened. A resistance brake circuit is set up when the network is not capable of receiving. For this purpose, the braking thyristor 29 is ignited and then switched on at the BicmawiucijUmu 32 and the armature circuit . When the DC chopper 30 is ignited, the braking thyristor 29 is extinguished. If an overvoltage arises, the ignition of the brake thyristor 29 switches over to resistance braking.

Das Wagensteuergerät 21 ist eingangsseitig wiederum mit Quittungen und Rückmeldungen von Meldekont?kien 3 und mit Befehlen vom Befehlsgeber 2 beaufschlagt. Dem Wagensteuergerät 21 wird amOn the input side, the car control device 21 is again provided with acknowledgments and feedback from reporting accounts 3 and acted upon by commands from command generator 2. The car control unit 21 is on

2525th

3030th

3535

40 Eingang e 10 eine drehzahlabhängige Impulsfolge vom Impulsgeber 10 zugeführt, der an einer Laufachse 7 angeordnet ist Am Eingang eil steht eine drehzahlabhängige impulsfolge vom Impulsgeber 11 an, der an einer Treibachse 8 angeordnet ist Das Wagensteuergerät 21 stellt Schütze und Schalter, beispielsweise die Schütze 37 und 37a. Das Wagensteuergerät 21 steuert über seinen Ausgang a 30 den Gleichstromsteller 30 und über seinen Ausgang a 29 den Bremsthyristor 29. Als Eingangsgrößen für die hierzu erforderlichen Regeleinrichtungen werden dem Wagensteuergerät 21 am Eingang e 34 Meßwerte für den Netzstrom von einem Strommeßwandler 34, am Eingang e33 Meßwerte für die Netzkondensatorspannung von einem Spannungsmeßwandler 33 und am Eingang e31 Meßwerte für den Ankerstrom von einem Strommeßwandler 31 zugeführt Das Wagensteuergerät 21 enthält beispielsweise einen analog wirkenden s.-.-tigen Stromregler. Da die Ausgangsspannung dieses Anke! iromreglers die Aussteuerung des Gleichstromsteller 30 bestimmt, ist das Konzept der Regeleinrichtung so ausgelegt daß die dem Ankerstromregelkreis übergeordneten Funktionseinheiten, z.B. der Gleit- und Schleuderschutz, die Ankerstromführungigröße so beeinflussen, daß die übergeordneten Regelgrößen, z.B. der Schlupf, nicht überschritten werden. 40 Input e 10 is supplied with a speed-dependent pulse sequence from the pulse generator 10, which is arranged on a running axle 7 At the input eil there is a speed-dependent pulse sequence from the pulse generator 11, which is arranged on a drive axis 8. The car control unit 21 provides contactors and switches, for example the contactors 37 and 37a. The carriage control unit 21 controls through its output a 30 to DC-DC converter 30 and via its output a 29 to Bremsthyristor 29 as input variables for the required purpose control devices of the car control device 21 at input E 34 measured values for the supply current of a current measuring transformer 34, at the input e33 measured values for the mains capacitor voltage from a voltage transducer 33 and at input e31 measured values for the armature current from a current transducer 31. The car control device 21 contains, for example, an analog current regulator. Since the output voltage of this Anke! Iromreglers determines the modulation of the DC chopper 30, the concept of the control device is designed so that the function units superordinate to the armature control circuit, e.g. the slip and slide protection, influence the armature current guide size in such a way that the superordinate control parameters, e.g. the slip, are not exceeded.

Der Aufbau von derartigen Wagensteuergeräten ist im einzelnen beispielsweise beschrieben in »nahverkehrs-praxis«, 197Z Seiten 464 bis 470 und Seiten 504 bis 512, in »Siemens-Zeitschrift« 39,1965, Seiten 645 bis 652 und in »Elektrische Bahnen« 40,1969, Seiten 220 bis 233. Wagensteuergeräte der beschriebenen Art werden immer umfangreicher und komplizierter. Die Inbetriebnahme eines mit einem derartigen Wagensteuergerät ausgerüsteten Fahrzeugs und die Fehlersuche bei einem Defekt erfordern viel Zeit und entsprechend geschultes Personal.The structure of such car control devices is described in detail, for example, in "Nahverkehrs-praxis", 197Z pages 464 to 470 and pages 504 to 512, in "Siemens-Zeitschrift" 39, 1965, pages 645 to 652 and in "Electric Railways" 40, 1969, pages 220 to 233. Car control devices of the type described are becoming more and more extensive and complicated. The commissioning of a vehicle equipped with such a vehicle control unit and troubleshooting in a Defects require a lot of time and appropriately trained personnel.

Hierzu ist in der erwähnten Literaturstelle »Nahver kehrs-Praxis« ausgeführt, daß ein zwischenkuppelbarcs »Prüf- und Simulationsgerät« u. a. das Nachahmen von fahrdynamischen Werten, z. B. der Soll- und Istwerte vin Strom und Geschwindigkeit gestattet wozu auch Flachbaugruppen mit Anzeigeeinrichtungen und Prüfbuchsenanschlüssen vorgesehen sindFor this purpose, in the cited reference "Nahver kehrs-Praxis", it is stated that an inter-coupling barcs »Testing and simulation device«, among others. the imitation of driving dynamics values, e.g. B. the setpoint and actual values vin current and speed also permits printed circuit boards with display devices and test socket connections are provided

Bekannte Simulatoren, wie sie z. B. in <>BBC-Nachrichten«. 1S67. Seiten 52 bis 59. angesprochen sind, dienen teils der Erprobung des Verhaltens verschiedener Bauteile (z. B. der Steuerung einer Rakete oder eines Flugzeuges) und enthalten daher neben dem zu erprobenden Bauteil Modelle für noch nicht existente Anlagenteile, wobei der ganze Simulator realen Bedingungen unterworfen wird. Zum Beispiel für Vollbahnlokomotiven sind auch elektronisch aufgebaute Fahrsimulatoren bekannt (»BBC-Nachrichten« 1963, S. 2941 die entsprechend eingegebener Typen- und Streckendaten e!ne ganze Lokomotive einschließlichWell-known simulators, such as. B. in <> BBC News ". 1S67. Pages 52 to 59. are used to test the behavior of various components (e.g. the control of a rocket or an aircraft) and therefore contain, in addition to the component to be tested, models for not yet existing system components, with the entire simulator under real conditions is subjected. For example, for main line locomotives and electronic based driving simulators known ( "BBC News" 1963: 2941 are corresponding to input type and route data e! Quite a locomotive including

3iifiil »wig3iifiil »wig

. t . t

UCl jjiijrain.aii3i.ifi.ilUCl jjiijrain.aii3i.ifi.il

nachzuahmen gestatten.to imitate.

Die für die erwähnten Wagensteuergeräte als Prüfeinrichtung ungebotenen sogenannten »Prüf- und Simulationsgeräte» gestatten es. für die Ist- und Sollwerte, Für die das Wagensteuergerät im realen Betrieb dynamische Werte aus dem Antrieb und angeschlossenen Gebern enthält, bestimme Werte in Form von Hilfsspannungen einzuspeisen, um vor Inbetriebnahme oaer bei der Wartung eines Fahrzeuges zunächst bei stehendum Fahrzeug die Verdrahtung der ankommenden und abgehenden Leitungen und dieThe so-called »test and Simulation devices »allow it. for the actual and Setpoints, for which the car control unit has dynamic values from the drive and in real operation connected encoders contain certain values in the form of auxiliary voltages to feed in Commissioning oaer with the maintenance of a vehicle initially with the vehicle standing around the wiring of the incoming and outgoing lines and the

Funktion der Steuerwerke durch Einspeisung von Hilfsspannungen zu prüfen. Anschließend wird zur Überprüfung und Einstellung des Regelverhaltens der Regelkreise eine Probefahrt auf einer Prüfstrecke durchgeführt. Die Prüfstrecke muß beispielsweise zur Durchführung von Gleit- und Schleuderversuchen präpariert werden. Erschwerend wirken sich bei Prüffahrten die Wilterungseinflüsse und die Stöße des Fahrzeuges aus.Check the function of the control units by supplying auxiliary voltages. Then the Checking and setting the control behavior of the control loops a test drive on a test track carried out. The test track must, for example, be used to carry out sliding and skidding tests be prepared. The weather influences and the shocks of the have an aggravating effect during test drives Vehicle.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Prüfeinrichtung für ein elektronisches Wagensteuergerät zu schaffen, die bei stehendem Fahrzeug eine vollständige Prüfung des Wagensteuergerätes und der von ihm gesteuerten Schalteinrichtungen und Überwachungseinrichtungen ermöglicht.The task is therefore to create a test device for an electronic car control unit, a complete test of the vehicle control unit and the one it controls when the vehicle is stationary Switching devices and monitoring devices made possible.

Diese Aufgabe wird geiost durch eine Prüfeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.This task is performed by a test facility with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung ist demnach so ausgelegt, daß elektronische Modelle für das Verhalten derjenigen Regelstrecken vorgesehen sind. für die das Wagensteuergerät Regeleinrichtungen enthält, wobei im Prüfbetrieb die Prüfeinrichtung eingangsseitig mit den Stellbefehlen des Wagensteuergerätes für den elektromotorischen Antrieb und mit Rückmeldungen und Quittungen von Stellgliedern beaufschlagt ist. die auch im Prüfbetrieb vom Wagensteuergerät gestellt werden, und wobei die Prüfeinrichtung nachgebildete Istwertgrößen zur Eingabe in das Wagensteuergerät erzeugt.The test device according to the invention is accordingly designed in such a way that electronic models are provided for the behavior of those controlled systems. for the control devices of the car control unit contains, wherein in the test mode the test device on the input side with the control commands of the car control device for the electromotive drive and with feedback and acknowledgments from actuators is applied. which are also provided by the vehicle control unit during testing, and the testing device simulated actual value variables generated for input into the car control unit.

In der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung ist die Fahr- und Bremsschaltung des Antriebs, das Stromversorgungsnetz, die Wagenmasse und die Radsatzmasse, sowie der Reibwert zwischen Rad und Schiene maßstabgerecht nachgebildet. Somit können alle Regelkreise des Wagensteuergerätes über die Prüfeinrichtung geschlossen und alle Fahr- und Bremsvorgänge simuliert werden Da das Wagens'euergerät bei der Prüfung die Schütze und Schaltanlagen des Fahrzeuges betätigt und deren Rückmeldungen und Quittungen ausgewertet werden, sind auch die Schütze und Schai'einnchtungen in die Prüfung mit einbezogen. Mit Hilfe von Sollwertänderungen und Sollwertsprüngen kann cas Regelverhaiten aller Regelkreise im Wagensteuergerät in allen Betriebszuständen bei stehendem Fahr/eüg Überprüft werden. Lediglich das Zusammenarbeiten des Wagensteuergerätes mit den Meßgebern, de m Fahrzeug eingebaut sind, muß noch auf einer abschließenden kurzen Probefahrt überprüft werden.In the test device according to the invention, the driving and braking circuit of the drive, the power supply network, the wagon mass and the wheelset mass, as well as the coefficient of friction between wheel and rail reproduced to scale. This means that all control loops of the car control unit can use the test device closed and all driving and braking processes are simulated Check the contactors and switchgear of the vehicle are operated and their feedback and acknowledgments are evaluated, the contactors and are also Shai'nights included in the examination. With With the help of setpoint changes and setpoint jumps can cas control behavior of all control loops in the car control unit in all operating states when the vehicle is stationary Fahr / eüg to be checked. Just working together of the vehicle control unit with the sensors that are installed in the vehicle must still be on one final short test drive.

F ι g. 3 zeigt in einem Blockschaltbild den Aufbau ejner Prüfeinrichtung 50 in Verbindung mit einem Wagensteuergerät 21 für Fahrzeuge mit Gleichstromsteller gemäß Fig. 2. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist nur ein einziges Schütz: 37 mit Schaltkontakten 26 und 27 gezeichnet, das vom Wagensteuergerät 21 gevtelif wird. Der Mefdekontakt des Schützes 37 ist mit 3j bezeichnetFig. 3 is a block diagram showing the structure Ejner test device 50 in combination with a vehicle control unit 21 for vehicles with a DC chopper as shown in FIG 2. For the sake of clarity only a single contactor. 37 marked with switch contacts 26 and 27, which is gevtelif from the carriage controller 21. The Mefdekontakt of the contactor 37 is denoted by 3j

Der Einging e2 des Wagensteuergerätes 21 ist auch bei der Prüfung mit dem Befehlsgeber 2 verbunden. Die Eingange e3 sind ebenfalls unverändert mit den Meldekontakten für Rückmeldungen und Quittungen verbunden, beispielsweise mit dem Meldekontakt 3a des Schutzes 37. Der Stellausgang 3 37 des Wagensteuergerätes 21 ist unverändert mit dem Schütz 37 verbunden.The input e2 of the car control device 21 is also connected to the command transmitter 2 during the test. the Inputs e3 are also unchanged with the Signal contacts for feedback and acknowledgments connected, for example with the signal contact 3a of the Protection 37. The control output 3 37 of the car control device 21 is connected to the contactor 37 unchanged.

Im Unterschied zum normalen Betrieb sind die Eingänge elO und eil des Wagensteuerger?tes 21 bei der Prüfung nicht mit den Impulsgebern 10 jnd 11 des Fahrzeuges verbunden, sondern mit Ausgänger, der Prüfeinrichtung 50. Ebenso sind die Eingänge e31. f?33, e34 nicht mit den Strom- bzw. Spannungsmeßgebern im Fahrzeug beschaltet, sondern ebenfalls mit Ausgängen der Prüfeinrichtung 50. Der Steifausgang a 30 des Wagensteuergerätes 21 führt bei der Prüfung nicht zum Gleichstromsteller 30, sondern zur Prüfeinrichtung 50.In contrast to normal operation, the inputs elO and eil of the car control unit 21 are included the test is not connected to the pulse generators 10 and 11 of the vehicle, but to the exit, the Test device 50. The inputs e31. for? 33, e34 is not connected to the current or voltage sensors in the vehicle, but also to outputs of the test device 50. The rigid output a 30 of the car control device 21 does not lead to the test DC chopper 30, but to the testing device 50.

Die Prüfeinrichtung SO enthält ein Antriebsmodell 36 zur Nachbildung der Maschine mit dem Gleichstromsteller in Fahr- und Bremsschaltung. Das Antriebsmodeil 36 ist eingangsseitig mit dem Stellausgang a 30 des Wagensteuergeräts 21 verbunden, der mit einer vorn Ankerstromregler gebildeten Spannung zur Bestimmung der Aussteuerung des Gleichstromstellers beaufschlagt ist. Dem Antriebsmodell 36 wird außerdem noch vom Meldekontakt 3a e>n Signal zugeführt, das angibt, ob eine Fahrschaltung oder eine Bremsschaltung aufgebaut ist. Weiterhin wird dem Antriebsmodell 36 eine nachgebildete Netzkondensatorspannung t/25* vom Block 42 und eine die nachgebildete Treibradgeschwindigkeit angebende Spannung vom Block 39 eingegeben. Das Antriebsmodeli 36. Jessen Aufbau anhand von F i g. 4 näher erläutert wird, liefert einen nachgebildeten Motorstrom-Istwert *>·. in diesem Fall also einen nachgebe 'en Ankerstrom h*. Der nachgebildete Ankerstrom h* wird dem Wagensteuergerät 21 am Eingang e33 zugeführt. Der Ankerstromregelkreis ist damit geschlossen.The test device SO contains a drive model 36 for simulating the machine with the DC power controller in driving and braking circuits. The drive module 36 is connected on the input side to the control output a 30 of the car control device 21, which is acted upon by a voltage generated by the armature current regulator for determining the modulation of the DC converter. The drive model 36 is also fed by the signal contact 3a e> n signal which indicates whether a driving circuit or a braking circuit is set up. Furthermore, a simulated mains capacitor voltage t / 25 * from block 42 and a voltage indicating the simulated driving wheel speed from block 39 are input to drive model 36. The drive model 36. Jessen structure based on FIG. 4 is explained in more detail, provides a simulated motor current actual value *> ·. in this case a yielding armature current h *. The simulated armature current h * is fed to the car control unit 21 at the input e33. The armature current control loop is thus closed.

Dte Prüfeinrichtung 50 enthält weiterhin einen Block 36a. dem eingangsseitig der nachgebildete Ankerstrom jij* zugefi-;rt ist Der Block 36a. der beispielsweise als Verstärker mit eins?eHHirpm Verstärkungsfaktor oder als Kennliniengenerator ausgebildet sein kann, erzeugt eine Spannung, die den Istwert Me* des von der Antriebsmaschine abgegebenen elektrischen Moments nachbildet Das nachgebildete elektrische Moment Me* wird in einem Summationspunkt 38 um den nachgebildeten Fahrwiderstand des Fahrzeuges verändernder an einem Einstellpotentiometer einer Eingabeeinrichtung 45 verändeit werden kann, um unterschiedliche Fahrwiderstände einstellen zu können. Die Ausgangsspannung des Summationspunktes 38 bildet somit das wirksame Beschleunigungsmoment für die Wagenmasse nach. Zur Nachbildung des Beschleunigungsvorganges ist der mit dem nachgebildeten Beschleunigungsmoment beaufschlagter Block 39 mit integralem Verhalten vorgesehen. Der Block 39. dessen Aufbau anhand von F i g. 5 näher erläutert wird, erzeugt zwei Ausgangsspannungen für nachgebildete Istwerte vj* und Vg* der Wagen- bzw. Laufradgeschwindigkeit und der Treibradgeschwindigkeit Die nachgebildete Laufradgeschwindigkeit (Wagengeschwindigkeit) v7* wird in einem Spannungs-Frequenz-Umformer 44 in eine ges^hwindigkeitsproportionale impulsfolge umgesetzt und dem Eingang e 10 des Wagensteuergeräts 21 zugeführt. Die nachgebildete Treibradgeschwindigkeit ^8* wird in einem weiteren Spannungs-Frequenz-Umformer 40 in eine geschwindigkeitsproportionale Impulsfolge umgesetzt und dem Eingang eil des Wagensteuergerätes21 zugeführt Die nachgebildete Treibradgeschwindigkeit Vg* wird außerdem dem Antriebsmodeli 36 eingegeben.The test device 50 also contains a block 36a. the simulated armature current jij * is fed to the input side. The block 36a. can for example be designed as an amplifier with one? eHHirpm gain or as a characteristic curve generator which generates a voltage that * the output from the prime mover electric moment simulates the actual value M e The simulated electric moment M e * is in a summation point 38 to the simulated running resistance of the vehicle can be changed on a setting potentiometer of an input device 45 in order to be able to set different driving resistances. The output voltage of the summation point 38 thus simulates the effective acceleration torque for the vehicle mass. In order to simulate the acceleration process, the block 39 acted upon by the simulated acceleration torque is provided with integral behavior. The block 39. whose structure is based on FIG. 5 is explained in more detail, generates two output voltages for simulated actual values vj * and Vg * of the carriage or impeller speed and the driving wheel speed.The simulated impeller speed (carriage speed) v 7 * is converted in a voltage-frequency converter 44 into a speed-proportional pulse sequence and fed to the input e 10 of the car control device 21. The simulated driving wheel speed ^ 8 * is converted into a speed-proportional pulse sequence in a further voltage-frequency converter 40 and fed to the input part of the car control unit21.

Zur Nachbildung des Stellerstromes /»* enthält die Prüfeinrichtung 50 einen Multiplizierer 41. dem der nachgebildete Ankerstrom k* und die Aussteuerung <x des Gleichstromstellers im Fahrbetrieb bzw. (1 — cc) im Bremsbetrieb zugeführt wird. In einem weiteren Summationspunkt 51 wird ein nachgebildeter Netzkondensatorstrom /25* aus dem nachgebildeten Netzstrom /5* vom Block 43 und dem nachgebildeten Stellerstrom ho* gebildet und einem Block 42 mit integralemTo simulate the actuator current / »*, the test device 50 contains a multiplier 41 to which the simulated armature current k * and the modulation <x of the DC chopper are fed in driving mode or (1- cc) in braking mode. In a further summation point 51, a simulated network capacitor current / 25 * is formed from the simulated network current / 5 * from block 43 and the simulated actuator current ho * and a block 42 with integral

Verhüllen zugeführt. Der Block 42 erzeugt eine nachgebildete Netzkondensatorspannunp Uy*, die dem Wagensteuergerät am Eingang e33 eingegeben wird. Die nachgebildete Netzkondensatorspannung tia* wird außerdem dem Antriebsmodell 36 zugeführt.Wrapping fed. The block 42 generates a simulated mains capacitor voltage Uy *, which is input to the car control unit at input e33 . The simulated mains capacitor voltage tia * is also fed to the drive model 36.

Zur Nachbildung des Netzstromes /«* ist als Modell für den komplexen Netzwidersfand ein Block 43 vorgesehen, dessen Übergangsverhalten entsprechend gevväh1? ist. Der Block 43 ist eingangsseitig mit der Ausgangsspannüng eines weiteren Summationspunktes 52 beaufschlagt, der die Differenz zwischen der nachgebildeten Netzkondensaiorspanntng Ur* und der an einem Einstellpotentiometer 47 einer Eingabeeinrichtung vorgebbaren Fahrdrahtspannung bildet. Zusätzlich können noch Spannungssprünge über einen Schalter 48 aufgeschaltet werden.To simulate the network current / «*, a block 43 is provided as a model for the complex network resistance, the transition behavior of which corresponds to 1 ? is. On the input side, the block 43 has the output voltage of a further summation point 52 applied to it, which forms the difference between the simulated mains capacitor voltage Ur * and the contact wire voltage which can be specified on an adjustment potentiometer 47 of an input device. In addition, voltage jumps can be switched on via a switch 48.

Um die wichtigsten nachgebildeten Größen messen und mit schreibenden Meßgeräten aufzeichnen zu können, sind mehrere Prüfbuchsen (46, 49, 53) vorgesehen. An der Prüfbuchse 46 können die Meßwerie für die nachgebildete Neukondensatorspannung £/:,*. an der Prüfbuchse 49 die Meßwerie für den nachgebildeten Netzstrom /-,* und an der Priifbuchse 53 die Meßwerie für den nachgebildeten Ankerstroni */ abgegriffen werden.To measure the most important reproduced quantities and record them with writing measuring instruments several test sockets (46, 49, 53) intended. At the test socket 46 the measuring devices for the simulated new capacitor voltage £ /:, *. at the test socket 49 the measuring equipment for the simulated mains current / -, * and at the test socket 53 the measurement for the simulated anchor current * / be tapped.

Fig.4 zeigt eine Darstellung des Modells der Regelstrecke für den Ankerstromregler im Wagensteuergerät. Die Modellregelstrecke enthält das Antriebsmoden 36. dem eine die Aussteuerung angebende Spannung vom Ausgang a 30 des Wagensteuergerätes zugeführt ist. In einem Summationspunkt 55 wird in Abhängigkeit von einer Bremsquittung, die symbolisch durch den Meldekontakt 3a dargestellt ist. entweder im Fährbetrieb die Aussteuerung λ beibehalten oder im Bremsbeirieb mit einer vom Block 56 freigegebenen Eins die Größe (1 - *) gebildet. Die Ausgangsspannung des Summationspunktes 55 wird in der bereits beschriebenen Weise einem Multiplizierer 41 zugeführt und mil dem nachgebildeten Ankerstrom /»* multipliziert, um den Stellerstrom ■'«>* zu bilden. Die Ausgangsspannung des Summationspunktes 55 wird weiterhin einem Multiplizierer 57 eingegeben und mil der nachgebildeten Netzkondensatorspannung ίΛ-,* multipliziert. Die Ausgangsspannung des Multiplizierers 57 stellt im Fahrbetrieb die Motorklemmenspannung und im Bremsbe'rieb die Gegenspannung zur Generator-EMK dar. Im Summationspunkt 58 wird die Differenzspannung von der Ausgangsspannung des Multiplizierers 57 und der nachgebildeten EMK der Maschine gebildet. Die sich ergebende Ausgangsspannung wird einem Block 59 zugeführt, dessen Ausgangssignal den nachgebildeten Ankerstrom /V* darstellt. Der Block 59 ist ein Modell für den Ankerwiderstand und den Feldwiderstand der Maschine. Er bildet das Obergangsverhalten des Ankerkreises nach. Im Bremsbetrieb wird der geschwindigkeitsabhängig verringerte Bremsvorwiderstand 22 (siehe Fig.2) berücksichtigt. Zur Ermittlung des nachgebildeten Erregerstromes h * unter Berücksichtigung der Feldschwächung ist ein Block 60 vorgesehen, der beispielsweise als Verstärker mit einstellbarem Verstärkungsfaktor oder als Spannungsteiler mit einstellbarem Teilverhältnis ausgeführt sein kann. Der nachgebildete Erregerstrom /e* ist zur Ermittlung eines nachgebildeten Flusses Φ * über einen Kennliniengeber 61 geführt Der nachgebildete Fluß Φ * wird in einer Stufe 62 in Abhängigkeit von einer inversen Bremsquittung mit einem negativen Vorzeichen im Fährbetrieb, bzw. mit einem positiven Vorzeichen im Bremsbetrieb bewertet. Der vorzeichenbewertete Fluß wird in einem Multiplizierer 63 mit der nachgebildeten Trcibradgeschwindigkeil vt* multipliziert, um eine nachgebildete EMK zu bilden, die auf denFig. 4 shows a representation of the model of the controlled system for the armature current regulator in the car control unit. The model controlled system contains the drive mode 36, to which a voltage indicating the modulation is fed from the output a 30 of the car control unit. At a summation point 55, depending on a brake acknowledgment, which is symbolically represented by the signaling contact 3a. either maintain the modulation λ in ferry operation or form the variable (1 - *) in braking operation with a one released by block 56. The output voltage of the summation point 55 is fed to a multiplier 41 in the manner already described and multiplied with the simulated armature current / »* in order to form the controller current ■ '«> *. The output voltage of the summation point 55 is also input to a multiplier 57 and multiplied with the simulated mains capacitor voltage ίΛ -, *. The output voltage of the multiplier 57 represents the motor terminal voltage during driving and the counter voltage to the generator EMF during braking. The resulting output voltage is fed to a block 59, the output signal of which represents the simulated armature current / V *. The block 59 is a model for the armature resistance and the field resistance of the machine. It simulates the transition behavior of the anchor circle. In braking operation, the braking resistor 22, which is reduced as a function of the speed (see FIG. 2), is taken into account. To determine the simulated excitation current h * taking the field weakening into account, a block 60 is provided, which can be designed, for example, as an amplifier with an adjustable gain factor or as a voltage divider with an adjustable division ratio. The simulated excitation current / e * is fed via a characteristic curve generator 61 to determine a simulated flux Φ * rated. The signed-weighted flux is multiplied in a multiplier 63 with the simulated Trcibradgeschwindigkeil v t * in order to form a simulated EMF which is based on the

5. Summationspunkt 58 zurückgeführt wird und dort im Fahrbetrieb mit positivem und im Bremsbetrieb mit negativein Vorzeichen wirksam wird.5. Summation point 58 is returned and there in Driving operation with positive and in braking operation with negative a sign becomes effective.

Bei dem in Fig.4 dargestellten Antriebsmödell 36 sind noch zusätzliche Maßnahmen getroffen, die dazuIn the drive model 36 shown in FIG additional measures have been taken to achieve this

lö dienen, das Verhalten eihes speziellen Antriebs möglichst genau nachzubilden. Zur Nachbildung des EiriftusEcs des Bremswiderstandes 32 (siehe F i g. 2) ist ein Block 64 vorgesehen, der als Verstärker mil einstellbarem Verstärkungsfaktor ausgebildet und von Rückmeldungen gesieueri ist. die angeben, daß durch Zündung des Bremsthyrisiors 29 der Bicinswiderstand eingeschaltet ist. bzw. daß eine Widerstandsbegrenzung wirksam ist. Die Ausgangsspannung des Blocks 64 und die nachgebildete Netzkondensatorspannung Uy* sind über Dioden in der Weise «zusammengefaßt, daß die jeweils kleinere Spannung dominiert und auf den Eingang des Multiplizierers 57 geschaltet wird.Lö serve to simulate the behavior of a special drive as precisely as possible. To simulate the EiriftusEcs of the braking resistor 32 (see FIG. 2), a block 64 is provided which is designed as an amplifier with an adjustable gain factor and is sensitive to feedback. which indicate that the bicin resistor is switched on by the ignition of the brake thyristor 29. or that a resistance limitation is effective. The output voltage of block 64 and the simulated mains capacitor voltage Uy * are combined via diodes in such a way that the lower voltage in each case dominates and is switched to the input of multiplier 57.

Dem Block 59 /ur Ermittlung eines nachgebildeten Ankerstromes /„* sind eine Bremsquittung und eine Anzahl von Bremsvorwiderstandsquittungen zugeführt, die die eingeschalteten Stufen eines Bremsvorwiderstandes angeben, z. B. des Bremsvorwiderstsndes 22 in F i g. 2. Der Verstärkungsfaktor des Blockes 59 kann in Abhängigkeil von den Bremsvorwidersiandsquittungen verändert werden.A brake acknowledgment and a Number of braking resistor acknowledgments that indicate the activated levels of a braking resistor specify, e.g. B. of Bremsvorwiderstsndes 22 in F i g. 2. The gain factor of block 59 can be dependent on the braking pre-resistance acknowledgments to be changed.

Dem Block 60 zur Ermittlung eines nachgebildeten Erregerstromes //■ * können eine Anzahl von Rückmeldungen zugeführt sein, die angeben, welche Shunt-Stufe eingestellt ist. Der Verstärkungsfaktor des Blockes 39 kann damit in Abhängigkeit von der eingestellten Shunt-Stufe verändert werden.A number of responses can be sent to block 60 for determining a simulated excitation current // ■ * which indicate which shunt level is set. The gain factor of block 39 can thus be changed depending on the set shunt level.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Blocks 39 zur Nachbildung der Wagen- und Radsatzmasse in einer Prüfeinrichtung für ein Wagensteuergerät, das mit einem Gleit- und Schleuderschutz ausgestattet ist. Es wird vorausgesetzt, daß das Wagensteuergerät zur Steuerung von zwei Gleichstromstellern ausgebildet ist. Der nachgebildete Ankerstrom /V* für den ersten Steller wird einem Block 36a'zugeführt, während der nachgebildete Ankerstrom /V* einem Block 36a" eingegeben ist. In den Blöcken 36a'bzw.36a"werden in der bereits beschriebenen Weise die nachgebildeten Werte für das elektrische Moment in Abhängigkeit von Fahrquittungen bzw. Bremsquittungen gebildet- Der nachgebildete Ankerstrom /V* und das hieraus abgeleitete elektrische Moment soll für einen nichtschlüpfenden Antrieb gehen, während der Ankerstrom W* und das hieraus abgeleitete elektrische Moment für einen mit Schlupf arbeitenden Antrieb gelten soll. Das nachgebildete elektrische Moment ME* am Ausgang des Blocks 36a'wird in einer Begrenzerstufe 7ö auf den Wert des übertragbaren Reibmoments begrenzt und einem Summationspunkt 71 zugeführt In einem weiteren Summationspunkt 72 kann das Moment über die schematisch dargestellte Steckverbindung um das elektrische Moment der nichtschlüpfenden Gruppen verstärkt werden. Das resultierende Moment wird einem Block 73 mit integralem Verhalten zur Nachbildung der Wagenmasse zugeführt Die Ausgangsspannung des Blocks 73 bildet die Wagengeschwindigkeit ν,* nach.F i g. 5 shows an exemplary embodiment of a block 39 for simulating the mass of the car and wheelset in a test device for a car control device that is equipped with anti-slip and anti-skid protection. It is assumed that the car control unit is designed to control two DC choppers. The simulated armature current / V * for the first actuator is fed to a block 36a ', while the simulated armature current / V * is entered in a block 36a ". In the blocks 36a' and 36a", the simulated values for The electrical torque is formed as a function of travel acknowledgments or brake acknowledgments - The simulated armature current / V * and the electrical torque derived from it should apply to a non- slipping drive, while the armature current W * and the electrical torque derived from it should apply to a drive operating with slip . The simulated electrical torque M E * at the output of block 36a 'is limited in a limiter stage 7ö to the value of the transferable friction torque and fed to a summation point 71. In a further summation point 72, the torque can be increased by the electrical torque of the non-slipping groups via the plug connection shown schematically be reinforced. The resulting torque is fed to a block 73 with integral behavior for simulating the car mass. The output voltage of block 73 simulates the car speed ν, * .

Das nachgebildete elektrische Moment Me* am Ausgang des Blocks 36a' wird weiterhin einemThe simulated electrical moment Me * at the output of block 36a 'continues to be a

Summationspunkt 83 zugeführt und dort mit einem nachgebildeten Reibmoment Mr* verglichen. Das Reibmoment kann an einem Einstellpotentiometer 84 abgegriffen werden. Die Differenz zwischen dem Reibmoment und dem elektrischen Moment wird über einen weiteren Summationspunkt 78 einem Block 79 mit integralem Verhalten zur Nachbildung der Radsatzmasse zugeführt. Die Ausgangsspannung des Blocks 79 stellt eine nachgebildete Treibradgeschwindigkeit Vg* dar.Summation point 83 supplied and compared there with a simulated friction torque Mr *. The frictional torque can be tapped on a setting potentiometer 84. The difference between the frictional torque and the electrical torque is fed via a further summation point 78 to a block 79 with integral behavior for simulating the wheelset mass. The output voltage of block 79 represents a simulated drive wheel speed Vg *.

In der dargestellten Schaltungsanordnung sind somit zwei Blöcke 73 und 79 mit integralem Verhalten vorhanden. Ein Auseinanderlaufen der beiden Integratoren wird durch den Block 75 und die Schalteinrichtung 76 verhindert. Die nachgebildete Wagengeschwindigkeit νη* und die Treibradgeschwindigkeit V8* werden in einem Summationspunkt 74 miteinander verglichen und die Differenz wird über den Block 75 geführt, der beispielsweise als Verstärker ausgebildet ist. In der Schalteinrichtung 76 wird in Abhängigkeit von einer Bremsquittung oder von einer Fahrquittung einer der beiden Zweige freigeschaltet und auf den Summationspunkt 78 geführt. Durch die genannten Maßnahmen wird die Radsatzmasse der Wagenmasse nachgeführt, wenn kein Schlüpfen auftritt. Wird ein Schlüpfen festgestellt, so werden die beiden Integratoren 73 und 79 entkoppelt.In the circuit arrangement shown, there are thus two blocks 73 and 79 with integral behavior. The block 75 and the switching device 76 prevent the two integrators from diverging. The simulated carriage speed νη * and the drive wheel speed V 8 * are compared with one another in a summation point 74 and the difference is passed via block 75, which is designed, for example, as an amplifier. In the switching device 76, depending on a brake acknowledgment or a travel acknowledgment, one of the two branches is enabled and passed to the summation point 78. By means of the measures mentioned, the wheelset mass is tracked to the wagon mass if no slippage occurs. If slipping is detected, the two integrators 73 and 79 are decoupled.

Die nachgebildete Treibradgeschwindigkeit v8* und die nachgebildete Wagengeschwindigkeit V7* werden außerdem noch in einem Summationspunkt 80 miteinander verglichen, wenn die dargestellte Steckverbindung geschlossen wird. Das Ergebnis dieses Vergleichs ist der Schlupf, der einem Block 81 zugeführt wird. In diesem Block 81 wird die Abhängigkeit des Reibwertes vom Schlupf nachgebildet Das Ausgangssignal des Blockes 81 stellt den Anteil des vollen Reibwertes dar, der beim jeweiligen Schlupf noch wirksam ist Dieser nachgebildete Anteil des vollen Reibwertes wird in einem Multiplizierer 82 mit dem am Einstellpotentiometer 84 abgegriffenen Reibwert multipliziert und ergibt das nachgebildete Reibmoment Mr*. The simulated Treibradgeschwindigkeit v * 8 and the modeled car speed V * 7 will r outsid the still compared in a summation point 80 to each other when the plug connection shown, is closed. The result of this comparison is the slip, which is fed to a block 81. In this block 81, the dependence of the coefficient of friction on the slip is simulated.The output signal of block 81 represents the portion of the full coefficient of friction that is still effective for the respective slip.This simulated portion of the full coefficient of friction is calculated in a multiplier 82 with the coefficient of friction tapped on the setting potentiometer 84 multiplied and results in the simulated friction torque Mr *.

Der Summationspunkt 71 kann außerdem über den Block 77 mit der Differenz zwischen dem nachgebildeten Reibmoment und dem nachgebildeten elektrischen Moment beaufschlagt werden. Der Block 77 wird freigeschaltet, venn das Reibmoment wieder größer als das elektrische Moment ist und noch Schlupf vorhanden ist. Hierdurch wird nachgebildet, daß sich am Ende eines Schlupfvorganges die Beschleunigung der Radsatzmasse auf die Wagengeschwindigkeit zusätzlich als Bremskraft bzw. als Zugkraft für die Wagenrnasse auswirkt.The summation point 71 can also use the block 77 with the difference between the simulated Frictional torque and the simulated electrical torque are applied. The block 77 becomes released when the frictional torque is greater than the electrical torque again and there is still slip is. This simulates that the acceleration of the wheelset mass is at the end of a slip process on the wagon speed additionally as braking force or as pulling force for the wagon wetness affects.

In Fig.6 sind Ausführungsformen für Spannungs· Frequenz-Umsetzer 40 bzw. 44 dargestellt, welche die als analoge Spannung nachgebildete Treibradgeschwindigkeit V8* in eine Treibachsfrequenz v8**, bzw. die als analoge Spannung nachgebildete Wagengeschwindigkeit v7* in eine Laufachsfrequenz V1** umsetzen. Der Vorzug der dargestellten Anordnungen besteht darin, daß Nichtlinearitäten in der Kennlinie der verwendeten Spannungs-Frequenz-Umsetzer ausgeregelt werden.In FIG. 6, embodiments for voltage · frequency converters 40 and 44 are shown, which convert the driving wheel speed V 8 * simulated as an analog voltage into a driving axle frequency v 8 **, or the carriage speed v 7 * simulated as an analog voltage in a running axle frequency Implement V 1 ** . The advantage of the arrangements shown is that non-linearities in the characteristic curve of the voltage-frequency converter used are corrected.

Die als analoge Spannung vorliegende Treibradgeschwindigkeit V8* wird in einem Summationspunkl mit dem Ausgangssignal eines Frequenz-Spannungs-Wandlers 92 verglichen und die Differenz einem Regler 90 zugeführt. Dem Regler 90 ist ein Spannungs-Frequenz-Wandler 91 nachgfcschaltet, dessen Ausgangsfrequenz über den Frequenz-Spannungs-Wandler 92 auf dsn Summationspunkt zurückgeführt wird. Die Ausgangsfrequenz des Spannungs-Frequenz-Wandlers 92 ist über einen Frequenzteiler 93 geführt, dessen Teilerverhältnis über eine Steuereinrichtung 94 einstellbar ist. Hierdurch können Durchmesserdifferenzen zwischen den Laufrädern und den Treibrädern nachgebildet und eingestellt werden. Um eine Durchmesserdifferenz von 1% nachzubilden, kann die Ausgangsfrequenz des Spannungs-Frequenz-Wandlers 91 mit einem Faktor 99 multipliziert und durch 99 dividiert werden. Das Ergebnis stellt dann eine vg** dar. The driving wheel speed V 8 * present as an analog voltage is compared at a summation point with the output signal of a frequency-voltage converter 92 and the difference is fed to a controller 90. The regulator 90 is followed by a voltage-frequency converter 91, the output frequency of which is fed back to the summation point via the frequency-voltage converter 92. The output frequency of the voltage-frequency converter 92 is passed via a frequency divider 93, the division ratio of which can be set via a control device 94. In this way, diameter differences between the running wheels and the driving wheels can be simulated and adjusted. In order to simulate a diameter difference of 1%, the output frequency of the voltage-frequency converter 91 can be multiplied by a factor of 99 and divided by 99. The result then represents a vg **.

Die als analoge Spannung nachgebildete Wagengeschwindigkeit V7* wird ebenfalls über einen Summationspunkt einem Regler 95 zugeführt, dessen Ausgangsspannung in einem Spannungs-Frequenz-Wandler 96 in eine Laufachsfrequenz V7*'* umgesetzt wird. Die Laufachsfrequenz wird über einen Frequenz-Spannungs-Wandler 97 auf den Eingang de„ Reglers 95 zurückgeführt The carriage speed V 7 * simulated as an analog voltage is also fed via a summation point to a controller 95, the output voltage of which is converted in a voltage-frequency converter 96 into a running axis frequency V 7 * '* . The running axis frequency is fed back to the input of the controller 95 via a frequency-voltage converter 97

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (1)

26 12 58° Patentansprüche:26 12 58 ° claims: 1. Einrichtung (50) zur Prüfung eines elektronischen Wagensteuergerätes (21) in elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, wobei Eingänge (elO, eil. e31) des Wagensteuergerätes für Istwerte (v7*. vs*, V9*) fahrdynamischer Größen an die Prüfeinrichtung (50) anschließbar sind und Kontrollbuchsen (46, 49, 53) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß1. Device (50) for testing an electronic car control device (21) in vehicles driven by electric motors, in particular rail vehicles, with inputs (elO, eil. E31) of the car control device for actual values (v 7 *. V s *, V 9 *) of dynamic driving variables can be connected to the test device (50) and control sockets (46, 49, 53) are present, characterized in that
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