DE2637294C2

DE2637294C2 -

Info

Publication number: DE2637294C2
Application number: DE19762637294
Authority: DE
Inventors: Pierre Genf Ch Riondel
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1976-07-21
Filing date: 1976-08-19
Publication date: 1987-07-16
Also published as: FR2359014B1; FR2359014A1; DE2637294A1; CH605219A5

Description

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer elektropneu matischen Einrichtung für die Kontrolle des Schlupfes zwischen Schiene und Rad eines Schienenfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on an electropneu Matic device for the control of the slip between rail and wheel of a rail vehicle the preamble of claim 1.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik Bezug, wie er in der DE-OS 24 22 059 beschrieben ist. Dort wird bei einer Gleitschutzvorrichtung für Fahrzeuge mit blockiergeschützter Bremsanlage von jeder Achse des Fahrzeugs ein Drehzahlsignal abgeleitet. Diese Signale werden nach einer Gleichrichtung und Tiefpaßfilterung miteinander verglichen. Überschreitet die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den verschiedenen Achsen eine vorgegebene Schwelle, so wird ein Steuersignal für ein Bremslüftventil erzeugt, das eine Unterbrechung der Verbindung von der Druckquelle zum Bremszylinder bewirkt und den Bremszylinder mit der Atmosphäre verbindet. Nach Abklingen des Gleitvorganges wird der Bremsdruck nicht sofort wieder steil bis zum erneuten Einsetzen des Blockierschutzes hochgetrieben, sondern schrittweise, wobei sich einem langen Impuls zum Erhöhen des Bremsdruckes weitere Impulse kürzerer Dauer anschließen. Dazu wird ein Wiederbremsventil in der Zulei tung zwischen Druckluftquelle und Bremslüftventil ver wendet. Zur Impulssteuerung des Wiederbremsventils ist eine aufwendige elektrische Schaltung erforderlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der Erhöhung des Bremsdruckes unerwünschte Druckstöße auftreten. With this preamble, the invention takes a stand of technology, as described in DE-OS 24 22 059. There will with an anti-skid device for vehicles with anti-lock braking system from each axle of the vehicle derived a speed signal. These signals are after rectification and low-pass filtering with each other compared. Exceeds the speed difference a given threshold between the different axes, a control signal for a brake release valve is generated, which is an interruption in the connection from the pressure source to the brake cylinder and the brake cylinder with the Atmosphere connects. After the sliding process has subsided the brake pressure does not immediately steep again until Reinstalled the anti-lock device, but gradually, with a long impulse towards Increase the brake pressure further pulses of shorter duration connect. For this purpose, a re-brake valve in the supply between the compressed air source and the brake release valve turns. For pulse control of the re-brake valve is a complex electrical circuit is required. A Another disadvantage is that with the increase undesirable pressure surges occur in the brake pressure.

Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist, löst die Aufgabe, eine elektropneumatische Einrichtung anzugeben, bei der das verzögerte Wiedereinsetzen der Bremskraft verbessert ist.The invention as defined in claim 1 solves the task of an electropneumatic device specify the delayed reinstatement of the Braking power is improved.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das zweite Ventil bei der Erhöhung des Bremsdruckes nur einmal be tätigt werden muß, so daß Druckstöße vermieden werden. Die Steuerschaltung für das zweite Ventil ist einfach und erfordert weniger Bauelemente als bei der bekannten Gleitschutzvorrichtung.An advantage of the invention is that the second Valve only once when increasing the brake pressure must be done so that pressure surges are avoided. The control circuit for the second valve is simple and requires fewer components than the known one Anti-skid device.

Zum einschlägigen Stand der Technik wird zusätzlich auf die DE-OS 19 14 114 verwiesen, aus der ein Antiblockier system mit 2stufigem Druckaufbau für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen bekannt ist, bei dem zur Erzielung eines sanfteren Druckverlaufs in der zum Radbremszylinder führen den Rohrleitung ein Ventil angeordnet ist, welches durch eine Rohrleitung mit Strömungsdrossel überbrückt ist. Die Bremsdrucksteuerung erfolgt in Abhängigkeit von Dreh beschleunigungswerten nur eines Rades. Nachteilig ist, daß zur Steuerung mehr als zwei Ventile benötigt werden. Dadurch ist auch eine andere elektrische Schaltung erforderlich.The relevant state of the art is also based on the DE-OS 19 14 114 referred to an anti-lock system with 2-stage pressure build-up for pressure medium operated Vehicle brakes is known in which to achieve a lead to a smoother pressure curve in the wheel brake cylinder a valve is arranged in the pipeline, which by a pipeline with a flow restrictor is bridged. The brake pressure is controlled depending on the rotation acceleration values of only one wheel. The disadvantage is that more than two valves are required for control. This means that another electrical circuit is also required.

Die Erfindung sei jetzt anhand der Figuren beispielsweise näher erläutert.The invention is now based on the figures, for example explained in more detail.

Fig. 1 zeigt im Schema ein Ausführungs beispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung, und Fig. 1 shows in the scheme an embodiment example of the device according to the invention, and

Fig. 2 und 3 stellen Diagramme dar, die der Erläuterung der Funktionsweise dienen. Figs. 2 and 3 show diagrams useful for explaining the operation.

In Fig. 1 sind die beiden Elektroventile mit 1 und 2 bezeich net, wobei das erste (1) die Verbindung des Bremszylinders 3 mit der Außenluft ermöglicht und das zweite (2) eine Verringe rung der Luftzufuhr gestattet, derart, daß die Luft gezwungen wird, ein Drosselrohr 4 mit verkleinertem Querschnitt zu pas sieren.In Fig. 1, the two solenoid valves are designated 1 and 2 , the first ( 1 ) allowing the connection of the brake cylinder 3 to the outside air and the second ( 2 ) allowing a reduction of the air supply, such that the air is forced to pass a throttle tube 4 with a reduced cross section.

Die Tachometer 5 und 6 messen die Geschwindigkeit einer jeden der beiden Achsen eines Fahrgestells, und der Komparator 7 er zeugt ein Signal EV, das der Differenz der beiden Geschwindig keiten proportional ist. Der Gleichrichter 8 liefert den Abso lutwert desselben Signals, d. h. EV. Erreicht EV einen vor gegebenen Schwellenwert, so wird der Schlupf als zu groß ange nommen, und der Schmitt-Trigger 9 kippt aus dem Zustand "bi när 0" in den Zustand "binär 1"; das Signal GL erscheint, setzt das Elektroventil 1 unter Spannung und verringert somit unverzüglich den Druck im Bremszylinder 3. Die Bremskraft F fällt, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Der Schlupf tendiert jetzt zum Verschwinden, und das Geschwindigkeits-Differenzsignal EV strebt nach Null. Der Schmitt-Trigger 9 fällt in den Zustand "0" zurück, und das Elektroventil 1 verbindet den Zylinder wieder mit der Bremsleitung 10, die während einer Bremsung stets unter Druck steht. In diesem Zeitpunkt erfolgt die Akti vierung des Elektroventils 2, welches sperrt und einen Luft durchgang durch das Drosselrohr 4 mit verringertem Querschnitt erzwingt, so daß das Wiedereinsetzen der Bremskraft verlang samt wird. Die Aktivierung des Elektroventils 2 wird durch ei ne Kombination von Logik-Schaltkreisen bewirkt, bestehend aus einer Verzögerungsschaltung 11 mit Auslösung, einem UND-Tor 12, einem Integrator 13 und einem zweiten Schmitt-Trigger 14. Das UND-Tor 12 hat drei Eingänge, von denen zwei negiert sind und ein Eingang - der mit dem Ausgang der Verzögerungsschaltung 11 verbunden ist - ein direkter Eingang ist. Nach der Rückstellung des Schmitt-Triggers 9 ist das Signal GL eine logische "0", so daß eine logische "1" am ersten negierten Eingang des UND- Tores 12 erscheint. Das am zweiten negierten Eingang dieses Tores auftretende Signal hängt vom Zustand des zweiten Schmitt- Triggers 14 ab. Im folgenden Beispiel (Fig. 2) ist angenommen, daß der Ausgang des Schmitt-Triggers 14 dem Zustand "logische 0" entspricht und die Verzögerung der Schaltung 11 etwa 5 Sekun den beträgt; somit ist das Signal am Ausgang des UND-Tores 12 eine logische "1" und dauert 5 Sekunden nach Aufhören des Schlupfes, während welcher Zeit das zweite Elektroventil 2 eingeschaltet ist.The tachometers 5 and 6 measure the speed of each of the two axles of a chassis, and the comparator 7 generates a signal EV that is proportional to the difference between the two speeds. The rectifier 8 provides the absolute value of the same signal, ie EV . If EV reaches a given threshold value, the slip is assumed to be too large and the Schmitt trigger 9 tilts from the "binary 0" state to the "binary 1"state; the signal GL appears, energizes the solenoid valve 1 and thus immediately reduces the pressure in the brake cylinder 3 . The braking force F falls, as can be seen in FIG. 2. The slip now tends to disappear and the speed difference signal EV tends towards zero. The Schmitt trigger 9 falls back to the "0" state, and the solenoid valve 1 reconnects the cylinder to the brake line 10 , which is always under pressure during braking. At this time, the actuation of the solenoid valve 2 takes place, which locks and forces an air passage through the throttle tube 4 with a reduced cross section, so that the reinstallation of the braking force is slowed down. The activation of the solenoid valve 2 is effected by a combination of logic circuits consisting of a delay circuit 11 with triggering, an AND gate 12 , an integrator 13 and a second Schmitt trigger 14 . The AND gate 12 has three inputs, two of which are negated and one input - which is connected to the output of the delay circuit 11 - is a direct input. After the reset of the Schmitt trigger 9 , the signal GL is a logic "0", so that a logic "1" appears at the first negated input of the AND gate 12 . The signal occurring at the second negated input of this gate depends on the state of the second Schmitt trigger 14 . In the following example ( Fig. 2) it is assumed that the output of the Schmitt trigger 14 corresponds to the "logic 0" state and the delay of the circuit 11 is about 5 seconds; thus the signal at the output of the AND gate 12 is a logical "1" and lasts 5 seconds after the slip has stopped, during which time the second solenoid valve 2 is switched on.

Das betrachtete Beispiel gemäß Fig. 2 (wo das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 14 nicht in Erscheinung tritt) betrifft einen Schlupf von kurzer Dauer; das ist dann der Fall, wenn es möglich gewesen ist, den Schlupf zu eliminieren, bevor die Bremskraft auf einen kleinen, an Null grenzenden Wert gefallen ist. Solange das Signal GL anwesend ist, d. h. während der Ein schaltdauer des Elektroventils 1, ist das Elektroventil 2 durch das Tor 12 gesperrt, da ja das Signal GL (logisch "1") dem ersten negierten Eingang des UND-Tores (12) zugeführt und dort umgekehrt wird, so daß an diesem Eingang eine logische "0" auftritt und das Signal am Ausgang dieses UND-Tores ebenfalls eine logische "0" ist. Fällt GL auf Null zurück, so wird das Tor 12 in der oben erwähnten Weise entsperrt, und das Elektro ventil 2 wird solange eingeschaltet, bis die Verzögerungsschal tung (11) wieder das Nullsignal liefert, d. h. 5 Sekunden nach Ende des Schlupfes. Während der Aktivierung des Elektroventils 2 wird die in der Bremsleitung 10 befindliche Luft gezwungen, vor dem Eintritt in den Bremszylinder durch das Drosselrohr 4 mit verkleinertem Querschnitt hindurchzugehen, so daß der Bremseffekt verlangsamt wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Zeit von 5 Sekunden ausreichend, damit die Bremskraft F wieder ihren normalen Wert annimmt, sogar unter Einwirkung des Elektroventils 2, welches das Wiedereinsetzen der Bremskraft verzögert.The considered example according to FIG. 2 (where the output signal of the Schmitt trigger 14 does not appear) relates to a slip of short duration; this is the case if it has been possible to eliminate the slip before the braking force has dropped to a small, zero value. As long as the signal GL is present, ie during the on period of the solenoid valve 1 , the solenoid valve 2 is blocked by the gate 12 , since the signal GL (logical "1") is fed to the first negated input of the AND gate ( 12 ) and there is reversed so that a logic "0" occurs at this input and the signal at the output of this AND gate is also a logic "0". If GL falls back to zero, the gate 12 is unlocked in the manner mentioned above, and the electric valve 2 is switched on until the delay circuit ( 11 ) again supplies the zero signal, ie 5 seconds after the end of the slip. During the activation of the solenoid valve 2 , the air in the brake line 10 is forced to pass through the throttle tube 4 with a reduced cross section before entering the brake cylinder, so that the braking effect is slowed down. As can be seen from Fig. 2, the time of 5 seconds is sufficient for the braking force F to return to its normal value, even under the action of the solenoid valve 2 , which delays the reinstallation of the braking force.

Dem zweiten Beispiel (Fig. 3) liegt eine relativ lange Schlupf dauer zugrunde. In diesem Fall ist die Bremskraft vor Ver schwinden des Schlupfes auf einen Wert gefallen, der in der Nähe von Null liegt. Während der Dauer des Schlupfes hat der Integrator 13 somit ein höheres Niveau erreicht als im vorher gehenden Beispiel, und damit konnte die Ansprechschwelle des zweiten Schmitt-Triggers 14 überschritten werden. Es ergibt sich also, daß bei Wiedererreichen des Nullwertes durch das Signal GL das UND-Tor 12 noch immer gesperrt ist, diesmal je doch durch den Schmitt-Trigger 14. Somit wird das Elektro ventil 2 in dem Zeitpunkt des Ausschaltens des Elektroven tils 1 nicht eingeschaltet. Der Luftzutritt in den Bremszy linder erfolgt in normaler Menge, was für die Bremskraft eine schnelle Zunahme ermöglicht. Gleichzeitig strebt der Integra tor 13 gegen Null, und nach einer Zeit, die von der Steil heit des Integrators und von der Schlupfdauer abhängt, kippt der Schmitt-Trigger 14 wieder auf Null zurück, entsperrt da bei das UND-Tor 12 und ermöglicht die Einschaltung des Elektro ventils 2. Wie Fig. 3 zeigt, hat die Bremskraft während des Intervalls zwischen dem Ausschalten von 1 und dem Einschalten von 2 schnell einen mittleren Wert erreichen können. Bei die ser Betriebsweise vermeidet man ein zu langes Aufrechterhalten einer zu niedrigen Bremskraft, so daß der Halteweg des Fahr zeugs nicht allzusehr verlängert wird.The second example ( Fig. 3) is based on a relatively long slip duration. In this case, the braking force has dropped to a value near zero before the slip disappears. During the duration of the slip, the integrator 13 has thus reached a higher level than in the previous example, and the response threshold of the second Schmitt trigger 14 could thus be exceeded. It thus follows that when the zero value is reached again by the signal GL, the AND gate 12 is still blocked, but this time by the Schmitt trigger 14 . Thus, the electric valve 2 is not turned on at the time of switching off the Elektroven valve 1 . The air in the brake cylinder occurs in normal quantities, which enables a rapid increase in the braking force. At the same time, the integrator 13 strives towards zero, and after a time that depends on the steepness of the integrator and the duration of the slip, the Schmitt trigger 14 tilts back to zero, unlocks it at the AND gate 12 and enables switching on the electric valve 2 . As shown in FIG. 3, the braking force was able to quickly reach an average value during the interval between switching off 1 and switching on 2 . In this mode of operation, one avoids maintaining the braking force too low, so that the stopping distance of the vehicle is not excessively extended.

Claims

1. Electropneumatic device for connecting excessive slip between rail and wheel of a rail vehicle

a) with a tachometer ( 5, 6 ) per axis of the rail vehicle,
b) with a comparator ( 7 ) for measuring the speed difference (EV) between the different axes, which is connected on the input side to the tachometers,
c) with a first solenoid valve ( 1 ) which, when excited, connects a brake cylinder ( 3 ) to the outside air,
d) with a Schmitt trigger ( 9 ), which is connected on the input side to the comparator ( 7 ) and on the output side to the first solenoid valve ( 1 ), the Schmitt trigger generating a switch-on signal for the first solenoid valve when the speed difference ( EV) exceeds a predefinable threshold value between the axes,
e) with a second electrovalve ( 2 ), which is in series with the brake cylinder ( 3 ), the first electrovalve ( 1 ) and a brake line ( 10 ) and achieves a slower rebuilding of the regulated brake pressure,

characterized by

f) that the second solenoid valve ( 2 ) is bridged by a secondary line which contains a throttle tube ( 4 ) of reduced cross-section,
g) that the output of the Schmitt trigger ( 9 ) further with the input of a time delay circuit ( 11 ) and
h) is connected to a first negated input of an AND gate ( 12 ),
i) that the output of the time delay circuit ( 11 ) is connected to a non-negated input of the AND gate ( 12 ) and
j) that the output of the AND gate ( 12 ) is connected to the second solenoid valve.

2. Device according to claim 1, characterized in

a) that the output signal (GL) of the Schmitt trigger ( 9 ) is also fed to the input of an integrator ( 13 ),
b) whose output is connected to the input of a second Schmitt trigger ( 14 ) and
c) that the AND gate ( 12 ) has a further negated input, which is connected to the output of the second Schmitt trigger ( 14 ).