DE2707047B2 - Anordnung zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Räder von lauf achsenlosen Schienentriebfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Räder von laufachsenlosen Schienentriebfahrzeugen, bei der in Vergleichseinrichtungen die gemessenen Radgeschwindigkeiten aller Achsen mit einer Referenzgeschwindi»- keit verglichen werden und auftretende Differenzen in Signale zur Reduzierung der Antriebs- bzw. der Bremskräfte der betreffenden Achse umgesetzt werden, und bei der ferner in Auswahlstufen aus den gemessenen Radgeschwindigkeiten aller Achsen die größte und die kleinste Radgeschwindigkeit ermittelt und bei einem Bremsbefehl die größte, ansonsten die kleinste Radgi;-schwindigkeit ausgewählt wird. Eine derartige Anordnung ist aus der US-PS 39 12 034 bekannt.

Bei Schienentriebfahrzeugen soll ein Durchdrehen der Räder ohne kraftschlüssigen Abrollen vermieden werden. Beim Anfahren bezeichnet man diesen Vorgang als Schleudern bzw. beim Bremsen als Gleiten. Das Durchdrehen der Räder kann zustande kommen, wenn die einzelnen Fahr- bzw. Bremsstufen in zu rascher Folge nacheinander eingeschaltet werden, wenn der Reibungskoeffizient zwischen Rad und Schiene durch Laub, Nässe oder Eisbildung auf der Schienenoberfläche vermindert ist oder wenn speziell bei Drehgestellokomotiven eine Achsdruckverlagerung auftritt Das Schleudern bzw. Gleiten der Räder soll durch eine Signaleinrichtung angezeigt und vorzugsweise in einer automatischen Steuerung zur Korrektur dtir Antriebsleistung ausgewertet werden.

Ein Gleiten oder Schleudern der Räder liegt vor, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Räder von de:r Fahrzeuggeschwindigkeit abweicht. Problematisch ist bei laufachsenlosen Fahrzeugen die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, da keine Laufachse zur Verfügung steht, deren stets mit der Fahrzeuggeschwindigkeit übereinstimmende Radgeschwindigkeit mit einem Tachodynamo einfach und zuverlässig erfaßt werden kann.

Bei der eingangs genannten, aus der US-PS 39 12 034 bekannten Anordnung wird bei einem laufachsenlosen Schienentriebfahrzeug bei einem Bremsbefehl die größte, ansonsten die kleinste Radgeschwindigkeit ausgewählt und als Referenzgeschwindigkeit mit den übrigen Radgeschwindigkeiten verglichen. Beim gleichzeitigen Schleudern oder Gleiten aller Achsen stellt diese größte bzw. kleinste Radgeschwindigkeit jedoch kein Maß mehr für die Fahrzeuggeschwindigkeit dar, weshalb die Schleuder- bzw. Gleiterfassung unzuverlässig wird.

Eine demgegenüber schon verbesserte Bildung der Referenzgeschwindigkeit ist aus der DE-OS 20 34 809 für eine Bremskraftregelung für Fahrzeuge bekannt, bei der ebenfalls eine Maximalauswahl für die größte Radgeschwindigkeit vorgesehen ist Die der ausgewählten größten Radgeschwindigkeit entsprechende Spannung dient als Ladespannung für einen Kondensator, der an eine Konstantstromsenke angeschlossen ist. Die Ladespannung des Kondensators bildet die Führungsgröße für die Bremskraftregelung. Solange noch nicht alle Räder blockieren, entspricht die Kondensatorspannung der größten Radgeschwindigkeit und dient in dieser Form als Referenzgeschwindigkeit in gleicher Weise wie im Falle der US-PS 39 12 034. Sobald sämtliche Räder blockieren, fällt die das Signal für die Referenzgeschwindigkeit bildende Kondensatorspannung nun aber nicht mehr plötzlich ab, sondern es wird der Kondensator mit konstantem Strom entladen. Die Kondensatorspannung sinkt von dem Wert ausgehend, den sie im Augenblick des völligen Blockierens hatte, linear ab. Die Bemessung des konstanten Entladestroms erfolgt so, daß die Abnahme der Kondensatorspannung über der Zeit einer Tangentialverzögerung des Rades '■'· von 1 g entspricht Diese »Referenzgeschwindigkeit« entspricht mithin bei blockierenden Rädern nur dann der wirklichen Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn dessen Verzögerung 1 g ist Bei dieser bekannten Bremskraftregelung wird somit ein stets gleicher Bremsverlauf ^; vorausgesetzt, bei dem die tatsächlichen Gegebenheiten nicht berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Räder bei laufachsen-' losen Schienentriebfahrzeugen so weiterzubilden, daß eine möglichst genau der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Referenzgeschwindigkeit gebildet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Integrator zur Bildung einer nachgebildeten • Wagengeschwindigkeit als Referenzgeschwindigkeit aus eingangsseitig zugeführten Signalen, die den das Triebfahrzeug beschleunigenden bzw. verzögernden Kräften entsprechen, wobei dem Integrator ein von der Differenz aus der ausgewählten Radgeschwindigkeit ''^: und der Referenzgeschwindigkeit angesteuerter Regler zugeordnet ist, dessen Ausgangssignal dem Integrator zusätzlich zugeführt wird, und zwar bei einem Bremsbefehl nur bei einer die Referenzgeschwindigkeit übersteigenden ausgewählten Radgeschwindigkeit, ansonsten nur bei einer unter die Referenzgeschwindigkeit abfallenden ausgewählten Radgeschwindigkeit.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Bildung einer genauen und stetig verlaufenden Refe-

renzgeschwindigkeit für den Gleit- und Schleuderschutz bei laufachsenlosen Schienentriebfahrzeugen, bei denen üblicherweise entweder sämtliche vier Achsen als Treibachsen ausgebildet sind oder bei denen drei Achsen als Treibachsen und zwei weitem Achsen als mechanisch abgebremste Laufachsen ausgebildet sind. Die mechanisch abgebremsten Laufachsen pendeln durch die Einwirkung der Reibungsbremse sehr stark zwischen starkem Schlupf und keinem Schlupf, wodurch ihre Drehzahl nicht als Referenzgeschwindigkeit geeignet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist als elektronisches Modell zur Ermittlung einer nachgebildeten Wagengeschwindigkeit als Referenzgeschwindigkeit ein Integrator vorgesehen. Das elektronische Modell ist auf Grund geläufiger physikalischer Zusammenhänge so auszubilden, daß die Wagenmasse und die gemessene Zuladung berücksichtigt werden sowie die Zügkräfte, die Bremskräfte der generatorischen und der mechanischen Bremse, der Luft- und Rollwiderstand und die Steigung und das Gefälle der Strecke, sofern dies erforderlich ist Der dem Integrator zugeordnete Regler sorgt dafür, daß die vom Integrator nachgebildete Wagengeschwindigkeit im Bremsbetrieb niemals kleiner ist als die größte Radgeschwindigkeit und im Fahrbetrieb niemals größer ist als die kleinste Radgeschwindigkeit Dadurch ist sichergestellt, daß unabhängig von Integrationsungenauigkeiten der Ausgang des Integrators immer dann auf die genaue Wagengeschwindigkeit nachgeführt wird, wenn wenigstens eine der Achsen schlupffrei läuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Spannungen sind jeweils mit den physikalischen Größen gekennzeichnet, die sie abbilden. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Gleit- und Schleuderschutzes mit einer erfindungsgemäßen Anordnung,

F i g. 2 den Schaltungsaufbau der in F i g. 1 verwendeten Anordnung.

Die Darstellung der F i g. 1 bezieht sich auf einen Anwendungsfall, bei dem ein Triebfahrzeug mit vier elektromotorisch angetriebenen Achsen A, B, C, D ausgerüstet ist und weitere Achsen nicht vorhanden sind. Mit den vier Achsen A, B, C, D sind jeweils Achsimpulsgeber 7a, 76, 7c, Td gekuppelt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Winkelschrittgeber ausgeführt sind. Die Achsimpulsgeber enthalten eine Scheibe, die am Umfang mit einer großen Anzahl von elektrisch, magnetisch oder optisch abtastbaren Elementen versehen ist, die beim Vorbeilauf an einer Sonde Impulse erzeugen. Diese Impulse können vorzugsweise jeweils über eine nicht dargestellte Impulsformerstufe geführt werden. Die Leitungen a, 6, c, d sind mit den Achsimpulsen der jeweiligen Achse belegt. Die Achsimpulse werden Frequenz-Spannungs-Wandlern la, 16, Ic, !(/zugeführt, an deren Ausgängen Spannungen erscheinen, die den Frequenzen der Achsimpulse der jeweiligen Achsen proportional sind. Da der Durchmesser der mit den Achsen verbundenen Räder bekannt ist und als konstant angesehen werden ' kann, stellen die Ausgangsspannungen der Frequenz-Spannungs-Wandler la, 16, lc, Ic/ die gemessenen Radgeschwindigkeiten aller Achsen dar. Es ist jedoch auch möglich, zur Ermittlung der Radgeschwindigkeiten Tachodynamos einzusetzen, die unmittelbar Spannun- ι gen erzeugen, die den betreffenden Radgeschwindigkeiten proportional sind.

Die gemessenen Radgesctiwindigkeiten aller Achsen

werden einer Maximalauswahlsiufe 5 und einer Minimalauswahlstufe 6 zugeführt Am Ausgang e der Maximalauswahlstufe 5 erscheint die die größte Radgeschwindigkeit abbildende Spannung. Dies ist die Radgeschwindigkeit derjenigen Achse, deren Räder im Bremsbetrieb den geringsten Schlupf aufweisen. Am Ausgang /der Minimalauswahlstufe 6 erscheint die die kleinste Radgeschwindigkeit abbildende Spannung. Dies ist die Radgeschwindigkeit derjenigen Achse, deren Räder im Fahrbetrieb am wenigsten schleudern.

In einer Umschalteinrichtung 4, die eingangsseitig mit den Ausgängen e und /der Maximalauswahlstufe 5 und der Minimalauswahlstufe 6 verbunden ist, wird in Abhängigkeit davon, ob ein Bremsbefehl BB ansteht bzw. nicht ansteht, entweder die größte oder die kleinste Radgeschwindigkeit auf den Eingang g eines elektronischen Modells M durchgeschaltet da die Radgeschwindigkeit des am wenigsten schlüpfenden Rades der Wagengeschwindigkeit am nächsten kommt Im Bremsbetrieb ist dies die größte und bei einem Beschleunigungsvorgang im Fahrbetrieb die kleinste Radgeschwindigkeit

Das elektronische Modell M ermittelt aus der ausgewählten Radgeschwindigkeit unter Berücksichtigung von Einflußgrößen, die eine Beschleunigung bzw. eine Verzögerung des Fahrzeuges bewirken, eine nachgebildete Wagengeschwindigkeit Die am Ausgang Λ des Modells M als analoge Spannung erscheinende nachgebildete Wagengeschwindigkeit wird in einem Spannungs-Frequenz-Wandler 8 in eine nachgebildete Wagengeschwindigkeitsimpulsfolge umgesetzt Die nachgebildete Wagengeschwindigkeitsimpulsfolge ζ wird in Differenzgattern 2a, 26, 2c, 2d mit den Achsimpulsfolgen der Achsimpulsgeber 7a, 76,7c, Td an den Achsen A, B, C, D verglichen. Auftretende Differenzen werden in Schlupfreglern 3a, 36, 3c, 3d in Signale zur Beeinflussung des Antriebs bzw. der Bremseinrichtung der betreffenden Achse umgesetzt. Derartige Schlupfregler können ein Schwellwertglied enthalten, das kleine Schwankungen der Radgeschwindigkeit unterdrückt, deren Ursache meist nicht definiert werden kann und deren Auswirkung nicht berücksichtigt zu werden braucht Die Schlupfregler erzeugen Signale, mit denen das Antriebsmoment bzw. das Bremsmoment an den betreffenden Achsen zurückgenommen wird, wenn die Einrichtung feststellt daß die mit der betreffenden Achse verbundenen Räder schleudern bzw. gleiten.

Der schaltungsmäßige Aufbau der Maximalauswahlstufe 5 ist im einzelnen aus dem Schaltbild ersichtlich und wird lediglich anhand eines Kanals für die Achse A beschrieben. Die die Radgeschwindigkeit an der Achse A abbildende Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungs-Wandlers la wird einem Operationsverstärker 51 über einen Eingangswiderstand 55 zugeführt Der Operationsverstärker 51 ist mit einer Diode 52 in der dargestellten Durchlaßrichtung überbrückt Der Ausgang des Operationsverstärkers 51 ist mit der Anode einer weiteren Diode 53 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand 54 auf den Eingang des Verstärkeis 51 rückgekoppelt ist Die Kathode der Diode 53 ist mit den Kathoden der gleichwirkenden Dioden der anderen Kanäle verbunden und über einen Willerstand 56 gegen ein negatives Potential 57 geschaltet. Das Potential am Ausgang e entspricht jeweils der Spannung im Kanal mit der größten positiven Eingangsspannung. Die Ausgangsspannung der Operationsverstärker in den übrigen Kanälen

werden abgekoppelt und auf die Schwellenspannung der die Operationsverstärker überbrückenden Dioden begrenzt, beispielsweise auf —0,7 V.

Der Schaltungsaufbau der Minimalwertauswahlstufe 6 ist ebenfalls aus der Zeichnung ersichtlich und wird lediglich beispielhaft anhand eines Kanals für die Achse A beschrieben. Die Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungs-Wandlers la ist über einen Eingangswiderstand 65 auf einen Operationsverstärker 61 geführt.

Der Operationsverstärker 61 ist mit einer Zenerdiode 62 überbrückt. Der Ausgang des Operationsverstärkers 61 ist mit der Kathode einer Diode 63 verbunden, deren Anode über einen weiteren Widerstand 64 auf den Eingang des Operationsverstärkers 61 zurückgeführt ist. Die Anode der Diode 63 ist mit den Anoden der gleichartig geschalteten Diode der weiteren Kanäle verbunden und über einen Widerstand 66 gegen ein positives Potential 67 geschaltet. Am Ausgang f der Minimalwertauswahlschaltung 6 erscheint jeweils die Spannung im Kanal mit der kleinsten positiven Eingangsspannung. Die Ausgangsspannungen der Operationsverstärker in den übrigen Kanälen werden abgekoppelt und auf die Zenerspannung der Zenerdioden begrenzt, mit denen die Operationsverstärker überbrückt sind. Die Zenerspannung dieser Zenerdioden ist kleiner als die maximale Ausgangsspannung der Operationsverstärker gewählt.

Die Umschalteinrichtung 4 enthält einen ersten FET-Transistor 41 zwischen zwei Widerständen 42 und 43 sowie einen zweiten FET-Transistor 44 zwischen zwei Widerständen 45 und 46. Wenn der erste FET-Transistor 41 vom Bremsbefehl BB durchlässig gesteuert wird, leitet er das Potential am Ausgang /der Minimalwertausgangsstufe gegen Erde ab. Gleichzeitig wird der weitere FET-Transistor 44 vom inversen Bremsbefehl BB gesperrt gesteuert, so daß das Potential am Ausgang e der Maximalwertauswahlstufe 5 auf den Eingang g des elektronischen Modells M gelangt. Der inverse Bremsbefehl BB wird von einem Invertierglied 9 aus dem Bremsbefehl BB gebildet. Wenn kein Bremsbefehl BB ansteht, so wird der FET-Transistor 44 vom invertierten Bremsbefehl BB durchlässig gesteuert und leitet das Potential vom Ausgang e der Maximalwertauswahlstufe 5 gegen Erde ab. Gleichzeitig ist der FET-Transistor 41 gesperrt, so daß das Potential am Ausgang / der Minimalwertauswahlstufe 6 auf den Eingang ^des elektronischen Modells Mgelangt

Der Eingang ο des elektronischen Modells M wird vom Bremsbefehl BB und der Eingang η des elektronischen Modells M vom invertierten Bremsbefehl BB beaufschlagt

Aufbau und Wirkungsweise des elektronischen Modells Mwerden anhand von F i g. 2 erläutert

Die am Eingang g anstehende, die ausgewählte Radgeschwindigkeit abbildende Spannung wird einer Regeleinrichtung zugeführt, die aus einem Verstärker 11, Dioden 12 und 13 mit der dargestellten Polung und den beispielsweise als Transistoren 14 und 15 ausgeführten elektronischen Schaltern besteht, die vom inversen Bremsbefehl BB am Eingang α bzw. vom Bremsbefehl BB am Ausgang ο gesteuert sind. Der Regeleinrichtung 11 bis 15 ist ein Integrator nachgeschaltet, der einen Verstärker 16 enthält, in dessen Rückführung die Reihenschaltung eines Kondensators 17 und eines Multiplikators 18 liegt Die Ausgangsspannung des Integrators am Punkt h stellt die als analoge Spannung dargestellte nachgebildete Wagengeschwindigkeit dar. Die nachgebildete Wagengeschwindigkeit wird mit dem Spannungs-Frequenz-Wandler 8 in eine wagengeschwindigkeitsproportionale Impulsfolge umgesetzt, die an der Klemme ζ erscheint und in der in F i g. 1 beschriebenen Weise weiterverarbeitet wird.

Im invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 16 des Integrators wird zur Ausgangsspannung der beschriebenen Regeleinrichtung eine kleine an der Klemme u eingespeiste negative Spannung hinzugefügt, welche den Rollwiderstand des Triebfahrzeuges charakterisiert Weiterhin wird an der Klemme w eine Spannung von einem Neigungsgeber zugeführt, welche die momentane Neigung des Fahrzeuges und damit auch der Strecke angibt Bei einer Steigung ist die Spannung an der Klemme w negativ, bzw. bei einem Gefälle positiv. Die den Rollwiderstand bzw. eine Steigung angebenden Spannungen wirken im Sinne einer Verzögerung der Wagenmasse, während die ein Gefälle angebende Spannung im Sinne einer Beschleunigung der Wagenmasse wirken. Dem invertierenden < Eingang des Integrators 16, 17, 18 wird weiterhin eine die Summe aller auf die Wagenmasse wirkenden Momente nachbildende Spannung zugeführt, deren Ermittlung später noch näher erläutert wird. Schließlich kann auch der Einfluß des Luftwiderstands durch eine RUckkoppelung der nachgebildeten Wagengeschwindigkeit über einen Widerstand 25 auf den invertierenden Eingang des Verstärkers 16 vorgesehen sein.

Der Integrator 16, 17, 18 wird somit mit einer Eingangsspannung beaufschlagt welche der Summe der

■ Kräfte proportional ist, die eine Beschleunigung bzw. Verzögerung der Wagenmasse bewirken. Die Integration dieser Kräfte bildet die Geschwindigkeit der Wagenmasse nach. Die Kapazität des Integrationskondensators 17 wird nach Maßgabe der bekannten Wagenmasse des Triebfahrzeugs gewählt Dem Multiplikator 18 wird an der Eingangsklemme χ eine Spannung als Multiplikationsfaktor zugeführt welche die Zuladung des Triebfahrzeugs abbildet Wenn beispielsweise das Triebfahrzeug mit einer Luftfederung

■ ausgestattet ist so kann der Druck in den Luftbalgen der Luftfederung gemessen und in ein Signal umgesetzt werden, das die jeweilige Zuladung angibt Der Integrator 16 bis 18 ist mit einer weiteren Rückführung versehen, welche die Reihenschaltung einer Diode 19

ι - und eines einstellbaren Potentiometers 26 enthält Der Mittelpunkt zwischen der Diode 19 und dem Einstellpotentiometer 26 ist über einen weiteren Widerstand gegen ein positives Potential geschaltet Diese Rückführung bewirkt eine Begrenzung der Ausgangsspannung

,(ι des Integrators und damit der elektronisch nachgebildeten Wagengeschwindigkeit auf den negativen Spannungsbereich. Bei positiven Ausgangsspannungen des Operationsverstärkers 16 wird die Diode 19 leitend und steuert den Integrator wieder in den negativen

v> Spannungsbereich zurück.

Die vier Eingangsklemmen /, k, 1, m des Modells M sind mit Meßwerten für die Ankerströme der Antriebsmotoren der vier Achsen A, B, C, D belegt Die gemessenen Ankerströme werden über Kennlinienge-

H) ber 30a, 306, 30c, 3Od geführt, um die von jeden Antriebsmotor aufgebrachte generatorische Kraft im Fahr- bzw. Bremsbetrieb zu ermitteln. Der Aufbau der gleichartig aufgebauten Kennliniengeber wird anhand des Kennliniengebers 30a beschrieben, dessen Schal tungsaufbau dargestellt ist Der an der Eingangsklemme / erscheinende Meßwert für den Ankerstrom des Antriebsmotors für die Achse A wird dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 31 zugeführt

dessen Rückführung mit einem Widerstand 32 beschaltet ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 31 ist über die Reihenschaltung eines Einstellpotentiometers 34 und einer Diode 33 mit einem invertierenden Eingang verbunden. Der Mittelpunkt zwischen dem Einstellpotentiometer 34 und der Diode 33 ist über einen weiteren Widerstand 35 mit einem positiven Potential 36 verbunden. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 31 ist außerdem über die dargestellte Widerstandskombination mit den Widerständen 37 und 38 mit Masse, bzw. über die Widerstandskombination mit den Widerständen 37 und 39 mit einem negativen Potential 40 verbunden. Die Kennliniengeber 30a bis 3Od bilden den Zusammenhang zwischen dem Ankerstrom und der generatorischen Kraft einer elektrischen Maschine nach. Die Ausgangsspannungen der Kennliniengeber 30a bis 30d werden zusammengefaßt und bilden eine Summenspannung an der Klemme y, welche die gesamte, von den Antrieben auf die Wagenmasse ausgeübte generatorische Kraft im Bremsbetrieb und im Fahrbetrieb darstellt

Als weitere Komponente, die eine Verzögerung der Wagenmasse bewirkt, wird an der Klemme t eine Spannung über einen Widerstand 41 eingeführt, die die Bremskraft einer mechanischen Bremse darstellt, insbesondere einer Radbremse. Die entsprechende Spannung wird aufgeschaltet, wenn die betreffende Bremse wirksam wird. Die Größe der an der Klemme t zugeführten Spannung ist vorzugsweise dem Sollwert für den Ankerstrom proportional, wenn die auf die gebremste Laufachse wirkende mechanische Bremskraft mit der generatorischen Bremskraft verstellbar ist

Zur Nachbildung einer weiteren Verzögerungskomponente wird an der Klemme s eine Spannung über einen Widerstand 42 zugeführt, die der Differenz zwischen dem Ankerstromistwert und dem Ankerstromsollwert entspricht. Diese Spannung entspricht der mechanischen Bremskraft an der Treibachse, die auftritt, wenn an der Treibachse eine mechanische Bremse vorgesehen ist, die eine eventuell fehlende generatorische Bremskraft ergänzen kann.

Zur Berücksichtigung des Einflusses einer Schienenbremse kann eine konstante negative Spannung von einer Spannungsquelle 44 über eine Widerstandskombination mit den Widerständen 45, 46, 47 in der gezeichneten Schaltung über einen elektronischen Schalter 43, beispielsweise einen FET-Transistor, zugeschaltet werden. Von einem Steuersignal an der Klemme q wird der elektronische Schalter 43 durchlässig geschaltet wenn die Schienenbremse so eingeschaltet wird.

Von Bedeutung ist die Zuführung einer negativen Spannung an der Klemme ρ über einen Widerstand 48. Diese Spannung stellt eine Zusatzkraft dar, die bewirkt, daß die vom Modell M berücksichtigte Beschleunigung immer größer ist als die in Wirklichkeit tatsächlich auftretende Beschleunigung.

Dem invertierenden Eingang eines als Proportionalverstärker beschalteten Operationsverstärkers 23 wird eine Spannung zugeführt, die die Summe aller Momente darstellt, die als motorische Kräfte eine Beschleunigung bzw. als generatorische Kräfte und als mechanische Bremskräfte eine Verzögerung der Wagenmasse bewirken. Diese Momentensumme wird auf den Eingang des Integrators 16, 17, 18 über eine Umschalteinrichtung 20 bis 22 gegeben, die vom Bremsbefehl BB bzw. vom inversen Bremsbefehl BB gesteuert wird. Hierzu ist der Ausgang des Proportionalverstärkers 23 über einen Umkehrverstärker 22 mit dem Eingang des Operationsverstärkers 16 im Integrator verbunden. Im Ausgang des Umkehrverstärkers 22 liegt ein elektronischer Schalter 20, beispielsweise ein FET-Transistor, der vom inversen Bremsbefehl BB an der Klemme π durchlässig steuerbar ist und dann die Ausgangsspannung des Inverters 22 gegen Masse ableitet. Der Ausgang des Proportionalverstärkers 23 ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 16 des Integrators über weitere Widerstände verbunden, zwischen denen ein weiterer elektronischer Schalter 21 liegt, der vom Bremsbefehl BB &n Klemme ο durchsteuerbar ist und dann die Ausgangsspannung des Proportionalverstärkers 23 gegen Masse ableitet. Wenn ein Bremsbefehl BB ansteht, so wird die Ausgangsspannung des Proportionalverstärkers 22, d.h. also die Momentensumme, mit negativem Vorzeichen auf den Eingang des Integrators 16 bis 18 geschaltet Wenn kein Bremsbefehl vorliegt, so wird die Momentensumme mit positiven Vorzeichen auf den Eingang des Integrators 16 bis 18 geschaltet

Im nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11 der Regeleinrichtung wird die die ausgewählte Radgeschwindigkeit abbildende Spannung mit der die nachgebildeten Wagengeschwindigkeit abbildenden Spannung verglichen. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers U ist an Masse geschaltet Negative Ausgangsspannungen des Operationsverstärkers U werden von der Diode 12 gesperrt. Positive Ausgangsspannungen des Operationsverstärkers 11 werden von der Diode 13 gesperrt. Das Potential an der Kathode der Diode 12 wird gegen Masse abgeleitet, wenn der FET-Transistor 14 vom invertierten Bremsbefehl B~B durchlässig gesteuert ist. Das Potential an der Anode der Diode 13 wird vom FET-Transistor 15 gegen Masse abgeleitet, wenn dieser von einem Bremsbefehl BB durchlässig gesteuert ist. Die beschriebene Regeleinrichtung sorgt dafür, daß die elektronisch nachgebildete Wagengeschwindigkeit im Bremsbetrieb niemals kleiner wird als die größte, am Eingang g zugeführte Radgeschwindigkeit bzw. daß im Fahrbetrieb die nachgebildete Radgeschwindigkeit niemals größer wird als die kleinste, am Eingang g zugeführte Radgeschwindigkeit Im Bremsbetrieb ist somit die nachgebildete Wagengeschwindigkeit niemals kleiner als die Radgeschwindigkeit der Räder mit dem geringsten Schlupf. Im Fahrbetrieb ist die nachgebildete Wagengeschwindigkeit niemals größer als die Radgeschwindigkeit der Räder, die am wenigsten schleudern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Räder von laufachsenlosen Schienentriebfahrzeugen, bei der in Vergleichseinrichtungen die gemessenen Radgeschwindigkeiten aller Achsen mit einer Referenzgeschwindigkeit verglichen werden und auftretende Differenzen in Signale zur Reduzierung der Antriebs- bzw. der Bremskräfte der betreffenden Achse umgesetzt werden, bei der ferner in Auswahlstufen aus den gemessenen Radgeschwindigkeiten aller Achsen die größte und die kleinste Radgeschwindigkeit ermittelt und bei einem Bremsbefehl die größte, ansonsten dlie kleinste Radgeschwindigkeit ausgewählt wird, gekennzeichnet durch einen Integrator(16,17, 18) zur Bildung einer nachgebildeten Wagengeschwindigkeit als Referenzgeschwindigkeit aus eingangsseitig zugeführten Signalen, die den das Triebfahrzeug beschleunigenden bzw. verzögernden Kräften entsprechen, wobei dem Integrator (16, 17, 18) ein von der Differenz aus der ausgewählten Radgeschwindigkeit und der Referenzgeschwindigkeit angesteuerter Regler (11) zugeordnet ist, dessen Ausgangssignal dem Integrator (16, 17, 18) zusätzlich zugeführt wird, und zwar bei einem Bremsbefehl nur bei einer die Referenzgeschwindigkeit übersteigenden ausgewählten Radgeschwindigkeit, ansonsten nur bei einer unter die Referenzgeschwindigkeit abfallenden ausgewählten Radgeschwindigkeit