DE60211378T2 - Fehlerkontrolle eines absperrventils in einer bremsleitung einer lokomotive - Google Patents

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    • B60T17/228Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft ganz allgemein pneumatische Bremssysteme und insbesondere ein pneumatisches Bremssystem für einen Schienenfahrzeugzug, der eine führende Lok und ein oder mehrere entfernt befindliche Loks aufweist.
  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Einer der problematischsten Aspekte des Betriebs von Schienenfahrzeugen ist der verlässliche und erfolgreiche Betrieb des Druckluftbremssystems. Jedoch ist das Druckluftbremssystem nicht nur aufgrund der geregelten/gesteuerten Betätigung und Freigabe der Bremsen durch Änderungen des Bremsleitungsdrucks, sondern auch aufgrund von sich verändernden Betriebsbedingungen, denen das Schienenfahrzeug ausgesetzt ist, vielfältigen dynamischen Effekten unterworfen. Um die Konstruktion und den Betrieb eines Druckluftbremssystems erfolgreich zu gestalten, sind folglich viele Betriebsszenarien in Betracht zu ziehen.
  • An jedem Schienenwagen spricht ein (gewöhnlich mehrere Ventile und verbindende Rohrleitungen aufweisendes) Regelungs-/Steuerungsventil auf durch den Bediener veranlasste Änderungen des Bremsleitungsfluiddrucks an, indem es die Bremsen (in Reaktion auf eine Verringerung des Bremsleitungsfluiddrucks) betätigt oder (in Entsprechung zu einer Erhöhung des Bremsleitungsfluiddrucks) löst. Herkömmlicherweise ist das Fluid in der Bremsleitung Druckluft. Das Steuerungs-/Regelungsventil an jedem Schienenfahrzeug erfasst den Abfall des Bremsleitungsfülldrucks entsprechend dem entlang der Bremsleitung fortschreitenden Druckabfall. In Reaktion darauf wird an jeden Schienenwagen von einem lokalen Schienenwagenbehälter Druckluft zu den Radbremszylindern geliefert, die wiederum die Bremsklötze gegen die Schienenwagenlaufräder bewegen. Der Schienenwagenbehälter wird gefüllt, indem während Intervallen, in denen die Bremsanlage nicht betätigt ist, Luft aus der Bremsleitung entnommen wird. Typischerweise beträgt die Druckverringerung in der Bremsleitung zur Signalübertragung einer Bremsbetätigung etwa sieben bis vierundzwanzig psi, mit einem nominalen Bereitschaftsdruck von etwa 90 psi. Der auf die Schienenwagenlaufräder ausgeübte Bremsdruck ist proportional zu dem Bremsleitungsdruckabfall. Es ist daher ersichtlich, dass die Bremsleitung sowohl dazu dient, zu jedem Schienenwagen unter Druck stehende Luft zu liefern, um die Bremsklötze während einer Bremsbetätigung zu bewegen, als auch als Mittel zum Übermitteln von Befehlen zur Bremsenbetätigung und Bremsenfreigabe an jeden Schienenwagen.
  • Die Schienenwagenbremsen werden in zwei verschiedenen Modi angewandt, nämlich als eine Betriebsbremsung oder als eine Notbremsung. Eine Betriebsbremsung beinhaltet die Aufbringung reduzierter Bremskräfte auf den Schienenwagen, um diesen zu verlangsamen oder an einem weiter vorne entlang der Schiene befindlichen Ort zum Anhalten zu bringen. Während dieser Bremsung wird der Bremsleitungsdruck langsam reduziert, und die Bremsen werden in Reaktion darauf graduell betätigt. Eine Notbremsung veranlasst eine unmittelbare Evakuierung oder Entlüftung der Bremsleitung und in Antwort hierzu eine unmittelbare Betätigung der Schienenwagenbremsen. Da die Bremsleitung einige tausend Meter über die gesamte Länge des Schienenfahrzeugs verläuft, findet die Notbremsungsevakuierung entlang der gesamten Länge der Brems leitung leider nicht augenblicklich statt. Folglich werden die Bremskräfte zum Anhalten des Schienenfahrzeugs nicht an jedem Schienenwagen gleichmäßig aufgebracht.
  • Nach einer Notbremsung oder nach zwei oder drei Betriebsbremsungen, muss die Bremsleitung auf ihren nominalen Betriebsdruck wiederaufgefüllt werden, indem unter Druckluft aus einem Behälter auf der Lok in die Bremsleitung eingespeist wird. Wirkungsvolle Bremsungen lassen sich erst wieder durchführen, wenn der Wiederauffüllungsvorgang zu Ende geführt ist.
  • 1 veranschaulicht ein in einem Güterzug eingesetztes typisches Bremssystem aus dem Stand der Technik. In einem herkömmlichen Schienenfahrzeug mit lediglich einer führenden Lok weist das Schienenfahrzeugbremssystem ein auf einer Lok 100 angeordnetes Lok-Bremssystem und einen Satz von Wagenbremssystemen auf, die auf einer Reihe von Schienenwagen angeordnet sind, von denen einer durch einen Schienenwagen 200 veranschaulicht ist. Der Betätigungs- und Freigabevorgang einer Bremsaktion wird von einem Bediener in der Lok 100 mittels eines manuell zu betätigenden Bremshebels gesteuert. Die Lok enthält ein Druckluftbremsensteuerungssystem 102, das dazu dient, Druckluft in eine Druckbremsleitung 101 einzuspeisen oder über ein steuerbares Bremsleitungsventil 120 zu entlüften. Die Druckbremsleitung 101 steht, wie gezeigt, in strömungsmäßiger Verbindung mit jedem der Schienenwagen 200 des Schienenfahrzeugs.
  • Das Lok-Bremssteuerungssystem 102 weist ein zur Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids (Luft) dienendes Druckluftzufuhreinlassverbindungselement 111 auf, über das die Bremsleitung 101 gefüllt wird. Ein Strömungsmessungsadapter 113 ist mit dem Luftzufuhrverbindungselement 111 verbunden, um die Füllrate des Bremssteuerungsystems 102 (als ein Druckgefälle) zu erfassen. Ein Ausgangsanschluss 116 des Strömungsmessungsadapters 113 ist mit einem Eingangskanal 121 eines Relaisventils 117 verbunden. Ein bidirektionaler Anschlusskanal 122 des Relaisventils 121 ist mit der Bremsleitung 101 verbunden. Das Relaisventil 117 weist ferner einen Anschlusskanal 123 auf, der über ein Druckluftsteuerungsverbindungselement 103 mit einem Ausgleichsbehälter 105 verbunden ist. Das Druckluftsteuerungsverbindungselement 103 ist außerdem mit einem Drucksteuerungsventil 107 verbunden, über das der Ausgleichsbehälter 105 während eines Bremsvorgangs gefüllt und entlüftet wird. Als ein Auslassanschluss wird ein Anschlusskanal 124 des Relaisventils 117 steuerbar/regelbar an die Atmosphäre entlüftet. Mit der Bremsleitung 101 und dem Druckluftsteuerungsverbindungselement 103 sind entsprechende Druckmess- und Druckanzeigeeinrichtungen 131 und 133 verbunden. Der Bremsleitungsdruckmesser 131 misst den Fülldruck in der Bremsleitung 101, und der Ausgleichsbehälterdruckmesser 133 misst den Druck in dem Ausgleichsbehälter 105.
  • Zu den Komponenten eines Schienenfahrzeugdruckluftbremsensteuerungssystems 202 gehört ein Steuerungs-/Regelungsventil 203 mit einem Kanal 221, der mit der Bremsleitung 101 verbunden ist. Das Steuerungs-/Regelungsventil 203 enthält ferner einen Anschlusskanal 222, der mit einem Druckspeicher- und Druckreferenzbehälter 205 verbunden ist. Schließlich enthält das Steuerungs-/Regelungsventil 203 einen Anschlusskanal 223, der mit einem Druckluftbremszylinder 231 verbunden ist, der einen mit einer Bremsbacke 233 verbundenen Kolben 232 aufweist. Eine Erhöhung des Fülldrucks an dem Anschlusskanal 223 wird strömungsmäßig auf den Kolben 232 übertragen, um die Bremsbacke 233 gegen die Laufräder 235 des Schienenwagens 200 zu bewegen. Auf diese Weise steuert das Druckluftbremsensteuerungssystem 102 der Lok 100 den Betrieb der pneumatisch betrieben Bremsbacken 233 an sämtlichen Laufrädern 235 jedes Schienenwagens 200.
  • Während des Schienenfahrzeugbetriebs ist das Bremsleitungsventil 120, über das die Komponenten des Bremssteuerungsystems 102 mit der Bremsleitung 101 verbunden sind, geöffnet, um einen ununterbrochenen Bremsleitungsströmungspfad zwischen der Lok 100 und sämtlichen Schienenwagen 200 des Schienenfahrzeugs zu erzeugen. Das Bremsleitungsventil 120 wird durch ein Bremsventil-Ausschaltventil 250 gesteuert, das wiederum durch ein Steuerventil 251 geregelt/gesteuert wird. Das Steuerventil 251 wird durch den Triebwagenführer manuell betätigt, um das Bremsleitungsventil 120 zu schließen, wenn es erwünscht ist, die Füllung der Bremsleitung zu beenden oder die Bremsleitung 101 von dem Triebwagenbremssteuerungssystem 102 abzukoppeln. Außerdem sind (in 1 nicht gezeigte) weitere Ventile vorhanden, die eine Bremsleitungsfüllung während einer Notbremsung durch Schließen des Bremsleitungsventils 120 automatisch beenden. Jeder Schienenwagen 200 weist ferner ein manuell betätigtes Bremsleitungsventil 240 auf.
  • Das Bremssystem wird zu Beginn durch die Betätigung des Drucksteuerungsventils 107 unter Druck gesetzt, das die Druckluftzufuhr zu der Leitung 103 regelt/steuert, um den Ausgleichsbehälter 105 bis zu dem vorbestimmten Druck zu füllen. Anschließend wird das Relaisventil 117 betätigt, um den Anschlusskanal 121 mit dem Anschlusskanal 122 zu verbinden, so dass über diesen der Bremsleitung 101 Luft zugeführt wird, wobei die Bremsleitung 101 bis zu dem vorbe stimmten Fülldruck gefüllt wird, wie er durch den Druck des Ausgleichsbehälters 105 erzeugt wird. Wenn der Bremsleitungsdruck den vorbestimmten Druck erreicht, stimmt der Druck an dem (mit der Bremsleitung 101 verbundenen) Anschlusskanal 122 mit dem Druck an dem (mit dem Ausgleichsbehälter 105 verbundenen) Anschlusskanal 123 überein. An diesem Punkt ist die Bremsleitung gefüllt, und der Fluidströmungspfad von dem Ausgleichsbehälter 105 zu der Bremsleitung 101 über das Relaisventil 117 ist geschlossen.
  • Der Druckspeicher- und Druckreferenzbehälter 205 jedes Schienenwagens 200 wird über das Steuerungs-/Regelungsventil 203 von der Bremsleitung 101 her vollkommen gefüllt, wodurch für ein maximales Zurückziehen des Kolbens 232 und ein vollständiges Lösen der Bremsen 233 für jeden der Wagen 200 ein Referenzdruck aufgebaut wird.
  • Um die Schienenwagen 200 abzubremsen, betätigt der Schienenfahrzeugführer mittels des Bremshebels das Drucksteuerungsventil 107. Diese Betätigung bewirkt über den Auslassanschluss des Drucksteuerungsventils 107 eine partielle Entlüftung des Druckluftsteuerungsverbindungselements 103, was den Druck in dem Ausgleichsbehälter 105 reduziert. Diese Druckverringerung wird durch das Relaisventil 117 an dem Anschlusskanal 123 detektiert. Die Druckverringerung verursacht wiederum, dass der bidirektionale Anschlusskanal 122 mit dem Auslassanschluss 124 strömungsmäßig verbunden wird, wodurch die Bremse 101 an die Atmosphäre entlüftet wird. Die Entlüftung der Bremsleitung 101 dauert an, bis der Druck innerhalb der Bremsleitung 101 gleich dem Druck in dem Ausgleichsbehälter 105 ist.
  • Während der Druck in der Bremsleitung 101 fällt, erfasst das Steuerungs-/Regelungsventil 203 in jedem der Wagen 200 die Druckverringerung, indem es den Bremsleitungsdruck mit dem Druck des Druckspeicher- und Druckreferenzbehälters 205 vergleicht. Diese Druckverringerung verursacht ein entsprechendes Ansteigen des von dem Anschlusskanal 223 auf den Bremszylinder 231 angewandten Luftdrucks, was zu einer zu der erfassten Druckverringerung in der Bremsleitung 101 proportionalen Andrücken der Bremsklötze 233 an die Laufräder 235 führt.
  • Durch den Schienenfahrzeugführer veranlasste weitere Druckverringerungen in dem Ausgleichsbehälter 105 rufen entsprechende Druckverringerungen in der Bremsleitung 101 und eine durch die Bremsklötze 233 in jedem der Schienenwagen 200 ausgeübte entsprechende zusätzliche Bremskraft hervor. Zusammenfassend ist der bestimmungsgemäße Betrieb des Bremssystems in dem Wagen 200 und insbesondere die in jedem der Wagen 200 angewandte Bremskraft proportional zu der Verringerung des Drucks in dem Ausgleichsbehälter 105 in der Lok 100.
  • Wenn der Triebwagenführer wünscht, die Schienenfahrzeugwagenbremse freizugeben, betätigt er das Drucksteuerungsventil 107, um ein Wiederauffüllen des Druckluftbremssystems 102 zu bewirken. Das Wiederauffüllen wird erreicht, indem der Druck in dem Ausgleichsbehälter 105 durch Zufuhr von unter Druck stehender Luft über den Strömungsmessungsadapter 113 und das Relaisventil 117 in seinen vollkommen gefüllten Zustand zurückversetzt wird. Wenn der Ausgleichsbehälter 105 wiederaufgefüllt ist, ist wieder ein Differenzdruck (der jedoch gegenüber dem vorherigen Druckabfall in der Druckleitung 103 ein entgegengesetztes Vorzeichen aufweist) zwischen den Kanälen 122 und 123 des Relaisventils 117 vorhanden, der veranlasst, dass die Bremsleitung 101 mit unter Druck stehender Luft aus dem Ausgleichsbehälter 105 gefüllt wird. Die Erhöhung des Bremsleitungsdrucks wird durch das Steuerungs-/Regelungsventil 203 in jedem Schienenwagen 200 registriert, um zu veranlassen, dass die Bremsklötze 233 mittels der Wirkung der Bremszylinder 231 freigegeben werden.
  • In einem Schienenfahrzeugbetrieb mit verteilten Antrieben wird die Antriebsleistung von einer führenden Lok und einem oder mehreren entfernt befindlichen Loks geliefert, die von der führende Einheit in der Schienenfahrzeugzusammenstellung beabstandet sind. Ein Schienenfahrzeugbetrieb mit verteilter Leistung kann im Falle von langen Schienenfahrzeugzügen hinsichtlich einer Verbesserung der Handhabung und des Betriebs des Schienenfahrzeugs vorteilhaft sein. Jede führende und jede der entfernt befindlichen Loks enthält ein Druckluftbremsensteuerungssystem, z.B. das oben erörterte Druckluftbremsensteuerungssystem 102, und ein Kommunikationssystem zum Austausch von Informationen zwischen der führenden und den entfernt angeordneten Einheiten. Nach dem Stand der Technik weist das Kommunikationssystem an der führenden und den entfernt angeordneten Einheiten ein Funkfrequenzverbindungselement und die erforderliche Empfangs- und Sendeausrüstung auf.
  • Die untenstehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Bremsensteuerungssystem einer entfernt befindlichen Lok in einem Schienenfahrzeugzug mit verteilten Antrieben bezieht sich auf dieselben Bremssteuerungsystemkomponenten und verwendet dieselben Bezugszeichen, wie sie oben in Verbindung mit dem Bremssteuerung system der führenden Lok verwendet sind. Falls ein Bezug lediglich zu der führenden oder lediglich zu den entfernt befindlichen Loks besteht, wird dies speziell vermerkt.
  • Auf Schienenfahrzeugen mit verteilten Antrieben, die mit einer UIC-(Union Internationale de Chemins Fer)-Wagenbremsanlage ausgerüstet sind, wird ein Bremsvorgang erzielt, indem die Bremsleitung 101 sowohl an der führenden als auch an den entfernt befindlichen Loks entlüftet wird, wodurch die Bremsleitungsentlüftung und die Betätigung der Bremsen an jedem Schienenwagen, insbesondere an den Schienenwagen nahe dem Ende des Schienenfahrzeugs, beschleunigt wird. Eine lediglich an der führenden Einheit durchgeführte Bremsleitungsentlüftung erfordert, dass die Verringerung des Bremsleitungsdrucks über die Länge des Schienenfahrzeugs fortschreitet und somit Betätigung der Bremse an Schienenwagen, die sich entfernt von der führenden Einheit befinden, verzögert sind. Im Falle eines Schienenfahrzeugs mit verteilten Antrieben, das eine betriebsbereite Kommunikationsschnittstelle zwischen der führende und den entfernt angeordneten Einheiten aufweist, wird, wenn der Schienenfahrzeugführer durch Betätigung des Bremshebels an der führenden Einheit eine Bremsenbetätigung anfordert, über die Funkfrequenzkommunikationsschnittstelle zu jeder entfernt befindliche Einheit ein Bremsbetätigungsbefehl übertragen. In Reaktion darauf entlüftet jede entfernt befindliche Einheit ebenfalls die Bremsleitung über deren entsprechendes Drucksteuerungsventil 107. Ein an der führenden Einheit initiiertes Lösen der Bremse wird den entfernt befindlichen Einheiten über das Funkfrequenzverbindungselement ebenfalls mitgeteilt, so dass die Bremsleitung 101 von sämtlichen Loks wiederaufgefüllt wird. Auf diese Weise folgen Bremsaktionen an den entfernt befindlichen Loks den Bremsaktionen der führenden Einheit in Antwort auf Signale, die über das Kommunikationssystem übertragen werden.
  • Falls das Kommunikationssystem nicht betriebsfähig ist oder falls die Kommunikationsschnittstelle zwischen der führenden Einheit und den entfernt befindlichen Einheiten unterbrochen ist (beispielsweise, wenn aufgrund der Gleistopologie oder eines störenden Objekts die Sichtverbindung verloren geht), werden die entfernt befindlichen Loks den Bremsenbetätigungsbefehl über das Kommunikationssystem nicht empfangen, wenn der Bediener der führenden Lok eine Bremsung durchführt. Dementsprechend wird die Bremsung durch Entlüftung der Bremsleitung lediglich an der führenden Lok ausgeführt, mit der Folge einer langsameren Bremsenbetätigung an sämtlichen Schienenwagen.
  • Es ist bekannt, dass es zu Undichtigkeiten in der Bremsleitung kommt, und in einem Betriebszustand für ein Schienenfahrzeug mit verteilten Antrieben füllen die entfernt befindlichen Einheiten (und die führende Einheit) daher ständig die Bremsleitung 101, wenn der Druck unterhalb eines nominalen Werts fällt. Die entfernt befindlichen Einheiten erfassen den Bremsleitungsdruck über das Relaisventil 117 durch einen Vergleich des Ausgleichsbehälterdrucks mit dem Bremsleitungsdruck. Sobald der Bremsleitungsdruck geringer ist als der Ausgleichsbehälterdruck, wird die Bremsleitung 101 über das Relaisventil 117 von der Druckluftzufuhr 111 her gefüllt.
  • Ein gefährliches Szenario kann entstehen, falls ein von der führenden Einheit gesendeter Bremsenbetätigungsbefehl die entfernt befindliche Lok nicht erreicht, während Letzteres bei jedem Sinken des Drucks unterhalb des nomina len vorbestimmten Werts die Bremsleitung überwacht und wiederauffüllt. In dieser Situation fährt die entfernt befindliche Lok damit fort, die Bremsleitung 101 wiederaufzufüllen, während die führende Einheit die Bremsleitung entlüftet, um dem Schienenwagen 200 eine Bremsenbetätigung zu signalisieren. Diese Situation kann die Entstehung gefährlich hoher Kräfte in dem Schienenfahrzeugstrang hervorrufen.
  • Ein Verfahren aus dem Stand der Technik zum Vermeiden dieses Szenarios basiert darauf, das Bremsventil 120 der entfernt befindlichen Einheit automatisch zu schließen, wenn der Informationsaustausch zwischen dem führenden und den entfernt befindlichen Lokeinheiten verloren geht. Bei geschlossenem Bremsventil 120 sind die entfernt befindlichen Einheiten nicht in der Lage, die Bremsleitung 101 wiederaufzufüllen und zu entlüften. Folglich werden sämtliche Bremssignalisierung (sowohl Bremsbetätigung als auch Bremsfreigaben) über die Bremsleitung 101 von der führenden Einheit aus initiiert. Zwar können die entfernt befindlichen Loks unter diesen Bedingungen mit der Bremsleitungsentlüftung eine Beschleunigung der Betätigungen der Bremse nicht unterstützen, sind jedoch auch nicht in der Lage, die Bremsleitung fälschlicherweise wiederaufladen, während die führende Einheit diese entlüftet.
  • Das Kommunikationssystem für verteilte Antriebe LOCOTROL® aus dem Stand der Technik (das von General Electric Company of Schenectady, New York vertrieben wird) verwendet eine Abwandlung der oben beschriebenen Technik, indem an jeder entfernt befindlichen Lok in einem Schienenfahrzeug mit verteilten Antrieben eine Bremsleitungsströmungserfassungsfunktion enthalten ist. Ein Strömungssensor, z.B. ein in 1 dargestellter Luftströmungssensor 252, ist an jeder entfernt befindlichen Einheit in dem Bremsleitungspfad enthalten, um einen (einen Bremsenbetätigungsbefehl kennzeichnenden) sinkenden Bremsleitungsdruck zu erfassen. Falls die Abnahmerate einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird eine Bremsenbetätigung deklariert. Falls das Kommunikationssystem gleichzeitig ebenfalls außer Betrieb ist, wird das Bremsventil 120 einer entfernt befindlichen Einheit in Reaktion auf ein gleichzeitiges Auftreten dieser zwei Ereignisse veranlasst, eine unterbrochene oder geschlossene Stellung einzunehmen. Eine geeignete Ausführung des Befehls schließt das Bremsventil 120 der entfernt befindlichen Einheit. Der durch die Entlüftung der Bremsleitung an der führenden Einheit initiierten Bremsenbetätigung kann nicht durch eine Druckbeaufschlagung der Bremsleitung an der entfernt befindlichen Einheit entgegengewirkt werden.
  • Falls der Befehl, das Bremsventil 120 zu unterbrechen oder zu schließen, nicht korrekt ausgeführt wird, bleibt das Bremsventil an der entfernt befindlichen Einheit geöffnet. Es sind einige mögliche Ursachen für dieses Szenario denkbar, beispielsweise ein Versagen des Bremsventil-Ausschaltventils (d.h. des Ventils, das das Bremsleitungsventil in einen unterbrochenen oder geschlossenen Zustand versetzt), ein Ausfall des das Bremsventil-Ausschaltventil betätigenden Steuerventils oder ein in der offenen Stellung hängendes Bremsleitungsventil. Falls das Bremsventil nicht wie befohlen geschlossen oder unterbrochen ist, und während eines Fehlers des Kommunikationssystems die führende Einheit eine Bremsenbetätigung veranlasst, fahren die entfernt befindlichen Einheiten daher fort, Bremsleitungswiederauffülldruck zu liefern, während die führende Einheit die Bremsleitung entlüftet, um die Schienenwagenbremsen zu betätigen. Hierdurch entsteht eine unerwünschte Situation, in der die vorderen Schienenwagen ein maximales Abbremsen erfahren, und hintere Schienenwagen eine minimale oder überhaupt keine Bremsaktion erfahren. Im Ergebnis führt dies dazu, dass der hintere Abschnitt des Schienenfahrzeugs auf den vorderen Teil des Schienenfahrzeugs auflaufen kann, was hohe Kräfte in dem Schienenfahrzeugstrang verursacht und möglicherweise zum Entgleisen führt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Schienenfahrzeug mit verteilten Antrieben ist zwischen einer entfernt befindlichen Einheit und der Bremsleitung ein Bremsleitungsventil angeordnet. Unter gewissen Bedingungen wird das Ventil veranlasst, die Schließstellung einzunehmen, so dass eine entfernt befindliche Einheit nicht in der Lage ist, die Bremsleitung zu füllen, wenn die führende Lok die Bremsleitung entlüftet. Falls zwischen der entfernt befindlichen Lok und der Bremsleitung eine Luftströmung erfasst wird, nachdem ein Befehl zum Schließen des Bremsventils ausgegeben wurde, wurde der Befehl nicht korrekt ausgeführt, da das Bremsventil geöffnet ist, andernfalls würde die Luftströmung Null sein. Um die Effekte des geöffneten Bremsleitungsventils zu beseitigen, wird der Druck des Ausgleichsbehälters der entfernt befindlichen Einheit verringert, bis zwischen der entfernt befindlichen Lok und der Bremsleitung keine Luftströmung mehr erfasst wird, wobei der Ausgleichsbehälterdruck an diesem Punkt gleich dem Bremsleitungsdruck ist. Der Druckausgleichsvorgang wird solange fortgesetzt, bis der an der entfernt befindlichen Einheit erfasste Bremsleitungsdruck sinkt. Da der Bremsleitungsdruck und der Ausgleichsbehälterdruck an der entfernt befindlichen Einheit auf demselben Pegel gehalten werden, ist die entfernt befindliche Einheit nicht in der Lage, ein Lösen der Bremse einzuleiten, während die führende Einheit die Bremsleitung entlüftet, um eine Bremsenbetätigung zu veranlassen.
  • In noch einem Ausführungsbeispiel wird, wenn eine Luftströmung an der entfernt befindlichen Einheit erfasst wird, nachdem das Bremsleitungsventil veranlasst wurde, eine geschlossene Stellung einzunehmen, eine Fehlerbedingung deklariert und der Betrieb des Schienenfahrzeugs schaltet sich in einen Notfallmodus um.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird verständlicher und deren weitere Vorteile und Anwendungen offensichtlicher nach dem Lesen der untenstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den folgenden Figuren:
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Schienenfahrzeugbremssystems aus dem Stand der Technik gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 und 3 zeigen Blockschaltbilder eines Schienenfahrzeugbremssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4, 5 und 6 veranschaulichen in Form von Flussdiagrammen die dem Schienenfahrzeugbremssystem zugeordneten Schritte gemäß vielfältigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
  • In Übereinstimmung mit der üblichen Praxis sind die vielfältigen beschriebenen Merkmale nicht maßstäblich gezeichnet, sondern geeignet wiedergegeben, um spezielle für die Erfindung maßgebende Merkmale hervorzuheben. Gleichartige Elemente in sämtlichen Figuren und im Text sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Vor einer detaillierten Beschreibung des speziellen erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung für die Steuerung von Schienenfahrzeugbremssystemen sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung hauptsächlich auf einer neuen Kombination von Hardwareelementen basiert, die zu dem Verfahren und der Vorrichtung in Beziehung stehen. Um die Offenbarung nicht mit strukturellen Einzelheiten zu verdecken, die dem Fachmann aufgrund des Vorteils der Vorlage der vorliegenden Beschreibung ohne Weiteres klar sind, wurden die Hardware- und Softwareelemente daher in den Figuren durch herkömmliche Elemente dargestellt, die lediglich jene speziellen Einzelheiten zeigen, die für die vorliegende Erfindung relevant sind.
  • In der auf den Betrieb mit verteilten Antrieben verwendeten Form, basiert der Kern der vorliegenden Erfindung auf der Erfassung von Ausfällen in dem Bremsventil-Ausschaltschaltkreis an einer entfernt befindlichen Lok und auf der Durchführung von Maßnahmen, um zu gewährleisten, dass einer an der führenden Lok initiierte Bremsenbetätigung (d.h. einer Entlüftung der Bremsleitung 101) nicht mit einem Füllen der Bremsleitung 101 an einer entfernt befind lichen Einheit entgegengewirkt wird. Folglich stellen die Ausführungen der vorliegenden (Erfindung) sicher, dass ein Bremsenbetätigungsbefehl sich über die Länge des Schienenfahrzeugs ausbreitet, und dass diesem nicht mit dem Wiederauffüllen einer Bremsleitung an einer entfernt befindlichen Lok entgegengewirkt wird.
  • Indem nun auf 2 eingegangen wird, ist die Lock 100 aus dem Stand der Technik mit einer Steuerungseinrichtung 300 erweitert, die auf den Luftströmungssensor 252 anspricht, um den Ausgleichsbehälter 105 und ein Kommunikationssystem 302 zu steuern. Um die Lehre der vorliegenden Erfindung zu verwirklichen, ist die Steuerungseinrichtung 300 in einer entfernt befindlichen Lok angeordnet und kann optional in der führenden Lok betrieben werden, obwohl dies nicht Voraussetzung ist, da die Funktion der Steuerungseinrichtung 300 darauf basiert, gewisse Druckluftbremsenkomponenten der entfernt befindlichen Einheit zu steuern, um die oben beschriebenen möglicherweise schädlichen Bremsszenarien zu vermeiden. Das Kommunikationssystem 302 weist die oben erörterten unterschiedlichen Elemente auf, die Informationsaustausch zwischen der entfernt befindlichen Antriebseinheit und der führenden Antriebseinheit ermöglichen.
  • Im normalen Schienenfahrzeugbetrieb kann veranlasst werden, dass das Bremsleitungsventil 120 einer entfernt befindlichen Antriebseinheit durch eine von der führenden Einheit über den Kommunikationskanal an das Kommunikationssystem 302 der entfernt befindlichen Einheit gesendete Meldung ausgeschaltet wird (mit anderen Worten, veranlasst wird, die geschlossene oder unterbrochene Stellung einzunehmen). Der Befehl wird durch die Steuerungseinrichtung 300 verarbeitet, um das Steuerventil 251 elektrisch zu betätigen, wodurch unter Druck gesetzte Luft dem Bremsventil-Ausschaltventil 250 zugeführt wird, das wiederum das Bremsleitungsventil 120 schließt. Wenn das Bremsleitungsventil 120 abgeschaltet oder unterbrochen ist, wird die Luftströmung von der entfernt befindlichen Einheit in die Bremsleitung 101 auf Null reduziert. Folglich kann die Bremsleitung 101 nicht von der entfernt befindlichen Einheit her gefüllt (oder entlüftet) werden.
  • Falls in dem Bremsventil-Ausschaltschaltkreis ein Fehler auftritt (d.h., in den in dem Vorgang des Abschaltens oder Schließens des Bremsventils an der entfernt befindlichen Einheit verwendeten Komponenten) bleibt der Strömungspfad von der entfernt befindlichen Einheit zu der Bremsleitung 101 geöffnet. Als Folge hiervon wird unter normalen Betriebsbedingungen die Bremsleitung 101 von der entfernt befindlichen Einheit gefüllt, wenn die entfernt befindliche Einheit eine Bremsleitungsdruckabfall erfasst, wie er durch das Relaisventil 117 der entfernt befindlichen Einheit ermittelt wird. Es wird daran erinnert, dass dieser Modus dazu dient, die Folgen von Bremsleitungsundichtigkeiten zu überwinden. Der Füllluftstrom von der entfernt befindlichen Einheit in die Bremsleitung 101 wird durch den Luftströmungssensor 252 an der entfernt befindlichen Einheit erfasst.
  • In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung übernimmt die entfernt befindliche Einheit, im Falle des Vorliegens einer Unterbrechung in dem Kommunikationssystem zwischen der führenden und den entfernt befindlichen Loks einer Schienenfahrzeugzusammenstellung mit verteilten Antrieben die Steuerung des Bremsventils 120 der Einheit.
  • Insbesondere wird durch das Kommunikationssystem 302 an die Steuerungseinrichtung 300 ein Signal ausgegeben, das eine fehlende Betriebsbereitschaft des Kommunikationssystems anzeigt. In Reaktion darauf veranlasst die Steuerungseinrichtung 300, dass das Bremsventil 120 an der entfernt befindlichen Einheit geschlossen wird, indem ein elektrisches Signal an das Steuerventil 251 ausgegeben wird, das wiederum Druckluft zu dem Bremsventil-Ausschaltventil 250 liefert, was seinerseits das Bremsleitungsventil 120 schließt. Falls dieser Befehl einwandfrei ausgeführt wird, erfasst der Luftströmungssensor 252 an der entfernt befindlichen Einheit, dass keine Luftströmung in der Bremsleitung 101 von der entfernt befindlichen Einheit vorhanden ist und gibt ein kennzeichnendes Signal an die Steuerungseinrichtung 300 aus.
  • Falls der Befehl nicht einwandfrei ausgeführt wird, ist ein Fehler in dem Bremsventil-Ausschaltschaltkreis aufgetreten, und der Luftströmungssensor 252 erfasst in der Bremsleitung 101 jedesmal eine Luftströmung, wenn der Druck des Ausgleichsbehälters der entfernt befindlichen Einheit ungleich dem Bremsleitungsdruck ist. Auch in diesem Fall gibt der Luftströmungssensor 252 ein kennzeichnendes Signal an die Steuerungseinrichtung 300 aus. Zu diesen Fehlern kann es aus einem oder mehreren der folgenden Gründe kommen: das entfernt angeordnete Bremsventil 120 ist nicht betriebsfähig oder hängt in der offenen Stellung und lässt sich nicht durch das Bremsventil-Ausschaltventil 250 schließen, das Bremsventil-Ausschaltventil 250 arbeitet nicht einwandfrei, oder das Steuerventil 251 funktioniert nicht einwandfrei. In Reaktion auf ein Versagen des Bremsventil-Ausschaltschaltkreises, wird die führende Lok durch ein durch die Steuerungseinrichtung 300 erzeugtes und über das Kommunikationssystem 302 an die führende Lok gesendetes Signal, falls möglich sofort, oder später nach Wiederherstellung des Kommunikationsbetriebs, gewarnt. In einem Ausführungsbeispiel weist die führende Lok in Reaktion auf diese Bedingung das Schienenfahrzeug an, in einen Notfallbetriebsmodus zu wechseln.
  • Die vorliegende Erfindung unterbreitet eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vermeiden des Wiederauffüllens einer Bremsleitung von der entfernt befindlichen Einheit unter Bedingungen, in denen das Bremsleitungsventil 120 zwar veranlasst ist, eine geschlossene Stellung einzunehmen, jedoch geöffnet bleibt. Die vorliegende Erfindung wird auf diese Weise immer dann wirksam, wenn der Luftströmungssensor 252 eine Luftströmung in die Bremsleitung 101 erfasst, nachdem das Bremsventil 120 angewiesen wurde, eine geschlossene Stellung einzunehmen. Beispielsweise wird das Bremsventil 120, wie oben erwähnt, während einer Unterbrechung des Kommunikationssystems geschlossen. In Reaktion auf einen Befehl, das Bremsventil 120 zu schließen, und auf die Detektion einer Luftströmung in der Bremsleitung 101 weist die Steuerungseinrichtung 300 das Relaisventil 117 an, den Druck des Ausgleichsbehälters 105 der entfernt befindlichen Einheit solange zu senken (auch als Druckentlüftung bezeichnet), bis die durch den Luftströmungssensor 252 erfasste Luftströmung den Wert Null erreicht. In einem Ausführungsbeispiel wird der Ausgleichsbehälterdruck in kleinen Schritten reduziert, bis der Druckausgleich erreicht ist. Wenn der Ausgleichsbehälterdruck und der Bremsleitungsdruck übereinstimmen, kann die entfernt befindliche Einheit die Bremsleitung 101 nicht wiederauffüllen, da der Wiederauffüllungsvorgang auf einem Differenzdruck zwischen dem Ausgleichsbehälter 105 und der Bremsleitung 101 ba siert. Vorteilhafterweise wird, falls die entfernt befindliche Einheit die Bremsleitung 101 nicht füllen kann, initiierten Betätigungen an der führenden Einheit der Bremse nicht mit Drucksteigerungen an der entfernt befindlichen Einheit entgegengewirkt, was im Falle eines Schienenfahrzeugsystems mit verteilten Antrieben nach dem Stand der Technik ein mögliches Szenario ist.
  • Der Vorgang des Ausgleichens des Bremsleitungsdrucks und des Ausgleichsbehälterdrucks wird solange fortgesetzt, wie der Luftströmungssensor 252 eine Luftströmung erfasst. Folglich erfasst der Luftströmungssensor 252, falls die führende Lokeinheit durch eine weitere Verringerung des Bremsleitungsdrucks eine zweite Bremsenbetätigung initiiert, wenn die Druckverringerung zu der entfernt befindlichen Einheit fortschreitet, aufgrund des Differenzdrucks zwischen dem Ausgleichsbehälter 105 der entfernt befindlichen Einheit und der Bremsleitung 101 eine Luftströmung. In Reaktion darauf initiiert die Steuerungseinrichtung 300 den Vorgang der Entlüftung des Ausgleichsbehälters, bis die Luftströmung auf den Wert Null sinkt. Die Verringerung des Ausgleichsbehälterdrucks wird bedarfsgemäß fortgesetzt, um den an der führenden Einheit initiierten Verringerungen des Bremsleitungsdrucks zu folgen, wobei auf diese Weise ein Luftstrom von Null zwischen dem Ausgleichsbehälter 105 und der Bremsleitung 101 aufrecht erhalten bleibt.
  • Zusätzlich zu einer Initialisierung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren, wenn das Bremsventil der entfernt befindlichen Einheit veranlasst wurde, die geschlossene Stellung einzunehmen, auch zu jedem Zeitpunkt aktiviert werden, in dem der Luftströmungssensor 252 während einer Bremsenbetätigung eine Luftströmung von der entfernt befindlichen Einheit in die Bremsleitung 101 erfasst. Beispielsweise können in noch einem Ausführungsbeispiel die führende und die entfernt angeordneten Einheiten auf der Grundlage eines zeitlichen oder eines Auslöseereignis-Bremsalgorithmus arbeiten, so dass zu vorbestimmten Zeiten oder in Reaktion auf vorbestimmte Auslöseereignisse (beispielsweise durch einen gleisseitigen Aktuator) die Schienenfahrzeugbremsen angewandt werden. Falls der Luftströmungssensor 252 der entfernt befindlichen Einheit eine Luftströmung in der Bremsleitung 101 an der entfernt befindlichen Einheit erfasst, wenn die Bremsen angewandt werden sollten, wird in Abhängigkeit hiervon der Ausgleichsbehälterdruck unter der Kontrolle der Steuerungseinrichtung 300, wie oben erörtert, reduziert, so dass die Bremsenbetätigung der führenden Einheit entlang der Bremsleitung 101 fortschreiten kann. Wie in dem oben erörterten Szenario verhindert diese Technik eine Situation, in der die führende Einheit eine Bremsenbetätigung anweist, während die entfernt befindliche Einheit die Bremsleitung 101 mit Druck beaufschlagt.
  • Dementsprechend erfasst die entfernt befindliche Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Situation, in der das Ausschalten oder das Schließen des Bremsleitungsventils 120 an der entfernt befindlichen Einheit versagt hat, so dass die Bremsleitung 101 von der entfernt befindlichen Einheit gefüllt werden kann, wenn der Bediener in der führenden Einheit eine Bremsenbetätigung durchführt, eine Luftströmung in der Bremsleitung, und der Druck in dem Ausgleichsbehälter wird in Antwort darauf verringert, bis die Luftströmung ungefähr den Wert Null annimmt, so dass der Druck des Ausgleichsbehälters in der entfernt befindlichen Einheit etwa gleich dem Bremsleitungsdruck ist. Da der Bremsleitungsdruck auch gleich dem Ausgleichsbehälterdruck in der führenden Einheit ist, ist zu beachten, dass dann der Druck des Ausgleichsbehälters der entfernt befindlichen Einheit etwa gleich dem Ausgleichsbehälterdruck der führenden Einheit ist. Auf diese Weise ist es den von der führenden Lok initiierten Bremsenbetätigungen möglich, entlang des gesamten Schienenfahrzeugs fortzuschreiten.
  • In noch einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in 3 veranschaulicht ist, wird anstelle einer Erfassung eines Luftstroms von dem Ausgleichsbehälter 105 in die Bremsleitung 101 durch den Luftströmungssensors 252 mittels der Steuerungseinrichtung 300 (über den Bremsleitungsdruckmesser 131) der Bremsleitungsdruck und (über den Ausgleichsbehälterdruckmesser 133) der Ausgleichsbehälterdruck gemessen. Falls zwischen diesen zwei Druckwerten während einer Periode, in der das Bremsleitungsventil 120 veranlasst wurde, eine geschlossene Stellung einzunehmen, eine Differenz auftritt wird der Ausgleichsbehälter 105 entlüftet, bis die beiden Druckwerte übereinstimmen, wobei zu diesem Zeitpunkt der Ausgleichsbehälter 105 nicht in der Lage ist, die Bremsleitung 101 zu füllen und auf diese Weise einer durch die führende Lok signalisierten Bremsenbetätigung entgegenzuwirken.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Ausgleichsbehälter 105 anstelle einer Entlüftung des Ausgleichsbehälters, wie sie oben für die vielfältigen Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, unter der Kontrolle der Steuerungseinrichtung 300 über das Drucksteuerungsventil 107 evakuiert werden. Nach dem Evakuieren ist der Ausgleichsbehälter 105 nicht in der Lage, die Bremsleitung 101 zu füllen und auf diese Weise einer durch die führende Lokeinheit signalisierten Bremsenbetätigung entgegenzuwirken.
  • 4 veranschaulicht in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren zum Kontrollieren des Auffüllens und Entlüftens der Bremsleitung an den entfernt befindlichen Loks einer Schienenfahrzeugzusammenstellung mit verteilten Antrieben. Ein Entscheidungsschritt 350 ermittelt, ob das Kommunikationssystem zwischen der entfernt befindlichen Lok und der führenden Lok betriebsbereit ist. Um dies zu verwirklichen, sind mehrere bekannte Verfahren vorhanden, zu denen die Technik gehört, zwischen der führenden und den entfernt angeordneten Einheiten in gleichmäßigen Intervallen ein Testsignal zu übermitteln und an dem Empfangsende eine oder mehrere Signalwerte zu messen (beispielsweise ein Signal-zu-Rauschen Verhältnis, eine Bit-Fehlerrate). Falls das Kommunikationssystem einwandfrei funktioniert, wird bei einer Initialisierung von Bremsenbetätigungen an der führenden Einheit ein Bremssignal zu den entfernt befindlichen Einheiten gesendet und von diesen empfangen. In Reaktion darauf leiten die entfernt befindlichen Einheiten durch Entlüftung der Bremsleitung ebenfalls eine Bremsenbetätigung ein. Falls das Kommunikationssystem nicht fehlerfrei arbeitet, werden Bremsenbetätigungen an der führenden Einheit nicht durch Bremsenbetätigungen an den entfernt befindlichen Einheiten unterstützt, und was noch nachteiliger ist, kann die entfernt befindliche Einheit die Bremsleitung wiederauffüllen, während die führende Einheit zum Initiieren einer Bremsenbetätigung den Bremsleitungsdruck senkt. Darüber hinaus gibt es, wie oben erörtert, Bedingungen, die sich von einem Versagen des Kommunikationssystems unterscheiden, in denen der Vorgang nach 2 wirksam ist. In jenen Fällen tritt an die Stelle des Entscheidungsschritts 350 ein Entscheidungsschritt, der ermittelt, ob eine derartige andere Bedingung vorliegt. Beispielsweise basiert eine derartige andere Bedingung darauf, ob eine Bremsenbetätigung durch einen Gleisaktuator veranlasst wurde.
  • Falls das Ergebnis des Entscheidungsschritts 350 negativ ist, arbeitet das Kommunikationssystem einwandfrei, und das Verfahren wird in einer Schleife periodisch zu dem Entscheidungsschritt 350 zurückverzweigt. Falls die Antwort positiv ist, wird das Verfahren mit einem Schritt 352 fortgesetzt, in dem das Bremsleitungsventil 120 dazu veranlasst wird, in die Schließstellung zu gehen. Wie oben beschrieben, kann dies durch eine Betätigung des Steuerventils 251 erreicht werden, das wiederum das Bremsventil-Ausschaltventil 250 veranlasst, das Bremsleitungsventil 120 zu schließen. Anschließend an den Schritt 352 ermittelt ein Entscheidungsschritt 354, ob der Luftströmungssensor 252 zwischen dem Bremsleitungsventil 120 und der Bremsleitung 101 eine Luftströmung erfasst. Falls keine Luftströmung erfasst wird, ist das Bremsventil 120 offensichtlich geschlossen, und das Verfahren kehrt zu dem Entscheidungsschritt 350 zurück. Anstelle eines Luftströmungssensors zieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines beliebigen Sensors in Betracht, der in der Lage ist, die Stellung des Bremsleitungsventils zu ermitteln oder festzustellen, ob das Bremsventil geöffnet oder geschlossen ist, beispielsweise ist dies ein Ventilstellungssensor.
  • Falls das Ergebnis des Entscheidungsschritt 354 affirmativ ist, hat das Bremsventil in Reaktion auf den Befehl in Schritt 352 fehlerhaft nicht geschlossen. Dieser Fehler wird der führenden Einheit in einem Schritt 356 gemeldet.
  • Zu beachten ist, dass dieser Schritt für eine erfolgreiche Durchführung der vorliegenden Erfindung funktionsmäßig nicht unbedingt erforderlich ist, jedoch vorgeschlagen ist, um den Schienenfahrzeugführer von dem fehlgeschlagenen Versuch des Schließens des Bremsleitungsventils in Kenntnis zu setzen. In noch einem Ausführungsbeispiel geht das Schienenfahrzeug in Reaktion auf ein Versagen des Bremsventils, in den Schließzustand zugehen, in einen Notfallbetriebsmodus über.
  • Falls das Bremsleitungsventil, wie oben beschrieben, an einer entfernt befindlichen Einheit geöffnet ist, während die führende Einheit versucht, die Bremsleitung zu entlüften, um eine Bremsenbetätigung zu befehlen, kann der Schienenwagen jenseits der entfernt befindlichen Einheit, den sinkenden Bremsleitungsdruck nicht erfassen, da die entfernt befindliche Einheit versuchen wird, die Bremsleitung aufzufüllen, während die führende Einheit versucht, diese zu entlüften. Jene Schienenwagen werden daher ihre Bremsen nicht in Eingriff bringen. Um dieses Problem zu lösen, wird in einem Schritt 358 der Ausgleichsbehälterdruck an der entfernt befindlichen Einheit verringert, mit dem Ziel, einen Ausgleichsbehälterdruck zu erhalten, der gleich dem Bremsleitungsdruck ist. In einem Entscheidungsschritt 360 wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob das Bremsleitungsventil 120 noch angewiesen ist, sich in Schließstellung zu befinden. Eine affirmative Antwort verzweigt das Verfahren zu dem Entscheidungsschritt 354 zurück, um zu ermitteln, ob eine Luftströmung durch den Luftströmungssensor 252 erfasst wird. Solange eine Luftströmung erfasst wird, wird in Schritt 358 der Ausgleichsbehälterdruck reduziert. Folglich wird nach mehrmaligem Durchlaufen der Schleife, die den Entscheidungsschritt 354, den Schritt 356 (dieser Schritt kann, nachdem der führenden Einheit die Meldung über das Versagen des Bremsleitungsventils, in den Schließzustand zugehen, mitgeteilt wurde, für nachfolgende Schleifendurchläufe übersprungen werden), den Schritt 358 und den Entscheidungsschritt 360 beinhaltet, der Ausgleichsbehälterdruck gegebenenfalls gleich dem Bremsleitungsdruck sein, und das von dem Entscheidungsschritt 354 stammende Ergebnis wird affirmativ sein. Durch ein Ausgleichen des Drucks des Ausgleichsbehälters an der entfernt befindlichen Einheit und der Bremsleitung ist die entfernt befindliche Einheit nicht in der Lage, die Bremsleitung zu füllen, während die führende Einheit versucht diese zu entlüften.
  • 5 veranschaulicht ein weiteres Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Sobald eine Bremsleitungsfüllung, wie durch einen Schritt 380 gekennzeichnet, von der entfernt befindlichen Einheit her erlaubt ist, wird der Bremsleitungsdruck in Schritt 382 bestimmt. Falls eine Bremsung durchgeführt wird, wie durch einen sinkenden Bremsleitungsdruck in Schritt 382 ermittelt ist, wird die Bremsleitungsfüllung an der entfernt befindlichen Einheit beendet (siehe Schritt 386), so dass es der entfernt angeordneten Einheit nicht möglich ist, die Bremsleitung zu füllen, während die führende Einheit versucht diese zu entlüften. Falls keine Bremsung ermittelt wurde, kehrt das Verfahren zu Schritt 380 zurück.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 6 wird der Ausgleichsbehälterdruck in einem Schritt 390 bestimmt, und der Bremsleitungsdruck wird in einem Schritt 392 bestimmt. Falls der Ausgleichsbehälterdruck den Bremsleitungsdruck während einer vorbestimmten Betriebsbedingung überschrei tet, wie bei einem Schritt 394 gezeigt, wird der Ausgleichsbehälterdruck reduziert.
  • Während die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es dem Fachmann klar, dass vielfältige Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Es ist daher nicht beabsichtigt, die Erfindung auf das spezielle Ausführungsbeispiel zu beschränken, das als die am besten geeignete Weise der Verwirklichung der Erfindung erachtet wird, vielmehr soll die Erfindung sämtliche Ausführungsbeispiele einbeziehen, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Verwendung in einem Schienenfahrzeug mit verteilten Antrieben, wobei das Schienenfahrzeug ein führendes Triebfahrzeug (100), wenigstens ein entfernt befindliches Triebfahrzeug (100) und mehrere Schienenwagen (200) aufweist, die durch eine fluidführende Bremsleitung (101) miteinander verbunden sind, wobei eine Bremsaktion an den mehreren Schienenwagen (200) auf den Bremsleitungsfluiddruck anspricht und wobei das führende Triebfahrzeug (100) und das wenigstens eine entfernt befindliche Triebfahrzeug (100) mit der Bremsleitung (101) in Strömungsverbindungen stehen, um den Bremsleitungsfluiddruck sowohl an dem führenden Triebfahrzeug als auch dem wenigstens einen entfernt befindlichen Triebfahrzeug zu steuern, wobei die Vorrichtung an der wenigstens einen entfernt befindlichen Einheit (100) aufweist: einen Detektor (252) zur Bestimmung der Stellung eines Bremsleitungsventils (120) an dem entfernt befindlichen Triebfahrzeug; und weiter gekennzeichnet durch: eine Steuerungseinrichtung (300) zur Anweisung des Bremsleitungsventils (120), unter vorbestimmten Betriebsbedingungen des Schienenfahrzeugs eine geschlossene Stellung einzunehmen, und zur Ausgleichung des Fluiddrucks zwischen der wenigstens einen entfernt befindlichen Einheit (100) und der Bremsleitung (101), wenn der Detektor (252) be stimmt, dass sich das Bremsleitungsventil (120) nicht in der geschlossenen Stellung befindet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Detektor (252) einen Fluidströmungssensor zwischen der Bremsleitung (101) und dem wenigstens einen entfernt befindlichen Triebfahrzeug (100) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Detektor (252) einen Stellungssensor aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungseinrichtung (300) auf ein Signal von der führenden Einheit (100) anspricht, um eine Schließung des Bremsleitungsventils (120) anzuweisen.
  5. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, die ferner ein Kommunikationssystem (302) zwischen dem führenden Triebfahrzeug (100) und der wenigstens einen entfernt befindlichen Einheit (100) aufweist, wobei die Steuerungseinrichtung (300) eine Schließung des Bremsleitungsventils (120) anweist, wenn das Kommunikationssystem (302) keine Kommunikation zwischen dem führenden Triebfahrzeug (100) und dem wenigstens einen entfernt befindlichen Triebfahrzeug (100) bewerkstelligen kann.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuerungseinrichtung (300) einen Fehler in dem Kommunikationssystem (302) erfasst und in Abhängigkeit hiervon das Bremsleitungsventil (120) anweist, geschlossen zu werden.
  7. Vorrichtung nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, wobei die wenigstens eine entfernt befindliche Einheit (100) einen Ausgleichsbehälter (105) aufweist, der dazu dient, ein unter Druck stehendes Fluid zu der Bremsleitung (101) über das Bremsleitungsventil (120) unter Bedingungen eines positiven Differenzdrucks zwischen dem Ausgleichsbehälter (105) und der Bremsleitung (101) zuzuführen, und wobei die Steuerungseinrichtung (300) den Fluiddruck zwischen der wenigstens einen entfernt befindlichen Einheit (100) und der Bremsleitung (161) durch Verringerung des Drucks des Ausgleichsbehälters (105) auf den Druck der Bremsleitung (101) ausgleicht.
  8. Verfahren zur Steuerung einer Fluidströmung in einem Schienenfahrzeug mit verteilten Antrieben, wobei das Schienenfahrzeug ein führendes Triebfahrzeug (100), wenigstens ein entfernt befindliches Triebfahrzeug (100) und mehrere Schienenwagen (200) aufweist, die durch eine fluidführende Bremsleitung (101) miteinander verbunden sind, wobei eine Bremsaktion an den mehreren Schienenwagen (200) eine Reaktion auf den Fluiddruck der Bremsleitung (101) darstellt und wobei das führende Triebfahrzeug (100) und das wenigstens eine entfernt befindliche Triebfahrzeug (100) mit der Bremsleitung (101) über ein Bremsleitungsventil (120) in Strömungsverbindungen stehen, um den Fluiddruck der Bremsleitung (101) sowohl an dem führenden Triebfahrzeug als auch dem wenigstens einen entfernt befindlichen Triebfahrzeug zu steuern, wobei das Verfahren die von der wenigstens einen entfernt befindlichen Einheit (100) in die Bremsleitung (101) einströmende Fluidströmung steuert, wobei das Verfahren aufweist: Anweisung (352) an das Bremsleitungsventil (120), eine geschlossene Stellung einzunehmen; gekennzeichnet durch: Bestimmung (354), dass sich das Bremsleitungsventil (120) nicht in der geschlossenen Stellung befindet; und Ausgleichen des Fluiddrucks zwischen dem wenigstens einen entfernt befindlichen Triebfahrzeug (100) und der Bremsleitung (101), wenn sich das Bremsleitungsventil (120) nicht in der geschlossenen Stellung befindet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt der Bestimmung, dass das Bremsleitungsventil sich nicht in der geschlossenen Stellung befindet, eine Erfassung der Fluidströmung (354) zwischen der Bremsleitung (101) und der wenigstens einen entfernt befindlichen Einheit (100) aufweist, wobei die erfasste Fluidströmung ein nicht geschlossenes Bremsleitungsventil (120) anzeigt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die wenigstens eine entfernt befindliche Einheit (100) einen Ausgleichsbehälter (105) aufweist, von dem die Bremsleitung (101) gefüllt wird, und wobei der Schritt des Ausgleichs des Drucks zwischen der wenigstens einen entfernt befindlichen Einheit (100) und der Bremsleitung (101) eine Erniedrigung des Drucks des Ausgleichsbehälters (358) aufweist, bis der Druck der Bremsleitung (101) und der Druck des Ausgleichsbehälters (105) ungefähr gleich sind.
  11. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Schritt der Anweisung des Bremsleitungsventils (352), eine geschlossene Stellung einzunehmen, ausgeführt wird, wenn die führende Einheit (100) die Bremslei tung (101) entlüftet, um eine an den Schienenwagen (200) Bremsenbetätigung zu befehlen.
  12. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Schritt der Anweisung an das Bremsleitungsventil (352), die geschlossene Stellung einzunehmen, ausgeführt wird, wenn für die Schienenwagen (200) eine Bremsenbetätigung angewiesen wird, indem die Bremsleitung (101) an dem führenden Triebfahrzeug (100) entlüftet wird, unter Bedingungen, in denen die wenigstens eine entfernt befindliche Einheit (100) von der Bremsenbetätigung nichts weiß.
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