EP0542386A1 - Process and device for dampening the oscillations of a railway vehicle - Google Patents
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- EP0542386A1 EP0542386A1 EP92250327A EP92250327A EP0542386A1 EP 0542386 A1 EP0542386 A1 EP 0542386A1 EP 92250327 A EP92250327 A EP 92250327A EP 92250327 A EP92250327 A EP 92250327A EP 0542386 A1 EP0542386 A1 EP 0542386A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
- B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
- B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
Definitions
- a device for damping rolling movements of vehicles is known (DE-OS 25 50 235), which consists of two dampers. Their opposite chambers are connected crosswise, while a third connection connects the storage rooms of both dampers.
- the piston in a damper is connected to a piston rod which protrudes from a head piece and is provided there with a fastening device for attachment to a vehicle, which is located opposite and is carried by the lower head piece.
- the known solution aims to counteract rolling movements occurring in the field of railways in connection with ever higher vehicle speeds.
- a contemplated use of previous dampers that are designed to dampen the range of oscillation of the roll motion would, in the opinion, lead to an excessive increase in the hardness of the vehicle suspension. This would have a negative impact on the shock and Vibration movements of the vehicle exercised.
- the invention specified in claim 1 addresses the problem of increasing the spring stiffness of the damping system in a wheel / rail system at low frequencies and reducing the spring stiffness at high frequencies, i.e. set the cheapest damping.
- the system of passive shear force control is to be abandoned and replaced by a system of active shear force control.
- control function can be matched with great certainty to the support function, with minimal energy consumption being required.
- Another measure is that the pressure in the cylinder is regulated to a setpoint value calculated on the basis of a displacement signal and that energy is fed back into a memory when vibrations occur via the cylinder or the piston. This can save a great deal of energy and the print media source need not be amplified.
- a program-controlled device be used to decide which of the circuit branches formed by valves is used to regulate the actual pressure. In this way, an advantageous presence of pressure medium in the cylinder in terms of energy and flow technology can advantageously be achieved.
- Another improvement is that the program-controlled device increases or decreases the pressure level in order to influence the passive spring stiffness.
- valve hysteresis in pressure control is compensated for by the feedback of the disturbance variable speed.
- the device for damping vibrations between a rail vehicle structure and a rail chassis is based on a piston-cylinder drive unit which acts on both sides between the rail vehicle structure and the rail chassis.
- Such a device consists of a control device connected to a pneumatic or hydraulic piston-cylinder system with a displacement measuring device assigned to the piston and a system of control and non-return valves assigned to the pressure chambers.
- a control device connected to a pneumatic or hydraulic piston-cylinder system with a displacement measuring device assigned to the piston and a system of control and non-return valves assigned to the pressure chambers.
- the device is further developed in that a memory associated with each pressure chamber in the cylinder is connected to the system of control and non-return valves. Both piston sides can thus be connected to a reservoir.
- FIG. 1 A rail vehicle body 1 and rail chassis 2 of the rail vehicle are shown in FIG. 1. Both are supported for cushioning in the vertical direction X by means of inwardly inclined coil springs 3 and 4, the axes of which intersect far outside on a cone tip.
- brackets 5 and 6 stabilizers 7 and 8, which consist of hydraulic dampers.
- Wheel groups 10 and 11 oscillate back and forth between the rails of a track.
- At least one pneumatic or hydraulic cylinder 12 is arranged between the rail vehicle body 1 and a rail chassis 2 and its end 12a is attached to a joint 13 on the rail chassis 2 via a bearing 2a. Accordingly, its piston rod 14 is fastened or mounted on the rail vehicle body 1 with a joint 14a.
- On the rail chassis 2 there are also supports 15a and 15b with elastic stops 16a and 16b for a guide rod 17 which is arranged between the two and which is fastened to the rail vehicle body 1.
- the system of active intervention in occurring vibrations uses a play of approx. + -30 mm between the guide rod 17 and the elastic stops 16a and 16b. Only when this play is exceeded does the active lateral force control intervene in the vibration behavior and takes over the further management of the rail vehicle body 1 relative to the rail chassis 2.
- the piston 14a can be acted on on both sides in the cylinder 12, the pressures p1 and p2 being regulated as a function of driving conditions by setting lower driving stiffnesses according to the dynamics and the level of the active forces between the rail vehicle body and the rail chassis.
- a length measuring device 18 is also provided with a displacement converter 19, the signals of which are input into a microprocessor 20, in which the signals of pressures p1 and p2 and further pressures p3 and p4 of a first pressure accumulator 21 and a second pressure accumulator 22 are also input.
- the microprocessor 20 outputs the calculated values in the form of signals to control or continuous valves V1, V2, V3 and V4 or V5, which are connected as shown.
- the pressure accumulators 21 and 22 are connected via check valves 23 and 24 and these to a pressure source 25.
- the mode of operation of the device results from the flow master plan according to FIG. 4:
- a path "s" from the length measuring device 18 and the path converter 19 is read into the microprocessor 20 from the pressures p1 and p2.
- the setpoint is calculated, which is made available as a signal ramp. Accordingly, it is determined whether the target value is zero or greater than zero (cf. flow chart according to FIG. 4).
- the pressures p1 and p2 are then calculated from the setpoints and actual values as paths in the corresponding pressure spaces and as signals to the valves V1 to V5 in a system with the pressure accumulators 21 and 22.
- the pressure p1 or the pressure p2 is regulated to a setpoint value calculated on the basis of the displacement signal from the length measuring device 18 and that energy is fed back into a memory 21 or 22 via the cylinder 12 or the piston 14a when vibrations occur .
- FIG. 3 a doubled arrangement with sides interchanged for fastening two cylinders 12 is shown.
- the piston rod 14 and the joint 14a are on the right, whereas the lower cylinder 12 is on the left.
- the cylinder end 12a and the joint 13 on the left are in the lower cylinder 12 on the right side.
- the supports 15a, 15b with the elastic stops 16a, 16b and the guide rod 17 (cut) are then visible between the two cylinders 12.
- the invention can be implemented both with a piston-cylinder system or with several according to FIG. 3 and also with more than two piston-cylinder systems depending on the masses to be damped.
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Description
Es ist eine Einrichtung zur Dämpfung von Schlingerbewegungen von Fahrzeugen bekannt (DE-OS 25 50 235), die aus zwei Dämpfern besteht. Deren entgegengesetzte Kammern sind kreuzweise miteinander verbunden, während eine dritte Verbindung die Vorratsräume beider Dämpfer verbindet. Der Kolben in einem Dämpfer ist mit einer Kolbenstange verbunden, die aus einem Kopfstück herausragt und dort mit einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung an ein Fahrzeug versehen ist, die gegenüber liegt und von dem unteren Kopfstück getragen wird.A device for damping rolling movements of vehicles is known (DE-OS 25 50 235), which consists of two dampers. Their opposite chambers are connected crosswise, while a third connection connects the storage rooms of both dampers. The piston in a damper is connected to a piston rod which protrudes from a head piece and is provided there with a fastening device for attachment to a vehicle, which is located opposite and is carried by the lower head piece.
Die bekannte Lösung strebt das Ziel an, auf dem Gebiet der Eisenbahn in Verbindung mit immer höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten auftretende Schlingerbewegungen entgegenzutreten. Ein in Betracht gezogener Einsatz vorhergehender Dämpfer, die so ausgelegt sind, daß sie die Schwingungsweite der Schlingerbewegung dämpfen, würde nach der geäußerten Meinung zu einer übermäßigen Erhöhung der Härte der Fahrzeugfederung führen. Damit würde ein negativer Einfluß auf die Stoß- und Rüttelbewegungen des Fahrzeugs ausgeübt.The known solution aims to counteract rolling movements occurring in the field of railways in connection with ever higher vehicle speeds. A contemplated use of previous dampers that are designed to dampen the range of oscillation of the roll motion would, in the opinion, lead to an excessive increase in the hardness of the vehicle suspension. This would have a negative impact on the shock and Vibration movements of the vehicle exercised.
Die bekannte Lösung versucht durch eine spezielle Zusammenschaltung der beiden Dämpfer eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Schlingerbewegungen des Fahrzeugs kräftig abgedämpft werden (VDI-Nachrichten Nr. 43 v. 25.10.91, Seite 54, rechte Spalte, 4. Absatz) ohne daß Stoß- und Rüttelbewegungen stark zunehmen. Eine solche passive Dämpfung wird jedoch den derzeitigen Anforderungen nicht mehr gerecht.The known solution tries to create a device by means of a special interconnection of the two dampers, in which the rolling movements of the vehicle are strongly damped (VDI News No. 43 of 25.10.91, page 54, right column, 4th paragraph) without Sharp and shaking movements increase sharply. However, such passive damping no longer meets current requirements.
Ausgehend von immer höheren Geschwindigkeiten, die durch immer schwerere Lokomotiven mit größeren Zugkräften erzeugt werden, entstehen entsprechend höhere Kräfte, die über die Schiene auf das Schienenbett übertragen werden, wodurch dieses immer stärkeren Erschütterungen ausgesetzt wird. Bei den entstehenden unterschiedlichen Frequenzen zwischen Fahrzeug und Schiene sind daher passive Systeme nicht mehr länger geeignet, die bestehenden Probleme zu lösen.Starting from ever higher speeds, which are generated by ever heavier locomotives with greater tractive forces, correspondingly higher forces are generated which are transmitted to the rail bed by the rail, whereby this is exposed to ever greater vibrations. With the resulting different frequencies between vehicle and rail, passive systems are no longer suitable to solve the existing problems.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, bei einem System Rad/Schiene bei niederen Frequenzen die Federsteifigkeit des Dämpfungssystems zu steigern und bei hohen Frequenzen die Federsteifigkeit zu senken, d.h. die jeweils günstigste Dämpfung einzustellen. Gleichzeitig soll das System der passiven Querkraftregelung verlassen und durch ein System der aktiven Querkraftregelung ersetzt werden.The invention specified in
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Regelfunktion mit großer Sicherheit der Abstützfunktion angeglichen werden kann, wobei ein minimaler Energieverbrauch erforderlich ist.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the control function can be matched with great certainty to the support function, with minimal energy consumption being required.
Weitere Vorteile sind kurzzeitiges Wirksamwerden der Regelmaßnahmen sowie Verringerung der Kräfte, die auf Rad- und Schiene bzw. das Schienenbett einwirken. Nach weiteren Maßnahmen wird vorgeschlagen, daß die dynamische Fahrsteifigkeit frequenzabhängig in der Art beeinflußt wird, daß bei hohen Frequenzen ein relativ weiches System entsteht. Hierbei wird auf Strecken mit hohen Frequenzen die Dämpfung entsprechend weich eingeregelt, so daß die Schwingungsdämpfung immer unterhalb der Passivkräfte bleibt.Other advantages include the short-term effectiveness of the control measures and a reduction in the forces acting on the wheel and rail or the rail bed. After further measures, it is proposed that the dynamic driving stiffness is influenced as a function of frequency in such a way that a relatively soft system is produced at high frequencies. In this case, the damping is adjusted accordingly softly on lines with high frequencies, so that the vibration damping always remains below the passive forces.
Eine andere Maßnahme besteht darin, daß der Druck in dem Zylinder auf einen anhand eines Wegsignals berechneten Sollwert geregelt wird und daß bei Auftreten von Schwingungen über den Zylinder oder über den Kolben Energie in einen Speicher zurückgespeist wird. Dadurch kann erheblich an Energie gespart und die Druckmedienquelle braucht nicht verstärkt zu werden.Another measure is that the pressure in the cylinder is regulated to a setpoint value calculated on the basis of a displacement signal and that energy is fed back into a memory when vibrations occur via the cylinder or the piston. This can save a great deal of energy and the print media source need not be amplified.
Ferner wird vorgeschlagen, daß über eine programmgesteuerte Einrichtung eine Entscheidung herbeigeführt wird, über welche der durch Ventile gebildeten Schaltungsverzweigung die Ausregelung des Istdruckes erfolgt. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine energie- und strömungstechnisch günstige Druckmediumpräsenz im Zylinder erreicht werden.It is also proposed that a program-controlled device be used to decide which of the circuit branches formed by valves is used to regulate the actual pressure. In this way, an advantageous presence of pressure medium in the cylinder in terms of energy and flow technology can advantageously be achieved.
Andere Maßnahmen verbessern diese Druckmedienpräsenz noch dadurch, daß durch eine Prioritätsschaltung in Abhängigkeit von den Zylinderdrücken, der Speicherdrücke und der geforderten Kraft eine energetische Optimierung des Systems errechnet wird.Other measures improve this print media presence in that an energy optimization of the system is calculated by a priority circuit depending on the cylinder pressures, the accumulator pressures and the required force.
Eine andere Verbesserung besteht darin, daß über die programmgesteuerte Einrichtung eine Erhöhung oder Erniedrigung des Druckniveaus vorgenommen wird, um die passive Federsteifigkeit zu beeinflußen.Another improvement is that the program-controlled device increases or decreases the pressure level in order to influence the passive spring stiffness.
Schließlich wird eine weitere Ausgestaltung dadurch geschaffen, daß die Ventilhysterese bei der Druckregelung durch Mitkopplung der Störgröße Geschwindigkeit kompensiert wird.Finally, a further embodiment is created in that the valve hysteresis in pressure control is compensated for by the feedback of the disturbance variable speed.
Die Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen zwischen einem Schienenfahrzeugaufbau und einem Schienenfahrgestell basiert auf einer zwischen Schienenfahrzeugaufbau und Schienenfahrgestell wirkenden doppelseitig beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antriebseinheit.The device for damping vibrations between a rail vehicle structure and a rail chassis is based on a piston-cylinder drive unit which acts on both sides between the rail vehicle structure and the rail chassis.
Eine solche Einrichtung besteht aus einer an ein pneumatisches oder hydraulisches Kolben-Zylinder-System angeschlossene Regeleinrichtung mit einer dem Kolben zugeordneten Wegmeßeinrichtung und einem den Druckräumen zugeordneten System von Regel- und Rückschlag-Ventilen. Eine solche Einrichtung pro Fahrzeug ist weder mit einem großen Gewicht verbunden noch wird ein großer Raum für die Unterbringung beansprucht.Such a device consists of a control device connected to a pneumatic or hydraulic piston-cylinder system with a displacement measuring device assigned to the piston and a system of control and non-return valves assigned to the pressure chambers. Such a device per vehicle is neither associated with a great weight nor does it take up a large space for accommodation.
Die Einrichtung ist dahingehend weitergebildet, daß an das System der Regel- und Rückschlag-Ventile ein jedem Druckraum im Zylinder zugeordneter Speicher angeschlossen ist. Somit sind beide Kolbenseiten mit einem Speicher verbindbar.The device is further developed in that a memory associated with each pressure chamber in the cylinder is connected to the system of control and non-return valves. Both piston sides can thus be connected to a reservoir.
Andere Maßnahmen zielen darauf, daß an die Wegmeßeinrichtung eine Regelelektronik mit einer Prioritätsschaltung und eine Vergleichsschaltung für die Drücke im Druckraum des Zylinders und im zugeordneten Speicher angeordnet ist.Other measures aim at regulating electronics with a priority circuit and a comparison circuit for the pressures in the pressure chamber of the cylinder and in the associated memory being arranged on the displacement measuring device.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:
Es zeigen
- Fig. 1
- eine Vorderansicht auf einen Schienenfahrzeugaufbau und ein Schienenfahrgestell,
- Fig. 2
- eine hydraulische oder pneumatische Schaltung in Verbindung mit der Dämpfungseinrichtung,
- Fig. 3
- eine Doppelanordnung mit einer kreuzweisen Verbindung des Zylinders oder des Kolbens entweder mit dem Schienenfahrzeugaufbau oder mit dein Schienenfahrgestell, von oben betrachtet und
- Fig. 4
- ein Flußdiagramm für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Querkraftregelung.
Show it
- Fig. 1
- a front view of a rail vehicle body and a rail chassis,
- Fig. 2
- a hydraulic or pneumatic circuit in connection with the damping device,
- Fig. 3
- a double arrangement with a crosswise connection of the cylinder or the piston either to the rail vehicle body or to the rail chassis, viewed from above and
- Fig. 4
- a flow chart for a preferred embodiment of a lateral force control.
Von dem Schienenfahrzeug ist in Fig. 1 ein Schienenfahrzeugaufbau 1 und Schienenfahrgestell 2 gezeigt. Beide sind zur Abfederung in senkrechter Richtung X mittels nach innen geneigter Schraubenfedern 3 und 4, deren Achsen sich weit draußen auf einer Kegelspitze schneiden, abgestützt. Außerdem sind zwischen dem Schienenfahrzeugaufbau 1 und dem Schienenfahrgestell 2 an Auslegern 5 bzw. 6 Stabilisatoren 7 und 8 gelenkig befestigt, die aus hydraulischen Dämpfern bestehen.A
Diese mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Federanordnungen, bestehend aus den Schraubenfedern 3 und 4, den Stabilisatoren 7 und 8, fangen in Querrichtung zur Fahrtrichtung 9 nur teilweise die entstehenden Schwingungen auf. Bei diesen Schwingungen liegen außerdem unterschiedliche Passivkräfte mit unterschiedlicher Dynamik vor. Die Passivkräfte sind vom Schienenfahrzeug selbst erzeugte Schwingungen, die das Fahrzeug veranlassen, mit seinen Rädern bzw.These mechanical, hydraulic or pneumatic spring arrangements, consisting of the
Radgruppen 10 und 11 zwischen den Schienen eines Gleises hin- und herzupendeln.
Um nunmehr Aktivkräfte auf die auftretenden Passivkräfte abzustimmen, ist zwischen dem Schienenfahrzeugaufbau 1 und einem Schienenfahrgestell 2 jeweils zumindest ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 12 angeordnet und mit seinem Ende 12a an einem Gelenk 13 auf dem Schienenfahrgestell 2 über ein Lager 2a befestigt. Seine Kolbenstange 14 ist dementsprechend mit einem Gelenk 14a an dem Schienenfahrzeugaufbau 1 befestigt bzw. gelagert. Auf dem Schienenfahrgestell 2 befinden sich außerdem Stützen 15a und 15b mit elastischen Anschlägen 16a und 16b für eine zwischen beiden angeordnete Führungsstange 17, die an dem Schienenfahrzeugaufbau 1 befestigt ist. Das System des aktiven Eingriffs in auftretende Schwingungen bedient sich im Ausführungsbeispiel eines Spiels von ca. +-30 mm zwischen der Führungsstange 17 und den elastischen Anschlägen 16a und 16b. Erst bei Überschreiten dieses Spiels greift die aktive Querkraftregelung in das Schwingungsverhalten ein und übernimmt die weitere Führung des Schienenfahrzeugaufbaus 1 gegenüber dem Schienenfahrgestell 2.In order to match active forces to the passive forces that occur, at least one pneumatic or
Gemäß Fig. 2 ist in dem Zylinder 12 der Kolben 14a doppelseitig beaufschlagbar, wobei die Drücke p1 und p2 in Abhängigkeit von Fahrzuständen geregelt werden, indem untere Fahrsteifigkeiten entsprechend der Dynamik und der Höhe der Aktivkräfte zwischen Schienenfahrzeugaufbau und Schienenfahrgestell eingestellt werden. Hierzu ist ferner eine Längenmeßeinrichtung 18 mit einem Wegumsetzer 19 vorgesehen, dessen Signale in einen Mikroprozessor 20 eingegeben werden, in dem außerdem die Signale der Drücke p1 und p2 sowie weitere Drücke p3 und p4 eines ersten Druckspeichers 21 bzw. eines zweiten Druckspeichers 22 eingegeben werden. Der Mikroprozessor 20 gibt die errechneten Werte in Form von Signalen an Steuer- bzw. Stetigventile V1, V2, V3 und V4 bzw. V5 weiter, die wie dargestellt geschaltet sind. Die Druckspeicher 21 und 22 sind hierbei über Rückschlagventile 23 bzw. 24 und diese an eine Druckquelle 25 geschaltet.According to FIG. 2, the
Die Wirkungsweise der Einrichtung ergibt sich aus dem Flußleitplan gemäß Fig. 4:
Aus den Drücken p1 und p2 wird ein Weg "s" aus der Längenmeßeinrichtung 18 und dem Wegumsetzer 19 in den Mikroprozessor 20 eingelesen. Aufgrund dieser Werte kann festgestellt werden, ob sich der Schienenfahrzeugaufbau 1 außerhalb der Mittellage befindet und ob eine vorhandene Auslenkung größer ist als die vorgegebene Zone. Daraus errechnet sich der Sollwert, der als Signalrampe zur Verfügung gestellt wird. Dementsprechend wird festgestellt, ob der Sollwert gleich null oder größer als null ist (vgl. Flußdiagramm gemäß Fig. 4). Die Drücke p1 und p2 werden sodann aus den Soll- und Istwerten als Wege in den entsprechenden Druckräumen errechnet und als Signale an die Ventile V1 bis V5 gegeben in einem System mit den Druckspeichern 21 und 22.The mode of operation of the device results from the flow master plan according to FIG. 4:
A path "s" from the length measuring
Hierbei kann es vorkommen, daß der Druck p1 oder der Druck p2 auf einen anhand des Wegsignals aus der Längenmeßeinrichtung 18 berechneten Sollwert geregelt wird und daß bei Auftreten von Schwingungen über den Zylinder 12 oder über den Kolben 14a Energie in einen Speicher 21 oder 22 zurückgespeist wird.It can happen that the pressure p1 or the pressure p2 is regulated to a setpoint value calculated on the basis of the displacement signal from the
Gemäß Fig. 3 ist eine verdoppelte Anordnung mit Seiten vertauscht zur Befestigung von zwei Zylindern 12 gezeigt. Beim in der Zeichnung oben liegenden Zylinder 12 befindet sich die Kolbenstange 14 und das Gelenk 14a rechts, hingegen beim unteren Zylinder 12 auf der linken Seite. Analog liegen beim oberen Zylinder 12 das Zylinder-Ende 12a sowie das Gelenk 13 links hingegen beim unteren Zylinder 12 auf der rechten Seite.According to FIG. 3, a doubled arrangement with sides interchanged for fastening two
Zwischen beiden Zylindern 12 sind sodann die Stützen 15a, 15b mit den elastischen Anschlägen 16a, 16b und die Führungsstange 17 (geschnitten) sichtbar.The
Die Erfindung kann sowohl mit einem Kolben-Zylinder-System oder auch mit mehreren gemäß Fig. 3 und auch mit mehr als zwei Kolben-Zylinder-Systemen in Abhängigkeit der zu dämpfenden Massen verwirklicht werden.The invention can be implemented both with a piston-cylinder system or with several according to FIG. 3 and also with more than two piston-cylinder systems depending on the masses to be damped.
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
daß in zumindest einem, zwischen Schienenfahrgestell und Schienenfahrzeugaufbau angeordneten pneumatischem oder hydraulischem Zylinder mit doppelseitig beaufschlagbarem Kolben über mehrere Ventile die Drücke in Abhängigkeit von Fahrzuständen geregelt werden, indem unterschiedliche Fahrsteifigkeiten entsprechend der Dynamik und der Höhe der Aktivkräfte zwischen Schienenfahrzeugaufbau und Schienenfahrgestell eingestellt werden.Process for damping vibrations of a rail vehicle, which essentially occur in one or more planes, in particular in transverse planes to the direction of travel between the rail vehicle body and the rail chassis, and which are only partially absorbed by mechanical and / or pneumatic spring arrangements, different active forces with different dynamics being present ,
characterized,
that in at least one pneumatic or hydraulic cylinder with double-acting piston arranged between the rail bogie and the rail vehicle body, the pressures are regulated as a function of driving conditions by setting different driving stiffnesses according to the dynamics and the level of the active forces between the rail vehicle body and the rail bogie.
dadurch gekennzeichnet,
daß die dynamische Fahrsteifigkeit frequenzabhängig in der Art beeinflußt wird, daß bei hohen Frequenzen ein relativ weiches System entsteht.Method according to claim 1,
characterized,
that the dynamic driving stiffness is influenced frequency-dependent in such a way that a relatively soft system is formed at high frequencies.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck in dem Zylinder auf einen anhand eines Wegsignals berechneten Sollwert geregelt wird und daß bei Auftreten von Schwingungen über den Zylinder oder über den Kolben Energie in einen Speicher zurückgespeist wird.Process according to claims 1 and 2,
characterized,
that the pressure in the cylinder is regulated to a desired value calculated on the basis of a displacement signal and that energy is fed back into a memory when vibrations occur via the cylinder or the piston.
dadurch gekennzeichnet,
daß über eine programmgesteuerte Einrichtung eine Entscheidung herbeigeführt wird, über welche der durch Ventile gebildeten Schaltungsverzweigungen die Ausregelung des Istdruckes erfolgt.Method according to one or more of claims 1 to 3,
characterized,
that a decision is made via a program-controlled device about which of the circuit branches formed by valves is used to regulate the actual pressure.
dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Prioritätsschaltung in Abhängigkeit von den Zylinderdrücken, der Speicherdrücke und der geforderten Kraft eine energetische Optimierung des Systems errechnet wird.Method according to claim 4,
characterized,
that an energy optimization of the system is calculated by a priority circuit depending on the cylinder pressures, the accumulator pressures and the required force.
dadurch gekennzeichnet,
daß über die programmgesteuerte Einrichtung eine Erhöhung oder Erniedrigung des Druckniveaus vorgenommen wird, um die passive Federsteifigkeit zu beeinflußen.Method according to one or more of claims 1 to 5,
characterized,
that an increase or decrease in the pressure level is carried out via the program-controlled device in order to influence the passive spring stiffness.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilhysterese bei der Druckregelung durch Mitkopplung der Störgröße Geschwindigkeit kompensiert wird.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the valve hysteresis in the pressure control is compensated for by the feedback of the disturbance variable speed.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine an ein pneumatisches oder hydraulisches Kolben-Zylinder-System (14 a, 12) angeschlossene Regeleinrichtung mit einer dem Kolben (14 a) zugeordneten Wegmeßeinrichtung (18) und einem den Druckräumen (p1, p2) zugeordneten System von Regel- und Rückschlag-Ventilen (V1 - V5) vorgesehen ist.Device for damping vibrations between a rail vehicle body and a rail bogie, consisting of a piston-cylinder drive unit acting on both sides between the rail vehicle body and the rail bogie,
characterized,
that a control device connected to a pneumatic or hydraulic piston-cylinder system (14 a, 12) with a displacement measuring device (18) assigned to the piston (14 a) and a system of control and non-return valves assigned to the pressure chambers (p1, p2) Valves (V1 - V5) is provided.
dadurch gekennzeichnet,
daß an das System der Regel- und Rückschlagventile (V1 - V5) ein jedem Druckraum (p1, p2) im Zylinder (12) zugeordneter Speicher (21, 22) angeschlossen ist.Device according to claim 8,
characterized,
that a memory (21, 22) assigned to each pressure chamber (p1, p2) in the cylinder (12) is connected to the system of the control and check valves (V1 - V5).
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Wegmeßeinrichtung (18) eine Regelelektronik mit einer Prioritätsschaltung und eine Vergleichsschaltung für die Drücke (p1, p2) im Druckraum (p1, p2) des Zylinders (12) und im zugeordneten Speicher (21; 22) angeschlossen ist.Device according to claims 8 and 9,
characterized,
that control electronics with a priority circuit and a comparison circuit for the pressures (p1, p2) in the pressure chamber (p1, p2) of the cylinder (12) and in the associated memory (21; 22) is connected to the displacement measuring device (18).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE4137869A DE4137869C1 (en) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | |
| DE4137869 | 1991-11-11 |
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