EP2872371A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines raddurchmessers eines fahrzeugs, insbesondere eines schienenfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines raddurchmessers eines fahrzeugs, insbesondere eines schienenfahrzeugs

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Publication number
EP2872371A1
EP2872371A1 EP13753597.7A EP13753597A EP2872371A1 EP 2872371 A1 EP2872371 A1 EP 2872371A1 EP 13753597 A EP13753597 A EP 13753597A EP 2872371 A1 EP2872371 A1 EP 2872371A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
distance
wheel
vehicle
distance sensor
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13753597.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Rosenkranz
Ulrich Bock
Maik BÄHR
Andreas DRIEMEL
Peter Lührs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2872371A1 publication Critical patent/EP2872371A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/12—Measuring or surveying wheel-rims

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining or detecting a wheel diameter of a vehicle, in particular a rail vehicle.
  • rail networks are operated with a so-called train protection system.
  • the knowledge about the current position of the or each along the tracks of the railway network moving rail vehicle he ⁇ required.
  • the position of each rail vehicle is determined by odometry.
  • the distance is determined in a first step, which has covered the rail ⁇ vehicle since a certain reference point.
  • the distance is projected along the track traveled by the rail vehicle and thus determines the position of the vehicle.
  • the distance is usually determined both on the basis of the circumference of one of the wheels of the vehicle and on the basis of the number of wheel revolutions during the movement of the vehicle.
  • the distance in this case is the product of the number of wheel revolutions and the circumference of the wheel.
  • the wheel diameter is determined during maintenance of the rail vehicle.
  • the wheel diameter is directly measured and stored in a Odometriesystem by means of a gauge, by means of which during loading ⁇ drive the position of the vehicle is determined.
  • the location of the wheel contacting the track is marked and the rail vehicle is moved along the track until the particular location has contact with the track again.
  • the covered distance corresponds to the wheel circumference.
  • the wheel diameter is also determined by mathematical transformation and entered into the odometry system.
  • Wegim ⁇ pulser To determine the number of revolutions of the wheel during operation of the rail vehicle is usually a Wegim ⁇ pulser used.
  • Wegimpulsgeber often have a so-called encoder wheel, which is coupled either by means of a La ⁇ gers or bearingless with the axis of the wheel.
  • the sender wheel itself has, for example, holes distributed along the circumference, which are irradiated with a vehicle-stationary luminous source.
  • a on the light source gegenü ⁇ berrise side of the encoder wheel vehicle stationary arranged light sensor detects the light pulses generated by the holes during a rotation of the encoder wheel.
  • the number of pulses counted is the product of the number of holes on the encoder disk and the number of wheel revolutions.
  • the encoder wheel is at least partially magnetic, and a Hall sensor of the Wegimpulsgebers is arranged stationary in the vehicle in the region of the encoder wheel.
  • the current pulses generated due to the movement of the magnetic encoder wheel by means of the Hall sensor thereby correspond to the number of wheel revolutions.
  • the invention has for its object to provide a particularly suitable method for determining a wheel diameter of a vehicle, in particular a rail vehicle, and a BE ⁇ particularly suitable device for detecting a wheel diameter of such a vehicle. Furthermore, a rail vehicle should be specified with such a device and with a suitable measuring device.
  • the method for determining a wheel diameter of a vehicle provides that a first distance between a distance sensor and a rotation axis of the wheel is determined during assembly of the distance sensor.
  • the axis of rotation is that mathematical axis about which the wheel rotates during loading ⁇ drive of the vehicle, in particular to its locomotion. This rotational movement is possible, for example, with ⁇ means of a wheel axle, on which the wheel is attached, and is advantageously also rotates.
  • the axis of rotation runs along the extent of the wheel axis through its center. In other words, the distance between the rotational axis and the distance sensor is equal to the distance between the center of the wheel axle and the Ab ⁇ level sensor.
  • distance sensor is meant, for example, a sensor device.
  • the distance sensor may also designate a particular point that is stationary during operation.
  • a second Ab ⁇ stand is determined, which is formed between the distance sensor and the tread, ie the circumference of the wheel.
  • suitable example is the distance sensor from the tread of the wheel spaced so that even mainly immediate cash after mounting the distance sensor, a second from ⁇ was obtained.
  • the second distance is always RESIZE ⁇ SSSR than zero.
  • the second distance is determined during operation of the vehicle, which is preferably a rail vehicle.
  • the term "operating" margin that time, beginning with the completion of the assembly of the vehicle and ends with the decommissioning, such as the destruc ⁇ tion of the vehicle. In particular, this one et- Wait for revision or maintenance of the vehicle counted as belonging to the Be ⁇ operating time.
  • the second distance is subtracted from the first distance and the result multiplied by the factor two (2).
  • the determination of the wheel diameter is on the one hand no compliment ⁇ ed moving the vehicle along a the periphery of the wheel corresponding distance required, which may be error-loaded at a comparatively high weight of the vehicle because of its Träg ⁇ unit.
  • a ver ⁇ same manner time-consuming determination of the wheel diameter, for example by means of a gauge is avoided. Due to the proposed method, a minimum distance, namely the second distance, must be determined, which is comparatively quickly possible compared to determining the maximum distance according to the prior art. In particular, if there are no further elements between the tread and the distance sensor, the determination speed is increased.
  • the second distance is determined during a rotational movement of the wheel and thus to calculate the wheel diameter substantially continuously.
  • the second distance is determined only during a standstill ⁇ the vehicle. In this way a measurement inaccuracy et ⁇ waige the second distance due to Dy ⁇ dynamics of the wheel does not exist or at least reduced.
  • the second distance is substantially non ⁇ schmidferred determined after an activation of the distance sensor.
  • the distance sensor is preferably energized, and thus the second distance determined substantially immediately after the beginning of the energization of the distance sensor.
  • the second distance is measured again and calculates the wheel diameter.
  • the calculated reduced diameter ⁇ wheel is used as the diameter of the wheel, for example for determining a speed of the traveling ⁇ zeugs or a distance traveled by the vehicle.
  • Such a reduction in diameter is caused, for example, by wear of the wheel due to wear or excessive braking leading to a so-called flat.
  • the determined wheel diameter is used without further verification as a new wheel diameter. Due to such a procedure, the circumstance is taken into account that in a rotational speed determination of the axis of rotation and the use of the wheel diameter for determining affygeschwindig ⁇ speed at an increased wheel diameter, the vehicle speed is greater than previously assumed. In contrast, the corrected downwardgglinggeschwindig ⁇ ness is used only after the verification of the reduction of the wheel diameter.
  • the device is suitably used for carrying out the method.
  • At least the device comprises a measuring device for detecting a wheel diameter of a vehicle, wherein the vehicle is expediently a rail ⁇ vehicle.
  • the measuring device comprises a distance sensor which is stationarily stationary at a first distance from a vehicle Rotary axis of the wheel is attached.
  • the distance sensor processing ⁇ tet suitably according to the induction principle and preferably has a throughput flowed by a high frequency alternating current coil.
  • the distance sensor operates according to a measuring method using a triangulation, for example by means of laser.
  • the distance sensor is a second distance be ⁇ true, which is formed between the distance sensor and the running surface of the wheel.
  • the distance sensor is preferential ⁇ as spaced from the tread of the wheel.
  • there is an air gap between the distance sensor and the running surface which is preferably greater than 1 cm, but less than 10 cm.
  • the wheel diameter is based on the formula 2 * first distance minus 2 * second distance be ⁇ true. This determination is made for example in a Re ⁇ chentician, which may be part of the measuring device. Due to the unique installation of the distance sensor on the vehicle, which causes a constant first distance, a re-fetched determination of the second distance and thus a Bestim ⁇ mung the wheel diameter is comparatively easy.
  • the distance sensor is arranged substantially in the plane in which the wheel is located.
  • the second distance substantially equal to the Kleinstmög ⁇ Liche and the area occupied by the apparatus is comparatively small installation space. Further, due to the substantially right angle between the tread and the second distance direction, detection thereof is comparatively easy.
  • the distance sensor is arranged in a horizontal plane passing through the axis of rotation.
  • the distance sensor is preferably connected to a bearing of the wheel axle.
  • the apparatus comprises a temperature sensor ⁇ , by means of which the ambient temperature of the distance sensor can be determined.
  • the temperature sensor is arranged in the region of the distance sensor and is in particular in direct thermal contact therewith.
  • the temperature sensor is applied to the distance sensor.
  • the sensitive surface of the temperature sensor is arranged in the region of any electronics of the distance sensor and / or the sensitive elements of the distance sensor. It is thus possible to verify by means of the temperature ⁇ sensor, whether the distance sensor was ready for operation at the time of determining the second distance. If this is not the case, ie the ambient temperature or even the temperature of the sensor during the determination was outside a range permissible for operation, this second distance is not used for determining the Rad diemes ⁇ sers.
  • the apparatus comprises a second Ab ⁇ level sensor.
  • the distance of the second distance sensor to the axis of rotation is the same of the first Ab ⁇ level sensor to the axis of rotation.
  • the first distance of the first distance sensor and the first distance of the second distance sensor are the same.
  • both the first distance sensor and the second distance sensor are arranged in a plane with the wheel. If the first two distances are the same, then even with a uniform shape of the wheel, the second distance of the two distance sensors the same.
  • a wheel diameter is calculated with each of the two second distances and the two values for the wheel diameter are compared with each other.
  • a tolerance limit is given by which the two wheel diameters can differ. If the deviation is greater than the tolerance threshold, preference ⁇ , a message or the like is output, the signals that the device and / or the wheel is not ready for operation / are.
  • the two distance sensors are offset with respect to the axis of rotation of the wheel by an angle.
  • the angle is in this case formed, in particular, between the two distance sensors and that point of the axis of rotation which represents an intersection of the axis of rotation with a plane perpendicular thereto, within which the two distance sensors lie.
  • the two distance sensors are distributed radially around the axis of rotation.
  • the angle is expediently comparatively small.
  • the angle is less than 20 °, for example less than 10 ° and preferably less than 5 °.
  • the angle is between 170 ° and 190 °. Particularly preferred is the angle equal to 180 °, so that there is a substantially point-symmetrical arrangement of the two distance sensors to the axis of rotation.
  • the two distance sensors and the axis of rotation lie in particular in a plane which moreover preferably extends substantially horizontally.
  • Wei ⁇ any spring deflection of the wheel relative to the suspension of the two distance sensors are substantially compensated.
  • an approximation of the wheel to one of the two distance sensors is compensated by a spacing of the wheel from the remaining distance sensor due to the point-symmetrical arrangement.
  • the average of the two two ⁇ th intervals is substantially constant.
  • the device has an analog-to-digital converter (A / D converter) with an interface to which the distance sensor is connected, for example by means of a cable.
  • a / D converter analog-to-digital converter
  • the resolving power of the converter is tuned to the desired measurement accuracy from ⁇ .
  • the resolving power is equal to 1 mm or 0.5 mm.
  • the A / D converter includes a second interface for signaling
  • the converter either has two essentially identical processing electronics, or the measured values determined by means of the two distance sensors are processed successively with only a single processing electronics.
  • each ⁇ the distance sensor is assigned its own A / D converter.
  • the digital word also expediently comprises a Ken ⁇ voltage of the distance sensor, for example its serial number.
  • the measured value used can be assigned to the respective distance sensor. If this is defective or has exceeded its permissible lifecycle time, this will be done via the digital word of a transmitter provided measurement result of this is not used for determining the wheel diameter.
  • the transmitter is integrated into the A / D converter, for example, or connected to it via a single interface. Due to the identifier in this case the assignment to the respective distance sensor is ensured.
  • the temperature of the distance sensor and / or its ambient temperature is preferably contained in the digital word if a temperature sensor is present.
  • the rail vehicle has the device mounted in the vehicle We ⁇ sentlichen stationary. In other words, no relative movement occurs during operation ⁇ substantially to between the device and other components of the rail vehicle, such as a motor or a clutch.
  • the distance sensor is connected to a chassis of the rail vehicle.
  • the device is operated according to the method. With regard to the measuring device, the object is achieved according to the invention by the features of claim 12.
  • the distance sensor is suitable and intended to be arranged on a vehicle.
  • the vehicle is in particular a rail vehicle.
  • a holder is integrally formed on the Ab ⁇ sensor, which engages positively in a corresponding receptacle on a chassis of the vehicle.
  • the distance sensor and / or the A / D converter may conform to a vehicle's bus system, such as a CAN bus system.
  • FIG. 1 shows schematically a first embodiment of a device according to the invention
  • a rail vehicle 2 is shown in greatly simplified detail , resting on a track 6 with a chassis 4.
  • the chassis 4 comprises, for example, two wheels 8, wherein the wheel diameter 10 of one of the wheels 8 is detected by means of a device 12.
  • the device 12 comprises a measuring device 14 with a first distance sensor 16 and a second distance sensor 18.
  • the two distance sensors 16, 18 operate according to the induction principle and have an electrical coil through which a high-frequency alternating current passes. In the region of the coil, a temperature sensor 20 is arranged in each case.
  • the two distance sensors 16, 18 are each connected via a cable to an A / D converter 22, via which the power supply of the two distance sensors 16, 18 also takes place.
  • the two distance sensors 16, 18 are arranged in a plane with the associated wheel 8 and the measuring direction of each distance sensor 16, 18 is positioned in the direction of the axis of rotation 24 of the wheel 8.
  • the measurement direction of each distance sensor 16, 18 is substantially the wheel is perpendicular to the tread 26 of the wheel 8, 8 by means of the running ⁇ surface 26 with the track 6 in contact.
  • the two distance sensors 16, 18 are mutually offset by an angle with respect to the axis of rotation 24. Consequently, the angle is formed between the two measuring directions of the distance sensors 16, 18.
  • the angle is below 15 ° and is substantially equal to 5 °. Because of the comparatively small Angle are the two points of impact of the two measuring ⁇ directions of the distance sensors 16, 18 on the tread 26 of the wheel 8 comparatively close together.
  • the two distance sensors 16, 18 are spaced from the wheel 8, namely by a second distance 28, which can assume values between 1 cm and 10 cm during operation of the rail vehicle 2 due to wear. Furthermore, the mounting point of the two distance sensors 16, 18 is a first distance 30 away from the axis of rotation 24. The first distance 30 is in this case both greater than half of the Rad diemes ⁇ sers 10 and the second distance 28. The first distance 30 is substantially constant during the service life of the rail vehicle 2. During assembly of the measuring device 14, the first distance 30 is adjusted comparatively accurately and set such that the first distance 30 of the two Ab ⁇ sensors 13, 18 is equal. Because of this and the comparatively small distance between the two points of impact of the two measuring directions of the distance sensors 16, 18 on the running surface 26 of the wheel 8, the two second distances 28 of the distance sensors 16, 18 are substantially equal.
  • the second distance 28 is detected with ⁇ means of the two distance sensors 16, 18th
  • the Erfas ⁇ solution occurs only at a standstill of the vehicle 2 and essentially immediately after beginning of a current supply to the two distance sensors 16, 18.
  • the measurement will be 14 and the two distance sensors 16, 18 in a starting operation of the rail vehicle 2 is substantially immediately energized, so even before other components are activated, or the rail vehicle 2 is moved.
  • Such a start procedure is for a comparatively long standstill of the vehicle 2, such as after a Down ⁇ make the rail vehicle 2 for a night or ei ⁇ ner maintenance of the rail vehicle 2.
  • the measured values determined with the first and second distance sensors 16 and 18 are transmitted to the A / D converter 22. Also, the determined by means of the temperature sensors 20 ambient temperature of the distance sensors 16, 18 is transmitted to the A / D converter 22. This converts the measured values of the two distance sensors 16, 18 into a respective digital word 32, which additionally contains the serial number of the respective distance sensor 16, 18 and the value of the ambient temperature.
  • the digital word 32 is transmitted to an electrical system of the rail vehicle 2, with which an evaluation unit 34 is in contact.
  • (- second distance 28 first distance 30) determined by the evaluation unit 34 is the wheel diameter 10 at ⁇ hand the relationship twice.
  • the second Ab ⁇ stand 28 is used, when the temperature value contained in the digital word 32 is within the valid for the relevant Ab ⁇ level sensor 16, 18 operating range. If both of the first distance sensor 16 and the second distance sensor 18 determined second distance 28 is valid, so the respective temperature was within the allowable range, first the mean of the two second distances 28 is formed and this value for calculating the Rad diemes ⁇ sers 10 used. If only one of the two second distances 28 is valid, only this one is used for the calculation. If none is valid, an error message is issued.
  • the determined wheel diameter 10 is automatically compared with a value stored in an odometry system for the wheel diameter. If the newly calculated value is greater than the stored value, the stored value is overwritten with the newly determined value.
  • the calculated wheel diameter 10 is smaller than the stored wheel diameter, by means of the two distance sensors 16, 18 Minim ⁇ least made a renewed measurement. Only when this measure ⁇ tion also a reduced wheel diameter 10 outstanding- brings, this reduced wheel diameter 10 is deposited in the odometry system.
  • FIG 2 an alternative embodiment of the device 12 is shown.
  • the angle by which the two Abstandssen ⁇ sensors 16, 18 are offset to one another in this case is, 180 °.
  • the two distance sensors 16, 18 are arranged in a horizontal plane, in which also the axis of rotation 24 of the wheel 8 is located. Consequently, the wheel 8 is located between the two distance sensors 16, 18. Due to such an arrangement of the distance sensors 16, 18, any spring deflection of the wheel 8 can be compensated by means of a spring 36 of the Fahrge ⁇ stells 4.
  • the two distance ⁇ sensors 16, 18 attached to a rotational axis 24 receiving frame, which also springs by means of the spring 36.
  • a possible displacement of the rotation axis 24 in the horizontal direction is compensated by an averaging of the two second distances 28. Namely, in such a movement, one of the two second distances 28 is reduced by the amount by which the other of the two second distances 28 is increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Raddurchmessers (10) eines Fahrzeugs (2), insbesondere eines Schienenfahrzeugs, bei dem ein erster Abstand (30) zwischen einem Abstandssensor (16, 18) und einer Drehachse (24) des Rades (8) bei der Montage des Abstandssensors (16, 18) ermittelt wird, bei dem ein zweiter Abstand (28) zwischen dem Abstandssensor (16, 18) der Lauffläche (26) des Rades (8) während des Betriebs des Fahrzeugs (2) ermittelt wird, und bei dem der Durchmesser (10) des Rades (8) gemäß der Beziehung 2*(erster Abstand (30) - zweiter Abstand (28)) ermittelt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Raddurchmessers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs
Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung bzw. Erfassung eines Raddurchmessers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs. Schienennetze werden aus Sicherheitsgründen mit einem sogenannten Zugssicherungssystem betrieben. Hierzu ist das Wissen um die aktuelle Position des oder jedes sich entlang der Gleise des Schienennetzes bewegenden Schienenfahrzeuges er¬ forderlich. Herkömmlicherweise wird die Position jedes Schie- nenfahrzeugs mittels Odometrie bestimmt. Dabei wird in einem ersten Schritt die Wegstrecke ermittelt, die das Schienen¬ fahrzeug seit einem bestimmten Referenzpunkt zurückgelegt hat. In einem zweiten Schritt wird die Wegstrecke entlang des von dem Schienenfahrzeug befahrenen Gleises projiziert und somit die Position des Fahrzeugs bestimmt.
Die Wegstrecke wird üblicherweise sowohl anhand des Umfangs eines der Räder des Fahrzeugs als auch anhand der Anzahl der Radumdrehungen während der Bewegung des Fahrzeugs ermittelt. Die Wegstrecke ist in diesem Fall das Produkt aus der Anzahl der Radumdrehungen und dem Umfang des Rades. Um eine möglichst genaue Bestimmung der Wegstrecke und folglich der Po¬ sition vornehmen zu können, ist einerseits ein genaues Wissen um den Radumfang und andererseits um die Anzahl der Radumdre- hung erforderlich.
Üblicherweise wird der Raddurchmesser während einer Wartung des Schienenfahrzeugs ermittelt. Dabei wird mittels einer Messlehre der Raddurchmesser direkt gemessen und in einem Odometriesystem gespeichert, mittels dessen während des Be¬ triebs die Position des Fahrzeugs ermittelt wird. Alternativ wird die das Gleis berührende Stelle des Rades markiert und das Schienenfahrzeug entlang des Gleises solange bewegt, bis die bestimmte Stelle erneut Kontakt mit dem Gleis hat. Die zurückgelegte Strecke entspricht dabei dem Radumfang. Aus diesem wird mittels mathematischer Umformung ebenfalls der Raddurchmesser ermittelt und in das Odometriesystem eingege- ben. Während des Betriebs wird der in dem Odometriesystem fest gespeicherte Wert für den Raddurchmesser zur Positions¬ bestimmung verwendet.
Zur Bestimmung der Anzahl von Radumdrehungen während des Be- triebs des Schienenfahrzeugs wird üblicherweise ein Wegim¬ pulsgeber verwendet. Derartige Wegimpulsgeber weisen häufig ein sogenanntes Geberrad auf, das entweder mittels eines La¬ gers oder lagerlos mit der Achse des Rades gekoppelt ist. Das Geberrad selbst weist beispielsweise entlang des Umfangs ver- teilte Löcher auf, die mit einer fahrzeugstationären Leuchtquelle bestrahlt werden. Ein auf der der Leuchtquelle gegenü¬ berliegenden Seite des Geberrades fahrzeugstationär angeordneter Lichtsensor erfasst die mittels der Löcher erzeugten Lichtpulse während einer Rotation des Geberrades. Die Anzahl der gezählten Pulse entspricht dem Produkt aus der Anzahl der auf der Geberscheibe vorhandenen Löcher und der Anzahl von Radumdrehungen. Alternativ zu dieser Lichtschrankenkonstruktion ist das Geberrad zumindest teilweise magnetisch, und ein Hall-Sensor des Wegimpulsgebers ist im Bereich des Geberrades fahrzeugstationär angeordnet. Die aufgrund der Bewegung des magnetischen Geberrades mittels des Hall-Sensors erzeugten Strompulse entsprechen dabei der Anzahl von Radumdrehungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders ge- eignetes Verfahren zur Bestimmung eines Raddurchmessers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, und eine be¬ sonders geeignete Vorrichtung zur Erfassung eines Raddurchmessers eines derartigen Fahrzeugs anzugeben. Des Weiteren soll ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung und mit einer geeigneten Messeinrichtung angegeben werden.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Wei- terbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.
Das Verfahren zur Bestimmung eines Raddurchmessers eines Fahrzeugs sieht vor, dass ein erster Abstand zwischen einem Abstandssensor und einer Drehachse des Rades bei der Montage des Abstandssensors bestimmt wird. Die Drehachse ist dabei diejenige mathematische Achse, um die das Rad während des Be¬ triebs des Fahrzeugs, insbesondere zu dessen Fortbewegung, rotiert wird. Diese Rotationsbewegung wird zum Beispiel mit¬ tels einer Radachse ermöglicht, an der das Rad angebunden ist, und die zweckmäßigerweise ebenfalls rotiert wird. Die Drehachse verläuft hierbei entlang der Ausdehnung der Radachse durch deren Mittelpunkt. Mit anderen Worten ist der Ab- stand zwischen der Drehachse und dem Abstandssensor gleich dem Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Radachse und dem Ab¬ standssensor. Unter Abstandssensor wird beispielsweise eine Sensoreinrichtung verstanden. Der Abstandssensor kann jedoch auch einen bestimmten Punkt bezeichnen, der während des Be- triebs fahrzeugstationär ist. Hierbei ist lediglich wichtig, dass der erste Abstand während des Betriebs des Fahrzeugs konstant ist, also dass der Abstandssensor eine fahrzeugsta¬ tionäre Stelle bezeichnet. In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird ein zweiter Ab¬ stand bestimmt, der zwischen dem Abstandssensor und der Lauffläche, also dem Umfang des Rades gebildet ist. Geeigneter¬ weise befindet sich der Abstandssensor von der Lauffläche des Rades beabstandet, so dass bereits im Wesentlichen unmittel- bar nach der Montage des Abstandssensors sich ein zweiter Ab¬ stand ergibt. Insbesondere ist der zweite Abstand stets grö¬ ßer als null. Der zweite Abstand wird während des Betriebs des Fahrzeugs ermittelt, das bevorzugt ein Schienenfahrzeug ist. Hierbei bezeichnet der Begriff „Betrieb" diejenige Zeit- spanne, die mit Abschluss der Montage des Fahrzeugs beginnt und mit der Außerdienststellung, beispielsweise der Zerstö¬ rung des Fahrzeugs endet. Insbesondere wird hierbei eine et- waige Revision oder Wartung des Fahrzeugs als zu der Be¬ triebszeit zugehörig gezählt.
Zur Bestimmung des Durchmessers wird von dem ersten Abstand der zweite Abstand abgezogen und das Ergebnis mit dem Faktor zwei (2) multipliziert. Bei einer derartigen Art und Weise der Ermittlung des Raddurchmessers ist einerseits kein kompli¬ ziertes Bewegen des Fahrzeugs entlang einer dem Umfang des Rades entsprechenden Strecke erforderlich, das bei einem ver- gleichsweise hohen Gewicht des Fahrzeugs wegen dessen Träg¬ heit fehlerbelastet sein kann. Andererseits ist ein ver¬ gleichsweise zeitintensives Bestimmen des Raddurchmessers, beispielsweise mittels einer Messlehre, vermieden. Aufgrund des vorgeschlagenen Verfahrens muss ein minimaler Abstand, nämlich der zweite Abstand, bestimmt werden, was gegenüber der Ermittlung des maximalen Abstands nach dem Stand der Technik vergleichsweise schnell möglich ist. Insbesondere falls sich zwischen der Lauffläche und dem Abstandssensor keine weiteren Elemente befinden, ist die Ermittlungsge- schwindigkeit erhöht.
Prinzipiell ist es möglich, den zweiten Abstand während einer Rotationsbewegung des Rades zu bestimmen und somit im Wesentlichen kontinuierlich den Raddurchmesser zu errechnen. In ei- ner besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedoch wird der zweite Abstand lediglich während eines Still¬ standes des Fahrzeugs ermittelt. Auf diese Weise ist eine et¬ waige Messungenauigkeit des zweiten Abstands aufgrund der Dy¬ namik des Rades nicht vorhanden oder zumindest reduziert.
Insbesondere wird der zweite Abstand im Wesentlichen unver¬ züglich nach einer Aktivierung des Abstandsensors ermittelt. Dabei wird bevorzugt der Abstandssensor bestromt und somit der zweite Abstand im Wesentlichen unverzüglich nach Beginn der Bestromung des Abstandssensors ermittelt.
Geeigneterweise wird, falls der mittels des ermittelten zwei¬ ten Abstands berechnete Raddurchmesser kleiner als ein zuvor bestimmter Raddurchmesser ist, der zweite Abstand erneut gemessen und der Raddurchmesser berechnet. Erst wenn auch bei mindestens einer zweiten Messung ein vergrößerter zweiter Abstand bestimmt wurde, wird der berechnete verringerte Rad¬ durchmesser als Durchmesser des Rades herangezogen, beispielsweise zur Ermittlung einer Geschwindigkeit des Fahr¬ zeugs oder einer von dem Fahrzeug zurückgelegten Strecke. Eine derartige Durchmesserverringerung wird zum Beispiel von einer Abnutzung des Rades aufgrund von Verschleiß oder einer zu einer sogenannten Flachstelle führenden übermäßigen Bremsung hervorgerufen.
Hingegen wird bei einer Verkleinerung des zweiten Abstandes und einer damit einhergehenden ermittelten Durchmesservergrößerung, die beispielsweise aufgrund von Ablagerungen auf der Lauffläche des Rades hervorgerufen wurde, der ermittelte Raddurchmesser auch ohne weitere Verifikation als neuer Raddurchmesser verwendet. Aufgrund eines derartigen Vorgehens ist dem Umstand Rechnung getragen, dass bei einer Rotations- geschwindigkeitsermittlung der Drehachse und der Verwendung des Raddurchmessers zur Bestimmung einer Fahrzeuggeschwindig¬ keit bei einem vergrößerten Raddurchmesser die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als zuvor angenommen ist. Dahingegen wird erst nach der Verifizierung der Verkleinerung des Raddurchmessers die nach unten korrigierte Fahrzeuggeschwindig¬ keit verwendet.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Wei¬ terbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.
Die Vorrichtung wird geeigneterweise zur Durchführung des Verfahrens verwendet. Zumindest umfasst die Vorrichtung eine Messeinrichtung zur Erfassung eines Raddurchmessers eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug zweckmäßigerweise ein Schienen¬ fahrzeug ist. Die Messeinrichtung umfasst einen Abstandssensor, der fahrzeugstationär in einem ersten Abstand zu einer Drehachse des Rades angebracht ist. Der Abstandssensor arbei¬ tet geeigneterweise nach dem Induktionsprinzip und weist vorzugsweise eine von einem hochfrequenten Wechselstrom durch- flossene Spule auf. Alternativ arbeitet der Abstandssensor nach einem eine Triangulation verwendenden Messverfahren beispielsweise mittels Laser.
Mittels des Abstandssensors wird ein zweiter Abstand be¬ stimmt, der zwischen dem Abstandssensor und der Laufläche des Rades gebildet ist. Hierbei ist der Abstandssensor vorzugs¬ weise zu der Lauffläche des Rades beabstandet. Mit anderen Worten befindet sich zwischen dem Abstandssensor und der Lauffläche ein Luftspalt, der vorzugsweise größer als 1 cm, jedoch kleiner als 10 cm ist. Der Raddurchmesser wird anhand der Formel 2* erster Abstand minus 2* zweiter Abstand be¬ stimmt. Diese Ermittlung erfolgt beispielsweise in einer Re¬ cheneinheit, die Teil der Messeinrichtung sein kann. Aufgrund der einmaligen Montage des Abstandssensors an dem Fahrzeug, die einen konstanten ersten Abstand bedingt, ist eine wieder- holte Bestimmung des zweiten Abstands und somit eine Bestim¬ mung des Raddurchmessers vergleichsweise einfach möglich.
Vorteilhafterweise ist der Abstandssensor im Wesentlichen in der Ebene angeordnet, in der auch das Rad liegt. Auf diese Weise ist der zweite Abstand im Wesentlichen der Kleinstmög¬ liche und der von der Vorrichtung beanspruchte Bauraum vergleichsweise gering. Ferner ist aufgrund des im Wesentlichen rechten Winkels zwischen der Lauffläche und der Richtung des zweiten Abstands eine Ermittlung von diesem vergleichsweise einfach.
Geeigneterweise ist der Abstandssensor in einer horizontalen Ebene angeordnet, die durch die Drehachse läuft. Dabei ist der Abstandssensor vorzugsweise an einem Lager der Radachse angebunden. Somit wird bei etwaigen Einfedervorgängen der
Radachse mittels eines Fahrwerks bei unebenen Fahrbahneigen¬ schaften die Messung des zweiten Abstands im Wesentlichen nicht beeinflusst. Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung einen Temperatur¬ sensor, mittels dessen die Umgebungstemperatur des Abstandssensors ermittelbar ist. Hierfür ist der Temperatursensor im Bereich des Abstandssensors angeordnet und steht insbesondere in direktem thermischen Kontakt mit diesem. Beispielsweise liegt der Temperatursensor an dem Abstandssensor an.
Geeigneterweise ist dabei die sensitive Fläche des Tempera- tursensors im Bereich einer etwaigen Elektronik des Abstandssensors und/oder der sensitiven Elemente des Abstandssensors angeordnet. Es ist somit ermöglicht, mittels des Temperatur¬ sensors zu verifizieren, ob der Abstandssensor zum Zeitpunkt der Ermittlung des zweiten Abstands betriebsbereit war. Falls dies nicht der Fall ist, also die Umgebungstemperatur oder aber auch die Temperatur des Sensors während der Ermittlung außerhalb eines für den Betrieb zulässigen Bereichs lag, wird dieser zweite Abstand nicht zur Bestimmung des Raddurchmes¬ sers herangezogen.
Darüber hinaus ist es ermöglicht, bei der Vorrichtung einen vergleichsweise kostengünstigen Abstandssensor zu verwenden, dessen zulässige Betriebstemperatur vergleichsweise gering ist. Sollte während des Betriebs die Umgebungstemperatur des Abstandssensors oder die Temperatur des Abstandssensors selbst die zulässige Betriebstemperatur überschreiten, so wird die Ermittlung des Raddurchmessers eingestellt bis die Temperatur erneut unterhalb der Grenze liegt. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung einen zweiten Ab¬ standssensor auf. Insbesondere ist die Entfernung des zweiten Abstandssensors zu der Drehachse die gleiche des ersten Ab¬ standssensors zu der Drehachse. Mit anderen Worten sind der erste Abstand des ersten Abstandssensors und der erste Ab- stand des zweiten Abstandssensors gleich. Zweckmäßigerweise ist sowohl der erste Abstandssensor als auch der zweite Abstandssensor in einer Ebene mit dem Rad angeordnet. Sofern dabei die beiden ersten Abstände gleich sind, ist folglich auch bei einer gleichmäßigen Form des Rades der zweite Abstand der beiden Abstandssensoren gleich.
Bei der Ermittlung des Raddurchmessers wird insbesondere ent- weder der Mittelwert der beiden ermittelten zweiten Abstände errechnet und dieser für die Berechnung des Raddurchmessers verwendet werden. Alternativ hierzu wird mit jedem der beiden zweiten Abstände ein Raddurchmesser errechnet und die beiden Werte für den Raddurchmesser miteinander verglichen. Dabei wird beispielsweise eine Toleranzgrenze vorgegeben, um die sich die beiden Raddurchmesser unterscheiden können. Ist die Abweichung größer als die Toleranzschwelle, so wird vorzugs¬ weise eine Meldung oder dergleichen ausgegeben, die signalisiert, dass die Vorrichtung und/oder das Rad nicht betriebs- bereit ist/sind. Ein derartiges Vorgehen ist zweckmäßigerwei¬ se vorgesehen, wenn die beiden ersten Abstände der Abstandssensoren nicht gleich groß sind.
Bevorzugt sind die beiden Abstandssensoren bezüglich der Drehachse des Rades um einen Winkel versetzt. Der Winkel ist hierbei insbesondere zwischen den beiden Abstandssensoren und demjenigen Punkt der Drehachse gebildet, der ein Schnittpunkt der Drehachse mit einer zu dieser senkrechten Ebene darstellt, innerhalb derer die beiden Abstandssensoren liegen. Vorzugsweise sind die beiden Abstandssensoren radial um die Drehachse verteilt angeordnet.
Hierbei ist der Winkel zweckmäßigerweise vergleichsweise klein. Insbesondere ist der Winkel kleiner 20°, beispielswei- se kleiner 10° und vorzugsweise kleiner als 5°. Auf diese
Weise ist sichergestellt, dass die Ermittlung des zweiten Ab- stands im Wesentlichen im gleichen Bereich des Rads erfolgt. Auf diese Weise werden etwaige einseitige Ausbuchtungen des Rades nicht berücksichtigt, die zu einer Verfälschung des er- mittelten Raddurchmessers führen könnten.
In einer hierzu alternativen Ausführungsform liegt der Winkel zwischen 170° und 190°. Besonders bevorzugt ist der Winkel gleich 180°, so dass sich eine im Wesentlichen punktsymmetrische Anordnung der beiden Abstandssensoren zu der Drehachse ergibt. Dabei liegen die beiden Abstandssensoren und die Drehachse insbesondere in einer Ebene, die zudem besonders bevorzugt im Wesentlichen horizontal verläuft. Auf diese Wei¬ se werden etwaige Einfedervorgänge des Rades bezüglich der Aufhängung der beiden Abstandssensoren im Wesentlichen kompensiert. Aber auch bei einer nicht-horizontalen Lage der Ebene wird aufgrund der punktsymmetrischen Anordnung eine An- näherung des Rades an einen der beiden Abstandssensoren durch eine Beabstandung des Rades von dem verbleibenden Abstandssensor kompensiert. Somit ist der Mittelwert der beiden zwei¬ ten Abstände im Wesentlichen konstant. Beispielsweise weist die Vorrichtung einen analog-zu-digital- Wandler (A/D-Wandler) mit einer Schnittstelle auf, an die der Abstandssensor z.B. mittels eines Kabels angeschlossen ist. Mittels des A/D-Wandlers wird der Messwert des Abstandssen¬ sors in ein digitales Wort transformiert. Das Auflösevermögen des Wandlers ist dabei auf die gewünschte Messgenauigkeit ab¬ gestimmt. Beispielsweise ist das Auflösevermögen gleich 1 mm oder 0 , 5 mm.
Falls der zweite Abstandssensor vorhanden ist, umfasst der A/D-Wandler eine zweite Schnittstelle zur signaltechnischen
Kopplung mit diesem. Dabei weist der Wandler entweder zwei im Wesentlichen gleiche Verarbeitungselektroniken auf, oder die mittels der beiden Abstandssensoren ermittelten Messwerte werden sukzessive mit nur einer einzigen Verarbeitungselekt- ronik verarbeitet. Alternativ hierzu ist vorgesehen, dass je¬ dem Abstandssensor ein eigener A/D-Wandler zugeordnet ist.
Das digitale Wort umfasst ferner zweckmäßigerweise eine Ken¬ nung des Abstandssensors, beispielsweise dessen Seriennummer. Auf diese Weise kann bei einer Ermittlung des Raddurchmessers der verwendete Messwert dem jeweiligen Abstandssensor zugeordnet werden. Sollte dieser defekt sein oder seine zulässige Lebenszykluszeit überschritten haben, so wird das über das digitale Wort einer Auswerteelektronik zur Verfügung gestellte Messergebnis von dieser zur Ermittlung des Raddurchmessers nicht verwendet. Die Auswerteelektronik ist zum Beispiel in den A/D-Wandler integriert oder über eine einzige Schnittstelle mit diesem verbunden. Aufgrund der Kennung ist hierbei die Zuordnung zu dem jeweiligen Abstandssensor sichergestellt. Vorzugsweise ist in dem digitalen Wort die Temperatur des Abstandssensors und/oder dessen Umgebungstemperatur enthalten, sofern ein Temperatursensor vorhanden ist.
Hinsichtlich des Schienenfahrzeugs wird die Aufgabe erfin¬ dungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 11.
Das Schienenfahrzeug weist die Vorrichtung auf, die im We¬ sentlichen fahrzeugstationär angebracht ist. Mit anderen Worten tritt während des Betriebs im Wesentlichen keine Relativ¬ bewegung zwischen der Vorrichtung und weiteren Komponenten des Schienenfahrzeugs auf, wie etwa eines Motors oder einer Kupplung. Insbesondere ist der Abstandssensor an einem Fahrgestell des Schienenfahrzeugs angebunden. Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung gemäß dem Verfahren betrieben. Hinsichtlich der Messeinrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 12.
Dabei ist der Abstandssensor geeignet und vorgesehen, an einem Fahrzeug angeordnet zu werden. Das Fahrzeug ist insbeson- dere ein Schienenfahrzeug. Beispielsweise ist an dem Ab¬ standssensor eine Halterung angeformt, die formschlüssig in eine entsprechende Aufnahme an einem Chassis des Fahrzeugs eingreift. Auch kann der Abstandssensor und/oder der A/D- Konverter, sofern dieser vorhanden ist, konform zu einem Bus- System des Fahrzeugs, wie zum Beispiel einem CAN-Bus-System sein . Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
FIG 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung .
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In FIG 1 ist ausschnittsweise stark vereinfacht ein Schienen¬ fahrzeug 2 dargestellt, das mit einem Fahrgestell 4 auf einem Gleis 6 ruht. Das Fahrgestell 4 umfasst beispielsweise zwei Räder 8, wobei der Raddurchmesser 10 eines der Räder 8 mittels einer Vorrichtung 12 erfasst wird. Die Vorrichtung 12 umfasst eine Messeinrichtung 14 mit einem ersten Abstandssensor 16 und einem zweiten Abstandssensor 18. Die beiden Abstandssensoren 16, 18 arbeiten nach dem Induktionsprinzip und weisen eine von einem hochfrequenten Wechselstrom durchflos- sene elektrische Spule auf. Im Bereich der Spule ist jeweils ein Temperatursensor 20 angeordnet. Ferner sind die beiden Abstandssensoren 16, 18 über jeweils ein Kabel mit einem A/D- Konverter 22 verbunden, über den ebenfalls die Stromversor- gung der beiden Abstandssensoren 16, 18 erfolgt.
Die beiden Abstandssensoren 16, 18 sind in einer Ebene mit dem zugehörigen Rad 8 angeordnet und die Messrichtung jedes Abstandssensors 16, 18 ist in Richtung der Drehachse 24 des Rads 8 positioniert. Mit anderen Worten ist die Messrichtung jedes Abstandssensors 16, 18 im Wesentlichen senkrecht zu der Lauffläche 26 des Rades 8, wobei das Rad 8 mittels der Lauf¬ fläche 26 mit dem Gleis 6 in Kontakt steht. Dabei sind die beiden Abstandssensoren 16, 18 zueinander um einen Winkel bezüglich der Drehachse 24 versetzt. Folglich ist zwischen den beiden Messrichtungen der Abstandssensoren 16, 18 der Winkel gebildet. Der Winkel beträgt unter 15° und ist im Wesentlichen gleich 5°. Aufgrund des vergleichsweise kleinen Winkels liegen die beiden Auftreffpunkte der beiden Mess¬ richtungen der Abstandssensoren 16, 18 auf der Lauffläche 26 des Rads 8 vergleichsweise nahe zusammen. Die beiden Abstandssensoren 16, 18 sind zu dem Rad 8 beabstandet, und zwar um einen zweiten Abstand 28, der während des Betriebs des Schienenfahrzeugs 2 aufgrund von Verschleiß Werte zwischen 1 cm und 10 cm annehmen kann. Ferner ist der Montagepunkt der beiden Abstandssensoren 16, 18 einen ersten Abstand 30 von der Drehachse 24 entfernt. Der erste Abstand 30 ist hierbei sowohl größer als die Hälfte des Raddurchmes¬ sers 10 als auch des zweiten Abstands 28. Der erste Abstand 30 ist während der Betriebsdauer des Schienenfahrzeugs 2 im Wesentlichen konstant. Bei der Montage der Messeinrichtung 14 wird der erste Abstand 30 vergleichsweise genau justiert und derart eingestellt, dass der erste Abstand 30 der beiden Ab¬ standssensoren 16, 18 gleich ist. Aufgrund dessen und des vergleichsweise geringen Abstands der beiden Auftreffpunkte der beiden Messrichtungen der Abstandssensoren 16, 18 auf der Lauffläche 26 des Rads 8 sind die beiden zweiten Abstände 28 der Abstandssensoren 16, 18 im Wesentlichen gleich groß.
Während des Betriebs des Schienenfahrzeugs 2, also im Wesent¬ lichen nach Abschluss der Erstmontage des Schienenfahrzeugs 2 bis zu dessen Verschrottung, wird der zweite Abstand 28 mit¬ tels der beiden Abstandssensoren 16, 18 erfasst. Die Erfas¬ sung erfolgt lediglich bei einem Stillstand des Fahrzeugs 2 und im Wesentlichen unmittelbar nach Anfang einer Bestromung der beiden Abstandssensoren 16, 18. Hierbei werden die Mess- einrichtung 14 und die beiden Abstandssensoren 16, 18 bei einem Startvorgang des Schienenfahrzeugs 2 im Wesentlichen unverzüglich bestromt, also noch bevor weitere Komponenten aktiviert werden, oder das Schienenfahrzeug 2 bewegt wird. Ein derartiger Startvorgang erfolgt nach einem vergleichsweise langen Stillstand des Fahrzeugs 2, wie z.B. nach einem Ab¬ stellen des Schienenfahrzeugs 2 für eine Nacht oder nach ei¬ ner Wartung des Schienenfahrzeugs 2. Die mit dem ersten und dem zweiten Abstandssensor 16 bzw. 18 ermittelten Messwerte werden zu dem A/D-Konverter 22 übertragen. Auch wird die mittels der Temperatursensoren 20 ermittelte Umgebungstemperatur der Abstandssensoren 16, 18 an den A/D-Konverter 22 übermittelt. Dieser wandelt die Messwerte der beiden Abstandssensoren 16, 18 in je ein digitales Wort 32 um, das zusätzlich die Seriennummer des jeweiligen Abstandssensors 16, 18 und den Wert der Umgebungstemperatur enthält. Das digitale Wort 32 wird an ein Bordnetz des Schie- nenfahrzeugs 2 übermittelt, mit dem eine Auswerteeinheit 34 in Kontakt steht.
Mittels der Auswerteeinheit 34 wird der Raddurchmesser 10 an¬ hand der Beziehung zweimal (erster Abstand 30 - zweiter Ab- stand 28) ermittelt. Hierbei wird lediglich der zweite Ab¬ stand 28 herangezogen, wenn der in dem digitalen Wort 32 enthaltene Temperaturwert innerhalb des für den jeweiligen Ab¬ standssensor 16, 18 gültigen Betriebsbereichs liegt. Falls sowohl der mit dem ersten Abstandssensor 16 als auch mit dem zweiten Abstandssensor 18 ermittelte zweite Abstand 28 gültig ist, also die jeweilige Temperatur in dem zulässigen Bereich lag, wird zunächst der Mittelwert der beiden zweiten Abstände 28 gebildet und dieser Wert zur Berechnung des Raddurchmes¬ sers 10 herangezogen. Falls lediglich einer der beiden zwei- ten Abstände 28 gültig ist, wird nur dieser zur Berechnung verwendet. Falls keiner gültig ist, wird eine Fehlermeldung ausgegeben .
Der ermittelte Raddurchmesser 10 wird automatisch mit einem in einem Odometriesystem hinterlegten Wert für den Raddurchmesser verglichen. Falls der neu berechnete Wert größer als der hinterlegte Wert ist, wird der hinterlegte Wert mit dem neu ermittelten Wert überschrieben. Wenn der berechnete Raddurchmesser 10 kleiner als der hinterlegte Raddurchmesser ist, wird mittels der beiden Abstandssensoren 16, 18 mindes¬ tens eine erneute Messung vorgenommen. Erst wenn diese Mes¬ sung ebenfalls einen verkleinerten Raddurchmesser 10 hervor- bringt, wird dieser verkleinerte Raddurchmesser 10 in dem Odometriesystem hinterlegt.
In FIG 2 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 12 dargestellt. Der Winkel , um den die beiden Abstandssen¬ soren 16, 18 zueinander versetzt sind, beträgt hierbei 180°. Ferner sind die beiden Abstandssensoren 16, 18 in einer horizontalen Ebene angeordnet, in der ebenfalls die Drehachse 24 des Rades 8 liegt. Folglich befindet sich das Rad 8 zwischen den beiden Abstandssensoren 16, 18. Aufgrund einer derartigen Anordnung der Abstandssensoren 16, 18 können etwaige Einfedervorgänge des Rades 8 mittels einer Feder 36 des Fahrge¬ stells 4 kompensiert werden. Dabei sind die beiden Abstands¬ sensoren 16, 18 an einem die Drehachse 24 aufnehmenden Rahmen befestigt, der ebenfalls mittels der Feder 36 einfedert. Eine etwaige Versetzung der Drehachse 24 in horizontaler Richtung hingegen wird über eine Mittelwertbildung der beiden zweiten Abstände 28 kompensiert. Bei einer derartigen Bewegung nämlich wird der eine der beiden zweiten Abstände 28 um den Be- trag verringert, um den der andere der beiden zweiten Abstände 28 vergrößert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Aus¬ führungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Va- rianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste
2 Schienenfahrzeug
4 Fahrgestell
6 Gleis
8 Rad
10 Raddurchmesser
12 Vorrichtung
14 Messeinrichtung
16 erster Abstandssensor
18 zweiter Abstandssensor
20 Temperatursensor
22 A/D-Konverter
24 Drehachse
26 Lauffläche
28 zweiter Abstand
30 erster Abstand
32 digitales Wort
34 Auswerteeinheit
36 Feder
Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung eines Raddurchmessers (10) ei¬ nes Fahrzeugs (2), insbesondere eines Schienenfahrzeugs, bei dem
ein erster Abstand (30) zwischen einem Abstandssensor (16, 18) und einer Drehachse (24) des Rades (8) bei der Montage des Abstandssensors (16, 18) ermittelt wird, ein zweiter Abstand (28) zwischen dem Abstandssensor (16, 18) der Lauffläche (26) des Rades (8) während des
Betriebs des Fahrzeugs (2) ermittelt wird, und
der Durchmesser (10) des Rades (8) gemäß der Beziehung 2* (erster Abstand (30) - zweiter Abstand (28)) ermittelt wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der zweite Abstand (28) bei Stillstand des Fahrzeugs (2) er¬ mittelt wird, insbesondere im Wesentlichen unverzüglich nach Beginn einer Bestromung des Abstandssensors (16, 18) .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
eine Verkleinerung des Raddurchmessers (10) mittels mindes- tens einer weiteren Messung des zweiten Abstands (28) verifiziert wird.
4. Vorrichtung (12), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Messein- richtung (14) zur Erfassung eines Raddurchmessers (10) eines Fahrzeugs (2), insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei die Messeinrichtung (14) einen fahrzeugstationären, insbesondere induktiven, Abstandsensor (16, 18) aufweist, der in einem ersten Abstand (30) zu einer Drehachse (24) des Rades (8) und einem zweiten Abstand (28) zu der Lauffläche (26) des Ra¬ des (8) angeordnet ist, und wobei der Raddurchmesser (10) ge¬ mäß der Beziehung 2* (erster Abstand (30) - zweiter Abstand (28)) ermittelt ist.
5. Vorrichtung (12) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Abstandsensor (16, 18) im Wesentlichen in einer Ebene mit dem Rad (8) und/oder in einer horizontalen, durch die Drehachse (24) verlaufenden Ebene angeordnet ist.
6. Vorrichtung (12) nach Anspruch 4 oder 5,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
einen im Bereich des Abstandsensors (16, 18) angeordneten Temperatursensor (20) der Messeinrichtung (14).
7. Vorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
einen zweiten Abstandsensor (18) der Messeinrichtung (14), der bezüglich der Drehachse (24) um einen Winkel ( ) zu dem ersten Abstandsensor (16) versetzt ist.
8. Vorrichtung (12) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Winkel ( ) kleiner 20°, vorzugsweise kleiner 10°, insbe¬ sondere kleiner 5° ist.
9. Vorrichtung (12) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Winkel ( ) zwischen 170° und 190°, insbesondere im We¬ sentlichen um 180° beträgt.
10. Vorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
einen A/D-Konverter (22) zur Umwandlung eines mittels des oder jedes Abstandssensors (16, 18) ermittelten Messwerts in ein digitales Wort (32), das insbesondere zusätzlich eine Kennung des jeweiligen Abstandssensors (16, 18) enthält.
11. Schienenfahrzeug (2), mit einer im Wesentlichen fahrzeugstationären Vorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, die insbesondere gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 betrieben ist.
12. Messeinrichtung (14) für eine Vorrichtung nach einem de Ansprüche 4 bis 10, mit einem Abstandssensor (16, 18), der dazu geeignet und vorgesehen ist, an einem Fahrzeug (2), ins besondere an einem Schienenfahrzeugs, angeordnet zu sein.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2539172B (en) * 2015-04-28 2019-05-01 Hitachi Ltd Circumferential surface profile measurement device
DE202015005230U1 (de) * 2015-07-22 2015-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Schienenfahrzeug
CN105292178B (zh) * 2015-10-13 2017-12-29 东莞市诺丽电子科技有限公司 在线有轨电车车轮直径测量方法
CN107748113B (zh) * 2017-10-09 2020-04-24 长沙开元仪器有限公司 一种轨道车辆及其轨道车辆车轮磨损检测装置
US10151582B1 (en) * 2017-12-20 2018-12-11 Laird Technologies, Inc. Systems and methods for monitoring locomotive wheel size
GB202109792D0 (en) * 2021-07-07 2021-08-18 Agco Int Gmbh Mobile machine and method
DE102021128278A1 (de) 2021-10-29 2023-05-04 Karl Georg Stahlherstellungs- und Verarbeitungs GmbH Vorrichtung, Anordnung und Verfahren zur Verschleißüberwachung eines Laufrads
CN114701542A (zh) * 2022-04-29 2022-07-05 南京中车浦镇海泰制动设备有限公司 一种轨道交通车轮轮径修正系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3926589A1 (de) * 1989-08-11 1991-02-14 Marten F Dr Brunk Verschleissnachstellung fuer geschwindigkeitsanzeiger

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155526A (en) * 1977-11-09 1979-05-22 Westinghouse Air Brake Company Railroad car wheel measuring apparatus
AT410925B (de) * 2000-10-12 2003-08-25 Siemens Sgp Verkehrstech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des raddurchmessers und/oder der fahrtgeschwindigkeit eines schienenfahrzeuges
DE10102673A1 (de) * 2001-01-17 2002-07-18 Witt Ind Elektronik Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Raddurchmessers und/oder Radprofils von Schienenfahrzeugrädern
EP1422119A1 (de) * 2002-11-20 2004-05-26 Siemens SGP Verkehrstechnik Induktiver Entgleisungsdetektor
DE10321060A1 (de) * 2003-05-10 2004-12-02 Continental Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Reifendrucks
DE102004026426B4 (de) * 2004-05-29 2010-05-12 Audi Ag Verfahren zur Ermittlung wenigstens einer kraftfahrzeugspezifischen Information
DE102004041804A1 (de) * 2004-08-24 2006-03-09 Siemens Ag Verfahren zur Ermittlung des Raddurchmessers, insbesondere von Güterwagen
DE102006033210A1 (de) * 2006-07-12 2008-01-17 Siemens Ag System und Verfahren zur Bestimmung der momentanen Ortsposition von Fahrzeugen, insbesondere von Zügen
DE202006019808U1 (de) * 2006-12-21 2007-04-12 Herbert Gehrisch Elektrotechni Vorrichtung zur Erfassung von Eigenschaften von Rädern eines Schienenfahrzeuges

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3926589A1 (de) * 1989-08-11 1991-02-14 Marten F Dr Brunk Verschleissnachstellung fuer geschwindigkeitsanzeiger

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2014032992A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
HK1209390A1 (en) 2016-04-01
WO2014032992A1 (de) 2014-03-06
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CN104520162A (zh) 2015-04-15

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