EP2888146B1 - Vorrichtung für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung für ein schienenfahrzeug Download PDF

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EP2888146B1
EP2888146B1 EP13763211.3A EP13763211A EP2888146B1 EP 2888146 B1 EP2888146 B1 EP 2888146B1 EP 13763211 A EP13763211 A EP 13763211A EP 2888146 B1 EP2888146 B1 EP 2888146B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
monitoring
signals
monitoring device
combined control
sensors
Prior art date
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Active
Application number
EP13763211.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2888146A1 (de
Inventor
Michael Harrer
Manfred Wiesand
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 Mobility GmbH
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 Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP2888146A1 publication Critical patent/EP2888146A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2888146B1 publication Critical patent/EP2888146B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • B61K9/04—Detectors for indicating the overheating of axle bearings and the like, e.g. associated with the brake system for applying the brakes in case of a fault
    • 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
    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way

Definitions

  • the invention relates to a device for a rail vehicle, comprising a control device with an electronic control unit and a first rotational speed sensor and a monitoring device with an electronic monitoring device, a first temperature sensor and a first acceleration sensor, wherein the one electronic control unit and the one electronic monitoring device to a structural Unit, which forms a combined control and monitoring device, and wherein the first sensors are arranged on a first bogie of a carriage of the rail vehicle and output first signals to the combined control and monitoring device, and in which the control means a further second rotational speed sensor and the monitoring device has a further second temperature sensor and a further second acceleration sensor, wherein the further second sensors at a further Drehges tell of a car are arranged and spend more second signals.
  • Such a generic device is for example from the document EP 2 050 639 B1 known.
  • chassis monitoring devices gain more and more importance and that these are standardized for safety reasons in guidelines.
  • TTI Technical Specification for Interoperability
  • the technical Specification for Interoperability (TSI) of the Official Journal of the European Union for high-speed trains on board calls for systems to detect unstable running or defective dampers.
  • TTI Technical Specification for Interoperability
  • the known device only the one combined control and monitoring device is provided in the car, so that in addition to the first signals and the other second signals are output directly to the one combined control and monitoring device.
  • a measuring device for a measuring vehicle in which on the one hand a first displacement sensor and a first acceleration sensor, which are arranged on a first bogie, their first measurement signals to a first control unit and a further displacement sensor and a further acceleration sensor, which are arranged on a further bogie output their further measurement signals to a further first control unit.
  • the first control unit and the further first control unit convert the measurement signals of the sensors assigned to them into standardized and digitized measurement data on the basis of scaling data stored in memories of the assigned sensors.
  • a first acoustic sensor which is arranged on the first bogie
  • a further acoustic sensor which is arranged on the further bogie
  • the measurement data of the first control unit and the further first control unit and the measurement data of the first acoustic sensor and the further acoustic sensor are queried by the second control device and subjected to preprocessing, this preprocessing, for example, the generation of events (warnings, alarms, error and Status messages, etc.).
  • the object of the invention is to improve this device with regard to its control function and / or its monitoring function.
  • control device has a further electronic control device and a further electronic monitoring device, which are combined to form a further structural unit, which forms another combined control and monitoring device, the further second sensors output their other second signals to the other combined control and monitoring device.
  • the particular advantage of the new device is that in such a design, both the sensor and the electronic devices are redundant, so that the device is particularly secure.
  • control device has a second rotational speed sensor and the monitoring device has a second temperature sensor and a second acceleration sensor, wherein the second sensors are arranged on the one bogie of the rail vehicle and output second signals to the further combined control and monitoring device ,
  • control device has a further first rotational speed sensor and the monitoring device has a further first temperature sensor and a further first acceleration sensor, wherein the further first sensors are arranged on the further bogie of the rail vehicle and further first signals to the one output combined control and monitoring device.
  • the device is even safer if the two combined control and monitoring devices are connected via a device bus, wherein the one combined control and monitoring device transmits the first signals and / or the further first signals via the device bus to the further combined control and monitoring devices and / or if the further combined control and monitoring device transmits the second signals and / or the further second signals via the device bus to the one combined control and monitoring device.
  • the rotational speed sensors are preferably disposed on wheelset bearings of the bogies and provide rotational speed signals to the combined control and monitoring devices.
  • the temperature sensors are preferably arranged on wheelset bearings of the bogies and output temperature signals to the combined control and monitoring devices.
  • acceleration sensors are preferably arranged on bogie frames of the bogies, in particular such that their detection directions extend in the transverse direction of the rail vehicle, and output acceleration signals to the combined control and monitoring devices.
  • control device comprises a third rotational speed sensor and the monitoring device has a third temperature sensor
  • the third sensors are arranged on the one bogie of the car of the rail vehicle and third signals to the one combined control and Issue monitor, and / or when the control device comprises a further third rotational speed sensor and the monitoring device has a further third temperature sensor, wherein the further third sensors are arranged on the further bogie of the car of the rail vehicle and further third signals to spend a combined control and monitoring device.
  • control device has a fourth rotation speed sensor and the monitoring device has a fourth temperature sensor, wherein the fourth sensors are arranged on the one bogie of the car of the rail vehicle and fourth signals to the other combined control and Output monitor, and / or if the control device has a further fourth rotational speed sensor and the monitoring device has a further fourth temperature sensor, wherein the further fourth sensors are arranged on the further bogie of the car of the rail vehicle and output another fourth signals to the further combined control and monitoring device ,
  • the monitoring device has four additional temperature sensors on each bogie, each two of the four additional temperature sensors of each of the bogies spend their signals to the one combined control and monitoring device, and wherein each of the other two of the four additional Temperature sensors each of the bogies spend their signals to the other combined control and monitoring device.
  • the invention also relates to a rail vehicle with at least one carriage, in which the at least one carriage has a device according to one of claims 1 to 10.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 1 according to the invention with a plurality of carriages 2, 3, 4.
  • Each carriage has one of two Bogies 5, 6 formed landing gear and a car body 7 on.
  • the bogies 5 and 6 each have two sets of wheels 8, 9 and 10, 11, which are attached via a primary suspension 12, 13 and 14, 15 to a bogie frame 16 and 17 respectively.
  • the car body 7 is supported by a secondary suspension 18, 19 of the bogie frame 16, 17.
  • Each of the wheelsets 8, 9, 10, 11 has a shaft 28, 29, 30, 31 rotatably mounted via two wheelset bearings 20 and 21, 22 and 23, 24 and 25, 26 and 27, on which two wheels 32 and 33, 34 and 35, 36 and 37, 38 and 39 and two brake discs 40 and 41, 42 and 43, 44 and 45, 46 and 47 are fixed (see also FIG. 2 ).
  • Each of the carriages 2, 3, 4 is equipped with a device 48 according to the invention.
  • Each of the devices 48 according to the invention comprises two combined electronic control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 and two electronic diagnostic devices DG.1, DG.2.
  • Each of the devices 48 according to the invention further comprises four acceleration sensors 49 to 52 for chassis monitoring, which according to FIG. 7 via acceleration signal lines 53 to 56 to electronic running stability monitors LSÜ.1, LSÜ.2 of the combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 acceleration signals a y .Ü1.1, a y .Ü2.1, a y . Ü1.2, output a y .Ü2.2 for chassis monitoring.
  • each of the devices 48 according to the invention comprises eight rotational speed sensors 57 to 64, which according to FIG. 4 via speed signal lines 65 to 72 to electronic roll monitors RÜ.1, RÜ.2 of the combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 speed signals n.1.1, n.2.1, n.3.1, n.4.1, n .1.2, n.2.2, n.3.2, n.4.2 output for chassis monitoring.
  • the speed sensors 57 to 64 are hereinafter referred to as rotational speed sensors, the speed signal lines 65 to 72 as rotational speed signal lines and the speed signals as rotational speed signals.
  • each of the devices 48 according to the invention comprises sixteen temperature sensors 73 to 88 for chassis monitoring, which according to the Figures 5 and 6 via temperature signal lines 89 to 104 to electronic hot-runner monitors HLÜ.1, HLÜ.2 of the combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 temperature signals T.1a.1, T.2a.1, T.3a.1 , T.4a.1, T.1a.2, T.2a.2, T.3a.3, T.4a.2, T.1b.1, T.2b.1, T.3b.1, T Output .4b.1, T.1b.2, T.2b.2, T.3b.3, T.4b.2 for chassis monitoring.
  • each of the devices 48 according to the invention comprises twenty-four acceleration sensors 105 to 128 for chassis diagnosis, which according to FIG. 9 via acceleration signal lines 129 to 152 to the diagnostic devices DG.1, Dg.2 acceleration signals a x .D1.1, a x .D2.1, a x .D3.1, a x .D4.1, a x .D5.1 , a x .D6.1, a x .D7.1, a x .D8.1, a x .D9.1, a x .D10.1, a z .D11.1, a z .D12.1, a x .D1.2, a x .D2.2, a x .D3.2, a x .D4.2, a x .D5.2, a x .D6.2, a x .D7.2, a x .D8.2, a x .D9.2, a x .D1.1,
  • the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 of the device 48 according to the invention of a carriage are arranged in the vehicle body 7.
  • the sensors 49 to 52, 57 to 64, 73 to 88 and 105 to 128, however, are distributed to the bogies 5, 6 of the respective car.
  • connectors 153, 154, 155, 156 are provided in the course of the signal lines 53 to 56, 65 to 72, 89 to 104 and 129 to 152, which connect the sensors of the bogies with the combined control and monitoring devices of the car bodies.
  • the connectors 153, 154, 155, 156 consist of carriage box-side connectors and associated bogie-side connectors.
  • the bogie frame 16 and 17 comprises two longitudinal beams 157, 158 and 159, 160 extending in the longitudinal direction (travel direction) x of the rail vehicle 1 and at least one cross member 161 and 162 extending in the transverse direction y of the rail vehicle 1 extends.
  • the one SG / ÜG.1 of the combined control and monitoring devices comprises an electronic control unit SG.1 in the form of a brake control device and an electronic monitoring device ÜG.1, the electronic control device SG.1 and the electronic monitoring device ÜG .1 are combined into a structural unit.
  • the electronic control unit SG.1 also includes an electronic anti-skid control GS.1 in addition to an electronic brake control BS.1.
  • the electronic monitoring device ÜG.1 comprises an RÜ.1 of the electronic roll monitoring, an HLÜ.1 of the electronic hot-runner monitoring and an LSÜ.1 of the electronic running stability monitoring.
  • the electronic anti-skid control GS.1 and the electronic roll monitoring RÜ.1 are also combined to form an electronic unit, so that the rotational speed signals are also processed by the electronic anti-skid control GS.1. About this electronic unit, the rotational speed signals reach the brake control BS.1.
  • the further SG / ÜG.2 of the combined control and monitoring devices in each of the devices 48 according to the invention comprises a further electronic control unit SG.2 in the form of a brake control unit and a further electronic monitoring device ÜG.2, wherein the further electronic control unit SG.2 and the further electronic monitoring device ÜG.2 are combined to form another structural unit.
  • the further electronic control unit SG.2 comprises a further electronic brake control BS.2.
  • the further electronic monitoring device ÜG.2 comprises a further RÜ.2 of the electronic roll monitoring, another HLÜ.2 of the electronic hot runner monitoring and a further LSÜ.2 of the electronic running stability monitoring.
  • the rotational speed signals pass through the further electronic roll monitoring RÜ.2 to the further electronic brake control BS.2.
  • the further combined control and monitoring devices SG / ÜG.2 can also be designed in the same way as the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1 - ie also have an electronic anti-slip control.
  • control units SG.1 and SG.2 the rotational speed sensors 57 to 64 and the rotational speed signal lines 65 to 72 of the inventive device 48 of a carriage together form a control device SE for controlling a braking device BE of the respective car.
  • the brake control BS.1 controls brake control signals bs.1.1, bs.2.1, bs.3.1, bs.4.1 via brake control signal lines 163 to 166 to valve devices 167 to 170 of the brake device BE. To these valve devices 167 to 170 are connected via supply lines 171 to 174 not shown here pneumatic supply facilities.
  • the anti-skid control GS.1 controls the anti-skid signal lines 175 to 178 to provide anti-skid control signals gs.1.1 gs.2.1, gs.3.1, gs.4.1 to the valve devices 167 to 170.
  • the valve devices 167 to 170 regulate based on the Brems Kunststoff- and Gleitschutzsignale the pressure in brake cylinders 179 to 186 of the braking device BE, by means of which at a Brake request provided with brake pads brake shoes come into frictional engagement with the brake discs 40 to 47.
  • the brake cylinders 179 to 186 are connected via pneumatic lines 187 to 194 with the valve devices 167 to 170.
  • the further brake control BS.2 can redundantly control further brake control signals bs.1.2, bs.2.2, bs.3.2, bs.4.2 to the valve devices 167 to 170 via further brake control signal lines 195 to 198.
  • the monitoring devices ÜG.1 and ÜG.2 the rotational speed sensors 57 to 64, the temperature sensors 73 to 88 and the acceleration sensors 49 to 52 and the corresponding signal lines 65 to 72, 89 to 104 and 53 to 56 of the inventive device 48 of a carriage together a monitoring device UE of the chassis of the respective carriage formed here from the two bogies 5, 6.
  • the two combined control and monitoring SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 are assigned to a bogie 5 on the one hand.
  • a first 57 of the rotational speed sensors on a first 20 of the axlebox of the wheel 8 of a bogie 5 is arranged.
  • This first rotational speed sensor 57 outputs its first rotational speed signal n.1.1 to the antiskid control GS.1 and the brake control BS.1 of the one electronic control unit SG.1.
  • a first 73 of the temperature sensors is likewise arranged on the first wheel set bearing 20 and outputs its first temperature signal T.1a.1 to the one electronic monitoring device ÜG.1.
  • a second 58 of the rotational speed sensors is arranged on a second 23 of the wheelset bearing of the wheelset 9 of a bogie 5 and outputs its second rotational speed signal n.2.1 to the further electronic control unit SG.2.
  • a second 82 of the temperature sensors is likewise arranged on the second wheelset bearing 23 and outputs its second temperature signal T.2b.1 to the further electronic monitoring device ÜG.1.
  • a second of the acceleration sensors 50 is also arranged on the bogie frame 16 and outputs its second acceleration signal a y .Ü2.1 to the further electronic monitoring device ÜG.2.
  • the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 are assigned to the further bogie 6 of the rail vehicle.
  • a further first 61 of the rotational speed sensors is arranged on a first 24 of the wheelset bearing of the wheelset 10 of the second bogie 6 and outputs its further first n.1.2 rotational speed signal to the one electronic control unit SG.1.
  • a further first 85 of the temperature sensors is likewise arranged on the first wheelset bearing 24 of the further bogie 6 and outputs its further first temperature signal T.1b.2 to the one electronic monitoring device ÜG.1.
  • a further first 51 of the acceleration sensor is arranged on the bogie frame 17 of the further bogie 6 and outputs its further first acceleration signal a y .Ü1.2 to the one electronic monitoring device ÜG.1.
  • another second 62 of the rotational speed sensors is arranged on a second 27 of the wheelset bearing of the wheel 11 of the second bogie 6 and outputs its second second rotational speed signal n.2.2 to the further electronic control unit SG.2.
  • Another second 78 of the temperature sensors is disposed on the second wheelset bearing 27 of the further bogie 6 and gives his other second temperature signal T.2a.2 to the other electronic monitoring device ÜG.2 off.
  • a further second of the acceleration sensors 52 is arranged on the bogie frame 17 of the further bogie 6 and outputs its further second acceleration signal a y .Ü2.2 to the further electronic monitoring device ÜG.2.
  • the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 are connected via a data bus in the form of a device bus GBUS.Ü.
  • the combined control and monitoring unit SG / ÜG.1 transmits the first signals n.1.1, T.1a.1, a y .Ü1.1 and the other first signals n.1.2, T.1b.2, a y. Ü1.2 via the device bus GBUS.Ü to the further combined control and monitoring device SG / ÜG.2.
  • a combined control and monitoring device SG / ÜG.1 also transmits the signals n.3.1, T.2a.1, T.3a.1, T.4a.1, n.3.2, T.2b.2, T .3b.2, T.4b.2 via the device bus GBUS.Ü to the further combined control and monitoring device SG / ÜG.2.
  • the other combined control and monitoring unit SG / ÜG.2 transmits the second signals n.2.1, T.2b.1, a y .Ü2.1 and the further second signals n.2.2, T.2a.2, a y .Ü2.2 via the device bus GBUS.Ü to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1.
  • the further combined control and monitoring device SG / ÜG.2 also transmits the signals n.4.1, T.1b.1, T.3b.1, T.4b.1, n.4.2, T.1a.2, T .3a.2, T.4a.2 via the device bus GBUS.Ü to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1.
  • Each of the acceleration sensors 49 to 52 is arranged on its associated bogie frame 16 or 17 such that its detection direction runs in the transverse direction y of the rail vehicle.
  • the first acceleration sensors 49 and 51 are each at a first 157 or 159 in the direction of travel x of the rail vehicle extending longitudinal beam of the respective bogie frame, in particular on one of the outside of the first wheel 32 and 36 of the respective bogie opposite end portion 199 and 203 of this first long carrier, respectively.
  • the second acceleration sensors 50 and 52 are respectively at the second 158 and 160 of extending in the direction of travel x of the rail vehicle long carrier of the respective bogie frame, in particular at a second end portion 200 and 204 of this second long carrier, the first end portion of the first long carrier on the central axis A.1 and A.2 of the bogie frame 16 and 17 diagonally opposite, arranged.
  • the device according to the invention comprises 48 rotational speed signal lines, temperature signal lines and acceleration signal lines.
  • the device 48 according to the invention comprises terminal boxes 207 to 214, which are arranged on the end sections 199 to 206 of the elongate carriers.
  • the first rotational speed sensor 57 is connected by means of a first 65 of the rotational speed signal lines, the first temperature sensor 73 by means of a first 89 of the temperature signal lines and the first 49 of the acceleration sensors by means of a first 53 of the acceleration signal lines to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1.
  • a first 207 of the terminal boxes is arranged.
  • the three first signal lines 65, 73 and 89 are laid together as a first cable harness from the first terminal box 207 to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1.
  • the further first rotational speed sensor 61 is the further first temperature sensor by means of a further first 69 of the rotational speed signal lines 85 connected by means of a further first 101 of the temperature signal lines and the further first 51 of the acceleration sensors by means of a further first 55 of the acceleration signal lines to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1.
  • a further first 211 of the terminal boxes is arranged.
  • the three further first signal lines 69, 101 and 55 are laid together as another first cable harness from the further first terminal box 211 to the one combined control and monitoring device SG / ÜG.1
  • the second rotational speed sensor 58 is connected to the further combined control and monitoring device SG / ÜG.2 by means of a second one of the temperature signal lines and the second acceleration sensor 50 by means of a second one of the acceleration signal lines.
  • a second 208 of the terminal boxes is arranged. The three second signal lines are laid together as a second cable harness from the second terminal box 208 to the other combined control and monitoring device SG / ÜG.2.
  • the further second rotational speed sensor 62 is connected to the further combined control and monitoring device by means of a further second 70 of the rotational speed signal lines, the further second temperature sensor 78 by means of a further second 94 of the temperature signal lines and the further second acceleration sensor 52 by means of a further second 56 of the acceleration signal lines SG / ÜG.2 connected.
  • a further second 212 of the terminal boxes is arranged.
  • the three further second signal lines 70, 94 and 56 are together as another second cable harness from the second terminal box 208 to the another combined control and monitoring device SG / ÜG.2 laid.
  • the first terminal box 207 is attached to the first long beam 157 of the bogie frame 16 and the second terminal box 208 is fixed to the second long beam 158 of the bogie frame 16.
  • the further first terminal box 211 is fastened to the first longitudinal carrier 159 of the bogie frame 17 and the further second terminal box 212 is fastened to the second longitudinal carrier 160 of the bogie frame 17.
  • the acceleration sensors 49 to 52 are attached directly to the longitudinal beams 157 to 160
  • the acceleration sensors 49 'to 52' in the in the FIG. 8 shown modified embodiment 48 'of the device according to the invention in the terminal boxes 207, 208, 211, 212 arranged.
  • the first acceleration sensor 49 ' is thus arranged in the first terminal box 207 and the second acceleration sensor 50' is arranged in the second terminal box 208.
  • the further first acceleration sensor 51 ' is arranged in the terminal box 211 and the further second acceleration sensor 52' is arranged in the terminal box 212.
  • the device 48 has a third rotational speed sensor 59, which is arranged on a first wheel set bearing 22 of the second wheel set and outputs a third rotational speed signal n.3.1 to the one electronic control unit SG.1.
  • the device has a fourth rotational speed sensor 60, which is arranged on a second wheelset bearing 21 of the first gearset and outputs a fourth rotational speed signal n.4.1 to the further electronic control unit SG.2.
  • a further third rotational speed sensor 63 is provided, which is arranged on a first wheel set bearing 26 of the second wheel set of the further bogie and outputs a further third rotational speed signal n.3.2 to the one electronic control unit SG.1.
  • Another fourth rotational speed sensor 64 is arranged on the second wheelset bearing 25 of the first gearset of the further bogie and outputs another fourth rotational speed signal n.4.2 to the further electronic control unit SG.2.
  • each one of the two temperature sensors which are assigned to a wheelset, outputs its temperature signal to an electronic monitoring device ÜG.1 and the respective second temperature sensor its temperature signal the second electronic monitoring device ÜG.2 outputs.
  • the third and fourth rotational speed sensors are connected to the monitoring devices assigned to them by means of rotational speed signal lines 67, 68 or 71, 72.
  • the additional temperature sensors 73 to 88 are correspondingly connected via the temperature signal lines 89 to 104 with their associated monitoring devices.
  • the one electronic control unit SG.1 outputs its control signals as a function of a desired value, which is output by a central control unit SPCS.
  • a desired value which is output by a central control unit SPCS.
  • an actual value determined from the determined rotational speed signals is regulated to the predetermined desired value by means of the control signals.
  • the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1 and SG / ÜG.2 are via a data bus in the form of a train bus ZBUS, the PN interfaces 220, 221 of the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1 and SG / ÜG.2 connects to a PN interface 223 of the central control unit SPCS, connected to the central control unit SPCS.
  • a display device (display) 224 and a voice output device 225 are also connected to the train bus ZBUS.
  • the two combined control and monitoring devices are connected via power connections 226, 227 to a Bordenergynetz 228.
  • the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 each have an I / O interface 229 or 230, a channel evaluation unit 231 or 232 and a channel state evaluation unit 233 or 234 on.
  • the sections of the signal lines which each connect one of the plug-in connections 153 to 156 to one of the I / O interfaces 229 and 230 form in each case one of the strands designated here by the reference symbols 235 to 242.
  • the portions of the signal lines connecting the connector 153 to the I / O interface 229 form a first 235 of the strings through which the signals from the sensors 49, 57, 73 and 76 reach the I / O interface 229 ,
  • the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 also each have a device bus interface 243 or 244, via which they are connected to the GBUS.Ü.
  • the incoming signals there via the channel evaluation unit 231 and the channel state evaluation unit 233 reach the monitoring device ÜG.1.
  • the incoming signals there also arrive via the channel evaluation unit 231 to the device bus interface 243 and from there via the device bus GBUS.Ü to the device bus interface 244.
  • the signals arriving there arrive via the channel state evaluation unit 233 to the monitoring device ÜG.1.
  • the monitoring devices ÜG.1 and ÜG.2 generate warning signals and / or alarm signals which are evaluated in an evaluation unit 245 of the central control unit SPCS on the basis of the respectively incoming signals, the central control unit SPCS, as a result of the evaluation, for example, reducing the maximum speed of the rail vehicle (train) and / or the issuance of messages via the display device 224 and / or the voice output device 225 can cause.
  • the electronic diagnostic devices DG.1 and DG.2 are arranged on the chassis of the individual carriages.
  • an electronic diagnostic device DG.1 is arranged in each case on the one bogie 16.
  • the further electronic diagnostic device DG.2 is in each case arranged on the second bogie 17.
  • the diagnostic devices each have a separate power connection 246 or 247 and are connected via connecting lines 248, 249 and a current transformer 250 to the Bordenergynetz 228 connected.
  • the diagnostic devices furthermore each have a device bus interface 251 or 252. Furthermore, the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2 each have a device bus interface 253 or 254, wherein the diagnostic device DG.1 and DG.2 and the two combined control and monitoring devices SG /ÜG.1, SG / ÜG.2 are connected via their interfaces 250 to 254 to a data bus in the form of another device bus for diagnosis GBUS.D.
  • each one of the designated by the reference numerals 105 to 108 and 117 to 120 acceleration sensors for suspension diagnosis is arranged such that its detection direction in the longitudinal direction x of the rail vehicle.
  • the acceleration sensors for chassis diagnosis are on the bogie frame 16 and another four - here by the reference numerals 125 to 128 designated - the acceleration sensors for chassis diagnosis are arranged on the bogie frame 17.
  • a first 115 on the first longitudinal beam 157 of the bogie frame 16 extending in the direction of travel of the rail vehicle is arranged on the end section 201.
  • a second 116 is arranged at the end portion 202 on the second longitudinal beam 158 of the bogie frame 16 extending in the direction of travel of the rail vehicle.
  • a third 113 is arranged centrally on the first longitudinal beam 157 and a fourth 114 is arranged centrally on the second longitudinal beam 158.
  • a first 127 is provided on the first longitudinal carrier 159 of the bogie frame 17 extending in the direction of travel of the rail vehicle 17 arranged at the end portion 205.
  • a second 128 is arranged at the end portion 206 on the second longitudinal member 160 of the bogie frame 17 extending in the direction of travel of the rail vehicle.
  • a third 125 is arranged centrally on the first longitudinal beam 159 and a fourth 126 is arranged centrally on the second longitudinal beam 160.
  • the acceleration sensors 115, 116, 127, 128 are arranged such that their detection direction runs in the vertical direction z of the rail vehicle.
  • the acceleration sensors 113, 114, 125, 126 are arranged such that their detection direction runs in the longitudinal direction x of the rail vehicle.
  • Each of the axles 28 to 31 of a carriage is associated with a motor 257 to 260 which drives the respective axle via a gear 261 to 264.
  • a motor 257 to 260 which drives the respective axle via a gear 261 to 264.
  • one of each of the acceleration sensors for chassis diagnosis designated here by the reference numerals 109 to 112, 121 to 124, is arranged such that its detection direction runs in the longitudinal direction x of the rail vehicle.
  • the diagnostic devices DG.1 and DG.2 are each designed to subject the acceleration signals to a diagnostic procedure and to generate diagnostic data as a result of the diagnostic procedure.
  • the diagnostic method includes a vibration analysis of the acceleration signals.
  • the vibration analysis can be carried out, for example, on the basis of a Fourier transformation.
  • the two electronic diagnostic devices DG.1 and DG.2 are, in particular for the transmission of diagnostic data on the other device bus GBUS.D and the two combined control and monitoring devices SG / ÜG.1, SG / ÜG.2, which only serve as a gateway, connected to the train bus ZBUS of the rail vehicle.
  • the diagnostic devices DG.1 and DG.2 are designed to store the diagnostic data. For storing the diagnostic data, however, it is also possible to provide an additional device connected to the further device bus GBUS.D or the train bus ZBUS.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug, die eine Steuereinrichtung mit einem elektronischen Steuergerät und einem ersten Drehgeschwindigkeitssensor und eine Überwachungseinrichtung mit einem elektronischen Überwachungsgerät, einem ersten Temperatursensor und einem ersten Beschleunigungssensor aufweist, wobei das eine elektronischen Steuergerät und das eine elektronische Überwachungsgerät zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät bildet, und wobei die ersten Sensoren an einem ersten Drehgestell eines Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und erste Signale an das kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben, und bei der die Steuereinrichtung einen weiteren zweiten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung einen weiteren zweiten Temperatursensor und einen weiteren zweiten Beschleunigungssensor aufweist, wobei die weiteren zweiten Sensoren an einem weiteren Drehgestell des einen Wagens angeordnet sind und weitere zweite Signale ausgeben.
  • Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 2 050 639 B1 bekannt. Hier findet sich bereits der Hinweis, dass heutzutage im Schienenfahrzeugverkehr Fahrwerksüberwachungseinrichtungen immer mehr an Bedeutung gewinnen und dass diese aus Sicherheitsgründen in Richtlinien genormt werden. Des Weiteren findet sich hier der Hinweis, dass beispielsweise die technische Spezifikation für die Interoperabilität (TSI) vom Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft für Hochgeschwindigkeitszüge on Board Systeme zur Erkennung von instabilem Lauf bzw. von defekten Dämpfern fordert. Bei der bekannten Einrichtung ist nur das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät im Wagen vorgesehen, so dass neben den ersten Signalen auch die weiteren zweiten Signale direkt an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgegeben werden.
  • Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 10 2077 051 126 A1 eine Messeinrichtung für ein Messfahrzeug bekannt, bei der einerseits ein erster Wegsensor und ein erster Beschleunigungssensor, die an einem ersten Drehgestell angeordnet sind, ihre ersten Messsignale an eine erste Steuereinheit und ein weiterer Wegsensor und ein weiterer Beschleunigungssensor, die an einem weiteren Drehgestell angeordnet sind, ihre weiteren Messsignale an eine weitere erste Steuereinheit ausgeben. Die erste Steuereinheit und die weitere erste Steuereinheit wandeln dabei die Messsignale der ihnen zugeordneten Sensoren anhand von Skalierungsdaten, die in Speichern der zugeordneten Sensoren abgespeichert sind, in standardisierte und digitalisierte Messdaten um. Andererseits wandeln bei dieser bekannten Vorrichtung ein erster akustischer Sensor, der an dem ersten Drehgestell angeordnet ist, und ein weiterer akustischer Sensor, der an dem weiteren Drehgestell angeordnet ist, ihre Messsignale jeweils selbst in entsprechende standardisierte Messdaten um und geben diese an eine zweite Steuereinrichtung aus. Die Messdaten der ersten Steuereinheit und der weiteren ersten Steuereinheit sowie die Messdaten des ersten akustischen Sensors und des weiteren akustischen Sensors werden von der einen zweiten Steuereinrichtung abgefragt und einer Vorverarbeitung unterzogen, wobei diese Vorverarbeitung beispielsweise die Generierung von Ereignissen (Warnungen, Alarme, Fehler- und Statusmeldungen etc.) umfasst.
  • Ausgehend von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ( EP 2 050 639 B1 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtung hinsichtlich ihrer Steuerfunktion und/oder ihrer Überwachungsfunktion zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung ein weiteres elektronisches Steuergerät und ein weiteres elektronisches Überwachungsgerät aufweist, die zu einer weiteren baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein weiteres kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät bildet, wobei die weiteren zweiten Sensoren ihre weiteren zweiten Signale an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben.
  • Der besondere Vorteil der neuen Vorrichtung besteht darin, dass bei einer derartigen Gestaltung sowohl die Sensorik als auch die elektronischen Geräte redundant ausgebildet sind, so dass die Vorrichtung besonders sicher ist.
  • Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung einen zweiten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung einen zweiten Temperatursensor und einen zweiten Beschleunigungssensor aufweist, wobei die zweiten Sensoren an dem einen Drehgestell des Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und zweite Signale an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben.
  • Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung einen weiteren ersten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung einen weiteren ersten Temperatursensor und einen weiteren ersten Beschleunigungssensor aufweist, wobei die weiteren ersten Sensoren an dem weiteren Drehgestell des Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und weitere erste Signale an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben.
  • Noch sicherer ist die Vorrichtung, wenn die beiden kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte über einen Gerätebus verbunden sind, wobei das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät die ersten Signale und/oder die weiteren ersten Signale über den Gerätebus an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte übermittelt und/oder wenn das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät die zweiten Signale und/oder die weiteren zweiten Signale über den Gerätebus an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte übermittelt.
  • Die Drehgeschwindigkeitssensoren sind vorzugsweise an Radsatzlagern der Drehgestelle angeordnet und geben Drehgeschwindigkeitssignale an die kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte.
  • Auch die Temperatursensoren sind vorzugsweise an Radsatzlagern der Drehgestelle angeordnet und geben Temperatursignale an die kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte aus.
  • Ferner sind die Beschleunigungssensoren vorzugsweise an Drehgestellrahmen der Drehgestelle angeordnet, insbesondere derart, dass ihre Detektionsrichtungen in Querrichtung des Schienenfahrzeugs verlaufen, und geben Beschleunigungssignale an die kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte aus.
  • Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird es auch als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung einen dritten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung einen dritten Temperatursensor aufweist, wobei die dritten Sensoren an dem einen Drehgestell des Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und dritte Signale an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben, und/oder wenn die Steuereinrichtung einen weiteren dritten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung einen weiteren dritten Temperatursensor aufweist, wobei die weiteren dritten Sensoren an dem weiteren Drehgestell des Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und weitere dritte Signale an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben.
  • Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird es außerdem als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung einen vierten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung einen vierten Temperatursensor aufweist, wobei die vierten Sensoren an dem einen Drehgestell des Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und vierte Signale an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben, und/oder wenn die Steuereinrichtung einen weiteren vierten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung einen weiteren vierten Temperatursensor aufweist, wobei die weiteren vierten Sensoren an dem weiteren Drehgestell des Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und weitere vierte Signale an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben.
  • Es kann außerdem mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Überwachungseinrichtung an jedem Drehgestell vier zusätzliche Temperatursensoren aufweist, wobei jeweils zwei der vier zusätzlichen Temperatursensoren jedes der Drehgestelle ihre Signale an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben, und wobei jeweils die anderen zwei der vier zusätzlichen Temperatursensoren jedes der Drehgestelle ihre Signale an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Schienenfahrzeug mit zumindest einem Wagen, bei dem der zumindest eine Wagen eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
  • Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren 1 bis 9 näher erläutert. Dabei zeigen die
    • Figur 1
    ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug mit Wagen, die jeweils zwei Drehgestelle, einen von den zwei Drehgestellen getragenen Wagenkasten sowie eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweisen, die
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Wagens aus Figur 1 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die
    Figur 3
    einen ersten Ausschnitt aus Figur 2, der die Funktion einer Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher zeigt, die
    Figur 4
    einen zweiten Ausschnitt aus Figur 2, der eine erste Überwachungsfunktion in Form einer Rollüberwachung einer Überwachungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher zeigt, die
    Figur 5
    einen dritten Ausschnitt aus Figur 2, der einen ersten Teil einer zweiten Überwachungsfunktion in Form einer Heißläuferüberwachungsfunktion der Überwachungseinrichtung näher zeigt, die
    Figur 6
    einen vierten Ausschnitt aus Figur 2, der einen zweiten Teil der Heißläuferüberwachungsfunktion zeigt, die
    Figur 7
    einen fünften Ausschnitt aus Figur 2, der eine dritte Überwachungsfunktion in Form einer Laufstabilitätsüberwachung der Überwachungseinrichtung näher zeigt, die
    Figur 8
    eine gegenüber der Figur 7 modifizierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die
    Figur 9
    einen sechsten Ausschnitt aus Figur 2, der eine Diagnosefunktion einer Diagnoseeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher zeigt.
  • Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug 1 mit mehreren Wagen 2, 3, 4. Jeder Wagen weist ein aus zwei Drehgestellen 5, 6 gebildetes Fahrwerk und einen Wagenkasten 7 auf. Die Drehgestelle 5 und 6 weisen jeweils zwei Radsätze 8, 9 bzw. 10, 11 auf, die über eine Primärfederung 12, 13 bzw. 14, 15 an einem Drehgestellrahmen 16 bzw. 17 befestigt sind. Der Wagenkasten 7 ist über eine Sekundärfederung 18, 19 von den Drehgestellrahmen 16, 17 getragen.
  • Jeder der Radsätze 8, 9, 10, 11 weist eine über zwei Radsatzlager 20 und 21, 22 und 23, 24 und 25, 26 und 27 drehbar gelagerte Welle 28, 29, 30, 31 auf, an der zwei Räder 32 und 33, 34 und 35, 36 und 37, 38 und 39 und zwei Bremsscheiben 40 und 41, 42 und 43, 44 und 45, 46 und 47 befestigt sind (vgl. auch Figur 2).
  • Jeder der Wagen 2, 3, 4 ist mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 ausgestattet.
  • Jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 umfasst zwei kombinierte elektronische Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 und zwei elektronische Diagnosegeräte DG.1, DG.2.
  • Gemäß Figur 2 umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 weiterhin vier Beschleunigungssensoren 49 bis 52 zur Fahrwerksüberwachung, die gemäß Figur 7 über Beschleunigungssignalleitungen 53 bis 56 an elektronische Laufstabilitätsüberwachungen LSÜ.1, LSÜ.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 Beschleunigungssignale ay.Ü1.1, ay.Ü2.1, ay.Ü1.2, ay.Ü2.2 zur Fahrwerksüberwachung ausgeben.
  • Ferner umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 acht Drehzahlsensoren 57 bis 64, die gemäß Figur 4 über Drehzahlsignalleitungen 65 bis 72 an elektronische Rollüberwachungen RÜ.1, RÜ.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 Drehzahlsignale n.1.1, n.2.1, n.3.1, n.4.1, n.1.2, n.2.2, n.3.2, n.4.2 zur Fahrwerksüberwachung ausgeben. Da aus den Drehzahlen jedoch Drehgeschwindigkeiten berechnet werden, sind im Weiteren die Drehzahlsensoren 57 bis 64 als Drehgeschwindigkeitssensoren, die Drehzahlsignalleitungen 65 bis 72 als Drehgeschwindigkeitssignalleitungen und die Drehzahlsignale als Drehgeschwindigkeitssignale bezeichnet.
  • Außerdem umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 sechzehn Temperatursensoren 73 bis 88 zur Fahrwerksüberwachung, die gemäß den Figuren 5 und 6 über Temperatursignalleitungen 89 bis 104 an elektronische Heißläuferüberwachungen HLÜ.1, HLÜ.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 Temperatursignale T.1a.1, T.2a.1, T.3a.1, T.4a.1, T.1a.2, T.2a.2, T.3a.3, T.4a.2, T.1b.1, T.2b.1, T.3b.1, T.4b.1, T.1b.2, T.2b.2, T.3b.3, T.4b.2 zur Fahrwerksüberwachung ausgeben.
  • Zusätzlich umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 vierundzwanzig Beschleunigungssensoren 105 bis 128 zur Fahrwerksdiagnose, die gemäß Figur 9 über Beschleunigungssignalleitungen 129 bis 152 an die Diagnosegeräte DG.1, Dg.2 Beschleunigungssignale ax.D1.1, ax.D2.1, ax.D3.1, ax.D4.1, ax.D5.1, ax.D6.1, ax.D7.1, ax.D8.1, ax.D9.1, ax.D10.1, az.D11.1, az.D12.1, ax.D1.2, ax.D2.2, ax.D3.2, ax.D4.2, ax.D5.2, ax.D6.2, ax.D7.2, ax.D8.2, ax.D9.2, ax.D10.2, az.D11.2, az.D12.2 zur Fahrwerksdiagnose ausgeben.
  • Dabei sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 eines Wagens im Wagenkasten 7 angeordnet. Die Sensoren 49 bis 52, 57 bis 64, 73 bis 88 und 105 bis 128 hingegen sind auf die Drehgestelle 5, 6 des jeweiligen Wagens verteilt. Im Zuge der Signalleitungen 53 bis 56, 65 bis 72, 89 bis 104 und 129 bis 152, die die Sensoren der Drehgestelle mit den kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräten der Wagenkästen verbinden, sind Steckverbindungen 153, 154, 155, 156 vorgesehen. Die Steckverbindungen 153, 154, 155, 156 bestehen aus wagenkastenseitigen Steckverbindern und zugeordneten drehgestellseitigen Steckverbindern.
  • Bei jedem der Drehgestelle 5 bzw. 6 umfasst der Drehgestellrahmen 16 bzw. 17 zwei Langträger 157, 158 bzw. 159, 160, die sich in Längsrichtung (Fahrtrichtung) x des Schienenfahrzeugs 1 erstrecken und zumindest einen Querträger 161 bzw. 162 der sich in Querrichtung y des Schienenfahrzeugs 1 erstreckt.
  • Bei jeder der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 umfasst das eine SG/ÜG.1 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte ein elektronisches Steuergerät SG.1 in Form eines Bremssteuergerätes und ein elektronisches Überwachungsgerät ÜG.1, wobei das elektronische Steuergerät SG.1 und das elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind.
  • Das elektronische Steuergerät SG.1 umfasst neben einer elektronischen Bremssteuerung BS.1 auch eine elektronische Gleitschutzsteuerung GS.1. Das elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 umfasst eine RÜ.1 der elektronischen Rollüberwachungen, eine HLÜ.1 der elektronischen Heißläuferüberwachungen und eine LSÜ.1 der elektronischen Laufstabilitätsüberwachungen.
  • Die eine elektronische Gleitschutzsteuerung GS.1 und die eine elektronische Rollüberwachung RÜ.1 sind außerdem zu einer elektronischen Einheit kombiniert, so dass die Drehgeschwindigkeitssignale auch von der elektronischen Gleitschutzsteuerung GS.1 verarbeitet werden. Über diese elektronische Einheit gelangen die Drehgeschwindigkeitssignale auch zur Bremssteuerung BS.1.
  • Daneben umfasst das weitere SG/ÜG.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte bei jeder der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 ein weiteres elektronisches Steuergerät SG.2 in Form eines Bremssteuergerätes und ein weiteres elektronisches Überwachungsgerät ÜG.2, wobei das weitere elektronische Steuergerät SG.2 und das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 zu einer weiteren baulichen Einheit zusammengefasst sind.
  • Das weitere elektronische Steuergerät SG.2 umfasst eine weitere elektronische Bremssteuerung BS.2. Das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 umfasst eine weitere RÜ.2 der elektronischen Rollüberwachungen, eine weitere HLÜ.2 der elektronischen Heißläuferüberwachungen und eine weitere LSÜ.2 der elektronischen Laufstabilitätsüberwachungen.
  • Hier gelangen die Drehgeschwindigkeitssignale über die weitere elektronische Rollüberwachung RÜ.2 zu der weiteren elektronischen Bremssteuerung BS.2.
  • Das weitere kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2 kann aber auch so wie das eine kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 ausgebildet sein - also auch eine elektronische Gleitschutzsteuerung aufweisen.
  • Die Steuergeräte SG.1 und SG.2, die Drehgeschwindigkeitssensoren 57 bis 64 und die Drehgeschwindigkeitssignalleitungen 65 bis 72 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 eines Wagens bilden zusammen eine Steuereinrichtung SE zur Steuerung einer Bremseinrichtung BE des jeweiligen Wagen.
  • Dabei steuert die Bremssteuerung BS.1 über Bremssteuersignalleitungen 163 bis 166 Bremssteuersignale bs.1.1, bs.2.1, bs.3.1, bs.4.1 an Ventilvorrichtungen 167 bis 170 der Bremseinrichtung BE aus. An diese Ventilvorrichtungen 167 bis 170 sind über Versorgungsleitungen 171 bis 174 hier nicht gezeigte pneumatische Versorgungseinrichtungen angeschlossen.
  • Weiterhin steuert die Gleitschutzsteuerung GS.1 über Gleitschutzsignalleitungen 175 bis 178 Gleitschutzsteuersignale gs.1.1 gs.2.1, gs.3.1, gs.4.1 an die Ventilvorrichtungen 167 bis 170 aus.
  • Die Ventilvorrichtungen 167 bis 170 regeln anhand der Bremssteuer- und Gleitschutzsignale den Druck in Bremszylindern 179 bis 186 der Bremseinrichtung BE, mittels derer bei einer Bremsanforderung mit Bremsbelägen versehene Bremsbacken in Reibschluss mit den Bremsscheiben 40 bis 47 gelangen. Hierzu sind die Bremszylinder 179 bis 186 über pneumatische Leitungen 187 bis 194 mit den Ventilvorrichtungen 167 bis 170 verbunden.
  • Außerdem kann die weitere Bremssteuerung BS.2 über weitere Bremssteuersignalleitungen 195 bis 198 redundant weitere Bremssteuersignale bs.1.2, bs.2.2, bs.3.2, bs.4.2 an die Ventilvorrichtungen 167 bis 170 aussteuern.
  • Die Überwachungsgeräte ÜG.1 und ÜG.2, die Drehgeschwindigkeitssensoren 57 bis 64, die Temperatursensoren 73 bis 88 und die Beschleunigungssensoren 49 bis 52 sowie die entsprechenden Signalleitungen 65 bis 72, 89 bis 104 und 53 bis 56 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 eines Wagens bilden zusammen eine Überwachungseinrichtung ÜE des hier aus den zwei Drehgestellen 5, 6 gebildeten Fahrwerkes des jeweiligen Wagens.
  • Die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 sind zum Einen dem einen Drehgestell 5 zugeordnet.
  • Hierzu ist einerseits ein erster 57 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem ersten 20 der Radsatzlager des Radsatzes 8 des einen Drehgestells 5 angeordnet. Dieser erste Drehgeschwindigkeitssensor 57 gibt sein erstes Drehgeschwindigkeitssignal n.1.1 an die Gleitschutzsteuerung GS.1 und die Bremssteuerung BS.1 des einen elektronischen Steuergerätes SG.1 aus. Ein erster 73 der Temperatursensoren ist ebenfalls an dem ersten Radsatzlager 20 angeordnet und gibt sein erstes Temperatursignal T.1a.1 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus. Ein erster 49 der Beschleunigungssensoren, der an dem Drehgestellrahmen 16 des einen Drehgestells 5 angeordnet ist, gibt sein erstes Beschleunigungssignal ay.Ü1.1 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus.
  • Andererseits ist ein zweiter 58 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem zweiten 23 der Radsatzlager des Radsatzes 9 des einen Drehgestells 5 angeordnet und gibt sein zweites Drehgeschwindigkeitssignal n.2.1 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 aus. Ein zweiter 82 der Temperatursensoren ist ebenfalls an dem zweiten Radsatzlager 23 angeordnet und gibt sein zweites Temperatursignal T.2b.1 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus. Ein zweiter der Beschleunigungssensoren 50 ist ebenfalls an dem Drehgestellrahmen 16 angeordnet und gibt sein zweites Beschleunigungssignal ay.Ü2.1 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 aus.
  • In gleicher Weise sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 dem weiteren Drehgestell 6 des Schienenfahrzeugs zugeordnet.
  • Hierzu ist ein weiterer erster 61 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem ersten 24 der Radsatzlager des Radsatzes 10 des zweiten Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres erstes n.1.2 Drehgeschwindigkeitssignal an das eine elektronische Steuergerät SG.1 aus. Ein weiterer erster 85 der Temperatursensoren ist ebenfalls an dem ersten Radsatzlager 24 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres erstes Temperatursignal T.1b.2 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus. Ein weiterer erster 51 der Beschleunigungssensor ist an dem Drehgestellrahmen 17 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres erstes Beschleunigungssignal ay.Ü1.2 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus.
  • Außerdem ist ein weiterer zweiter 62 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem zweiten 27 der Radsatzlager des Radsatzes 11 des zweiten Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres zweites Drehgeschwindigkeitssignal n.2.2 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 aus. Ein weiterer zweiter 78 der Temperatursensoren ist an dem zweiten Radsatzlager 27 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres zweites Temperatursignal T.2a.2 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 aus. Ein weiterer zweiter der Beschleunigungssensoren 52 ist an dem Drehgestellrahmen 17 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres zweites Beschleunigungssignal ay.Ü2.2 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 aus.
  • Die beiden kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 sind über einen Datenbus in Form eines Gerätebusses GBUS.Ü verbunden.
  • Das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 übermittelt die ersten Signale n.1.1, T.1a.1, ay.Ü1.1 und die weiteren ersten Signale n.1.2, T.1b.2, ay.Ü1.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2. Außerdem übermittelt das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 auch die Signale n.3.1, T.2a.1, T.3a.1, T.4a.1, n.3.2, T.2b.2, T.3b.2, T.4b.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2.
  • Ferner übermittelt das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 die zweiten Signale n.2.1, T.2b.1, ay.Ü2.1 und die weiteren zweiten Signale n.2.2, T.2a.2, ay.Ü2.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1. Außerdem übermittelt das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 auch die Signale n.4.1, T.1b.1, T.3b.1, T.4b.1, n.4.2, T.1a.2, T.3a.2, T.4a.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1.
  • Jeder der Beschleunigungssensoren 49 bis 52 ist derart an dem ihm zugeordneten Drehgestellrahmen 16 bzw. 17 angeordnet, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung y des Schienenfahrzeugs verläuft.
  • Dabei sind die ersten Beschleunigungssensoren 49 bzw. 51 jeweils an einem ersten 157 bzw. 159 der sich in Fahrtrichtung x des Schienenfahrzeugs erstreckenden Langträger des jeweiligen Drehgestellrahmen, insbesondere an einem der Außenseite des ersten Rades 32 bzw. 36 des jeweiligen Drehgestells gegenüberliegenden Endabschnitt 199 bzw. 203 dieses ersten Langträgers, angeordnet.
  • Die zweiten Beschleunigungssensoren 50 bzw. 52 sind jeweils an dem zweiten 158 bzw. 160 der sich in Fahrtrichtung x des Schienenfahrzeugs erstreckenden Langträger des jeweiligen Drehgestellrahmen, insbesondere an einem zweiten Endabschnitt 200 bzw. 204 dieses zweiten Langträgers, der dem ersten Endabschnitt des ersten Langträgers bezogen auf die Mittelachse A.1 bzw. A.2 des Drehgestellrahmens 16 bzw. 17 diagonal gegenüberliegt, angeordnet.
  • Wie bereits erwähnt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 48 Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, Temperatursignalleitungen und Beschleunigungssignalleitungen. Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 48 Klemmkästen 207 bis 214, die an den Endabschnitten 199 bis 206 der Langträger angeordnet sind.
  • Dabei ist der erste Drehgeschwindigkeitssensor 57 mittels einer ersten 65 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der erste Temperatursensor 73 mittels einer ersten 89 der Temperatursignalleitungen und der erste 49 der Beschleunigungssensoren mittels einer ersten 53 der Beschleunigungssignalleitungen an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 angeschlossen. Im Zuge der drei ersten Signalleitungen 65, 73 und 89 ist ein erster 207 der Klemmkästen angeordnet. Die drei ersten Signalleitungen 65, 73 und 89 sind gemeinsam als ein erster Kabelstrang vom ersten Klemmkasten 207 bis zu dem einen kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 verlegt.
  • In gleicher Weise sind der weitere erste Drehgeschwindigkeitssensor 61 mittels einer weiteren ersten 69 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der weitere erste Temperatursensor 85 mittels einer weiteren ersten 101 der Temperatursignalleitungen und der weitere erste 51 der Beschleunigungssensoren mittels einer weiteren ersten 55 der Beschleunigungssignalleitungen an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 angeschlossen. Im Zuge der drei weiteren ersten Signalleitungen 69, 101 und 55 ist ein weiterer erster 211 der Klemmkästen angeordnet. Die drei weiteren ersten Signalleitungen 69, 101 und 55 sind gemeinsam als ein weiterer erster Kabelstrang vom weiteren ersten Klemmkasten 211 bis zu dem einen kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 verlegt
  • Außerdem sind der zweite Drehgeschwindigkeitssensor 58 mittels einer zweiten 66 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der zweite Temperatursensor 82 mittels einer zweiten 98 der Temperatursignalleitungen und der zweite Beschleunigungssensor 50 mittels einer zweiten 54 der Beschleunigungssignalleitungen an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 angeschlossen. Im Zuge der drei zweiten Signalleitungen 58, 98 und 54 ist wiederum ein zweiter 208 der Klemmkästen angeordnet. Die drei zweiten Signalleitungen sind gemeinsam als ein zweiter Kabelstrang vom zweiten Klemmkasten 208 bis zu dem weiteren kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 verlegt.
  • In gleicher Weise sind der weitere zweite Drehgeschwindigkeitssensor 62 mittels einer weiteren zweiten 70 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der weitere zweite Temperatursensor 78 mittels einer weiteren zweiten 94 der Temperatursignalleitungen und der weitere zweite Beschleunigungssensor 52 mittels einer weiteren zweiten 56 der Beschleunigungssignalleitungen an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 angeschlossen. Im Zuge der drei zweiten Signalleitungen 70, 94 und 56 ist wiederum ein weiterer zweiter 212 der Klemmkästen angeordnet. Die drei weiteren zweiten Signalleitungen 70, 94 und 56 sind gemeinsam als ein weiterer zweiter Kabelstrang vom zweiten Klemmkasten 208 bis zu dem weiteren kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 verlegt.
  • Der erste Klemmkasten 207 ist an dem ersten Langträger 157 des Drehgestellrahmens 16 befestigt und der zweite Klemmkasten 208 ist an dem zweiten Langträger 158 des Drehgestellrahmens 16 befestigt.
  • In gleicher Weise ist der weitere erste Klemmkasten 211 an dem ersten Langträger 159 des Drehgestellrahmens 17 befestigt und der weitere zweite Klemmkasten 212 ist an dem zweiten Langträger 160 des Drehgestellrahmens 17 befestigt.
  • Während gemäß Figur 7 bei der Ausführungsform 48 der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Beschleunigungssensoren 49 bis 52 unmittelbar an den Langträgern 157 bis 160 befestigt sind, sind die Beschleunigungssensoren 49' bis 52' bei der in der Figur 8 gezeigten modifizierten Ausführungsform 48' der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Klemmkästen 207, 208, 211, 212 angeordnet. Der erste Beschleunigungssensor 49' ist also in dem ersten Klemmkasten 207 angeordnet und der zweite Beschleunigungssensor 50' ist in dem zweiten Klemmkasten 208 angeordnet. Außerdem ist der weitere erste Beschleunigungssensor 51' in dem Klemmkasten 211 angeordnet und der weitere zweite Beschleunigungssensor 52' ist in dem Klemmkasten 212 angeordnet.
  • Gemäß Figur 4 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 48 einen dritten Drehgeschwindigkeitssensor 59 auf, der an einem ersten Radsatzlager 22 des zweiten Radsatzes angeordnet ist und ein drittes Drehgeschwindigkeitssignal n.3.1 an das eine elektronische Steuergerät SG.1 ausgibt. Außerdem weist die Vorrichtung einen vierten Drehgeschwindigkeitssensor 60 auf, der an einem zweiten Radsatzlager 21 des ersten Radsatzes angeordnet ist und ein viertes Drehgeschwindigkeitssignal n.4.1 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 ausgibt.
  • In gleicher Weise ist ein weiterer dritter Drehgeschwindigkeitssensor 63 vorgesehen, der an einem ersten Radsatzlager 26 des zweiten Radsatzes des weiteren Drehgestells angeordnet ist und ein weiteres drittes Drehgeschwindigkeitssignal n.3.2 an das eine elektronische Steuergerät SG.1 ausgibt. Ein weiterer vierter Drehgeschwindigkeitssensor 64 ist an dem zweiten Radsatzlager 25 des ersten Radsatzes des weiteren Drehgestells angeordnet und gibt ein weiteres viertes Drehgeschwindigkeitssignal n.4.2 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 aus.
  • Von den sechzehn Temperatursensoren 73 bis 88 sind an jedem der Radsatzlager der Radsätze jeweils zwei angeordnet, wobei jeweils einer der beiden Temperatursensoren, die einem Radsatz zugeordnet sind, sein Temperatursignal an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 ausgibt und der jeweils zweite Temperatursensor sein Temperatursignal an das zweite elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 ausgibt.
  • Wie bereits erwähnt, sind die dritten und vierten Drehgeschwindigkeitssensoren mittels Drehgeschwindigkeitssignalleitungen 67, 68 bzw. 71, 72 mit den ihnen zugeordneten Überwachungsgeräten verbunden.
  • Die zusätzlichen Temperatursensoren 73 bis 88 sind entsprechend über die Temperatursignalleitungen 89 bis 104 mit den ihnen zugeordneten Überwachungsgeräten verbunden.
  • Das eine elektronische Steuergeräte SG.1 gibt seine Steuersignale in Abhängigkeit eines Sollwertes aus, der von einer zentralen Steuereinheit SPCS ausgegeben wird. Dabei wird mittels der Steuersignale ein aus den ermittelten Drehgeschwindigkeitssignalen ermittelter Istwert auf den vorgegebenen Sollwert geregelt.
  • Die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 und SG/ÜG.2 sind über einen Datenbus in Form eines Zugbusses ZBUS, der PN-Schnittstellen 220, 221 der beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 und SG/ÜG.2 mit einer PN-Schnittstelle 223 der zentrale Steuereinheit SPCS verbindet, an die zentrale Steuereinheit SPCS angeschlossen. An den Zugbus ZBUS sind außerdem auch noch ein Anzeigegerät (Display) 224 und ein Sprachausgabegerät 225 angeschlossen. Weiterhin sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte über Stromanschlüsse 226, 227 an ein Bordenergienetz 228 angeschlossen.
  • Wie die Figur 1 zeigt, weisen die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 jeweils eine I/O-Schnittstelle 229 bzw. 230, eine Kanal-Auswertungseinheit 231 bzw. 232 und eine Kanal-Zustandsbewertungseinheit 233 bzw. 234 auf.
  • Die Abschnitte der Signalleitungen, die jeweils eine der Steckverbindungen 153 bis 156 mit einer der I/O-Schnittstellen 229 und 230 verbinden, bilden jeweils einen der hier mit den Bezugszeichen 235 bis 242 versehenen Stränge. So bilden beispielsweise die Abschnitte der Signalleitungen, die die Steckverbindung 153 mit der I/O-Schnittstelle 229 verbinden, einen erster 235 der Stränge, über den die Signale der Sensoren 49, 57, 73 und 76 zu der I/O-Schnittstelle 229 gelangen.
  • Wie die Figur 1 weiterhin zeigt, weisen die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 ferner jeweils eine Gerätebus-Schnittstelle 243 bzw. 244 auf, über die sie mit dem GBUS.Ü verbunden sind.
  • Von der I/O-Schnittstelle 229 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Auswertungseinheit 231 und die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 233 zum Überwachungsgerät ÜG.1.
  • Von der I/O-Schnittstelle 230 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Auswertungseinheit 232 und die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 234 zum Überwachungsgerät ÜG.2.
  • Von der I/O-Schnittstelle 229 gelangen die dort eingehenden Signale außerdem über die Kanal-Auswertungseinheit 231 zur Gerätebus-Schnittstelle 243 und von dort über den Gerätebus GBUS.Ü zur Gerätebus-Schnittstelle 244.
  • Von der I/O-Schnittstelle 230 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Auswertungseinheit 232 zur Gerätebus-Schnittstelle 244 und von dort über den Gerätebus GBUS.Ü zur Gerätebus-Schnittstelle 243.
  • Von der Gerätebus-Schnittstelle 243 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 233 zum Überwachungsgerät ÜG.1.
  • Von der Gerätebus-Schnittstelle 244 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 234 zum Überwachungsgerät ÜG.2.
  • Die Überwachungsgeräte ÜG.1 und ÜG.2 erzeugen auf der Basis der dort jeweils eingehenden Signale Warn- und/oder Alarmsignale, die in einer Auswerteeinheit 245 der zentralen Steuereinheit SPCS ausgewertet werden, wobei die zentrale Steuereinheit SPCS im Ergebnis der Auswertung beispielsweise eine Reduzierung der maximalen Geschwindigkeit des Schienenfahrtzeugs (Zuges) und/oder die Ausgabe von Meldungen über das Anzeigegerät 224 und/oder das Sprachausgabegerät 225 veranlassen kann.
  • Wie die Figur 9 beispielhaft anhand des Wagens 3 zeigt, sind bei den einzelnen Wagen die elektronischen Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 am Fahrwerk angeordnet. Dabei ist das eine elektronische Diagnosegerät DG.1 jeweils an dem einen Drehgestell 16 angeordnet. Das weitere elektronische Diagnosegerät DG.2 ist jeweils an dem zweiten Drehgestell 17 angeordnet.
  • Die Diagnosegeräte weisen jeweils einen separaten Stromanschluss 246 bzw. 247 auf und sind über Verbindungsleitungen 248, 249 und einen Stromwandler 250 an das Bordenergienetz 228 angeschlossen.
  • Die Diagnosegeräte weisen weiterhin jeweils eine Gerätebus-Schnittstelle 251 bzw. 252 auf. Ferner weisen die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 jeweils eine Gerätebus-Schnittstelle 253 bzw. 254 auf, wobei die Diagnosegerät DG.1 und DG.2 und die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 mittels ihrer Schnittstellen 250 bis 254 an einen Datenbus in Form eines weiteren Gerätebusses zur Diagnose GBUS.D angeschlossen sind.
  • An jedem der Radsatzlager 20 bis 27 der Drehgestelle 5, 6 ist jeweils einer der mit den Bezugszeichen 105 bis 108 bzw. 117 bis 120 bezeichneten Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose derart angeordnet, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung x des Schienenfahrzeugs verläuft.
  • Vier - hier mit den Bezugszeichen 113 bis 116 bezeichnete - der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose sind an dem Drehgestellrahmen 16 und weitere vier - hier mit den Bezugszeichen 125 bis 128 bezeichnete - der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose sind an dem Drehgestellrahmen 17 angeordnet.
  • Von den vier Beschleunigungssensoren 113 bis 116 ist ein erster 115 an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden ersten Langträger 157 des Drehgestellrahmens 16 an dem Endabschnitt 201 angeordnet. Ein zweiter 116 ist an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden zweiten Langträger 158 des Drehgestellrahmens 16 an dem Endabschnitt 202 angeordnet. Ein dritter 113 ist mittig an dem ersten Langträger 157 angeordnet ist und ein vierter 114 ist mittig an dem zweiten Langträger 158 angeordnet.
  • Von den vier Beschleunigungssensoren 125 bis 128 ist ein erster 127 an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden ersten Langträger 159 des Drehgestellrahmens 17 an dem Endabschnitt 205 angeordnet. Ein zweiter 128 ist an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden zweiten Langträger 160 des Drehgestellrahmens 17 an dem Endabschnitt 206 angeordnet. Ein dritter 125 ist mittig an dem ersten Langträger 159 angeordnet ist und ein vierter 126 ist mittig an dem zweiten Langträger 160 angeordnet.
  • An den Endabschnitten 201, 202, 205, 206 der Längträger sind die Beschleunigungssensoren 115, 116, 127, 128 derart angeordnet, dass ihre Detektionsrichtung in Hochrichtung z des Schienenfahrzeugs verläuft.
  • Mittig an den Längträgern sind die Beschleunigungssensoren 113, 114, 125, 126 derart angeordnet, dass ihre Detektionsrichtung in Längsrichtung x des Schienenfahrzeugs verläuft.
  • Jeder der Achsen 28 bis 31 eines Wagens ist ein Motor 257 bis 260 zugeordnet, der über ein Getriebe 261 bis 264 die jeweilige Achse antreibt. An jedem dieser Motoren 257 bis 260 und an jedem dieser Getriebe 261 bis 264 ist von den hier mit den Bezugszeichen 109 bis 112, 121 bis 124 bezeichneten Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose jeweils einer derart angeordnet, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung x des Schienenfahrzeugs verläuft.
  • Die Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind jeweils geeignet ausgebildet, die Beschleunigungssignale einem Diagnoseverfahren zu unterziehen und im Ergebnis des Diagnoseverfahrens Diagnosedaten zu generieren. Das Diagnoseverfahren umfasst eine Schwingungsanalyse der Beschleunigungssignale. Die Schwingungsanalyse kann beispielsweise auf der Basis einer Fouriertransformation erfolgen.
  • Die beiden elektronischen Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind, insbesondere zur Übertragung der Diagnosedaten, über den weiteren Gerätebus GBUS.D und über die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2, die dabei lediglich als Gateway dienen, an den Zugbus ZBUS des Schienenfahrzeugs angeschlossen.
  • Die Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind geeignet ausgebildet, die Diagnosedaten zu speichern. Zur Speicherung der Diagnosedaten kann aber auch ein an den weiteren Gerätebus GBUS.D oder den Zugbus ZBUS angeschlossenes weiteres Gerät vorgesehen sein.

Claims (16)

  1. Vorrichtung (48, 48') für ein Schienenfahrzeug (1),
    - die eine Steuereinrichtung (SE) mit einem elektronischen Steuergerät (SG.1) und einem ersten Drehgeschwindigkeitssensor (57) und eine Überwachungseinrichtung (ÜE) mit einem elektronischen Überwachungsgerät (ÜG.1), einem ersten Temperatursensor (73) und einem ersten Beschleunigungssensor (49; 49') aufweist, wobei das eine elektronischen Steuergerät (SG.1) und das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) bildet, und wobei die ersten Sensoren (57, 73, 49; 49') an einem ersten Drehgestell (5) eines Wagens (3) des Schienenfahrzeugs (1) anzuordnen sind und erste Signale (n.1.1, T.1a.1, ay.Ü1.1; a'y.Ü1.1) an das kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) ausgeben, und
    - bei der die Steuereinrichtung (SE) einen weiteren zweiten Drehgeschwindigkeitssensor (62) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) einen weiteren zweiten Temperatursensor (78) und einen weiteren zweiten Beschleunigungssensor (52; 52') aufweist, wobei die weiteren zweiten Sensoren (62, 78, 52; 52') an einem weiteren Drehgestell (6) des einen Wagens (3) anzuordnen sind und weitere zweite Signale (n.2.2, T.2a.2, ay.Ü2.2; a'y.Ü2.2) ausgeben, dadurch gekennzeichnet, das s die Steuereinrichtung (SE) ein weiteres elektronisches Steuergerät (SG.2) und ein weiteres elektronisches Überwachungsgerät (ÜG.2) aufweist, die zu einer weiteren baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein weiteres kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) bildet, wobei die weiteren zweiten Sensoren (62, 78, 52; 52') ihre weiteren zweiten Signale (n.2.2, T.2a.2, ay.Ü2.2; a'y.Ü2.2) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät ausgeben (SG/ÜG.2).
  2. Vorrichtung (48, 48') nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Steuereinrichtung (SE) einen zweiten Drehgeschwindigkeitssensor (58) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) einen zweiten Temperatursensor (82) und einen zweiten Beschleunigungssensor (50; 50') aufweist, wobei die zweiten Sensoren (58, 82, 50; 50') an dem einen Drehgestell (5) des Wagens (3) des Schienenfahrzeugs anzuordnen sind und zweite Signale (n.2.1, T.2b.1, ay.Ü2.1; a'y.Ü2.1) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) ausgeben.
  3. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Steuereinrichtung (SE) einen weiteren ersten Drehgeschwindigkeitssensor (61) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) einen weiteren ersten Temperatursensor (85) und einen weiteren ersten Beschleunigungssensor (51; 51') aufweist, wobei die weiteren ersten Sensoren (61, 85, 51; 51') an dem weiteren Drehgestell (6) des Wagens des Schienenfahrzeugs anzuordnen sind und weitere erste Signale (n.1.2, T.1b.2, ay.Ü1.2; a'y.Ü1.2) an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) ausgeben.
  4. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die beiden kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.1, SG/ÜG.2) über einen Gerätebus (GBUS.Ü) verbunden sind,
    - wobei das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) die ersten Signale (n.1.1, T.1a.1, ay.Ü1.1; a'y.Ü1.1) und/oder die weiteren ersten Signale (n.1.2, T.1b.2, ay.Ü1.2; a'y.Ü1.2) über den Gerätebus (GBUS.Ü) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.2) übermittelt und/oder
    - wobei das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) die zweiten Signale (n.2.1, T.2b.1, ay.Ü2.1; a'y.Ü2.1) und/oder die weiteren zweiten Signale (n.2.2, T.2a.2, ay.Ü2.2; a'y.Ü2.2) über den Gerätebus (GBUS.Ü) an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.1) übermittelt.
  5. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    die Drehgeschwindigkeitssensoren (57, 58 sowie 61, 62,) an Radsatzlagern (20, 23 sowie 24, 27) der Drehgestelle (5 sowie 6) anzuordnen sind und Drehgeschwindigkeitssignale (n.1.1, n.2.1 sowie n.1.2, n.2.2) an die kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.1 sowie SG/ÜG.2) ausgeben.
  6. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    die Temperatursensoren (73, 82 sowie 85, 78) an Radsatzlagern (20, 23 sowie 24, 27) der Drehgestelle (5 sowie 6) anzuordnen sind und Temperatursignale (T.1a.1, T.2b.1 sowie T.1b.2, T.2a.2) an die kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.1 sowie SG/ÜG.2) ausgeben.
  7. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    die Beschleunigungssensoren (49; 49', 50; 50' sowie 51; 51', 52; 52') an Drehgestellrahmen (16 sowie 17) der Drehgestelle (5 sowie 6) anzuordnen sind, insbesondere derart, dass ihre Detektionsrichtungen in Querrichtung (y) des Schienenfahrzeugs (1) verlaufen, und Beschleunigungssignale (ay.Ü1.1; a'y.Ü1.1, ay.Ü2.1; a'y.Ü2.1 sowie ay.Ü1.2; a'y.Ü1.2, ay.Ü2.2; a'y.Ü2.2) an die kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.1 sowie SG/ÜG.2) ausgeben.
  8. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    - dass die Steuereinrichtung (SE) einen dritten Drehgeschwindigkeitssensor (59) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) einen dritten Temperatursensor (75) aufweist, wobei die dritten Sensoren (59, 75) an dem einen Drehgestell (5) des Wagens des Schienenfahrzeugs anzuordnen sind und dritte Signale (n.3.1, T.3a.1) an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) ausgeben, und/oder
    - dass die Steuereinrichtung (SE) einen weiteren dritten (Drehgeschwindigkeitssensor (63) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) einen weiteren dritten Temperatursensor (87) aufweist, wobei die weiteren dritten Sensoren (63, 87) an dem weiteren Drehgestell (6) des Wagens des Schienenfahrzeugs anzuordnen sind und weitere dritte Signale (n.3.2, T.3b.2) an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) ausgeben.
  9. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    - dass die Steuereinrichtung (SE) einen vierten Drehgeschwindigkeitssensor (60) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) einen vierten Temperatursensor (84) aufweist, wobei die vierten Sensoren (60, 84) an dem einen Drehgestell (5) des Wagens des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und vierte Signale (n.4.1, T.4b.1) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) ausgeben, und/oder
    - dass die Steuereinrichtung (SE) einen weiteren vierten Drehgeschwindigkeitssensor (64) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) einen weiteren vierten Temperatursensor (80) aufweist, wobei die weiteren vierten Sensoren (64, 80) an dem weiteren Drehgestell (6) des Wagens des Schienenfahrzeugs anzuordnen sind und weitere vierte Signale (n.4.2, T.4a.2) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) ausgeben.
  10. Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (ÜE) an jedem Drehgestell (5 sowie 6) vier zusätzliche Temperatursensoren (74, 76, 81, 83 sowie 86, 88, 77, 79) aufweist, wobei jeweils zwei (74, 76 sowie 86, 88) der vier zusätzlichen Temperatursensoren jedes der Drehgestelle (5 sowie 6) ihre Signale an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) ausgeben, und wobei jeweils die anderen zwei (81, 83 sowie 77, 79) der vier zusätzlichen Temperatursensoren jedes der Drehgestelle (5 sowie 6) ihre Signale an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) ausgeben.
  11. Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Beschleunigungssensoren (49, 51; 49', 51') jeweils an einem sich in Fahrtrichtung (x) des Schienenfahrzeugs (1) erstreckenden ersten Langträger (157, 159) des jeweiligen Drehgestellrahmen (16, 17), insbesondere an einem der Außenseite eines ersten Rades (32, 36) des jeweiligen Drehgestells (5, 6) gegenüberliegenden Endabschnitt (199, 203) dieses ersten Langträgers, anzuordnen sind.
  12. Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Beschleunigungssensoren (50, 52; 50', 52') jeweils an einem sich in Fahrtrichtung (x) des Schienenfahrzeugs (1) erstreckenden zweiten Langträger (158, 160) des jeweiligen Drehgestellrahmen (16, 17), insbesondere an einem zweiten Endabschnitt (200, 204) dieses zweiten Langträgers, der dem ersten Endabschnitt (199, 203) des ersten Langträgers bezogen auf die Mittelachse (A.1, A.2) des Drehgestellrahmens (16, 17) diagonal gegenüber liegt, anzuordnen sind.
  13. Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der erste Drehgeschwindigkeitssensor (57 bzw. 61) mittels einer erste Drehgeschwindigkeitssignalleitung (65 bzw. 69), der erste Temperatursensor (73 bzw. 85) mittels einer ersten Temperatursignalleitung (89 bzw. 101) und der erste Beschleunigungssensor (49; 49' bzw. 51; 51') mittels einer ersten Beschleunigungssignalleitung (53 bzw. 55) an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) angeschlossen sind,
    - wobei im Zuge der drei ersten Signalleitungen ein erster Klemmkasten (207 bzw. 211) angeordnet ist.
  14. Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der zweite Drehgeschwindigkeitssensor (58 bzw. 62) mittels einer zweiten Drehgeschwindigkeitssignalleitung(66 bzw. 70), der zweite Temperatursensor (82 bzw. 78) mittels einer zweiten Temperatursignalleitung (98 bzw. 94) und der zweite Beschleunigungssensor (50; 50' bzw. 52; 52') mittels einer zweiten Beschleunigungssignalleitung (54 bzw. 56) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) angeschlossen sind,
    - wobei im Zuge der drei zweiten Signalleitungen ein zweiter Klemmkasten (208 bzw. 212) angeordnet ist.
  15. Vorrichtung (48') nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Klemmkasten (207 bzw. 211) an dem ersten Langträger (157 bzw. 159) befestigbar ist, wobei der erste Beschleunigungssensor (49' bzw. 51') in dem ersten Klemmkasten (207 bzw. 211) angeordnet ist und/oder dass der zweite Klemmkasten (208 bzw. 212) an dem zweiten Langträger (158 bzw. 160) befestigbar ist, wobei der zweite Beschleunigungssensor (50' bzw. 52') in dem zweiten Klemmkasten (208 bzw. 212) angeordnet ist.
  16. Schienenfahrzeug (1) mit zumindest einem Wagen (2; 3; 4), dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wagen eine Vorrichtung (48, 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufweist.
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