HUT73450A - Process for regulating the driving and/or braking force on the wheels of a vehicule to achieve optimal adhesion - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás jármúkerekekre, különösen futótengely nélküli, vasúti vontató jármű hajtókerékpárjaira ható hajtó- és/vagy fékerő szabályozására az optimális erőzárás elérése céljából. Az eljárás során a kerekek a kerék-sínérintkezés erőzárás-csúszás jelleggörbéjének maximuma körül szűkén, lengően vannak vezetve, vagy a hajtó-/fékerő folyamatos növelése és újbóli visszaállítása révén, aholis az erőzáráscsúszás jelleggörbe maximumának túllépése, azaz az instabil csúszási tartományba való belépés a fellépő erősebb gyorsulásból/lassulásból ismerhető fel, vagy egy meghatározott fordulatszámon a gyorsulás növelése és'visszaállítása révén, aholis az erőzárás-csúszás jelleggörbe maximumának túllépése, azaz az instabil csúszási tartományba való belépés a hajtó/fékerő csökkenéséből ismerhető fel.

A teljesítmény-elektronika ma fokozatmentesen vezérelhető háromfázisú áramú, egyenáramú és vegyesáramú hajtásokat tesz lehetővé, amelyek megengedik a sínen hajtott járművek kerekeinek/kerékpárjainak lengő vezetését a kerék/sín-érintkezés erőzárás-csúszás jelleggörbéjének maximuma körüli szűk tartományokban.

Az 1. ábra egy jellegzetes erőzárás-csúszás görbét mutat megkülönböztethető csúszási tartományokkal, ahol a maximumtól balra eső terület stabilnak, az attól jobbra eső terület instabilnak számít. A kerekeknek/kerékpároknak a folytonos vonallal kihúzott görbe maximuma körüli (az 1. ábrán a nyilakkal jelölt tartományoknak megfelelően) lengő vezetésére különböző eljárások ismertek, amelyeknél nincs szükség a földhöz viszonyított abszolút sebesség mérésére (pl. futótengely vagy lokátor segítségével), hanem elegendők a hajtókerékpár mért fordulatszámai. így következik be egy ismert eljárásban pl. a hajtó-/fékerő folyamatos növelése és újbóli visszaállítása, ahol az erőzárás-csúszás görbe maximumának túllépése a bekövetkező erősebb gyorsulásról ismerhető fel (pl. DE-PS 34 07 309 számú szabadalmi leírás).

Egy másik, ilyen típusú eljárásnál egy meghatározott fordulatszámot növelnek vagy visszaállítják, és az erőzáráscsúszás görbe maximumának túllépése a hajtó-/fékerő csökkenéséből ismerhető fel (pl. DE-PS 39 29 497 számú német szabadalmi leírás).

Közös ezekben az eljárásokban, hogy az általános felfogás értelmében a csúszást a lehető legkisebb értéken tartják, hogy ezáltal a vonóerő kihasználása nagyobb legyen.

A gyakorlat azonban azt mutatja, hogy az így elérhető legkisebb csúszás nem javítja a vonóerőt azokhoz a nagyobb csúszási értékekhez képest, amelyekkel - különböző irodalmi adatokat összevetve - a mérések szerint a legjobb vonóerők érhetők el. Ellenkezőleg, a vonóerő-átvitel átmenetileg még romlik is, miközben a vonóerő az 1. ábra szerinti, szaggatott vonallal jelölt görbén csökken.

Másrészt a megnövelt megengedett csúszás kérdésessé teszi az abszolút sebesség mérésének pontosságát.

A találmány a gyakorlat által igazolt azon elméletet veszi alapul, amely szerint a nagyobb csúszással történő alkalomszerű menet az instabil tartományban valószínűleg a teljes erőzáráscsúszás jelleggörbe nagyobb erők felé irányuló javulását okozza, ami nyilvánvalóan az érintkezést létesítő kerékfelületek • · • · · · változása miatt következik be. A vonóerő ebben az esetben is az

1. ábra szerinti, szaggatott vonalat követi.

Eszerint az eddig célul kitűzött kis csúszás, ami akkor lép fel, ha az erőzárási maximummal haladnak, láthatóan nem elegendő ahhoz, hogy a kerekek futófelületeit tapadósan tartsuk, hanem ellenkezőleg - ahogy pl. a tiszta gördülés - a kerék futófelületének polírozó hatásához vezet.

Ez különösen idegen rétegek (víz stb.) jelenléte esetén jelentősen rontja az erőzárási értéket. Az említett ismert nagypontosságú eljárásoknál a gyakorlati kísérletek olykor megmagyarázhatatlan erőzárásletöréseket eredményeztek, legalábbis nedves sínen, ahol jóval kisebb vonóerő tudott fellépni, mint nagyobb kerékcsúszással járó üzemben.

Abból a célból, hogy minden kerékpárt általánosan a kívánt csúszásra lehessen szabályozni, a földhöz viszonyított sebesség mért értékére van szükség. A mérést pl. futótengelyekkel vagy lokátor-készülékekkel lehet végezni. A mozdonyoknak azonban ma már nincsenek futótengelyeik, a lokátor-készülékek meghibásodásra hajlamosak, karbantartásuk költséges.

Vannak olyan ismert eljárások, amelyek a földhöz viszonyított sebesség valódi mért értéke nélkül szakaszos csúszás-szabályozást alkalmaznak. Ehhez a tengely fordulatszámaiból és az azokból meghatározott gyorsulásból egy fiktív, földhöz viszonyított sebességet számítanak ki, amelyet aztán vonatkoztatási értékként használnak a csúszásszabályozáshoz. Ennek az a feltétele, hogy nem túl nagy időközönként legalább az egyik hajtókerékpáron a hajtóerőt rövid ideig annyira messzemenően csökkenteni kell, hogy biztonsággal • · visszavezérelhető legyen a mikrocsúszásba a stabil csúszástartományban. Ezzel a kerékpárral állítják aztán vissza a helyes értékre a fiktív sebességet, amely folyamatosan kissé eltolódik. Természetesen itt meg kell alkudni legalább ezen hajtókerékpár hajtóerejének bizonyos időközönként visszatérő, egy ideig tartó, messzemenő elvesztésével legalább addig, míg a kerékpár a csúszásból majdnem a gördülő-állapotba újból vissza nem tér. Azokban a mozdonyokban, amelyekben a motorok csak csoportosan, páronként együttesen vezérelhetők, ez még két hajtókerékpárra is vonatkozna, úgyhogy pl. egy négytengelyes mozdonyt rövid ideig vonóerejének majdnem 50 %-ával korlátozni kell.

Találmányunk célja az, hogy a bevezetőben ismertetett eljárásokat, amelyekkel minden kerék a földhöz viszonyított sebesség mért értéke nélkül az erőzárási határon, a lehető legkisebb csúszás mellett vezethető, alkalmassá tegye a kerék/sín-érintkezés javítására a célzottan nagyobb kerékcsúszás révén.

Emellett meg kell maradnia annak az előnynek, hogy az abszolút sebesség jeltechnikai célok számára elegendően pontos értéke közvetlen mérés nélkül áll rendelkezésre. Hasonlóképpen meg kell maradnia a nem ellenőrzött kerékcsúszás elleni biztonságnak (az összes tengely kipörgése).

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a jármű kerekeinek/kerékpárjainak mindig csak egy részét szabályozzuk az optimális maximális erőzárásra, míg a többi keréknél/kerékpárnál egy kívánt kerékcsúszásra szabályozunk, ahol a mért keréksebesség/kerékfordulatszám az optimális erőzárású kerekeknél/kerékpároknál vonatkoztatási sebességként szolgál.

• ·

Erre a sebességre szabályozzuk a többi kerék/kerékpár keréksebességét/kerékfordulatszámát a kívánt csúszásérték hozzáadása után.

A találmány azt a jelenséget használja fel, hogy a jobb erőzárás fenntartásához nyilvánvalóan nem szükséges az említett megnövelt kerékcsúszást megszakítás nélkül fenntartani. Mivel ez sok másodperctől néhány percig terjedő időn át tart, amíg egy érdesített kerékpár - megnövelt csúszással tartó menet után az erőzárás-csúszás jelleggörbén újból a kisebb optimális csúszásra állva - újból simává válik, ezt a kerékpárt ez idő alatt sebességnormáliaként lehet használni, és hagyhatjuk, hogy a többi kerékpár nagy csúszással haladjon. Az időnként a (kisebb) optimális csúszással hajtott kerékpárnak ez alatt az idő alatt a legnagyobb erőzárása van, mert az előző, nagy csúszású üzem révén megemelt erőzárási jelleggörbe (a folytonos vonallal ábrázolt görbe az 1. ábrán) legmagasabb szintjén működik, míg a makrocsúszásban lévő kerékpárok a jelleggörbe csökkenő ágában már nem maximális erőzárással (szaggatott vonallal jelölt görbe az 1. ábrán) haladnak.

A találmány szerinti eljárással a következő előnyök adódnak:

A megnövelt kerékcsúszással még elérhető összes vonóerőnyereség teljesen kihasználható. A földhöz viszonyított sebesség közvetlen észlelése itt nem szükséges, ennek ellenére ugyanúgy, mint korábban, a tengelyiordulatszámokból a sebesség elegendően pontosan mérhető. A megnövelt csúszású üzem szabadon választható módon beállítható. Azokban az esetekben, ahol a kiegészítő vonóerő-nyereségre a menetrend betartása szempontjából nincs szükség (ami kétségtelenül gyakran előfordul), ahogy eddig, kis • · · · · • ······ · • ·· ···· ·· » _ 7 - ·· · · ··· · optimális csúszással lehet haladni. Ez az üzemmód a megcélozható vonóerő-tartalékkal arányban a kerékkopás eddig nem lehetséges minimalizálásához vezet.

A csúszóüzembe való átmenet a vontató jármű vezetője által szabadon választható módon vagy félautomata módon esetleg azáltal következhet be, hogy a vezető a 100 %-os vonóerő előírás mellett vagy valamivel kevesebb (például < 95 %) mellett dönthet, hogy azzal vagy nagy csúszással vezessen.

Ha az első kerékpár hosszú ideig tartózkodik vagy tartósan üzemel nagyobb csúszású állapotban és/vagy ezen a. kerékpáron különösen nagy csúszás van beállítva, akkor kihasználható a kerékpár ismert tisztító hatása nedves sínen.

A találmány szerinti eljárás különösen előnyösen alkalmazható, ha az összes kerékpár az erőzárás határán történő szabályozásra szolgáló, egyik ismert eljárással, a földhöz viszonyított sebesség észlelése nélkül van működtetve, és a szabályozott, nagyobb csúszású üzembe való átkapcsoláshoz kiegészítőleg csak egy kevéssé költséges berendezés szolgál.

Erre a 2. ábrán egy példa látható. Az ábra a találmány alkalmazását eljárásban mutatja, ahogy a már említett DE-PS 34 07 309 számú német szabadalmi leírásban bemutatták. A kiegészítő elrendezések, ahogy azok pl. a DE -PS 38 37 908 vagy a DE-PS 39 02 846 vagy a DE-PS 42 24 581 számú német szabadalmi leírásokból következnek, nem befolyásolják a találmány szerinti eljárás hatékonyságát.

Találmányunkat az eljárás foganatosítására szolgáló kapcsolási elrendezés példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben, ábráink segítségével, amelyek közül

• · az

1. ábra erőzárás-csúszás jelleggörbéket mutat, a

2. ábra blokk-kapcsolási rajzon mutatja egy váltóirányító által táplált háromfázisú vontatómotorral ellátott hajtókerék szabályozását.

Az egyeditengely-vezérlésű mozdonyokban minden egyes hajtókerékpárnak ilyen teljes elrendezése van. Csoportvezérlésű mozdonyokban, például egy forgóváz két motorjának párhuzamos kapcsolása esetén, a 2. ábra szerinti elrendezést a forgóváz mindkét motorjához közösen hozzá kell rendelni, aholis tényleges fordulatszámként az egyik kerékpár fordulatszámát vagy a két kerékpár fordulatszámának középértékét alkalmazzuk.

A 2. ábrán látható az 1 váltóirányító, amelyet a 2 háromfázisú vontatómotor táplál. A tengelyiordulatszámot pl. egy 3 sebességmérő gép (vagy egy kiértékelővel ellátott perdületadó) észleli. A 4 bemeneten a motor fg_son csúszási frekvenciájának a hajtás-szabályozásban képzett, származtatott névleges értéke van. Az 5 csatlakozón a földhöz viszonyított valódi, mért járműsebesség helyett a futótengely pszeudo-fordulatszáma van, ami a 6 különbségképző egységben összehasonlításra kerül a 3 sebességmérő gépből jövő, mért tengelyiordulatszámmal. A 6 különbségképző egységben meghatározott fordulatszám-különbséget a 7 szorzóegységben egy megfelelő, a 8 csatlakozón beadott állandó tényezővel vagy a sebességtől és/vagy a vonóerőtől függő tényezővel szorozzuk. A kapott érték a 9 kivonóegységben a motor fgsoll ^csűszási frekvenciájának névleges értékéből kivonódik, és az eredményt a forgatónyomaték névleges értékeként alkalmazzuk. A 10 összegező egységben az f_rot tengelyiordulatszámból és a motor • · · • · · • · · · • · · ···· • · · · kívánt csúszási frekvenciájából összegként képződik a váltóirányítő frekvenciája a 2 háromfázisú vontatómotor állórész - frekvenciajaként.

A vonó- ill. fékerőből és a jármű tömegéből származtatott, várt gyorsulás ill. lassulás névleges értékét a 11 csatlakozóra vezetjük. A mozdonyban ezért figyelembe kell venni a hozzákapcsolt terhet, ami automatikus adaptálással történhet. Ez a névleges érték a pszeudo-futótengelyként működő 13 integráló egységben a fordulatszám-értékké integrálódik.

A 13 integráló egység úgy van beállítva, hogy egy kis tűréstartománnyal gyorsabban integrál, mint ami a valódi járműgyorsulásnak megfelel, úgyhogy a jármű valóságos sebességének pszeudo-futótengelyfordulatszáma lassan megszaladna. A 13 integráló egység ezért egy kiegészítő visszavezetést kap a 14 összehasonlító egységen, a 15 és 16 kapcsolóállásokon, valamint a 17, 18 egyutas egyenirányítókon át, vagy más, mindenkor csak egy fajta polaritású jeleket áteresztő elrendezéseken, valamint a 12 jelösszegző tagon át. A 14 összehasonlító egységben történik az integráló egység kimenő jelének, azaz a pszeudo-futőtengelyfordulatszámnak az összehasonlítása egy valódi tengely fordulatszámával. Pozitív különbség (azaz a pszeudo-futótengely gyorsabban mozog) csak menet üzemi állapotban (zárt 15 kapcsolóállás) adódik a 17 egyutas egyenirányítón át a 13 integráló egységre, ami azután levezérli a pszeudo-futótengelyt, míg az azonossá nem válik a valódi tengely fordulatszámával. Negatív különbség (azaz a pszeudo-futótengely lassabban mozog) fékezés állapotban (zárt 16 kapcsolóállás) adódik a 18 egyutas egyenirányítón át a 13 • · integráló egységre, ami aztán a pszeudo-futótengelyt felfelé vezérli, míg a megegyezés a valódi tengellyel be nem következik. Ezáltal az integráló egység kimenő jele, amíg a valódi tengely forog, már nem gyorsul vagy lassul úgy, mint a jármű. A fordulatszám-értékek egybeesnek, és a 6 különbségképző egységen nem lépnek fel fordulatszám-különbségek.

Ha kerékcsúszás lép fel, akkor menet állapotban a tengely végül is jobban gyorsul, mint a jármű vagy az integráló egység. A 13 integráló egységet most nem lehet a visszavezetésen át befolyásolni, mert a 17 egyutas egyenirányító negatív polaritású jelet nem enged át. A 6 különbségképző egységen fordulatszámkülönbség keletkezik, mint a hajtótengely és egy valódi futótengely között.

Fékezéskor a különbség polaritása megfordul, miáltal a visszavezetési jel a 16 kapcsolóállásra, a 18 egyutas egyenirányítóra kerül. A 6 különbségképző egységen fellépő fordulatszám-különbség jel ezután vezérli, ahogy már korábban ismertettük, a forgatónyomatékot és azzal a vontatómotor vonóin. fékerejét..

Most pl. a pszeudo-futótengely fordulatszáma máris elért egy olyan értéket, ami már nem a földhöz viszonyított sebesség, hanem a sínen már csúszással forgó tengelynek felel meg, ahogy ez a maximális lehetséges vonóerő átviteléhez szükséges. Azalatt, míg ez a csúszás fellép, azaz a hajtótengely tiszta gördülésétől kezdődően, a hajtótengely már alig mérhető mértékben jobban fel van gyorsulva, mint a jármű. A 13 integráló egység eddig még követni tudja a tengelyfordulatszámot. A hajtótengely nagyobb gyorsulása csak ezután lép fel, ha bekövetkezik a maximális « · · · · • · · · « · súrlódási tényező csúszásának túllépése.

Minden további művelet nélkül a pszeudo-futótengely 13 integráló egysége szabadon továbbhaladna, miáltal a pszeudofutótengely a járműhöz képest fokozatosan egyre gyorsabb lesz. A hajtótengely ugyanígy egyre nagyobb lenne a csúszása, és végül kipörögne.

Ennek az elkerülése végett a szabályozás olyan, hogy a kerékpárt vagy a kerékpár-csoportot a motor F_mot hajtóerejének (vagy a fékeknél a fékerő) csökkentésével az erőzárás maximumán át vezetjük vissza a stabil csúszás-tartományba. Itt a 19, 20, 21 elemek pólusváltó berendezést képeznek, amely féküzemben megcseréli a fordulatszám-különbség jel polaritását. A 22 differenciáló egység képezi a fordulatszám-különbség jel d(/^n)/dt idő szerinti első deriváltját. Az 1. rendű 40 késleltető tag a 22 differenciáló egység kimenő jelének növekedését kissé ellapítja. A 40 késleltető tag kimenő jelét azonkívül egy nyugvóáramú érintkezővel ellátott, elektronikusan működtetett 41 kapcsolón át a 43 határérték-fokozatra vezetjük, amely egy bináris jelet ad a 44 VAGY-kapura. Egy visszavezetés vezet a 42 időtagra, amely a működésbe lépési késedelem letelte után a 41 kapcsolót nyitja, majd egy további késleltetési idő letelte után zárja. Ily módon a folyamatellenőrzés értelmében nem kívánatosán hosszú jeleket kizárjuk. A 44 VAGY-kapu kimenő jele a 31 kapcsolóra, és a 45 NEM-kapun át a kikapcsolási késleltetéssel rendelkező, első, 46 időtag rését (visszaállító) bemenetére hat, amely időtagot a 43 határérték-fokozat kimenő jele állított be. Az első, 46 időtag működteti a második, 47 időtagot, amelynek bekapcsolási késleltetése van. A második, 47 időtagon át egy további 48 • * • ·· • ·· ··«· 4 ·

- 12 - ........

kapcsoló van működtetve, amely az 51 maximális értéket kiválasztó fokozat kimenő jelét az 52 bistabil multivibrátorra vezeti, és ezt működteti, miáltal egy további jel juthat a 44 VAGY-kapura. Az 51 maximális értéket kiválasztó fokozat a 22 differenciáló egységtől és az utánkapcsolt 49 invertáló egységtől egyrészt közvetlen bemenő jelet, másrészt az 50 differenciáló tagon át egy járulékosan derivált bemenő jelet kap. Az 51 maximális értéket kiválasztó fokozat csak a kettő közül csak a nagyobb értékű jelet engedi át.

Amikor a 6 különbségképző egységen fordulatszám-különbség jelenik meg, ahogy az előbbiekben ismertettük, akkor a kerekek a síneken túllépték a csúszást, ami a legnagyobb erőátvitelt teszi lehetővé. Belépnek az instabil csúszás-tartományba, azaz a még nagyobbá váló csúszással a tapadás értéke újból kisebb lesz. A most nagyobbá váló forgatónyomaték-többlet a vontatómotorral ellátott kerékpárnak a jármű tömegéhez képest csak kis forgó tömegét viszonylag gyorsan gyorsítja. A fordulatszám-különbség növekedését a 22 differenciáló egység észleli, és a 40 késleltető tagon (a rövid ideig tartó zavarok kiszűrésére), valamint a 41 kapcsolón át működésbe hozza a 43 határérték-fokozatot. A 43 határérték-fokozat kimenő jele a 44 VAGY-kapun át a 31 kapcsolót működteti, miáltal a 11 csatlakozótól származó, várt gyorsulási érték és az ehhez adott állandók egyikéből (33 összeadó pont) képzett és a 34 invertáló egységben invertált jel a 32 időfokozaton és a 12 jelösszegző tagon át a 13 integráló egység bemenetén lesz hatásos. A 32 időfokozat a jel egy részét azonnal átengedi, a maradékot 1. rendű késleltetéssel a teljes nagyságig engedi növekedni. A 32 időfokozat nem tartalmaz a jelhez . * · « ««· · . -I τ ·. 1 ···· · * • - ]_3 - ·· ♦ . ·». · elengedési késleltetést, erre jelképpel utalunk. A 13 integráló egység így lassabban integrál, és mihelyt a kiegészítő jel a közvetlen jelet túllépi, fordított irányba kezd integrálni.

A pszeudo-futótengely fordulatszáma ezáltal kisebb lesz. Ennek következtében a 6 különbségképző egységen a fordulatszámkülönbség először is még gyorsabban nő, egyidejűleg azonban a nagyobb fordulatszám-különbség jellel a vontatómotor forgatónyomatéka is erősebben csökken. A kerékpár további gyorsulása azáltal fejeződik be, hogy a kerékpár elkezd fogni, azaz visszatér a stabil csúszás-tartományba. Mivel eközben a kerékpár fordulatszáma újból a pszeudo-futótengely fordulatszámához közelít, ezért a 6 különbségképző egységen a fordulatszám-különbség jel is újból kisebb lesz. A 13 integráló egység lefelé vezérlését a 31 kapcsolón azonban addig fenn kell tartani, míg a kerékpár újból el nem érte a stabil csúszástartományt, azaz a tapadásérték/csúszás görbe tapadásértékének maximumán át vissza nem tért. Másképp a rendszer instabil tartományban maradna, és végül még pörgésbe is kerülne.

Ezt a célt szolgálja az 52 bistabil multivibrátor, amely a 4 9 invertáló egység révén a negatív d(j^n)/dt értékekre, tehát a fordulatszám-különbség jel csökkenésére érzékeny, és jelét szintén a 44 VAGY-kapura adja. A bistabil multivibrátor a 43 határérték-fokozat működésbe lépése után, a második, 47 időtag késleltetésének letelte és ezáltal a további 48 kapcsoló kapcsolása után válik hatásossá. Az 52 bistabil multivibrátor a második 50 differenciáló tagon át az 51 maximális értéket kiválasztó fokozat segítségével egy kiegészítő megelőző jelet kap, miáltal már működésbe tud lépni, mielőtt a 43 határérték• * • · ·9 · · 9··· « 9V··· • * · fokozat újból visszaesik. Ezzel a 44 VAGY-kapu kimenő jelében a d(/\n)/dt jel nullaponton való áthaladásakor elkerüljük a hézagot. Ezt alternatív módon a 43 határérték-fokozat kiegészítő elengedési késleltetésével, az 50 differenciáló tag és az 51 maximális értéket kiválasztó fokozat elmaradása mellett is el lehetne érni. A második, 47 időtag késleltetési ideje miatt az 52 bistabil multivibrátor csak akkor tud működésbe lépni, ha a 43 határérték-fokozat ezen minimális idő körül kapcsolt be, ezáltal a rövid ideig tartó zavarok - amelyek valódi kipörgési hajlamot nem jelentenek - itt hatástalanok maradnak. Az első, 46 időtag visszaesési ideje biztosítja, hogy az 52 bistabil multivibrátor a negatív d(Án)/dt fordulatszám-különbség jel célszerű időtartama alatt hatásos maradjon, amikor a 43 határérték-fokozat már újból kikapcsolt. Ezzel az 52 bistabil multivibrátor a kiegészítő jelet a 13 integráló egység számára megőrzi addig, míg a (negatív) d(^n )/dt jel újból a kioldó küszöb alá nem lép.

Ezzel a kerékpár újból visszakerül a stabil csúszástartományba, és a következő műveletciklushoz újra felgyorsul. A megnövelt csúszású üzem megvalósításához kiegészítőleg szükséges berendezéseket a 2. ábrán pontvonallal bekeretezve emeltük ki. Ide tartozik a 101 kapcsoló, amely a megnövelt csúszású üzemhez nyitva van, miáltal a pszeudo-futótengelyként alkalmazott 13 integráló egységet már nem lehet visszavezetni a stabil csúszástartományba. Kiegészítésképpen a 34 invertáló egységben az erősítést is lehet csökkenteni, miáltal a kiegészítő jel a 13 integráló egységen kisebb lesz, ami a stabil csúszás-tartományba való visszavezetéshez már nem elegendő. A nagyobb csúszásba való átmenet ekkor lassabban folyik le. Azért, hogy ennek a • · kerékpárnak a csúszása ne legyen ellenőrizetlenül egyre nagyobb, a többi kerékpár 102 kiválasztó tagja, 103 minimális érték fokozata, 104 maximális érték fokozata, 105 összegzőhelye és 106 összegzőhelye által alkotott funkciós csoport segítségével ellenőrizzük. Ezen kerékpárok közül legalább az egyik nem megnövelt csúszással halad. A találmány szerinti kiegészítés nélkül a 14 összehasonlító egység bemenete a kerékpár mért fordulatszámával lenne összekötve, miáltal a pszeudofutótengelyként alkalmazott 13 integráló egység nem lehet gyorsabb, mint a hozzátartozó kerékpár (menet üzemben; fékezésnél fordítva). Megnövelt csúszású üzemhez a 14 összehasonlító egység bemenete ehelyett a 102 kiválasztó tag által kiválasztott minimális értékkel van összekötve. A 102 kiválasztó tag a saját kerékpár fordulatszámából, pl. ni, és a többi kerékpár fordulatszámából, pl. n2 - n4, csak a 103 minimális érték fokozat feletti minimális értéket továbbítja. Ez az érték a 105 összegzőhelyen még egy megfelelően választott csúszásértékkel növekszik. Ennek következtében a pszeudofutótengelyként alkalmazott 13 integráló egység már nem tudja elérni a saját kerékpár fordulatszámát, ha ez nagyobbá válik, mint egy nem csúszó kerékpár fordulatszáma a hozzáadott Dnsoll csúszásértékkel együtt. Az utóbbi fordulatszám most felveszi a pszeudo-futótengelyként alkalmazott 13 integráló egységet. A kerékpár csak addig tud ilyen gyors lenni, míg a sínre az erőzárásnak megfelelő forgatónyomaték-csökkenéssel járó, ezen pszeudo-futótengelysebességnek az eltéréséből egyensúlyi állapot adódik.

Ez akkor áll fenn, ha a különbség a nem csúszó üzemben lévő kerékpárhoz képest valamivel nagyobb, mint ^y_sofj_. Ezt tekintetbe véve kell a A^vsoll^_t megfelelően méretezni.

Ez a kiegészítő elrendezés a kerékpár nem-csúszó üzemében is (101 kapcsoló zárva) bekapcsolva maradhat. Ekkor a kerékpár odatartozó fordulatszáma kisebb, mint a többi kerékpár fordulatszámának és Á^vsoll^^na^ ^az összege, és az elrendezés úgy viselkedik, mintha a kerékpár fordulatszáma újból közvetlenül a 14 összehasonlító egység -bemenetével lenne összekötve. Féküzemben a különbségek polaritásai megfordulnak, és ennek megfelelően a 102 kiválasztó tag a maximális érték-kimenetet a 106 összegzőhelyen át (-/^Vsoll) ^{a 104 max}i^mális érték fokozaton át működteti.

A nagy csúszású üzemmódra való átkapcsolás egyedül a 101 kapcsoló kikapcsolásával megvalósítható. A kerékpárnak a 101 kapcsoló zárásával a kis csúszású állapotba való visszavezetése, adott esetben a 34 invertáló egységben az erősítés rövid ideig tartó növelésével gyorsítható. Ezáltal a várt gyorsulás csökkenése felerősödik, és a 13 integráló egység gyorsabban tudja a pszeudo-futótengely sebességét a stabil kerékcsúszástartományba visszavezetni.

Olyan elrendezéssel, ami egy kerékpár fordulatszámát folyton növelő, majd csökkentő fordulatszám-szabályozóból és ennek a szabályozónak a vezetési mennyiségét az erőzárási határ túllépésétől (illetőleg a haj tó-/fékerő alá való csökkenésétől) függően vezérlő, kereső-algoritmusnak is nevezett algoritmusból áll (pl. DE-PS 39 29 497 számú német szabadalmi leírás), az átkapcsolás a következőképpen történhet:

A fordulatszám-szabályozó vezetési mennyiség bemenetét elválasztjuk a kereső-algoritmustól, és a többi, nem a nagyobb csúszásba vezérelt kerékpár egyikén mért fordulatszámmal, amelyhez a csúszásértéket hozzáadtuk, vonatkoztatási sebességként összekötjük.

A csúszásmeghatározó névleges érték eltérő méretezésével a csúszóüzembe kapcsolt kerékpárokat különféle csúszási sebességekkel lehet üzemeltetni, például azért, hogy az elülső kerékpár különösen nagy csúszása révén nedves vagy idegen réteggel terhelt sínen az ismert tisztító hatást kihasználjuk.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás jármúkerekekre különösen futótengely nélküli sínen hajtott jármű hajtókerékpárjaira ható hajtó- és/vagy fékerő szabályozására az optimális erőzárás elérése céljából, amelynek során a kerekek a kerék-sín-érintkezés erőzárás-csúszás jelleggörbéjének maximuma körül szűkén, lengően vannak vezetve, vagy a hajtó-/fékerő folyamatos növelése és újbóli visszaállítása révén, ahol az erőzárás-csúszás jelleggörbe maximumának túllépése, azaz az instabil csúszási tartományba való belépés a fellépő erősebb gyorsulásból/lassulásböl ismerhető fel, vagy egy meghatározott fordulatszámon a gyorsulás növelése és visszaállítása révén, ahol az erőzárás-csúszás jelleggörbe maximumának túllépése, azaz az instabil csúszási tartományba való belépés a hajtó-/fékeró csökkenéséből ismerhető fel, azzal jellemezve, hogy a jármű kerekeinek/kerékpárjainak mindig csak egy részét szabályozzuk az optimális maximális erőzárásra, míg a többi kerék/kerékpárnál egy kívánt kerékcsúszásra szabályozunk, ahol a mért keréksebesség/kerékfordulatszám az optimális erőzárású kerekeknél/kerékpároknál vonatkoztatási sebességként szolgál, amely sebességre szabályozzuk a többi kerék/kerékpár keréksebességét/kerékfordulatszámát a kívánt csúszásérték hozzáadása után.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jelleme z ve, hogy a kerékpárokon folytonosan, például ciklikusan cseréljük a megnövelt és kis csúszást.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jelleme z ve, hogy egy vagy több előresiető kerékpárt megnövelt csúszással járatunk addig, ameddig az erőzárás határát túl nem lépik, és legalább az egyik hátramaradó kerékpárt a fordulatszám-összehasonlításhoz kis csúszással járatjuk.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megnövelt kerékcsúszású üzemmód a vontató jármű vezetője által be- és kikapcsolható.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megnövelt kerékcsúszású üzemmód automatikusan bekapcsolódik, ha a vonóerő majdnem maximális névleges értéke (pl. >= 95%) van megadva és/vagy a szabályozás a vonóerőt a nem kielégítő erőzárás miatt egy minimális időnél több, mint egy meghatározott mennyiséggel (pl. 10%-kal) jobban csökkenti.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás egy pszeudo-futótengelyként alkalmazott integráló egységgel rendelkező elrendezéshez, amelynél mindenkor az integráló egység kimenő mennyiségének és egy hozzárendelt hajtótengely fordulatszámának a különbsége szolgál a kerékcsúszás mértékeként, és ezt a hajtó- vagy fékezőnyomaték csökkentéséhez felhasználjuk, és az instabil csúszás-tartományba való átmenetet mindenkor a fordulatszám-különbség idő szerinti első deriváltján át, a bekövetkező nagyobb gyorsulás alapján észleljük, és egy határérték-fokozat működésbe lépésekor az integráló egységre a stabil csúszás-tartományba való visszatérésig egy kiegészítő, a gyorsulás vagy lassulás odavezetett névleges értéke ellenében ható bemeneti mennyiséget adunk, azzal jellemezve, hogy a kiválasztott kereket/kerékpárt úgy vezetjük a csúszóüzembe, hogy a várt gyorsulás csökkenését a pszeudofutótengelyként alkalmazott integráló egységen (13) kikapcsoljuk vagy egy kis maradékértékre csökkentjük.
7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jelleme zve, hogy a nem megnövelt csúszású üzemben vezérelt kerékpároknál vagy az összes kerékpárnál képezzük a fordulatszámok minimális értékét (féküzemben a maximális értékét), és hogy ezt az értéket adott esetben szűrjük, és egy kívánt csúszásértékkel és/vagy a kerékátmérő túrésértékével növelve (féküzemben csökkentve) egy minimális érték kiválasztása (féküzemben maximális érték kiválasztása) során, az adott saját kerékfordulatszámmal együtt a pszeudo-futótengelyként alkalmazott integráló egységhez (13) indítási értékként használjuk.
8. 8. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás forgatónyomaték-szabályozással és arra szuperponált fordulatszám-szabályozással működő elrendezéshez, amelynél a forgatónyomaték névleges értékének kiértékelése egy maximálisérték-tároló és egy kereső-logika segítségével történik, aholis a forgatónyomaték névleges értékének emelkedésekor a maximálisérték- tárolót a forgatónyomaték névleges értéke magával viszi, és a forgatónyomaték utoljára elért maximális névleges értékének a tárolóban való leesésekor megőrződik, és hogy a forgatónyomaték névleges értéke valamint annak maximális értéke közötti különbség képezi a kereső-logika bemeneti mennyiségét, amely egy bemeneti küszöbérték túllépésekor váltakozva egy komplementer bináris szabad gyorsulás vagy gyorsulás csökkentés jelet ad ki, az zal jellemezve, hogy a megnövelt csúszásba
9. 9 * · • « · ··>«· * * · · · · · · vezérlendő kerékpár fordulatszám-szabályozóját elválasztjuk kereső-algoritmusától, és ahelyett a többi, nem a megnövelt csúszásba vezérelt kerékpár egyikének fordulatszámát vagy fordulatszámának névleges értékét vagy ezek minimális értékét egy kívánt csúszásértékkel növelve (féküzemben csökkentve), a megnövelt csúszásba vezérlendő kerékpárra vezetve névleges fordulatszámértékként alkalmazzuk.