JP2021506658A - 弁の開放時間の補正装置を備えたブレーキシステムおよび弁の開放時間を補正する方法 - Google Patents

Abstract

弁（１０３）の開放時間の補正装置（１）を備えたブレーキシステムであって、このブレーキシステムは、最後に入力した有効弁開放時間（１５４）の信号についての信号入力インタフェースと、最後に入力した有効弁開放時間（１５４）の後の、弁（１０３）手前の圧力（１５６）についての信号入力インタフェースと、有効弁開放時間（１５３）の現在の設定の前後の、弁（１０３）後方の圧力間の圧力差分（１２５）についての信号インタフェースと、弁（１０３）後方の圧力差分（１２５）と、有効弁開放時間の最後に入力した設定（１５４）の後の、弁（１０３）手前の圧力（１５６）と、基準システム（１１１）の空気圧特性を決定する、基準システムのパラメータとから、有効基準システム弁開放時間（１６０）を特定するように構成されている弁開放時間特定装置と、最後に入力した有効弁開放時間（１５４）と、有効基準システム弁開放時間（１６０）と、の間の差分として補正時間（１６２）を特定する補正時間特定装置（１２７）と、現在の有効弁開放時間（１５３）の後、補正時間（１６２）を加算して、加算補正時間（１６４）を形成するように構成された加算装置（１２９）と、現在の有効弁開放時間（１５３）を補正する加算補正時間（１６４）についての信号出力部と、を有する。

Description

本発明は、弁の開放時間の補正装置を備えたブレーキシステムおよび弁の開放時間を補正する方法、ならびに特に鉄道車両用のブレーキシステムに関する。

鉄道車両のブレーキは、一般に、開ループまたは閉ループ制御装置によって駆動制御される空気圧式ブレーキシステムを介して操作される。ブレーキシステムの機能を実現するために、開発者側において、モデルベースの圧力開ループ制御または閉ループ制御が作成される。ここでは、有効弁開放時間、すなわち弁が実際に開放されている時間が、目標圧力を所望のように変化させるために計算される。この計算には、例えば体積および空気圧コンダクタンスのような、空気圧区間の特徴的な特性量、すなわちパラメータが使用される。

ここでは、圧力開ループ制御を使用する際、不利な弁特性または不適切なパラメータ設定において、圧力は、１つの動作点に留まってしまうか、またはこの動作点から過度に緩慢に移動してしまうことがある。モデルベースの圧力閉ループ制御を使用する際、空気圧区間についての誤ったパラメータ設定により、閉ループ制御プロセス毎に過度に小さいまたは過度に大きい圧力変化が生じてしまうことがある。これにより、スイッチサイクルの増大、閉ループ制御の精度の低下、閉ループ制御速度の減少、または不安定性が生じてしまうことがある。

このような理由から、空気圧区間の特徴的な特性量は、これまで、製造データに基づいて特定されていたか、または空気圧システムは、確定した空気圧特性量に目標を定めて設計されていた。さらに、空気圧目標特性、すなわち給気時間および排気時間が、所望の圧力変化についてテストされており、このテスト結果に基づいて、駆動制御機能についての必要なパラメータが特定されていた。しかしながらモジュール式のシステムでは、種々異なるコンポーネントにより、テストすべき変形形態があまりに多岐に及び得ていた。

本発明の根底にある課題は、上記の欠点を解消し、また設計目標が正しくなかったかまたは実際の空気圧システムが変化した場合であっても、空気圧式ブレーキシステムにおいて、必要な有効弁開放時間を保証する装置および方法を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴的構成を有する、弁開放時間の補正装置を備えたブレーキシステムにより、また請求項６に記載した弁開放時間を補正する方法によって解決される。本発明の発展形態は、従属請求項の対象である。

弁開放時間の補正装置を備えた本発明によるブレーキシステムは、空気圧式ブレーキシステムの弁に対し、制御システムによって最後に入力した有効弁開放時間の信号についての信号入力インタフェースを有する。空気圧式ブレーキシステムにおいて圧力を所望のように変化させるために、すなわちブレーキング作用を開始または増大、または減少、または停止するために、制御システムにより、あらかじめ定めた有効な弁開放時間が設定され、この有効弁開放時間により、弁が駆動制御され、信号入力インタフェースを介して補正装置に入力される。

ブレーキシステムにはさらに、最後に入力した有効弁開放時間の後の、弁手前の圧力についての信号入力インタフェースが含まれている。圧力センサを介し、弁手前の、すなわちブレーキとは反対側を向いた、弁の側の圧力が検出され、弁手前の圧力についての対応する圧力信号が、この信号インタフェースを介して装置に入力される。

本発明によるブレーキシステムにはさらに、有効弁開放時間の現在の設定の後の、弁後方の圧力と、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後の、弁後方の圧力と、の間の圧力差分についての信号インタフェースが含まれている。

さらに本発明によるブレーキシステムは、弁後方の圧力差分と、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後の、弁手前の圧力と、基準システムのパラメータと、から有効基準システム弁開放時間を特定する弁開放時間特定装置を有する。

このパラメータは、実質的にブレーキシステムの空気圧設定に基づく。このパラメータは、対応してあらかじめ定めた空気圧基準システムについて前もって特定され、このパラメータは、例えば、最大値として選択されるか、または択一的には、例えば実際のブレーキシステムに対応して選択される。最大値とは、空気圧システムの体積体が、上限にあり、かつ弁反応時間が、「緩慢な」許容限界にあることを意味する。このことが意味するのは、弁開放時間中に圧力上昇が緩慢であり、ひいては結果的に得られる圧力変化が小さいか、または別の面から考察すると、あらかじめ定めた圧力差分に到達するために、比較的長い弁開放時間が必要であることである。パラメータによって実際のブレーキシステムが表されている場合、あらかじめ定めた圧力差分についての基準システムの有効弁開放時間は、この圧力差分についての実際のブレーキシステムの理論上の有効弁開放時間に対応する。パラメータは、パラメータ空間であってもよく、圧力差分が異なれば、異なるパラメータが使用される。

有効基準システム弁開放時間は、基準システムの空気圧特性を決定するパラメータまたはパラメータ空間に基づいて、弁後方の圧力差分と、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後の、弁手前の圧力と、から特定される、基準システムについての有効弁開放時間である。上で示したように、有効基準システム弁開放時間は、あらかじめ定めた空気圧基準システムの選択によって左右される。

本発明によるブレーキシステムにはさらに、制御装置によって最後に入力した有効弁開放時間と、有効基準システム弁開放時間と、の間の差分から補正時間を特定する補正時間特定装置が含まれている。例えば、補正時間は、差分に対応していてよい。

この補正値は、設定した有効弁開放時間によって実現すべき圧力差分が得られるようにするために、この設定した有効弁開放時間を補正するために使用される。

このことは、以下の基本的な考察から得られる。

実際のシステムでは、制御装置によって設定した有効弁開放時間に基づき、設定した有効弁開放時間の入力の前後で、弁後方の実際の圧力差分が発生する。この実際の圧力差分が基準システムに入力されると、基準システムを介し、この実際の圧力差分について、仮想的な有効基準システム弁開放時間が計算される。この仮想的な有効基準システム弁開放時間が示すのは、基準システムによれば、この実際の圧力差分を生じさせるために弁がどのくらい長く仮想的に開放されていたかである。

ここで想定されるのは、基準システムが、理論上の実際のブレーキシステムに対応することである。

ここではまず、仮想の有効基準システム弁開放時間が、設定した有効弁開放時間よりも短い場合を考察する。

このことが意味するのは、第１に、実際のシステムが、理論上の実際のシステム（基準システム）に対応しないことである。というのは、そうでなければ、有効基準システム弁開放時間は、設定した有効弁開放時間に対応するはずだからである。さらにこのことが意味するのは、有効弁開放時間から生じる実際の圧力差分が、例えば実際のシステムにおける障害に起因して、基準システムにおいてより短い仮想的な有効弁開放時間（すなわち有効基準弁開放時間）から発生したと思われる圧力差分に対応することである。すなわち実際の圧力差分は、設定した有効弁開放時間に対応して予想される圧力差分よりも小さい。したがって、実際に予想される圧力差分を達成するためには、設定した有効弁開放時間をより長くしなければならない。補正時間についての調整として、有効弁開放時間と有効基準弁開放時間との間の差分を使用する。

仮想の有効基準システム弁開放時間が、有効弁開放時間に対応する場合、補正は不要である。

仮想の有効基準システム弁開放時間が、設定した有効弁開放時間よりも長い場合、このことから推定できるのは、実際の圧力差分が意図していたよりも大きく、これにより、ここでは、場合によっては、補正時間を用いた補正が必要になり得ることであり、また設定した有効弁開放時間が短くなってしまうおそれがあることである。

本発明によるブレーキシステムにはさらに加算装置が含まれており、この加算装置は、補正時間を加算して加算補正時間を形成し、これにより、有効弁開放時間が、後続の駆動制御サイクルにおいて、実際に必要な弁開放時間に近似されるようにする。

最後に、本発明によるブレーキシステムはさらに、加算補正時間を制御システムに出力する信号出力部を有する。

一実施形態において、ブレーキシステムには好適には、最後に入力した有効弁開放時間の後の、弁後方の圧力についての信号入力インタフェースが設けられている。ここでは、弁後方の、すなわちブレーキ側を向いた、弁の側の圧力が、圧力センサを介して検出され、弁後方の圧力についての対応する圧力信号が、この信号入力インタフェースを介して入力される。

さらにこの実施形態には、現在入力している有効弁開放時間の後の、弁後方の圧力についての信号入力インタフェースが設けられている。

さらに、基準システムの空気圧特性を決定するパラメータが記憶されている記憶装置が設けられている。

さらに本発明によるブレーキシステムには、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後の、弁手前の圧力を記憶する記憶装置が設けられており、これにより、この圧力は、与えられた時点に供給される。

さらに本発明によるブレーキシステムには、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後の、弁後方の圧力を記憶する記憶装置が設けられており、これにより、この圧力は、与えられた時点に供給される。

この実施形態のブレーキシステムはさらに、弁後方において、現在入力している有効弁開放時間の後の圧力と、最後に入力した有効弁開放時間の後の圧力と、の間の圧力差分を計算して、この圧力差分を弁開放時間特定装置に供給する計算装置を有する。

ブレーキシステムの別の一実施形態において好適には、パラメータに弁特性が含まれている。例えば最大弁断面積、弁開放速度および／または弁閉鎖速度を考慮することにより、実際のシステムは、より正確に基準システムにマッピングされる。

ブレーキシステムの別の、または択一的な一実施形態において好適には、パラメータに弁後方の、ブレーキシステムの体積体が含まれている。弁後方の、ブレーキシステムの体積体を考慮することにより、実際のシステムは、より正確に基準システムにマッピングされる。

ブレーキシステムの別の、または択一的な一実施形態において好適には、パラメータに空気圧コンダクタンスが含まれている。空気圧コンダクタンスを考慮することにより、実際のシステムは、より正確に基準システムにマッピングされる。

ブレーキシステムの別の一実施形態において好適には、基準システムの空気圧特性（「空気圧勾配」）が、空気圧システムの空気圧特性に対応するようにパラメータが決定される。

基準システムが、実際のブレーキシステムに少なくとも近似的に対応する場合、この実施形態において可能になるのは、上記のような有効弁開放時間についての補正を一タイムステップ内で補正を行うことである。さらに、ここでは、有効弁開放時間が短すぎる場合にも、有効弁開放時間が長すぎる場合にも、第１には機能を保証するためにも、第２には空気消費を少なく維持するためにも、所望の圧力変化を実現することができる。

装置の別の一実施形態において好適には、基準システムの空気圧特性が、許容される最も緩慢な空気圧システムに対応するようにパラメータが決定される。

設定した有効弁開放時間の入力後に測定される圧力差分において、基準システムを介し、実際の最も緩慢なシステムの有効弁開放時間に対応する仮想的な有効基準開放時間が得られる。すなわち仮想的な弁開放時間は、ここでは、所望の圧力差分を実現するために必要になり得る最も長い時間に対応する。有効弁開放時間が、この仮想的な有効弁開放時間に近似されると、機能的に十分な、圧力変化の最小値が達成されることが保証される。

空気圧式ブレーキシステムにおける弁の弁開放時間を補正する、本発明による一方法では、はじめに、基準システムの空気圧特性を決定するパラメータによって基準システムを特定する。ここでは、上記のように、特別な基準システムについてのパラメータを選択することが可能である。例えば、許容される最も緩慢な基準システム、または理論上の実際のシステムに対応する基準システムを選択可能である。

次に、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後、または場合によっては有効弁開放時間の最初の設定の前の最初のブレーキングの際、ブレーキシステムにおける圧力を弁手前で検出して記憶し、ブレーキシステムにおける圧力を弁後方で検出して記憶する。制御システムによって有効弁開放時間が特定されるブレーキングプロセスについて、弁は、この有効弁開放時間で駆動制御される。引き続き、有効弁開放時間の現在入力している設定の後、ブレーキシステムにおける圧力を弁後方で再度検出し、弁後方において、有効弁開放時間の現在入力している設定の後の圧力と、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後の圧力との圧力差分を特定する。次に、ブレーキシステムにおける弁後方のこの圧力差分と、有効弁開放時間の最後に入力した設定の後の、ブレーキシステムにおける弁手前の圧力と、基準システムの空気圧特性を決定するパラメータと、から有効基準弁開放時間を決定する。これに続き、有効弁開放時間と有効基準弁開放時間との間の差分に依存して補正時間を特定する。

これは、例えば、有効弁開放時間が、有効基準弁開放時間よりも長いか否か、または有効弁開放時間が、有効基準弁開放時間よりも短いか否かに依存して、プラスまたはマイナスの符号を有する固定の時間値であってよい。次に、この補正時間を加算補正時間に加算して、この加算補正時間を出力し、次に、制御システムによって出力される有効弁開放時間をこの加算補正時間によって補正する。

この補正時間を介して、弁の不適切な有効開放時間も、基準システムから偏差している「空気圧勾配」も共に補償可能である。実際の「空気圧勾配」が、基準システムの空気圧勾配に対応している場合、有効開放時間についての補償は、１つのステップ内で、すなわち有効弁開放時間のただ１つの設定の後に行われる。

さらに、空気圧システムの速度については、ソフトウェアのパラメータ設定は必ずしも必要はない。開ループ制御すべき、または閉ループ制御すべき空気圧システムの速度が、所定の範囲内にあることが保証されるだけでよい。

この方法の有利な一発展形態では、有効弁開放時間と有効基準弁開放時間との間の差分として補正時間を特定する。これによって可能になるのは、有効弁開放時間を可能な限り迅速に有効基準弁開放時間に調整し、これにより、確実な機能が迅速に保証されることである。

この方法の別の有利な一発展形態によれば、最速であることが予測される空気圧システムに対応する時定数により、有効弁開放時間についての初期値を特定する。これにより、考えられ得る最短の弁開放時間が得られる。これによって達成されるのは、弁後方の圧力が、補正方法の最初のサイクルにおいて、過剰に増大し（これによってこの圧力は、最悪の場合に、最大限に必要な圧力を上回ることさえもあり得る）ないことであり、実際に必要な圧力への近似は、オーバシュートなしに可能であり、この近似は迅速に行われかつ空気消費がより少なくなる。

この方法の有利な一発展形態にしたがい、基準システムのパラメータが、実際の空気圧システムに対応するように選択される場合、上記の補正は、有効弁開放時間が、有効基準弁開放時間に対応するように行うことが可能であり、これにより、高すぎる圧力が、弁後方に生じることが阻止され、ひいては圧力空気消費が減少する。

この方法の択一的かつ有利な一発展形態では、許容される最も緩慢な圧力システムに対応するように基準システムのパラメータを選択する。ここでは、基準システムを介して、有効基準弁開放時間を可能な限り長く選択し、これにより、有効弁開放時間は、補正時間により、機能的に十分な圧力変化の最小値が達成されることを保証する値を取る。

この方法の別の有利な一発展形態において、駆動制御持続時間と、有効弁開放時間と、の間の関係を表す関数を考慮する。この関係は、線形関数によって表現できるか、または比例関係を上回るかまたは比例関係を下回って増大することも可能である。この場合、弁交換の際にはこの関係だけを適合させればよい。

この方法の有利な一発展形態によれば、圧力変化の方向が変化しない、すなわち空気圧システムにおける圧力が、連続して増大するかまたは択一的には連続して減少する有効弁開放時間のそれぞれの信号の場合、装置において補正値を特定して加算し、これにより、有効弁開放時間が、実際に必要な有効弁開放時間に近似されるようにする。ここでは、それぞれのブレーキングプロセスにおいて、およびブレーキシステムのそれぞれの排気において、有効弁開放時間が、ブレーキシステムの実際の状態に適合される。これにより、弁開放時間への構造的な影響の他に、実際に発生する変化も考慮されることが保証される。

この方法の有利な一発展形態によれば、ブレーキ駆動制御が給気から排気に、または排気から給気に変化した場合に、加算補正値をゼロにリセットする。ここでは、有効弁開放時間が、過大の制動作用を生じさせ得る高すぎる制動圧力が生じることなく、可能な限り迅速に実際に必要な弁開放時間に補正されることが保証される。

この方法の有利な一発展形態では、本発明による装置により、この方法を実施する。

以下では、添付の図面を参照して、本発明の原理および一実施例を示す。

本発明によるブレーキシステムの基本構造を示す図である。 本発明による補正装置の一実施形態を備えたブレーキシステムの構造を示す図である。

ブレーキシステムのブレーキングまたはブレーキング解除は、ブレーキシステムの制御装置によってパルスを出力することによって行われる。ブレーキングプロセスは、第１ブレーキングパルスを特定の持続時間にわたって出力することによってトリガされ、この所定の持続時間から、有効弁開放時間が生じ、この有効弁開放時間の間、ブレーキシステムが給気される。次に制動力を変化させるために、有効弁開放時間の間、の別のブレーキングパルスが出力され、この制動パルスにより、ブレーキシステムにさらに給気され、すなわちブレーキにおける圧力が増大されるか、またはこのブレーキングパルスにより、ブレーキシステムが排気され、すなわちブレーキにおける圧力が減少する。この別のブレーキングパルスの後、および後続のすべてブレーキングパルスの後の状態を、以下では、「現在入力している有効弁開放時間の後」と称する。第１ブレーキングパルスの後、および現在入力している別の有効弁開放時間の直前の複数の有効弁開放時間の後の状態を、以下では、「最後に入力した有効弁開放時間の後」と称する。第１ブレーキングパルスを現在の弁開放時間として解釈する際には、第１ブレーキングパルスの前の状態は、最後に入力した有効開放時間の後の状態とみなされる。

図１には、本発明による、ブレーキシステムの補正装置１の基本構造が示されており、この補正装置１は、設定した有効弁開放時間を作用監視するための、また設定した有効弁開放時間を補正するためのものである。

補正装置１は、現在入力している有効弁開放時間１５３（図２）の後の、弁１０３（図２）後方の圧力１５２と、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３（図２）後方の圧力１５８と、の間の圧力差分１２５についての入力部を有する。

さらに、補正装置１は、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３（図２）手前の圧力１５６についての入力部を有する。

さらに、補正装置１には、「最も緩慢なシステム」の許容限界における基準システム１１１が設けられており、この最も緩慢なシステムにより、基準システム１１１の空気圧特性を決定するパラメータと、圧力差分１２５と、最後に入力した有効弁開放時間１５４の前の、弁１０３（図２）手前の圧力１５６と、から有効基準弁開放時間１６０が特定される。

さらに、補正装置１は、補正時間特定装置１２７を有しており、この補正時間特定装置１２７により、有効基準弁開放時間１６０と、最後に入力した有効弁開放時間１５４と、の間の差分から補正時間１６２（図２）が特定される。

補正装置１にはさらに、加算装置１２９が設けられており、この加算装置１２９により、有効弁開放時間を都度設定した後、補正時間１６２が加算されて、加算補正時間１６４が形成される。

最後に補正装置１には、加算補正時間１６４をシステム制御部に出力するための信号出力部が設けられている。

都度の調整プロセスの後、すなわち有効弁開放時間をあらたに設定した後、補正装置１は、弁１０３（図２）後方の、現在入力している有効弁開放時間１５３（図２）の後の圧力１５２と、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の圧力１５８と、の間の圧力差分１２５、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３手前の圧力１５６（図２）、および基準システムの空気圧特性を決定するパラメータから、弁開放時間中の圧力上昇が最小になる許容限界における基準システム１１１についての有効基準弁開放時間１６０を特定する。この有効基準弁開放時間１６０が示すのは、測定した圧力を生じさせるために、理論上の基準システムの弁がどのくらいの長さで仮想的に開放されたかである。最後に設定した有効弁開放時間１５４は、計算した有効基準弁開放時間１６０と比較され、最後の有効弁開放時間１５４の駆動制御持続時間が適切であったか否かがこの差分から特定される。最後に入力した有効弁開放時間１５４と、計算した有効基準弁開放時間１６０と、が偏差する場合、補正時間１６２が計算され、サイクル毎に加算装置１２９において加算され、加算補正時間１６４が形成される。加算補正時間１６４は次に、次に設定する有効弁開放時間の補正のために制御装置に供給される。

図２には、補正装置１を備えたブレーキシステムの一実施形態の構造が示されている。

ブレーキシステムは、供給圧力を供給するための圧力管路１０１を有する。さらに、圧力管路１０１に接続されている弁１０３が設けられており、所望の制動作用のために、弁１０３後方にある体積体１０５に所望の圧力を供給する。弁１０３手前には、すなわち弁１０３を起点として圧力管路１０１側には、弁１０３手前の圧力１５０を検出するために圧力センサ１０７が設けられている。弁１０３後方には、すなわち弁１０３を起点として体積体１０５側には、弁１０３後方の圧力１５２を検出するために別の圧力センサ１０９が設けられている。

ブレーキシステムには、現在の有効弁開放時間１５３の設定のための信号入力インタフェースと、弁１０３手前の圧力１５０についての信号入力インタフェースと、弁１０３後方の圧力１５２についての信号入力インタフェースと、が設けられている。さらにブレーキシステムには、基準システム１１１の空気圧特性を決定するパラメータについての記憶装置が設けられている。さらにブレーキシステムには、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３手前の圧力１５６を記憶するための記憶装置１２１と、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３後方の圧力１５８を記憶するための記憶装置１２３と、が設けられている。

ブレーキシステムはさらに、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３後方の圧力１５８と、現在入力している有効弁開放時間１５３の後の、弁１０３後方の圧力１５２と、の間の圧力差分１２５（図１）を計算する計算装置を有する。

さらにブレーキシステムには、弁開放時間特定装置が設けられており、この弁開放時間特定装置により、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３後方の圧力１５８と、現在入力している有効弁開放時間１５３の後の、弁１０３後方の圧力１５２と、の間の圧力差分１２５（図１）、最後に入力した有効弁開放時間の後の、弁１０３手前の圧力１５６、および基準システム１１１の空気圧特性を決定するパラメータから有効基準弁開放時間１６０が特定される。

さらに補正装置１には、補正時間特定装置１２７が含まれており、この補正時間特定装置１２７により、最後に入力した有効弁開放時間１５４と、有効基準弁開放時間１６０と、の差分から補正時間１６２が特定される。

さらに加算装置１２９が設けられており、この加算装置１２９により、現在入力している有効弁開放時間１５３の後毎に補正時間１６２が加算されて、加算補正時間１６４が形成される。

ブレーキシステムにはさらに、弁動特性記憶および計算装置１３３が設けられており、この弁動特性記憶および計算装置１３３により、現在入力している有効弁開放時間１５３の設定から一時的な制御変数１６６が計算される。

最後に、ブレーキシステムにはさらに別の加算装置１３１が設けられており、この加算装置１３１は、加算補正時間１６４を一時的な制御変数１６６に加算し、次に、有効弁開放時間１５４に基づき、最終的な制御変数１６８を弁１０３に出力する。

制御装置により、現在入力している有効弁開放時間１５３についての初期値が設定される。現在入力している弁開放時間１５３についてのこの初期値は、選択的には、時間定数によって特定され、この時間定数は、最速であることが予想される空気圧システムに対応し、これにより、最短になり得る、現在入力している有効弁開放時間１５３が得られる。これによって達成されるのは、弁１０３後方の圧力が、補正方法の最初のサイクルにおいて、場合によっては最大限に必要な圧力を上回ることさえもあるが、過剰に増大しないことであり、これにより、オーバシュートなしに実際に必要な圧力に近似させることができ、この近似は迅速に行われかつ圧縮空気の消費量がより少なくなる。

既知の弁動特性に基づき、現在入力している有効弁開放時間１５３から、弁動特性記憶および計算装置１３３により、弁動特性について一時的な制御変数１６６が計算される。

一時的な制御変数１６６は、別の加算装置１３１により、加算補正時間１６４に加算され、最終的な制御変数１６８として弁１０３に出力される。

加算補正時間１６４は、加算装置１２９により、個々に設定した有効弁開放時間について特定した補正時間１６２から計算される。加算補正時間１６４は、駆動制御の方向が変化する際に、すなわちブレーキ駆動制御が給気から排気に、または排気から給気に変化する場合にゼロにリセットされる。設定した２つの有効弁開放時間の間で、体積体１０５における圧力が単に維持される場合、加算補正時間１６４の値は維持される。

補正時間１６２はここでも、補正時間特定装置１２７により、最後に入力された有効弁開放時間１５４と、有効基準弁開放時間１６０と、の間の差分から形成される。

有効基準弁開放時間１６０は、基準システム１１１において、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３後方の圧力１５８と、現在入力している有効弁開放時間１５３の後の、弁１０３後方の圧力１５２と、の間の圧力差分１２５（図１）、最後に入力した有効弁開放時間１５４の後の、弁１０３手前の圧力１５６、および基準システム１１の空気圧力特性を決定するパラメータから許容限界において特定される。

１ 補正装置
１０１ 圧力管路
１０３ 弁
１０５ 体積体
１０７ 圧力センサ
１０９ 圧力センサ
１１１ 基準システム
１２１ 記憶装置
１２３ 記憶装置
１２５ 圧力差分
１２７ 補正時間特定装置
１２９ 加算装置
１３１ 加算装置
１３３ 弁動特性記憶および計算装置
１５０ 現在入力している有効弁開放時間の後の、弁手前の圧力
１５２ 現在入力している有効弁開放時間の後の、弁後方の圧力
１５３ 有効弁開放時間の現在の設定
１５４ 有効弁開放時間の最後に入力した設定
１５６ 最後に入力した有効弁開放時間の後の、弁手前の圧力
１５８ 最後に入力した有効弁開放時間の後の、弁後方の圧力
１６０ 有効基準弁開放時間
１６２ 補正時間
１６４ 加算補正時間
１６６ 一時的な制御変数
１６８ 最終的な制御変数

Claims (14)

1. 空気圧式ブレーキシステムの弁（１０３）の開放時間の補正装置（１）を備えたブレーキシステムであって、前記ブレーキシステムは、
   最後に入力した有効弁開放時間（１５４）の信号についての信号入力インタフェースと、
   前記最後に入力した有効弁開放時間（１５４）の後の、前記弁（１０３）手前の圧力（１５６）についての信号入力インタフェースと、
   前記有効弁開放時間の現在の設定（１５３）の後の、前記弁（１０３）後方の圧力（１５２）と、前記有効弁開放時間の最後に入力した前記設定（１５４）の後の、前記弁（１０３）後方の圧力（１５８）と、の間の圧力差分（１２５）についての信号入力インタフェースと、
   前記弁（１０３）後方の圧力差分（１２５）と、前記有効弁開放時間の最後に入力した前記設定（１５４）の後の、前記弁（１０３）手前の前記圧力（１５６）と、基準システム（１１１）の空気圧特性を決定する、前記基準システムのパラメータと、から有効基準システム弁開放時間（１６０）を特定するように構成されている弁開放時間特定装置と、
   前記最後に入力した有効弁開放時間（１５４）と、前記有効基準システム弁開放時間（１６０）と、の間の差分から補正時間（１６２）を特定するように構成されている補正時間特定装置（１２７）と、
   現在の有効弁開放時間（１５３）後、前記補正時間（１６２）を加算して加算補正時間（１６４）を形成するように構成されている加算装置（１２９）と、
   前記現在の有効弁開放時間（１５３）を補正する前記加算補正時間（１６４）についての信号出力部と、
   を有するブレーキシステム。
2. 前記ブレーキシステムは、さらに、
   前記空気圧式ブレーキシステムの前記弁（１０３）についての前記現在の有効弁開放時間（１５３）の信号についての信号入力インタフェースと、
   前記最後に入力した有効弁開放時間（１５４）の後の、前記弁（１０３）後方の前記圧力（１５８）についての信号入力インタフェースと、
   現在入力している前記有効弁開放時間（１５３）の後の、前記弁（１０３）後方の圧力（１５２）についての信号入力インタフェースと、
   基準システム（１１１）の前記空気圧特性を決定する前記パラメータが記憶されている記憶装置と、
   前記有効弁開放時間の前記最後に入力した設定（１５４）の後の、前記弁（１０３）手前の前記圧力（１５６）を記憶する記憶装置（１２１）と、
   前記有効弁開放時間の前記最後に入力した設定（１５４）の後の、前記弁（１０３）後方の前記圧力（１５２）を記憶する記憶装置（１２３）と、
   前記弁（１０３）後方の前記圧力（１５２）と、前記有効弁開放時間の前記最後に入力した設定（１５４）の後の、前記弁（１０３）後方の前記圧力（１５８）と、の間の圧力差分（１２５）を計算する計算装置と、
   を有する、
   請求項１記載のブレーキシステム。
3. 前記基準システム（１１１）の前記パラメータには、弁特性および／または前記弁（１０３）後方の前記ブレーキシステムの体積体（１０５）および／または空気圧コンダクタンスが含まれている、
   請求項１または２記載のブレーキシステム。
4. 前記基準システム（１１１）の前記空気圧特性が前記空気圧式ブレーキシステムの空気圧特性に対応するように、前記パラメータは、決定される、
   請求項１から３までのいずれか１項記載のブレーキシステム。
5. 前記基準システム（１１１）の前記空気圧特性が許容される最も緩慢な基準システムの空気圧特性に対応するように、前記パラメータは、決定される、
   請求項１から３までのいずれか１項記載のブレーキシステム。
6. 空気圧式ブレーキシステムにおける弁（１０３）の弁開放時間を補正する方法であって、前記方法は、
   基準システム（１１１）の空気圧特性を決定するパラメータによって前記基準システム（１１１）を特定するステップと、
   有効弁開放時間の最後に入力した設定（１５４）の後、前記空気圧式ブレーキシステムにおける圧力（１５６）を前記弁（１０３）手前で検出して記憶するステップと、
   前記有効弁開放時間の前記最後に入力した設定（１５４）の後、前記空気圧式ブレーキシステムにおける圧力（１５８）を前記弁の後方で検出して記憶するステップと、
   制御装置によって現在の有効弁開放時間（１５３）を特定するステップと、
   前記有効弁開放時間（１５３）によって前記弁（１０３）を駆動制御するステップと、
   前記有効弁開放時間の現在入力している設定（１５３）の後、前記弁（１０３）後方で、前記空気圧式ブレーキシステムにおける圧力（１５２）を検出して記憶するステップと、
   前記弁（１０３）後方において、前記有効弁開放時間の現在入力している前記設定（１５３）の後の前記圧力（１５２）と、前記有効弁開放時間の前記最後に入力した設定（１５４）の後の前記圧力（１５８）と、の圧力差分（１２５）を計算するステップと、
   前記弁（１０３）後方の前記圧力差分（１２５）と、前記有効弁開放時間の前記最後に入力した前記設定（１５４）の後の前記弁の手前の前記圧力（１５６）と、前記基準システム（１１１）の前記空気圧特性を決定する前記パラメータと、から有効基準システム弁開放時間（１６０）を特定するステップと、
   現在設定している前記有効弁開放時間（１５３）と、前記有効基準システム弁開放時間（１６０）と、の間の差分に依存して補正時間（１６２）を特定するステップと、
   前記補正時間（１６２）を加算して、加算補正時間（１６４）を形成するステップと、
   前記加算補正時間（１６４）を出力するステップと、
   前記加算補正時間（１６４）によって、前記有効弁開放時間の次の設定を補正するステップと、
   を有する方法。
7. 前記有効弁開放時間と前記有効基準システム弁開放時間との間の差分として前記補正時間を特定する、
   請求項６記載の方法。
8. 前記方法は、最速であることが予想される空気圧式ブレーキシステムに対応する時定数により、前記有効弁開放時間の初期値を特定するステップを有する、
   請求項６または７記載の方法。
9. 前記基準システム（１１１）の前記パラメータが、実際の空気圧システムに対応するように前記パラメータを選択する、
   請求項６から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 最も緩慢であることが予想される空気圧システムに対応するように前記基準システム（１１１）の前記パラメータを選択する、
    請求項６から８までのいずれか１項記載の方法。
11. 駆動制御持続時間と、前記弁（１０３）の前記有効弁開放時間と、の間の関係を示す関数を考慮する、
    請求項６から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. 前記圧力変化の方向が変化しない現在の有効弁開放時間（１５３）の入力毎に前記補正時間（１６２）を加算し、これにより、前記現在の有効弁開放時間（１５３）を実際に必要な弁開放時間に近似させる、
    請求項６から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 駆動制御が給気から排気に、または排気から給気に変化する場合、前記加算補正時間（１６４）をゼロにリセットする、
    請求項６から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. 請求項１から５までのいずれか１項に記載のブレーキシステムにおいて前記方法を実施する、請求項６から１３までのいずれか１項記載の方法。

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