MXPA99002338A - Control por computadora de la operacion de unsistema de frenos de un tren de ferrocarril - Google Patents

Control por computadora de la operacion de unsistema de frenos de un tren de ferrocarril

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MXPA99002338A
MXPA99002338A MXPA/A/1999/002338A MX9902338A MXPA99002338A MX PA99002338 A MXPA99002338 A MX PA99002338A MX 9902338 A MX9902338 A MX 9902338A MX PA99002338 A MXPA99002338 A MX PA99002338A
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pressure
brake
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MXPA/A/1999/002338A
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Inventor
Epaul John
E Hart James
A Colbert Michael
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Westinghouse Air Brake Company
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Abstract

El control de frenos de tren de ferrocarril en base a radio se efectúa en los sistemas de frenos que se controlan por computadora. Se utiliza un sistema Final del Tren (EOT) en el que los circuitos del microprocesador de una Unidad de Control de Locomotora (LCU) y una Unidad EOT se programan para realizaréstas y otras funciones. El sistema entra el estado de Establecimiento durante el cual el sistema almacena aproximadamente el valor de un minuto de datos tanto de la presión de la cañería del freno como del depósito compensador. Estos datos se utilizan después para determinar la proporción de variación de estas presiones para determinar la estabilidad. Una vez que se completa el establecimiento, el sistema entra al estado de estabilidad durante el cual se determinan las presiones de funcionamiento. Cuando la presión del depósito compensador y la presión de la cañería del freno son estables en el final del trenm se ordena a la unidad EOT actualizar las presiones de funcionamiento almacenadas en su circuito de control del microprocesador. Una vez que se han encontrado estables las diversas presiones, el sistema continúa al estado de liberación. El sistema hace transiciones entre el estado de liberación y el estado de estabilidad hasta que se detecta una disminución predeterminada en la presión de la cañería del freno. En este punto, el sistema hace una transición al estado de aplicación. En este estado, las determinaciones se hacen ya sea para transmitir lasórdenes de freno a la unidad EOT desde la LCU o para regresar a uno de los estados de estabilidad o de liberación. En cualquiera de estos estados, el sistema puede inmediatamente entrar del estado de emergencia al estado de establecimiento, si el establecimiento no se ha completado o al estado de liberación si el establecimiento se ha completado.

Description

CONTROL POR COMPUTADORA DE LA OPERACIÓN DE UN SISTEMA DE FRENOS DE UN TREN DE FERROCARRIL CAMPO DE LA INVENCIÓN _ La presente invención se refiere en general a la implementación de un control electroneumático (EP) a base de radio de los frenos de un tren de ferrocarril y más particularmente a un control por computadora de los sistemas de freno de un tren de ferrocarril incluyendo el establecimiento de presiones de funcionamiento, la generación y respuesta a órdenes de frenado y el monitoreo y análisis de gradientes de presión. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen en la materia, los sistemas de freno de control remoto por radio para un tren de ferrocarril que tienen un vagón freno equipado con una válvula reguladora de presión accionada por motor. Un ejemplo de uno de tales sistemas se expone en la Patente de E.U. No. 4,056,286 de Burkett la cual se cedió al cesionario de la presente solicitud. En tal sistema, cuando se hace una aplicación del freno en la locomotora al operar el dispositivo de válvula de freno del maquinista, se transmite una señal de radio que corresponde a la posición de la válvula de freno hacía el vagón freno en donde se compara con una señal de retroalimentación que corresponde a la posición instantánea en la que la válvula reguladora del vagón freno se establece por su motor de accionamiento ._ Lá comparación se hace digitalmente en un servomecanismo digital para controlar un motor de acción sucesiva que opera la válvula. Actualmente se utiliza ampliamente el equipo de monitoreo y señalización del Final del Tren (EOT) , en lugar de los vagones freno para satisfacer los requerimientos de funcionamiento y seguridad de los ferrocarriles. La información monitoreada mediante la unidad EOT incluye típicamente la presión de aire de la línea de freno, la condición de la batería, la operación de la luz de advertencia y el movimiento del tren-. Esta información se transmite a la tripulación en la locomotora mediante un transmisor telemétrico energizado por hatería. Los sistemas telemétricoes del EOT originales eran sistemas unidireccionales; es decir, los datos eran transmitidos periódicamente desde la unidad EOT hacia la Unidad de Control de la Locomotora o LCU (a veces llamada la unidad de la Cabeza de Tren [HOT]) en la locomotora donde se desplegaba la información. Más recientemente, se han introducido los sistemas bidireccionales en donde las transmisiones se hacen por la LCU hacia la unidad EOT. En una aplicación específica, la unidad EOT controla una válvula de aire de emergencia en la línea de freno la cual puede controlarse mediante una transmisión desde la LCU. En un sistema unidireccional, la aplicación de emergencia de los frenos se inicia en la locomotora y avanza a lo largo de la cañería del freno hasta el final del tren. Este proceso puede tomar tiempo significativo en un tren largo y si existe una limitación en la cañería del freno, los frenos no pueden accionarse más allá de la limitación. Con un sistema bidireccional, el frenado de emergencia puede iniciarse al final del tren independientemente de la iniciación del frenado de emergencia en la cabeza del tren y el proceso o aplicación de freno puede acortarse considerablemente, con la seguridad de aplicar los frenos tras cualquier obstrucción. Como se apreciará por aquellos expertos en la materia, con objeto de que una LCU comunique órdenes de emergencia hacia una unidad EOT asociada, es deseable que la LCU se encuentre "armada" ; es decir, enlazada a una unidad EOT específica por el personal del ferrocarril autorizado. Esto es deseable para evitar que una LCU accione erróneamente o maliciosamente los frenos de emergencia en otro tren. Para este fin la LCU incluye una memoria no volátil en la que puede almacenarse un código único que identifica una unidad EOT. La LCU tiene también una fila de conmutadores de ruedas manuales que permiten la entrada manual de códigos . Antecedentes adicionales sobre los sistemas EOT se pueden tener por a referencia a las Patentes de E.U. Nos. 5,374,015 y 5,377,938, ambas de Bezos y cois, y cedidas al cesionario de esta solicitud. Las exposiciones de estas dos referencias se incorporan a la presente para referencia. Para una operación más efectiva de los sistemas EOT, se necesita una estrategia de control por computadora que establezca automáticamente las presiones de funcionamiento en las unidades LCU y EOT, que genere las órdenes de frenado en las unidades LCU y EOT, que responda a las órdenes de freno generadas y transmitidas por la LCU y que monitoree y analice un gradiente de presión entre la locomotora y la parte posterior del tren- entre otras cosas. Es deseable realizar estas funciones en una forma automatizada para minimizar las tareas del personal del ferrocarril, especialmente del maquinista y al mismo tiempo proporcionar al maquinista la información valiosa sobre el desempeño del sistema del freno del tren. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, es un objetivo primordial de la presente invención, proporcionar el controX por computadora de los sistemas de freno de un tren de ferrocarril que incluye deducir las presiones de funcionamiento, generar y responder tanto a las órdenes de servicio como de frenado de emergencia y monitorear y analizar el gradiente de presión utilizando las transmisiones de radio entre una Unidad de Control de Locomotora [LCU] y el Final de la Unidad del Tren [EOT]. Otro objetivo de la invención es dar acceso a un microprocesador que proporcione las funciones anteriores con un depósito compensador y la cañería del freno del tren utilizando una Unidad de Servicio de Interfaz (SIU) u otro equipo funcionalmente similar tal como los sistemas de control de freno EPIC® desarrollados por Westinghouse Airbrake Company. Tal unidad o equipo provee al microprocesador con la información de la presión, cuya información también se transmite a un microprocesador ubicado en el Final de la Unidad del Tren. Un objetivo adicional de la invención es proveer al microprocesador anterior con software que implemente ya sea un estado de Establecimiento o de estabilidad de presión antes de que se alcancen los estados de liberación del freno y de aplicación del freno. Otro objetivo de la invención es proveer el Final de la Unidad del Tren (EOT) con una función de frenado de presidn delta utilizando la Unidad de Servicio de Interfaz anterior. Todavía otro objetivo de la invención es proveer al Final de la Unidad del Tren con un programa que pruebe por si mismo las condiciones de la cañería- de frenado en la parte posterior de un tren. Esto puede iniciarse en la unidad EOT por si misma o por la Unidad de Servicio de Interfaz anterior. Otro objetivo de la invención es sincronizar la operación de las unidades LCU y EOT utilizando una "marca de tiempo" proporcionada por la Unidad de Servicio de Interfaz y enviarla a las unidades LCU y EOT. De acuerdo a la invención, se proporciona una implementación de un control electroneumático (EP) de los frenos del tren de ferrocarril basado en la radio en la que las reducciones de presión de la cañería del freno remota se controlan por computadora. La modalidad preferida de la invención se implementa en el Sistema Final del Tren (EOT) en el que los circuitos de control del microprocesador de la Unidad de Control de JLa Locomotora (LCU) y la unidad EOT se programan para realizar estas y otras funciones. Kl sistema controlado por computadora. tiene varios estados, el método de la invención se implementa como una máquina o sistema de "estado" . Al ocurrir el encendido, la máquina o sistema introduce el estado de Establecimiento durante el cual el sistema" almacena aproximadamente el valor de un minuto de datos de presión tanto de la cañería del freno como del depósito compensador. Estos datos se utilizan después para determinar la proporción de variación de estas presiones para determinar la estabilidad de la presión. Una vez que el Establecimiento se completa, el sistema entra a un estado de Estabilidad durante el cual se determinan las presiones de funcionamiento. Cuando la presión del depósito compensador y la presión de la cañería del freno se encuentran estables en el final del tren, se ordena a la unidad del EOT actualizar las presiones de funcionamiento almacenadas en su circuito de control del microprocesador. Una vez que las diversas presiones se han encontrado estables, el sistema va al estado de Estabilidad o al estado de Liberación. El sistema realiza transiciones entre el estado de Liberación y el estado de Estabilidad hasta que se detecta una disminución predeterminada en la presión de la cañería del freno. En este punto, el sistema realiza una transición al estado de Aplicación (servicio) . En este estado las determinaciones se hacen ya sea para transmitir las órdenes de freno a la unidad ?OT o para regresar a uno de los estados de Estabilidad o de Liberación. En cualquiera de estos estados, el sistema puede entrar inmediatamente al estado de Emergencia, aún si no se han establecido las presiones de funcionamiento. Una vez que una condición de emergencia cesa de existir, el sistema sale del estado de Emergencia al estado de Establecimiento, si el Establecimiento no se ha completado, o al estado de Liberación si el Establecimiento se ha completado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros objetivos, aspectos y ventajas serán mejor entendidos a partir de la siguiente descripción detallada de una modalidad preferida de la invención con referencia a los dibujos acompañantes, en los que : La Figura 1 es un diagrama de bloques gue muestra las partes componentes principales de una unidad EOT y un LCU en el que la materia de la invención puede implementarse; La Figura 2 es un diagrama de estado que muestra el flujo de las funciones del sistema según la invención; La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la función de estado de Establecimiento de la Figura 2 ; La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la función de estado de Estabilidad de la Figura 2 ; La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la función de estado de Liberación de la Figura 2 ; La Figura 6 es un diagrama de estado que muestra una expansión de la función de Aplicación de la Fígura 2 ; La Figura 7 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la Calificación de la función de Aplicación mínima de la Figura 6 ,- La Figura 8 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la Calificación de la función de Aplicaciones de Servicio de la Figura 6; La Figura 9 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la Estabilidad en la función de Aplicación de la Figura 6; La Figura 10 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la Calificación de la función de Aplicaciones de Servicio Más Profunda de la Figura 6; La Figura 11 es un diagrama de flujo que muestra la lógica de la función de Estado de Emergencia de la figura 2 ; y La Figura 12 es un diagrama de flujo del software de autoprueba neumático de EOT implementado en la unidad EOT. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose _ ahora a los dibujos y más particularmente a la Figura 1 de estos, se muestra un diagrama de bloques de una unidad de control de locomotora (LCU) 12 y un Final de la Unidad del Tren (OT") 14 enlazadas juntas mecánicamente por un tren (no mostrado) y comunicándose por transmisión de radio. La unidad EOT 14 se instala típicamente en el enganche de arrastre (no mostrado) del último carro en el tren y se encuentra equipada con monitoreo de presión y circuitería del telemétrico. Se conecta una manguera entre la cañería del freno del tren y la unidad EOT, a fin de que la. presión de aire de la cañería del freno al final del tren pueda monitorearse . La LCU 12 incluye un circuito de control del microprocesador 16, una memoria no volátil 18 que almacena el programa de control para el circuito- de control del microprocesador y una serie de interruptores de rueda manuales 22 a través del cual un operador (por ejemplo, el maquinista) estacionado en la LCU puede introducir manualmente el número de código de la unidad EOT 14 , cuyo código es único. Además de las entradas desde los interruptores de rueda manual y la memoria no volátil, el circuito de control del microprocesador 16 también tiene una entrada 24 de interruptor de mando y una entrada 25 de interruptor de prueba de comunicación (COMTEST) y proporciona salidas a una pantalla de despliegue 26 y a un transceptor 28. La Figura 1 muestra el típico control de freno de aire comprimido de la locomotora, del maquinista de locomotora en 32 y la cañería del freno -de aire comprimido normal 46 que se extiende a lo largo del tren. Las LCUs existentes se encuentran conectados al accionador del eje de la locomotora a través de un detector del accionador del eje 30 el cual proporciona típicamente veinte impulsos por revolución de rueda. La unidad EOT 14 incluye un circuito de control del microprocesador 34 y una memoria no volátil 36 en la que se almacenan el programa de control para el circuito de control del microprocesador y un código único identificador de la unidad EOT 14 particular. El circuito de control del microprocesador 34 tiene también entradas desde un detector de movimiento 37, un interruptor de prueba y de armado manualmente activado 38 y un transductor que responde a la presión del f eno 42. El circuito de control del microprocesador 34 genera una salida hacia la válvula de freno 40 acoplada a la cañería del freno 46. La unidad EOT 14 se comunica con el transceptor de radio 213 "de la LCU 12 por medio de un transceptor de radio 44 y una antena asociada . Además, en el frente del tren (por ejemplo, la locomotora) existe típicamente una grabadora de datos de evento 45 conectada a la cañería del freno 46 en la locomotora. La salida de la grabadora de datos 45 se muestra acoplada a la Unidad del Sistema de Interfaz (SIU) 48 en la Figura 1, cuya unidad da acceso a los valores de presión del freno en la tubería 46 con el circuito 16 de control del microprocesador, a fin de que los cambios de presión al final de la cañería del freno de la locomotora, se conecten directamente al circuito 16 de control del microprocesador. La Unidad del Sistema de Interfaz 48 se conecta también al depósito de compensación de freno 49. La SIU proporciona salidas de señales eléctricas proporcionales a la presión detectada en la cañería del freno y a los valores de presión del depósito de compensación directamente hacia el circuito 16 de control del microprocesador. Entre otras funciones, la SIU 48 detecta y comunica a la LCU 12 el arribo de una aplicación del freno de emergencia. la LCU 12 y la SIU 48 funcionan como una unidad. FUNCIONES DEL CONTROL POR COMPUTADORA ?l circuito 16 de control del microprocesador de las funciones de la unidad LCU/SIU 48 pueden resumirse como sigue: » Monitorear presiones de funcionamiento de freno y un gradiente de cañería del freno completamente cargada, » Generar órdenes del servicio de depósito y de aplicación del freno de emergencia, » Determinar la estabilidad de la presión de la cañería del freno en la aplicación del freno, ~ * Monitorear el gradiente de presión en la aplicación del freno y * Realizar el análisis de gradiente falso (un gradiente falso existe cuando la presión del aire comprimido en la cañería del freno se encuentra cambiando) el cambio se inicia en el final del tren de JLa locomotora y procede hacia el EOT, siendo la presión inicialmente mayor en el final de la locomotora que en el final remoto del tren. Las funciones del circuito de control del mitíroprocesador 34 del EOT pueden resumirse similarmente como sigue: * Monitorear valores de presión de funcionamiento, «> Calcular el valor de presión objetivo de la cañería del freno (BP_tar) y controlar la válvula de escape de la cañería del freno de acuerdo con la presión objetivo de la cañería del freno, «» Realizar un ajuste adaptable del error, ß Monitorear el gradiente en la aplicación, o Realizar la estabilidad de la detección del volumen de fuga , y ß Verificar la operación del EOT * Para describir estas funciones en mayor detalle, se hace referencia añora a la Figura 2 de los dibujos la cual muestra un diagrama de estados de las funciones del sistema. El primer estado es el procedimiento de Establecimiento 51 el propósito del cual es permitir al sistema almacenar aproximadamente el valor de un minuto de datos que representa las presiones tanto de la cañería del freno 46 como del depósito compensador 49. Esto es necesario para determinar la proporción de variación de estas presiones para determinar la estabilidad. Sin embargo, durante este estado, el sistema puede responder a una emergencia dado que el marco de tiempo es de sólo alrededor de 0.6 segundos para reconocer una emergencia. La. lógica del estado de Establecimiento 51 se muestra en el diagrama de flujo de la Figura 3 a la que ahora se hace referencia. Primero se hace una medición en el bloque de función 61 de la proporción y magnitud de variación de la presión en la cañería del freno 46 mediante el control del software en la memoria 18 del microprocesador 16. Se hace una prueba en el bloque de decisión 62 para determinar si la proporción de variación medida de la presión en la cañería del freno es mayor que dichas 14 libras por pulgada cuadrada (psi) en 0.6 segundos. Si es así, el proceso del microprocesador sale hacia un estado de Emergencia 55 en la Figura 2. De otra manera, se hace una prueba en el bloque de decisión 63 para determinar si se han almacenado en el microprocesador aproximadamente sesenta segundos de datos de la cañería del freno y del depósito compensador (EqRes) . Si no, el proceso regresa de nuevo al bloque de función 61 para continuar la medición de datos . Cuando se han almacenado sesenta segundos de datos de la presión de la cañería del freno y del depósito compensador, se coloca un señalador de Establecimiento para "terminar" en el bloque de función 64 mediante el microprocesador 16 y el proceso sale al estado de Estabilidad 52 en la Figura 2. El estado de Estabilidad 52 monitorea la-estabilidad de las señales de presión. La estabilidad de la presión se establece para la cañería del freno 46 si se cumplen las siguientes condiciones: (1) la señal de la cañería del freno de la locomotora (BP_loco) es estable cuando la presión de la cañería del freno cambia menos de alrededor de 0.3 libras por pulgada cuadrada por minuto (psi/min), (2) una señal del depósito compensador (EqdRes) es estable cuando la presión en el depósito compensador 49 cambia menos que dichas 0.3 psi/min y (3) la señal de la cañería del freno (BB_eot) del EOT es estable cuando la presidn de la cañería del freno 46 del EOT cambia menos que dichas 0.3 psi/tres minutos. Las presiones de funcionamiento se determinan en el estado de Estabilidad 52. El diagrama de flujo para este estado se muestra en la Figura 4. El proceso se inicia mediante la SIU 48 que mide la proporción de variación de presión en el depósito compensador 49 (EqRes) , la presión de la cañería del freno en _el extremo de la locomotora del tren y la presión de la cañería del freno en el EOT (vía el transductor 42 y el microprocesador 34) en el bloque de función 71. Se hace una prueba en bloque de decisión 72 para determinar si la proporción de variación medida de la presión de la cañería del freno es mayor a dichas 14 psi en 0.6 segundos. Si es así, el proceso sale al estado de Emergencia 55 en la Figura 2. De otra manera, el depósito compensador 49 se verifica para la estabilidad de la presión en el bloque de decisión 73. Si el cambio en la presión del depósito compensador sobre un minuto ha sido menor que 0.3 psi, se considera estable. _ _ El mismo criterio se utiliza en el _ bloque de decisión 73 en la cañería del freno 46. La presión de la cañería del freno en el final del tren también se verifica en el bloque de decisión 73 utilizando valores de presión medidos en el transductor 42 en la unidad 14. La presión de la tubería al final del tren se transmite al microprocesador 16 en la unidad de la locomotora 12 desde el microprocesador 34 en la unidad 14 mediante los transceptores 44 y 30. Si una o más de las presiones medidas no es estable de acuerdo con el criterio anterior, el proceso del programa del microprocesador 16 sale directamente al estado de Liberación 53 en la Figura 2. Si todas las tres presiones son estables, se hace una verificación en el bloque de decisión 74 para determinar si se coloca un señalamiento de Liberación mediante el microprocesador 16. Si no, el proceso sale directamente al estado de Liberación 53 en la Figura 2; de otra manera, una orden de Actualización de Presiones de Funcionamiento se transmite a la unidad EOT 14 como se indica en el bloque de función 75 y el señalamiento de restablecimiento se despeja mediante el programa del microprocesador 16. El sistema va entonces al estado de Liberación 53 en la Figura 2. El diagrama de flujo del estado de Liberación se muestra en la Figura 5. En este estado el proceso se inicia al medir de nuevo la proporción de variación de presión y de la magnitud de la presión en el depósito compensador 49 (Eq_Res) y de la cañería del freno 46 como se observa en el bloque de función 81. nuevamente, se hace una prueba en el bloque de decisión 82 para "determinar si la proporción de variación medida de la presión de la cañería del freno es mayor a dichas 14 psi en 0.6 segundos. Si es así, el proceso sale al estado de Emergencia 55 en la Figura 2. De otra manera, la presión del depósito compensador se verifica en el bloque de decisión 83 para determinar si existe una disminución de presión mayor a dichas dos psi en cinco segundos. Si no, el proceso regresa al estado de Estabilidad 52 en JLa Figura 2. Si es así, el proceso va al estado de aplicación 54 en la Figura 2 que es el estado en donde los frenos se encuentran en servicio. La declaración de que el sistema es estable en 52 no es el único criterio para ir al estado de Liberación 53. Si el sistema no ve una emergencia (bloque de decisión 72) , va al estado de Liberación. El sistema hace transiciones entre los estados de Estabilidad y de Liberación hasta que ocurre alguna de las dos condiciones. Ya sea que se detecte una emergencia o se detecte una aplicación de servicio. Si la aplicación de freno se observa con una disminución en la presión de aproximadamente dos psi en cinco segundos en el depósito compensador (bloque de decisión 83 en la Figura 5) , el sistema hace una transición al estado de Aplicación 54.. En caso de que se observe una aplicación, el sistema hace primero una transición al estado de Aplicación 54. Después monitorea constantemente para una condición de liberación (incremento de dichas tres psi en diez segundos en la presión del depósito compensador) . También determina la profundidad (magnitud de la disminución) de la reducción con objeto de generar órdenes de freno para la transmisión hacia la Unidad Final 14 del Tren (Figura 1) . La señal de presión del depósito compensador (Eq^Res) se monitorea en el estado de Liberación 53 para la aplicación o ciclos de liberación. Cuando los frenos hacen una transición desde el estado de Aplicación al de Liberación, el LCU 12 transmitirá una orden de liberación a la unidad EOT 14. Si la unidad EOT ventila la cañería del freno en el momento en que se recibe la orden de "Liberación de Frenos", cesará la ventilación de la cañería del freno . La combinación LCU 14/SIU 48 en la Figura 1 establece las presiones de funcionamiento mediante el monitoreo de la aplicación y liberación de los ciclos de los frenos. La señal de presión del depósito compensador (EqdRes) que disminuye por dichas dos psi dentro de cinco segundos indica que se aplican los frenos, haciendo que el sistema vaya al estado de Aplicación 54. — JLa señal Eq_Res que aumenta por aproximadamente tres psi dentro de tres segundos indica que se liberan los frenos, haciendo que al sistema vaya de nuevo al estado de Liberación 5 . Cuando se liberan los frenos, el sistema regresa al estado de Estabilidad 52 donde se hace una determinación de la estabilidad de la cañería del freno en liberación. Cuando se liberan los frenos y las señales BP_loco, EQ_Res y BP_eot son estables en la liberación, las presiones completamente cargadas (BP-op, Eq_Res_op, BP-eot-fc) se actualizan sobre cualquiera de las presiones que aumentan por lo menos 0.5 psi o que disminuyen por lo menos 1 psi de su valor previo completamente cargado. Cuando las presiones se actualizan, la orden "Update Op Pres" incluye los valores BP_op y Eq_Res_op. Al recibir la orden "Update Op Pres" proveniente de la LCU 12, la unidad EOT 14 acepta los valores BP__op y Eq_Res_op y genera Bp_eot_fc_lcl, que es la presión actual de la cañería del freno en la unidad EOT. Cuando los frenos se liberan, el sistema va al estado de Aplicación (servicio) 54 después de que se cumple cierto criterio. Este estado se muestra en forma ampliada en la Figura 6 de los dibujos a la cual ahora se hace referencia. Una estado de Aplicación de Calificación Mínima 91 se introduce desde el estado de Liberación 53. Cuando el sistema se activa, no puede determinar si o no, se aplican o liberan los frenos. El sistema supone que se liberen los frenos con el objeto de establecer presiones de funcionamiento. Una orden "Min Appl" para el microprocesador 16 hará, que la unidad EOT 14 haga una relativa reducción a la presión de la cañería del freno 46 del EOT de tal manera que el sistema de la invención deberá verificar ahora que los frenos se encuentren de hecho liberados antes de realizar una aplicación mínima de los frenos (Min Appl) . De esta manera, la LCU 12/SIU 48 genera órdenes de aplicación mínima y de freno de servicio, sólo después de que las presiones de funcionamiento se han establecido en la LCU/SIU y la unidad EOT 14. Se pueden emitir órdenes simultáneas de aplicación-mínima y de freno de servicio, sólo después de que las presiones de funcionamiento se han establecido en la LCU/SIU y en la unidad EOT 14. Sólo se realizará una mínima aplicación por la unidad EOT, cuando la cañería deJL freno 46 esté completamente cargada. La unidad EOT 14 no hará una mínima aplicación si la reducción neumática en la tubería 46 a alcanzado la unidad EOT antes de que arribe la orden electrónica de frenado a través del transceptor 44. La lógica del estado 91 de Aplicación de Calificación Mínima se muestra en el diagrama de flujo de la Figura 7 a la que ahora se hace referencia. Se hace una medición de la proporción y magnitud de variación en el depósito condensador 49 (EqRes) y de las presiones de la cañería del freno 46 en el bloque de función 101. Se hace una prueba en el bloque de decisión 102 para determinar si la proporción de variación medida de la presión de la cañería del freno es mayor a aproximadamente 14 libras por pulgada cuadrada (psi) en dichos 0.6 segundos. Si es así, el proceso sale al estado de Emergencia- 55 en la Figura 2. De otra manera, la presión en el depósito compensador 49 se verifica en el bloque de decisión 103 para determinar si la presión ha aumentado más de dichas tres psi en diez segundos. Si es así, se coloca el señalamiento de liberación en el bloque de función 104 y el sistema 'va al estado de Liberación 53 en la Figura 2. Si no, se hace una prueba adicional en el bloque de decisión 105 para determinar si la señal EQ_Res ha disminuido por lo menos dos psi debajo del valor de Eq-Res-Op cuando los frenos se liberan. Si no, el proceso regresa de nuevo al bloque de función - 101 para continuar la medición del cambio de presión. Si es así, se hace una verificación en el bloque de decisión 106 para determinar sí se coloca el señalamiento de reiniciar. Si es así, el proceso regresa de nuevo al bloque de función 101; de otra manera, se hace una verificación en el bloque de decisión 107 para determinar si se coloca el señalamiento mínimo. Si no se coloca, la orden "Min_ Apllication Brk" se transmite a la unidad EOT 14 mediante la LCU 12 en el bloque de función 108. Si se coloca, el proceso va a la "Aplicación de Calidad de Servicio"— 92 (Figura 6) . Si la orden "Min Application Brk" (en 108) se envía desde la LCU a la unidad EOT 14, la unidad EOT disminuye la presión de la cañería del freno de acuerdo a un algoritmo de control de válvula ubicado en la memoria 36. Después de que se envía la orden "Min Application Brk" o si se coloca el señalamiento mínimo, se introduce el estado 92 de aplicaciones de servicio (Figura 6) como se observa en la Figura 7. El diagrama de flujo del estado de Aplicaciones de Calidad de Servicio se muestra en la Figura 8. El proceso mide la proporción y magnitud de la variación de las presiones del depósito compensador 49 y de la cañería del freno 46 en el bloque de función- 111. Se hace una prueba en el bloque de decisión 112 para determinar si la medición de la proporción de variación de la presión de la cañería del freno es mayor a aproximadamente 14 psi en 0.6 segundos. Si es así, el proceso sale al estado de Emergencia 55 en la Figura 2. De otra manera, la presión del depósito compensador se verifica en el bloque de decisión 113. Si un aumento en la presión es mayor a dichas 3 psi en diez segundos, se coloca el señalamiento de liberación en el bloque de función 114 y el sistema se revierte al estado de Liberación 53 en la Figura 2. De otra manera, la presión del depósito compensador se verifica en el bloque de decisión 115 para determinar si ha habido una disminución en la presión de al menos 7 psi de la presión de funcionamiento. Si es asi, las órdenes de frenado se envían al EOT 14 en el bloque de función 116 y el sistema va al estado 93 de Estabilidad en la Aplicación en la Figura 6. De otra manera, el proceso regresa de nuevo al bloque de función 111 para continuar midiendo la proporción y la magnitud de los cambios de presión en el depósito compensador 49 y en la cañería del freno 46. La estabilidad en el procedimiento de aplicación 93 en la Figura 6 se introduce después que la señal EQ_Res disminuye al menos dichos 7 psi debajo del valor de Eq_Res_op cuando se aplican los frenos. En respuesta, la LCU 12/SIU 48 genera una orden "Service Brk." . Esta orden incluye la presión actual en el depósito compensador 49. La orden "Service Brk" se transmite cada dos segundos mientras que la señal Eq__Res disminuye hasta que se estabiliza. El procedimiento se muestra en la Figura 9, a la que ahora se hace referencia. La proporción y magnitud de variación en las presiones del depósito compensador 49 y de la cañería del freno 46 se miden en el bloque de función 121. Se hace una prueba en el bloque de decisión 122 para determinar si la presidn medida de la proporción de variación de la cañería del freno es mayor a aproximadamente 14 psi en 0.6 segundos. Si es así, el proceso sale al estado de Emergencia 55 en la Figura 2. De otra manera, la presión del depósito compensador se verifica en el bloque de decisión 125. La señal Eq_Res se declara estable en la aplicación en el bloque de función 126 cuando disminuye menos de dichas 0.3 psi en quince segundos y existe un aumento en la presión de no más de dichos 0.3 psi en quince segundos. En este punto, el sistema continúa al estado 94 de Aplicación de Servicio de Calificación Más Profundo en la Figura 6. El estado de Aplicación de Servicio de Calificación Más Profundo se ilustra en el diagrama de flujo de la Figura 10. La proporción y magnitud de variación en las presiones del depósito compensador y de la cañería del freno se miden en el bloque de función 131. Se hace una prueba en el bloque de decisión 132 para determinar si la proporción de variación medida de la presión de la cañería del freno es mayor a aproximadamente 14 psi en 0.6 segundos. Si es así, el proceso sale al estado de Emergencia 55 en la Figura 2. De otra manera, la presidn del depósito compensador se verifica en el bloque de decisión 133. Si el cambio en la presión es mayor a dichos tres psi en diez segundos, se coloca el señalamiento de liberación en el cuadro de función 134- y el sistema se revierte al estado de Liberación 53 en la Figura 2. De otra manera, la presión del depósito compensador se verifica en el bloque de decisión 135. Si se detecta una disminución en la presión del depósito compensador 49 mayor a aproximadamente dos psi del valor "estable en aplicación" , las órdenes de frenado se transmiten al EOT 14 en el bloque de función 136 y el sistema se revierte al estado de Estabilidad en la Aplicación 93 que se muestra en la Figura 6; de otra manera, el proceso regresa de nuevo al bloque de función 131 para continuar la medición de la proporción y magnitud de las variaciones de presión en el depósito compensador 49 y en la cañería deJL dreno 46. En la recepción de una orden "Service Brk" proveniente de la LCU 12, el microprocesador 34 de la unidad EOT 14 calcula la reducción objetiva de la cañería del freno utilizando un válvula de error en la precisión del transductor 42 y en la válvula de presión de corriente contenida en la orden de freno de servicio. El Microprocesador 34 ordena entonces la ventilación de la cañería del freno 46 a la reducción objetiva de la cañería del freno . Después que el depósito compensador 49 indica un cambio en el estado de freno de aplicado a liberado, la orde "Brakes Realeased" se transmite a la unidad EOT 14 mediante el microprocesador 16. Cuando se recibe la orden "Brakes Released" por la unidad EOT 14, la unidad EOT termina el control de la cañería del freno al ir hacia el estado de "liberación" del control de válvula efectuado en 40 (Figura 1) . FRENADO DELTA DEL DEPOSITO COMPENSADOR Una función delta o mínima de frenado del depósito compensador (del_Eq_Res) permite a la unidad EOT 14 ser eficiente para pequeñas reducciones ^progresivas en la presión de la cañería del freno. La unidad EOT hace una disminución proporcional en la presión de la cañería del freno que corresponde a la disminución en la presión del depósito compensador 49 en el final de la locomotora a medida que se detecta por la SIU 48. Sin embargo, existen dos escenarios en los que debe evitarse la función de frenado del_Eq_Res . La primera es cuando existe un gradiente falso en el tren. La segunda es si se retrasa la orden de frenado electrónico proveniente del transceptor 28 de tal manera que la reducción neumática controlada por la locomotora influya la presión de la cañería del freno 46 en la unidad EOT 14 antes de recibir la orden electrónica a través del transceptor 44. Existe entonces la posibilidad de que la orden de frenado neumático se propague a la unidad EOT 14 antes de recibir la orden de frenado electrónico por la unidad 14. Cuando la unidad EOT 14 hace una reducción con relación a su propia presión de cañería del freno (aplicación mínima o frenado delta del depósito compensador) , como se detecta mediante el transductor 42, debe utilizar su presión de cañería del freno en. el momento en que se generó la orden electrónica en la LCU 12. Por lo tanto, la LCU 12 y la unidad EOT 14 deben sincronizarse en tiempo. Para lograr esto, a las órdenes de frenado electrónico se les señal o marca el tiempo. Se pueden utilizar sincronizadores de precisión de baja corriente en la SIU 48 y en el microprocesador 34 de la unidad EOT 14 para proporcionar órdenes de marcado de tiempo. La SIU 48 sincroniza la unidad EOT 14 a través de la LCU 12 después de actualizar las presiones de funcionamiento y resincroniza la unidad EOT sí las maracas de tiempo difieren substancialmente. La SIU es responsable de mantener la sincronización. Sin embargo, la orden para "sincronizar" se transmite por la LCU 12 desde el transceptor 28 al transceptor 44 en la unidad EOT 14. La orden "Sync" incluye la marca de tiempo de la SIU que puede ser de 0 a 60 segundos. Después de la recepción de la orden "Sync" la unidad EOT 14 se sincroniza a la marca de tiempo suministrada por la SIU. Una aplicación simultánea mínima de freno proporcionada por la unidad EOT 14 se ejecuta sólo cuando la cañería del freno 46 se encuentra completamente cargada. La unidad EOT 14 responde a la orden "Min Appl Brk" proveniente la LCU 12 haciendo una reducción relativa en la presidn de la cañería del freno. La unidad EOT 14 se programa para rechazar una orden de aplicación mínima de freno si la reducción neumática ha alcanzado la unidad EOT 14 a través de la cañería del freno 46 antes de la orden de frenado electrónico proveniente del transceptor 28. Una señal Eq_Res indica un cambio en el estado de freno de liberado a aplicado. Después de la ocurrencia de este cambio, se almacena el valor del gradiente falso que ocurre al inicio de esta aplicación. Después que el Eq_Res indica un cambio en el estado de freno de aplicado a liberado, se genera y se aumenta un número de aplicación de freno en la memoria 18 del microprocesador 16, se genera y se reínicia un número de subaplicación en la memoria 18 y se despeja un -señalamiento Eq_Res_blw_FG en el microprocesador 16. La orden "Min Application Brk" se genera y se transmite a la unidad EOT 14 si todas las siguientes condiciones son verdaderas: • Se aplican los frenos • FG_init_appl<2psi y BP_eot es estable • La orden "Mm Application Brk" aún no se ha generado para esta aplicación y • (Eq_Res_op-7) <Eq_Res_t (Eq_res_op-2) La orden "Min Application Brk" contiene el tiempo en que se generó la orden y el número de aplicación de freno proporcionado por la memoria 18. Después de la recepción de la orden "Min Application'Brk" , el microprocesador 34 de la unidad EOT 14 determina si una orden "Min Application Brk" ya se ha recibido. Si es así, la unidad EOT 14 no realizará la-orden de aplicación mínima de freno. De otra manera, la unidad EOT 14 busca el valor de BP_eot en el momento en que se generó la orden "Min Application Brk" . Si el valor actual BP_eot es mayor que o igual a aproximadamente cuatro psi por debajo del valor BP_eot en el momento en que se generó la orden "Min Application Brk" , entonces el EOT no hará la aplicación mínima de freno; de otra manera, la aplicación EOT se ejecuta de acuerdo con la reducción objetivo de la cañería del freno calculada anteriormente utilizando un valor de error del transductor 42 y el valor de presión actual en la orden min. appl .brk. ORDENES DE FRENO DE SERVICIO La LCU 12/SIU 48 indica una reducción de freno de servicio a la unidad EOT 14 transmitiendo ya sea la presión manométrica del depósito compensador 49 o un cambio en la presidn del depósito compensador. La presión manométrica del depósito compensador una proporciona una indicación inequívoca de cuándo la presión de la cañería del freno 46 en el EOT va a terminar, pero no es adecuado para pequeñas reducciones progresivas. Un cambio en la presión del depósito compensador es eficiente para pequeñas reducciones progresivas pero requiere que no exista un gradiente falso. La órdenes de freno de servicio que utilizan valores de presión en el depósito compensador 49 se utilizan hasta que la reducción de la presión del depósito compensador se ha estabilizado a un nivel mayor que o igual a aquél de un gradiente falso. Después de este punto, el cambiar los valores de presión del depósito compensador (delta) se transmite a la unidad EOT 14 desde la LCU 12. La orden "Service Brk/del_E?L_Res" se transmite a la unidad EOT 14 si el señalamiento Eq__Res_blw_FG se establece en el microprocesador 16 y cuando las siguientes condiciones son verdaderas • Se aplican los frenos • Eq_Res no es estable en la aplicación • Ha expirado un intervalo de tiempo de aproximadamente dos segundos y • Eq_REs_cur <. (Eq_Res_op-7) El valor de del_Eq_Res es (Eq_R.es-stbl_pres-Eq_Res_cur) . Si el señalamiento Eq_Res_blw_FG no se establece y las cuatro condiciones anteriores son verdaderas, entonces la orden "Service Brk/Eq_Res_cur" se envía a la unidad EOT 14 desde la LCU 12 a través de los transceptores 28 y 44. La unidad EOT 14 después de recibir la orden "Service Brk/Eq_Res_cur" proveniente de la_LCU _X2 calcula la reducción de la cañería del freno objetivo utilizando un valor máximo de error en la exactitud del transductor 42 y el valor de la presión contenido en la orden de freno de servicio y ventila la cañería del freno al BP_tar utilizando la válvula de freno 40. Después de la recepción de la orden "Service Brk/del_Eq_Res" con un nuevo número de subaplicación, el microprocesador 34 de la unidad EOT 14 busca valores de BP_eot, BP_tar y si la unidad EOT estaba "en control de la cañería del freno 46 cuando se generó esta orden de freno o no. Si la unidad EOT estaba controlando la cañería del freno en el momento en que se generó la orden por el microprocesador, la variable BP_eot_sel se establece igual al BP_tar en el momento en que se generó la orden. Si la unidad EOT no estaba controlando la cañería del freno cuando se generó la orden, la variable BP_eot_sel se establece igual al BP_eot mediante el microprocesador 34 en el momento en que se generó la orden por el microprocesador 16. Después de actualizar BP_eot_sel, el microprocesador 34 calcula BP_tar utilizando nuevamente el error del transductor 42 y la válvula de presión en la orden de freno de servicio y controla la presión de la cañería del freno de acuerdo con lo anterior. GRADIENTE DE MONITOREO En caso de que una aplicación de __ freno se mantenga en su lugar por un periodo de tiempo, tal como al descender un gran grado, el sistema monitorea la presión de la cañería del freno del EOT por un aumento en la presión completamente cargada debido a la fuga disminuida. Mientras que se aplican los frenos, las señales Eq_Res, BP_loco y BP_eot se monitorean. Si las tres presiones cambian menos que dichas 0.3 psi sobre un periodo de diez segundos, las presiones actuales se almacenan en las memorias 18 y 36 tal como las presiones estables para el monitoreo de gradiente (Eq_Res_grad_mon, BP_grad_mon y BP_eot_grad_mon, respectivamente) y la orden "Get stable pressure for gradient monitor" se transmite a la unidad EOT 14. El valor BP_eot_fc se almacena como BP_eot_fc_rel en la memoria 18 del microprocesador 16. La LCU 1 /SIU 48 permite entonces el monitoreo del gradiente durante la aplicación de freno. Mientras se monitorea el gradiente en aplicación, las señales BP_loco y Eq_Res se monitorean mediante el microprocesador 16 para asegurar que estén dentro de aproximadamente +0.3 psi de sus presiones estables para el monitoreo del gradiente. Si son estables, la presión de la cañería del freno actual del EOT (BP_eot) se compara con la presidn estable BP_eot para el monitoreo del gradiente mediante los microprocesadores. Si esta diferencia es mayor que o igual a dicha una psi, la orden "Adjust BP_eot_fc para disminuir el gradiente" se transmite desde LCU 12 a la unidad EOT 14 y el valor local de BP_eot_fc se ajusta y se repite utilizando la diferencia entre la presión estable de BP_eot_cur y BP_eot en la aplicación si aumenta por lo menos un psi. Si el gradiente en la aplicación se monitorea y ya sea que BP_loco o Eq__Res no estén dentro de «dichos ±0.3 psi de su presión estable para el monitoreo del gradiente, el monitor del gradiente se inhabilita mediante el microprocesador 16.
Después de la recepción de la orden "Get stable. pressure for gradient monitor" el microprocesador 34 de la unidad EOT 14 almacena el valor de actual de BP_eot como BP_eot_grad__mon . Además, BP_eot_fc se almacena como BP_eot_fc_rel . Después de la recepción de la orden "Adjust BP_eot_fc for decreasing gradient" , el mícrqprocesador 34 de la unidad EOT 14 recalcula BP_eot_fc utilizando la relación de presión estable de BP_eot_cur y BP_eot . FRENO DE EMERGENCIA Regresando a la Figura 2, la orden de freno de emergencia se transmite con o sin información de presión de funcionamiento establecida. Después de la presión de la cañería del freno en el final de la locomotora disminuyendo por lo menos dichas 14 psi dentro de 0.6 _ segundos , la LCU 12/SIU 48 transmite una orden de "Emergency Brk" a la unidad EOT 14 y se introduce el procedimiento de emergencia 55 (Figura 2) . Una vez que la orden "Emergency Brk" se genera para una aplicación particular, la generación de las órdenes "Service Brk" se deshabilitan mediante el microprocesador 16 hasta que se detecta una liberación mediante la señal Eq_Res aumentando aproximadamente tres psi dentro de diez segundos. Después de la recepción de la orden "Emergency Brk" , el microprocesador 34 de la unidad EOT 14 ventila localmente la cañería del freno. La lógica del estado de Emergencia de la invención se muestra en la Figura 11. Después de introducir el estado de Emergencia, el sistema establece un señalamiento de emergencia en el bloque de función 141. La proporción de variación en la presión dentro del depósito compensador 49 se mide en el bloque de función 142. Si la proporción de variación medida en 142 no es menor que tres psi en aproximadamente diez segundos, el proceso regresa a 142 para otra medición. Si esta es menor que tres psi eb diez segundos, el programa se mueve hacia el bloque de decisión 144 para determinar si el proceso de Establecimiento 51 en la Figura 2 está completo. Si no es así, el proceso sale hacia el proceso de Establecimiento 51. Si es así, el proceso sale hacia el estado de Liberación 53 en la Figura 2. AUTOPRUEBA NEUM TICA DE LA UNIDAD EOT La Figura 12 es un diagrama de flujo de la lógica del software en la memoria 36 para una autoprueba neumática de la unidad EOT utilizando el microprocesador 34. El proceso de la prueba se inicia al apretar un botón de prueba del microprocesador, típicamente cuando el EOT 14 se instala primero en un montaje de enganche (de un enganche de carro) o por realizar una autoprueba iniciada por la SIU 48 en otros momentos. Después del inicio de una autoprueba, el valor de la autoprueba del EOT de presión de la cañería del freno (BPE0T.SLF tst) se establece igual a la presión del freno de servicio (BPE0T,?VR) como se observó en el bloque de función 151. La válvula de servicio de liberación del sistema de freno se cierra y un sincronizador de autoprueba se inicia por aproximadamente 30 segundos. La fase de inicialización trae la lógica del software en la memoria 36 al estado 0. Después se hace una prueba en el bloque de decisión 152 para determinar si el valor BPE0T.SVR es menor que BPE0T.SLF tst reducido por dichos tres octavos . Si es así, el resultado de la autoprueba es FALLA que se emite en el bloque 153. Si no, se hace una prueba adicional en el bloque de decisión 152. Cuando el sincronizador de autoprueba ha terminado, el software de la memoria 36 se encuentra en el estado 1. La siguiente etapa es abrir la válvula de servicio de liberación por dichos diez segundos como se indica en el bloque de función 155. Después, como se observa en el bloque de función 156, BPEOT.S F TST se establece igual a BP EOT.SVR, la válvula de servicio de liberación se cierra y la válvula de servicio de suministrar/vaciar del sistema de freno se abre. El sincronizador de autoprueba se inicializa en dichos diez segundos para traer el software de la memoria 36 al estado 2. Se hace entonces una prueba en el bloque de decisión 157 para determinar si el sincronizador de la autoprueba ha terminado. Si es así, el resultado de la autoprueba es FALLA la cual se emite al bloque 153. Si no, se hace una prueba adicional en el bloque de decisión 158 para determinar si BPE0T.SVR es. menor que BPE0T S F_TST reducido por dichos tres octavos. Si no, se hace un retorno al bloque de decisión 77. Si es así, el software de 36 se trae al estado 3. El resultado del software de 36 que alcanza el estado 3 es que el resultado de la autoprueba es APROBADO en el bloque 159. Los resultados de la autoprueba ya sea FALLA en el bloque 153 o APROBADO en el bloque 159 se despliegan en el monitor 26 en la locomotora y después, en el bloque de función 160 se abre la válvula de servicio de liberación y se cierra la válvula de servicio de Suministro/vacío. Esto termina la autoprueba. Aunque la invención se ha descrito en términos de una sola modalidad preferida, aquellos expertos en la materia reconocerán que la invención puede practicarse con modificación dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (32)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones. 1. Un aparato telemétrico de locomotora y final del tren caracterizado porque una Unidad de Control de la Locomotora incluye medios para transmitir señales al Final de la Unidad del Tren y el Final de la Unidad del Tren tiene medios para transmitir señales a la Unidad de Control de la Locomotora cada una bajo el control de un microprocesador ubicado respectivamente en dichas Unidades, proporcionándose el microprocesador en dicha Unidad de Control de la Locomotora con una memoria que almacena los valores de presión de_ la cañería del freno y del depósito compensador que ocurren sobre un periodo de tiempo predeterminado a medida que se reciben desde el depósito compensador de presión y desde la cañería del freno extendiéndose continuamente desde la locomotora a través de todo un tren ferroviario de vagones hasta un vagón lejano del tren, el aparato comprende: un transductor de presión que interconecta al microprocesador de la Unidad de Control" de la Locomotora con la cañería del freno y el depósito compensador para proporcionar al microprocesador en la Unidad de Control de Locomotora con dichos valores de presión de la cañería del freno y de compensación, un transductor de presión que interconecta la cañería del freno con el microprocesador en el Final de la Unidad del Tren para proporcionar a dicho microprocesador valores de presidn de la cañería del freno y los medios para trasmitir información entre las Unidades de la Locomotora y del Final del Tren incluyen radio transceptores respectivos conectados eléctricamente a los microprocesadores ubicados en las Unidades de la Locomotora y del Final del Tren.
  2. 2. El aparato según la reivindicación 1 caracterizado porque la memoria del microprocesador en la Unidad de Control de Locomotora incluye el software que determina la estabilidad de la presión de la cañería del freno en base a las variaciones de la presión en la cañería del freno y de la presión en el depósito compensador, a medida que se recibe por dicho microprocesador, ocurriendo dentro de un lapso de tiempo predeterminado.
  3. 3. El aparato según la reivindicación 1_ caracterizado porque el Final de la Unidad del Tren incluye una válvula conectada neumáticamente a la cañería del freno en la ubicación de dicha Unidad y eléctricamente conectada al microprocesador de dicha Unidad, siendo efectiva dicha válvula para controlar el escape de la presión de la cañería del freno ya sea a una proporción de servicio o de emergencia según pueda ordenarse remotamente.
  4. 4. El aparato según la reivindicación 1 caracterizado porque se proporciona una Unidad de Servicio de Interfaz en la Locomotora y contiene un algoritmo que sincroniza las operaciones del microprocesador en las Unidades de Control de la Locomotora y en el Final del Tren al enviar marcas de tiempo a ambos de dichos microprocesadores .
  5. 5. El aparato según la reivindicación 1 caracterizado porque los microprocesadores tienen un programa de Establecimiento que ordena un estado de emergencia si la presión de la cañería del freno disminuye a una proporción predeterminada.
  6. 6 . Un método implementado por computadora para controlar electro-neumáticamente (EP) en base a radio los frenos de un tren de ferrocarril, implementandose dicho método en los circuitos de control del microprocesador de una Unidad de Control de la Locomotora (LCU) y el Final de la Unidad del Tren en un extremo (EOT) en un extremo del sistema del tren, el método comprende las etapas de: en caso de energizar el final del sistema de tren, que almacena los datos de presión de la cañería del freno y la presión del depósito compensador por un* periodo de tiempo predeterminado, utilizando más tarde dichos datos para determinar la proporción de variación de las presiones de funcionamiento del freno, medir las proporciones de variación de las presiones de funcionamiento para determinar cuándo son estables la presión del depósito compensador y la presión de la cañería del freno en el_ final del tren; cuando son estables la presión del depósito compensador y la presión de la cañería del freno al final del tren, se ordena a la unidad EOT actualizar las presiones de funcionamiento almacenadas en su circuito de control del microprocesador; detectar una cantidad y proporción predeterminada de disminución en la presión de la cañería del freno que indica la aplicación de frenos; y transmitir órdenes de freno desde la LCU a la unidad EOT en respuesta a la detección de dicha disminución predeterminada en la presión de la cañería del freno.
  7. 7. El método según la reivindicación 6 caracterizado porque incluye: monitorear -la presión de la cañería del freno para detectar una condición de emergencia; e introducir inmediatamente un procedimiento de emergencia después de la detección de la condición de emergencia aún si no se han establecido las presiones de funcionamiento del freno.
  8. 8. El método según la reivindicación 7 caracterizado porque el método se implementa como una máquina de estado en los circuitos de control del microprocesador de las unidades de LCU y de EOT, la máquina de estado introduce un estado de Establecimiento en caso de encendido para establecer las presiones de funcionamiento del freno y un estado de Liberación cuando se establecen las presiones de funcionamiento y es estable, comprendiendo además las etapas de: detectar cuándo cesa de existir una condición de emergencia; y salir del estado de emergencia hacia un estado de Establecimiento o hacia el estado de Liberación si se termina el estado de EstaJblecimiento.
  9. 9. Un método de implementar un estado de Establecimiento en un microprocesador ubicado en una Unidad de Control de Locomotora y en el Final de la Unidad del Tren en un extremo del sistema de tren que tiene una cañería del freno que se extiende entre la locomotora y el último vagón de un tren de vagones conectados a la locomotora, comprendiendo: iniciar un estado de Establecimiento en el caso de encendido del extremo del sistema del tren para establecer la presión de la cañería del freno y un estado de liberación de frenos cuando se establece y es estable la presión de la cañería del freno al determinar la magnitud y la proporción de variación en la presión de la cañería del freno, detectar una condición de emergencia si la magnitud en la presión de la cañería del freno disminuye a una proporción predeterminada y completar el estado de Establecimiento si la presión de la cañería del freno aumenta a una magnitud predeterminada después de un periodo de tiempo predeterminado.
  10. 10. El método según la reivindicación 9 caracterizado porque incluye además: determinar la magnitud de la presión en un depósito compensador conectado a la cañería del freno después de que ha transcurrido un periodo de tiempo predeterminado para terminar el estado de establecimiento.
  11. 11. Un método para determinar un estado de estabilidad en los valores de presión de la cañería del freno en un tren de vagones conectados a una locomotora, teniendo la locomotora y los vagones una cañería del freno que se extiende desde la locomotora a través de los vagones hasta un vagón alejado de la locomotora, comprendiendo: determinar un cambio en los valores de presión en una cañería del freno en la locomotora, y en un vagón del tren alejado de la locomotora, así como un cambio en el valor de la presión de un depósito compensador conectado a la cañería del freno, determinar si los valores de presión de la cañería del freno y del depósito compensador se encuentran en o por debajo de una proporción de variación predeterminada, en cuyo caso existe un estado de estabilidad para liberar los frenos del tren y actualizar dichos valores de presión utilizando un software asociado con un microprocesador ubicado respectivamente en la locomotora y en el vagón alejado de la locomotora y conectado respectivamente a la cañería del freno en la locomotora y en el vagón alejado de la locomotora para recibir los valores de presión que existen en dicha cañería del freno .
  12. 12. Un método para proporcionar un estado de liberación para los frenos de un tren de vagones conectados a una locomotora, que comprende: determinar una proporción de variación en la magnitud de la presión en una cañería del freno que se extiende desde la locomotora hasta y a través de dichos vagones, proporcionando un estado de estabilidad de la presidn si dicha proporción de variación es menor a un valor predeterminado, utilizar dicha estabilidad de presión para liberar los frenos de dicho tren y para aplicar posteriormente dichos frenos cuando sea necesario.
  13. 13. Un método para calificar los frenos de un tren de vagones del ferrocarril para una aplicación mínima de frenos, teniendo dicho tren una cañería del freno y un depósito compensador de presión, el método comprende: determinar la presión y la proporción de variación de presión en la cañería del freno y el depósito compensador de presión, determinar la presión en el depósito compensador de presión si la proporción de variación en la presión de la cañería del freno es menor que la cantidad predeterminada sobre dicho periodo de tiempo predeterminado, enviar una orden de aplicación mínima de freno a un vagón ubicado en el final del tren lejano de la locomotora principal conectada al tren de vagones si la presión en el depósito compensador de presión a aumentado más que una cantidad predeterminada en un periodo de tiempo predeterminado y disminuir la presión de la cañería del freno en el extremo lejano del tren después de la recepción de la orden en el vagón lejano.
  14. 14. Un método para calificar la aplicación de servicio de los frenos de un tren de vagones de ferrocarril que comprende: medir una proporción de variación en las magnitudes de la presidn del depósito compensador y de la presión de la cañería del freno y enviar órdenes de freno de servicio al Final de la Unidad del Tren de los vagones de ferrocarril si ha habido una disminución predeterminada en la presión del depósito compensador en un periodo de tiempo predeterminado.
  15. 15. El método según la reivindicación 14 caracterizado porque incluye además: monitorear una señal de presión del depósito compensador proporcionada en caso de un estado de liberación de freno para determinar si los frenos del tren se liberan o se aplican.
  16. 16. El método según la reivindicación 14 caracterizado porque incluye además: declarar estable la presión del depósito compensador si la magnitud de la presión del depósito compensador disminuye menos de una cantidad predeterminada dentro de un periodo de tiempo predeterminado y ya sea que no aumente en presión en un periodo de tiempo predeterminado o que aumente en presión en una cantidad mínima en un periodo de tiempo predeterminado .
  17. 17. El método según la reivindicación 16 caracterizado porque incluye la etapa adicional de salir a un estado de aplicación de servicio de calificación más profunda cuando la señal del depósito compensador de presión se declara estable.
  18. 18. El método según la reivindicación 14 caracterizado porque incluye además : calcular la reducción de la presidn de la cañería del freno objetivo en el Final de la Unidad del Tren cuando dicha unidad recibe una orden de freno de servicio y ventilar la presión de la cañería del freno hasta que dicha presión alcanza la presión objetivo calculada.
  19. 19. El método según la reivindicación 14 caracterizado porgue incluye además: enviar una orden de liberación de freno al Final de la Unidad del Tren cuando una variación en la presión del depósito compensador indica un cambio de aplicación de freno a liberación de freno y ceder el control de la presión de la cañería del freno al Final de la Unidad del Tren cuando se reciba la orden de liberación de freno por dicho Final de la Unidad del Tren.
  20. 20. El método según la reivindicación 14 caracterizado porque incluye además: sincronizar_ la operación del Final de la Unidad del Tren con una Unidad de Control de Locomotora utilizando marcas de tiempo emitidas por una Unidad de Interfaz del Sistema que comunica la presión de la cañería del freno con un microprocesador en la Unidad de Control de Locomotora, enviar dichas marcas de tiempo a dicho microprocesador desde la Unidad de Interfaz del Sistema y enviar dichas marcas de tiempo desde dicho microprocesador a un microprocesador ubicado en el Final de la Unidad del Tren.
  21. 21. Un método para efectuar un procedimiento de autoprueba para determinar las condiciones neumáticas en el final del tren de los vagones de ferrocarril que tiene un Final de la Unidad del Tren que contiene un microprocesador y una memoria asociada, conteniendo dicha-memoria asociada software de autoprueba, el método comprende: iniciar el procedimiento de autoprueba al correr el software, utilizando dicho software para proporcionar un^ valor de presión de autoprueba y para establecer el mismo a un valor de presión del freno de servicio, determinar si el valor de la presión del freno de servicio es menor que el valor de presión de autoprueba mediante una cantidad predeterminada e indicar una condición de FALLA si el valor de la presión del freno de servicio es menor que el valor de la presión de autoprueba por una cantidad predeterminada .
  22. 22. El método según la reivindicación 21 caracterizado porque incluye además : iniciar un sincronizador de autoprueba para funcionar por un periodo de tiempo predeterminado, determinar si dicho sincronizador ha terminado o nó si el valor de la presión del freno de servicio no es menor que el valor de la presión de autoprueba por dicha cantidad predeterminada, abrir una válvula de servicio de liberación por un periodo de tiempo predeterminado cuando el sincronizador ha terminado, estableciendo nuevamente el valor de la presión de autoprueba igual al valor de la presión del freno de servicio, cerrando dicha válvula de servicio de liberación y abriendo una válvula de servicio de suministro/descarga.
  23. 23. El método según la reivindicación ^ 22 caracterizado porque incluye además : determinar nuevamente si el valor de la presión del freno de servicio es menor que dicho valor de la presión de autoprueba por una cantidad predeterminada e indicar una condición de PASE si el valor de la presión del freno de servicio no es menor que el valor de la presión de autoprueba por dicha cantidad predeterminada .
  24. 24. El método según la reivindicación 21 caracterizado porque incluye además: utilizar una Unidad de Servicio de Interfaz que conecta una cañería del freno y un depósito compensador de presión a una Unidad de Control de Locomotora para ordenar un procedimiento de autoprueba para el final del tren que tiene el Final de la Unidad del Tren.
  25. 25. Un método para hacer reducciones mínimas progresivas en la presión de la cañería del freno en un Final de la Unidad del Tren en proporción a la disminución en la presión en un depósito compensador de presión conectado a una cañería del freno en el final del tren de la locomotora, cuya tubería se extiende al Final de la Unidad del Tren, el método comprende: enviar instrucciones electrónicas desde el extremo de la locomotora del tren hasta el Final de la Unidad del Tren concernientes a la reducción en la presión del depósito antes de que se lleve a cabo una reducción en la presión de la cañería del freno en el extremo de la locomotora del tren y se propague al Final de la Unidad del Tren desde el final de la locomotora y reducir la presión de la cañería de freno en el final de la locomotora del tren en base a la reducción de la presión del depósito.
  26. 26. El método según la reivindicación 25 caracterizado porque incluye: sincronizar las reducciones en la presión de la cañería del freno en él final de la locomotora y en el Final de la Unidad del Tren proporcionando a la locomotora y al Final de la Unidad del Tren sincronizadores que marquen el tiempo de las órdenes de freno progresivas generadas en el final de la locomotora y en el Final de la Unidad del Tren. - - —
  27. 27. El método según la reivindicación 25 caracterizado porque incluye: utilizar una Unidad de Servicio de Interfaz que conecta la cañería del freno al microprocesador en la locomotora para sincronizar las reducciones en la presión de la cañería de freno en el final de la locomotora y el Final de la Unidad del Tren.
  28. 28. El método según la reivindicación 27 caracterizado porque incluye: utilizar dicha Unidad de Interfaz para actualizar las presiones de funcionamiento en el depósito y en la cañería del freno y sincronizar la reducción en la presión de la cañería del freno cuando dichas presiones de funcionamiento se actualizan.
  29. 29. El método según la reivindicación 28 caracterizado porque incluye: enviar una orden sincronizada al Final de la Unidad del Tren desde la Unidad de Interfaz y utilizar el Final de la Unidad del Tren para sincronizarlo a dicha orden.
  30. 30. El método según la reivindicación 25 caracterizado porque incluye: determinar si una orden de aplicación mínima de freno se ha recibido anteriormente por el Final de la Unidad del Tren cuando dicha Unidad recibe una orden actual de aplicación mínima del freno y rehusarse a realizar una aplicación actual del freno si se ha recibido por el Final de la Unidad del Tren una previa aplicación mínima de freno en el Final de la Unidad del Tren.
  31. 31. El método según la reivindicación 30 caracterizado porque el Final de la Unidad del Tren busca el valor de la presión de la cañería del freno en el momento en que se generó la orden de aplicación mínima de freno si una previa aplicación mínima de freno no se ha recibido por el Final de la Unidad del Tren y rehusar hacer la aplicación mínima de freno de la orden si la presión actual de la cañería del freno es mayor que o igual a una cantidad predeterminada por debajo de la presión de la cañería del freno en el momento en que se generó la orden.
  32. 32. El método según la reivindicación 31 caracterízado porque el Final de la Unidad del Tren ejecuta la aplicación mínima de freno si no se ha recibido una aplicación previa de freno y si la presión actual de la cañería de freno no es mayor que o igual a dicha cantidad predeterminada por debajo de la presión de la cañería del freno cuando se generó la orden. RESUMEN DE LA DESCRIPCIÓN El control de frenos de tren de ferrocarril en base a radio se efectúa en los sistemas de frenos que se controlan por computadora. Se utiliza un sistema Final del Tren (EOT) en el que los circuitos del microprocesador de una Unidad de Control de Locomotora (LCU) y una Unidad EOT se programan para realizar éstas y otras funciones. El sistema de computadora tiene varios estados. En encendido, el sistema entra al estado de Establecimiento durante el cual el sistema almacena aproximadamente el valor de un minuto de datos tanto de la presión de la cañería del freno como del depósito compensador. Estos datos se utilizan después para determinar la proporción de variación de estas presiones para determinar la estabilidad. Una vez que se completa el Establecimiento, el sistema entra al estado de Estabilidad durante el cual se determinan las presiones de funcionamiento. Cuando la presión del depósito compensador y la presión de la cañería del freno son estables en el final del tren, se ordena a la unidad EOT actualizar las presiones de funcionamiento almacenadas en su circuito de control del microprocesador. Una vez que se han encontrado estables las diversas presiones, el sistema continúa al estado de Liberación. El sistema hace transiciones entre el estado de Liberación y el estado de Estabilidad hasta que se detecta una disminución predeterminada en la presión de la cañería del freno. En este punto, el sistema hace una transición al estado de Aplicación. En este estado, las determinaciones se hacen ya sea para transmitir las órdenes de freno a la unidad EOT desde la LCU o para regresar a uno de los estados de Estabilidad o de Liberación. En cualquiera de estos estados, el sistema puede inmediatamente entrar del estado de Emergencia al estado de Establecimiento, si el Establecimiento no se ha completado o al estado de Liberación si el Establecimiento se ha completado.
MXPA/A/1999/002338A 1998-03-10 1999-03-10 Control por computadora de la operacion de unsistema de frenos de un tren de ferrocarril MXPA99002338A (es)

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