WO2005021347A1 - Emergency braking device and brake system for a rail vehicle, and method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles - Google Patents

Emergency braking device and brake system for a rail vehicle, and method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles Download PDF

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WO2005021347A1
WO2005021347A1 PCT/EP2004/009573 EP2004009573W WO2005021347A1 WO 2005021347 A1 WO2005021347 A1 WO 2005021347A1 EP 2004009573 W EP2004009573 W EP 2004009573W WO 2005021347 A1 WO2005021347 A1 WO 2005021347A1
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WO
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emergency braking
input
braking device
brake control
measures
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Application number
PCT/EP2004/009573
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Inventor
Wolfgang Dorn
Heinz Drechsler
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Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
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    • B60T13/665—Electrical control in fluid-pressure brake systems the systems being specially adapted for transferring two or more command signals, e.g. railway systems
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    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/20—Safety devices operable by passengers other than the driver, e.g. for railway vehicles

Definitions

  • the invention relates to an emergency braking device and a braking system for a rail vehicle and a method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles.
  • Emergency braking devices with a hydraulic brake system with active brake control are known for rail vehicles. These emergency braking devices comprise an electrical safety loop which acts directly on the closed-circuit principle. As soon as the current flow in this safety loop is interrupted, for example by an intervention by the train driver or by another event that indicates the presence of a brake failure, an emergency braking is initiated. This is done in a redundant manner, namely via the brake control units of the brake system itself and also via an additional branch, so as to ensure emergency braking in the event of a malfunction of the brake control units. Since the additional branch is always active in the background, one speaks of "hot redundancy".
  • FIG. 4 shows schematically a system of the prior art with such a "hot redundancy”.
  • Railcar 136, 138, 140 of a rail vehicle 116 There are several Railcar 136, 138, 140 of a rail vehicle 116 shown. Each of these railcars 136, 138, 140 is equipped with a brake control unit 118, 120, 122.
  • the rail vehicle 116 also has a safety loop 130 which spans all the railcars 136, 138, 140. In the event of a fault, this safety loop 130 changes to a currentless state, which is symbolized by the switches 142, 144, 146 shown in the open state.
  • the transition of the safety loop 130 into the de-energized state or the presence of the de-energized state can then be registered by the respective brake control units 118, 120, 122, so that in the absence of a malfunction of these brake control units 118, 120, 122 they initiate emergency braking ,
  • a signal is passed on to the respective brake units 148, 150, 152, which is converted into a force acting on the brakes.
  • the presence of the de-energized state of the safety loop is also detected via the "hot redundancy" mentioned in the brake units 148, 150, 152 or elsewhere, in order to additionally initiate the measures for emergency braking. This makes sense, since in this way emergency braking can also take place in the event of a defective brake control unit 118, 120, 122.
  • the invention is based on the object of specifying an emergency braking device, a braking system and a method for ensuring an emergency braking function, on the basis of which a simplification in maintaining or increasing safety in rail vehicles is achieved. This object is achieved with the features of the independent claims.
  • the invention consists in an emergency braking device for ensuring an emergency braking function in rail vehicles, which can be integrated into a braking system with at least one brake control unit, with at least two inputs, the presence of an event causing an emergency braking being detectable via a first input and via a second input It can be ascertained whether effective measures for carrying out emergency braking have been or can be taken by a brake control unit, and at least one output for initiating effective measures for carrying out emergency braking in the event that no effective measures for carrying out emergency braking were taken by the brake control unit or can be taken and this is recorded via the second input.
  • the emergency braking device can thus be designed as a unit which, on the one hand, monitors variables that are characteristic of an emergency braking process and, on the other hand, can itself initiate the necessary measures for initiating a braking process.
  • the first input is connected to a safety loop operating on the closed-circuit principle.
  • a safety loop operating on the closed-circuit principle.
  • Working safety loop is often provided in rail vehicles.
  • Other concepts use active safety loops, in which case two loops must be provided for safety reasons.
  • the safety loop (s) is / are connected to inputs of the emergency braking devices.
  • a deceleration function is provided, so that measures for initiating emergency braking are only initiated by the output when a minimum time has elapsed after the detection of an event causing an emergency braking.
  • Such a delay function implemented by a so-called dead time element makes sense, since many system states which are characteristic of a successfully initiated emergency braking process can only be assumed after a certain time.
  • the pressure required for the braking process is only taken after a certain time has elapsed since the safety loop was opened. As a result, it is only checked after a certain delay or dead time has elapsed whether intervention by the emergency braking device is necessary to ensure emergency braking.
  • the invention can furthermore be particularly useful in that a third input is provided, which can be used to determine whether an anti-skid function is active and that no measures to carry out emergency braking are initiated by the output if effective measures for carrying out emergency braking have been or can be taken by the brake control unit and this is recorded via the second input or an anti-skid function is active.
  • the fact that the anti-skid function is active indicates that there must be sufficient pressure for braking.
  • intervention by the emergency braking device to initiate emergency braking can be dispensed with when an anti-skid function is active, this condition being able to be linked to other criteria, for example the available pressure, via a logical “OR”.
  • the invention further consists in a braking system for a rail vehicle with a plurality of railcars, a plurality of brake control units and a plurality of emergency braking devices according to one of the preceding claims, each brake control unit being associated with a railcar of the rail vehicle and with functions of a first via the second input of a first emergency braking device Braking device assigned to the railcar are monitored and measures for carrying out an emergency braking in a second railcar are initiated via the output of the first emergency braking device. It is therefore not necessary for an emergency braking device to perform both the monitoring and the actuating function in relation to the components of a specific railcar.
  • the emergency braking device installed in a specific railcar monitors the braking processes in the same railcar, however is designed to initiate emergency braking in relation to another railcar.
  • the need for this can be communicated to the respective emergency braking device, for example, via a data bus connecting the various railcars, for example a CAN bus.
  • the invention also consists in a braking system for a rail vehicle with a plurality of railcars, a plurality of brake control units and a number of emergency braking devices according to the invention, each
  • Brake control unit is assigned to a railcar of a rail vehicle and functions of a braking device assigned to a second railcar are monitored via the second input of a first emergency braking device and measures for carrying out emergency braking in the first railcar are initiated via the output of the first emergency braking device.
  • a braking device assigned to the first railcar are monitored via the second input of a second emergency braking device and via the output of the second emergency braking device. device measures to carry out an emergency braking in the first railcar.
  • the invention further consists in a method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles by means of an emergency braking device which can be integrated into a braking system with at least one brake control unit, in which the presence of an event causing an emergency braking is detected via a first of at least two inputs and via a second input is detected as to whether effective measures for carrying out emergency braking have been or can be taken by a brake control unit, and effective measures for carrying out emergency braking are initiated via at least one output in the event that none are carried out by the brake control unit effective measures to carry out an emergency braking have been or can be taken and this is recorded via the second input.
  • the special features and advantages of the emergency braking device according to the invention are also implemented as part of a method. This also applies to the particularly preferred embodiments of the method according to the invention specified below.
  • This is usefully designed in such a way that a deceleration function is provided, so that measures for initiating emergency braking are only initiated by the output when a minimum time has elapsed after the detection of an event causing an emergency braking. Furthermore, it can usefully be provided that it is detected via the second input whether there is sufficient pressure available for a braking operation.
  • the method according to the invention is developed in a particularly advantageous manner in that it is detected via a third input whether an anti-skid function is active and that no measures for carrying out emergency braking are initiated by the output if effective measures for carrying out emergency braking are taken by the brake control unit have been or can be taken and this is detected via the second input or a slide contactor function is active.
  • the invention is based on the finding that a braking system of a rail vehicle can be simplified on the basis of an emergency braking device with a monitoring and backup function.
  • the brake pressure is queried when the emergency brake loop is energized. If this does not increase within an adjustable time, there must be a brake failure and the emergency brake valves are activated automatically.
  • the invention preferably works on the basis of an electrical safety loop based on the closed-circuit principle and an electropneumatic or electrohydraulic braking device unit with EP (electro-pneumatic) or EH (electro-hydraulic) emergency brake valve (s).
  • the area of application ranges from the single vehicle with a local (electrical) safety loop the quiescent current principle) in the simplest form up to the multiple unit with continuous safety loop (in some cases in a very complex form with monitoring etc.) and decentralized (e.g. for each running gear), electronically controlled brake unit units according to an electro-pneumatic, electro-hydraulic or electro- mechanical operating principle with independent emergency brake intervention.
  • the emergency braking device according to the invention for rail vehicles emits an error signal (high active) to the next available brake or drive control electronics, which can forward this error message generated independently of the brake control unit, for example via the train bus, to the train control level.
  • This independently generated error message is optionally linked to a free message (high active) which goes out in the event of an error, that is to say when the emergency braking device according to the invention for rail vehicles becomes effective, that is to say it is removed. Both signals are physically and logically ambivalent.
  • the emergency braking device for rail vehicles functions in "non-safe” Rail vehicles function in “non-safe” systems together with the electronic safety loop and "safe emergency intervention components” such as emergency brake solenoid valves as a "safe subsystem” within a braking system. It only becomes effective if, on the one hand, emergency, forced or rapid braking is triggered via the safety loop and, on the other hand, the "non-safe” system components fail when one of these types of braking is carried out, or this version remains below a certain level of effectiveness, that is, for example certain minimum brake cylinder pressure (for example 60 bar with an EH brake system) is not reached within the monitoring time. This pressure is reported back, for example, by a pressure switch. Seen from the overall logical function, the inventive emergency braking device for rail vehicles consists of a monitoring part and an actuating part. In terms of device technology, the two function blocks are preferably largely integrated.
  • Figure 1 is a schematic representation of a brake system according to the invention with emergency braking devices according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of an emergency braking device according to the invention
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method according to the invention
  • Figure 4 shows a brake system according to the prior art.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a brake system according to the invention with emergency braking devices according to the invention.
  • a rail vehicle 16 shown here comprises three railcars 36, 38, 40 in addition to the wagons not shown.
  • Each of the railcars 36, 38, 40 contains its own brake control unit 18, 20, 22.
  • Each railcar 36, 38, 40 also has a brake unit 48, 50, 52 assigned.
  • each rail car 36, 38, 40 is assigned an emergency braking device 10, 12, 14.
  • the railcars 36, 38, 40 are connected to one another by a higher-level safety loop 30, the safety loop 30 having a plurality of intervention options symbolized by switches 42, 44, 46.
  • the braking system works as follows.
  • the safety loop 30 carries a current, that is to say the switches 42, 44, 46 are closed.
  • the emergency braking devices 10, 12, 14, which are connected to the safety loop 30 via an input, are not active in this current-carrying state of the safety loop 30.
  • the brake control units 18, 20, 22 can output electrical signals to the brake units 48, 50, 52, which can ultimately be converted there into a mechanical actuation of the brakes.
  • the safety loop 30 is opened by opening at least one of the switches 42, 44, 46 in the currentless was offset, this information is available both on the emergency braking devices 10, 12, 14 and on the brake control units 18, 20, 22. Consequently, the brake control units 18, 20, 22 will initiate emergency braking by forwarding a corresponding signal to the brake units 48, 50, 52. Of course, this presupposes that the brake units 18, 20, 22 are functional. Since this is not necessarily the case in the event of a fault, the braking process initiated by the “non-safe” part of the braking system is monitored by the emergency braking devices 10, 12, 14.
  • the emergency braking devices detect, for example, via the electrical connections 54, 56, 58 whether there is a minimum pressure required for emergency braking or whether an anti-skid function is active. If at least one of these conditions is met, it can be assumed that emergency braking can be properly initiated or has already been initiated by the brake control units 18, 20, 22. In the other case, it can be assumed that emergency braking cannot be initiated properly. Then the emergency braking devices 10, 12, 14 access the respective braking unit 48, 50, 52 directly via the actuating element 60, 62, 64 in order to initiate the emergency braking.
  • the emergency brake device 10 monitors the brake unit 48, for example, and the emergency brake device 10 also accesses the brake unit 48 in the event of a fault.
  • the emergency braking device 12 monitors the braking unit 50 and, in the event of a fault, also accesses the braking unit 50. It can also be provided that these tasks are performed "crosswise".
  • the emergency braking device 10 can monitor the braking unit 50, while the emergency braking device 12 monitors the braking unit 48.
  • the braking unit 48 can then optionally be accessed by the emergency braking device 10, while the braking unit 50 is accessed by the emergency braking device 12.
  • the actuating function of the emergency braking devices 10, 12 can also take place crosswise. In this case, the monitoring function then takes place again as shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an emergency braking device according to the invention.
  • the emergency braking device 10 according to FIG. 1 is selected here by way of example for the other emergency braking devices and is shown in more detail with regard to its functional elements.
  • the emergency braking device 10 has three inputs 24, 26, 34 and one output 28.
  • the input 24 is connected to the safety loop 30;
  • Via inputs 26, 34 variables can be recorded which are characteristic of the successful initiation of emergency braking.
  • input 26 can be used to determine whether a minimum pressure has been reached or exceeded;
  • Input 34 can be used to determine whether an anti-skid function is active. If the safety loop 30 changes to a currentless state in the event of a fault, this is detected at the input 24 of the emergency braking device 10.
  • This information is sent to a dead time element 32 in order to delay the subsequent evaluation carried out by the detection and decision function unit 66 until a point in time, when the monitored brake unit is working properly, that correct values have been reached.
  • the dead time element 32 can also be ignored. For example, when using an anti-skid function as a criterion for the correct functioning of a brake, it would not be necessary to delay the signal received at input 24. If it is determined by the recording and decision function unit 66 that emergency braking has been initiated or can be initiated, no further measures are taken. In the other case, emergency braking is initiated directly via output 28.
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method according to the invention.
  • the safety loop is de-energized in step SOI due to a fault in the braking system or due to any other conditions.
  • the emergency braking is initiated by the brake control unit in accordance with step S02.
  • a time delay initially takes place in accordance with step S03. It is then checked in step S04 whether a pressure threshold required for emergency braking is exceeded or whether an anti-skid function is active. If this question is answered with yes, the emergency braking must be proceeding correctly; consequently, no further action needs to be taken. If, on the other hand, the question is answered in the negative, the emergency braking is initiated by the emergency braking device in accordance with step S05.
  • control element 62 control element

Abstract

The invention relates to an emergency braking device (10, 12, 14) for ensuring an emergency braking function in rail vehicles (16). Said emergency braking device (10, 12, 14) can be integrated in a brake system comprising at least one brake control unit (18, 20, 22) and is provided with at least two inputs (24, 26) and at least one output (28). An event causing emergency braking is detected via a first input (24) while a second input (26) makes it possible to detect whether a brake control unit (18, 20, 22) has taken or can take effective measures to perform an emergency braking maneuver. The at least one output (28) is used for introducing effective measures to perform an emergency braking maneuver in case the brake control unit (18, 20, 22) has taken or can take no effective measures to perform an emergency braking maneuver and this is detected via the second input (26).

Description

Notbremseinrichtung und Bremssystem für ein Schienenfahr- zeug sowie Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei SchienenfahrzeugenEmergency braking device and braking system for a rail vehicle and method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Notbremseinrichtung und ein Bremssystem für ein Schienenfahrzeug sowie ein Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen.The invention relates to an emergency braking device and a braking system for a rail vehicle and a method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles.
Für Schienenfahrzeuge sind Notbremseinrichtungen mit einer hydraulischen Bremsanlage mit aktiver Bremsansteuerung bekannt . Diese Notbremseinrichtungen umfassen eine direkt nach dem Ruhestromprinzip wirkende elektrische Sicherheits- schleife. Sobald der Stromfluss in dieser Sicherheitsschleife unterbrochen wird, beispielsweise durch einen Eingriff des Zugführers oder durch ein sonstiges Ereignis, welches das Vorliegen eines Bremsversagens anzeigt, wird eine Notbremsung eingeleitet. Dies erfolgt in redundanter Weise, nämlich über die Bremssteuereinheiten der Bremsanlage selbst als auch über einen zusätzlichen Zweig, um so im Falle einer Fehlfunktion der Bremssteuereinheiten die Notbremsung sicherzustellen. Da der zusätzliche Zweig im Hintergrund ständig aktiv ist, spricht man auch von einer "heißen Redundanz".Emergency braking devices with a hydraulic brake system with active brake control are known for rail vehicles. These emergency braking devices comprise an electrical safety loop which acts directly on the closed-circuit principle. As soon as the current flow in this safety loop is interrupted, for example by an intervention by the train driver or by another event that indicates the presence of a brake failure, an emergency braking is initiated. This is done in a redundant manner, namely via the brake control units of the brake system itself and also via an additional branch, so as to ensure emergency braking in the event of a malfunction of the brake control units. Since the additional branch is always active in the background, one speaks of "hot redundancy".
Figur 4 zeigt schematisch ein System des Standes der Technik mit einer solche "heißen Redundanz". Es sind mehrere Triebwagen 136, 138, 140 eines Schienenfahrzeugs 116 dargestellt. Jeder dieser Triebwagen 136, 138, 140 ist mit einer Bremssteuereinheit 118, 120, 122 ausgestattet. Das Schienenfahrzeug 116 weist weiterhin eine Sicherheitsschleife 130 auf, die sämtliche Triebwagen 136, 138, 140 umspannt. Im Fehlerfall geht diese Sicherheitsschleife 130 in einen stromlosen Zustand über, was durch die im geöffneten Zustand dargestellten Schalter 142, 144, 146 symbolisiert ist. Der Übergang der Sicherheitsschleife 130 in den strom- losen Zustand beziehungsweise das Vorliegen des stromlosen Zustandes kann dann von den jeweiligen Bremssteuereinheiten 118, 120, 122 registriert werden, so dass in Abwesenheit einer Fehlfunktion dieser Bremssteuereinheiten 118, 120, 122 eine Notbremsung durch diese eingeleitet wird. Zu die- sem Zweck wird ein Signal an die jeweiligen Bremseinheiten 148, 150, 152 weitergegeben, welches in eine auf die Bremsen wirkende Kraft umgesetzt wird. Hierzu parallel wird über die erwähnte "heiße Redundanz" in den Bremseinheiten 148, 150, 152 oder an anderer Stelle ebenfalls das Vorlie- gen des stromlosen Zustandes der Sicherheitsschleife er- fasst, um so zusätzlich die Maßnahmen für eine Notbremsung einzuleiten. Dies ist sinnvoll, da auf diese Weise auch im Falle einer defekten Bremssteuereinheit 118, 120, 122 eine Notbremsung erfolgen kann.Figure 4 shows schematically a system of the prior art with such a "hot redundancy". There are several Railcar 136, 138, 140 of a rail vehicle 116 shown. Each of these railcars 136, 138, 140 is equipped with a brake control unit 118, 120, 122. The rail vehicle 116 also has a safety loop 130 which spans all the railcars 136, 138, 140. In the event of a fault, this safety loop 130 changes to a currentless state, which is symbolized by the switches 142, 144, 146 shown in the open state. The transition of the safety loop 130 into the de-energized state or the presence of the de-energized state can then be registered by the respective brake control units 118, 120, 122, so that in the absence of a malfunction of these brake control units 118, 120, 122 they initiate emergency braking , For this purpose, a signal is passed on to the respective brake units 148, 150, 152, which is converted into a force acting on the brakes. In parallel with this, the presence of the de-energized state of the safety loop is also detected via the "hot redundancy" mentioned in the brake units 148, 150, 152 or elsewhere, in order to additionally initiate the measures for emergency braking. This makes sense, since in this way emergency braking can also take place in the event of a defective brake control unit 118, 120, 122.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Notbremseinrichtung, ein Bremssystem und ein Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion anzugeben, auf deren Grundlage eine Vereinfachung bei Aufrechterhaltung beziehungsweise Erhöhung der Sicherheit in Schienenfahrzeugen erreicht wird. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The invention is based on the object of specifying an emergency braking device, a braking system and a method for ensuring an emergency braking function, on the basis of which a simplification in maintaining or increasing safety in rail vehicles is achieved. This object is achieved with the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung besteht in einer Notbremseinrichtung zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen, die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteu- ereinheit integrierbar ist, mit mindestens zwei Eingängen, wobei über einen ersten Eingang das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfassbar ist und über einen zweiten Eingang erfassbar ist, ob durch eine Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und mindestens einem Ausgang zum Einleiten wirksamer Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall, dass durch die BremsSteuereinheit keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergrif- fen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird. Die Notbremseinrichtung kann somit als Einheit ausgeführt sein, welche einerseits eine Überwachung von Größen vornimmt, die kennzeichnend für einen Notbremsvorgang sind, und welche andererseits selbst die erforderlichen Maßnahmen für das Einleiten eines Bremsvorgangs veranlassen kann.The invention consists in an emergency braking device for ensuring an emergency braking function in rail vehicles, which can be integrated into a braking system with at least one brake control unit, with at least two inputs, the presence of an event causing an emergency braking being detectable via a first input and via a second input It can be ascertained whether effective measures for carrying out emergency braking have been or can be taken by a brake control unit, and at least one output for initiating effective measures for carrying out emergency braking in the event that no effective measures for carrying out emergency braking were taken by the brake control unit or can be taken and this is recorded via the second input. The emergency braking device can thus be designed as a unit which, on the one hand, monitors variables that are characteristic of an emergency braking process and, on the other hand, can itself initiate the necessary measures for initiating a braking process.
Eine "heiße Redundanz", das heißt das zwingende Einleiten eines Bremsvorgangs zusätzlich zu den Funktionen der Bremssteuereinheit, ist somit entbehrlich.A "hot redundancy", that is, the mandatory initiation of a braking process in addition to the functions of the brake control unit, is therefore unnecessary.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Eingang mit einer nach dem Ruhestromprinzip arbeitenden Sicherheits- schleife verbunden ist. Eine nach dem Ruhestromprinzip arbeitende Sicherheitsschleife ist in Schienenfahrzeugen vielfach vorgesehen. Andere Konzepte bedienen sich aktiver Sicherheitsschleifen, wobei in diesen Fällen aus Sicherheitsgründen zwei Schleifen vorzusehen sind. In jedem Fall ist/sind die Sicherheitsschleife (n) mit Eingängen der Notbremseinrichtungen verbunden.In particular, it is provided that the first input is connected to a safety loop operating on the closed-circuit principle. One based on the closed-circuit principle Working safety loop is often provided in rail vehicles. Other concepts use active safety loops, in which case two loops must be provided for safety reasons. In any case, the safety loop (s) is / are connected to inputs of the emergency braking devices.
Nützlicherweise ist vorgesehen, dass eine Verzögerungsfunktion vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang Maßnahmen zum Einleiten einer Notbremsung erst dann eingeleitet werden, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Mindestzeit verstrichen ist . Eine solche durch ein sogenanntes Totzeitglied realisierte Verzögerungsfunktion ist sinnvoll, da viele für einen erfolgreich eingeleiteten Notbremsvorgang kennzeichnende Systemzustände erst nach einer gewissen Zeit eingenommen werden können.It is usefully provided that a deceleration function is provided, so that measures for initiating emergency braking are only initiated by the output when a minimum time has elapsed after the detection of an event causing an emergency braking. Such a delay function implemented by a so-called dead time element makes sense, since many system states which are characteristic of a successfully initiated emergency braking process can only be assumed after a certain time.
Beispielsweise gilt dies im Zusammenhang mit einer Ausfüh- rungsform der Erfindung, in der diese dadurch weitergebildet ist, dass über den zweiten Eingang erfassbar ist, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht . Der für den Bremsvorgang benötigte Druck wird in vielen Fällen erst nach dem Ablaufen einer gewissen Zeit ab dem Öffnen der Sicherheitsschleife eingenommen. Folglich wird erst nach dem Ablaufen einer gewissen Verzögerungs- beziehungsweise Totzeit geprüft, ob ein Eingriff der Not- bremseinrichtung zur Sicherstellung der Notbremsung erforderlich ist.For example, this applies in connection with an embodiment of the invention in which it is further developed in that it can be ascertained via the second input whether sufficient pressure is available for a braking operation. In many cases, the pressure required for the braking process is only taken after a certain time has elapsed since the safety loop was opened. As a result, it is only checked after a certain delay or dead time has elapsed whether intervention by the emergency braking device is necessary to ensure emergency braking.
Die Erfindung kann weiterhin dadurch besonders nützlich ausgebildet sein, dass ein dritter Eingang vorgesehen ist, über den erfassbar ist, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, und dass durch den Ausgang keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn durch die BremsSteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird oder eine Gleitschutzfunktion aktiv ist. Die Tatsache, dass die Gleitschutzfunktion aktiv ist, zeigt an, dass ein ausreichender Druck für Bremsungen vorhanden sein muss. Folglich kann ein Eingriff der Notbremseinrichtung zur Einleitung der Notbremsung entbehrlich sein, wenn eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, wobei diese Bedingung über ein logisches "ODER" mit anderen Kriterien, beispielsweise dem zur Verfügung stehenden Druck, verknüpft werden kann.The invention can furthermore be particularly useful in that a third input is provided, which can be used to determine whether an anti-skid function is active and that no measures to carry out emergency braking are initiated by the output if effective measures for carrying out emergency braking have been or can be taken by the brake control unit and this is recorded via the second input or an anti-skid function is active. The fact that the anti-skid function is active indicates that there must be sufficient pressure for braking. As a result, intervention by the emergency braking device to initiate emergency braking can be dispensed with when an anti-skid function is active, this condition being able to be linked to other criteria, for example the available pressure, via a logical “OR”.
Die Erfindung besteht weiterhin in einem Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen, mehreren Bremssteuereinheiten und mehreren erfindungsgemäßen Not- bremseinrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Bremssteuereinheit einem Triebwagen des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang einer ersten Notbremseinrichtung Funktionen einer einem ersten Triebwagen zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der ersten Notbremsein- richtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in einem zweiten Triebwagen eingeleitet werden. Es ist also nicht erforderlich, dass eine Notbremseinrichtung sowohl die überwachungs- als auch die Stellfunktion bezogen auf die Komponenten eines bestimmten Triebwagens vornimmt. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die in einem bestimmten Triebwagen eingebaute Notbremsvorrichtung zwar die Bremsvorgänge in demselben Triebwagen überwacht, jedoch dazu ausgelegt ist, bezogen auf einen anderen Triebwagen eine Notbremsung einzuleiten. Dass diese Notwendigkeit besteht, kann der jeweiligen Notbremseinrichtung beispielsweise über einen die verschiedenen Triebwagen verbindenden Datenbus, etwa einen CAN-Bus, mitgeteilt werden.The invention further consists in a braking system for a rail vehicle with a plurality of railcars, a plurality of brake control units and a plurality of emergency braking devices according to one of the preceding claims, each brake control unit being associated with a railcar of the rail vehicle and with functions of a first via the second input of a first emergency braking device Braking device assigned to the railcar are monitored and measures for carrying out an emergency braking in a second railcar are initiated via the output of the first emergency braking device. It is therefore not necessary for an emergency braking device to perform both the monitoring and the actuating function in relation to the components of a specific railcar. It can also be provided that the emergency braking device installed in a specific railcar monitors the braking processes in the same railcar, however is designed to initiate emergency braking in relation to another railcar. The need for this can be communicated to the respective emergency braking device, for example, via a data bus connecting the various railcars, for example a CAN bus.
In diesem Zusammenhang ist es dann sinnvoll, dass über den zweiten Eingang einer zweiten Notbremseinrichtung Funktionen einer dem zweiten Triebwagen zugeordneten Bremseinrich- tung überwacht werden und über den Ausgang der zweiten Not- bremseinrichtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem zweiten Triebwagen eingeleitet werden. Dies kann die Sicherheit aufgrund der Verteilung von Sicherheitsrelevanten Funktionen auf unterschiedliche Komponenten erhöhen.In this context, it then makes sense that functions of a braking device assigned to the second railcar are monitored via the second input of a second emergency braking device, and measures for carrying out emergency braking in the second railcar are initiated via the output of the second emergency braking device. This can increase security due to the distribution of security-related functions on different components.
Auf der Grundlage desselben Gedankens besteht die Erfindung ebenfalls in einem Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen, mehreren Bremssteuereinheiten und meh- reren erfindungsgemäßen Notbremseinrichtungen, wobei jedeOn the basis of the same idea, the invention also consists in a braking system for a rail vehicle with a plurality of railcars, a plurality of brake control units and a number of emergency braking devices according to the invention, each
BremsSteuereinheit einem Triebwagen eines Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang einer ersten Notbremseinrichtung Funktionen einer einem zweiten Triebwagen zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der ersten Notbremseinrichtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen eingeleitet werden.Brake control unit is assigned to a railcar of a rail vehicle and functions of a braking device assigned to a second railcar are monitored via the second input of a first emergency braking device and measures for carrying out emergency braking in the first railcar are initiated via the output of the first emergency braking device.
In diesem Zusammenhang ist es nützlich, dass über den zwei- ten Eingang einer zweiten Notbremseinrichtung Funktionen einer dem ersten Triebwagen zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der zweiten Notbrems- einrichtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen eingeleitet werden.In this context, it is useful that functions of a braking device assigned to the first railcar are monitored via the second input of a second emergency braking device and via the output of the second emergency braking device. device measures to carry out an emergency braking in the first railcar.
Die Erfindung besteht weiterhin in einem, Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen mittels einer Notbremseinrichtung, die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit integrierbar ist, bei dem über einen ersten von mindestens zwei Eingängen Eingang das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfasst wird und über einen zweiten Eingang erfasst wird, ob durch eine Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und über mindestens einen Ausgang wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbrem- sung in dem Fall eingeleitet werden, dass durch die Brems- Steuereinheit keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird. Auf diese Weise werden die Besonderheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt. Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention further consists in a method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles by means of an emergency braking device which can be integrated into a braking system with at least one brake control unit, in which the presence of an event causing an emergency braking is detected via a first of at least two inputs and via a second input is detected as to whether effective measures for carrying out emergency braking have been or can be taken by a brake control unit, and effective measures for carrying out emergency braking are initiated via at least one output in the event that none are carried out by the brake control unit effective measures to carry out an emergency braking have been or can be taken and this is recorded via the second input. In this way, the special features and advantages of the emergency braking device according to the invention are also implemented as part of a method. This also applies to the particularly preferred embodiments of the method according to the invention specified below.
Dieses ist nützlicherweise so ausgebildet, dass eine Verzögerungsfunktion vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang Maßnahmen zum Einleiten einer Notbremsung erst dann eingeleitet werden, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Min- destzeit verstrichen ist. Weiterhin kann nützlicherweise vorgesehen sein, dass über den zweiten Eingang erfasst wird, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht.This is usefully designed in such a way that a deceleration function is provided, so that measures for initiating emergency braking are only initiated by the output when a minimum time has elapsed after the detection of an event causing an emergency braking. Furthermore, it can usefully be provided that it is detected via the second input whether there is sufficient pressure available for a braking operation.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass über einen dritten Eingang erfasst wird, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, und dass durch den Ausgang keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn durch die Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird oder eine Gleitschützfunktion aktiv ist.The method according to the invention is developed in a particularly advantageous manner in that it is detected via a third input whether an anti-skid function is active and that no measures for carrying out emergency braking are initiated by the output if effective measures for carrying out emergency braking are taken by the brake control unit have been or can be taken and this is detected via the second input or a slide contactor function is active.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auf der Grundlage einer Notbremseinrichtung mit Überwachungs- und Back-up-Funktion eine Vereinfachung einer Bremsanlage eines Schienenfahrzeugs erreicht werden kann. Insbesondere wird bei Erregen der Notbremsschleife der Bremsdruck abgefragt. Steigt dieser in einer einstellbaren Zeit nicht an, so muss ein Bremsversagen vorliegen und die Notbremsventile werden automatisch angesteuert. Der Automatismus wird nicht über eine als unsicher geltende Elektronik/Software gesteuert. Es werden nur elektromechanische Elemente eingesetzt . Das System kann daher als sicheres Backup-System (=failsafe) betrachtet werden. Vorzugsweise arbeitet die Erfindung auf der Grundlage einer elektrischen Sicherheitsschleife nach dem Ruhestromprinzip und einer elektropneumatisehen oder elektrohydraulischen Bremsgeräteeinheit mit EP- (elektro- pneumatischen) oder EH- (elektro-hydraulischen) Notbremsventil (en) . Der Einsatzbereich reicht vom Einzelfahrzeug mit einer lokalen (elektrischen) Sicherheitsschleife (nach dem Ruhestromprinzip) in einfachster Form bis zum Triebzug mit durchgehender Sicherheitsschleife (zum Teil in sehr komplexer Form mit Überwachung etc.) und dezentralen (zum Beispiel je Fahrwerk) , elektronisch angesteuerten Bremsge- räteeinheiten nach einem elektro-pneumatischen, elektro- hydraulischen oder elektro-mechanischen Wirkprinzip mit unabhängigem Notbremseingriff. Im Falle der dezentralen, e- lektronisch angesteuerten Bremsgeräteeinheiten bedeutet dies, dass diese mit allen Komforteigenschaften wie Last- korrektur, Gleitschützfunktion, Ruckbegrenzung, etc. ausgestatteten Teilsystemen auch für Sicherheitsfunktionen wie Not- und Zwangsbremsungen beziehungsweise Schnellbremsungen verwendet werden können. Im Fehlerfalle, das heißt bei Nichtwirksamwerden einer Not-, Zwangs- oder Schnellbrem- sung, ausgelöst über die Sicherheitsschleife innerhalb einer einstellbaren Überwachungszeit und ausgeführt über den nicht sicheren elektronischen Teil des Bremssystems, wird nach Ablauf dieser Überwachungszeit die erfindungsgemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge wirksam und ent- regt zum Beispiel das Notbremsmagnetventil bei EP- oder EH-Bremsen. Dabei gibt die erfindungsgemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge ein Fehlersignal (high active) an die nächste verfügbare Brems- oder Antriebssteuerelektronik ab, die diese unabhängig von der Bremssteuer- einheit generierte Fehlermeldung zum Beispiel über den Zugbus an die Zugsteuerebene weiterleiten kann. Diese unabhängig generierte Fehlermeldung ist wahlweise mit einer Freimeldung (high active) verknüpft, die im Fehlerfalle, das heißt bei Wirksamwerden der erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge erlischt, das heißt weggenommen wird. Beide Signale sind physikalisch und logisch ambivalent . Die erfindungsgemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge fungiert in "nicht sicheren" Schienenfahrzeuge fungiert in "nicht sicheren" Systemen zusammen mit der elektronischen Sicherheitsschleife und "sicheren Noteingriffskomponenten" wie zum Beispiel Notbrems- magnetventilen als "sicheres Teilsystem" innerhalb eines Bremssystems. Sie wird nur dann wirksam, wenn einerseits eine Not-, Zwangs- oder Schnellbremsung über die Sicherheitsschleife ausgelöst wird und andererseits die "nicht sicheren" Systemkomponenten bei der Ausführung einer dieser Bremsungsarten ausfallen oder diese Ausführung unter einem bestimmten Wirkungsniveau bleibt, das heißt zum Beispiel ein bestimmter Mindestbremszylinderdruck (zum Beispiel 60 bar bei einem EH-Bremssystem) innerhalb der Überwachungs- zeit nicht erreicht wird. Die Rückmeldung dieses Druckes erfolgt zum Beispiel durch einen Druckwächter. Von der lo- gischen Gesamtf nktion her gesehen, besteht die erfindungs- gemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge aus einem Überwachungsteil und einem Stellteil . Gerätetechnisch sind die beiden Funktionsblδcke vorzugsweise weitestgehend integriert .The invention is based on the finding that a braking system of a rail vehicle can be simplified on the basis of an emergency braking device with a monitoring and backup function. In particular, the brake pressure is queried when the emergency brake loop is energized. If this does not increase within an adjustable time, there must be a brake failure and the emergency brake valves are activated automatically. The automation is not controlled by electronics / software that is considered unsafe. Only electromechanical elements are used. The system can therefore be regarded as a safe backup system (= failsafe). The invention preferably works on the basis of an electrical safety loop based on the closed-circuit principle and an electropneumatic or electrohydraulic braking device unit with EP (electro-pneumatic) or EH (electro-hydraulic) emergency brake valve (s). The area of application ranges from the single vehicle with a local (electrical) safety loop the quiescent current principle) in the simplest form up to the multiple unit with continuous safety loop (in some cases in a very complex form with monitoring etc.) and decentralized (e.g. for each running gear), electronically controlled brake unit units according to an electro-pneumatic, electro-hydraulic or electro- mechanical operating principle with independent emergency brake intervention. In the case of decentralized, electronically controlled braking device units, this means that these subsystems equipped with all comfort properties such as load correction, anti-slip function, jerk limitation, etc. can also be used for safety functions such as emergency and forced braking or rapid braking. In the event of an error, that is to say when an emergency, forced or rapid braking does not take effect, triggered via the safety loop within an adjustable monitoring time and carried out via the non-safe electronic part of the braking system, the emergency braking device according to the invention for rail vehicles becomes effective and expires after this monitoring time - For example, the emergency brake solenoid valve on EP or EH brakes is activated. The emergency braking device according to the invention for rail vehicles emits an error signal (high active) to the next available brake or drive control electronics, which can forward this error message generated independently of the brake control unit, for example via the train bus, to the train control level. This independently generated error message is optionally linked to a free message (high active) which goes out in the event of an error, that is to say when the emergency braking device according to the invention for rail vehicles becomes effective, that is to say it is removed. Both signals are physically and logically ambivalent. The emergency braking device for rail vehicles according to the invention functions in "non-safe" Rail vehicles function in "non-safe" systems together with the electronic safety loop and "safe emergency intervention components" such as emergency brake solenoid valves as a "safe subsystem" within a braking system. It only becomes effective if, on the one hand, emergency, forced or rapid braking is triggered via the safety loop and, on the other hand, the "non-safe" system components fail when one of these types of braking is carried out, or this version remains below a certain level of effectiveness, that is, for example certain minimum brake cylinder pressure (for example 60 bar with an EH brake system) is not reached within the monitoring time. This pressure is reported back, for example, by a pressure switch. Seen from the overall logical function, the inventive emergency braking device for rail vehicles consists of a monitoring part and an actuating part. In terms of device technology, the two function blocks are preferably largely integrated.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert .The invention will now be explained by way of example with reference to the accompanying drawings using particularly preferred embodiments.
Dabei zeigt:It shows:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit erfindungsgemäßen Notbrems- einrichtungen;Figure 1 is a schematic representation of a brake system according to the invention with emergency braking devices according to the invention;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung; Figur 3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens undFigure 2 is a schematic representation of an emergency braking device according to the invention; FIG. 3 shows a flow diagram of a method according to the invention and
Figur 4 eine Bremsanlage gemäß dem Stand der Technik.Figure 4 shows a brake system according to the prior art.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit erfindungsgemäßen Notbremseinrichtungen. Ein hier dargestelltes Schienenfahrzeug 16 um- fasst neben nicht dargestellten Wagons drei Triebwagen 36, 38, 40. Jeder der Triebwagen 36, 38, 40 enthält eine eigene BremsSteuereinheit 18, 20, 22. Jedem Triebwagen 36, 38, 40 ist weiterhin jeweils eine Bremseinheit 48, 50, 52 zugeordnet. Des Weiteren ist jedem Triebwagen 36, 38, 40 eine Notbremseinrichtung 10, 12, 14 zugeordnet. Die Triebwagen 36, 38, 40 sind durch eine übergeordnete Sicherheitsschleife 30 miteinander verbunden, wobei die Sicherheitsschleife 30 mehrere durch Schalter 42, 44, 46 symbolisierte Eingriffsmöglichkeiten aufweist.Figure 1 shows a schematic representation of a brake system according to the invention with emergency braking devices according to the invention. A rail vehicle 16 shown here comprises three railcars 36, 38, 40 in addition to the wagons not shown. Each of the railcars 36, 38, 40 contains its own brake control unit 18, 20, 22. Each railcar 36, 38, 40 also has a brake unit 48, 50, 52 assigned. Furthermore, each rail car 36, 38, 40 is assigned an emergency braking device 10, 12, 14. The railcars 36, 38, 40 are connected to one another by a higher-level safety loop 30, the safety loop 30 having a plurality of intervention options symbolized by switches 42, 44, 46.
Das erfindungsgemäße Bremssystem arbeitet wie folgt. Im Normalfall führt die Sicherheitsschleife 30 einen Strom, das heißt die Schalter 42, 44, 46 sind geschlossen. Die Notbremseinrichtungen 10, 12, 14, die über einen Eingang mit der Sicherheitsschleife 30 verbunden sind, sind in die- sem stromführenden Zustand der Sicherheitsschleife 30 nicht aktiv. Die Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 können elektrische Signale an die Bremseinheiten 48, 50, 52 ausgeben, welche dort letztlich in eine mechanische Betätigung der Bremsen umgesetzt werden können.The braking system according to the invention works as follows. In the normal case, the safety loop 30 carries a current, that is to say the switches 42, 44, 46 are closed. The emergency braking devices 10, 12, 14, which are connected to the safety loop 30 via an input, are not active in this current-carrying state of the safety loop 30. The brake control units 18, 20, 22 can output electrical signals to the brake units 48, 50, 52, which can ultimately be converted there into a mechanical actuation of the brakes.
Wird die Sicherheitsschleife 30 jedoch durch Öffnen mindestens eines der Schalter 42, 44, 46 in den stromlosen Zu- stand versetzt, so liegt diese Information sowohl an den Notbremseinrichtungen 10, 12, 14 als auch an den Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 vor. Folglich werden die Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 eine Notbremsung einleiten, indem sie ein entsprechendes Signal an die Bremseinheiten 48, 50, 52 weiterleiten. Dies setzt selbstverständlich voraus, dass die Bremseinheiten 18, 20, 22 funktionstüchtig sind. Da hiervon im Fehlerfall nicht unbedingt auszugehen ist, wird der durch den "nicht sicheren" Teil der Bremsanlage einge- leitete Bremsvorgang durch die Notbremseinrichtungen 10, 12, 14 überwacht. Zu diesem Zweck erfassen die Notbremseinrichtungen über die elektrischen Verbindungen 54, 56, 58 beispielsweise ob ein für eine Notbremsung erforderlicher Mindestdruck vorliegt beziehungsweise ob eine Gleitschutz- funktion aktiv ist. Falls mindestens eine dieser Bedingungen erfüllt ist, ist davon auszugehen, dass eine Notbremsung ordnungsgemäß durch die Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 eingeleitet werden kann oder bereits eingeleitet wurde. Im anderen Fall ist davon auszugehen, dass eine Notbremsung nicht ordnungsgemäß eingeleitet werden kann. Dann greifen die Notbremseinrichtungen 10, 12, 14 direkt über das Stell- element 60, 62, 64 auf die jeweilige Bremseinheit 48, 50, 52 zu, um die Notbremsung einzuleiten.However, if the safety loop 30 is opened by opening at least one of the switches 42, 44, 46 in the currentless was offset, this information is available both on the emergency braking devices 10, 12, 14 and on the brake control units 18, 20, 22. Consequently, the brake control units 18, 20, 22 will initiate emergency braking by forwarding a corresponding signal to the brake units 48, 50, 52. Of course, this presupposes that the brake units 18, 20, 22 are functional. Since this is not necessarily the case in the event of a fault, the braking process initiated by the “non-safe” part of the braking system is monitored by the emergency braking devices 10, 12, 14. For this purpose, the emergency braking devices detect, for example, via the electrical connections 54, 56, 58 whether there is a minimum pressure required for emergency braking or whether an anti-skid function is active. If at least one of these conditions is met, it can be assumed that emergency braking can be properly initiated or has already been initiated by the brake control units 18, 20, 22. In the other case, it can be assumed that emergency braking cannot be initiated properly. Then the emergency braking devices 10, 12, 14 access the respective braking unit 48, 50, 52 directly via the actuating element 60, 62, 64 in order to initiate the emergency braking.
Gemäß Figur 1 überwacht beispielsweise die Notbremseinrichtung 10 die Bremseinheit 48, und die Notbremseinrichtung 10 greift im Fehlerfall auch auf die Bremseinheit 48 zu. Vergleichbar überwacht die Notbremseinrichtung 12 die Brems- einheit 50, und sie greift im Fehlerfall auch auf die Bremseinheit 50 zu. Ebenso kann vorgesehen sein, dass diese Aufgaben "über Kreuz" erfüllt werden. Beispielsweise kann die Notbremseinrichtung 10 die Bremseinheit 50 überwachen, während die Notbremseinrichtung 12 die Bremseinheit 48 überwacht. Mittels zusätzlicher Kommunikation zwischen den Notbremseinrichtungen 10, 12 kann dann gegebenenfalls durch die Notbremseinrichtung 10 auf die Bremseinheit 48 zuge- griffen werden, während von der Notbremseinrichtung 12 auf die Bremseinheit 50 zugegriffen wird. Ebenso, wie die Überwachungsfunktion über Kreuz stattfinden kann, kann auch die Stellfunktion der Notbremseinrichtungen 10, 12 über Kreuz stattfinden. In diesem Fall findet die Überwachungsfunktion dann wieder so statt, wie es in Figur 1 dargestellt ist.According to FIG. 1, the emergency brake device 10 monitors the brake unit 48, for example, and the emergency brake device 10 also accesses the brake unit 48 in the event of a fault. Comparably, the emergency braking device 12 monitors the braking unit 50 and, in the event of a fault, also accesses the braking unit 50. It can also be provided that these tasks are performed "crosswise". For example, the emergency braking device 10 can monitor the braking unit 50, while the emergency braking device 12 monitors the braking unit 48. By means of additional communication between the emergency braking devices 10, 12, the braking unit 48 can then optionally be accessed by the emergency braking device 10, while the braking unit 50 is accessed by the emergency braking device 12. Just as the monitoring function can take place crosswise, the actuating function of the emergency braking devices 10, 12 can also take place crosswise. In this case, the monitoring function then takes place again as shown in FIG. 1.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung. Die Notbremseinrichtung 10 gemäß Figur 1 ist hier beispielhaft für die anderen Not- bremseinrichtungen herausgegriffen und im Hinblick auf ihre Funktionselemente genauer dargestellt . Die Notbremseinrichtung 10 hat im vorliegenden Beispiel drei Eingänge 24, 26, 34 und einen Ausgang 28. Der Eingang 24 ist mit der Sicherheitsschleife 30 verbunden; über die Eingänge 26, 34 können Größen erfasst werden, die für das erfolgreiche Einleiten einer Notbremsung kennzeichnend sind. So kann beispielsweise über den Eingang 26 erfasst werden, ob ein Mindestdruck erreicht beziehungsweise überschritten wurde; über den Eingang 34 kann erfasst werden, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist. Wenn im Fehlerfall die Sicherheitsschleife 30 in einen stromlosen Zustand übergeht, wird dies am Eingang 24 der Notbremseinrichtung 10 erfasst. Diese Information geht einem Totzeitglied 32 zu, um die nachfolgende durch die Er- fassungs- und Entscheidungsfunktionseinheit 66 vorgenommene Auswertung bis zu einem Zeitpunkt zu verzögern, zu dem bei ordnungsgemäßer Arbeit der überwachten Bremseinheit davon auszugehen ist, dass ordnungsgemäße Werte erreicht wurden. Das Totzeitglied 32 kann auch übergangen werden. Beispielsweise wäre es bei Verwendung einer Gleitschutzfunktion als Kriterium für das ordnungsgemäße Arbeiten einer Bremse nicht erforderlich, das am Eingang 24 empfangene Signal zu verzögern. Wird durch die Erfassungs- und Entscheidungs- funktionseinheit 66 ermittelt, dass eine Notbremsung eingeleitet wurde beziehungsweise eingeleitet werden kann, werden keine weiteren Maßnahmen ergriffen. Im anderen Fall wird über den Ausgang 28 direkt die Notbremsung eingelei- tet.Figure 2 shows a schematic representation of an emergency braking device according to the invention. The emergency braking device 10 according to FIG. 1 is selected here by way of example for the other emergency braking devices and is shown in more detail with regard to its functional elements. In the present example, the emergency braking device 10 has three inputs 24, 26, 34 and one output 28. The input 24 is connected to the safety loop 30; Via inputs 26, 34, variables can be recorded which are characteristic of the successful initiation of emergency braking. For example, input 26 can be used to determine whether a minimum pressure has been reached or exceeded; Input 34 can be used to determine whether an anti-skid function is active. If the safety loop 30 changes to a currentless state in the event of a fault, this is detected at the input 24 of the emergency braking device 10. This information is sent to a dead time element 32 in order to delay the subsequent evaluation carried out by the detection and decision function unit 66 until a point in time, when the monitored brake unit is working properly, that correct values have been reached. The dead time element 32 can also be ignored. For example, when using an anti-skid function as a criterion for the correct functioning of a brake, it would not be necessary to delay the signal received at input 24. If it is determined by the recording and decision function unit 66 that emergency braking has been initiated or can be initiated, no further measures are taken. In the other case, emergency braking is initiated directly via output 28.
Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach dem Start des dargestellten Funktionsablaufes wird in Schritt SOI aufgrund eines Fehlers im Brems- System oder aufgrund beliebiger sonstiger Bedingungen die Sicherheitsschleife stromlos geschaltet . Nachfolgend wird die Notbremsung durch die Bremssteuereinheit gemäß Schritt S02 eingeleitet. Zur Überwachung der so eingeleiteten Notbremsung findet gemäß Schritt S03 zunächst eine Zeitverzö- gerung statt. Danach wird in Schritt S04 überprüft, ob eine für eine Notbremsung erforderliche Druckschwelle überschritten wird oder ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist . Wird diese Frage mit Ja beantwortet, so ist von einem ordnungsgemäßen Ablauf der Notbremsung auszugehen; folglich sind keine weiteren Maßnahmen einzuleiten. Wird die Frage hingegen mit Nein beantwortet, so wird die Notbremsung gemäß Schritt S05 durch die Notbremseinrichtung eingeleitet .FIG. 3 shows a flow diagram of a method according to the invention. After the start of the functional sequence shown, the safety loop is de-energized in step SOI due to a fault in the braking system or due to any other conditions. Subsequently, the emergency braking is initiated by the brake control unit in accordance with step S02. In order to monitor the emergency braking initiated in this way, a time delay initially takes place in accordance with step S03. It is then checked in step S04 whether a pressure threshold required for emergency braking is exceeded or whether an anti-skid function is active. If this question is answered with yes, the emergency braking must be proceeding correctly; consequently, no further action needs to be taken. If, on the other hand, the question is answered in the negative, the emergency braking is initiated by the emergency braking device in accordance with step S05.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichenliste:The features of the invention disclosed in the above description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for realizing the invention. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Notbremseinrichtung 12 Notbremseinrichtung10 emergency braking device 12 emergency braking device
14 Notbremseinrichtung14 emergency braking device
16 Schienenfahrzeug16 rail vehicle
18 Bremssteuereinheit18 brake control unit
20 Bremssteuereinheit 22 Bremssteuereinheit20 brake control unit 22 brake control unit
24 Eingang24 entrance
26 Eingang26 entrance
28 Ausgang28 exit
30 Sicherheitsschleife 32 Verzögerungsfunktion30 safety loop 32 delay function
34 Eingang34 entrance
36 Triebwagen36 railcars
38 Triebwagen38 railcars
40 Triebwagen 42 Schalter40 railcars 42 switches
44 Schalter44 switches
46 Schalter46 switches
48 Bremseinheit48 brake unit
50 Bremseinheit 52 Bremseinheit50 brake unit 52 brake unit
54 Leitung54 line
56 Leitung56 line
58 Leitung58 management
60 Stellelement 62 Stellelement60 control element 62 control element
64 Stellelement64 control element
66 Erfassungs- und Entscheidungsfunktionseinheit 116 Schienenfahrzeug66 Registration and decision function unit 116 rail vehicle
118 Bremssteuereinheit118 brake control unit
120 Bremssteuereinheit120 brake control unit
122 Bremssteuereinheit 130 Sicherheitsschleife122 brake control unit 130 safety loop
136 Triebwagen136 railcars
138 Triebwagen138 railcars
140 Triebwagen140 railcars
142 Schalter 144 Schalter142 switches 144 switches
146 Schalter146 switches
148 Bremseinheit148 brake unit
150 Bremseinheit150 brake unit
152 Bremseinheit 152 brake unit

Claims

ANSPRUCHE EXPECTATIONS
1. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) zum Sicherstellen ei- ner Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen (16) , die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit (18, 20, 22) integrierbar ist, mit mindestens zwei Eingängen (24, 26) , wobei über einen ersten Eingang (24) das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfassbar ist und über einen zweiten Eingang (26) erfassbar ist, ob durch eine Bremssteuereinheit (18, 20, 22) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und mindestens einem Ausgang (28) zum Einleiten wirksamer Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall, dass durch die Bremssteuereinheit (18, 20, 22) keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang (26) erfasst wird.1. emergency braking device (10, 12, 14) for ensuring an emergency braking function in rail vehicles (16) which can be integrated in a braking system with at least one brake control unit (18, 20, 22) with at least two inputs (24, 26), the presence of an event causing an emergency braking can be detected via a first input (24) and it can be detected via a second input (26) whether effective measures for carrying out an emergency braking have been taken or have been taken by a brake control unit (18, 20, 22) and at least one output (28) for initiating effective measures for performing emergency braking in the event that no effective measures for performing emergency braking have been or cannot be taken by the brake control unit (18, 20, 22) and this via the second input (26) is detected.
2. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass der erste Eingang (24) mit einer nach dem Ruhestromprinzip arbeitenden Sicherheitsschleife (30) verbunden ist.2. Emergency braking device (10, 12, 14) according to claim 1, characterized in that the first input (24) is connected to a safety loop (30) operating according to the closed-circuit principle.
3. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungsfunktion3. Emergency braking device (10, 12, 14) according to claim 1 or 2, characterized in that a delay function
(32) vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang Maßnahmen zum Einleiten einer Notbremsung erst dann eingeleitet wer- den, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Mindestzeit verstrichen ist.(32) is provided so that measures to initiate emergency braking are only initiated by the output. if a minimum time has elapsed after the detection of an event causing an emergency stop.
4. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang (26) erfassbar ist, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht.4. Emergency braking device (10, 12, 14) according to one of the preceding claims, characterized in that the second input (26) can be used to determine whether sufficient pressure is available for a braking operation.
5. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Eingang (34) vorgesehen ist, über den erfassbar ist, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, und dass durch den Ausgang (28) keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn - durch die BremsSteuereinheit (18, 20, 22) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang (26) erfasst wird oder eine Gleitschutzfunktion aktiv ist,5. Emergency braking device (10, 12, 14) according to one of the preceding claims, characterized in that a third input (34) is provided, via which it can be determined whether an anti-skid function is active, and that no measures are taken by the output (28) to carry out emergency braking if - effective measures for carrying out emergency braking have been or can be taken by the brake control unit (18, 20, 22) and this is detected via the second input (26) or an anti-skid function is active,
6. Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen (36, 38, 40), mehreren Bremssteuereinheiten (18, 20, 22) und mehreren Notbremseinrichtungen (10, 12, 14) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Brems- Steuereinheit (18, 20, 22) einem Triebwagen (36, 38, 40) des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang (26) einer ersten Notbremseinrichtung (18, 20, 22) Funktionen einer einem ersten Triebwagen (36, 38, 40) zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang (28) der ersten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in einem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.6. Braking system for a rail vehicle with a plurality of railcars (36, 38, 40), a plurality of brake control units (18, 20, 22) and a plurality of emergency braking devices (10, 12, 14) according to one of the preceding claims, wherein each brake control unit (18, 20, 22) a railcar (36, 38, 40) assigned to the rail vehicle and functions of a braking device assigned to a first railcar (36, 38, 40) are monitored via the second input (26) of a first emergency braking device (18, 20, 22) and via the output (28) of the first emergency braking device ( 10, 12, 14) measures to carry out emergency braking in a second railcar (36, 38, 40) are initiated.
7. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang (26) einer zweiten Notbrems- einrichtung (10, 12, 14) Funktionen einer dem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der zweiten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Maßnahmen zum Durchführen einer Not- bremsung in dem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.7. Brake system according to claim 6, characterized in that via the second input (26) of a second emergency braking device (10, 12, 14) functions of a braking device assigned to the second rail car (36, 38, 40) are monitored and via the output the second emergency braking device (10, 12, 14) measures to carry out an emergency braking in the second railcar (36, 38, 40) are initiated.
8. Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen, mehreren Bremssteuereinheiten und mehreren Not- bremseinrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Bremssteuereinheit einem Triebwagen eines Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang (26) einer ersten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Funktionen einer einem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) zu- geordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang (28) der ersten Notbremseinrichtung (18, 20, 22) Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.8. Braking system for a rail vehicle with a plurality of railcars, a plurality of brake control units and a plurality of emergency braking devices according to one of the preceding claims, wherein each brake control unit is assigned to a railcar of a rail vehicle and wherein a first emergency braking device (10, 12, 14) is connected via the second input (26) ) Functions of a braking device assigned to a second railcar (36, 38, 40) are monitored and measures for carrying out an emergency braking in the first railcar (36, 38,) via the output (28) of the first emergency braking device (18, 20, 22) 40) can be initiated.
9. Bremssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang (26) einer zweiten Notbrems- einrichtung (10, 12, 14) Funktionen einer dem ersten Trieb- wagen (36, 38, 40) zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang (28) der zweiten Notbremseinrichtung (18, 20, 22) Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.9. Brake system according to claim 8, characterized in that via the second input (26) of a second emergency braking device (10, 12, 14) functions of the first drive wagons (36, 38, 40) associated with the braking device are monitored and measures for carrying out emergency braking in the first railcar (36, 38, 40) are initiated via the output (28) of the second emergency braking device (18, 20, 22).
10. Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen 16 mittels einer Notbremseinrichtung (10, 12, 14) , die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit (18, 20, 22) integrierbar ist, bei dem über einen ersten von mindestens zwei Eingängen (24, 26) Eingang das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfasst wird und über einen zweiten Eingang (26) erfasst wird, ob durch eine Bremssteuereinheit (18, 20, 22) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und10. Method for ensuring an emergency braking function in rail vehicles 16 by means of an emergency braking device (10, 12, 14) which can be integrated in a braking system with at least one brake control unit (18, 20, 22), in which a first of at least two inputs (24 , 26) the presence of an event causing an emergency braking is detected and a second input (26) is used to determine whether effective measures for carrying out an emergency braking have been or can be taken by a brake control unit (18, 20, 22), and
- über mindestens einen Ausgang (28) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall eingeleitet werden, dass durch die Bremssteuereinheit (18, 20, 22) keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird.- Effective measures for carrying out emergency braking are initiated via at least one output (28) in the event that no effective measures for carrying out emergency braking have been taken or can be taken by the brake control unit (18, 20, 22), and this via the second Input is detected.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungsfunktion vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang (28) Maßnahmen zum Einleiten einer Not- bremsung erst dann eingeleitet werden, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Mindestzeit verstrichen ist. 11. The method according to claim 10, characterized in that a delay function is provided so that measures for initiating emergency braking are only initiated by the output (28) if a minimum time has elapsed after the detection of an event causing an emergency braking has passed.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang erfasst wird, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht .12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that it is detected via the second input whether sufficient pressure is available for a braking operation.
13. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass über einen dritten Eingang erfasst wird, ob eine Gleitschützfunktion aktiv ist, und dass durch den Ausgang keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn - durch die Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird oder - eine Gleitschutzfunktion aktiv ist. 13. The method according to claim 10 to 12, characterized in that it is detected via a third input whether a slide contactor function is active, and that no measures for carrying out emergency braking are initiated by the output if - effective measures for carrying out a Emergency braking has been taken or can be taken and this is recorded via the second input or - an anti-skid function is active.
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