WO2017174737A1 - Einrichtung zur steuerung einer luftversorgungsanlage eines fahrzeuges, insbesondere schienenfahrzeuges - Google Patents

Einrichtung zur steuerung einer luftversorgungsanlage eines fahrzeuges, insbesondere schienenfahrzeuges Download PDF

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compressor
air supply
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Gert Assmann
Marin LINNER
Andreas ZANKER
Michael Hartl
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Knorr Bremse Systeme Für Schienenfahrzeuge Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling an air supply system of a vehicle, preferably a rail vehicle, with at least one compressor for generating compressed air, the drive is effected by a three-phase motor operated by frequency converter in accordance with an associated control unit, taking into account operating conditions of the vehicle.
  • Brake system of a rail vehicle requires a compressed air supply, which is ensured by an air supply system.
  • the air supply system usually comprises at least one motor-driven compressor, which the compressed air generated via an air treatment device, the compressed air consuming
  • Rail vehicle with a three-phase motor driven by a frequency converter for driving a compressor.
  • the frequency converter is preferably mounted directly on the three-phase motor.
  • the frequency converter serves to improve and expand the starting and speed behavior of the three-phase motor. This allows the three-phase motor operate variable speed, so that the here
  • the connected compressor is able to provide a variable capacity.
  • the control of the three-phase motor carried out via the frequency converter takes place taking into account the state variables of the sensor determined by sensor technology Compressor.
  • Operating condition of the rail vehicle specify a different speed for the three-phase motor to affect the flow rate of the downstream compressor accordingly, ie to the current operating state of the
  • the compressor is operated in a refill operation of the air supply system of the rail vehicle at the maximum speed.
  • the compressor is operated at a variable speed, which is slightly above the minimum speed, wherein the pressure generated is slightly greater than a predetermined switch-on pressure for the compressor. It is also proposed during the braking operation of the
  • Rail vehicle to operate the compressor at a speed between its rated speed and the maximum predetermined speed to generate as much compressed air in this phase, so that the incurred during braking high compressed air consumption can be compensated quickly.
  • the object is based on a device according to the preamble of
  • the invention includes the technical teaching that a parent
  • Vehicle control unit for different operating conditions of the same according to characterizing control signals to the control unit of the frequency converter provides.
  • each compressor is assigned a three-phase motor with its own frequency converter, which contains an electronic control unit for the variable-speed control of the three-phase motor.
  • This relative to the vehicle decentralized control unit is also capable of the specific control signals to various operating conditions of the vehicle
  • TCMU train control
  • Operating conditions of the vehicle characterizing control signals selected from a signal group comprising station mode, padding mode, distance mode, holding mode and battery mode.
  • station mode ie when stopping at the platform, there is a requirement that the noise emission should be reduced in order to minimize the impact on the passengers.
  • air supply systems often begin the compressed air recharge of the reservoir due to a previous stall immediately after reaching the station.
  • the station mode ensures that preferably several compressors of the vehicle are driven simultaneously, but at a reduced speed, in order to cover the high compressed air demand in this situation as quietly as possible.
  • Another typical operating condition is the filling of the reservoir of the vehicle, in which case the control requirement of a maximum Delivery performance is to achieve a rapid filling of the reservoir of the air supply system, so that the readiness to drive the vehicle is reached as quickly as possible.
  • the availability of the vehicle can be increased thereby.
  • the situation is different with a parked vehicle, that is in one
  • Hold mode is located, especially in residential areas. Frequently, vehicles are kept ready for operation overnight to increase availability. Here the requirements for the sound radiation are particularly high, because sound radiation in neighboring residential areas can lead to disturbances of local residents. Because at night, the background noise level is much lower than during the day, so that a noise annoyance is perceived as increasingly disturbing. On the other hand, that is
  • Air supply system must be compensated. Here it makes sense, only a single compressor of the vehicle with the lowest possible speed
  • the compressor is operated at low speed and low capacity in order to adapt the compressor power to the electrical energy supply.
  • the higher-level control unit providing the various control signals is, according to a preferred embodiment, connected to at least one brake control unit which, in addition to the control of the brake system, also controls the
  • the control unit of the Frenquenzumrichters is connected to the brake control unit, which takes over the control signals and uses for the needs-based speed control according to the operating conditions of the vehicle in the manner explained above.
  • the brake control unit is preferably as an electronic
  • the compressor management preferably takes place in accordance with the applied control signal in the brake control computer. Here it is determined which compressor is operated when and at which speed.
  • the control signals are forwarded to the frequency converter that controls the air supply system, regulate this and influence the activation and deactivation.
  • the higher-level vehicle control unit forwards the control signals to the vehicle
  • Brake control unit preferably via a vehicle bus or a
  • Ethernet connection on. It is also conceivable that a digital signal transmission, also carried out by radio. Because between the central vehicle control unit and the decentralized brake control units of a vehicle usually larger distances are to bridge depending on the vehicle length.
  • Frequency converter is usually installed close to the brake control unit.
  • Air supply system are used.
  • sensors in the area of the air supply system whose measurement signals are reported via current state variables of units - in particular compressor temperatures, reservoir pressure or engine temperature - by signal to the brake control unit and / or the control unit of the frequency converter.
  • cylinder wall temperatures for example in the case of a piston compressor, Gas temperatures or motor winding temperatures of the driving
  • Three-phase motor, intermediate pressures and the like ermittetlt and transmitted either to the control unit of the frequency converter of the air supply system or directly to the brake control computer.
  • These electronic units are able to monitor setpoints for the state variables of the units to their compliance, for example, to prevent overheating of the compressor.
  • the frequency converter control unit determines which electrical power supply is currently available to make a selection for optimal electrical power supply. Is next to a sufficient
  • Battery voltage supply for example, a
  • FIGURE shows a schematic block diagram of a device for controlling an air supply system of a
  • an air supply system of a rail vehicle comprises a compressor 1 for generating compressed air, which is connected downstream
  • Reservoir 2 is stored to supply in particular a pneumatic brake system.
  • Three-phase motor 3 whose speed is set via a frequency converter 4.
  • a mains-powered Three-phase AC power supply 5 On the input side of the frequency converter 4 is on the one hand a mains-powered Three-phase AC power supply 5 and - alternatively - a
  • the frequency converter 4 is an electronic control unit 7 associated with unit, which includes various control functions. Among other things, the control unit 7 takes into account when controlling the
  • Frequency converter 4 for setting the optimal speed for the three-phase motor 3 of the compressor 1, the operating conditions of the vehicle, which a
  • Parent control unit 8 in the form of individual operating conditions of the vehicle characterizing control signals S1 ... S n provides.
  • a control signal S1 denotes a
  • a control signal S2 indicates a station mode of the vehicle
  • a control signal S3 indicates a normal route mode of the vehicle
  • a control signal S4 indicates a stop mode of the vehicle on the route
  • a control signal S5 indicates a battery mode of the vehicle.
  • the higher-level vehicle control unit 8 forwards the control signals S1... S n to a brake control unit 9 which executes the compressor management.
  • a brake control unit 9 which executes the compressor management.
  • the brake control unit 9 in turn transfers the control signals S1... Sn to the control unit 7 of the frequency converter 4 for the purpose of controlling the
  • Brake control unit 9 is formed in this embodiment as a vehicle bus connection and requires corresponding bus interfaces on the part of
  • the sensor 10a in this embodiment is a temperature sensor which determines the compressor temperature.
  • the other exemplary sensor 10b is a pressure sensor, which determines the actual pressure on the output side of the compressor 1.
  • These measuring signals on current state variables of the compressor 1 are here supplied to the control unit 7 of the frequency converter 4, wherein a control algorithm monitors compliance with the measured actual values in comparison to defined target specifications.
  • the control unit 7 also generates corresponding warning signals in the event of non-compliance with target specifications, which are sent via the bus connection to the
  • Brake control unit 9 and be transmitted from there to the vehicle control unit 8.
  • warning signals at a central location for the information of
  • Compressor management preferably takes place within the brake control unit 9.
  • the compressor 1 may be in the form of a reciprocating or rotary compressor.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung einer Luftversorgungsanlage eines Fahrzeuges, mit mindestens einem Verdichter(1) zur Erzeugung von Druckluft, dessen Antrieb durch einen per Frequenzumrichter (4) betriebenen Drehstrommotor (3) nach Maßgabe einer zugeordneten Steuereinheit (7) unter Berücksichtigung von Betriebszuständen des Fahrzeugs erfolgt, wobei eine übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit (8) verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs kennzeichnende Steuersignale (S1... Sn) der Steuereinheit (7) zur Verfügung stellt.

Description

BESCHREIBUNG
Einrichtung zur Steuerung einer Luftversorgungsanlage eines Fahrzeuges, insbesondere Schienenfahrzeuges
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung einer Luftversorgungsanlage eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Schienenfahrzeugs, mit mindestens einem Verdichter zur Erzeugung von Druckluft, dessen Antrieb durch einen per Frequenzumrichter betriebenen Drehstrommotor nach Maßgabe einer zugeordneten Steuereinheit unter Berücksichtigung von Betriebszuständen des Fahrzeugs erfolgt.
Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf den
Schienenfahrzeugbau. Insbesondere das gewöhlich pneumatisch betriebene
Bremssystem eines Schienenfahrzeugs bedarf einer Druckluftversorgung, welche über eine Luftversorgungsanlage sichergestellt wird. Die Luftversorgungsanlage umfasst gewöhnlich mindestens einen motorbetriebenen Verdichter, welcher die erzeugte Druckluft über eine Luftaufbereitungseinrichtung den druckluftverbrauchenden
Aggregaten des Schienenfahrzeuges zur Verfügung stellt. Zur Optimierung der aufwändigen Druckluftversorgung werden moderne Luftversorgungsanlagen der hier interessierenden Art über eine intelligente Steuerung betrieben, welche sensortechnisch ermittelte Zustandsgrößen von Aggregaten der Luftversorgungsanlage sowie auch die Betriebszustände des Fahrzeuges beim Betrieb der Luftversorgungsanlage mit einfließen lässt. Die DE 10 2013 101 502 A1 offenbart eine Luftaufbereitungsanlage für ein
Schienenfahrzeug mit einem per Frequenzumrichter betriebenen Drehstrommotor zum Antrieb eines Verdichters. Der Frequenzumrichter ist dabei vorzugsweise direkt am Drehstrommotor angebracht. Der Frequenzumrichter dient der Verbesserung und Erweiterung des Anlauf- und Drehzahlverhaltens des Drehstrommotors. Hierüber lässt sich der Drehstrommotor drehzahlvariabel betreiben, so dass der hieran
angeschlossene Verdichter in der Lage ist, eine variable Förderleistung zu erbringen. Die über den Frequenzumrichter durchgeführte Ansteuerung des Drehstrommotors erfolgt unter Berücksichtigung von sensortechnisch ermittelten Zustandsgrößen des Kompressors. So ist es beispielsweise möglich, die aktuelle Verdichtertemperatur oder den vom Verdichter erzeugten Druck bei der Motoransteurung mit zu berücksichtigen, um auf diese Weise eine Überhitzung, kritische Grenzdrücke und dergleichen zu vermeiden.
Aus der DE 10 2013 1 13 555 A1 geht eine gattungsgemäße technische Lösung hervor, welche in Erweiterung zu dem vorstehend erläuterten Stand der Technik neben der Einbeziehung von sensortechnisch ermittelten Zustandsgrößen von Aggregaten der Luftversorgungsanlage auch Betriebszustände des Schienenfahrzeuges bei der frenquenzumrichterbetriebenen Ansteuerung des Drehstrommotors zum Antrieb des Verdichters mit berücksichtigt. Auch hier kann der Frequenzumrichter je nach
Betriebszustand des Schienenfahrzeuges eine unterschiedliche Drehzahl für den Drehstrommotor vorgeben, um die Förderleistung des nachgeschalteten Verdichters entsprechend zu beeinflussen, also an den aktuellen Betriebszustand des
Schienenfahrzeuges anzupassen. So wird der Verdichter in einem Auffüll betrieb der Luftversorgungsanlage des Schienenfahrzeuges mit der maximalen Drehzahl betrieben. Im Streckenbetrieb des Schienenfahrzeuges wird der Verdichter mit einer variablen Drehzahl betrieben, welche geringfügig oberhalb der minimalen Drehzahl liegt, wobei der erzeugte Druck geringfügig größer als ein vorgegebener Einschaltdruck für den Verdichter ist. Ferner wird vorgeschlagen, während des Bremsbetriebs des
Schienenfahrzeuges den Verdichter mit einer Drehzahl zwischen dessen Nenndrehzahl und der maximal vorgegeben Drehzahl zu betreiben, um in dieser Phase möglichst viel Druckluft zu erzeugen, damit der beim Bremsen anfallende hohe Druckluftverbrauch zügig ausgeglichen werden kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Einrichtung zur Steuerung einer Luftversorgungsanlage eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung von Betriebszuständen desselben dahingehend weiter zu verbessern, dass mit einfachen technischen Mitteln eine Integration der Steueralgorithymen in die
Gesamtfahrzeugsteuerung zur Verfügung steht.
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine übergeordnete
Fahrzeugsteuereinheit für verschiedene Betriebszustände desselben entsprechend kennzeichnende Steuersignale an die Steuereinheit des Frequenzumrichters zur Verfügung stellt.
Bei dieser speziellen Konfiguration ist jedem Verdichter ein Drehstrommotor mit eigenem Frequenzumrichter zugeordnet, welcher eine elektronsiche Steuereinheit für die drehzahlvariable Ansteuerung des Drehstrommotors enthält. Diese bezogen auf das Fahrzeug dezentral angeordnete Steuereinheit ist ferner auch in der Lage über die spezifischen Steuersignale auf verschiedene Betriebszustände des Fahrzeuges
Rücksicht zu nehmen, um insoweit eine energieoptimierte Luftversorgung
sicherzustellen. Diese fahrzeugbetriebszustandsspezifischen Steuersignale werden von der übergeordneten Fahrzeugsteuereinheit - vorzugsweise von einer Zugsteuerung (TCMU) - vorgegeben. Somit wird durch die erfindungsgemäße Lösung auf eine verteilte Intelligenz zwischen einer zentralen Fahrzeugsteuerung und einer dezentralen Umrichtersteuerung zurückgegriffen, welche in Funktionsteilung insgesamt die
Steuerung der Luftversorgungsanlage des Fahrzeuges vornehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die die verschiedenen
Betriebszustände des Fahrzeugs kennzeichnenden Steuersignale ausgewählt aus einer Signalgruppe, umfassend Stationsmodus, Auffüllmodus, Streckenmodus, Haltemodus und Batteriemodus. Im Stationsmodus, also bei einem Haltestopp am Bahnsteig besteht die Anforderung, dass die Schallemission reduziert werden soll, um die Fahrgäste möglichst wenig zu beeinträchtigen. Jedoch beginnen Luftversorgungsanlagen oft wegen einer vorhergehenden Bremsung unmittelbar nach dem Erreichen der Station die Druckluftwiederauffüllung der Vorratsbehälter. Der Stationsmodus stellt sicher, dass vorzugsweise mehrere Verdichter des Fahrzeugs gleichzeitig, jedoch mit reduzierter Drehzahl angetrieben werden, um den hohen Druckluftbedarf in dieser Situation möglichst leise zu decken. Ein anderer typischer Betriebszustand ist das Auffüllen der Vorratsbehälter des Fahrzeugs, wobei hierbei die Regelanforderung einer maximalen Förderleistung besteht, um ein schnelles Auffüllen der Vorratsbehälter der Luftversorgungsanlage zu erzielen, damit möglichst schnell die Fahrtbereitschaft des Fahrzeuges erreicht ist. Die Verfügbarkeit des Fahrzeugs kann dadurch erhöht werden. Anders ist die Situation, bei einem abgestellten Fahrzeug, das sich also in einem
Haltemodus befindet, insbesondere in Wohngebieten. Häufig werden Fahrzeuge zur Erhöhung der Verfügbarkeit über Nacht in Betriebsbereitschaft gehalten. Hier sind die Anforderungen an die Schallabstrahlung besonders hoch, weil Schallabstrahlung in benachtbarten Wohngebieten zu Störungen von Anwohnern führen kann. Denn zu Nachtzeiten ist der Hintergrundlärmpegel deutlich niedriger als tagsüber, so dass eine Lärmbelästigung als zunehmend störend empfunden wird. Andererseits ist der
Druckluftbedarf besonders niedrig, weil allenfalls Leckagen in der
Luftversorgungsanlage ausgeglichen werden müssen. Hier macht es Sinn, nur einen einzigen Verdichter des Fahrzeuges mit einer möglichst niedrigen Drehzahl
anzutreiben, um diese Leckageverluste unter geringer Schallabstrahlung ausgleichen zu können.
Im Regelbetrieb, also dem normalen Streckenmodus des Fahrzeuges während der Streckenfahrt, könnte auf einzelnen Streckenabschnitten sogar eine erhöhte
Schallabstrahlung in Kauf genommen werden. Die Laufgeräusche des Fahrzeuges und der Traktionseinrichtungen übersteigen die Schallabstrahlung der
Luftversorgungsanlage deutlich. Auf der anderen Seite besteht im Streckenmodus nur eine mittlere Leistungsanforderung. In der Regel macht es dabei Sinn, dass im
Streckenmodus die Verdichterleistung an den tatsächlichen Verbrauch angepasst wird und die Verdichter bei geringer Last länger betrieben werden, so dass optimale
Betriebstemperaturen erreicht und gehalten werden können. Häufige
verschleissverursachende Anläufe von Verdichtern werden hierdurch vermieden.
Schließlich wird der Verdichter im Batteriemodus, in welchem nur elektrische Energie aus den wiederaufladbaren Batterien des Fahrzeuges zur Verfügung steht, mit niedriger Drehzahl und niedriger Förderleistung betrieben, um die Verdichterleistung an das elektrische Energieangebot anpassen zu können. Die die verschiedenen Steuersignale bereitstellende übergeordnete Steuereinheit ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an mindestens eine Bremssteuereinheit angeschlossen, welche neben der Steuerung des Bremssystems auch das
Kompressormanagement in Sinne einer Funktionsintegration übernimmt. An die Bremssteuereinheit ist wiederum die Steuereinheit des Frenquenzumrichters angeschlossen, welche die Steuersignale übernimmt und für die bedarfsgerechte Drehzahlsteuerung gemäß den Betriebszuständen des Fahrzeuges in oben erläuterter Weise nutzt. Die Bremssteuereinheit ist vorzugsweise als ein elektronischer
Bremssteuerrechner EBCU ausgebildet.
Das Kompressormanagement findet vorzugsweise, entsprechend des anliegenden Steuersignals im Bremssteuerrechner statt. Hier wird bestimmt, welcher Verdichter wann und mit welcher Drehzahl betrieben wird. Die Steuersignale werden an den Frequenzumrichter, der die Luftversorgungsanlage steuert, weitergeleitet, regelt diesen und nehmen Einfluss auf Zu- und Abschaltungen.
Die übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit leitet die Steuersignale an die
Bremssteuereinheit vorzugsweise über eine Fahrzeugbusverbindung oder eine
Ethernetverbindung weiter. Es ist auch denkbar, dass eine digitale Signalübertragung, auch per Funk durchgeführt wird. Denn zwischen der zentralen Fahrzeugsteuereinheit und den dezentral angeordneten Bremssteuereinheiten eines Fahrzeuges sind je nach Fahrzeuglänge gewöhnlich größere Entfernungen zu überbrücken. Die Steuereinheit des vorzugsweise direkt am Drehstrommotor des Verdichters angebrachten
Frequenzumrichters ist dagegen meist ortsnah zur Bremssteuereinheit installiert.
Neben der fahrzeugbetriebszustandsabhängigen Ansteuerung des Frequenzumrichters kann auch eine von Aggregaten zustandsabhängige Ansteuerung der
Luftversorgungsanlage herangezogen werden. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, im Bereich der Luftversorgungsanlage Sensoren anzuordnen, deren Messsignale über aktuelle Zustandsgrößen von Aggregaten - insbesondere Verdichtertemperaturen, Vorratsbehälterdruck oder Motortemperatur - per Signal an die Bremssteuereinheit und/oder die Steuereinheit des Frequenzumrichters gemeldet werden. Ferner können beispielsweise bei einem Kolbenverdichter Zylinderwandtemperaturen, Gastemperaturen oder Motorwicklungstemperaturen des antreibenden
Drehstrommotors, Zwischendrücke und dergleichen ermittetlt und entweder an die Steuereinheit des Frequenzumrichters der Luftversorgungsanlage oder direkt an den Bremssteuerrechner übermittelt werden. Diese elektronischen Einheiten sind in der Lage, Sollvorgaben für die Zustandsgrößen der Aggregate auf deren Einhalten zu überwachen, um beispielsweise eine Überhitzung des Verdichters zu verhindern.
Dementsprechend kann die Antriebsdrehzahl im Falle einer Überhitzungsgefahr reduziert werden und/oder eine Lüfterkühlung eingeschaltet werden. Gemäß eines anderen Aspekts der erfindungsgemäßen Lösung wird vorgeschlagen, dass zur fahrzeugseitigen elektrischen Energieversorgung sowohl eine
Batteriespannungsversorgung als auch eine Dreiphasenwechselspannungsversorgung vorgesehen ist. Die Steuereinheit des Frequenzumrichters ermittelt, welche elektrische Energieversorgung aktuell zur Verfügung steht, um eine Auswahl zur optimalen elektrischen Energieversorgung zu treffen. Steht neben einer hinreichenden
Batteriespannungsversorgung beispielsweise auch eine
Dreiphasenwechselspannungsversorgung zur Verfügung, so wird die
Dreiphasenwechselspannungsversorgung priorisiert. Hierdurch erfolgt eine Erweiterung des Funktionsumfangs der Steuereinheit des Frequenzumrichters.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung näher dargestellt. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Einrichtung zur Steuerung einer Luftversorgungsanlage eines
Schienenfahrzeuges.
Gemäß Figur umfasst eine Luftversorgungsanlage eines Schienenfahrzeuges einen Verdichter 1 zur Erzeugung von Druckluft, die in einem nachgeschalteten
Vorratsbehälter 2 zur Versorgung insbesondere eines pneumatischen Bremssystems gespeichert wird. Der Antrieb des Verdichters 1 erfolgt über einen elektrischen
Drehstrommotor 3, dessen Drehzahl über einen Frequenzumrichter 4 vorgegeben wird. Eingangsseitig des Frequenzumrichters 4 steht zum einen eine netzgespeiste Dreiphasenwechselspannungsversorgung 5 sowie - hilfsweise - eine
Batte espannungsversorgung 6 zur Verfügung.
Dem Frequenzumrichter 4 ist in Baueinheit eine elektronische Steuereinheit 7 beigeordnet, welche verschiedene steuerungstechnische Funktionen beinhaltet. Unter anderem berücksichtigt die Steuereinheit 7 bei der Ansteuerung des
Frequenzumrichters 4 zur Einstellung der optimalen Drehzahl für den Drehstrommotor 3 des Verdichters 1 auch die Betriebszustände des Fahrzeuges, welche eine
übergeordnete Steuereinheit 8 in Form individueller Betriebszustände des Fahrzeugs kennzeichnende Steuersignale S1 ... Sn zur Verfügung stellt.
Dabei kennzeichnet bei diesem Ausführungsbeispiel ein Steuersignal S1 einen
Auffüllmodus des Fahrzeugs, ein Steuersignal S2 kennzeichnet einen Stationsmodus des Fahrzeugs, ein Steuersignal S3 kennzeichnet einen normalen Streckenmodus des Fahrzeugs, ein Steuersignal S4 kennzeichnet einen Haltemodus des Fahrzeugs auf der Strecke und ein Steuersignal S5 kennzeichnet einen Batteriemodus des Fahrzeugs.
Die übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit 8 leitet die Steuersignale S1 ... Sn an eine das Kompressormanagement ausführende Bremssteuereinheit 9 weiter. Neben dem Kompressormanagement erfolgt durch die Bremssteuereinheit 9 auch eine
Bremssteuerung. Die Bremssteuereinheit 9 wiederum übergibt die Steuersignale S1 ... Sn an die Steuereinheit 7 des Frequenzumrichters 4 zwecks Ansteuerung des
Drehstrommotors 3 nach Maßgabe des jeweiligen Betriebszustandes des Fahrzeugs. Die Verbindung zwischen übergeordneter Fahrzeugsteuereinheit 8 und
Bremssteuereinheit 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Fahrzeugbusverbindung ausgebildet und erfordert dementsprechende Busschnittstellen seitens der
Fahrzeugsteuereinheit 8 sowie der Bremssteuereinheit 9. Ferner sind im Bereich der Luftversorgungsanlage diverse Sensoren 10a, 10b angeordnet. Der Sensor 10a ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Temperatursensor, welcher die Verdichtertemperatur ermittelt. Der andere exemplarische Sensor 10b ist ein Drucksensor, weicher den Ist-Druck ausgangsseitig des Verdichters 1 ermittelt. Diese Messsignale über aktuelle Zustandsgrößen des Verdichters 1 wird hier dem Steuergerät 7 des Frequenzumrichters 4 zugeführt, worin ein Regelalgorithmus die Einhaltung der gemessenen Ist-Werte im Vergleich zu definierten Soll-Vorgaben überwacht. Die Steuereinheit 7 erzeugt ferner entsprechende Warnsignale bei Nichteinhaltung von Soll-Vorgaben, welche über die Busverbindung an die
Bremssteuereinheit 9 und von dort aus an die Fahrzeugsteuereinheit 8 übertragen werden. Hier stehen die Warnsignale an zentraler Stelle zur Information des
Fahrzeugführers zur Verfügung. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte
Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, dass die Auswertung der Sensorsignale auf der Ebene der Bremssteuereinheit 9 stattfindet. Auch die Programmierung des
Kompressormanagements findet bevorzugt innerhalb der Bremssteuereinheit 9 statt. Daneben sei darauf hingewiesen, dass der Verdichter 1 in Form eines Hub- oder Rotationsverdichters ausgebildet sein kann.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Verdichter
2 Vorratsbehälter
3 Drehstrommotor
4 Frequenzumrichter
5 Drehphasenwechselspannungsversorgung
6 Betriebsspannungsversorgung
7 Steuereinheit
8 Fahrzeugsteuereinheit
9 Bremssteuereinheit
10 Sensor
S1 ... Sn Steuersignale
EBCU Bremsstreuerrechner
TCMS Zugsteuerung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Einrichtung zur Steuerung einer Luftversorgungsanlage eines Fahrzeuges, mit mindestens einem Verdichter (1 ) zur Erzeugung von Druckluft, dessen Antrieb durch einen per Frequenzumrichter (4) betriebenen Drehstrommotor (3) nach Maßgabe einer zugeordneten Steuereinheit (7) unter Berücksichtigung von
Betriebszuständen des Fahrzeugs erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass eine übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit (8) verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs kennzeichnende Steuersignale (S1 ... Sn) der Steuereinheit (7) zur Verfügung stellt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs kennzeichnenden Steuersignale (S1 ... Sn) ausgewählt sind aus einer Signalgruppe, umfassend: Auffüllmodus, Stationsmodus, Streckenmodus, Haltemodus,
Batteriemodus.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit (8) die Steuersignale (S1 ... Sn) an eine das Kompressormanagement ausführende
Bremssteuereinheit (9) weiterleitet, welche die Steuersignale (S1 ... Sn) an die Steuereinheit (7) weiterleitet.
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremssteuereinheit (9) als ein elektronischer Bremssteuerrechner (EBCU) ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit (8) die Steuersignale (S1 ... Sn) über eine Fahrzeugbusverbindung, eine Ethernetverbindung oder eine Funkverbindung an die Bremssteuereinheit (9) weiterleitet.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit (8) als eine Zugsteuerung (TCMS) ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Luftversorgungsanlage Sensoren (10a, 10b) angeordnet sind, deren Messsignale über aktuelle Zustandsgrößen von
Aggregaten der Luftversorgungsanklage der Bremssteuereinheit (9) und/oder der Steuereinheit (7) zugehen, um die Einhaltung definierter Sollvorgaben für die
Zustandsgrößen von Aggregaten zu überwachen.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass zur fahrzeugseitgen elektrischen Energieversorgung sowohl eine Batteriespannungsversorgung (6) als auch eine Dreiphasenwechsel- spannungsversorgung (5) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit (7) des
Frequenzumrichters (4) ermittelt, welche elektrische Energieversorgung anliegt, um eine Auswahl zur elektrischen Energieversorgung zu treffen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3492739A1 (de) * 2017-12-04 2019-06-05 Martin Kfz - Technik GmbH Versorgungsvorrichtung zum versorgen eines füllkörpers mit fluid sowie kraftfahrzeug
CN110712657A (zh) * 2019-10-18 2020-01-21 中铁轨道交通装备有限公司 一种基于tcms控制的列车辅助缓解系统及控制方法
WO2020048704A1 (de) * 2018-09-05 2020-03-12 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH System zur diagnose und überwachung von luftversorgungsanlagen und deren komponenten

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108891300B (zh) * 2018-07-12 2021-06-01 中铁磁浮科技（成都）有限公司 一种中低速磁浮列车的悬浮控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006071170A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Volvo Lastvagnar Ab A vehicle including compressed air consuming devices and a method of operating the same
DE102008006860A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-06 Haldex Brake Products Gmbh Kraftfahrzeug mit einer von einem Kompressor versorgten Druckluftanlage und Verfahren zur Steuerung des Luftstroms in einer Druckluftanlage
DE102013101502A1 (de) 2013-02-14 2014-08-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Luftversorgungsanlage mit elektronischem Umrichter
DE102013113555A1 (de) 2013-12-05 2015-06-11 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Kompressorsystem und Verfahren zum Betrieb des Kompressorsystems in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Schienenfahrzeugs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19739444A1 (de) * 1996-09-17 1998-03-19 Mannesmann Ag Bremseinrichtung für einen Zugverband
JP4546988B2 (ja) * 2007-04-27 2010-09-22 株式会社日立製作所 電力変換器の制御装置
US9302682B2 (en) * 2011-04-26 2016-04-05 Norfolk Southern Corporation Multiple compressor system and method for locomotives
US9415782B2 (en) * 2014-09-17 2016-08-16 New York Air Brake Llc Optimal control of air compressors in a locomotive consist

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006071170A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Volvo Lastvagnar Ab A vehicle including compressed air consuming devices and a method of operating the same
DE102008006860A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-06 Haldex Brake Products Gmbh Kraftfahrzeug mit einer von einem Kompressor versorgten Druckluftanlage und Verfahren zur Steuerung des Luftstroms in einer Druckluftanlage
DE102013101502A1 (de) 2013-02-14 2014-08-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Luftversorgungsanlage mit elektronischem Umrichter
DE102013113555A1 (de) 2013-12-05 2015-06-11 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Kompressorsystem und Verfahren zum Betrieb des Kompressorsystems in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Schienenfahrzeugs

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3492739A1 (de) * 2017-12-04 2019-06-05 Martin Kfz - Technik GmbH Versorgungsvorrichtung zum versorgen eines füllkörpers mit fluid sowie kraftfahrzeug
WO2020048704A1 (de) * 2018-09-05 2020-03-12 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH System zur diagnose und überwachung von luftversorgungsanlagen und deren komponenten
RU2767309C1 (ru) * 2018-09-05 2022-03-17 Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Шиненфарцойге Гмбх Система диагностики и контроля установок подачи воздуха и их компонентов
EP3847512B1 (de) 2018-09-05 2022-10-12 KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH System zur diagnose und überwachung von luftversorgungsanlagen und deren komponenten
US12043232B2 (en) 2018-09-05 2024-07-23 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH System for the diagnosis and monitoring of air supply systems and components thereof
CN110712657A (zh) * 2019-10-18 2020-01-21 中铁轨道交通装备有限公司 一种基于tcms控制的列车辅助缓解系统及控制方法

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Publication number Publication date
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