在轨道车辆中对附着力增加剂的输出的控制制造技术

本发明专利技术包括一种用于控制轨道车辆(S)的附着力增加剂的输出的设备和方法，该设备包括至少一个用于输出附着力增加剂的装置(1)，该装置配属于轨道车辆的车轮(R1)。该系统还包括至少一个车轮速度传感器(2)和/或车轮加速度传感器(2a)和/或车轮转矩传感器(2b)，它们测量特定车轮的车轮速度或者车轮转速和/或车轮加速度和/或作用在该车轮上的车轮转矩。还设置有测量仪器(4、5)，该测量仪器确定整个轨道车辆的沿车辆纵向方向的车辆速度和/或加速度。计算单元(6)适合用于确定车轮的车轮速度或者车轮转速和轨道车辆的速度的比值、或/和车轮加速度和轨道车辆的沿纵向方向的加速度的比值、和/或在作用在该车轮上的额定转矩与实际转矩之间的比值。考虑所述至少一个比值，尤其是所述比值的变化。根据所述至少一个比值的变化控制用于输出附着力增加剂的装置(1)的附着力增加剂的输出。力增加剂的输出。力增加剂的输出。

Control of the output of adhesion enhancers in rail vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在轨道车辆中对附着力增加剂的输出的控制


[0001]本专利技术涉及一种在轨道车辆上对附着力增加剂的输出的控制，以便在车轮之前或在车轮附近相应地控制附着力增加剂在轨道上的输出以及分配。

技术介绍

[0002]在钢轨上行驶的具有钢轮的轨道车辆中存在的很大的优点在于，存在相对较低的行驶阻力；然而，车轮轨道接触的低阻力同时限制了通过车轮使轨道车辆加速或减速的能力。在轨道干燥时可能的力传递已经受到限制。在轨道被弄脏、潮湿或者结冰时，力传递的潜力进一步降低。如果在这种条件下实施制动，可能甚至实施全制动或者快速制动，则产生如下问题：由于车轮抱死而不能最佳地进行减速以及可能出现车轮损坏。
[0003]因此，在现有技术中，轨道车辆通常配备有离心或防滑系统。所述离心或防滑系统可以控制车轮速度、也就是单个车轮或者车轮组的速度，使得可供使用的力锁合(沿车辆纵向方向可传递的切向力相对于正交地作用的车轮负荷的因数)尽可能好地用于车辆驱动，但是也用于制动。在许多轨道车辆中，这种滑动保护和离心保护附加地通过附着力增加剂的应用系统、例如撒砂装置来补充，以便在轨道车辆的确定的车轮之前或附近输出附着力增加剂、例如沙子。这种附着力增加剂改善了从车轮到轨道的力锁合。但附着力增加剂不必是固体，而是可以是流体、凝胶或烟、雾或气溶胶。
[0004]在现有技术中，专利文献DE4137546C2公开了一种用于确定轨道车辆的行驶速度的方法。为了计算行驶速度，测量轨道车辆的车轮与轨道之间的静摩擦系数。此外，公开了一种微型计算机，通过该微型计算机影响轨道车辆的制动力，从而避免车轮抱死。
[0005]在已知的文献DE60124993T2中公开了一种用于轨道车辆的撒砂装置，通过该撒砂装置借助于压缩空气在车轮与轨道之间喷射用于防止打滑的沙子。压缩空气的喷射压力可以根据行驶风而变化。
[0006]此外，在现有技术中已知专利文件DE102018209920B3，其涉及轨道上的湿度和轨道与轨道车辆的车轮之间的降低的附着值。该文献公开了一种用于预测轨道与在轨道上滚动的车轮之间的接触点中的附着值的方法，其中，考虑多个环境参数，例如空气压力、空气温度、空气湿度。
[0007]用于输出附着力增加剂的装置用于，当存在特别低的力锁合状况时，能够将附着力增加剂引入到车轮轨道接触部中并且因此能够提高力锁合值。因此，能够改进轨道车辆的驱动能力或制动能力。根据现有技术的用于输出附着力增加剂的设备施加恒定地或与速度相关地预先给定的输出率(即每个时间单位或每段经过的路程的附着力增加剂的输出)。
[0008]通过每个在施撒的附着力增加剂上滚动的车轮，其作用降低。可供使用力锁合值根据轨道的污染而显著变化并且在例如被压碎的树叶的影响下可以达到低于0.01。在干燥的轨道中，力锁合值通常为0.15或更大。
[0009]在这种条件下，通常不能为其中一个前轮配备用于输出附着力增加剂的设备。因此，轨道车辆通常装备有多个用于沿车辆输出附着力增加剂的装置。然而，通过恒定的或与
速度相关地预先给定的每时间单位和经过的值的输出率，每个轨道车辆的附着力增加剂的消耗可能变得非常高，并且不能够有针对性地在例如特别需要力锁合的部位处提高力锁合。因此，现有技术中的输出率不能适应在制动期间沿列车在车轮处存在的力锁合。
[0010]因此，在这种系统中不能有针对性地局部地或者说单独地控制用于将附着力增加剂输出给一个/多个确定的车轮的装置。在这种系统中，例如可能出现输出太多的附着力增加剂(例如沙子)，这显著地增加附着力增加剂的消耗，而没有充分地或有针对性地提高力锁合。

技术实现思路

[0011]因此，本专利技术的任务是，提供一种改进的对轨道车辆的附着力增加剂的输出的控制，以便清除现有技术中的缺点。
[0012]所述任务通过一种根据权利要求1所述的用于控制轨道车辆的附着力增加剂的输出的设备以及一种根据权利要求8所述的用于控制轨道车辆的附着力增加剂的输出的方法来解决。本专利技术的其它有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0013]本专利技术包括一种用于控制轨道车辆的附着力增加剂的输出的设备，该设备包括至少一个用于输出附着力增加剂的装置，该装置配属于轨道车辆的车轮并且优选地设置在轨道车辆的车轮的附近。
[0014]优选地，用于输出附着力增加剂的装置直接位于确定的车轮之前。
[0015]该系统还包括至少一个车轮速度传感器和/或车轮加速度传感器，所述车轮速度传感器和/或车轮加速度传感器测量确定的车轮的车轮速度或者转速或车轮加速度，和/或用于确定作用在车轮上的实际转矩的转矩传感器。所测量的车轮加速度优选是车轮的角加速度。作用在车轮上的额定转矩根据制动系统结构来确定或由所述制动系统结构得知。
[0016]还设置有测量仪器，该测量仪器确定整个轨道车辆的沿车辆纵向方向的车辆速度和/或加速度。计算单元适合用于确定车轮的车轮速度或者车轮转速和轨道车辆的速度的比值、或/和车轮加速度和轨道车辆的沿纵向方向的加速度的比值、和/或作用在车轮上的额定转矩与实际转矩之间的比值。
[0017]考虑至少一个所述比值，尤其是所述比值的变化。根据所述至少一个比值的变化控制用于输出附着力增加剂的装置的附着力增加剂的输出。用于输出附着力增加剂的装置的附着力增加剂的输出因此是控制变量。
[0018]因此，可以直接对滑动或在确定的车轮上的力锁合的减小做出反应，因为在这些车轮上有针对性地将附着力增加剂输出到轨道上，以便又减少滑动或减少力锁合的减小。
[0019]优选地，用于输出附着力增加剂的装置的附着力增加剂的输出的控制不仅考虑一个车轮，而且考虑多个车轮。这优选是配属于用于输出附着力增加剂的装置的车轮，例如最接近的两个车轮或最接近的五个车轮。在这种情况下，该计算单元适合用于确定至少一个另外的车轮的车轮速度或者车轮转速和轨道车辆的速度的比值、和/或至少一个另外的车轮的车轮加速度和轨道车辆的沿纵向方向的加速度、和/或作用在该至少一个另外的车轮的上的额定转矩和至少一个另外的车轮的实际转矩的比值，并且同样考虑所述计算结果来控制用于输出附着力增加剂的装置的附着力增加剂的输出。
[0020]因此确保了在轨道上所输出的附着力增加剂到达最接近的车轮，所述车轮行驶到
所输出的附着力增加剂上。因此，可以局部地控制附着力增加剂的输出，也就是说在可以观察到力流减小的那个车轮或那些车轮处进行干预并且相应地输出附着力增加剂。因此，附着力增加剂不需要在轨道车辆的整个长度上输出，这节约了附着力增加剂并且此外改进了在完全确定的车轮上的力锁合。
[0021]优选地，在该系统中每个用于输出附着力增加剂的装置设置有用于测量附着力增加剂的输出的测量仪器，该测量仪器测量用于输出附着力增加剂的装置的附着力增加剂的当前实际的输出。通过监控所述参数可以相应地进行实际输出率的控制，并且可以避免相应的用于输出附着力增加剂的装置的偏差或故障。
[0022]优选地，在轨道车辆上设置至少两个用于输出附着力增加剂的装置(每个轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制轨道车辆(S)的附着力增加剂的输出的设备，该设备包括：至少一个用于输出附着力增加剂的装置(1)，该装置配属于轨道车辆(S)的车轮(R1)；至少一个车轮速度传感器(2)，所述车轮速度传感器测量其中一个车轮(R1)的车轮速度或车轮转速，和/或至少一个车轮加速度传感器(2a)，所述车轮加速度传感器测量该车轮(R1)的车轮加速度，和/或至少一个转矩传感器(2b)，所述转矩传感器测量作用在该车轮(R1)上的转矩；测量仪器(4)，该测量仪器设置用于确定车辆速度，和/或测量仪器(5)，该测量仪器设置用于确定沿车辆纵向方向的车辆加速度，计算单元(6)，该计算单元适合用于确定车轮(R1)的车轮速度或车轮转速和轨道车辆(S)的速度的比值或/和车轮(R1)的车轮加速度和轨道车辆(S)的沿纵向方向的加速度的比值和/或作用在车轮(R1)上的实际转矩和额定转矩的比值，并且根据所述计算结果控制用于输出附着力增加剂的装置(1)的附着力增加剂的输出量。2.根据权利要求1所述的用于控制轨道车辆(S)的附着力增加剂的输出的设备，其中，所述计算单元(6)适合用于确定至少一个另外的车轮(R2)的车轮速度和轨道车辆(S)的速度的比值和/或至少一个另外的车轮(R2)的车轮加速度和轨道车辆(S)的沿纵向方向的加速度的比值和/或至少一个另外的车轮(R2)的作用在车轮上的实际车轮转矩和额定车轮转矩的比值，并且考虑所述计算结果以控制用于输出附着力增加剂的装置(1)的附着力增加剂的输出。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，每个轨道车辆(S)设置有至少两个用于输出附着力增加剂的装置(1、1
’
)，并且所述计算单元(6、6
’
)设置用于为了对所述至少两个用于输出附着力增加剂的装置的控制而分别至少考虑相应一个车轮(R1、R2、....、Rn；R1
’
、R2
’
、....、Rn
’
)的数据，其中，所述至少一个车轮(R1、R2、....、Rn；R1
’
、R2
’
、....、Rn
’
)优选配属于这些相应的用于输出附着力增加剂的装置(1、1
’
)，其中优选地，相应的多个车轮(R1、R2、....、Rn；R1
’
、R2
’
、....、Rn
’
)的数据被用于控制一个相应的用于输出附着力增加剂的装置(1、1
’
)。4.根据权利要求3所述的设备，其还具有数据传输单元(7)，该数据传输单元设置用于使所述计算单元(6、6
’
)通信以及交换测量结果和计算结果。5.根据权利要求4所述的设备，其中，对于所述至少两个用于输出附着力增加剂的装置(1、1
’
)能够确定附着力增加剂的最大输出率，并且如果至少一个计算单元(6、6
’
)确定，对于相应的用于输出附着力增加剂的装置(1、1
’
)的计算得出的附着力增加剂的输出率高于附着力增加剂的最大输出率，则所述计算单元(6、6
’
)设置用于将计算得出的附着力增加剂的输出率与附着力增加剂的最大输出率之间的偏差经由所述数据传输单元(7)传递给另一个计算单元(6
’
、6)，并且所述另一个计算单元又设置用于，使相应另一个用于输出附着力增加剂的装置(1
’
、1)对应地补充通过所述计算单元(6
’
、6)确定的附着力增加剂的输出率的偏差，只要不超过所述另一个用于输出附着力增加剂的装置(1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：克诺尔轨道车辆系统有限公司，
类型：发明
国别省市：