用于确定轨道车辆的最佳或最大允许速度的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于根据轨道车辆的至少一个摩擦制动器的至少一个摩擦元件(1、2)的热状态来确定轨道车辆的最佳或最大允许速度(v

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定轨道车辆的最佳或最大允许速度的方法


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于根据轨道车辆的至少一个摩擦制动器的至少一个摩擦元件的热状态来确定所述轨道车辆的最佳或最大允许速度的方法。

技术介绍

[0002]轨道车辆通常具有电动的制动器并且附加地具有摩擦制动系统(混合)，其中，优先使用电动的制动器，以便降低摩擦制动系统的磨损。一些轨道车辆虽然具有摩擦制动系统，但不具有电动的制动器。
[0003]因此，在电动的制动器完全或部分失效时可能发生的是，制动、尤其是行车制动必须主要或仅利用摩擦制动系统来执行。由摩擦制动系统制动的车辆重量越高，并且轨道车辆的制动进入速度越高，也就是说速度越高，其中开始摩擦制动，能量输入越高并且因此制动盘和制动衬片的温度升高越高。结果，制动盘
‑
制动衬片
‑
配对的摩擦系数μ的波动增大并且因此摩擦系数μ减小的概率增大。因此在高的制动进入速度下，存在由于制动减弱而延长制动路径的风险。
[0004]在此，制动减弱(制动衰减)理解为摩擦制动系统的制动作用由于影响、例如变热或潮湿而减弱。为了避免由于加热而引起制动减弱，轨道车辆的最大速度由情况决定地通过最大允许速度来限制。
[0005]为此，所述类型的WO2018/054736A1提出了一种用于影响车辆的运动学行为的方法和装置，该车辆具有至少一个摩擦制动系统，其中制动作用通过将至少一个第一摩擦元件和第二摩擦元件的彼此相对挤压来产生，其中，至少从关于车辆的速度、制动压力和外部温度以及绝对时间的信息至少计算至少所述第一摩擦元件的温度，并且在该计算中考虑通过所述至少第一摩擦元件的热传导以及所述至少第一摩擦元件的与速度相关的冷却，并且基于该计算进行对车辆的运动学行为的影响。

技术实现思路

[0006]与此相对，本专利技术的任务在于，提供一种方法，该方法一方面提供防止摩擦制动系统过热的更高的安全性，但是另一方面能够实现轨道车辆的尽可能高的速度，即在最佳速度下“在极限”处行驶。
[0007]所述任务根据本专利技术通过权利要求1的特征来解决。
[0008]本专利技术考虑的背景是，在至少一个摩擦元件的热状态或热负载能力方面最大允许的速度同时是最佳的速度，因为所述至少一个摩擦元件的“热储备”被最大地利用，而该摩擦元件不会由于过热而受到损害。轨道车辆能够以在所述至少一个摩擦元件的热负载能力方面刚好还被允许的最大速度行驶。在此清楚的是，轨道车辆具有例如呈盘式制动器和/或块式制动器形式的多个摩擦制动器，从而例如最高热负荷的摩擦制动器作为(热)最弱的环节可以形成用于确定轨道车辆最佳的或最大允许的速度的尺度。轨道车辆的最大允许速度
或者最佳速度在下面简化地用v
opt
表示。
[0009]本专利技术的考虑的另外的背景是，在轨道车辆运行或行驶时在任何时候都应该确保，能够以限定的制动作用、例如紧急制动、强制制动或快速制动执行所定义的制动类型，而不会由于由此产生的温度变量ΔT而使摩擦元件温度(例如制动盘温度)达到临界范围中。
[0010]轨道车辆在此应理解为具有驱动机的、尤其是牵引车辆的或也没有驱动机的、如轨道车辆组合体中的车厢的任何类型的轨道绑定的车辆以及由多个轨道车辆构成的轨道车辆组合体。
[0011]本专利技术基于一种用于根据轨道车辆的至少一个摩擦制动器的至少一个摩擦元件的热状态确定所述轨道车辆的最佳或最大允许速度v
opt
的方法，所述方法至少包括以下步骤：
[0012]a)检测表征所述轨道车辆的当前行驶运行情况的至少一个参数，
[0013]b)基于所述轨道车辆的所述当前行驶运行情况确定或估计对所述至少一个摩擦元件的热状态的第一影响。
[0014]根据本专利技术，该方法的特征在于以下另外的步骤：
[0015]c)确定或估计对所述至少一个摩擦元件的热状态的(尤其是与速度相关的)第二影响，当在所述轨道车辆的当前行驶运行情况中以所定义的制动类型虚拟地或理论地执行制动时，所述第二影响附加于所述第一影响会影响所述至少一个摩擦元件的热状态，
[0016]d)这样确定所述轨道车辆的最佳或最大允许速度v
opt
，使得在所述至少一个摩擦元件上在所述第一影响下并且在所述第二影响下
[0017]d1)不超过所述至少一个摩擦元件的允许的摩擦元件最高温度T
max
，或者
[0018]d2)基本上出现所述至少一个摩擦元件的允许的摩擦元件最高温度T
max
。
[0019]该方法确保，在轨道车辆行驶的每个时间点可以执行所定义的制动类型、例如紧急制动，而不会由此使至少一个摩擦元件的温度超过允许的摩擦元件最高温度T
max
。因此通过所定义的制动类型产生的附加的温度变量ΔT被考虑作为在确定最佳速度v
opt
时的第二影响。
[0020]在此，在实际上实施所定义的制动类型之前，能够优选在每个时间点和/或在行驶期间连续地执行对温度变量ΔT的估计或计算，然而没有实际上实施所定义的制动类型。因此不强制需要的是，实际上也与当前行驶运行情况并行地执行所定义的制动类型。基于虚拟制动的温度变量ΔT的估计或计算出于安全原因被执行，以便避免摩擦制动系统的至少一个摩擦元件在行驶的每个时间点的温度过载，而在此不强制要求实际上实施所定义的制动类型。
[0021]因此初始情况形成当前的行驶运行情况，在所述行驶运行情况中轨道车辆以确定的速度和负荷并且在确定的环境条件和路径条件下沿着例如是平坦的或具有确定的下坡坡度或确定的上坡坡度的路径行驶。例如速度、负荷、下坡坡度或上坡坡度随后作为参数被检测。当前的行驶运行情况也可以包括，已经触发了例如与所定义的制动类型不同的行车制动，其中，然后例如检测当前的制动压力和/或当前的制动力和/或当前的制动力矩作为参数。备选地，在当前的行驶运行情况下也可以不制动，于是涉及当前的制动压力和/或当前的制动力和/或当前的制动力矩的参数等于零。此外，备选地，在当前的行驶运行情况中
也已经能够以所定义的制动类型进行制动。
[0022]基于该当前的行驶运行情况，于是可以基于轨道车辆的当前的行驶运行情况计算出或借助于模型估计作为第一影响、例如预测性摩擦元件温度T
pred
的第一温度分量T
current
。该第一温度分量T
current
然后相应于由于当前的行驶运行情况在至少一个摩擦元件上实际设定的温度。第一温度分量T
current
例如被持续地计算，即使当前执行了确定的制动类型。
[0023]模型应理解为任何物理数学模型，该模型可以通过计算单元中的可存储程序来实现并且借助于该模型可基于参数来计算所述参量。
[0024]用于表征当前行驶情况的参数和/或特征参量尤其不是温度参量。然后，可以借助模型从至少一个参数估计或计算预测性摩擦元件温度T
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于根据轨道车辆的至少一个摩擦制动器的至少一个摩擦元件(1、2)的热状态来确定所述轨道车辆的最佳或最大允许速度(v
opt
)的方法，所述方法至少包括以下步骤：a)检测表征轨道车辆的当前行驶运行情况的至少一个参数，b)基于轨道车辆的当前行驶运行情况来确定或估计对所述至少一个摩擦元件(1、2)的热状态的第一影响，其特征在于，所述方法包括至少以下另外的步骤：c)确定或估计对所述至少一个摩擦元件(1、2)的热状态的第二影响，当在轨道车辆的当前行驶运行情况中以所定义的制动类型虚拟地或理论地执行制动时，所述第二影响附加于第一影响而影响所述至少一个摩擦元件(1、2)的热状态，d)将轨道车辆的最佳或最大允许速度(v
opt
)确定为，使得在所述至少一个摩擦元件(1、2)上在第一影响下并且在第二影响下d1)不超过所述至少一个摩擦元件(1、2)的允许的摩擦元件最高温度(T
max
)，或者d2)基本上出现所述至少一个摩擦元件(1、2)的允许的摩擦元件最高温度(T
max
)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个摩擦元件(1、2)的热状态由所述至少一个摩擦元件(1、2)的预测性摩擦元件温度(T
pred
)表示，所述预测性摩擦元件温度包括第一温度分量(T
current
)和第二温度分量(ΔT)，其中，a)基于轨道车辆的当前行驶运行情况，估计或确定所述预测性摩擦元件温度(T
pred
)的第一温度分量(T
current
)作为第一影响，并且b)定义在轨道车辆的第一温度分量(T
current
)和最佳或最大允许速度(v
opt
)之间的函数关系(r)，在所述函数关系中将预测性摩擦元件温度(T
pred
)的第二温度分量(ΔT)考虑为第二影响，并且c)根据与第一温度分量(T
current
)相关的函数关系(r)来确定轨道车辆的最佳速度(v
opt
)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个摩擦元件(1、2)的热状态由所述至少一个摩擦元件(1、2)的预测性摩擦元件温度(T
pred
)表示，其中，a)基于轨道车辆的当前行驶运行情况来估计或确定所述预测性摩擦元件温度(T
pred
)的第一温度分量(T
current
)作为第一影响，并且b)估计或确定所述预测性摩擦元件温度(T
pred
)的第二温度分量(ΔT)作为第二影响，当在轨道车辆的当前行驶运行情况下以所定义的制动类型虚拟地或理论地执行制动时，第二温度分量附加于第一温度分量(T
current
)在所述至少一个摩擦元件(1、2)上出现，其中，c)将轨道车辆的最佳或最大允许速度(v
opt
)确定为，使得由第一温度分量(T
current
)和第二温度分量(ΔT)组成的总和c1)小于所述至少一个摩擦元件(1、2)的允许的摩擦元件最高温度(T
max
)，或者c2)基本上等于所述至少一个摩擦元件(1、2)的允许的摩擦元件最高温度(T
max
)。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，如果在所述轨道车辆的当前行驶运行情况中确定：a)由第一温度分量(T
current
)和第二温度分量(ΔT)组成的总和小于所允许的摩擦元件最高温度(T
max
)，那...

【专利技术属性】
技术研发人员：U，
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：