本发明专利技术涉及一种方法，用于借助于计算模型(Tbearingestimator)估算有轨车辆轮组的轮组轴承(1)的温度(TB，est)，其中，计算模型(Tbearingestimator)设计为根据作为计算模型(Tbearingestimator)输入参数的有轨车辆的速度(Vtrain)和环境温度(Tamb)对相关轮组轴承(1)的温度(TB，est)进行估算；并且附加地对在运行中不同于轮组轴承(1)的、但是与轮组轴承(1)处于直接或者间接导热连接的轮组的部件(6)的温度进行测量作为测量温度(Tmeas)；借助于计算模型(Tbearingestimator)对不同于轮组轴承(1)的部件(6)的温度进行估算作为估算温度Tmeas，est)；为了优化计算模型(Tbearingestimator)在估算轮组轴承(1)的温度(TB，est)方面的精确性，计算模型(Tbearingestimator)具有校正环节(Kb)，通过校正环节(Kb)，根据测量温度(Tmeas)和估算温度Tmeas，est)的比较，持续、短暂或者周期性地对计算模型进行校准或者调整。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种方法和一种装置，用于借助于根据权利要求I和权利要求6的前序部分所述的计算模型，以及根据权利要求9和10的前序部分所述的、根据该方法所估算的温度的用途，对有轨车辆轮组的轮组轴承的温度进行估算。
技术介绍
现如今，在有轨车辆交通中，使用了越来越多的诊断系统和监控系统，通过这些系统，采集有轨车辆部件和组件的状态变化，以便识别这些部件和组件的损坏。特别是对于有轨车辆的轮组，探测过热运转方面的损坏有极大的意义。现代的高速列车超极限行驶，因此必须遵守相应的、用以确保互操作性的标准，例如96/48/EG准则。在此，另外还要求有轨车辆轮组的轮组轴承的车载监控。为了公开危急运行状态，例如轮组轴承的过热运转，特别是轮组轴承的温度监控很有必要。EP 1365163A1公开了一种装置，用于监控有轨车辆轮组的轮组轴承的温度，其中， 传感器元件直接设置在轮组轴承的密封元件上，即尽可能地靠近轮组轴承的负载区域。但是，根据该专利技术所述，在轮组轴承的负载区域上，即从上方看过去，在外部轴承环的切线方向上，会产生最高的温度，将温度传感器直接安装在其上，会造成温度传感器的机械连接及其电缆铺设方面的一定花费，并且由于位置原因，该安装在结构上往往难以实现，特别是在组合轴承内，例如对于双轴承来说，要考虑到多个负载区域的情况。
技术实现思路
针对于此，本专利技术的目的在于提供一种方法或者说一种装置，用于借助于计算模型，对有轨车辆轮组的轮组轴承的温度进行估算，其用少量的信号处理技术花费，实现了足够精确的轮组轴承温度的估算，并且无需将温度传感器直接安装到相关轮组轴承上。该目的通过权利要求I或者权利要求6的技术特征得以实现。根据本专利技术所述的方法提出-计算模型设计为根据作为计算模型输入参数的有轨车辆的速度和环境温度对相关轮组轴承的温度或者相关轮组轴承独特部位上的温度进行估算，并且附加地，-借助于至少一个温度传感器，对在运行中不同于轮组轴承的、但是与轮组轴承处于直接或者间接导热连接的轮组的部件的温度进行测量作为测量温度，-借助于计算模型对不同于轮组轴承的部件的温度进行估算作为估算温度，-为了优化计算模型在估算轮组轴承温度方面的精确性，计算模型具有校正环节 (ein Korrekturglied),通过该校正环节,根据测量温度和估算温度的比较,持续、短暂或者周期性地对所述计算模型进行校准或者调整。换句话说，计算模型的自校准或者自调整通过测量和估算不同于相关轮组轴承的位置上的温度得以实现，相较于相关轮组轴承自身上，在该位置上用于安装温度传感器及其电缆铺设的情况更加便利。除了有轨车辆的速度和环境温度以外，还可以提出其它计算模型的输入参数。那样的话，计算模型就必须能够根据测量部位上，即不同于轮组轴承的部件上，或者不同于轮组轴承的组件上的温度，推断出轴承温度。计算模型基于一个构思，即通过热传递以将轮组轴承上产生的热输入通过热传导和热传递传送到测量部位上，此外它还受外部因素的影响，例如由于基于有轨车辆速度的行驶相对气流造成的轮组部件的冷却，或者由于高环境温度造成的轮组部件的升温。如果基于测量点而非在此介绍的方法，只简单地将诊断阈值选得更低，则需考虑到相应干扰时引起错误(Fehlausloesungen)。除了测量部位处的温度之外，计算模型的输入参数还有速度和外部温度。作为结果，该方法提供估算的轮组轴承内部温度或者说轮组轴承的表征部位处的温度，如负载区域处的轮组轴承温度。计算模型考虑到热学边界条件，例如 由于轴承摩擦造成的热输入 轮组内的热传导籲自然对流籲强制对流通过比较测得的和估算的测量部位处的温度，连续或者周期性地对校正环节K或者其校正项进行调整。通过校正环节的影响，计算模型的精确性随着运行时间而提高。由于典型的干扰因素而出现在有轨车辆中的问题，如原始建模时的初始误差、不精确性和与实际情况的偏差，都通过校正环节得以尽可能地补偿。通过比较估算的温度值与温度极限值，并且在估算的温度值超出温度极限值时， 生成轮组轴承过热运转的信号，而在估算的温度值低于温度极限值时，生成相关轮组轴承热学无故障运行的信号，就可以考虑温度估算用于识别过热运转的轴承(过热转动件识别)。附加或者替换地，提出通过根据本专利技术所述方法所估算的有轨车辆轮组的轮组轴承的温度，用于与温度极限值进行比较，以便能够判断，分配给轮组轴承或者相邻的制动装置，特别是盘式制动器，是否处于松开或者张紧的状态。详细而言，超出温度极限值的轮组轴承的估算温度发出表示分配给轮组轴承或者相邻的摩擦制动器处于张紧状态的信号，而低于温度极限值的估算轮组轴承温度发出分配给轮组轴承或者相邻的摩擦制动器处于松开状态的信号。该认知的基础在于，在譬如分配给轮组轴承轴的盘式制动器的摩擦制动器张紧时会产生摩擦热。该摩擦热会在之后通过热传递、沿着轴的热传导和/或对流，传送到相邻的轮组轴承上。相对较低的轮组轴承温度就不仅仅表明轮组轴承的正常运转，还指明相邻的摩擦制动器的松开状态。与此相对，相对较高的轮组轴承温度发出提示，即轮组轴承过热运转和 /或涉及与相关轮组轴承相邻的摩擦制动器处于张紧状态。通过根据本专利技术所述方法估算的轮组轴承温度，因此不仅可以监控有轨车辆的轴的轮组轴承的热学状态，而且可以监控与轮组轴承相邻的有轨车辆的摩擦制动器的多个功能(张紧或者松开)。通过在从属权利要求中列出的措施，在权利要求I和权利要求6中给出的专利技术的有利的改进方案和优化方案成为可能。特别优选地，通过使上面所描述的方法适合于估算有轨车辆轮组的多个轮组轴承的温度，进一步对其进行改进，并且该方法包括下列步骤-为至少一些轮组轴承分别分配计算模型，以便根据作为相应计算模型的输入参数的有轨车辆的速度，分别为有轨车辆的环境温度估算一个数值，其中-为了优化为至少一些轮组轴承分配的计算模型在相应估算有轨车辆环境温度的数值方面的精确性，为每个计算模型设置校正环节，通过该校正环节，根据相应估算温度与相应的、分别不同于相关轮组轴承的部件的相应测量温度的比较，持续、短暂或者周期性地对相关计算模型进行校准，并且-从根据为至少一些轮组轴承分配的计算模型所估算的环境温度的数值中形成一个所获得的环境温度，所述获得的环境温度分别考虑作为计算模型的输入参数，所述输入参数用于估算相应轮组轴承的相应温度的数值。当必须监控多个轮组轴承时，用于估算环境温度的计算模型特别地在此时可用。 对于带有轴承监控的有轨车辆来说，就必须监控所有轮组轴承。这样，在不同于轮组轴承的部件上也有多个测量部位，例如每辆车8个测量部位，每个转向架4个测量部位，其包括分别由两个轮子和一个轴组成的两个轮组。对于多个此类测量部位，有利的是，环境温度估算保持不受轮组轴承上单个或者少量过热旋转件(Heisslaeufern)的影响。同样地，相对于干扰因素，例如太阳光辐射的灵敏性更低。由于不再借助于自有温度传感器计算环境温度以作为计算模型的输入参数来估算轮组轴承温度，而是同样通过计算模型对环境温度进行估算，因此可以放弃此类温度传感器。因此，如此设计计算模型，即可以估算已有的环境温度，以便在完整的(intakten)轮组轴承的情况下在相应分别不同于相关轮组轴承的部件上获得继续测得的温度。但是，如果轮组轴承损坏并且例如过热运转，进入计算模型的较高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·富特文勒，乌尔夫·弗里森，
申请(专利权)人：克诺尔布里姆斯轨道车辆系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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