用于轨道车辆的制动调节装置、制动方法以及制动系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于轨道车辆的制动调节装置(2)，其具有用于减速度目标值(a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轨道车辆的制动调节装置、制动方法以及制动系统


[0001]本专利技术涉及一种用于轨道车辆的制动调节装置，该制动调节装置具有用于减速度目标值的输入端和用于减速度实际值的输入端以及用于减速度调整参量值的输出端。在所述制动调节装置中，通过调节单元来调节调整参量值，以便使减速度实际值与减速度目标值之间的偏差最小化。本专利技术还涉及一种具有这种制动调节装置的用于轨道车辆的制动系统以及一种用于制动系统的运行方法。

技术介绍

[0002]用于轨道车辆的制动系统除了发电机式制动器和辅助的制动器、例如涡流制动器之外还具有摩擦制动器、例如盘式制动器或闸瓦式制动器。环境影响(例如尤其是潮湿、雪或冰)减少了这些制动器的摩擦副的摩擦系数，即例如制动衬片与制动盘之间的摩擦系数。尽管存在可变的摩擦系数但为了实现可预测的制动结果，使用调节回路，该调节回路将轨道车辆的所要求的和所期望的减速度与实际实现的减速度进行比较并且再调节制动系统的调整参量、例如制动力。
[0003]例如由文献DE102015110053A1已知一种具有这种调节装置的制动系统。在该系统中确定轨道车辆的加速度分量，其中，作为特点除了纵向减速度之外也确定竖直作用的减速度，以便能够单独考虑挂输出力(Hangabtriebskraft)的作用。文献DE102011052545B4同样描述了一种具有制动调节装置的制动系统，其中冗余地测量减速度实际值并且求平均值，以便实现为制动系统的正确的功能提高安全性。
[0004]图5示出用于根据现有技术的这种受调节的制动系统的调节回路的受控系统的特性。
[0005]在该图表中，在水平轴上显现前进的时间t并且在垂直轴上显现预先给定的目标值，在此为预先给定的加速度目标值a
set
。在曲线11中，与时间相关地显现对制动系统在待占据的减速度a
set
方面的要求。曲线11以两个步骤从初始值a
set
＝0通过一个中间值上升到待达到的减速度的所要求的最大值。因此显现一种如下的制动情况，在该制动情况中对于一定时间应该实施轻微的、之后较强烈的制动。
[0006]围绕曲线11标绘出下调节极限12和上调节极限13。所述两个极限12、13说明调节范围，在所述调节范围之内根据现有技术的制动调节装置能够修改所要求的减速度，以便以实际测得的减速度尽可能接近根据曲线11的所要求的减速度。所示的情况由调节回路的调节单元的调节特性得出，该调节单元在此示例性地构造成比例调节器。正最大调节行程14或负最大调节行程15对应于所述调节极限12、13，所述正最大调节行程或负最大调节行程在图4中通过箭头示出。根据现有技术，对于所述比例调节器得出，所述正最大调节行程14和负最大调节行程15对于所要求的减速值一样高并且对应于当前所要求的减速度值的确定的预先给定的百分比。
[0007]然而实际上，尤其是在开头所述的环境条件下(例如摩擦副之间的潮湿、雪或冰)会出现通过所描述的调节回路仅能不充分地补偿的效果。例如，所述的环境影响在制动要
求较低时比在制动要求较高时起更强的作用。一个原因例如是在较剧烈的制动期间通过加热摩擦副(能量输入)使湿气蒸发并且在制动期间损害性的效果减小(“干燥制动”的效果)。

技术实现思路

[0008]本专利技术的任务是，提供一种制动调节装置、一种制动系统和一种用于制动系统的运行方法，它们即使在制动系统的摩擦副之间的摩擦特性改变时、尤其是由潮湿、雪或冰引起摩擦特性改变时也能实现最佳的制动结果。
[0009]所述任务通过具有独立权利要求的相应特征的制动调节装置、制动系统或者用于制动系统的运行方法来解决。有利的设计方案和进一步改进方案在从属权利要求中给出。
[0010]开头所述类型的根据本专利技术的制动调节装置的特征在于，与调节单元无关地存在限制装置，该限制装置这样限制减速度调整参量值，使得减速度调整参量值与减速度目标值偏差对于较小的值最多为负最大调节行程或对于较大的值最多为正最大调节行程。
[0011]根据本专利技术的限制装置能够实现与调节单元的所选择的调节特性无关地控制正最大调节行程或负最大调节行程。以这种方式可以同时选择最佳的调节参数并且可以确保不出现过大的调节行程。尤其是在诸如潮湿和/或雪的困难条件下可以获得最佳的制动结果。
[0012]在使用具有比例调节器的制动调节回路时，根据现有技术由原理决定地也得到如下调节特性，在所述调节特性中限制最大调节行程。但是这种特性限于使用单纯的比例调节器，该比例调节器的调节特性只是不充分的。此外，调节行程的这样设定的固有限制是不灵活的，因为沿正方向和负方向的最大行程与减速度目标值成比例。然而所述特性尤其是在潮湿和/或有雪的情况下不会导致最佳的制动结果。因此，在制动调节装置的一种有利的设计方案中，所述两个最大调节行程中的至少一个最大调节行程选择成不与减速度目标值成比例。
[0013]在所述制动调节装置的另一种有利的设计方案中，负最大调节行程和正最大调节行程的总和是预先给定的固定值。在此，负最大调节行程可以选择成不等于正最大调节行程。以这种方式，尤其是在减速度目标值较小时、即在制动要求较小时能够实现较高的制动力，所述制动力引起较高的能量输入，通过所述能量输入可以补偿由潮湿引起的减小的制动作用并且可以空气调节制动系统。
[0014]在所述制动调节装置的另一种有利的设计方案中，所述正最大调节行程和/或负最大调节行程与时间相关，尤其是使得在预先给定制动时间之后降低。因此，可以限制到制动器中的最大能量输入并且例如考虑制动器的“干燥制动”的效果。在此可以规定，只有当减速度目标值低于预先给定的极限值时，才与时间相关地设计正最大调节行程。类似地可以规定，只有当减速度目标值高于另一预先给定的极限值时，才与时间相关地设计负最大调节行程。
[0015]在所述制动调节装置的另一种有利的设计方案中，所述两个最大调节行程中的至少一个最大调节行程由与减速度目标值和/或制动时间相关的特性曲线或特性曲线族(或特性曲线场)预先给定。此外，所述两个最大调节行程中的至少一个最大调节行程可以与外部的影响因素有关。外部的影响因素可以是(所测得的或以其它方式确定的)环境条件、例如温度或湿度，或者也可以是轨道车辆的行驶条件、尤其是行驶速度、制动压力、制动力和/
或防滑系统的激活。
[0016]在所述制动调节装置的另一种有利的设计方案中，所述限制装置与调节单元耦联，以便根据限制来作用于调节单元的参数。以这种方式，可以在限制装置响应时实现调节回路的更高稳定性。当调节单元例如具有积分的调节分量时，那么在减速度实际值与减速度目标值之间的差的积分值会连续地进一步升高(或下降)，而限制装置已经限制所输出的减速度调整参量值。在制动情况随后改变时，其中减速度调整参量值不受限制，那么通过积分的调节分量输出过大的(或过小的)调整参量值。
[0017]根据本专利技术的用于轨道车辆的制动系统的特征在于这种制动调节装置。这产生了结合制动调节装置所描述的优点。
[0018]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于轨道车辆的制动调节装置(2)，所述制动调节装置具有用于减速度目标值(a
set
)的输入端(21)、用于减速度实际值(a
train
)的输入端(22)以及用于减速度调整参量值(a
out
)的输出端(23)，其中，所述减速度调整参量值(a
out
)通过调节单元来调节，以便最小化减速度实际值(a
train
)与减速度目标值(a
set
)之间的偏差，其特征在于，存在限制装置，该限制装置与调节单元无关地限制减速度调整参量值(a
out
)，使得减速度调整参量值(a
out
)与减速度目标值(a
set
)偏差对于较小的值最多为负最大调节行程(14)或对于较大的值最多为正最大调节行程(15)。2.根据权利要求1所述的制动调节装置(2)，其中，两个所述最大调节行程(14、15)中的至少一个最大调节行程不与减速度目标值(a
set
)成比例。3.根据权利要求1或2所述的制动调节装置(2)，其中，所述负最大调节行程(14)和正最大调节行程(15)的总和是预先给定的固定值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制动调节装置(2)，其中，所述负最大调节行程(14)不等于所述正最大调节行程(15)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的制动调节装置(2)，其中，所述负最大调节行程(14)和/或所述正最大调节行程(15)与时间相关。6.根据权利要求5所述的制动调节装置(2)，其中，所述负最大调节行程(14)和/或正最大调节行程(15)在预先给定的制动时间之后降低。7.根据权利要求4或5所述的制动调节装置(2)，其中，只有当减速度目标值(a
set
)低于预先给定的极限值时，所述正最大调节行程(15)才与时间相关。8.根据权利要求5至7中任一项所述的制动调节装置(2)，其中，只有当减速度目标值(a
set
)高于另一预先给定的极限值时，所述负最小调节行程(14)才与时间相关。9.根据权利要求1至8中任一项所述的制动调节...

【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：