DE112023006034T5

DE112023006034T5 - BRAKE CONTROL DEVICE FOR RAIL VEHICLE

Info

Publication number: DE112023006034T5
Application number: DE112023006034.7T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Saeki; Hidetoshi Kitanaka; Tsutomu Nishioka; Etsuji Matsuyama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2023-03-23
Filing date: 2023-03-23
Publication date: 2026-01-08
Also published as: WO2024195095A1; JPWO2024195095A1

Abstract

Eine Bremssteuervorrichtung (4) für ein Schienenfahrzeug, die mehrere mechanische Bremsvorrichtungen (5a bis 5d) steuert, von denen jede eine Bremskraft erzeugt, indem ein Reibglied gegen einen Rotator gedrückt wird, der sich während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs dreht, umfasst eine Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung (42), die Zielbremskräfte, die von den jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen auszugeben sind, berechnet, die über die mechanischen Bremsvorrichtungen gleich sein sollen, eine Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung (43), die basierend auf den Zielbremskräften Ausgabezielwerte, von denen jeder ein Zielwert einer Kraft für einen Aktuator zum Betätigen des Reibglieds ist, für die jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen berechnet, und eine Ausgleicheinrichtung (44), die tatsächliche Bremskräfte erfasst, die durch Bremskraftdetektoren (6a bis 6d) erfasst werden, die bei den jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen installiert sind, und die, wenn die tatsächlichen Bremskräfte nicht gleich sind, die Ausgabezielwerte korrigiert, um zu veranlassen, dass die tatsächlichen Bremskräfte der jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen mit den Zielbremskräften übereinstimmen. A brake control device (4) for a railway vehicle, which controls several mechanical brake devices (5a to 5d), each of which generates a braking force by pressing a friction element against a rotator that rotates during travel of the railway vehicle, comprises a target braking force calculation device (42) that calculates target braking forces to be output by the respective mechanical brake devices, which are to be the same across the mechanical brake devices; an output target value calculation device (43) that, based on the target braking forces, calculates output target values, each of which is a target value of a force for an actuator to actuate the friction element, for the respective mechanical brake devices; and a compensation device (44) that detects actual braking forces detected by brake force detectors (6a to 6d) installed at the respective mechanical brake devices and, if the actual braking forces are not the same, corrects the output target values to ensure that the actual braking forces of the respective mechanical brake devices are equal to the calculated values. Target braking forces match.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug.The present disclosure relates to a brake control device for a rail vehicle.

Technologischer HintergrundTechnological background

Ein Schienenfahrzeug umfasst eine mechanische Bremsvorrichtung, die eine Bremskraft ausübt, indem ein Reibglied gegen einen Rotator gedrückt wird, der sich während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs dreht, wie zum Beispiel gegen ein Rad oder ein Bremsglied, das integral mit dem Rad drehbar ist. Das Reibglied in der mechanischen Bremsvorrichtung verschleißt bei Verwendung und wird ersetzt, wenn es eine voreingestellte Restmenge erreicht. Die Patentliteratur 1 beschreibt zum Beispiel eine Verschleißverlust-Berechnungseinrichtung, die den Verschleißverlust eines Reibglieds basierend auf dem Bremsdruck und der Geschwindigkeit und einer Bremszeit eines Bremsziels schätzt und die eine Wartungsperson über die Austauschzeit informiert, um die Arbeitslast auf die Person zu verringern.A rail vehicle includes a mechanical braking device that exerts a braking force by pressing a friction element against a rotator that rotates during the rail vehicle's movement, such as a wheel or a brake element that is integrally rotatable with the wheel. The friction element in the mechanical braking device wears down with use and is replaced when it reaches a preset residual amount. Patent literature 1 describes, for example, a wear loss calculation device that estimates the wear loss of a friction element based on the brake pressure, speed, and braking time of a braking target, and informs a maintenance person of the replacement time to reduce the workload on the person.

ZitatlisteList of citations

PatentliteraturPatent literature

Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungs-Nr. 2015-121251 Patent literature 1: Unexamined Japanese patent application with publication no. 2015-121251

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Jedoch umfasst ein Schienenfahrzeug mehrere mechanische Bremsvorrichtungen. Die Reibglieder in den mechanischen Bremsvorrichtungen können unterschiedliche Verschleißverluste abhängig von den Zuständen der verwendeten mechanischen Bremsvorrichtungen aufweisen und werden zu unterschiedlichen Zeiten ersetzt. Dies kann die Wartungseffizienz für Betreiber verringern.However, a rail vehicle incorporates several mechanical braking devices. The friction elements in these devices can exhibit varying degrees of wear depending on their condition and are replaced at different intervals. This can reduce maintenance efficiency for operators.

Unter derartigen Umständen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug vorzusehen, das die Wartungseffizienz für Betreiber verbessern kann.Under such circumstances, it is an objective of the present disclosure to provide a brake control device for a rail vehicle that can improve maintenance efficiency for operators.

Lösung des ProblemsSolution to the problem

Eine Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Bremssteuervorrichtung zum Steuern einer Vielzahl von mechanischen Bremsvorrichtungen, von denen jede eine Bremskraft erzeugt, indem ein Reibglied gegen einen Rotator gedrückt wird, der sich während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs dreht. Die Bremssteuervorrichtung umfasst eine Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung, eine Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung und eine Ausgleicheinrichtung. Die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung berechnet Zielbremskräfte, die über die Vielzahl von mechanischen Bremsvorrichtungen gleich sein sollen. Die Zielbremskräfte sind Zielwerte für Bremskräfte, die von der Vielzahl von jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen auszugeben sind. Die Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung berechnet basierend auf den Zielbremskräften Ausgabezielwerte für die Vielzahl von jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen. Die Ausgabezielwerte sind jeweils ein Zielwert einer Kraft für einen Aktuator zum Betätigen des Reibglieds. Die Ausgleicheinrichtung erfasst tatsächliche Bremskräfte, die durch Bremskraftdetektoren erfasst werden, die bei der Vielzahl von jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen installiert sind. Die tatsächlichen Bremskräfte werden von der Vielzahl von jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen ausgegeben. Die Ausgleicheinrichtung korrigiert, wenn die tatsächlichen Bremskräfte nicht gleich sind, die Ausgabezielwerte, um zu veranlassen, dass die tatsächlichen Bremskräfte der Vielzahl von jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen mit den Zielbremskräften übereinstimmen.A brake control device for a railway vehicle according to one aspect of the present disclosure is a brake control device for controlling a plurality of mechanical brake devices, each of which generates a braking force by pressing a friction element against a rotator that rotates during travel of the railway vehicle. The brake control device comprises a target braking force calculation device, an output target value calculation device, and a compensation device. The target braking force calculation device calculates target braking forces that are to be the same across the plurality of mechanical brake devices. The target braking forces are target values for braking forces to be output by the plurality of respective mechanical brake devices. The output target value calculation device calculates output target values for the plurality of respective mechanical brake devices based on the target braking forces. The output target values are each a target value of a force for an actuator to actuate the friction element. The compensation device detects actual braking forces, which are detected by brake force detectors installed at the plurality of respective mechanical brake devices. The actual braking forces are output by the multitude of individual mechanical braking devices. If the actual braking forces are not equal, the compensation device corrects the output target values to ensure that the actual braking forces of the multitude of individual mechanical braking devices match the target braking forces.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous effects of the invention

Die Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß dem oben genannten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Wartungseffizienz für Betreiber verbessern.The brake control device for a rail vehicle according to the above-mentioned aspect of the present disclosure can improve maintenance efficiency for operators.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 presents a diagram of a rail vehicle in embodiment 1, illustrating an exemplary structure;
2 presents a diagram of a brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1, illustrating an exemplary structure;
3 presents a diagram of an exemplary processing circuit implemented using a processor and memory included in the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1;
4 presents a diagram of an exemplary processing circuit implemented using dedicated hardware included in the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1;
5 represents a flowchart of an operating mode of the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1;
6 represents a flowchart of an operating mode of an output target value correction device of the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1;
7 represents a graph of actual braking forces from mechanical braking devices generated by an existing brake control device for a rail vehicle; and
8 represents a graph of actual braking forces of mechanical braking devices generated by the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Eine Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird unten detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsformen beschränken die vorliegende Offenbarung nicht. Bei den unten beschriebenen Ausführungsformen könnte die Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug einfach als eine Bremssteuervorrichtung bezeichnet werden, und das Schienenfahrzeug könnte einfach als ein Fahrzeug bezeichnet werden.A brake control device for a rail vehicle according to one or more embodiments of the present disclosure is described in detail below with reference to the drawings. These embodiments do not limit the present disclosure. In the embodiments described below, the brake control device for a rail vehicle could simply be referred to as a brake control device, and the rail vehicle could simply be referred to as a vehicle.

Ausführungsform 1Design 1

1 stellt ein Diagramm eines Schienenfahrzeugs einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung dar, das eine beispielhafte Struktur veranschaulicht. Ein Fahrzeug 1 umfasst Räder 2a bis 2d, eine Bremsbefehlsvorrichtung 3, eine Bremssteuervorrichtung 4, mechanische Bremsvorrichtungen 5a bis 5d und Bremskraftdetektoren 6a bis 6d. Obwohl es nicht veranschaulicht ist, umfasst jede der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d ein Reibglied. Eine Bremskraft des Fahrzeugs 1 wird durch das Reibglied erzeugt, das von jeder der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d umfasst ist und das gegen ein entsprechendes der Räder 2a bis 2d gedrückt wird. Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d werden durch die Bremssteuervorrichtung 4 gesteuert, die einen Bremsbefehl empfängt, der von der Bremsbefehlsvorrichtung 3 ausgegeben wird. 1 Figure 1 is a diagram of a rail vehicle of embodiment 1 of the present disclosure, illustrating an exemplary structure. A vehicle 1 comprises wheels 2a to 2d, a brake command device 3, a brake control device 4, mechanical brake devices 5a to 5d, and brake force detectors 6a to 6d. Although not illustrated, each of the mechanical brake devices 5a to 5d comprises a friction element. A braking force of the vehicle 1 is generated by the friction element encompassed by each of the mechanical brake devices 5a to 5d, which is pressed against a corresponding wheel 2a to 2d. The mechanical brake devices 5a to 5d are controlled by the brake control device 4, which receives a brake command issued by the brake command device 3.

Die Bremsbefehlsvorrichtung 3 gibt einen Bremsbefehl zum Ausüben einer Bremskraft auf das Fahrzeug aus. Der Bremsbefehl umfasst eine Information, die eine durch das Fahrzeug 1 anzustrebende Verzögerung angibt. Die Bremsbefehlsvorrichtung 3 ist zum Beispiel eine Hauptsteuereinrichtung, die in einer Fahrerkabine eines Zugs installiert ist, eine automatische Zugsteuerung („automatic train control“, ATC) oder ein automatischer Zugbetrieb („automatic train operation“, ATO).The brake control device 3 issues a brake command to apply a braking force to the vehicle. The brake command includes information specifying the desired deceleration of the vehicle 1. The brake control device 3 is, for example, a main control unit installed in a train driver's cab, an automatic train control (ATC) system, or an automatic train operation (ATO) system.

Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d üben mechanisch eine Bremskraft auf die Räder aus. Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d sind zum Beispiel Umfangsbremsen, Scheibenbremsen oder elektrische Bremsen, die das Reibglied zum Beispiel mit Motoren betätigen. Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d umfassen jeweils ein Reibglied und einen Aktuator, der das Reibglied betätigt. Jede der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d erzeugt eine Bremskraft, indem der Aktuator betätigt wird, um das Reibglied gegen einen Rotator zu drücken, der sich während der Fahrt des Schienenfahrzeugs dreht, wie zum Beispiel gegen ein Rad oder ein Bremsglied, das integral mit dem Rad dreht. Das Reibglied ist zum Beispiel ein Bremsschuh oder ein Bremsbelag. Der Aktuator ist zum Beispiel ein Bremszylinder oder ein linearer Bewegungswandler, der an einem Elektromotor angebracht ist. Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d bei der Ausführungsform 1 sind bei den jeweiligen Achsen installiert, könnten aber in anderen Positionen installiert sein, wie zum Beispiel bei den jeweiligen Rädern.The mechanical braking devices 5a to 5d exert a braking force on the wheels mechanically. Examples of mechanical braking devices 5a to 5d are peripheral brakes, disc brakes, or electric brakes that actuate the friction element, for example, with motors. Each mechanical braking device 5a to 5d comprises a friction element and an actuator that actuates the friction element. Each mechanical braking device 5a to 5d generates a braking force by actuating the actuator to press the friction element against a rotator that rotates during the movement of the rail vehicle, such as a wheel or a brake element that rotates integrally with the wheel. The friction element is, for example, a brake shoe or a brake pad. The actuator is, for example, a brake cylinder or a linear motion converter attached to an electric motor. The mechanical brake devices 5a to 5d in embodiment 1 are installed on the respective axles, but could be installed in other positions, such as on the respective wheels.

Die Bremssteuervorrichtung 4 berechnet Zielbremskräfte und Ausgabezielwerte und gibt die Zielbremskräfte und die Ausgabezielwerte an die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d aus. Die Zielbremskräfte sind Zielwerte der Bremskräfte, die von den mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d ausgegeben werden. Die Ausgabezielwerte sind Zielwerte der Kräfte für die jeweiligen Aktuatoren der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d. Diese Betriebsweise wird später detailliert beschrieben.The brake control device 4 calculates target braking forces and output target values and outputs these to the mechanical brake devices 5a to 5d. The target braking forces are the target values of the braking forces output by the mechanical brake devices 5a to 5d. The output target values are the target values of the forces for the respective actuators of the mechanical brake devices 5a to 5d. This operating mode will be described in detail later.

Die Bremskraftdetektoren 6a bis 6d erfassen die Bremskräfte, die durch die Reibglieder erzeugt werden, die von den mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d umfasst sind und die gegen die jeweiligen Räder 2a bis 2d gedrückt werden, oder konkreter, sie erfassen tatsächliche Bremskräfte AFa bis AFd. Der Bremskraftdetektor 6a erfasst zum Beispiel die tatsächliche Bremskraft Afa, die durch das Reibglied in der mechanischen Bremsvorrichtung 5a erzeugt wird, das gegen das Rad 2a gedrückt wird. Ähnlich zum Bremskraftdetektor 6a erfasst jeder der Bremskraftdetektoren 6b bis 6d die entsprechende der tatsächlichen Bremskräfte AFb bis AFd. Die Bremskraftdetektoren 6a bis 6d sind zum Beispiel Kraftaufnehmer, wie zum Beispiel Lastzellen. Die Bremskraftdetektoren 6a bis 6d sind zum Beispiel bei den Reibgliedern der jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d installiert. Die Bremskraftdetektoren 6a bis 6d sind in Positionen installiert, die sich von denen der Reibglieder unterscheiden. Die Bremskraftdetektoren 6a bis 6d könnten an beliebigen Komponenten, die von den jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d umfasst sind, an den jeweiligen Rädern 2a bis 2d, an Achsen, die mit den jeweiligen Rädern 2a bis 2d betreibbar sind, oder an Bremsgliedern angebracht sein, die integral mit den jeweiligen Rädern 2a bis 2d drehen.The brake force detectors 6a to 6d detect the braking forces generated by the friction elements enclosed by the mechanical brake devices 5a to 5d, which are pressed against the respective wheels 2a to 2d, or more specifically, they detect actual braking forces AFa to AFd. For example, brake force detector 6a detects the actual braking force Afa generated by the friction element in the mechanical brake device 5a, which is pressed against wheel 2a. Similarly, each of the brake force detectors 6b to 6d detects the corresponding actual braking forces AFb to AFd. The brake force detectors 6a to 6d are, for example, force transducers, such as load cells. The brake force detectors 6a to 6d are, for example, located at the friction elements of the respective mechanical brake devices. The brake force detectors 6a to 6d are installed in positions different from those of the friction elements. The brake force detectors 6a to 6d could be attached to any component encompassed by the respective mechanical brake devices 5a to 5d, to the respective wheels 2a to 2d, to axles operable with the respective wheels 2a to 2d, or to brake elements that rotate integrally with the respective wheels 2a to 2d.

2 stellt ein Diagramm einer Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung dar, das eine beispielhafte Struktur veranschaulicht. Die Bremssteuervorrichtung 4 umfasst eine Erfassungseinrichtung 41, eine Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42, eine Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 und eine Ausgleicheinrichtung 44. 2 Figure 4 presents a diagram of a brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1 of the present disclosure, illustrating an exemplary structure. The brake control device 4 comprises a detection device 41, a target brake force calculation device 42, an output target value calculation device 43, and a compensation device 44.

Die Erfassungseinrichtung 41 erfasst einen Bremsbefehl, der von der Bremsbefehlsvorrichtung 3 ausgegeben wird, um den Bremsbefehl an die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 zu übertragen. Die Erfassungseinrichtung 41 erfasst auch einen inneren Luftfederdruck (AS-Druck) einer Luftfederung, die zum Beispiel an einem Untergestell installiert ist, um den Fahrzeugkörper zu stützen bzw. zu tragen. Die Last des Fahrzeugs 1, die basierend auf dem AS-Druck berechnet wird, wird dann an die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 übertragen.The detection device 41 detects a braking command issued by the braking command device 3 in order to transmit the braking command to the target braking force calculation device 42. The detection device 41 also detects the internal air spring pressure (AS pressure) of an air suspension system, which is installed, for example, on a chassis to support or bear the vehicle body. The load of the vehicle 1, calculated based on the AS pressure, is then transmitted to the target braking force calculation device 42.

Die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 berechnet, basierend auf dem Bremsbefehl, der von der Erfassungseinrichtung 41 erlangt wird, und der Last des Fahrzeugs 1, eine erforderliche Bremskraft für das gesamte Fahrzeug 1, um die Verzögerung zu erzielen, die in dem Bremsbefehl umfasst ist, und berechnet Zielbremskräfte, die Zielwerte für die Bremskräfte sind, die von den mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d ausgegeben werden. Die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 berechnet die Zielbremskräfte, die über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich sind. Die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 teilt die erforderliche Bremskraft für das gesamte Fahrzeug 1 gleich durch die Anzahl von mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d auf, um die gleichen Zielbremskräfte ü ber die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d zu berechnen.The target braking force calculation device 42 calculates, based on the braking command obtained from the sensing device 41 and the load of the vehicle 1, a required braking force for the entire vehicle 1 to achieve the deceleration specified in the braking command, and calculates target braking forces, which are target values for the braking forces output by the mechanical braking devices 5a to 5d. The target braking force calculation device 42 calculates the target braking forces that are equal across the mechanical braking devices 5a to 5d. The target braking force calculation device 42 divides the required braking force for the entire vehicle 1 equally by the number of mechanical braking devices 5a to 5d to calculate the same target braking forces across the mechanical braking devices 5a to 5d.

Die Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 berechnet, basierend auf den Zielbremskräften, die durch die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 berechnet werden, Ausgabezielwerte BTa bis BTd für die jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d. Die Ausgabezielwerte BTa bis BTd sind Zielwerte der Kräfte für die Aktuatoren zum Betreiben der Reibglieder. Die Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 gibt die Ausgabezielwerte BTa bis BTd an die jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d aus. Für die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d, die Pneumatikbremsen oder Hydraulikbremsen sind, die basierend auf einer Fluidquelle betrieben werden, wie zum Beispiel mit Luft oder Öl, sind die Ausgabezielwerte BTa bis BTd zum Beispiel Zielwerte des Drucks eines Fluids, wie zum Beispiel von Luft, die an die Bremszylinder gespeist wird, die von den mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d umfasst sind, oder konkreter Bremszylinderdrucke. Für die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d, die elektrische Bremsen sind, die durch einen Motor angetrieben werden, um einen linearen Bewegungswandler zu betätigen, sind die Ausgabezielwerte BTa bis BTd zum Beispiel Elektrizitätszielwerte, die in den Motor eingegeben werden, um den linearen Bewegungswandler zu betreiben.The output target value calculation unit 43 calculates output target values BTa to BTd for the respective mechanical brake devices 5a to 5d, based on the target braking forces calculated by the target braking force calculation unit 42. The output target values BTa to BTd are target values for the forces of the actuators that operate the friction elements. The output target value calculation unit 43 outputs the output target values BTa to BTd to the respective mechanical brake devices 5a to 5d. For the mechanical brake devices 5a to 5d, which are pneumatic or hydraulic brakes operated by a fluid source such as air or oil, the output target values BTa to BTd are, for example, target values for the pressure of a fluid, such as air, supplied to the brake cylinders encompassed by the mechanical brake devices 5a to 5d, or specific brake cylinder pressures. For the mechanical braking devices 5a to 5d, which are electric brakes driven by a motor to actuate a linear motion converter, the output target values BTa to BTd are, for example, electricity target values that are input into the motor to operate the linear motion converter.

Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d betätigen die Aktuatoren basierend auf den Ausgabezielwerten BTa bis BTd, die von der Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 ausgegeben werden, um die Reibglieder gegen die Räder oder die Bremsglieder, die sich integral mit den Rädern drehen, zu drücken.The mechanical brake devices 5a to 5d actuate the actuators based on the output target values BTa to BTd, which are output by the output target value calculation device 43, to press the friction elements against the wheels or the brake elements which rotate integrally with the wheels.

Die Ausgleicheinrichtung 44 umfasst eine Gleichheits-Bestimmungseinrichtung 441 und eine Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442.The compensation device 44 comprises an equality determination device 441 and an output target value correction device 442.

Die Gleichheits-Bestimmungseinrichtung 441 erfasst die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd von den Bremskraftdetektoren 6a bis 6d, bestimmt, ob die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd zueinander gleich sind, und gibt ein Bestimmungsergebnis aus. Für die Bestimmung, ob die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd gleich sind, ist gleich sein nicht auf eine exakte Übereinstimmung beschränkt und könnte sich auf ein im Wesentlichen gleich sein innerhalb eines vordefinierten Bereichs beziehen. Wenn die Differenz zwischen den tatsächlichen Bremskräften AFa bis AFd zum Beispiel in einen Bereich fällt, der keine große Differenz bezüglich des Verschleißverlustes zwischen den Reibgliedern verursacht, könnten die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd als im Wesentlichen gleich bestimmt werden.The equality determination device 441 detects the actual braking forces AFa to AFd from the braking force detectors 6a to 6d, determines whether the actual braking forces AFa to AFd are equal to each other, and outputs a determination result. For the determination of whether the actual braking forces AFa to AFd are equal, equality is not limited to exact agreement and could refer to being substantially equal within a predefined range. For example, if the difference between the actual braking forces AFa to AFd falls within a range that does not cause a large difference in wear loss between the friction elements, the actual braking forces AFa to AFd could be determined to be substantially equal.

Die Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 korrigiert, basierend auf dem Bestimmungsergebnis, das von der Gleichheits-Bestimmungseinrichtung 441 erfasst wird, die Ausgabezielwerte BTa bis BTd, wenn die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd nicht gleich sind. Die Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 gibt die korrigierten Ausgabezielwerte BTa bis BTd an die jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d aus.The output target value correction device 442 corrects the output target values BTa to BTd, based on the determination result acquired by the equality determination device 441, if the actual braking forces AFa to AFd are not equal. The output target value calculation device 43 outputs the corrected output. target values BTa to BTd to the respective mechanical braking devices 5a to 5d.

3 stellt ein Diagramm einer beispielhaften Verarbeitungsschaltung 90 dar, die unter Verwendung eines Prozessors 91 und eines Speichers 92 implementiert ist, die von der Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 umfasst sind. Die in 3 veranschaulichte Verarbeitungsschaltung 90 ist eine Steuerschaltung, die den Prozessor 91 und den Speicher 92 umfasst. Die Verarbeitungsschaltung 90, die den Prozessor 91 und den Speicher 92 umfasst, weist die Funktionen auf, die durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert sind. Die Software und die Firmware, die als Programme geschrieben sind, werden in dem Speicher 92 gespeichert. Die Verarbeitungsschaltung 90 implementiert die Funktionen, wenn der Prozessor 91 die in dem Speicher 92 gespeicherten Programme liest und ausführt. Dies bedeutet konkreter, dass die Verarbeitungsschaltung 90 den Speicher 92 zum Speichern von Programmen umfasst, die die Verarbeitung der Bremssteuervorrichtung 4 verursachen. Diese Programme können die Bremssteuervorrichtung 4 die Funktionen der Verarbeitungsschaltung 90 implementieren lassen. Diese Programme könnten durch ein Speichermedium, das die Programme speichert, oder durch andere Mittel vorgesehen werden, wie zum Beispiel durch ein Kommunikationsmedium. 3 Figure 1 shows a diagram of an exemplary processing circuit 90 implemented using a processor 91 and a memory 92, which are included in the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1. The diagram in Figure 1 shows the following: 3 The illustrated processing circuit 90 is a control circuit comprising the processor 91 and the memory 92. The processing circuit 90, comprising the processor 91 and the memory 92, has functions implemented by software, firmware, or a combination of software and firmware. The software and firmware, written as programs, are stored in the memory 92. The processing circuit 90 implements the functions when the processor 91 reads and executes the programs stored in the memory 92. More specifically, this means that the processing circuit 90 includes the memory 92 for storing programs that cause the brake control device 4 to process the functions. These programs can cause the brake control device 4 to implement the functions of the processing circuit 90. These programs could be provided by a storage medium that stores the programs or by other means, such as a communication medium.

Der Prozessor 91 ist zum Beispiel eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Operationsvorrichtung, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer oder ein digitaler Signalprozessor (DSP). Der Speicher 92 ist zum Beispiel ein nicht flüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie zum Beispiel ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer ROM (EPROM), oder ein elektrischer EPROM (EEPROM, eingetragenes Warenzeichen), oder ist zum Beispiel eine magnetische Platte, eine Diskette, eine optische Platte, eine Compactdisc, eine Minidisk oder eine DVD („digital versatile disc“).The processor 91 is, for example, a central processing unit (CPU), a processing device, an operating device, a microprocessor, a microcomputer, or a digital signal processor (DSP). The memory 92 is, for example, a non-volatile or volatile semiconductor memory, such as random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), flash memory, erasable programmable ROM (EPROM), or an electrical EPROM (EEPROM, registered trademark), or is, for example, a magnetic disk, a floppy disk, an optical disk, a compact disc, a minidisc, or a DVD ("digital versatile disc").

4 stellt ein Diagramm einer beispielhaften Verarbeitungsschaltung 93 dar, die unter Verwendung einer zweckgebundenen Hardware implementiert ist, die von der Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 umfasst ist. Beispiele der Verarbeitungsschaltung 93, die in 4 veranschaulicht ist, umfassen eine Einzelschaltung, eine komplexe Schaltung, einen programmierten Prozessor, einen parallel programmierten Prozessor, eine anwendungsspezifisch integrierte Schaltung (ASIC), eine kundenspezifisch programmierbare Gate-Anordnung (FPGA) oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser Komponenten. Die Verarbeitungsschaltung 93 könnte teilweise durch eine zweckgebundene Hardware implementiert sein und könnte teilweise durch Software oder Firmware implementiert sein. Die Verarbeitungsschaltung 93 kann somit die oben genannten Funktionen mit einer zweckgebundenen Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Komponenten implementieren. 4 Figure 1 presents a diagram of an exemplary processing circuit 93 implemented using dedicated hardware included in the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1. Examples of the processing circuit 93, which is shown in Figure 1, are shown in Figure 2. 4 As illustrated, these components include a single circuit, a complex circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an application-specific integrated circuit (ASIC), a free form factor gate array (FPGA), or a combination of two or more of these. The processing circuit 93 could be implemented partly by dedicated hardware and partly by software or firmware. Thus, the processing circuit 93 can implement the above-mentioned functions using dedicated hardware, software, firmware, or a combination of two or more of these components.

Die Betriebsweise der Bremssteuervorrichtung 4 wird unter Bezugnahme auf Flussdiagramme beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm der Betriebsweise der Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß der Ausführungsform 1.The operating mode of the brake control device 4 is described with reference to flowcharts. 5 is a flowchart of the operating mode of the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1.

Die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 in der Bremssteuervorrichtung 4 berechnet, basierend auf dem durch die Erfassungseinrichtung 41 erfassten Bremsbefehl und der Last des Fahrzeugs 1, die für das gesamte Fahrzeug 1 erforderliche Bremskraft. Die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 teilt dann die erforderliche Bremskraft durch die Anzahl von mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich auf, um die Zielbremskraft für jede der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d zu berechnen (Schritt S1). Die Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 berechnet, basierend auf den Zielbremskräften, die durch die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 berechnet werden, die Ausgabezielwerte BTa bis BTd für die jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d (Schritt S2). Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d betätigen die Aktuatoren in den mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d basierend auf den jeweiligen Ausgabezielwerten BTa bis BTd, die von der Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 ausgegeben werden.The target braking force calculation device 42 in the brake control device 4 calculates the braking force required for the entire vehicle 1, based on the braking command detected by the sensing device 41 and the load of the vehicle 1. The target braking force calculation device 42 then divides the required braking force equally among the number of mechanical brake devices 5a to 5d to calculate the target braking force for each of the mechanical brake devices 5a to 5d (step S1). Based on the target braking forces calculated by the target braking force calculation device 42, the output target values BTa to BTd for the respective mechanical brake devices 5a to 5d are calculated by the output target value calculation device 43 (step S2). The mechanical brake devices 5a to 5d actuate the actuators in the mechanical brake devices 5a to 5d based on the respective output target values BTa to BTd, which are output by the output target value calculation device 43.

Die Ausgleicheinrichtung 44 in der Bremssteuervorrichtung 4 erfasst die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd von den jeweiligen Bremskraftdetektoren 6a bis 6d (Schritt S3). Die Gleichheits-Bestimmungseinrichtung 441 in der Ausgleicheinrichtung 44 bestimmt dann, ob die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd gleich sind (Schritt S4). Wenn die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd gleich sind, korrigiert die Ausgleicheinrichtung 44 die Ausgabezielwerte BTa bis BTd nicht (Ja im Schritt S4). Wenn die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd nicht gleich sind (Nein im Schritt S4), korrigiert die Ausgleicheinrichtung 44 die Ausgabezielwerte BTa bis BTd (Schritt S5). Die Verarbeitung im Schritt S5 wird detailliert unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.The compensating device 44 in the brake control device 4 detects the actual braking forces AFa to AFd from the respective brake force detectors 6a to 6d (step S3). The equality determination device 441 in the compensating device 44 then determines whether the actual braking forces AFa to AFd are equal (step S4). If the actual braking forces AFa to AFd are equal, the compensating device 44 does not correct the output target values BTa to BTd (Yes in step S4). If the actual braking forces AFa to AFd are not equal (No in step S4), the compensating device 44 corrects the output target values BTa to BTd (step S5). The processing in step S5 is described in detail with reference to 6 described.

6 stellt ein Flussdiagramm der Betriebsweise der Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 in der Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 dar, das die Details eines Ausgabezielwert-Korrekturvorgangs (Schritt S5) in 5 veranschaulicht. 6 represents a flowchart of the operating mode of the output target value correction device 442 in the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1, which the Details of an output target value correction operation (step S5) in 5 illustrated.

Wenn die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd nicht gleich sind, korrigiert die Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 in der Bremssteuervorrichtung 4 die Ausgabezielwerte BTa bis BTd, damit sie gleiche tatsächliche Bremskräfte AFa bis AFd aufweisen. Die Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 bestimmt zuerst für jede der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d, ob die Zielbremskraft mit der entsprechenden der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd übereinstimmt (Schritt S51). Wenn die Zielbremskraft nicht mit der entsprechenden der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd übereinstimmt (Nein im Schritt S51), vergleicht die Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 die Größe der Zielbremskraft mit der Größe der entsprechenden der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd (Schritt S52) und führt eine Korrektur basierend auf dem Größenverhältnis zwischen der Zielbremskraft und der entsprechenden der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd durch. Wenn irgendeine der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd größer als die entsprechende Zielbremskraft ist (Ja im Schritt S52), führt die Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 eine Korrektur zum Verringern des entsprechenden der Ausgabezielwerte BTa bis BTd durch (Schritt S53). Wenn irgendeine der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd kleiner als die entsprechende Zielbremskraft ist (Nein im Schritt S52), führt die Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 eine Korrektur zum Erhöhen des entsprechenden der Zielwerte BTa bis BTd durch (Schritt S54). Die Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 gibt die korrigierten Ausgabezielwerte BTa bis BTd an die jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d aus.If the actual braking forces AFa to AFd are not equal, the output target value correction device 442 in the brake control device 4 corrects the output target values BTa to BTd so that they have equal actual braking forces AFa to AFd. The output target value correction device 442 first determines for each of the mechanical brake devices 5a to 5d whether the target braking force corresponds to the corresponding actual braking forces AFa to AFd (step S51). If the target braking force does not correspond to the corresponding actual braking forces AFa to AFd (No in step S51), the output target value correction device 442 compares the magnitude of the target braking force with the magnitude of the corresponding actual braking forces AFa to AFd (step S52) and performs a correction based on the magnitude ratio between the target braking force and the corresponding actual braking forces AFa to AFd. If any of the actual braking forces AFa to AFd are greater than the corresponding target braking force (Yes in step S52), the output target value correction device 442 performs a correction to decrease the corresponding output target values BTa to BTd (step S53). If any of the actual braking forces AFa to AFd are less than the corresponding target braking force (No in step S52), the output target value correction device 442 performs a correction to increase the corresponding target values BTa to BTd (step S54). The output target value calculation device 43 outputs the corrected output target values BTa to BTd to the respective mechanical braking devices 5a to 5d.

Der Ausgabezielwert-Korrekturvorgang (Schritt S5) wird unter Verwendung der mechanischen Bremsvorrichtung 5a als Beispiel beschrieben. Die Zielbremskraft wird zuerst mit der tatsächlichen Bremskraft AFa verglichen, die durch die mechanische Bremsvorrichtung 5a erzeugt wird. Die Zielbremskräfte werden berechnet, um über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich zu sein. Somit bleibt der Ausgabezielwert BTa unkorrigiert, wenn die Zielbremskraft mit der tatsächlichen Bremskraft Afa übereinstimmt. Wenn sich die Zielbremskraft von der tatsächlichen Bremskraft Afa unterscheidet, wird die Größe der Zielbremskraft mit der Größe der tatsächlichen Bremskraft Afa verglichen. Wenn die tatsächliche Bremskraft AFa größer als die Zielbremskraft ist, wird eine Korrektur zum Verringern des Ausgabezielwerts BTa durchgeführt. Wenn die tatsächliche Bremskraft AFa kleiner als die Zielbremskraft ist, wird eine Korrektur zum Erhöhen des Ausgabezielwerts BTa durchgeführt. Die Ausgabezielwert-Berechnungseinrichtung 43 gibt den korrigierten Ausgabezielwert BTa an die mechanische Bremsvorrichtung 5a aus. Der Korrekturvorgang wird wiederholt, bis die tatsächliche Bremskraft AFa mit den Zielbremskräften übereinstimmt, die so berechnet werden, dass sie über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich sind. Die mechanischen Bremsvorrichtungen 5b bis 5d durchlaufen den gleichen Vorgang.The output target value correction process (step S5) is described using mechanical brake device 5a as an example. The target braking force is first compared with the actual braking force AFa generated by mechanical brake device 5a. The target braking forces are calculated to be the same across mechanical brake devices 5a through 5d. Thus, the output target value BTa remains uncorrected if the target braking force equals the actual braking force AFa. If the target braking force differs from the actual braking force AFa, the magnitude of the target braking force is compared with the magnitude of the actual braking force AFa. If the actual braking force AFa is greater than the target braking force, a correction is made to decrease the output target value BTa. If the actual braking force AFa is less than the target braking force, a correction is made to increase the output target value BTa. The output target value calculation device 43 outputs the corrected output target value BTa to mechanical brake device 5a. The correction process is repeated until the actual braking force AFa matches the target braking forces, which are calculated to be equal across the mechanical braking devices 5a to 5d. The mechanical braking devices 5b to 5d undergo the same process.

Die Zielbremskräfte werden berechnet, um über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich zu sein. Somit führt die Ausgabezielwert-Korrektureinrichtung 442 keine Korrektur durch, wenn die Zielbremskraft für jede der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d mit der entsprechenden der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd übereinstimmt (Ja im Schritt S51).The target braking forces are calculated to be the same across the mechanical braking devices 5a to 5d. Therefore, the output target value correction device 442 does not perform a correction if the target braking force for each of the mechanical braking devices 5a to 5d matches the corresponding actual braking forces AFa to AFd (Yes in step S51).

7 stellt einen Graphen der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd der jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d dar, die durch eine existierende Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug erzeugt werden. 8 stellt einen Graphen der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd der jeweiligen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d dar, die durch die Bremssteuervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß der Ausführungsform 1 erzeugt werden. Wie in 7 veranschaulicht, erzeugen die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d in der existierenden Bremssteuervorrichtung unterschiedliche tatsächliche Bremskräfte AFa bis AFd, abhängig von den Zuständen der verwendeten mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d, was eine Abweichung hinsichtlich eines Verschleißverlustes und einer Austauschzeit zwischen den Reibgliedern verursacht. Im Gegensatz dazu, wie in 8 veranschaulicht, weisen die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d der Ausführungsform 1 die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd auf, die mit den Zielbremskräften übereinstimmen, die berechnet werden, um über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich zu sein. Somit können die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd gleich sein. Die gleichen tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd, oder konkreter die gleichen Druckkräfte der Reibglieder, können gleiche Verschleißverluste der Reibglieder über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d verursachen. 7 represents a graph of the actual braking forces AFa to AFd of the respective mechanical braking devices 5a to 5d, which are generated by an existing brake control device for a rail vehicle. 8 Figure 1 represents a graph of the actual braking forces AFa to AFd of the respective mechanical braking devices 5a to 5d, which are generated by the brake control device for a rail vehicle according to embodiment 1. As in 7 As illustrated, the mechanical brake devices 5a to 5d in the existing brake control device generate different actual braking forces AFa to AFd, depending on the states of the mechanical brake devices 5a to 5d used, which causes a deviation in terms of wear loss and exchange time between the friction elements. In contrast, as in 8 As illustrated, the mechanical braking devices 5a to 5d of embodiment 1 exhibit actual braking forces AFa to AFd that correspond to the target braking forces calculated to be the same across the mechanical braking devices 5a to 5d. Thus, the actual braking forces AFa to AFd can be equal. The same actual braking forces AFa to AFd, or more specifically, the same compressive forces on the friction elements, can cause the same wear losses on the friction elements across the mechanical braking devices 5a to 5d.

Wie oben beschrieben, umfasst die Bremssteuervorrichtung 4 für ein Schienenfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Ausgleicheinrichtung 44, die bestimmt, ob die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich sind. Wenn die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd nicht gleich sind, führt die Ausgleicheinrichtung 44 eine Korrektur durch, damit die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd gleich sind. Dies verursacht gleiche Verschleißverluste der Reibglieder über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d hinweg und gleicht somit die Austauschzeiten der Reibglieder an, um die Wartungseffizienz für die Betreiber zu verbessern. Die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd, die über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d hinweg gleich sind, können die durch die unterschiedliche Bremskraft der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d verursachte Achslastverlagerung („axle-weight transfer“) verringern.As described above, the brake control device 4 for a rail vehicle according to the present embodiment includes the compensating device 44, which determines whether the actual braking forces AFa to AFd of the mechanical brake devices 5a to 5d are equal. If the actual braking forces AFa to AFd are not equal, the compensating device 44 performs a correction so that the actual braking forces AFa to AFd are equal. This results in equal wear losses of the friction elements via the mechanical brakes. The braking devices 5a to 5d are equalized, thus harmonizing the friction element replacement times to improve maintenance efficiency for operators. The actual braking forces AFa to AFd, which are the same across the mechanical braking devices 5a to 5d, can reduce the axle-weight transfer caused by the different braking forces of the mechanical braking devices 5a to 5d.

Bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung werden die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d bei den jeweiligen Achsen installiert. Jedoch könnten die mechanischen Bremsvorrichtungen bei den jeweiligen Rädern installiert werden. Die Anzahl von mechanischen Bremsvorrichtungen könnte nicht 4 sein und könnte zum Beispiel 8 sein.In embodiment 1 of the present disclosure, the mechanical brake devices 5a to 5d are installed on the respective axles. However, the mechanical brake devices could be installed on the respective wheels. The number of mechanical brake devices could be other than 4 and could, for example, be 8.

Bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung werden die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd von allen mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d korrigiert, um miteinander übereinzustimmen, wobei die tatsächlichen Bremskräfte jedoch zum Beispiel für jedes Untergestell angepasst werden könnten. Dies bedeutet konkreter, dass die tatsächlichen Bremskräfte AFa und AFb eines Paars von mechanischen Bremsvorrichtungen 5a und 5b gleich zueinander eingestellt werden könnten, und die tatsächlichen Bremskräfte AFc und AFd eines anderen Paars aus mechanischen Bremsvorrichtungen 5c und 5d könnten gleich zueinander eingestellt werden. Dadurch können die Austauschzeiten der Reibglieder für jedes Untergestell aufeinander abgestimmt werden, was die Wartungseffizienz für Betreiber verbessert.In embodiment 1 of the present disclosure, the actual braking forces AFa to AFd of all mechanical braking devices 5a to 5d are corrected to be consistent with each other, although the actual braking forces could be adjusted, for example, for each undercarriage. More specifically, this means that the actual braking forces AFa and AFb of one pair of mechanical braking devices 5a and 5b could be set to be equal to each other, and the actual braking forces AFc and AFd of another pair of mechanical braking devices 5c and 5d could be set to be equal to each other. This allows the friction element replacement times for each undercarriage to be coordinated, thus improving maintenance efficiency for operators.

Bei tatsächlichen Betriebsweisen könnten zum Beispiel unterschiedliche Zielbremskräfte über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d eingestellt werden, um ein (Durch-)Rutschen („skidding“) zu verhindern. Bei einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung könnten die Zielbremskräfte zwingend als gleich berechnet werden.In actual operating conditions, for example, different target braking forces could be set via the mechanical braking devices 5a to 5d to prevent skidding. In one or more embodiments of the present disclosure, the target braking forces could necessarily be calculated as equal.

Bei einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden die Zielbremskräfte als die gleichen Zielwerte berechnet, indem die erforderliche Bremskraft für das gesamte Fahrzeug 1 durch die Anzahl von mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich aufgeteilt wird, wobei sie mit anderen Berechnungsverfahren berechnet werden könnte. Die Zielbremskräfte könnten berechnet werden, um über die mechanischen Bremsvorrichtungen gleich zu sein, für die Austauschzeiten der Reibglieder abzustimmen sind. Die Zielbremskraft-Berechnungseinrichtung 42 könnte zum Beispiel die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd erfassen und die Zielbremskraft für jede der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d auf die maximale der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd zurücksetzen. Die tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd der mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d werden somit korrigiert, um mit der maximal tatsächlichen Bremskraft übereinzustimmen, und können über die mechanischen Bremsvorrichtungen 5a bis 5d gleich sein. Die Zielbremskräfte könnten auf die minimale der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd oder den Mittelwert der tatsächlichen Bremskräfte AFa bis AFd zurückgestellt werden.In one or more embodiments of the present disclosure, the target braking forces are calculated as the same target values by dividing the required braking force for the entire vehicle 1 equally among the number of mechanical braking devices 5a to 5d, although this could be calculated using other methods. The target braking forces could be calculated to be the same across the mechanical braking devices for which the friction element exchange times are to be coordinated. The target braking force calculation device 42 could, for example, acquire the actual braking forces AFa to AFd and reset the target braking force for each of the mechanical braking devices 5a to 5d to the maximum of the actual braking forces AFa to AFd. The actual braking forces AFa to AFd of the mechanical braking devices 5a to 5d are thus corrected to match the maximum actual braking force and can be the same across the mechanical braking devices 5a to 5d. The target braking forces could be reset to the minimum of the actual braking forces AFa to AFd or the mean of the actual braking forces AFa to AFd.

Die Ausführungsformen oben beschreiben lediglich eine beispielhafte Konfiguration, und somit könnte diese Konfiguration mit einer anderen öffentlich bekannten Technik kombiniert werden, die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung könnten kombiniert werden und ein Teil dieser Konfiguration könnte weggelassen oder modifiziert werden, ohne vom Kern der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.The embodiments described above merely represent an exemplary configuration, and thus this configuration could be combined with another publicly known technique, the embodiments of the present disclosure could be combined, and part of this configuration could be omitted or modified without departing from the core of the present disclosure.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Fahrzeugvehicle
2a bis 2d2a to 2d: Radwheel
33: BremsbefehlsvorrichtungBrake control device
44: BremssteuervorrichtungBrake control device
4141: ErfassungseinrichtungRecording device
4242: Zielbremskraft-BerechnungseinrichtungTarget braking force calculation device
4343: Ausgabezielwert-BerechnungseinrichtungOutput target value calculation device
4444: AusgleicheinrichtungCompensation device
441441: Gleichheits-BestimmungseinrichtungEquality Determination Agency
442442: Ausgabezielwert-KorrektureinrichtungOutput target value correction device
5a bis 5d5a to 5d: Mechanische BremsvorrichtungMechanical braking device
6a bis 6d6a to 6d: BremskraftdetektorBrake force detector

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was automatically generated and is included solely for the reader's convenience. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2015-121251 [0003]

Claims

A brake control device for a railway vehicle, wherein the brake control device is a device for controlling a plurality of mechanical brake devices, each of which generates a braking force by pressing a friction element against a rotator that rotates during travel of the railway vehicle, and wherein the brake control device comprises: a target braking force calculation device for calculating target braking forces that are to be the same across the plurality of mechanical brake devices, wherein the target braking forces are target values of braking forces to be output by the plurality of respective mechanical brake devices; an output target value calculation device for calculating, based on the target braking forces, output target values for the plurality of respective mechanical brake devices, wherein the output target values are each a target value of a force for an actuator to actuate the friction element; and a compensating device for detecting actual braking forces detected by braking force detectors installed at the plurality of respective mechanical braking devices, wherein the actual braking forces are output by the plurality of respective mechanical braking devices, the compensating device being configured to correct the output target values if the actual braking forces are not equal, in order to cause the actual braking forces of the plurality of respective mechanical braking devices to match the target braking forces.

Brake control device according to Claim 1 , wherein the compensating device repeatedly corrects the output target values until the actual braking forces of the plurality of respective mechanical braking devices match the target braking forces.

Brake control device according to Claim 1 or 2 , where each of the brake force detectors is a force sensor installed on an axle or on the rotator of the rail vehicle.

Brake control device according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the compensating device for the plurality of respective mechanical braking devices performs a correction to decrease the output target values when the actual braking forces are greater than the target braking forces, and for the plurality of respective mechanical braking devices performs a correction to increase the output target values when the actual braking forces are less than the target braking forces.

Brake control device according to one of the Claims 1 until 4 , where the target braking forces are calculated to be equal to the multitude of mechanical braking devices installed on a chassis of the rail vehicle via mechanical braking devices.

Brake control device according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the target braking force calculation device detects the actual braking forces from the plurality of respective mechanical braking devices and resets the target braking forces based on the actual braking forces.