DE19513004A1 - Control and monitoring device for tram or train braking system - Google Patents
Control and monitoring device for tram or train braking systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Überwachungseinrichtung für Bremssysteme von Schienenfahrzeugen, insbesondere nach Art einer Steuertafel.The invention relates to a control and Monitoring device for brake systems from Rail vehicles, in particular in the manner of a control panel.
Moderne Bremssysteme für Schienenfahrzeuge umfassen sowohl pneumatisch und/oder hydraulisch als auch elektronisch zu steuernde Komponenten. Bei der Überwachung und Ansteuerung der verschiedenen Bremskomponenten werden nach dem Stand der Technik i. allg. die Steuerleitungen der pneumatischen (oder der hydraulischen) Komponenten auf einer Steuer- und Überwachungseinrichtung nach Art einer Steuertafel (bzw. in einer Einschubeinheit - Rack) zusammengefaßt, die im Maschinenraum der jeweiligen Antriebseinheit eines Zuges untergebracht ist. Die Elektroniksteuerung erfolgt dagegen i. allg. über eine weit von der Steuertafel entfernt untergebrachte separate Steuer- und Überwachungseinheit. Problematisch ist der große Kabel- und Installationsaufwand zur Realisierung der Verbindungen zwischen den Elektronikkomponenten des Bremssystemes und den übrigen Steuereinheiten des Zuges. Die Erfindung zielt darauf ab, diesen Aufwand zu verringern.Modern braking systems for rail vehicles include both pneumatically and / or hydraulically as well as electronically controlling components. When monitoring and controlling the various brake components are manufactured according to the state of the Technology i. generally the control lines of the pneumatic (or of the hydraulic) components on a control and Monitoring device like a control panel (or in a slide-in unit rack), which is integrated in the Engine room of the respective drive unit of a train is housed. In contrast, the electronics are controlled i. generally over a distance from the control panel housed separate control and monitoring unit. The large amount of cables and installation is problematic to realize the connections between the Electronic components of the braking system and the rest Control units of the train. The invention aims to reduce this effort.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 7. Durch die Erfindung wird eine integrierte Steuereinheit für Bremssysteme von Schienenfahrzeugen geschaffen, die sowohl die elektronischen als auch die pneumatischen Steuerkomponenten in einer Schalteinheit zusammenfaßt. Ein besonderer Vorteil dieser Ausgestaltung der Steuereinrichtung für Bremssysteme von Schienenfahrzeugen liegt in der Möglichkeit, einen großen Teil der Abnahme des Bremssystemes bereits am Ort der Herstellung des Bremssystemes und nicht erst beim Einbau in den Zug vorzunehmen, was insbesondere die Inbetriebnahmezeiten und -kosten des Bremssystemes verringert.The invention achieves this goal through the subjects of Claims 1 and 7. The invention is an integrated Control unit for braking systems of rail vehicles created that both the electronic and the pneumatic control components in a switching unit summarizes. A particular advantage of this configuration of the Control device for braking systems of rail vehicles lies in the possibility of a large part of the decrease in Brake system already at the place of manufacture of the brake system and not only when installing on the train what especially the commissioning times and costs of the Braking system reduced.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß außer Datenübertragungskabeln - die Verbindung zwischen Steuerpult "Antriebseinheit" und Steuergerät erfolgt über ein Bus- System (z. B. ESRA der Firma Knorr-Bremse) - keine Verbindungsleitungen zwischen Maschinenraum und Führerstand zu verlegen sind, was ebenfalls den Kostenaufwand beträchtlich verringert. Das Bremssystem bildet eine in sich geschlossene Einheit mit minimalen Verknüpfungen zur übrigen Steuereinheit. Bis zu 50 oder mehr Kabelverbindungen zu anderen Systemen.Another advantage of the invention is that except data transmission cables - the connection between Control panel "drive unit" and control unit takes place via a Bus system (e.g. ESRA from Knorr-Bremse) - none Connection lines between engine room and driver's cab too are embarrassed, which also costs considerably decreased. The braking system forms a self-contained one Unit with minimal links to the rest of the control unit. Up to 50 or more cable connections to other systems.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steuern die Elektronikkomponenten die Bremse direkt über Aktuatoren ohne zwischengeschaltete Relaisebene an (siehe Anspruch 2). Die Einsparung der Relaisebene verringert die Kosten des Bremssystemes weiter. According to a particularly preferred embodiment of the invention the electronic components control the brake directly Actuators without an intermediate relay level (see Claim 2). The saving of the relay level reduces the Brake system costs continue.
Weitere Varianten der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, daß die Ansteuerung steuerventilfrei erfolgt (siehe Anspruch 3) und daß die elektronische Steuereinheit über die Aktuatoren vorgegebene Bremsfunktionen aussteuert (siehe Anspruch 4).Further variants of the invention are characterized in that the control is free of control valves (see claim 3) and that the electronic control unit via the actuators predetermined brake functions modulated (see claim 4).
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims specified.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is based on a Embodiment with reference to the drawing explained. It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuer- und Überwachungseinrichtung. Fig. 1 is a block diagram of a control and monitoring device according to the invention.
Fig. 2 ein weiteres Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuer- und Überwachungseinrichtung. Fig. 2 shows a further block diagram of a control and monitoring device according to the invention.
Nach Fig. 1 umfaßt eine erfindungsgemäße Steuer- und Überwachungseinrichtung 1 für Bremssysteme von Schienenfahrzeugen im wesentlichen einen Steuerabschnitt 2 zur elektronischen Steuerung pneumatischer Bremskomponenten und einen Steuerabschnitt 3, bestehend aus Sensoren und elektropneumatischen Aktuatoren.According to Fig. 1, a control and monitoring device 1 of the invention comprises a control section 2 for electronic control of pneumatic brake components and a control section 3, consisting of sensors and electro-pneumatic actuators for braking systems for rail vehicles substantially.
Der Steuerabschnitt 3 dient bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung zur elektronischen Ansteuerung der Bremskomponenten indirekte Bremse 4, direkte Bremse 5, Sifa-Ventil 6, HL-Steuerung 7, Federspeicher-Betätigung 8, Abschleppumstellung 9, Hilfsluftpresser 10 und Sandung 11. Der Steuerabschnitt 2 "Elektronik" ist aus Gründen der Verfügbarkeit in zwei Abschnitte (i.w. Rechner) "Elektronische Steuereinheit a" und "Elektronische Steuereinheit b" unterteilt.In the present embodiment of the invention, the control section 3 serves for the electronic control of the brake components indirect brake 4 , direct brake 5 , Sifa valve 6 , HL control 7 , spring-operated actuation 8 , towing changeover 9 , auxiliary air compressor 10 and sanding 11 . The control section 2 "electronics" is divided into two sections (mainly computers) "electronic control unit a" and "electronic control unit b" for reasons of availability.
Die Bedieneinheiten des Führerstandes sind mit der Steuereinheit 1 über zwei redundante (nicht dargestelltes) Datenübertragungskabel verbunden, welches in einfacher Weise an die integrierte Busstation an der Rückseite der Bedienelementeinheit "Bremse" und der Steuereinheit 1 angeschlossen wird.The control units of the driver's cab are connected to the control unit 1 via two redundant (not shown) data transmission cables, which are connected in a simple manner to the integrated bus station on the rear of the control element unit "brake" and the control unit 1 .
Die Ansteuerung der pneumatischen Bremskomponenten erfolgt über baulich einfache Aktuatoren ohne zwischengeschaltete Relaisebene. Während zwischen der Bedienstation in den Antriebseinheiten des Zuges und dem Maschienenraum mit Steuergerät eine Verbindung über einen Bus hergestellt wird, erfolgt die Ansteuerung der Komponenten im übrigen Zug über einen separaten Datenbus, der die gesamten Zugfunktionen miteinander verbindet.The pneumatic brake components are controlled via structurally simple actuators without intermediate Relay level. While between the operator station in the Drive units of the train and the machine room with Control unit is connected via a bus, the components are controlled via the rest of the train a separate data bus that serves the entire train functions connects with each other.
Fig. 2 verdeutlicht anhand eines weiteren Blockschaltbildes weitere Vorteile der Erfindung. Danach weist die Steuer- und Überwachungseinrichtung 1 zur Absicherung gegen Ausfälle zwei getrennte Prozeßrechner 16, 17 auf, die wiederum über Aktuatoren die verschiedenen pneumatischen Bremskomponenten ansteuern. Jeder der Prozeßrechner kann die elektronische Bremssteuerung allein übernehmen. Die Prozeßrechner sind wiederum mit einem Fahrzeugdatenbus (MVB) verbunden. Als Zusatz zur Bremssteuerung ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ferner eine Gleitschutzeinheit 15 (MGS) in die Bremstafel integriert. Von den Führerbremshebeln a′′, b′ werden Bremsvorgaben an die Bremstafel 1 (IBP=Intelligent Brake Panel) über einen Datenbus 12 weitergeleitet. Beide Elektronikrechner realisieren zusammen mit den Führerbremshebeln und je einem Analogwandler 13 die üblichen Führerbremsventilfunktionen. Sämtliche Sollwerte werden vom Führerstand aus über den Datenbus übertragen (Füllstoß, Bremsstufe, Angleicher, ep-Steuerung ein/aus) . Der direkte Bremshebel ist auf herkömmliche Weise mit der Bremstafel verdrahtet. Sämtliche Sensoren und Aktuatoren 14 der Bremstafel sind mit beiden Elektroniken verbunden - aktiv ist jedoch jeweils nur eine der beiden Elektroniken, wobei z. B. über ein Eingangssignal "Kanalnummer" umgeschaltet wird. Fig. 2 illustrates by way of further block diagram further advantages of the invention. Thereafter, the control and monitoring device 1 has two separate process computers 16 , 17 for protection against failures, which in turn control the various pneumatic brake components via actuators. Each of the process computers can take over the electronic brake control alone. The process computers are in turn connected to a vehicle data bus (MVB). As an addition to the brake control in the exemplary embodiment in FIG. 2, a wheel slide protection unit 15 (MGS) is also integrated in the brake panel. From the driver's brake levers a '', b ', braking specifications are forwarded to the brake panel 1 (IBP = Intelligent Brake Panel) via a data bus 12 . Both electronic computers implement the usual driver brake valve functions together with the driver brake levers and one analog converter 13 each. All setpoints are transmitted from the driver's cab via the data bus (fill level, braking level, adjuster, ep control on / off). The direct brake lever is wired to the brake panel in a conventional manner. All sensors and actuators 14 of the brake panel are connected to both electronics - however, only one of the two electronics is active in each case. B. is switched over an input signal "channel number".
Die Führerbremshebel sind mit zwei unabhängigen Anschlüssen für Datenbusse ausgerüstet. Die Hebel a′′ und b′′ enthalten eine pneumatische Stellung, ein pneumatisches Führerventil wird nicht integriert (Kosteneinsparung). Um die für die Bremse relevanten Schalterstellungen von der Führerstandsrückwand einlesen zu können, ist eine Rückwandstation vorgesehen, die ebenfalls an die Datenbusse (ESRA) anschließbar ist.The driver brake levers are with two independent connections equipped for data buses. The levers a '' and b '' included a pneumatic position, a pneumatic pilot valve is not integrated (cost saving). To the for the Brake relevant switch positions from the Being able to read in the driver's cab rear wall is one Backplane station provided, which is also connected to the data buses (ESRA) can be connected.
Zusammengefaßt integriert die erfindungsgemäße Steuereinrichtung beispielsweise folgende Funktionen:In summary, the invention integrates Control device, for example, the following functions:
- - Vollständiges Führerventil mit ep-Steuerung, inkl. der Schütze zur Ansteuerung der Zug-ep-Leitung;- Complete driver valve with ep control, including the Contactors to control the train ep line;
- - elektronisches Steuerventil, das die E-Bremsanforderung aus dem HL-Druck ermittelt und über MVB ausgibt;- Electronic control valve that the e-braking request determined from the HL pressure and output via MVB;
- - Blendingfunktion, der aktuelle E-Bremswert wird mitgeteilt und mit dem ermittelten Sollwert verglichen. Das Defizit wird in konfigurierbarer Weise durch die Reibungsbremse ausgeglichen. Als Aktuatoren dienen die Magnetventile der direkten Bremse, die sonst üblichen Bremsstromventile entfallen; - Blending function, the current E-braking value communicated and compared with the determined target value. The deficit is configurable by the Friction brake balanced. The act as actuators Direct brake solenoid valves, the usual ones Brake flow valves are no longer required;
- - Funktion der Notbremsüberbrückung in Interaktion mit der ep-Steuerung;- Function of the emergency brake override in interaction with the ep control;
- - Schnittstelle für ATC bzw. AFB;- Interface for ATC or AFB;
- - Automatische Bremsprobe;- automatic brake test;
- - Schnittstelle für alle Sensoren und Aktuatoren der Tafel;- Interface for all sensors and actuators on the board;
- - Vor- und Nachverarbeitung von Signalen von bzw. für die Tafel, dadurch Vereinfachung für die übergeordnete Leittechnik;- Pre- and post-processing of signals from or for the Blackboard, simplification for the parent Control technology;
- - integrierte Diagnose der gesamten Bremstafel;- Integrated diagnosis of the entire brake panel;
- - pneumatischer Gleitschutz mit Koordination Gleitschutz E-Bremse und Pneumatikgleitschutz;- pneumatic anti-skid with coordination anti-skid E-brake and pneumatic slide protection;
- - Schleuderschutz;- anti-skid;
- - Luftpressersteuerung;- air compressor control;
- - Ansteuerung Sandungsmagnetventile.- Activation of sanding solenoid valves.
BezugszeichenlisteReference list
1 Steuer- und Überwachungseinrichtung
2 Steuerabschnitt "Pneumatik"
3 Steuerabschnitt "Elektronik"
4 indirekte Bremse
5 direkte Bremse
6 Sifa-Ventil
7 HL-Steuerung
8 Federspeicher-Betätigung
9 Abschleppumstellung
10 Hilfsluftpresser
11 Sandung
12 Datenbus
13 Analogwandler
14 Aktuatoren
15 Gleitschutz
16, 17 Prozeßrechner
a, b Elektronische Steuereinheit 1 control and monitoring device
2 control section "Pneumatics"
3 control section "electronics"
4 indirect brake
5 direct brakes
6 Sifa valve
7 HL control
8 spring actuation
9 Towing conversion
10 auxiliary air compressors
11 sanding
12 data bus
13 analog converters
14 actuators
15 anti-skid
16 , 17 process computer
a, b Electronic control unit
Claims (10)
- - vollständiges Führerbremsventil mit ep-Steuerung, inkl. der Schütze zur Ansteuerung der Zug-ep-Leitung;
- - elektronisches Steuerventil, das die E-Bremsanforderung aus dem HL-Druck ermittelt und über MVB ausgibt.
- - Complete driver brake valve with ep control, including the contactors for controlling the train ep line;
- - Electronic control valve that determines the e-brake request from the HL pressure and outputs it via MVB.
- - Blendingfunktion;
- - Funktion der Notbremsüberbrückung in Interaktion mit der ep-Steuerung.
- - blending function;
- - Function of the emergency brake override in interaction with the ep control.
- - Schnittstelle für ATC bzw. AFB;
- - Automatische Bremsprobe;
- - Schnittstelle für alle Sensoren und Aktuatoren der Tafel;
- - Vor- und Nachverarbeitung von Signalen von bzw. für die Tafel;
- - integrierte Diagnose der gesamten Bremstafel;
- - pneumatischer Gleitschutz mit Koordination Gleitschutz E-Bremse und Pneumatikgleitschutz;
- - Schleuderschutz;
- - Luftpressersteuerung;
- - Ansteuerung Sandungsmagnetventile.
- - Interface for ATC or AFB;
- - automatic brake test;
- - Interface for all sensors and actuators on the board;
- - Pre- and post-processing of signals from or for the board;
- - Integrated diagnosis of the entire brake panel;
- - pneumatic anti-skid with coordination anti-skid E-brake and pneumatic anti-skid;
- - anti-skid;
- - air compressor control;
- - Activation of sanding solenoid valves.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |