用于轨道车辆的制动设备的制动控制装置、制动设备、轨道车辆以及用于对轨道车辆执行状态分析的方法转让专利

申请号 : CN201280044005.3

文献号 : CN103781682B

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相似专利:

发明人 : 马克-奥利弗·赫尔登迈克尔·苏伯特

申请人 : 克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司

摘要 :

本发明涉及一种用于轨道车辆的制动设备(10)的制动控制装置(24),其中,为了接收振动数据,制动控制装置(24)连接至或者能够连接至振动敏感的传感器装置(18、19)。制动控制装置(24)设计用于从振动数据中识别至少一个周期性信号和存储基于振动数据的比较数据,并且基于比较数据和/或至少一个周期性信号执行轨道车辆的状态分析。此外,本发明还涉及一种相应的制动设备(10)、一种轨道车辆和一种用于执行轨道车辆的状态分析的方法。

权利要求 :

1.一种用于轨道车辆的制动设备的制动控制装置,其中,为了接收振动数据,所述制动控制装置(24)连接至或者能够连接至振动敏感的传感器装置(18,19);

其中,所述制动控制装置(24)设计用于从所述振动数据中识别至少一个周期性信号,并且存储基于所述振动数据的比较数据;以及基于所述比较数据和/或所述至少一个周期性信号执行所述轨道车辆的状态分析,其中,所述传感器装置(18,19)包括用于检测由摩擦制动装置施加的制动力矩和/或制动力的至少一个振动敏感的传感器,所述振动数据能对应于车辆的、转向架的、车轮悬挂件的、车轮的和/或制动装置的组成部分的机械振动,所述制动控制装置(24)设计用于在车辆未被制动或者至少有一个分配至所述传感器装置的制动装置未被激活期间执行所述状态分析。

2.根据权利要求1所述的制动控制装置,其中,所述制动控制装置(24)设计用于在状态分析时将基于从所述传感器装置(18,19)接收的振动数据的数据与存储的比较数据进行比较。

3.根据权利要求1或2所述的制动控制装置,其中,所述传感器装置(18,19)分配至至少一个摩擦制动装置。

4.根据权利要求1或2所述的制动控制装置,其中,所述制动控制装置(24)连接至或者能够连接至至少一个车轮转速传感器(30,32)。

5.根据权利要求3所述的制动控制装置,其中,所述制动控制装置(24)连接至或者能够连接至至少一个车轮转速传感器(30,32)。

6.根据权利要求1或2所述的制动控制装置,其中,所述制动控制装置(24)设计用于基于路程数据执行所述状态分析,所述路程数据涉及所述轨道车辆行驶的路程。

7.根据权利要求5所述的制动控制装置,其中,所述制动控制装置(24)设计用于基于路程数据执行所述状态分析,所述路程数据涉及所述轨道车辆行驶的路程。

8.根据权利要求1或2所述的制动控制装置,其中,所述制动控制装置(24)设计用于在所述状态分析时基于所述传感器装置(18,19)的非周期性的信号确定至少一个车轮(12,

13)的脱轨。

9.根据权利要求7所述的制动控制装置,其中,所述制动控制装置(24)设计用于在所述状态分析时基于所述传感器装置(18,19)的非周期性的信号确定至少一个车轮(12,13)的脱轨。

10.一种用于轨道车辆的制动设备,具有根据权利要求1至9中任一项所述的制动控制装置。

11.一种轨道车辆,具有根据权利要求10所述的制动设备和/或根据权利要求1至9中任一项所述的制动控制装置。

12.一种用于对轨道车辆进行状态分析的方法,其具有以下步骤:通过根据权利要求1至9中任一项所述的制动控制装置接收由振动敏感的传感器装置(18,19)传输的振动数据;

通过所述制动控制装置(24)识别所述振动数据中的至少一个周期性信号;

通过所述制动控制装置(24)存储基于所述振动数据的比较数据;以及通过所述制动控制装置(24)基于所述比较数据和/或所述至少一个周期性信号对车辆进行状态分析。

说明书 :

用于轨道车辆的制动设备的制动控制装置、制动设备、轨道车

辆以及用于对轨道车辆执行状态分析的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于轨道车辆的制动设备的制动控制装置、一种用于具有制动控制装置的轨道车辆的制动设备、一种轨道车辆以及用于对轨道车辆执行状态分析的方法。

背景技术

[0002] 现代的轨道车辆,特别是高速列车,可能遭受来自外部环境的巨大的负载和威胁。为了能够在行驶过程中识别出现的问题,例如脱轨,通常设计特别的传感器装置。首先,要确保在分析轨道车辆的状态时及时发现危险状态。其次,还不能由于错误警报而妨碍可靠的和准时的行车作业。

发明内容

[0003] 本发明的目的是,使得在行驶期间和/或在行程之间实现轨道车辆的可靠的状态分析。
[0004] 该目的通过一种制动控制装置得以解决。
[0005] 在本说明书的范畴内,轨道车辆可以表示一个或者多个具有或不具有本身的驱动装置的车厢和/或任意组合形式的牵引车。特别是轨道车辆可以具有动力车.。制动设备可以是液压的、特别是电动液压的制动设备,或者气动的、特别是电动气动的制动设备,或者是电的或者电动机械的制动设备。制动设备可以包括至少一个相应的制动装置,并且可能包括控制装置。气动的或者液压的制动装置或制动设备一般来说可以视为压力驱控的制动装置或制动设备。类似地,电的或电动机械的制动装置或制动设备可以称为电驱控的制动装置或制动设备。压力驱控的或电驱控的制动装置可以是所谓的取决于附着力的制动装置,它具有至少一个摩擦制动装置,并且它的制动力能够通过车轮-轨道接触进行传递。这种制动装置也可以称为取决于附着力的摩擦制动装置。取决于附着力的摩擦制动装置的典型例子有盘式制动装置、闸瓦式制动装置或者组合的闸瓦式/盘式制动装置。像轨道制动器这样的制动装置不是通过车轮-轨道接触传递它们的制动力,而是产生与轨道本身的摩擦接触,在这个意义上,它们不能视为取决于附着力的制动器。电动气动的或者电动液压的制动设备特别是可以具有像电磁阀或者可电驱控的预控阀这样的可电驱控的阀门。为了进行制动,电的或者电动机械的制动装置可以通过电流驱控。压力驱控的、特别是液压的或者气动的、或者电驱控的制动装置可以被提供用于对轨道车辆的单个的车轮和/或轴进行制动。像液压的或气动的制动装置这样的压力驱控的制动装置或者电的或电动机械的制动装置特别是可以包括至少一个摩擦制动装置,它具有像液压的或者气动的气缸或者可电驱控的执行器这样的配属的力生成器。在施加压力或者在提供电流的情况下,力生成器驱控配属的摩擦制动装置。可以为制动设备设计主控制阀装置,它能够为一个或者多个气动的或者液压的制动装置提供制动压力。主控制阀装置可以设计用于根据电子控制装置的指令提供制动压力,例如根据制动控制装置的指令。在此可以提出的是,主控制阀装置允许将预控压力转化为制动压力,例如通过压力放大和/或将压力转为更大的量。制动装置通常可以被提供用于对轨道车辆的单个的车轮和/或轮轴进行制动。摩擦制动装置例如可以是具有制动盘的盘式制动器,通过以下方式对其进行驱控,即,通过制动钳使一个或多个像制动垫这样的具有制动衬片的摩擦制动元件与制动盘进行接触,从而以这种方式产生制动效果。摩擦制动装置也可以具有带制动衬片的制动闸瓦,它能够通过像气动气缸这样的力生成器以如下方式进行驱控,即,使制动闸瓦与车轮行进面进行接触,从而将动能转化为热量,并对待制动的车轮进行制动。也可以设想的是,为了制动单个的车轮或轴分别设计一个摩擦制动装置。作用于力生成器或者气动的或液压的气缸的压力可以称为制动压力。为了驱控电驱控的制动装置提供的电流可以称为制动流。在驱控摩擦制动装置时通过力生成器施加的力可以称为制动力。制动力与施加的制动压力或者起作用的制动流有关,并且与摩擦制动装置的构造方式和工作方式有关。向车轮或者说为了进行制动施加的力矩可以称为制动力矩。制动力矩特别是取决于制动力和车轮的几何形状,特别是取决于车轮的直径。制动力可以施加到静止的或者运动的车轮上。如果制动力施加到运动的车轮上,就会产生制动力矩。
通过向摩擦制动装置施加制动力会向摩擦制动装置,特别是会向摩擦对的两个相对运动的部件之间的接触面施加制动力和/或制动力矩形式的一定的负载。一般来说,摩擦对可以包括制动衬片和摩擦面,如车轮行进面或者制动盘的制动面,它们在制动时相互之间引起摩擦式接触。制动控制装置可以是用于轨道车辆的制动设备的电子控制装置。该制动控制装置例如可以是防滑计算机、制动计算机或者另一种构造用于控制轨道车辆的制动设备的控制装置。
[0006] 本发明涉及一种用于轨道车辆的制动设备的制动控制装置,其中,为了接收振动数据该制动控制装置连接至或者能够连接至对振动敏感的传感器装置。这种制动控制装置设置用于从振动数据中识别出至少一个周期性的信号,并且存储以这些振动数据为基础的比较数据。此外,该制动控制装置设计用于在比较数据和/或所述至少一个周期性的信号的基础上执行对轨道车辆的状态的分析。于是,制动控制装置可以将存储的描述车辆状态的数据用于状态分析。在本说明书中,近似周期性的信号基本上可以视为周期性的信号。信号的近似周期特别是可以归因于变化的车速和/或变化的车轮转速。在此可以提出的是,制动控制装置设计用于在状态分析时将由传感器装置获得的振动数据与比较数据进行比较。特别是将实时的振动数据和/或所述至少一个周期性的信号与比较数据进行比较。比较数据可以是以特定的格式存储的振动数据。可以设想的是,比较数据是经过处理的和/或经过修改的振动数据。特别是可以通过以振动数据为基础的计算得到比较数据。比较数据特别是能够以车速和/或一个或者多个与振动数据对应的车轮转速为基础。特别是可以提出的是,以对应的车轮转速数据和/或车速数据为基础过滤振动数据,从而获得与车轮转速无关的和/或与车速无关的信号;比较数据能够以该信号为基础。特别是可以将数据标准化成一个共同的时间基准和/或车轮转数基准。振动数据和传感器装置的传感器特别是可以配属给制动装置、例如制动钳、制动装置的悬挂件、制动闸瓦或者一个或多个制动装置在车辆的转向架上的悬挂件。振动数据可以代表或者包含一个或者多个这种位置上的振动情况。振动数据特别是可以对应于车辆的、转向架的、车轮悬挂件的、车轮的和/或制动装置的组成部分的机械振动。比较数据可以分别对应于单个的传感器和/或车辆中的位置。周期性的信号例如可以代表一个或者多个车轮上的能够通过振动觉察到的缺陷点。这种缺陷点例如可以是车轮行进面上或者盘式制动器的制动面上的不平坦处。状态分析特别是可以在像正常行驶这样的不制动的行驶期间执行,在此期间车辆不制动或者不驱控至少一个对应于传感器装置的制动装置。也可以在车辆停止期间进行状态分析,例如作为维修保养的一部分。此时可以调用存储的数据。可以提出的是,在车辆停止时执行更加全面的分析,此时比在行驶期间分析的数据量更大。如果已知车辆的典型的周期性振动状态,那么就可以通过与由一个或者多个周期性信号或者其频谱代表的周期性信号的比较,一方面识别新出现的周期性信号,并且另一方面识别特别关联的、实时的非周期性事件。为此特别是可以将信号的振幅与比较数据进行比较。为了识别周期性的信号,可以将具有时间基准的振动信号例如变换为频率基准,从而获得频谱。可以在不同的时间点,例如以预定的时间间隔测定频谱,并且作为比较数据存储起来。特别是可以记录频谱随着时间的变化过程。在这个过程中可以使用傅立叶变换,特别是快速傅里叶转换(FFT)。比较数据尤其可以是那些已经从振动数据中识别出来的周期性信号。可以设想的是,在周期性信号的基础上识别并显示缺陷点。这特别是可以对于维修保养来说有关系。也可以设想的是,在比较数据的基础上较长时间地跟踪周期性信号的发展变化。例如制动控制装置可以设计用于监控,这类可能表示有缺陷点的周期性信号的振幅是否在经过较长的时间后变大。可以提出的是,当该周期性信号的振幅超过一个阈值时,就发出警报信号,它指示出增大的维修保养需要和/或立即进行处理的必要性。另一方可能符合目的的是,使用那些会产生具有较小振幅且不与安全性相关的周期性信号的缺陷点来归纳时间的变化过程并且用于识别不正常的、也可能是非周期地出现的信号。为此特别是可以执行关联性分析。一般来说,制动控制装置可以设计用于驱控一个或者多个制动装置。特别是制动控制装置可以设计用于利用一个或者多个相应的压力驱控的或电驱控的制动装置和相应的摩擦制动装置控制或调节压力驱控的或电驱控的制动设备。制动控制装置可以设计用于在对轨道车辆或者说轨道车辆的制动设备进行额外的监控的同时平行地进行所描述的振动监控。制动控制装置特别是提供一种可能性,为了观察和监控制动设备和/或车辆而提供额外的冗余水平(Redundanzebene)。通过合适地转换,比较数据可以代表那些在行驶期间预期出现的信号的比较基准。可以将新出现的信号与这个比较基准进行比较。与这种比较基准的偏差,例如超过预先确定的阈值,在可能的情况下能够作为特定事件或者特定状态的指标和/或作为车辆的可能的控制措施的触发点。例如可以提出的是,在对报警信号和/或超过预先确定的阈值时做出响应时,通过制动控制装置刹住轨道车辆。
[0007] 在此合适的是,将制动控制装置设计成用于在状态分析时将基于从传感器装置接收到的振动数据的数据与存储的比较数据进行比较。为此特别是可以将振动数据和/或比较数据变换为相同的格式。此外还可以设计的是,可能的特别是在速度和/或车轮转速方面进行过滤,从而产生规范相同或者差不多的数据组。
[0008] 传感器装置可以包括至少一个对振动敏感的、用于检测由摩擦制动装置施加的制动力矩和/或制动力的传感器。摩擦制动装置可以是压力驱控的或电驱控的制动装置的摩擦制动装置,特别是取决于附着力的制动装置的摩擦制动装置。这类对振动敏感的传感器特别是可以分配至压力驱控的或电驱控的制动装置、摩擦制动装置和/或上面悬挂着至少一个摩擦制动装置的转向架。也可以为多于一个的制动装置或者说对于一个的摩擦制动装置设置传感器。特别符合目的的是,当一个传感器对应于一个摩擦制动装置,使得它能够检测由这一个摩擦制动装置产生的制动力或者说对应的制动力矩。如果有一个这类的摩擦制动装置未驱控,传感器就能够接收到在行驶期间产生的振动和颤振并且传递给制动控制装置。特别是可以在对应的摩擦制动装置处于未被驱控的状态期间完成状态分析或者说识别周期性信号或者存储比较数据,因为这样一来振动和颤振就不会和与制动关联的信号重叠起来,这些信号通常具有相比行驶期间的机械振动大得多的振幅。制动控制装置可以设计用于在制动期间在传感器的振动数据的基础上执行状态分析,这些传感器对应于在制动期间未被驱控的制动装置或摩擦制动装置。例如可以在行驶期间在使用数量减少的摩擦制动装置或者在完全没有摩擦制动装置的情况下进行制动,也就是当使用了涡流制动器时。也可以设想的是,使用磁盘制动器或者其他类型的制动器,而不必使用压力驱控的或电驱控的制动设备。那么在未驱控的制动装置的振动传感器中就可能反映出由已驱控的制动装置产生的信号,并且它们能够指出这个已驱控的制动设备的可能的问题或缺陷点。也可以设想的是,将制动控制装置设计用于在制动期间,制动系统的至少一个特定的摩擦制动装置不被驱控用于制动,并且为了进行状态分析接收并且处理对应于该至少一个摩擦制动装置的传感器的至少一个传感器的振动数据。为了即使在制动期间也能够获得合适的振动数据,例如可以有目的地通过制动控制装置完成这种驱控。可以设计的是,将制动控制装置设计用于在制动期间使至少有一个摩擦制动装置不被驱控。于是,该摩擦制动装置不参与制动。在制动期间,可以将对应于该至少一个未驱控的制动控制装置的传感器振动数据传输给制动控制装置,制动控制装置从中识别出周期性信号,并且这些数据可以作为比较数据的基准。以这种方式例如可以测定其他的制动装置中的缺陷,而不需要额外的传感器。特别是能够以这种方式在利用较小的制动效果进行制动期间监控缺陷随着时间的发展变化。制动控制装置特别是可以设计用于存储用来驱控制动工作的制动参数,作为比较数据。例如可以将一个或者多个摩擦制动装置提供的制动压力或者制动流和/或关于制动压力或制动流随着时间的变化过程的数据视为制动参数。这类数据可以与其他的、以振动数据为基础的比较数据一起存储起来。可以提供的是,将制动控制装置设计用于将对于制动相关的数据(例如延迟和/或施加的制动力和/或车轮转速变化)用来过滤比较数据,或者将它们作为比较数据的一部分存储下来。
[0009] 传感器装置可以对应于至少一个摩擦制动装置。因此得到振动数据与摩擦制动装置的固定的对应关系,这使得能够详尽地分析振动数据或轨道车辆的状态。
[0010] 在改进方案中可以提出的是,使制动控制装置连接至或者能够连接至至少一个车轮转速传感器。特别是可以为能够通过对应于传感器装置的传感器的摩擦制动装置制动的车轮配属一个这样的车轮转速传感器。因此得到某个特定的车轮的所测量的车轮转速和对应的振动数据之间的直接的对应关系。可以提出的是,车轮转速传感器将车轮转速数据传输给制动控制装置或者能够进行传输。基于多于一个的车轮转速传感器的车轮转速数据例如可以测定行驶速度。也可以设想的是,使制动控制装置为了接收行驶速度数据与另一个控制装置、合适的传感器装置和/或GPS接收器连接或者能够与它们连接。
[0011] 对制动控制装置适合的是,将制动控制装置设计用于在路程数据的基础上执行状态分析,这些路程数据涉及轨道车辆行驶的路程。因此可以考虑那些可能影响振动数据的外界境况,由此提高状态分析的质量。路程数据例如可以以GPS数据或者其他的卫星定位数据,以地图数据和/或地形数据为基础。尤其可以设计的是,路程数据涉及高度差和/或上坡度和/或下坡度,它们在状态分析时被考虑进去。作为代替或者作为附加可以设计的是,存储基于路程数据的比较数据,例如在这种情况下在路程数据的基础上过滤振动数据。也可以设计的是,比较数据包括相应的路程数据,特别是定位数据,使得除了振动数据或者比较数据随着时间的变化过程以外还可以存储并重建振动数据或比较数据的发展变化的空间上的关联性。一段路程可以划分成不同的路程区段,分别有特定的比较数据对应于这些路程区段。例如可以分别为一个路程区段配属一个平均的频谱和/或另一种比较基准,这种比较基准例如在正常行驶过这条路程区段期间已经以比较数据的形式存储下来。在与这种针对对应的路程区段的比较基准进行比较的情况下,就可以特别可靠地识别出偏差的振幅或者非周期性的信号。一个路程区段例如可以是一个下坡度或者上坡度基本上恒定的情况下的区段。也可以设计的是,如下地定义一条路程区段,即,在这条路程区段上行驶的速度在预期上基本上恒定。一个路程区段可以有起点和终点。起点或终点例如可以通过在上坡度或下坡度发生变化的那个点来限定。起点或终点也可以由一段特别直的或者曲线特别多的路程的开始来确定,或者由制动路程区段的开始或结束来确定,例如在火车站前或铁路交叉路口前。可以预先确定这些路程区段,和/或在已知的路程数据的基础上通过制动控制装置或者上级的控制装置在行驶期间限定这些路程区段。
[0012] 在一种改进方案中可以设计的是,将制动控制装置设计用于在状态分析时在传感器装置的非周期性信号的基础上确定至少一个车轮的脱轨。这种信号可以在振动数据和/或比较数据中显示出来。在这种情况下特别是可以在行驶期间完成状态分析,也就是行车状态分析。尤其可以设计的是,将非周期性信号与比较数据,特别是与比较数据的振幅进行比较。例如可以将非周期性信号与包含在比较数据中的周期性信号的振幅进行比较。当对于一个或者多于一个的车轮来说与迄今的周期性信号在振幅和/或频谱方面出现强烈的偏差,例如就可以推断出脱轨。可以设计的是,为了推断是否脱轨,制动控制装置将这种非周期性的信号与预先给定的、通过理论或者通过实验测定的、存储的脱轨数据进行比较。可能适合的是,当制动控制装置设计用于通过至少一个附加的、对于振动敏感的传感器装置来说是冗余地运行或者能够冗余地运行的脱轨传感器装置进行脱轨分析。是否确实存在脱轨,例如可以在对脱轨传感器装置和/或对振动敏感的传感器装置的信号进行合理性测试的基础上进行。由此能够更好地检查脱轨。特别是对振动敏感的传感器装置的传感器与单个的车轮或者单个的摩擦制动装置的直接的对应关系使得能够更好地识别脱轨的位置和/或脱轨随着时间的变化过程。于是例如可能能够在比较数据中识别出,哪些车轮或者哪些对应于车轮的轴在何时脱轨。
[0013] 本发明还涉及一种用于具有在此描述的制动控制装置的轨道车辆的制动设备。这种制动设备总的来说可以具有任何形式的合适的制动装置,例如磁盘制动器或者涡流制动器。这种制动设备特别是可以包括一个或者多个压力驱控的或电驱控的制动装置(尤其可以是取决于附着力的制动装置)和/或其他的制动装置。可以设计的是,制动设备具有振动传感器装置。制动控制装置可以设计和/或连接用于驱控制动设备的一个或者多个制动装置。
[0014] 此外还设计了一种具有在此描述的制动设备和/或在此描述的制动控制装置的轨道车辆。
[0015] 此外,本发明还涉及一种用于对轨道车辆进行状态分析的方法,其具有以下步骤:通过在此描述的制动控制装置接收由振动敏感的传感器装置传输的振动数据;通过制动控制装置识别振动数据中的至少一个周期性信号;通过制动控制装置存储以这些振动数据为基础的比较数据。该方法还包括执行的步骤,即,通过制动控制装置在比较数据和/或所述至少一个周期性信号的基础上对车辆执行状态分析。可以设计的是,制动控制装置在状态分析时将基于传感器装置接收的振动信号的数据与存储的比较数据进行比较。传感器装置可以包括至少一个对振动敏感的传感器,它能够检测由摩擦制动装置施加的制动力矩和/或制动力。传感器装置可以对应至少一个摩擦制动装置。可以设计的是,制动控制装置基于涉及轨道车辆行驶的路程的路程数据执行状态分析。制动控制装置能够在状态分析时基于传感器装置的非周期性信号来确定至少一个车轮的脱轨。

附图说明

[0016] 现在参照附图借助优选的实施方式示例性地阐述本发明。
[0017] 图中示出:
[0018] 图1是具有制动控制装置的轨道车辆的制动设备的示意图;以及
[0019] 图2示意性地示出一种用于对轨道车辆执行状态分析的方法的流程图。

具体实施方式

[0020] 图1示意性示出一种轨道车辆的制动设备10,在该实例中是气动的制动设备。用实线表示机械的和气动的连接和导管,而用虚线表示电连接或通信信道。制动设备10设计成用于为轨道车辆的车轮12和13制动。在该实例中提出的是,让车轮12和13位于不同的轮轴上。为第一个车轮12配置了第一制动闸瓦14。为第二个车轮13配置了第二制动闸瓦15。每个制动闸瓦14,15都具有一个制动衬片,它在制动闸瓦利用制动衬片抵压到对应的车轮12,13的行进面上时刹住对应的车轮。在这个过程中,制动衬片遭受摩擦,这还会在制动衬片的磨损中反映出来。制动闸瓦14能够由力生成器16驱控进行制动。力生成器16通过供给导管与主控制阀装置20连接。通过主控制阀装置20能够向力生成器16输送压缩空气。类似地,为制动闸瓦15配置了力生成器17,它也可以由主控制阀装置20供应用于驱控力生成器的压缩空气,从而使制动闸瓦15与车轮13的车轮行进面进行接触。主控制阀装置20与压缩空气储备装置22连接,它可以从中提取压缩空气,以便在制动时提供给力生成器16,17。此外还提出了设计为制动计算机的电子制动控制装置24,它能够驱控主控制阀装置20。为此,主控制阀装置20特别是可以具有一个或者多个能够由制动控制装置24驱控的磁阀。为了清楚的目的,没有示出用于对应于第二车轮的组件的电控制导线。然而它们与对应于第一车轮的控制导线是相当的。此外还为第一车轮12配置了负载传感器18,它能够测定在制动时施加给制动闸瓦14的负载,例如制动力和/或制动力矩。这类负载传感器例如可以具有一个或者多个应变片。该传感器18为了传输数据连接在电子制动控制装置24上。此外还为车轮12配属了第一车轮转速传感器30,它能够检测车轮12的转速。该传感器也为了传输数据与电子控制装置24连接。类似地,为第二车轮配置了第二负载传感器19,它能够测定施加给制动闸瓦15的像制动力和/或制动力矩这样的负载。传感器18,19构成对振动敏感的传感器装置的一部分。此外还为第二车轮13配属了第二车轮转速传感器32。力生成器16,17可以分别包括气动的气缸,它们在施加制动压力时向对应的制动闸瓦14,15施加制动力。力生成器16,17可以分别具有能够由电子控制装置24驱控的阀装置,通过这个阀装置能够单独地为力生成器
16,17的各个气动气缸设置由主控制阀装置20提供的主制动压力。因此,特别是力生成器
16,17能够根据电子控制装置24的指示向制动闸瓦14,15上施加不同的制动压力,从而不对称地驱控摩擦制动装置。在图1中,带制动闸瓦14的力生成器16可以视为第一摩擦制动装置。力生成器17和第二制动闸瓦15可以视为第二摩擦制动装置。可以理解的是,两个摩擦制动装置可以具有未示出的、配属的制动拉杆、悬挂件和导管,它们可以视为气动的制动装置的部分。作为闸瓦制动器的代替,摩擦制动装置也可以构造成盘式制动器。在这种情况下也可以分别设计一个像制动力传感器这样的负载传感器,它能够检测在制动时施加的制动力并且传输给电子制动控制装置24。制动控制装置24设计用于接收来自传感器18和19的数据,并且在这些数据的基础上分别测定第一车轮12或第二车轮13的配属的摩擦制动装置的负载,并且用于控制和/或监控制动过程。如果未驱控摩擦制动装置,传感器18和19就接收在对应的摩擦制动装置区域内产生和传送的机械振动。制动控制装置24设计用于接收来自传感器18,19的对应于这些机械振动的振动数据。特别是受监控的摩擦制动装置作为弹性的物质起作用,它的振动可以由传感器18,19进行感应。在这些未制动状态下的振动数据中例如反映出车轮行进面的缺陷和/或其他的周期性事件。制动控制装置24设计用于识别振动数据中的周期性信号,并且为它们分别配属相应的传感器18,19或对应的摩擦制动装置。
此外,制动控制装置24还在这些振动数据的基础上计算它要存储下来的比较数据。其中,特别是振动数据的频谱的数据,可以以有规律的时间间隔存储下来,作为比较数据,从而能够监控振动频谱随着时间的变化过程,特别是包含在其中的周期性信号的变化过程。合适的是,在考虑到车轮转速传感器的数据的情况下标准化这些信号,使得它们相对车轮转速独立。作为代替或者作为附加,可以标准化比较数据和/或与行驶速度有关的振动数据。从比较数据中例如可以分路程区段地确定来自比较数据的比较基准。例如可以为特定的路程区段测定平均比较数据,例如平均频谱。在此例如可以为特定的路程如下地定义路程区段,即,使一条路程区段基本上具有相同的上坡度或下坡度。在上坡度或下坡度改变时,就可以定义一条新的路程区段。路程区段可以延伸至预设的停止点或者从预设的停止点开始延伸。也可以通过恒定适用在路程区段上的有效预定的最大速度或最小速度来定义路程区段。由此得到特定路程区段的基准数据,它们能够分区段地比较实时的振荡数据,从而能够更好地分析并估计实时的行驶状态。
[0021] 在图2中示出了一种用于对轨道车辆执行状态分析的流程图。轨道车辆特别是可以具有按照图1所示的制动设备。在步骤S10中,振荡振动敏感的传感器装置检测振荡数据。传感器装置特别是可以检测摩擦制动装置或者摩擦制动装置的悬挂件的振荡数据。如果没有驱控配属的摩擦制动装置,特别是可以在轨道车辆行驶期间执行振荡数据的检测。传感器装置将振荡数据传输给制动控制装置。在步骤S12中,制动控制装置接收振荡数据。在紧接着的步骤S14中,制动控制装置识别出振荡数据中的周期性信号。为此在步骤S14中例如可以对振荡数据执行合适的变化,如傅立叶变换。也可以设想的是,将传感器装置设计用于提供频域内已经经过变换的振荡数据。此外,制动控制装置还在步骤S14中产生以这些振荡数据为基础的比较数据。比较数据例如可以包括已识别的周期性信号。可以设想的是,从处理的振荡数据中,例如转换后的振荡数据中产生比较数据。比较数据例如可以包括关于振荡数据与时间和/或空间的对应关系的数据,和/或说明,振荡数据对应于哪个摩擦制动装置和/或车辆中的哪个位置。为了产生比较数据,制动控制装置执行进行合适的数学计算。
在紧接着步骤S14的步骤S16中,制动控制装置将比较数据存储起来。这些数据例如可以存储在制动控制装置的可变(volatilen)或者非可变(nichtvolatilen)的存储器中或者外部的存储器中。在步骤S16以后执行步骤S18,制动控制装置在这个步骤中以比较数据为基础执行车辆的状态分析。可以在行驶期间完成状态分析。可以连续不断地或者以有规律的时间间隔,特别是在不制动的行驶期间执行这种行驶状态分析。也可以设想的是,推后或者在停车期间进行状态分析。
[0022] 本发明的在以上说明书、附图公开的特征不仅可以单个地也可以以任意的组合方式对于本发明的实现是重要的。
[0023] 附图标记列表
[0024] 10 制动设备
[0025] 12 第一车轮
[0026] 13 第二车轮
[0027] 14 第一制动闸瓦
[0028] 15 第二制动闸瓦
[0029] 16 第一力生成器
[0030] 17 第二力生成器
[0031] 18 第一制动力传感器
[0032] 19 第二制动力传感器
[0033] 20 主控制阀装置
[0034] 22 压缩空气储备装置
[0035] 24 制动控制装置
[0036] 30 第一车轮转速传感器
[0037] 32 第二车轮转速传感器