专利名称：用于估算有轨车辆轮组的轮组轴承的温度的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法和一种装置，用于借助于根据权利要求I和权利要求6的前序部分所述的计算模型，以及根据权利要求9和10的前序部分所述的、根据该方法所估算的温度的用途，对有轨车辆轮组的轮组轴承的温度进行估算。
背景技术：
现如今，在有轨车辆交通中，使用了越来越多的诊断系统和监控系统，通过这些系统，采集有轨车辆部件和组件的状态变化，以便识别这些部件和组件的损坏。特别是对于有轨车辆的轮组，探测过热运转方面的损坏有极大的意义。现代的高速列车超极限行驶，因此必须遵守相应的、用以确保互操作性的标准，例如96/48/EG准则。在此，另外还要求有轨车辆轮组的轮组轴承的车载监控。为了公开危急运行状态，例如轮组轴承的过热运转，特别是轮组轴承的温度监控很有必要。EP 1365163A1公开了一种装置，用于监控有轨车辆轮组的轮组轴承的温度，其中， 传感器元件直接设置在轮组轴承的密封元件上，即尽可能地靠近轮组轴承的负载区域。但是，根据该发明所述，在轮组轴承的负载区域上，即从上方看过去，在外部轴承环的切线方向上，会产生最高的温度，将温度传感器直接安装在其上，会造成温度传感器的机械连接及其电缆铺设方面的一定花费，并且由于位置原因，该安装在结构上往往难以实现，特别是在组合轴承内，例如对于双轴承来说，要考虑到多个负载区域的情况。
发明内容
针对于此，本发明的目的在于提供一种方法或者说一种装置，用于借助于计算模型，对有轨车辆轮组的轮组轴承的温度进行估算，其用少量的信号处理技术花费，实现了足够精确的轮组轴承温度的估算，并且无需将温度传感器直接安装到相关轮组轴承上。该目的通过权利要求I或者权利要求6的技术特征得以实现。根据本发明所述的方法提出-计算模型设计为根据作为计算模型输入参数的有轨车辆的速度和环境温度对相关轮组轴承的温度或者相关轮组轴承独特部位上的温度进行估算，并且附加地，-借助于至少一个温度传感器，对在运行中不同于轮组轴承的、但是与轮组轴承处于直接或者间接导热连接的轮组的部件的温度进行测量作为测量温度，-借助于计算模型对不同于轮组轴承的部件的温度进行估算作为估算温度，-为了优化计算模型在估算轮组轴承温度方面的精确性，计算模型具有校正环节 (ein Korrekturglied),通过该校正环节,根据测量温度和估算温度的比较,持续、短暂或者周期性地对所述计算模型进行校准或者调整。换句话说，计算模型的自校准或者自调整通过测量和估算不同于相关轮组轴承的位置上的温度得以实现，相较于相关轮组轴承自身上，在该位置上用于安装温度传感器及其电缆铺设的情况更加便利。
除了有轨车辆的速度和环境温度以外，还可以提出其它计算模型的输入参数。那样的话，计算模型就必须能够根据测量部位上，即不同于轮组轴承的部件上，或者不同于轮组轴承的组件上的温度，推断出轴承温度。计算模型基于一个构思，即通过热传递以将轮组轴承上产生的热输入通过热传导和热传递传送到测量部位上，此外它还受外部因素的影响，例如由于基于有轨车辆速度的行驶相对气流造成的轮组部件的冷却，或者由于高环境温度造成的轮组部件的升温。如果基于测量点而非在此介绍的方法，只简单地将诊断阈值选得更低，则需考虑到相应干扰时引起错误(Fehlausloesungen)。除了测量部位处的温度之外，计算模型的输入参数还有速度和外部温度。作为结果，该方法提供估算的轮组轴承内部温度或者说轮组轴承的表征部位处的温度，如负载区域处的轮组轴承温度。计算模型考虑到热学边界条件，例如 由于轴承摩擦造成的热输入 轮组内的热传导籲自然对流籲强制对流通过比较测得的和估算的测量部位处的温度，连续或者周期性地对校正环节K或者其校正项进行调整。通过校正环节的影响，计算模型的精确性随着运行时间而提高。由于典型的干扰因素而出现在有轨车辆中的问题，如原始建模时的初始误差、不精确性和与实际情况的偏差，都通过校正环节得以尽可能地补偿。通过比较估算的温度值与温度极限值，并且在估算的温度值超出温度极限值时， 生成轮组轴承过热运转的信号，而在估算的温度值低于温度极限值时，生成相关轮组轴承热学无故障运行的信号，就可以考虑温度估算用于识别过热运转的轴承(过热转动件识别)。附加或者替换地，提出通过根据本发明所述方法所估算的有轨车辆轮组的轮组轴承的温度，用于与温度极限值进行比较，以便能够判断，分配给轮组轴承或者相邻的制动装置，特别是盘式制动器，是否处于松开或者张紧的状态。详细而言，超出温度极限值的轮组轴承的估算温度发出表示分配给轮组轴承或者相邻的摩擦制动器处于张紧状态的信号，而低于温度极限值的估算轮组轴承温度发出分配给轮组轴承或者相邻的摩擦制动器处于松开状态的信号。该认知的基础在于，在譬如分配给轮组轴承轴的盘式制动器的摩擦制动器张紧时会产生摩擦热。该摩擦热会在之后通过热传递、沿着轴的热传导和/或对流，传送到相邻的轮组轴承上。相对较低的轮组轴承温度就不仅仅表明轮组轴承的正常运转，还指明相邻的摩擦制动器的松开状态。与此相对，相对较高的轮组轴承温度发出提示，即轮组轴承过热运转和 /或涉及与相关轮组轴承相邻的摩擦制动器处于张紧状态。通过根据本发明所述方法估算的轮组轴承温度，因此不仅可以监控有轨车辆的轴的轮组轴承的热学状态，而且可以监控与轮组轴承相邻的有轨车辆的摩擦制动器的多个功能(张紧或者松开)。通过在从属权利要求中列出的措施，在权利要求I和权利要求6中给出的发明的有利的改进方案和优化方案成为可能。
特别优选地，通过使上面所描述的方法适合于估算有轨车辆轮组的多个轮组轴承的温度，进一步对其进行改进，并且该方法包括下列步骤-为至少一些轮组轴承分别分配计算模型，以便根据作为相应计算模型的输入参数的有轨车辆的速度，分别为有轨车辆的环境温度估算一个数值，其中-为了优化为至少一些轮组轴承分配的计算模型在相应估算有轨车辆环境温度的数值方面的精确性，为每个计算模型设置校正环节，通过该校正环节，根据相应估算温度与相应的、分别不同于相关轮组轴承的部件的相应测量温度的比较，持续、短暂或者周期性地对相关计算模型进行校准，并且-从根据为至少一些轮组轴承分配的计算模型所估算的环境温度的数值中形成一个所获得的环境温度，所述获得的环境温度分别考虑作为计算模型的输入参数，所述输入参数用于估算相应轮组轴承的相应温度的数值。当必须监控多个轮组轴承时，用于估算环境温度的计算模型特别地在此时可用。 对于带有轴承监控的有轨车辆来说，就必须监控所有轮组轴承。这样，在不同于轮组轴承的部件上也有多个测量部位，例如每辆车8个测量部位，每个转向架4个测量部位，其包括分别由两个轮子和一个轴组成的两个轮组。对于多个此类测量部位，有利的是，环境温度估算保持不受轮组轴承上单个或者少量过热旋转件(Heisslaeufern)的影响。同样地，相对于干扰因素，例如太阳光辐射的灵敏性更低。由于不再借助于自有温度传感器计算环境温度以作为计算模型的输入参数来估算轮组轴承温度，而是同样通过计算模型对环境温度进行估算，因此可以放弃此类温度传感器。因此，如此设计计算模型，即可以估算已有的环境温度，以便在完整的(intakten)轮组轴承的情况下在相应分别不同于相关轮组轴承的部件上获得继续测得的温度。但是，如果轮组轴承损坏并且例如过热运转，进入计算模型的较高的轮组轴承温度就会影响环境温度的估算结果。为了避免此类影响，可以从根据为至少一些轮组轴承分配的计算模型所估算的环境温度的数值中，形成一个所得出的(resultierende)环境温度，以便避免由于可能过热运转的轮组轴承造成的影响，或使这种影响根本不会出现。为了其中一个轮组轴承上的过热旋转件不会导致通过计算模型估算出高环境温度，进而导致相应的高轮组轴承温度，可以从单个环境温度的估算结果中，形成一个所得出的数值。这可以如此实现，例如通过只考虑η个最低估算的环境温度，例如作为η个最低估算的环境温度的平均值。环境温度的所得出的数值在之后作为计算模型的统一输入参数考虑，用于估算单个轮组轴承的温度。因此，该方法相应地精确，并很少因干扰因素失灵。这是重要的，因为除了方法的安全性之外，也应避免引起错误。如上面所提及的，用于估算轮组轴承温度的计算模型和/或用于估算有轨车辆环境温度的计算模型分别基于对至少一些下列因素的模型化(modellierung):轮组或者说轮组轴承的部件的热容，轮组或者说轮组轴承的部件中的热传导，轮组或者说轮组轴承的部件之间的传热阻力，以及由强制和自然对流引起的、轮组或者说轮组轴承的部件和环境之间的强制热传递。此外，针对用于估算轮组轴承温度的计算模型和/或针对用于估算有轨车辆环境温度的计算模型，分别进行基本校准或者说基本参数化，以基本校准或者基本参数化为前提，在有轨车辆运行过程中对校正环节或者校正项进行调试以优化计算模型的精确性。换句话说，计算模型的初始校准或者基本校准可以从车辆参数中得出，借助于模拟(例如有限元)确定或者基于测量数据进行。本发明还涉及一种装置，用于实施上面所描述的方法，其中设置有温度传感器和微型计算机，该温度传感器用于测量不同于轮组轴承的、但是与轮组轴承处于直接或者间接导热连接的轮组部件的温度，在微型计算机中实现用于估算轮组轴承的温度的计算模型和/或用于估算有轨车辆环境温度的计算模型。特别优选的是，其中，温度传感器和有轨车辆防滑装置的速度传感器被组合成一个组合传感器。因此，不存在由于传感器安装和电缆铺设而产生的用于温度传感器的附加花费。此外，不同于轮组轴承的轮组部件是例如至少部分遮盖轮组轴承的轮组轴承盖。
在下文中，根据附图，与本发明优选实施例的说明一起，针对其它对本发明进行改进的措施进行进一步说明。在图纸中示出图I是带有温度传感器的有轨车辆的轮组轴承的示意图；图2是在用于估算图I的轮组轴承的轮组轴承温度或者说有轨车辆的环境温度的方法框架内的计算模型的示意性等效线路图；图3是显示用于估算图I的轮组轴承的轮组轴承温度的方法的框图；图4是显示用于估算有轨车辆的环境温度的方法的框图；图5是显示用于估算有轨车辆的轮组轴承的轮组承温度以及用于估算有轨车辆的环境温度的组合方法；图6是显示用于显示试验台上的温度走向曲线的图表。
具体实施例方式图I中示出有轨车辆轮组轴承I的示意图，其中，在轮组的车轴或轴2的末端一侧设置有两个在此未明确示出的轮子。其中，在轮子的附近分别有一个轮组轴承1，其将轴2 支承在一个在此同样未示出的转向架上。轮组轴承I优选地是一个双轴承，即有两个在轴向上前后设置或者说顺次设置的轮组轴承，例如以两个滚动轴承形式。接下来的实施方式涉及一种用于借助于计算模型对轮组轴承I的温度进行估算的方法和装置。用于估算轮组轴承I的温度的计算模型基于对轮组或者说轮组轴承I的部件的热容、轮组或者说轮组轴承I的部件中的热传导、轮组或者说轮组轴承I的部件之间的传热阻力，以及由有轨车辆行驶速度引起的强制对流、自然对流，还有从轮组或者说轮组轴承I的部件到环境的热传递的模拟。强制对流是有轨车辆速度的函数。计算模型的等效线路图在图2中示出，并且具有下列元件轴2具有热容Ctl，其中，从轴到具有热容C1的轮组轴承I的或者说相反方向的热传递由热阻Rtll表示。因为优选配置为滚动轴承的轮组轴承I的内环与轴2处于直接传热连接。简单来说，两个被组合成双轴承的轮组轴承I具有热容Cp此外，自然和强制对流，即从轴2到环境的热传递由热阻Rtla和Rtlb表示。强制对流基于有轨车辆的行驶速度Vtrain得以实现。假设轴2具有温度Ttl。存在从带有热容C1的轮组轴承I到达轮组轴承I的共同壳体4的热传递以及通过热阻Rtll到达带有热容Ctl的轴2，其中壳体4具有热容C2。此外，存在取决于到达轮组轴承I的热输入，该热输入取决于有轨车辆的速度VtMin。假设轮组轴承I具有温度!\。从带有热容C2的轮组轴承I的壳体4到轮组轴承I (C1)的导热由热阻R12表示， 而到带有热容C3的轮组轴承盖6的导热由热阻R23表示。热阻R2a和R2b标记自然和强制对流，并因此标记从壳体4到环境或相反方向的热传递。假设壳体4具有温度T2。在轮组轴承盖6上有效的自然和强制对流以及由此到环境中的热传递由热阻R3a 和R3b表不ο其中，壳体4与优选配置为滚动轴承的轮组轴承I的外部轴承环处于直接传热连接，其端面也与轮组轴承盖6处于直接传热连接。壳体4与轮组轴承盖6之间的导热通过热阻R23得以实现。由自然对流和基于行驶速度Vtein的强制对流造成的环境温度为Tamb的环境与轮组轴承盖6之间的热传导由热阻R3a和R3b标记。轮组轴承盖6包围轴2的端部，该端部穿过轮组轴承I继续轴向伸出一段，并且在其上设计有在此也未示出的速度传感器的感应器8。速度传感器将速度信号报告给有轨车辆的防滑装置，以便能够实施滑动调节(schlupfgeregelte)的制动。不是直接测量轮组轴承I的温度T1，而是借助于温度传感器10测量轮组轴承盖6 的温度T3。此外，还设置有在此未示出的传感器，用于直接或间接测量有轨车辆的行驶速度 Vtrain,还有在此未不出的传感器，用于测量环境温度Tamb。对于图3中作为框图示出的、计算模型Tbearingestimator的优选实施例来说,通过温度传感器8测得的轮组轴承盖6的温度T3被标为T_s。此外，在图3中，由计算模型 Tbearingestimator估算的轮组轴承I的温度T1被标为TB,est。环境温度Tamb以及有轨车辆速度Vtrain的标识在此保持不变。计算模型Tbeming, estimator基于其在图2中显示的结构，能够根据作为输入参数的有轨车辆的速度Vtrain和环境温度Tamb对轮组轴承I的温度TB,est进行估算。此外在运行中，由温度传感器10对轮组轴承盖6的温度Tmeas进行测量作为测量温度，该轮组轴承盖6与壳体4和轮组轴承I处于导热连接。与此同时，借助于计算模型 Tbearingestimator对轮组轴承盖6的温度进行估算也作为估算温度Tmeas, est。为了优化计算模型Tbe_gestimator在估算轮组轴承I的温度TB, est方面的精确性，计算模型Tbeming,estimator具有一个校正环节Kb,通过该校正环节Kb,根据轮组轴承盖6 的测量温度T_s和轮组轴承盖6的估算温度T_s, est的比较，持续、短暂或者周期性地对计算模型进行校准或者调整。换句话说，计算模型TbemingeStimator的自校准或者自调整的目的是为了实现该计算模型Tbeming,estimator的估算轮组轴承I的温度TB,est,而计算模型Tbe_gestimator的自校准或者自调整通过测量和估算不同于轮组轴承I的轮组部位上的温度得以实现，其中该轮组部位与轮组轴承I通过热传递或者热传导处于热力连接。估算轮组轴承I的温度Tb, est，该部位优选是轮组轴承盖6，因为一方面由于位置原因，相较于在轮组轴承I自身上，在其上可以更简单地安装温度传感器10。另一方面，在轮组轴承盖6上设置有与感应器8共同作用的用于防滑的速度传感器，以便温度传感器10可以有利地与速度传感器组合成组合传感器10。此外,针对计算模型TbeaHngestimator会进行基本校准或者基本参数化，以基本校准或者基本参数化为前提，为了优化计算模型Tb_ingestimat0r的精确性，在有轨车辆运行过程中对校正环节Kb或者校正项Kb进行调试。计算模型TbeaHngestimator的初始校准或者基本校准例如从车辆参数中得出，借助于模拟(例如有限元)确定或者可以基于测量数据进行。特别优选地，通过使上面所描述的方法适合于估算有轨车辆轮组的多个轮组轴承 I的温度，进一步对其进行改进。为此，为至少一些轮组轴承1，优选地为有轨车辆的所有轮组轴承I，分别分配计算模型Tambestimator,以便根据作为相应计算模型T—estimator的输入参数的有轨车辆速度Vtrain,分别为有轨车辆的环境温度估算一个数值Tamb, est。此类计算模型T-estimator作为框图在图4中示出，并且例如与分配给相应轮组轴承I的计算模型 Tbearingestimator 组合。为了优化计算模型！^estimator在相应估算有轨车辆环境温度的数值Tamb方面的精确性，为每个计算模型T—estimator设置校正环节Ka,通过该校正环节Ka,根据相应估算温度T_s, est与相关轮组轴承I的相应轮组轴承盖6的相应测量温度Tnreas的比较，持续、 短暂或者周期性地对相关计算模型T-estimator进行校准或者调整。以此实现计算模型 T-estimator的动态调整,用于如针对图3中所示出的计算模型Tbeming, estimator 一样， 估算环境温度Tamb。此类计算模型T-estimator具有在图2中示出的结构，其设计为可以估算存在的环境温度Tamb,以便在完整的轮组轴承I的情况下设置轮组轴承盖6上继续测得的温度 Tffleas0但是，如果一个或者多个轮组轴承I损坏，例如过热运转，那么，同样进入计算模型 T-estimator的较高的相关轮组轴承I的温度就会影响环境温度Tamb的估算结果。为了避免这种情况，如图5的说明，优选从根据为轮组轴承I-η分配的计算模型
T-estimator,!......Tambestimator, n 估算的环境温度值 Tamba......Tamb, n 中，形成一个
所获得的(resultierende)环境温度Tamb, res,其分别考虑作为计算模型Tbemingestimator,
!......Tb_ingestimat0r，n的输入参数，而输入参数用于估算相应轮组轴承I的相应温度的
数值TB, mu......TB,est,n。由此可以查明由于过热运转的轮组轴承I造成的对于环境温度
Tamb的估算结果的影响。为了其中一个轮组轴承I上的过热旋转件因此不会导致通过相关计算模型T-estimator估算出高的环境温度，进而导致相应的高轮组轴承温度Tb, est，可以从单个环境温度Tamb的估算结果中产生一个所获得的数值。这可以如此实现，例如通过只考虑η个最低估算的环境温度Tamb，例如作为η个最低估算的环境温度Tamb的平均值。环境温度Tamb, res的所获得的数值在之后作为计算模型 T-estimator,!到Tambestimator, n的统一输入参数考虑,用于估算相关轮组轴承I的温度
Tbearing，I 到 Tbearing, n。在图6中将一个温度时间图表显示为在轮组轴承试验台上试验的结果，在其上检验图2和图3的计算模型Tbearingestimator。为此,然而只为了轮组轴承试验台的目的使用温度传感器，该温度传感器直接设置在轮组轴承I的负载区域，并通过该温度传感器直接测量一段时间内的此处的温度作为TB, _s。在轮组轴承I上直接测得的温度的曲线走向在图6中以点状线(…)示出。借助于图2和图3的计算模型Tb_ingeStimat0r估算得出的温度TB_t的曲线走向显示为实线(_)，在轮组轴承盖6上测得的温度T_s的曲线走向显示为虚线(一)。在此优选测得的环境温度Tamb以及通过通风机(Ventilatoren)模拟的有轨车辆的行驶速度Vtrain也进入计算模型Tbe_gestimator。由计算模型Tbe_gestimator估算的温度TB,est (实线)和测得的温度TB,_S(点状线)之间的比较显示良好的一致性，并且只有微小偏差。通过譬如比较估算的温度值TB,est与温度极限值并且在估算的温度值TB,est超出温度极限值时生成表示轮组轴承I过热运转的信号，而在估算的温度值1@低于温度极限值时，生成表示相关轮组轴承I热学无故障运行的信号，就可以考虑温度估算用于识别过热运转的轴承(过热旋转件识别)。附加或者替换地，提出通过根据发明所述方法所估算的轮组轴承I的温度TB, est, 用于与温度极限值比较，以便能够判断，分配给轮组轴承I或者相邻(在此未示出)的制动装置，特别是盘式制动器，是否处于松开或者张紧的状态。随后，超出温度极限值的轮组轴承I的估算温度TB,est发出表示分配给轮组轴承I 或者相邻于轮组轴承I的摩擦制动器处于张紧状态信号，而低于温度极限值的轮组轴承的估算温度TB, est发出表示分配给轮组轴承I或者相邻于轮组轴承I的摩擦制动器处于松开状态的信号。该认知的基础在于，在摩擦制动器张紧时会产生摩擦热。该摩擦热会在之后通过热传递、沿着轴2的热传导和/或对流传送到相邻的轮组轴承I上。相对较低的轮组轴承的估算温度TB,est就不仅仅表明轮组轴承I的正常运转，还指明相邻摩擦制动器的松开状态。与此相对，相对较高的估算轮组轴承温度TB, est发出提示， 表明轮组轴承I过热运转和/或与相关轮组轴承I相邻的摩擦制动器处于张紧状态。通过根据本发明的方法估算的轮组轴承温度TB,est，也可以监控有轨车辆的与轮组轴承I相邻的摩擦制动器的这些功能(张紧或者松开)。参考标号列表I轮组轴承
2轴
4壳体
6轮组轴承盖
8感应器
10温度传感器
权利要求
1.一种用于借助于计算模型(Tbffittingestimator)估算有轨车辆轮组的轮组轴承(I)的温度(TB,est)的方法，其中-所述计算模型(TbeaHngestimator)设计为根据作为所述计算模型(Tbe_gestimator) 输入参数的所述有轨车辆的速度(Vtrain)和环境温度(Tamb)对所述相关轮组轴承(I)的温度(TB,est)进行估算，并且附加地，-对在运行中不同于所述轮组轴承(I)的、但是与所述轮组轴承(I)处于直接或者间接导热连接的所述轮组的部件(6)的温度进行测量作为测量温度(Tnreas)，-借助于所述计算模型(TbemingeStimator)对不同于所述轮组轴承⑴的所述部件(6) 的温度进行估算作为估算温度(T_s,est)，-为了优化所述计算模型(Tbe_geStimat0r)在估算所述轮组轴承⑴的温度(TB, est) 方面的精确性，所述计算模型(TbeaHngestimato;r)具有校正环节(Kb),通过所述校正环节 (Kb)，根据所述测量温度(T_s)和所述估算温度(T__st)的比较，持续、短暂或者周期性地对所述计算模型进行校准或者调整。
2.根据权利要求I所述的用于估算有轨车辆轮组的多个轮组轴承的温度的方法，其特征在于，-为至少一些所述轮组轴承(I. . . η)分别分配计算模型(Tambestimator, I- . . Tambestimator,n),以便根据作为所述相应计算模型(Tambestimator, ^ . . Tambestimator, )的输入参数的所述有轨车辆的所述速度(Vtrain),分别为所述有轨车辆的所述环境温度估算一个数值(Tamba. ·· TambJ，其中-为了优化为至少一些所述轮组轴承(1...Π)分配的所述计算模型(T-estimator， !· · · Tafflbestimator, n)在相应估算所述有轨车辆的所述环境温度的所述数值(Tamb,p . . Tafflb, η)方面的精确性，为每个所述计算模型(Tambestimator, P ·· !^estimator, n)设置校正环节(Ku. · · Ka, n)，通过该校正环节(Kaa. · · Ka, n)，根据所述相应估算温度(Tmeas, ^ta. · · Tffleas, est,n)与相应的、分别不同于所述相关轮组轴承(I... η)的所述部件(6)的所述相应测量温度(Tmeas^uTmeaIn)的比较，持续、短暂或者周期性地对所述相关计算模型(Tambestimator, I- . . Tambestimator, n)进行校准或者调整，并且-从根据为至少一些所述轮组轴承(I... η)分配的所述计算模型(Tambestimator, !· · · Tafflbestimator, n)估算的所述环境温度的所述数值(Tai. . . Tamb, n)中形成一个所获得的环境温度(Tamb, res)，所获得的环境温度分别考虑作为所述计算模型(TbemingeStimator,. . Tbearingestimator, n)的输入参数，所述输入参数设置用于估算所述相应轮组轴承 (I. · · η)的所述相应温度的所述数值(Tb^1. · · TB,est,n)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从根据为至少一些所述轮组轴承(I...η) 分配的所述计算模型(!^estimator, P ·· Tambestimator, n)估算的所述环境温度的所述数值(Tamb,卜.Tamb, n)中，通过所述η个最低估算的环境温度(Tamb)的平均值计算或者中线计算，计算出所述获得的环境温度(Tamb,_)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于估算所述轮组轴承(I) 的所述温度的所述计算模型(Tbeming,estimator)和/或用于估算所述有轨车辆的所述环境温度(Tamb)的所述计算模型(!^estimator, P ·· Tambestimator, n)分别基于对至少一些所述下列因素的模型化所述轮组或者说所述轮组轴承的部件(1，2，4，6)的热容，所述轮组或者说所述轮组轴承的部件(1,2,4,6)中的热传导,所述轮组或者说所述轮组轴承的部件 (1,2,4,6)之间的传热阻力，以及由强制和自然对流引起的、所述轮组或者说所述轮组轴承的部件(1，2，4，6)和所述环境之间的强制热传递。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对用于估算所述轮组轴承 (I)的所述温度的所述计算模型(Tbeming, estimator)和/或针对用于估算所述有轨车辆的所述环境温度(Tamb)的所述计算模型(T-estimator)，分别进行基本校准或者基本参数化， 以基本校准或者基本参数化为前提，在所述有轨车辆的运行过程中对所述校正环节(Ka，Kb) 进行调试以优化所述计算模型(TbMHngestimator, !^estimator)的精确性。
6.一种用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的装置，其特征在于，设置有温度传感器(10)和微型计算机，该温度传感器(10)用于测量不同于所述轮组轴承⑴的、 但是与所述轮组轴承(I)处于直接或者间接导热连接的所述轮组的所述部件￠)的所述温度，并且在微型计算机中实现用于估算所述轮组轴承(I)的所述温度的所述计算模型 (Tbearingestimator)和/或用于估算所述有轨车辆的所述环境温度(Tamb)的所述计算模型 (T-estimator)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述温度传感器(10)和所述有轨车辆的防滑装置的速度传感器被组合成一个组合传感器。
8.根据权利要求6或者7所述的装置，其特征在于，不同于所述轮组轴承(I)的所述轮组的所述部件(6)是至少部分遮盖所述轮组轴承(I)的轮组轴承盖(6)。
9.一种应用，将按照根据权利要求I至5中任一项所述的方法所估算的所述有轨车辆的轮组的轮组轴承(I)的温度(TB,est)与温度极限值进行比较，其特征在于，所述轮组轴承 (I)的估算温度(TB_t)超出所述温度极限值，则发出表示至少一个分配给所述轮组轴承(I)或者相邻于所述轮组轴承(I)的摩擦制动器处于张紧状态的信号；所述轮组轴承(I) 的估算温度(U低于所述温度极限值，则发出表示分配给所述轮组轴承⑴或者相邻于所述轮组轴承(I)的所述摩擦制动器处于松开状态的信号。
10.一种应用，将按照根据权利要求I至5中任一项所述的方法所估算的有轨车辆的轮组的轮组轴承(I)的温度(TB,est)与温度极限值进行比较，其特征在于，所述轮组轴承(I) 的估算温度(TB_t)超出所述温度极限值，则发出表示有过热运转的轮组轴承(I)的信号； 所述轮组轴承(I)的估算温度(Tust)低于所述温度极限值，则发出表示所述轮组轴承(I) 的热学无故障运行的信号。
全文摘要
本发明涉及一种方法，用于借助于计算模型(Tbearingestimator)估算有轨车辆轮组的轮组轴承(1)的温度(TB，est)，其中，计算模型(Tbearingestimator)设计为根据作为计算模型(Tbearingestimator)输入参数的有轨车辆的速度(Vtrain)和环境温度(Tamb)对相关轮组轴承(1)的温度(TB，est)进行估算；并且附加地对在运行中不同于轮组轴承(1)的、但是与轮组轴承(1)处于直接或者间接导热连接的轮组的部件(6)的温度进行测量作为测量温度(Tmeas)；借助于计算模型(Tbearingestimator)对不同于轮组轴承(1)的部件(6)的温度进行估算作为估算温度Tmeas，est)；为了优化计算模型(Tbearingestimator)在估算轮组轴承(1)的温度(TB，est)方面的精确性，计算模型(Tbearingestimator)具有校正环节(Kb)，通过校正环节(Kb)，根据测量温度(Tmeas)和估算温度Tmeas，est)的比较，持续、短暂或者周期性地对计算模型进行校准或者调整。
文档编号B61K9/04GK102596680SQ201080040338
公开日2012年7月18日 申请日期2010年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者乌尔夫·弗里森, 拉尔夫·富特文勒 申请人:克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司