专利名称：用于进行列车长度检测的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对由多个车厢组成的列车组进行列车长度检测的方法以及设备，该列车组通过气动制动装置根据车厢之间所联接的主空气管路HL中的压カ以多个制动级别制动，通过感应技术沿时间轴感测主空气管路的压カPm和通流#以及环境温度T，最后，借助电子评估单元从中计算出列车长度し此外，本发明还涉及ー种实现所述方法的设备以及一种在其中设置有这种设备的列车组。
背景技术：
列车组中的主空气管路HL首先是用于松开气动运行的制动器，该制动器会根据信号传输通过压カ的下降而进入制动状态，并且在压カ升高时松开。沿列车组所有车厢布置的主空气管路HL甚至可被用于获取列车特定特性方面的信息。因此，能够通过主空气管路HL监测到列车是否分离。其中，在制动器松开的行驶过程中、在制动时以及在松开的过程中对所进给的体积流量和压カ比进行监控。列车分离检测或者主空气管路HL以及整个 列车组的长度检测是基于制动设备的特性，如基于系统的最大泄漏以及基于典型的、与长度相关的击穿时间的主空气管路的最大进给量，在击穿时间中可识别到压カ比的变化。气动制动装置的上述的及其他的特性优选是基于主空气管路HL的标准化设定，以便能够实现普遍适用性。可由所述特性推导并定义出通流值与压力值的闕值和梯度，由此通过信号技术的处理推导出与列车长度或主空气管路HL贯通性相关的信息。例如若确定了主空气管路HL的贯通性，那么作为干扰性因素就能得出车厢之间的主空气管路HL内的截止阀关闭的结论。专利文献DE 199 02 777 Al中描述了ー种用于监测列车完整性的技术解决方案，其借助压缩空气传感器和用于计算主空气管路中的体积流量的通流測量器输出列车组状态方面的报告。列车组的主空气管路通常穿过所有相连的车厢，并且例如在驱动机车的中继阀上能够在感应技术上进行监测，其中，通过公知的传感器来测量压缩空气的体积流量的方向与数值。总的来说，在制动设备的稳态中，空气量的流入与流出之间处于平衡。在此，流入的压缩空气仅仅会代替那些由于泄漏而从制动设备中泄露的气体，该泄露的气体会在主空气管路HL的整个长度上泄漏。一旦制动，主空气管路HL中的气压肯定会在多个制动级别中下降。为了监测列车的完整性，监测主空气管路HL的传感器的測量值被导入电子评估単元，该评估単元将测定的測量值与为列车组相应的运行状态预先设定的每个运行參数的值进行比较。根据比较结果，得出与列车的完整性相关的结论。其中，仅在列车组的ー个唯一的位置上、优选在列车的驱动机车中评测并获取测量值以測定列车的完整性信息，因而就无需在列车组的其他位置-特别是车尾上-设置其他用于检测主空气管路HL的运行參数的机构。然而，对列车完整性的监测的不足之处在于，由此并不能同时准确測定出列车长度是多少。列车长度的识别例如对于确定所谓的黒色车厢非常有利。通常借助车厢列表获知车厢的排列和特性。从车厢列表中推导出驱动机车的重要信息、如制动特性并将其详列在一张所谓的制动表上。此外，列车长度对于在繁忙的行驶路段上的行车而言也很重要，以便能够例如保持安全距离。专利文献DE 199 33 798 Al中介绍了ー种用于列车长度检测的方法，其中，直接测量列车长度并且将其传给驱动机车。为此,通过感应技术测定主空气管路HL中的体积和压カ信号，其中，接着尤其是尽快地将列车最后ー节车厢相关的信息传输给驱动机车。然后，评估设备会检验体积信号和压カ信号以及从中推导出的物理值是否符合已知的、保存在评估单元中的列车长度的额定值范围。据此发出ー个信号，其传达这样的信息，即所测量的值是否在所保存的额定值范围内。此外，建议由ー个列车长度测量机构得出待測量列车组的待保存在驱动机车的评估単元中的长度并且将其传输给驱动机车。此外，还可由计轴器在列车启动时或者在离开车站时测量列车长度并且传输给驱动机车。因而，其中在列车长度检测的路段上会激活ー个稳态的測量装置。所有这些方案看起来都十分复杂，因为要使用安置在驱动机车外、即在最后ー节车厢中或者甚至在列车组外的传感器来获取测量值以便进行列车长度检测。
然而，专利文献DE 100 09 324 Al介绍了ー种用于基于传动机构来測定列车组的列车长度的方法，其中，仅测量驱动机车范围内的主空气管路HL中的空气的物理状态值压力、通流和温度，其中，由一定的顺序、即通过牵引机车中的车头制动阀门或其他合适的制动器来形成主空气管路HL中的压カ变化，其与随之产生的通流在时间进行积分，并且在压力保持恒定-即其恒稳态-的过程中得出泄漏率以及从这些数值中计算出主空气管路HL的体积，从中得出列车长度。虽然，这种计算法对制动设备由于系统因素而存在的泄漏加以考虑，然而却没有考虑到其他干扰量，例如在与车厢各个制动缸相对应的控制阀范围内、在其加速过程中的局部排气。因为控制阀是用于主空气管路HL的暂时额外的排气，以便实现ー级制动中的制动加速。然而，上述方案会导致在測定列车长度时测量结果不准确。
发明内容
有鉴于此，本发明的根本目的在于，提供一种用于列车长度检测的方法以及设备，其中，能够仅仅通过列车组内部的传感器机构实现精确的长度测定。上述目的是基于根据权利要求I的前序部分所述的方法、结合其中所述的特征得以实现。所属的从属权利要求则给出了本发明的优选改进方案。与所述方法相应的设备详见权利要求9。在权利要求11中提出了包含该设备的列车组。本发明包括了这种解决方案，即从现有的制动级别I.的稳态起，在实施下ー个制动级别II.期间进行感应技术测量值测量，直到重新达到制动级别II.中的稳态。在对对起始状态和结束状态中占主导的压力以及环境温度加以考虑时，通过后续地对在主空气管路HL排气以实施下ー个制动级别II.期间的通流求积分，计算出主空气管路HL的体积。最后，在主空气管路HL的管路截面积已知的情况下，以公知的方式从由此算出的体积中得出其长度，进而得出列车长度し该体积具体可通过以下公式化的关联关系得出
最后，从1 = 3中得出管路长度，进而得出列车组的列车长度し主空气管路HL和连接部的截面积通常为已知。因此，对于每个并非从松开状态中进行的制动要求而言，用所述方法能够检测管路长度。因而能检验主空气管路HL的贯通性，并且检测关闭的截止阀门。若在开始行车前将管路长度測定与制动测试相结合，那么，系统就会发出关于列车长度在与制动表中的信息对比时出现偏差的警告。例如若在制动测试后有更多个截止阀门关闭的车厢与列车组连接，那么，在另一端上连接驱动机车以改变方向吋，即识别到上述错误。必须在上述方法中同时考虑到泄漏，以便识别到具体的体积流量。在从现有的制动级别中使用制动时，不对泄漏加以考虑而使主空气管路HL完全通过车头制动设备排气，并且由此由通流测量进行检测。泄漏率必须另外加入到体积流量中。其关联关系如下 Vnm =Vnx量+V、泄漏率取决于主空气管路HL中的压力水平。为便于计算，将泄漏看作主空气管路HL中的ー个喷嘴截面积恒定的喷嘴，所述喷嘴向外排气。从体积流量V = A*(2*R*T)°’5*Y 和关系式 Vn : 中得出包含了通流系数
Y的以下表达式
权利要求
1.一种用于对由多个车厢(Ia-Ic)组成的列车组进行列车长度检测的方法，所述列车组通过气动制动装置根据在从所述车厢(Ia)连接至所述车厢(Ic)的主空气管路(HL)中的压カ以多个制动级别制动，通过感应技术沿时间轴来感测所述主空气管路的压カ(Pm)和通流(P)以及环境温度(T)，由此借助电子评估単元(4)计算出所述列车长度(L)，其特征在于，从当前的制动级别(I.)的稳态起，在实施下ー个制动级别(II.)期间进行感应技术的測量值测量，直到重新达到稳态，然后，在对起始状态和结束状态中占主导的压力(Pm)以及环境温度(T)加以考虑时，通过求在所述主空气管路(HL)排气以实施所述下ー个制动级别(II.)期间的所述通流(的积分，计算出所述主空气管路(HL)的体积(V)，以便由此在管路截面积(Q)已知的情况下得出与所述主空气管路的长度相应的所述列车长度(L)。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在干，为了测量所述列车长度(L)，在所述主空气管路(HL)换气期间，仅在直到达到与所述主空气管路(HL)相连的空气储存容器(8)的压力(Pm)时,才执行感应技术上的测量值检测。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，对于所述管路截面积(Q)，不仅要对穿过各所述车厢(Ia-Ic)的主空气管路(HL)的截面积加以考虑，还要考虑到布置在所述主空气管路(HL)之间的管路联接件(5)的截面积。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述稳态中測量由于所述气动制动装置的泄漏而排放出的体积流量(,Meck)，以便通过该作为校正值的测量值在计算技术上排除在计算所述列车长度(L)时的干扰量。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在此前至少对作为校正值的所述主空气管路(HL)的体积(V)进行单次测定时，在计算所述列车长度(L)时通过计算技术去掉由于与制动缸(7)所对应的各个控制阀(6)的制动加速损耗而从制动设备的松开状态中流失的空气体积(V)。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在通过单独的主容器管路(HB)对压缩空气消耗设备供气而所述主空气管路(HL)则专门用于制动的双管路运行的状态时，在制动器由于所述主空气管路(HL)换气而松开的过程中，进行所述主空气管路(HL)的体积(V)的测定。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述压カ(Pm)从测定的通流( 中减去代表所述制动设备的泄漏的校正值。
8.一种用于对由多个车厢(Ia-Ic)组成的列车组进行列车长度检测的设备，所述列车组通过气动制动装置根据在由车厢(Ia)连接至车厢(Ic)的主空气管路(HL)中的压カ以多个制动级别制动，通过感应技术沿时间轴来检测所述主空气管路的压カ(Pm)和通流(VM及环境温度(Τ)，由此借助电子评估単元(4)计算出所述列车长度(L)， 其特征在于，从当前的制动级别(I.)的稳态起，在实施下ー个制动级别(II.)期间进行感应技术的测量值测量，直到重新达到稳态，然后，在对起始状态和结束状态中所存在的压カ(Pm)以及环境温度(T)加以考虑时，通过求在所述主空气管路(HL)排气以实施所述下ー个制动级别(II.)期间的所述通流(的积分，计算出所述主空气管路(HL)的体积(V)，以便由此在管路截面积(Q)已知的情况下得出与所述主空气管的长度相应的所述列车长度(L)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，使用传感器(2b)来測量所述主空气管路(HL)在稳态之间转换期间的所述通流(,)，而使用尺寸相对较小的第二传感器(2b’ )来测量稳态中的泄漏。
10.ー种具有多个车厢(Ia-Ic)的列车组，所述车厢分别通过气动制动装置利用其所连接的主空气管路(HL)制动，包括用于根据前述权利要求8和9中任ー项所述的进行列车长度检测的设备。
全文摘要
本发明涉及一种用于对由多个车厢(1a-1c)组成的列车组进行列车长度检测的方法以及设备，该列车组通过气动制动装置根据在从车厢(1a)连接至车厢(1c)的主空气管路(HL)中的压力以多个制动级别制动，通过感应技术沿时间轴来检测该主空气管路的压力(PHL)和通流(公式(I))以及环境温度(T)，由此借助电子评估单元(4)计算出列车长度(L)，其中，从当前的制动级别(I.)的稳态起，在实施下一个制动级别(II.)期间进行感应技术的测量值检测，直到重新达到稳态，然后，在对起始状态和结束状态中占主导的压力(PHL)以及环境温度(T)加以考虑时，通过求在主空气管路排气以实施下一个制动级别(II.)期间的通流(公式(I))的积分，计算出主空气管路(HL)的体积(V)，以便在管路截面积(Q)已知的情况下从中得出与主空气管路长度相应的列车长度(L)。
文档编号B61L15/00GK102822032SQ201180014614
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年3月18日
发明者沃尔特·施洛瑟, 克里斯托弗·斯特拉塞, 戈茨·维德曼 申请人:克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司