用于车辆的制动控制方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种对车辆，尤其是高速交通轨道车辆的制动装置进行控制的方法，根据所述方法，在一测定步骤中测定出至少一个对于所述车辆（101）的沿车辆纵方向的当前实际减速度具有代表性，并且与所述车辆（101）的制动装置（107）的运行状态无关的实际减速度信号，在一对比步骤（114.5）中将所述实际减速度信号与可预先指定的额定减速度信号进行对比，其中所述额定减速度信号对于所述车辆（101）的当前预先指定的额定减速度具有代表性，并且在一操纵步骤（114.7）中，根据所述对比步骤的结果，对所述制动装置（107）的至少一个制动单元（105,106）进行控制，以支持所述制动装置（107）的制动作用。所述实际减速度信号在所述测定步骤中通过使用多个彼此独立的分信号被测定，其中每个分信号对于所述车辆（101）的沿所述车辆纵方向的所述当前实际减速度均具有代表性。
【专利说明】用于车辆的制动控制方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制车辆，尤其是高速交通轨道车辆的制动方法，在所述方法中，在一测定步骤中测定出至少一个对于车辆的沿车辆纵方向的当前实际减速度具有代表性，并且与所述车辆的制动装置的运行状态无关的实际减速度信号，在一对比步骤中将所述实际减速度信号与可预先指定的额定减速度信号进行对比，其中所述额定减速度信号对于车辆的当前预先指定的额定减速度具有代表性，并在一操纵步骤中，根据所述对比步骤的结果，对所述制动装置的至少一个制动单元进行控制，以支持所述制动装置的制动作用。本发明还涉及一种实施这种方法的装置和车辆。
【背景技术】
[0002]对于车辆，尤其是以相对较高的额定运行速度行驶的现代轨道车辆，出于安全考虑，需要在危急情况(例如在即将碰撞，即将脱轨的情况下)中，通过快速制动(即所谓“Emergency Braking”)尽可能快速地使车辆静止下来。
[0003]鉴于在此类危急情况(同样因为车辆乘客所面临的潜在危险)中“制动”功能的安全重要性，制动装置根据现行的标准，必须具备一定的安全水平。例如在EN61508标准(衍生自IEC61508国际标准)中定义了包含四个级别的所谓安全完整性水平(SIL)，其中安全整体性水平4 (SIL4)为最高的安全整体性级别(具有最高的安全要求)，而安全整体性水平I (SILl)为最低级别。对于现代轨道车辆通常规定快速制动装置的运行情况的安全整体性水平至少为SIL3。
[0004]在现代轨道车辆中，通常设有具有多个不同的制动单元的制动装置。因而，对于通过电机驱动的车辆，通常设置有一个电动式制动单元和一个或多个机械作用式摩擦制动单元(例如气动式制动器、弹簧蓄能制动器、磁轨制动器等)。
[0005]电动式制动单元在运行中的磨损很小，而机械作用式的摩擦制动单元本身就会造成摩擦对的严重磨损，因此，人们通常试图将摩擦制动单元的应用缩小到最为必需的方面。
[0006]因此，例如DE6608396U提出，借助于制动单元的信号来获取电动式制动单元当前的实际制动作用，将该制动作用与当前预先指定的额定制动作用进行对比，并根据对比的结果，且只有在该电动式制动单元的实际制动作用始终低于额定制动作用的情况下，才激活摩擦制动器。该方案的问题在于，借助于制动单元本身的内部信号来获取实际制动效果，因此，必须付出极大努力才能通过这样的内部获取来达到期望的较高安全完整性水平(例如至少为SIL3)。
[0007]为了解决这个问题，例如DE19510755C2提出了 一种同类型的的方法，其中借助一加速传感器以独立于制动装置的方式获取车辆当前的实际减速度，将该实际减速度与当前预先指定的额定减速度进行对比，并在该实际减速度始终低于额定减速度的情况下，通过分离的信号路径对车辆的尽可能所有的摩擦制动装置进行控制。但在这种情况下，车辆的全部摩擦制动器受到较强的负荷。此外，这种方法需要采用多个独立的摩擦制动系统，从而提高了车辆的成本。EP1902918A2以及DE10004430A1揭示了类似的方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种前文所述类型的方法、装置和车辆，其不具有或至少较少地含有上述不足，并尤其以简单的方式在较高的安全完整性水平下实现了可靠的快速制动。
[0009]以权利要求1的前序部分所述的一种方法为出发点，本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求1的特征部分所述的特征。此外在权利要求9的前序部分所述的一种装置方面，本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求9的特征部分所述的特征。
[0010]本发明的技术原理在于，通过使用多个优选相互独立，并能推断出实际减速度的信息，在实际减速度的获取过程中满足了方便地实现较高的安全完整性水平的前提时，以简单的方式在较高的安全完整性水平下实现可靠的快速制动。
[0011]该方案的优点是,对车辆的当前行驶状态与其当前的实际减速度具有代表性的信号或信息通常在许多车辆上本来就是能从不同的源获得的，这样就避免了额外的成本。这些现成的信息或信号尤其包括车辆当前或瞬时的速度，例如由列车导引系统或导航模块(如GPS)所提供的速度，以及车轮单元(例如轮组、轮对或单轮)当前或瞬时的转速。从速度或上述转速的时间变化能够以简单的方式测定当前的实际减速度，并将其用于对比之用。
[0012]通过与原本的制动系统无关的不同信息或信号所实现的冗余提高了系统的可靠性，并进而大幅降低了高安全整体性水平的测试难度。
[0013]因此，本发明的一方面涉及一种控制车辆，尤其是高速交通轨道车辆的制动装置的方法，在所述方法中，在一测定步骤中测定出至少一个对于车辆的沿车辆纵方向的当前实际减速度具有代表性，并且与所述车辆的制动装置的运行状态无关的实际减速度信号，在一对比步骤中将所述实际减速度信号与可预先指定的额定减速度信号进行对比，其中所述额定减速度信号对于车辆的当前预先指定的额定减速度具有代表性，并在一操纵步骤中，根据所述对比步骤的结果，对所述制动装置的至少一个制动单元进行控制，以支持所述制动装置的制动作用。所述实际减速度信号在一测定步骤中，通过使用多个彼此独立的分信号被测定，其中每个分信号对于车辆的沿车辆纵方向的当前实际减速度均具有代表性。
[0014]如上所述，所用的分信号优选相互独立。可以通过任意适合的方式来实现这一点。优选地，至少两个分信号来自不同的源。在此可以使用同一类型或种类的不同源，例如两个或多个布置在车辆上的、生成相应分信号或信息的同类型传感器。优选地，所述不同的源属于不同的种类，从而以有利的方式减小由作用于某个源类型的因素所导致的故障的影响范围。
[0015]可以理解，原则上，任何可以推断出车辆当前的实际减速度的信号均能用作分信号。尤其简单地，所述当前实际减速度(作为简单的时间导数)可以由车辆速度的变化推导出来。因而优选地，一个源自对于所述车辆的当前速度具有代表性的速度信号的信号用作分信号之一。为此可以使用任意的适合的信号或源。
[0016]因而所述速度信号可以来自车辆的特别是由卫星支持的导航单元。作为补充或替代方案，所述速度信号还可以来自车辆的车辆导引系统。
[0017]作为补充或替代方案，所述速度信号最后还可以源自至少一个转速信号，该转速信号对于所述车辆的至少一个驱动组件，尤其是所述车辆的车轮单元和/或发动机单元的转速具有代表性，因为根据车轮转速与车辆行驶速度间(已被充分)了解的关联可以进行推断。
[0018]在本发明的其他变型方案中，可以使用来自车辆加速传感器的信号作为所述分信号中的一个，因为由此可以直接推断出当前的实际减速度。
[0019]原则上，可以将所有可用的分信号用于实际减速度信号的测定。为了尽可能减小故障的影响，在测定实际减速度信号时，优选地对至少一个分信号进行可信性检查，其中根据所述可信性检查的结果，将所述至少一个分信号用于所述实际减速度信号的测定。由此可以将不可信或存在问题的分信号从实际减速度信号的测定中排除。
[0020]可以通过任意的适合的方式来进行可信性检查。可以定义例如预先规定的排除范围或排除标准(过高的减速度或减速度变化过大)。如果经检查的分信号位于这样的排除范围中，则可以预先将其排除。优选地，通过使用至少一个第二分信号，优选多个用作参照的分信号来进行所述可信性检查。
[0021]所述实际减速度信号可以以任意的适合的方式，从可用的分信号中测定出。例如可以将分级为代表性的分信号之一用作所述实际减速度信号。优选地，使用例如所用分信号的平均值来测定实际减速度信号。
[0022]根据本发明方法的优选变型方案，在所述操纵步骤中，当在所述对比步骤中确定出所述当前的实际减速度达到或超过了所述当前的额定减速度时，则在第一运行模式中操纵所述制动装置的至少一个第一制动单元。而在所述操纵步骤中，当在所述对比步骤中确定出所述当前的实际减速度低于所述当前的额定减速度时，则在第二运行模式中操纵所述制动装置的至少一个第二制动单元。由此可以根据运行情况使用不同的制动单元，这样就能以磨损优化的方式利用所述制动单元。
[0023]其中，可以在所述第一运行模式中，特别是根据所述当前的额定减速度对所述第二制动单元进行补充操纵，以实现特定的制动作用。
[0024]此外还可以在所述第二运行模式中将所述第一制动单元停用。与立即切换到分级为尤其可靠且视需要以最大制动功率工作的制动单元相比，这一点可能有利于以高度安全的方式实现尽可能快速的制动。
[0025]原则上可以以至少分段的方式通过同一信号路径来控制所用制动单元。为了提高可靠性，优选使用分离的信号路径。因而优选地，在所述第一运行模式中，所述第一制动单元和/或第二制动单元通过一个第一信号路径受到控制，而在所述第二运行模式中，所述第二制动单元通过一个不同于所述第一信号路径的第二信号路径受到控制。
[0026]在本发明的优选变型方案中，所述第一运行模式是尤其由一快速制动信号触发的快速制动模式，而所述第二运行模式是紧急制动模式(即所谓“Urgency Braking”)。此外还设置有一行车制动模式，在所述行车制动模式中，在无快速制动信号时不执行所述对比步骤。由此可以进行正常的行车制动(即所谓“Service Braking”)(如在驶入某些需要以较低的速度驶过的路段或车站等时所需的、非紧急情况下的正常行车制动)，而不对当前的制动作用及其上述的后果进行监控。只有当所述快速制动模式被激活时，例如驾驶员进行了相应的操纵，或列车导引系统或其他装置进行了触发，才会发生对当前制动作用的所述监控及其后果。
[0027]优选地，在所述行车制动模式中，对优选由尽可能低磨损的制动单元构成的所述第一制动单元进行操纵。在此过程中，可以尤其根据所述当前的额定减速度，在需要时对所述第二制动单元进行补充操纵。
[0028]优选地，一个低磨损的电动式制动单元用作第一制动单元，而作为补充或替代方案，一个机械式制动单元，尤其是通常以特别高的可靠性为特征的气动式制动单元用作第二制动单元。
[0029]本发明还涉及一种用于对车辆，尤其是高速交通轨道车辆的制动装置进行控制的装置，其包括一个控制装置，其中所述控制装置用于在一测定步骤中测定出至少一个对于车辆的沿车辆纵方向的当前实际减速度具有代表性，并且与所述车辆的制动装置的运行状态无关的实际减速度信号。此外，所述控制装置还用于在一对比步骤中将所述实际减速度信号与可预先指定的额定减速度信号进行对比，其中所述额定减速度信号对于车辆的当前预先指定的额定减速度具有代表性。所述控制装置还用于在一操纵步骤中，根据所述对比步骤的结果，对所述制动装置的至少一个制动单元进行控制，以支持所述制动装置的制动作用。最后，所述控制装置用于在所述测定步骤中，通过使用多个彼此独立的分信号测定所述实际减速度信号，其中每个分信号对于车辆的沿车辆纵方向的当前实际减速度均具有代表性。
[0030]由此可以参照以上实施方案来实现与本发明方法相关的所述变型方案和优点。
[0031]本发明还涉及一种车辆，尤其是一种高速交通轨道车辆，其具有250公里/时以上，特别是350公里/时以上的额定运行速度，并包含本发明的用于控制车辆制动装置的装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为本发明轨道车辆的优选实施方式的一部分的示意图，包含本发明的用于控制车辆制动装置的装置的一种优选实施方式该实施方式用于实施本发明的控制制动装置的方法的优选实施方式；以及
[0033]图2为在图1所示的车辆中所实施的控制制动装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]从属权利要求和下文结合附图对优选实施例所作的描述对本发明的其他优选设计方案进行阐述。
[0035]下面参照图1和2对本发明的轨道车辆101的优选实施例进行说明。所述轨道车辆101是一种用于高速交通的列车，其额定运行速度大于250公里/时，即为Vn=300公里/时至380公里/时。
[0036]所述车辆101包含一车头102，其车身102.1的两端区域以传统的方式分别支撑在一形式为车辆转向架103的底盘上。但是本发明也可以结合其他配置应用，在该配置中，所述车身仅支撑在一底盘上。在所述车头上连有更多的中部车厢104，其车身104.1同样支撑在车辆转向架103上。
[0037]为了使下述说明易于理解，在图1中示出(由所述车辆转向架103的车轮立面所规定的)车辆坐标系X、1、Z，其中X坐标表示纵向，y坐标表示横向，而z坐标表示轨道车辆101的高度方向。[0038]车辆转向架103以传统的方式具有两个分别包含两个车轮103.2的车轮组103.1形式的车轮单元。所述车辆转向架103部分是驱动式的驱动转向架，部分是非驱动式的承载转向架。所述驱动转向架的车轮组103.1通过一个驱动装置105.1进行驱动，所述驱动装置在制动的情况下能以发电机模式工作，并从而构成电动式制动单元105的一部分。此外，所有车辆转向架的车轮组103.1均可通过一气动摩擦制动单元106的摩擦制动元件106.1被制动。所述电动式制动单元105和摩擦制动单元106是制动装置107的组件,所述制动装置根据需要还可包含其他组件。
[0039]所述车辆101在所述车头102中具有一个形式为制动控制装置108的控制单元，所述制动控制装置是中央式车辆控制装置109的一部分，并在本实施例中，例如通过贯穿整个车辆101的形式为车辆总线110的通信连接与远距离组件相连。其中，在本发明的其他变型方案中也可以选择另一通信连接。作为补充或替代方案，尤其可以(根据某些安全准则或类似规定的具体要求)设置固定的与远距离组件连接的接线。
[0040]所述制动控制装置108与一系列用于源信号QSi的不同的源连接，所述制动控制装置108从这些源中推导出对于当前的实际减速度具有代表性的分信号TSi。所述制动控制装置108进而从所述分信号TSi中测定出对于车辆101的沿车辆纵方向(X向)的当前实际减速度VI具有代表性的实际减速度信号VSI。
[0041]因此，所述制动控制装置108 —方面与所述车辆101的卫星支持的导航系统111(例如GPS模块或类似装置)相连，该导航系统作为第一源提供形式为第一速度信号的第一源信号QS1，所述速度信号对于车辆101的当前行驶速度V具有代表性。所述制动控制装置108通过对第一速度V的时间变化进行简单的时间求导，从该第一源信号QSl中测定出作为第一分信号TSl的第一减速度VI。
[0042]车辆101的实施于所述中央式车辆控制装置109中的车辆导引系统作为第二源提供形式为第二速度信号的第二源信号QS2，所述速度信号对于车辆101的当前行驶速度V同样具有代表性。所述制动控制装置108进而从该第二源信号QS2中通过时间求导测定出第二减速度V2作为第二分信号TS2。
[0043]此外，一系列对应所述车轮组103.1的转速传感器112作为第三源提供形式为转速信号的第三源信号QS3。所述制动控制装置108从所述转速信号中，根据车轮组103.1的转速与车辆行驶速度V间(已被充分)了解的关联推导出对于所述车辆101的当前行驶速度V同样具有代表性的第三速度信号。所述制动控制装置108进而从该第三源信号QS3中通过时间求导测定出第三减速度V3作为第三分信号TS3。
[0044]最后，所述车辆101的至少一个加速传感器113提供一个加速度信号作为第四分信号TS4，该加速度信号对于所述车辆101的第四减速度V3具有直接的代表性。
[0045]可以理解，在本发明的其他变型方案中，原则上可以使用任何能推断出车辆当前的减速度的信号作为分信号。
[0046]在本实施例中，在所述制动控制装置108中实施了本发明的控制制动装置的方法的优选实施方式，参阅图2及下文中的相关描述。
[0047]所述方法首先以步骤114.1开始。随后在步骤114.2中检查是否存在对例如形式为快速制动信号的快速制动EB的要求。该要求例如可由驾驶员通过一个操作装置115在驾驶舱中触发。所述要求同样可以公知的方式，由所述列车导引系统触发。[0048]如果情况并非如此，则所述制动控制装置108在步骤114.3中切换至行车制动模式SBM。在该行车制动模式SBM中，所述制动控制装置108通过第一信号路径在操纵步骤中主要对低磨损的电动式制动单元105进行控制，从而根据例如由驾驶员通过操作装置115所规定的额定减速度VS来实现具备一定制动效果的正常的行车制动，这种制动效果在非紧急情况下的正常运行中，例如在驶入某些需要以较低的速度驶过的路段或车站等时是必要的。
[0049]其中例如可根据当前的额定减速度VS通过第一信号路径根据需要对所述第二摩擦制动单元106进行补充操纵，以便增强制动效果。
[0050]所述第一信号路径在本实施例中通过所述车辆总线110和与其相连的局部制动控制器116延伸，所述制动控制器随后对制动单元105.1和106.1进行控制。
[0051 ] 一旦所述制动控制装置108切换到行车制动模式SB中，则在检查是否应结束方法流程后(如结果为否)重新回到步骤114.2。
[0052]如果在所述步骤114.2中确定出存在要求实施快速制动EB的紧急情况，则所述制动控制装置108在步骤114.4中切换到快速制动模式EBM中。在该快速制动模式EBM中，所述制动控制装置108进而通过第一信号路径在操纵步骤中主要对低磨损的电动式制动单元105进行控制，从而根据例如由驾驶员通过操作装置115所规定的额定减速度VS来实现具备最大制动效果的快速制动。
[0053]所述电动式制动单元105在此过程中沿所述驱动装置105.1的特征曲线的包络线以发电机模式工作，以达到上述的最大制动效果。
[0054]在此也可以根据所述当前的额定减速度VS通过所述第一信号路径根据需要对所述摩擦制动单元106进行补充操纵，以支持快速制动EB的期望制动效果。
[0055]在步骤114.5中，在激活了快速制动模式EBM后立即检查所述车辆101的当前实际减速度VI是否达到或超过当前的额定减速度VS。
[0056]为此，在一测定步骤中测定出一个对于车辆101的沿车辆纵方向(X方向)的当前实际减速度VI具有代表性的实际减速度信号VSI。此时在一对比步骤中，对所述减速度信号VSI与可预先指定的额定减速度信号VSS进行对比。其中所述额定减速度信号VSS对于车辆当前预先指定的额定减速度VS具有代表性。
[0057]所述实际减速度信号VSI在此过程中通过所述制动控制装置108在使用上述分信号TSl至TS4的情况下被测定出。其中，原则上可以将所有可用的分信号TSl至TS4用于所述实际减速度信号VSI的测定。为了尽可能减小故障的影响，所述制动控制装置108优选地在测定所述实际减速度信号VSI时对所述分信号TSl至TS4进行可信性检查，其中至少一个分信号根据所述可信性检查的结果被用于所述实际减速度VSI的测定。由此可以将不可信或存在问题的分信号TSi从所述实际减速度信号VSI的测定中排除出去。
[0058]可以通过任意的适合的方式来进行可信性检查。可以定义例如预先规定的排除范围或排除标准(过高的减速度或减速度变化过大)。如果经检查的分信号位于这样的排除范围中，则可以预先将其排除。优选地，通过使用其余的例如用作参照的分信号TSj (其中I幸j)来对分信号TSi进行所述可信性检查。
[0059]所述实际减速度信号VSI可以任何的适合的方式，从可用的分信号TSi中测定出。例如可以将分级为代表性的分信号TSi之一用作所述实际减速度信号VSI。同样地，可以使用所用分信号TSi的平均值作为所述实际减速度信号VSI。
[0060]如果在所述步骤114.5中的检查结果为肯定的，即车辆101当前的实际减速度VI达到或超过了当前的额定减速度VS，则暂时维持所述快速制动模式EBM。
[0061]随后在步骤114.6中检查是否应结束快速制动模式EBM，例如因为所述车辆101已静止一段时间或以其他方式取消了快速制动模式EBM。如结果为否(应暂时维持快速制动模式EBM)，则跳回至步骤114.5。
[0062]如果在所述步骤114.5中的检查结果为否定的，即车辆101当前的实际减速度VI始终低于当前的额定减速度VS，则所述制动控制装置108在步骤114.7中切换到紧急制动模式UBM。在该紧急制动模式UBM中，所述制动控制装置108在操纵步骤中通过一个(不同于所述第一信号路径的)第二信号路径117直接对所述摩擦制动单元106进行控制，而在本实施例中，所述电动式制动单元105和驱动单元被停用。然而可以理解的是，在本发明的其他变型方案中，也可以根据需要以平行的方式继续运行所述电动式制动单元。
[0063]在本实施例中，所述摩擦制动单元106在紧急制动模式UBM中以最大制动功率运行，以实现最大可能的制动效果。其中，所述摩擦制动单元106的制动效果可能始终小于快速制动模式(包含电动式制动单元105和补充的摩擦制动单元106)中最大可能的制动效果。然而，可靠程度很高的摩擦制动单元106保证了足够强的制动效果，从而弥补上述缺点。
[0064]随后在步骤114.8中检查是否应结束所述紧急制动模式UBM，例如因为所述车辆101已静止一段时间或以其他方式取消了紧急制动模式UBM。如结果为否(应暂时维持紧急制动模式UBM)，则跳回至步骤114.7。
[0065]否则，跳至步骤114.6。如果在该步骤中确定出应结束所述快速制动模式EBMJlJ在步骤114.9中检查是否应结束所述方法流程。如结果为是，则在步骤114.10中结束所述方法流程。否则跳回至步骤114.2。
[0066]在步骤114.5中，使用多个相互独立并与所述制动装置107无关的分信号TSi来相对当前的额定减速度VS对当前的实际减速度VI进行的监控，这种方案具有以下优点:在获取实际减速度VI时就已提供了以简单的方式实现所述制动控制装置108的高安全整体性水平的前提条件。
[0067]其中尤其有利的是，对车辆101的当前行驶状态及其当前的实际减速度VI具有代表性的相应源信号QSi或信息通常在许多车辆上本来就是能从不同的源获得的，这样就避免了额外的成本。
[0068]通过与原本的制动系统107无关的、来自不同源的不同信息或分信号TSi所实现的冗余提高了系统的可靠性，并进而大幅降低了所述制动控制装置108的高安全整体性水平的测试难度。使用不同种类的源的优点在于:减小由作用于某个源类型的因素所导致的故障的影响范围。
[0069]在本实施例中，执行所述步骤114.5 (相对当前的额定减速度VS对当前的实际减速度VI进行监控)和114.7 (紧急制动模式UBM下的制动控制)的控制装置以所述制动控制装置108的单独的控制单元108.1来实现。这一点的优点在于，除了空间上的界限确定夕卜，还具有明确确定的功能范围，从而显著减少了实现高安全完整性水平的成本，并提高了已证明的(标准)组件的再利用度。在本实施例中，利用适中的成本就能很容易地为紧急制动模式UBM实现至少为SIL3的安全完整性水平。
[0070]在所述行车制动模式SBM和快速制动模式EBM中所用的电动式制动单元105和摩擦制动单元106的控制装置无需安全完整性水平方面的成本。低磨损的电动式制动单元105所实现的最大效用的优点在于，仅在必须的情况下使用所述摩擦制动单元106的最大制动作用。这样就能对所述摩擦制动单元106的组件(制动衬片、制动盘等等)进行保护，从而降低磨损、维护成本和生命周期成本。
[0071]上文仅借助一个实施例对本发明进行了说明，该实施例中使用一个气动制动器作为摩擦制动器。但本发明也可以采用任何传统的摩擦制动器，其中，所述摩擦制动器可以单独和以任意组合的方式使用，并在紧急制动模式UBM中受到控制。
[0072]上文仅借助高速交通列车对本发明进行了说明。但本发明也可以应用于其他轨道车辆。
[0073]此外，本发明不仅能够应用于由多节车厢组成的车辆。本发明当然也可以应用于仅由单独一节车厢组成的车辆。
【权利要求】
1.一种对车辆，尤其是高速交通轨道车辆的制动装置进行控制的方法，根据所述方法， 在一测定步骤中测定出至少一个对于所述车辆(101)的沿车辆纵方向的当前实际减速度具有代表性，并且与所述车辆(101)的制动装置(107)的运行状态无关的实际减速度信号， 在一对比步骤(114.5)中将所述实际减速度信号与可预先指定的额定减速度信号进行对比，其中所述额定减速度信号对于所述车辆(101)的当前预先指定的额定减速度具有代表性，并且 在一操纵步骤(114.7)中，根据所述对比步骤的结果，对所述制动装置(107)的至少一个制动单元(105，106)进行控制，以支持所述制动装置(107)的制动作用， 其特征在于， 所述实际减速度信号在所述测定步骤中，通过使用多个彼此独立的分信号被测定，其中 每个分信号对于所述车辆(101)的沿所述车辆纵方向的所述当前实际减速度均具有代表性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述分信号中的至少两个来自不同的源(109，111，112，113)，其中 所述不同的源(109，111，112，113)尤其属于不同的种类。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 将一个从对于所述车辆(101)的当前速度具有代表性的速度信号推导出的信号用作所述分信号中的一个， 以及/或者 将一个来自所述车辆(101)的加速传感器(113)的信号用作所述分信号中的一个， 其中 所述速度信号尤其是来自所述车辆(101)的特别是由卫星支持的导航单元(111 )， 以及/或者 所述速度信号尤其是来自所述车辆(101)的车辆导引系统(109 ) 以及/或者 所述速度信号尤其是从至少一个转速信号推导出来，所述转速信号对于所述车辆(101)的至少一个驱动组件，尤其是所述车辆(101)的车轮单元(103.1)和/或发动机单元的转速具有代表性。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 在所述实际减速度信号的测定过程中，对所述分信号中的至少一个进行可信性检查，并且 根据所述可信性检查的结果，将所述至少一个分信号用于所述实际减速度信号的测定，其中 通过使用至少一个第二分信号来进行所述可信性检查 以及/或者 尤其是采用所用分信号的平均值来测定所述实际减速度信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述操纵步骤中，当在所述对比步骤(114.5)中确定出所述当前的实际减速度达到或超过了所述当前的额定减速度时，则在第一运行模式中操纵所述制动装置(107)的至少一个第一制动单元(105)，并且 在所述操纵步骤(114.7)中，当在所述对比步骤(114.5)中确定出所述当前的实际减速度低于所述当前的额定减速度时，则在第二运行模式中操纵所述制动装置(107)的至少一个第二制动单元(106)， 其中，尤其 在所述第一运行模式中，特别是根据所述当前的额定减速度对所述第二制动单元(106)进行补充操纵以及/或者 在所述第一运行模式中，通过第一信号路径(110 )对所述第一制动单元(105 )和/或所述第二制动单元(106)进行控制以及/或者 在所述第二运行模式中，将所述第一制动单元(105)停用， 以及/或者 在所述第二运行模式中，通过不同于所述第一信号路径(110)的第二信号路径(117)对所述第二制动单元(106)进行控制。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于， 所述第一运行模式是尤其由一快速制动信号触发的快速制动模式， 所述第二运行模式是紧急制动模式，并且 设置有一行车制动模式，在所述行车制动模式中，在无快速制动信号时不执行所述对比步骤(114.5)，其中 在所述行车制动模式中，尤其对所述第一制动单元(105)进行操纵，并尤其根据所述当前的额定减速度，视需要对所述第二制动单元(106)进行补充操纵。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 将一个电动式制动单元(105)用作第一制动单元 以及/或者 将一个机械式制动单元(106),尤其是气动式制动单元(106)用作第二制动单元。
8.一种根据权利要求1所述的方法对车辆(101)，尤其是高速交通轨道车辆的制动装置进行控制的装置，其包含控制装置(108)，其中 所述控制装置(108)用于在一测定步骤中，测定出至少一个对于所述车辆(101)的沿车辆纵方向的当前实际减速度具有代表性，并且与所述车辆(101)的制动装置(107)的运行状态无关的实际减速度信号， 所述控制装置(108)用于在一对比步骤中，将所述实际减速度信号与可预先指定的额定减速度信号进行对比，其中所述额定减速度信号对于所述车辆(101)的当前预先指定的额定减速度具有代表性，并且 所述控制装置(108)用于在一操纵步骤中，根据所述对比步骤的结果，对所述制动装置(107)的至少一个制动单元(105，106)进行控制，以支持所述制动装置(107)的制动作用， 其特征在于，所述控制装置(108)用于在所述测定步骤中，通过使用多个彼此独立的分信号测定所述实际减速度信号，其中 每个分信号对于所述车辆(101)的沿所述车辆纵方向的所述当前实际减速度均具有代表性。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于， 为第一分信号设置有第一源(109，111，112, 113),且 为第二分信号设置有不同于所述第一源(109，111，112，113)的第二源(109，111，112，113)，其中 所述第一源(109，111，112，113)与第二源(109，111，112，113)尤其属于不同的种类。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于， 至少一个源(109，111，112)提供作为分信号的一信号，所述信号系从对于所述车辆(101)的当前速度具有代表性的速度信号推导出来， 以及/或者 所述车辆(101)的至少一个 加速传感器(113)设置为所述分信号中的一个分信号的源， 其中 所述速度信号尤其是来自所述车辆(101)的特别是由卫星支持的导航单元(111 )， 以及/或者 所述速度信号尤其是来自所述车辆(101)的车辆导引系统(109 ) 以及/或者 所述速度信号尤其是从至少一个转速信号推导出来，所述转速信号对于所述车辆(101)的至少一个驱动组件的，尤其是所述车辆(101)的车轮单元(103.1)和/或发动机单元的转速具有代表性。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于， 所述控制装置(108)用于在所述实际减速度信号的测定过程中，对所述分信号中的至少一个进行可信性检查，并且 所述控制装置(108)用于根据所述可信性检查的结果，将所述至少一个分信号用于所述实际减速度信号的测定，其中 所述可信性检查尤其通过使用至少一个第二分信号而进行 以及/或者 尤其是采用所用分信号的平均值来测定所述实际减速度信号。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于， 所述控制装置(108)用于在所述操纵步骤中，当在所述对比步骤中确定出所述当前的实际减速度达到或超过了所述当前的额定减速度时，在第一运行模式中操纵所述制动装置(107)的至少一个第一制动单元(105)，并且 所述控制装置(108)用于在所述操纵步骤中，当在所述对比步骤中确定出所述当前的实际减速度低于所述当前的额定减速度时，在第二运行模式中操纵所述制动装置(107)的至少一个第二制动单元(106)， 其中，尤其在所述控制装置(108)的第一运行模式中，特别是根据所述当前的额定减速度对所述第二制动单元(106)进行补充操纵 以及/或者 在所述控制装置(108)的第一运行模式中，所述第一制动单元(105)和/或所述第二制动单元(106)通过一个第一信号路径(110)受到控制 以及/或者 在所述第二运行模式中，所述第一制动单元(105)被停用， 以及/或者 在所述第二运行模式中，所述第二制动单元(106)通过一个不同于所述第一信号路径(110)的第二信号路径(117)受到控制。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于， 所述第一运行模式是尤其由一快速制动信号触发的快速制动模式， 所述第二运行模式是紧急制动模式，并且 设置有所述控制装置(108)的行车制动模式，在所述行车制动模式中，在无快速制动信号时不执行所述对比步骤，其中 在所述行车制动模式中，尤其对所述第一制动单元(105 )进行操纵，并尤其根据所述当前的额定减速度，视需要对所述第二制动单元(106)进行补充操纵。
14.根据权利要求8至13中任一项权利要求所述的装置，其特征在于， 设置有一个电动式制动单元(105)作为第一制动单元 以及/或者 设置有一个机械式制动单元(106),尤其是气动式制动单元(106)作为第二制动单元。
15.—种车辆，尤其是高速交通轨道车辆，其具有250公里/时以上，特别是350公里/时以上的额定运行速度，其特征在于，其包含根据权利要求8至14中任一项权利要求所述的装置。
【文档编号】B60T8/17GK103813948SQ201280043634
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年8月8日 优先权日:2011年8月10日
【发明者】丹尼尔·弗雷泽, 格奥尔格·尼什维茨, 迈克尔·布莱姆, 克里斯·约翰森 申请人:庞巴迪运输有限公司