本发明涉及一种用于开环或闭环控制制动系统、特别是轨道车辆的制动系统的方法，以及一种制动系统，特别是轨道车辆的制动系统。另外，本发明还涉及一种包括至少一个车厢的轨道车辆，其配备有这样的制动系统。
背景技术：
在轨道车辆的认证许可中，通常也按照国内和国际规范对制动系统进行检验。在此，尤其是要测定制动系统的制动能力，作为所谓的“制动重量(bremsgewicht，刹车力)”。通过该制动重量，例如确定：轨道车辆可以在哪些路段上以怎样的最大速度行驶。在车辆sirf安全规则中，针对德国，例如对于“产生制动力，在v＞0时制动”功能的可测算(anrechenbar)状态规定安全要求级别(sas)4。该安全要求级别构成了根据危险度对系统可靠性的要求，其中等级4构成最高的安全级别。在欧洲层面，对于电气/电子系统，该安全要求级别按照标准诸如en50129或en61508也被称为安全完整性等级(sil)。目前，针对制动系统的快速制动功能，关于可测算性(anrechenbarkeit)根据标准并未要求sil4-完整性。
轨道车辆通常配备有多个制动系统，这些制动系统应用于不同的制动位置中。特别是压缩空气制动器、空气动力制动器、电动力制动器、柴油机车辆的缓行制动器(retarderbremse)、磁轨制动器和涡流制动器都属于所述制动系统。电-气动制动器例如用作对压缩空气制动器进行操控的辅助装置，该辅助装置用于对轨道车辆的一个车厢的所有制动执行器亦或轨道车辆的多个或者全部车厢的所有制动执行器同时进行制动或缓解。此外，对于压缩空气制动器，又分为直接作用和间接作用的制动器。所述制动位置特别是包括用于轻量级至中等重量级轨道车辆的客运列车制动器p、用于较高车速的高效能制动器r、用于重量级和/或长的轨道车辆的货运列车制动器g、用于快速制动的附加使用的磁轨制动器r+mg或者p+mg、用于快速制动的附加使用的涡流制动器r+wb、用于动力机车的附加的电动力制动器p+e或者r+e。另外，根据广泛流行的观点，在所有制动中都不应该超过车轮与轨道之间最大允许的附着值。
快速制动必须以高的安全等级予以实施，在本发明的范围内所述快速制动应包括所有类型的快速制动、强制制动和紧急制动。这样的快速制动通常经由主风管排气以气动方式或者通过断开安全回路以电动方式激活；此外又可分为例如通过车辆驾驶员或者乘客执行的手动激活和通过安全系统执行的自动激活。
de102009051019a1介绍了轨道车辆的一种以一定等级排列的依据速度分级的紧急制动装置，其中，通过发电制动器和/或电-气动制动器，制动力受调节地和与速度相关地实施紧急制动。
de102011110047a1公开了一种用于轨道车辆的紧急制动装置，其具有一个用于提供紧急制动控制压力的紧急制动控制阀装置和一个紧急制动调节装置，该紧急制动调节装置用于根据轨道车辆的载荷值和速度值来调节所提供的紧急制动控制压力。
为了在不同运行状态下提高制动距离安全性，de102011006002a1提出：为轨道车辆配备一种可测算的、减速力受调节的摩擦制动系统。
de102012010519b3介绍了一种用于控制轨道车辆的压缩空气制动装置的方法，该压缩空气制动装置具有一个带有制动压力调节(即闭环控制)机构的受调节的电-气动制动装置和一个用于产生不受调节之制动压力的非调节的制动压力控制装置。在这种方法中，在快速制动的情况中将所述受调节的电-气动制动装置和所述非调节的制动压力控制装置同时激活，并且根据对这两个制动装置所产生的制动压力的比较，将一个制动压力控制输入到气动的制动执行器中。
技术实现要素：
本发明的目的是，提供一种改进的用于开环控制/闭环控制制动系统的方法以及一种改进的制动系统，借其可遵循提高的安全要求。
此目的通过独立权利要求的教导得以实现。本发明的一些优选发展设计是从属权利要求的主题。
根据本发明，用于开环或闭环控制制动系统(该制动系统具有至少一个气动制动执行器和一个用于产生制动压力的电-气动制动装置)的方法的特征在于：在快速制动的情况中，一个气动制动装置或者所述电-气动制动装置提供基本制动压力，并且从所提供的基本制动压力出发，所述电-气动制动装置根据载荷和/或速度改变制动压力。
根据本发明的第一方面，所述制动系统具有至少一个气动制动执行器、一个用于产生制动压力的气动制动装置、一个用于产生制动压力的电-气动制动装置和一个控制器，并且其特征在于：所述控制器设计为，用于在快速制动的情况中操控所述气动制动装置，使该气动制动装置提供基本制动压力；并且由气动制动装置产生的制动压力能够从所提供的基本制动压力出发通过所述电-气动制动装置根据载荷和/或速度改变。
根据本发明的第二方面，所述制动系统具有至少一个气动制动执行器、一个用于产生制动压力的电-气动制动装置和一个控制器，并且其特征在于：所述控制器设计为，用于在快速制动的情况中操控所述电-气动制动装置，使该电-气动制动装置提供基本制动压力；并且由电-气动制动装置产生的制动压力能够从所提供的基本制动压力出发通过所述电-气动制动装置根据载荷和/或速度改变。
根据本发明提出：在快速制动的情况中提供一个基本制动压力，并且从该基本制动压力出发通过电-气动制动装置根据载荷和/或速度，优选根据载荷和速度，改变制动压力。通过这种方式，在快速制动的情况中也可以实行与目标达成的适配和/或实行制动距离再调节。此外还可以补偿系统固有的波动和允差。另外，存在着如下所述的可能性，即在快速制动中对电-气动制动装置进行测算，特别是鉴于制动重量进行测算。
在本发明的一种有益设计中，所述基本制动压力是最小制动压力。在此情况下，从所提供的基本制动压力出发，根据载荷和/或速度来提高由气动制动装置或者电-气动制动装置产生的制动压力。
在本发明的另一有益设计中，所述基本制动压力是最大制动压力。在此情况下，从所提供的基本制动压力出发，根据载荷和/或速度来降低由气动制动装置或者电-气动制动装置产生的制动压力。
在快速制动期间制动压力优选应该不低于预定的下极限值。
本发明可以有益地应用于包括至少一个车厢的轨道车辆中，该车厢配备有至少一个气动制动执行器；或者应用于包括多个车厢的轨道车辆中，各车厢相互联接成一个车辆组，其中每个车厢具有至少一个气动制动执行器。
优选的是，在快速制动的情况中可以对所述电-气动制动装置进行测算。
优选的是，当总共n个车厢中最多m个车厢的制动力作用缺失时，轨道车辆具备功能安全性。例如，当总共4个车厢中最多1个车厢的制动力作用缺失时，轨道车辆具备功能安全性。
附图说明
由下文借助附图对实施例的说明，可更好地理解本发明的上述以及其他的优点、特征和应用可能性。其中示出：
图1为根据本发明的一种实施例的轨道车辆的制动系统的大幅简化示意图；
图2为一个大幅简化示意图，以根据本发明的一个实施例来阐释用于开环或闭环控制制动系统的方法；和
图3为一个大幅简化示意图，以阐释传统的用于开环或闭环控制制动系统的方法。
具体实施方式
图1示出制动系统的一种优选实施方式的大幅简化示意图，其包括轨道车辆的压缩空气制动装置10。
所述制动系统的压缩空气制动装置10具有一个主空气储罐12，在该主空气储罐中可以存储由压缩机14提供的压缩空气。压缩空气经由主风管被输送给气动制动执行器16。在直接式制动器的情况下，将压缩空气直接作为制动压力提供给制动执行器，在间接式制动器的情况下，主风管的压力作用到阀门装置上，以便例如由辅助压力容器为制动执行器提供制动压力。
在图1的实施方式中，压缩空气制动装置10具有一个气动制动装置18和一个电-气动制动装置20。原则上，这两个制动装置18、20的构造结构和作用原理对于本领域技术人员来说是已知的，因而在此可以不作赘述。再有，本发明并不局限于特定类型的电-气动或者气动制动装置18、20。
两个制动装置18、20由压缩空气制动装置10的控制器22操控。该控制器22例如可以设计成用于两制动装置18、20的一个共同的控制器，或者设计成分别用于两制动装置18、20之一的两个单独的控制器。此外，控制器22例如可以构造成与制动装置18、20分离，或者整合在所述制动装置中。另外，所述控制器可以以电的/电子的和气动的方式实施。
本发明涉及在快速制动、强制制动或者紧急制动(亦即在本发明意义下的快速制动)情况中对带有所述压缩空气制动装置10的制动系统的开环或闭环控制。制动系统用于其他运行情况的开环或闭环控制是不受限制的，即原则上是任意的。
借助图2和3进一步详细地阐释在快速制动情况中按照本发明的制动系统开环或闭环控制方法。在此，图2图解说明了本发明的方法，而图3则对照着表示一种传统的控制方法，分别是针对包括例如四个车厢的轨道车辆的情形。
在图2和3的示意图中分别示出制动压力f关于轨道车辆速度v的情况。在此，上部的示意图分别与认证许可相关地对鉴于制动重量的可测算性进行了图解说明，而下部的示意图则分别对功能安全性进行了图解说明。
在传统的制动系统中，在快速制动情况中将气动或者电-气动制动装置激活，并且需要时通过电动力制动装置加以辅助支持，正如图3中示出的那样。针对轨道车辆的不同车厢，通常可以利用不同的值测算由(电-)气动制动装置所提供的制动压力f，从而同样必须利用不同的值来测算电动力制动装置，以便对于每个车厢获得一个基本上相同的代表制动百分率brh的特征数。
关于功能安全性，按照传统方式例如要求：须允许例如四个车厢中最多一个车厢(一般来说，总共n个中最多m个)的制动器失灵。
正如图2中图解说明的那样，在按照本发明的在快速制动情况中用于开环或闭环控制轨道车辆制动系统的方法中，通过气动制动装置18(或者备选地，通过电-气动制动装置20)为制动执行器16提供一个基本制动压力f0。在图2的实施方式中，所述基本制动压力f0是最小制动压力，该最小制动压力至少与制动压力的预定的下极限值一样大，在轨道车辆快速制动期间不可低于该下极限值。
快速制动受到电-气动制动装置20的辅助支持。特别是，从所提供的基本制动压力f0出发，通过所述电-气动制动装置20根据轨道车辆的载荷和/或速度v使制动压力f增大。
正如图2中示出的那样，优选可以鉴于制动重量针对快速制动测算出由基本制动压力和通过电-气动制动装置20实现的制动压力增大(量)所产生的制动压力f。
在本发明的控制方法中，关于功能安全性还优选要求：须允许总共n个车厢中最多m个车厢的制动器失灵。
在另一实施方式中，基本制动压力f0是最大制动压力，并且从所提供的基本制动压力f0出发，通过电-气动制动装置20根据轨道车辆的载荷和/或速度v使制动压力f降低。在此，所产生的制动压力不可低于制动压力的预定的下极限值。
附图标记列表
10压缩空气制动装置
12主空气储罐
14压缩机
16气动制动执行器
18气动制动装置
20电-气动制动装置
22控制器
f制动压力，制动重量
f0基本制动压力
v速度