РЕГИСТРАТОР ДЛЯ ДАВЛЕНИЯ ТОРМОЗНОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, А ТАКЖЕ СПОСОБ РЕГИСТРИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ТОРМОЗНОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2017 года по МПК B60T13/66 B60T17/22 

Настоящее изобретение относится к регистратору для тормозного устройства рельсового транспортного средства, который предназначен для оценки давления исполнительного устройства, прикладываемого к приводимому в действие давлением тормозному исполнительному устройству. Кроме того, изобретение относится к соответствующему способу, а также тормозному устройству для рельсового транспортного средства с соответствующим регистратором и соответствующему рельсовому транспортному средству.

В рельсовых транспортных средствах зачастую применяются приводимые в действия давлением тормозные устройства, такие как пневматические или гидравлические тормоза. Такого рода тормоза имеют, как правило, приводимые в действие давлением тормозные исполнительные устройства, такие как тормозные цилиндры, которые при приложении давления могут оказывать тормозное действие на рельсовое транспортное средство. Для создаваемого тормозного воздействия большое значение имеет давление, прикладываемое в тормозном исполнительном устройстве. Следовательно, для точного управления тормозной системой предпочтительно по возможности точно знать это давление. Однако дорого и требует затрат оборудование каждого отдельного тормозного исполнительного устройства или тормозного цилиндра датчиком давления.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы сделать возможным простым и экономичным способом определение или оценку давления в тормозном исполнительном устройстве, таком как тормозной цилиндр.

Эта задача решается с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения.

Предпочтительные варианты исполнения и усовершенствования следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

В рамках этого описания рельсовое транспортное средство может быть любого вида транспортным средством, связанным с рельсами, как то: транспортным средством с жесткими колесами, как стальные колеса, или транспортное средство с пневматическими колесами, которые едут по рельсам. Рельсовое транспортное средство может иметь один или несколько вагонов, в частности прицепных вагонов, или моторных вагонов, и/или вагонов без привода. Тормозное устройство может быть, в частности, фрикционным тормозным устройством, которое в состоянии с помощью фрикционного контакта осуществлять торможение рельсового транспортного средства и/или одного или нескольких колес рельсового транспортного средства. Приводимое в действие давлением тормозное исполнительное устройство может быть предусмотрено в виде части тормозного устройства. Такого рода приводимое в действие давлением тормозное исполнительное устройство может быть образовано в общем для того, чтобы преобразовывать прикладываемое к нему или действующее давление в приводное усилие для приведения в действие тормозного устройства, в частности для приведения в действие фрикционного тормозного устройства. Фрикционное тормозное устройство может в общем обозначать дисковый тормоз, или колодочный тормоз, или комбинированный колодочно-дисковый тормоз. Тормозное исполнительное устройство может быть, в частности, тормозным цилиндром, который в состоянии преобразовывать пневматическое или гидравлическое давление в усилие, приводящее в действие. Действующее для приведения в действие тормозного исполнительного устройства давление и/или давление, прикладываемое к тормозному исполнительному устройству, может называться давлением исполнительного устройства. Управляющее устройство может быть в общем электронным управляющим устройством. Является возможным, что управляющее устройство может состоять из одного или нескольких компонентов, которые могут обмениваться данными друг с другом. Управляющее устройство может быть, в частности, тормозным управляющим устройством, которое в состоянии осуществлять управление, по меньшей мере, тормозного устройства рельсового транспортного средства и/или вагона рельсового транспортного средства, В частности, управляющее устройство может быть образовано для управления согласно запросу торможения. В общем, данные могут представлять определенные значения или величины. При этом данные, которые представляют значение или величину, могут прямо соответствовать значению или величине или давать сведения о них, или может быть предусмотрено, что значение или величина может вычисляться из данных. Так, например, данные о давлении могут представлять давление таким образом, что они непосредственно указывают значение давления или давление может вычисляться из них. Данные управления могут, в частности, представлять управление устройства. При этом данные управления могут представлять сигналы для управления устройства, которые подаются устройству. Подобного рода сигналы могут быть, в частности, электрическими сигналами. Также возможно, что данные управления представляют измеренное состояние управления устройства, например положение включения клапанного устройства. Данными могут называться данные от сенсорного устройства, которые, например, могут указывать состояние включения устройства, как то клапанного устройства. Данные могут также вычисляться или разрабатываться управляющим устройством. Возможно, что данные представляют величины или значения от нескольких источников, например от нескольких различных датчиков и/или управляющих устройств. Так, например, данные управления могут включать как сигналы для управления устройства, как устройства распределительного клапана, так и данные датчиков, которые показывают достигнутое состояние устройства. Регистрация данных с помощью устройства может отмечаться, например, снятием показаний и/или записью и/или считыванием данных. При этом является возможным, что устройство вводит данные через подходящий интерфейс, чтобы их можно регистрировать. Устройство распределительного клапана может быть вообще образовано для того, чтобы регулировать или управлять подводом текучей среды и/или подготовленным давлением. Устройство распределительного клапана при этом может управляться пневматически или гидравлически в соответствии с давлением управления и/или электрически. Устройство распределительного клапана может, в общем, иметь один или несколько клапанов, например управляющие клапаны и/или пневматически управляемые клапаны и/или электрически управляемые клапаны, как магнитные клапаны. Тормозное устройство может быть приводимым в действие давлением тормозным устройством как гидравлическое или пневматическое тормозное устройство. Является возможным, что тормозное устройство имеет устройство главного распределительного клапана. Устройство главного распределительного клапана может быть с помощью управляющего устройства как, например, с помощью тормозного управляющего устройства управляемо таким образом, что оно в состоянии преобразовывать запрос торможения в главное тормозное давление, которое может быть подведено одному или нескольким устройствам распределительного клапана. Через устройство распределительного клапана при этом могут быть изменены главное тормозное давление и/или давление исполнительного устройства. Например, может быть предусмотрено, что устройство распределительного клапана образовано для того, чтобы давление регулировать в соответствии с управляющим устройством, например прибором управления противоюзного устройства. Так приближенно устройство распределительного клапана может быть образовано для того, чтобы при соответствующем управлении передавать главное тормозное давление непосредственно приводимому в действие давлением тормозному исполнительному устройству, так что главное тормозное давление действует в качестве давления исполнительного устройства. При другом управлении устройство распределительного клапана может быть в состоянии уменьшать давление исполнительного устройства. Устройство распределительного клапана может быть образовано, например, для того, чтобы при соответствующем управлении получить соединение текучей среды между тормозным исполнительным устройством и выпуском текучей среды в резервуар или в атмосферу, чтобы уменьшить давление исполнительного устройства. В общем, устройство распределительного клапана может иметь, по меньшей мере, вход, выход и выпуск для текучей среды. Вход может быть соединен или соединяться, например, проводя текучую среду с обеспечением давлением, как устройством главного распределительного клапана. Выход может быть соединен или соединяться, проводя текучую среду, с тормозным исполнительным устройством. Является возможным, что выпуск для текучей среды соединен или может соединяться с резервуаром для текучей среды или атмосферой. При этом устройство распределительного клапана может быть переключаемо, в частности, по меньшей мере, между первым положением включения и вторым положением включения. В первом положении включения может иметь место проводящее текучую среду соединение между входом и выходом устройства распределительного клапана, в то время как выпуск для текучей среды заперт. Во втором положении включения может иметь место проводящее текучую среду соединение между выпуском для текучей среды и выходом, причем вход заперт. Второе положение включения может рассматриваться в качестве рабочего положения, которое, в частности, может быть управляемо в виде мероприятия противоюзной защиты. Может быть предусмотрено отдельное управляющее устройство для управления устройства распределительного клапана. Также является возможным, что устройство распределительного клапана в качестве альтернативы или дополнительно может управляться с помощью управляющего устройства, которое в состоянии оценивать давление исполнительного устройства. Оценка давления может, в частности, включать различные математические вычисления, чтобы по полученным данным подготовить оценку для значения или величины. Оценка может осуществляться независимо от измерения подлежащего измерению значения или подлежащей оценке величины. Оценка может давать одно или несколько оценочных значений, которые дают сведения об ожидаемом или оцененном значении для величины. В общем, устройство главного распределительного клапана может иметь регулятор давления, который в состоянии в соответствии с запросом торможения подготавливать главное тормозное давление или управляющее тормозное давление. Дальше устройство главного распределительного клапана может иметь преобразователь давления и/или усилитель давления, который в состоянии преобразовывать и/или усиливать управляющее тормозное давление в большем объеме текучей среды. При этом устройство главного распределительного клапана может включать, в частности, управляющие клапаны, и/или управляемые пневматически клапаны, или управляемые электрически клапаны. Может быть целесообразно, если устройство главного распределительного клапана может управляться электрически, и/или электрогидравлически, и/или электропневматически. Является возможным, что устройство главного распределительного клапана располагает чисто приводимой в действие давлением возвратной поверхностью, чтобы сделать возможным торможение при отказавшей управляющей электронике. Термины «выше по потоку», «ниже по потоку», « включенный впереди» и «включенный позади» в отношении соединенных с проведением текучей среды компонентов касаются направления потока текучей среды от источника давления к тормозному исполнительному устройству.

Согласно изобретению регистратор предусмотрен для тормозного устройства рельсового транспортного средства, причем тормозное устройство включает, по меньшей мере, приводимое в действие давлением тормозное исполнительное устройство, впереди которого включено устройство распределительного клапана. Регистратор предназначен для того, чтобы на основе данных давления и данных управления осуществлять оценку давления исполнительного устройства, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству. При этом данные давления представляют, по меньшей мере, давление, существующее выше по потоку устройства распределительного клапана, и данные управления представляют управление устройства распределительного клапана. Таким образом может осуществляться оценка давления исполнительного устройства, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству, вследствие чего может экономиться собственный датчик для тормозного исполнительного устройства, в частности без больших затрат могут применяться уже имеющиеся сигналы или данные для оценки давления исполнительного устройства. Также может быть предусмотрено, что оценка осуществляется для тормозного исполнительного устройства, для которого предусмотрен датчик давления для контроля прикладываемого в нем давления исполнительного устройства. Благодаря этому может осуществляться, например, контроль достоверности результатов измерений датчика давления тормозного исполнительного устройства и/или оценки и/или данных давления или управления. Регистратор может быть предназначен для приема и/или регистрации и/или определения данных давления и/или данных управления. Регистратор может быть сформирован в общем в виде программного продукта, аппаратных средств или комбинации из них. В частности, регистратор может быть реализован в виде программного продукта, реализуемого в управляющем устройстве. Соответственно регистратор может быть записан в носителе данных, считываемом управляющим устройством. Также управляющее устройство, которое образовано для того, чтобы осуществлять функции регистратора, может рассматриваться в качестве регистратора. Таким образом, регистратор может быть представлен, в частности, управляющим устройством. Является возможным, что регистратор предназначен для того, чтобы оценивать временной ход давления исполнительного устройства, в частности, во время процесса торможения и/или во время мероприятия противоюзной защиты. Кроме того, регистратор предназначен для того, чтобы, основываясь на данных давления, определять и/или рассчитывать начальное значение для оценки давления исполнительного устройства. Отталкиваясь от такого начального значения, может быть определено временное изменение давления исполнительного устройства и/или оценка, что опять же позволяет оценку давления исполнительного устройства также в моменты времени, в которые давление, представленное данными давления, действует не прямо на исполнительное устройство. Оценка давления исполнительного устройства, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству, может осуществляться, базируясь на модели устройства распределительного клапана. Подобного рода модель может быть сохранена, например, в устройстве памяти регистратора или управляющего устройства. Модель может базироваться на экспериментально определенных свойствах устройства распределительного клапана и/или теоретических соображений и/или моделировании устройства распределительного клапана. Модель может быть записана в памяти в табличной форме или в другой подходящей форме. В частности, является возможным, что модель описывает временной ход потоков текучей среды и/или давления внутри и в области устройства распределительного клапана в зависимости от определенного управления и/или давления. Область устройства распределительного клапана при этом наряду с собственным устройством распределительного клапана может включать соединение текучей среды с тормозным исполнительным устройством и/или тормозное исполнительное устройство. Так модель может описывать, в частности, временной ход давления исполнительного устройства или давление на выходе, соединенном с исполнительным устройством, если устройство распределительного клапана соединяет выход с выпуском для текучей среды и его вход отделяет от выхода. В подобного рода положении включения расположения распределительного клапана может быть, в частности, тормозное исполнительное устройство отделено от подачи давления, которая приближенно может подготавливать главное тормозное давление и/или давление на входе. Это положение включения может наступать, например, тогда, когда осуществляется мероприятие противоюзной защиты. В этом случае давление исполнительного устройства снижается в зависимости от свойств потока устройства распределительного клапана. Регистратор может оценивать давление исполнительного устройства и/или временной ход давления исполнительного устройства, в частности, в таком положении включения устройства распределительного клапана. Если устройство распределительного клапана потом устанавливается в положение, в котором вход снова соединяется с выходом и выпуск для текучей среды заперт, в этом случае в распоряжении имеется хорошая оценка для давления исполнительного устройства. Если вход устройства распределительного клапана соединен с выходом и выпуск для текучей среды заперт, можно в общем отталкиваться от того, что давление исполнительного устройства следует давлению на входе, прикладываемому на входе устройства распределительного клапана, как то главному тормозному давлению. Модель может в соответствии с этим при соответствующем управлении устройства распределительного клапана отождествлять давление на входе с давлением исполнительного устройства. Установка давления исполнительного устройства на давление на входе осуществляется, однако, с определенной временной задержкой, которая может вести к ненадежности при управлении торможением. С помощью оценки давления исполнительного устройства может подготавливаться, в частности, при этой задержке более хорошее управление тормозного устройства, в частности при прерывании и/или после окончания мероприятия противоюзной защиты. Возможным является то, что регистратор предназначен для того, чтобы при включении устройства распределительного клапана в нерабочее состояние, в котором вход соединен с выходом, учитывать различие давления между давлением на входе устройства распределительного клапана и оцененном давлении исполнительного устройства к моменту включения, чтобы осуществить, в частности, во время паузы, в которой давление исполнительного устройства устанавливается на входное давление и/или главное тормозное давление, оценку давления исполнительного устройства. Таким образом, оцененное давление исполнительного устройства в момент времени переключения в нерабочее состояние может служить в качестве начального значения для оценки давления после переключения. Модель может соответственно описывать свойства устройства распределительного клапана в нерабочем состоянии, в частности относительно выравнивания давления между входом и выходом. Регистратор может быть предназначен для того, чтобы, основываясь на данных управления и модели, вычислять и/или определять состояние и/или положение включения устройства распределительного клапана. Может быть предусмотрено, что регистратор предназначен для того, чтобы, основываясь на данных управления и/или данных давления и модели, определять распределение давления внутри устройства распределительного клапана и/или между подключениями в устройстве распределительного клапана, в частности между выпуском текучей среды устройства распределительного клапана и выходом устройства распределительного клапана, который, проводя текучую среду, соединен с тормозным исполнительным устройством. В общем данные управления могут подготавливаться управляющим устройством, которое предназначено для управления устройства распределительного клапана. Данные давления могут быть подготовлены, в частности, сенсорным устройством для регистрации значений давления и/или управляющим устройством и/или другой системой реконструкции для оценки давления, которое представляется данными давления. Устройство распределительного клапана может быть расположено следом за устройством главного распределительного клапана, которое в состоянии подготавливать главное тормозное давление для приведения в действие тормозного исполнительного устройства. Тормозное устройство, разумеется, может включать несколько тормозных исполнительных устройств, которые с помощью устройства главного распределительного клапана могут быть запитаны общим главным тормозным давлением. Устройство распределительного клапана, в частности, может быть образовано для того, чтобы индивидуально изменять для тормозного исполнительного устройства главное тормозное давление, подготовленное устройством главного распределительного клапана, в частности снижать и/или повышать. Является возможным, что регистратор предназначен для осуществления оценки во время торможения и/или мероприятий противоюзной защиты. Устройство распределительного клапана может быть образовано таким способом, что в нерабочем состоянии соединяет тормозное исполнительное устройство с областью выше по потоку устройства распределительного клапана, которая может питаться тормозным давлением через устройство главного распределительного клапана. В этом состоянии, которое может соответствовать упомянутому выше первому положению включения, главное тормозное давление, подготовленное устройством главного распределительного клапана, может соответствовать давлению исполнительного устройства, прикладываемому к тормозному исполнительному устройству. Может быть предусмотрено, что устройство распределительного клапана в рабочем состоянии, которое может соответствовать описанному выше второму положению включения, соединяет тормозное исполнительное устройство с выпуском для текучей среды, который подводит тормозную текучую среду, как гидравлическая жидкость или газ, к резервуару и/или внешней области тормозного устройства, как атмосфера. Соединение выпуска для текучей среды с атмосферой является, в частности, для пневматических тормозных устройств целесообразным. Управление устройством распределительного клапана может быть предусмотрено, в частности, для переключения устройства распределительного клапана между первым и вторым положением включения и/или между рабочим и нерабочим состоянием. Данные давления могут представлять также несколько различных давлений.

Устройство распределительного клапана может быть клапанным устройством устройства противоюзной защиты. Подобного рода устройство противоюзной защиты может быть образовано для того, чтобы в качестве мероприятии противоюзной защиты уменьшать давление исполнительного устройства таким образом, что оно будет меньше, чем главное тормозное давление, подготовленное устройством главного распределительного клапана. Это может быть целесообразно, в частности, тогда, когда при заторможенном тормозным исполнительным устройством колесе устанавливается скольжение или блокировка, в частности устройство противоюзной защиты может быть образовано для того, чтобы при осуществлении мероприятия противоюзной зашиты уменьшать давление в тормозном исполнительном устройстве с помощью того, что оно прерывает соединение тормозного исполнительного устройства с находящейся под давлением областью выше по потоку устройства распределительного клапана и создает соединение между тормозным исполнительным устройством и атмосферой или резервуаром. Для этого устройство распределительного клапана может быть переключено соответственно во второе положение включения. Устройство противоюзной защиты может иметь управляющее устройство как регулятор или прибор управления противоюзного устройства, которые в состоянии регистрировать состояние скольжения колеса и управлять мероприятием противоюзной защиты.

Тормозное устройство может быть пневматическим или гидравлическим тормозным устройством, В частности, тормозное исполнительное устройство может приводиться в действие пневматически или гидравлически.

Может быть предусмотрено, что данные давления представляют управляющее давление. Управляющее давление может быть преобразовано, в частности, с помощью устройства главного распределительного клапана в главное тормозное давление. Такое управляющее давление может обозначаться как управляющее тормозное давление. При известных свойствах тормозного устройства по управляющему давлению может определяться начальное значение для оценки давления исполнительного устройства.

В качестве альтернативы или дополнительно является возможным, что данные давления представляют давление на входе, прикладываемое на входе устройства распределительного клапана. Такое давление на входе соответствует при нерабочем устройстве распределительного клапана довольно точно давлению на выходе и таким образом давлению исполнительного устройства и может, таким образом, хорошо служить в качестве начального значения. Подобного рода давление может быть, например, главным тормозным давлением. Главное тормозное давление может быть, например, подготовлено с помощью устройства главного распределительного клапана в соответствие запросом торможения. При этом устройство главного распределительного клапана может быть образовано для того, чтобы преобразовывать управляющее давление или управляющее тормозное давление в главное тормозное давление. Вход устройства распределительного клапана может быть соединен или соединяться, проводя текучую среду, с устройством главного распределительного клапана. Может быть предусмотрен датчик давления на входе или датчик главного тормозного давления для регистрации давления на входе или главного тормозного давления. В качестве альтернативы или дополнительно давление на входе может оцениваться с помощью подходящего регистратора давления на входе. Такой регистратор давления на входе может быть образован в качестве системы реконструкции главного тормозного давления. Регистратор давления на входе или регистратор главного тормозного давления может быть предназначен для того, чтобы оценивать тормозное давление на входе или главное тормозное давление, основываясь на данных давления, которые представляют управляющее давление как управляющее тормозное давление, и/или тормозные данные, представляющие тормозную заданную величину, и/или данные нагрузки, представляющие нагрузку рельсового транспортного средства. Является возможным, что регистратор давления на входе реализован в таком же управляющем устройстве как регистратор для оценки давления исполнительного устройства.

Данные управления могут представлять сигналы для управления устройства распределительного клапана. Подобного рода сигналы могут быть, в частности, электрическими сигналами, которые при управлении устройства распределительного клапана могут легко ответвляться и/или копироваться для дальнейшей обработки с помощью регистратора.

Может быть предусмотрено, что регистратор выполнен в виде части управляющего устройства, которое в состоянии управлять тормозным устройством, основываясь на оценке тормозного давления, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству. Таким образом, оценка может применяться при управлении, что позволяет улучшенное управление тормозным устройством во время торможения. При этом регистратор, который соединен или может соединяться для передачи данных с управляющим устройством, может рассматриваться в виде части управляющего устройства.

Кроме того, данное изобретение относится к тормозному устройству для рельсового транспортного средства с описанным здесь регистратором. Тормозное устройство может включать, по меньшей мере, приводимое в действие давлением тормозное исполнительное устройство. Далее тормозное устройство может включать один или несколько приводимых в действие тормозным исполнительным устройством тормозов, как, например, дисковые тормоза, и/или колодочные тормоза, и/или комбинированные колодочно-дисковые тормоза. Тормозное устройство может быть, в частности, фрикционным тормозным устройством для торможения одного или нескольких колес и/или одной или нескольких колесных осей. Является возможным, что тормозное устройство имеет одно или несколько управляющих устройств и/или сенсорных устройств и/или устройств противоюзной защиты.

Кроме того, данное изобретение относится к рельсовому транспортному средству с описанным здесь тормозным устройством и/или описанным здесь регистратором.

Кроме того, согласно изобретению описывается способ оценки давления исполнительного устройства, прилагаемого к приводимому в действие тормозному исполнительному устройству тормозного устройства рельсового транспортного средства. Способ включает этапы регистрации с помощью регистратора данных давления, которые представляют, по меньшей мере, давление, существующее выше по потоку устройства распределительного клапана тормозного устройства, регистрации с помощью регистратора данных управления, которые представляют управление клапанным устройством, а также оценки с помощью регистратора давления исполнительного устройства, прикладываемому к тормозному исполнительному устройству, на основании данных давления и данных управления. При этом устройство распределительного клапана включено впереди тормозного исполнительного устройства. Тормозное устройство может быть описанным здесь тормозным устройством. Является возможным, что регистратор представлен здесь описанным регистратором. Устройство распределительного клапана может быть клапанным устройством устройства противоюзной защиты. Целесообразно, что тормозное устройство может быть пневматическим или гидравлическим тормозным устройством. Является возможным, что данные давления представляют управляющее давление. В качестве альтернативы или дополнительно данные давления могут представлять давление, прикладываемое на входе устройства распределительного клапана. Данные управления могут представлять сигналы для управления устройства распределительного клапана. Может быть целесообразно, если управляющее устройство управляет тормозным устройством, основываясь на оценке давления исполнительного устройства, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству.

Изобретение в качестве примера поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - схематично пример тормозного устройства с регистратором, который оценивает давление исполнительного устройства;

фиг. 2 - схематично другой пример тормозного устройства с регистратором;

фиг. 3 - схематично еще один пример тормозного устройства с регистратором;

фиг. 4 - диаграмма способа оценки давления исполнительного устройства.

На приведенных ниже фигурах одинаковые позиции обозначают одинаковые или функционально подобные компоненты. На фиг. 1-3 проводящие текучую среду соединения изображены сплошными линиями, в то время как соединения для электромагнитной передачи данных изображены штриховыми линиями. Подобного рода соединения могут быть, например, соединениями с помощью проводов или кабелей и/или линиями радиосвязи.

Фиг. 1 схематично показывает пример тормозного устройства 10 рельсового транспортного средства с регистратором 12, который предназначен для оценки давления исполнительного устройства. Регистратор 12 может быть реализован в виде управляющего устройства. Регистратор соединен с различными компонентами тормозного устройства 10 и может рассматриваться в качестве части тормозного устройства 10. Тормозное устройство 10 включает наряду с регистратором 12 регулятор давления 14. Регулятор давления 14 присоединен к датчику давления и выполнен для того, чтобы согласно управляющему устройству подготавливать управляющее тормозное давление. В этом примере регулятор давления 14 управляется управляющим устройством, в котором реализован также регистратор 12. Управляющее устройство управляет регулятором давления в соответствии с запросами торможения. Регулятор давления 14 подготавливает управляющее тормозное давление включенному позади него ускорительному клапану 16. Ускорительный клапан 16 действует в этом примере в качестве преобразователя давления и преобразует управляющее тормозное давление на больший объем текучей среды. В общем может быть предусмотрен также усилитель давления, который в состоянии повышать управляющее тормозное давление. Таким образом, ускорительный клапан подготавливает главное тормозное давление, которое может служить для приведения в действие тормозного устройства. Регулятор давления 14 и ускорительный клапан 16 в этом примере могут быть образованы в качестве частей устройства главного распределительного клапана, который в состоянии согласно запросу торможения подготавливать главное тормозное давление. Главное тормозное давление от ускорительного клапана 16 передается устройству распределительного клапана 18. Ниже по потоку устройства распределительного клапана 18 в этом примере предусмотрен тормозной цилиндр 20, действующий в качестве тормозного исполнительного устройства. Тормозной цилиндр 20 соединен с выходом устройства распределительного клапана 18, в то время как вход устройства распределительного клапана 18, проводя текучую среду, соединен с выходом ускорительного клапана 16, подготавливающим главное тормозное давление. Устройство распределительного клапана 18 дальше может иметь выпуск для текучей среды. В этом примере предусмотрено, что тормозное устройство 10 является пневматическим тормозным устройством, которое в состоянии через регулятор давления 14, ускорительный клапан 16 и устройство распределительного клапана 18 подготавливать тормозному цилиндру 20 пневматическое давление. Если давление приложено к тормозному цилиндру 20, в соответствии с прикладываемым давлением приводится в действие предназначенный тормоз (не показан). Действующее на тормозное исполнительное устройство или тормозной цилиндр 20 давление может обозначаться как давление исполнительного устройства. В показанном на фиг. 1 варианте устройство распределительного клапана 18 образовано в виде регулировочного клапана или распределительного клапана устройства противоюзной защиты. Между регулятором давления 14 и ускорительным клапаном 16 включен датчик управляющего тормозного давления 22, который в состоянии регистрировать управляющее тормозное давление и передавать данные давления, представляющие это давление, в виде электрических сигналов регистратору 12. Кроме этого предусмотрен прибор управления противоюзного устройства 24, который в состоянии управлять устройством распределительного клапана 18. Прибор управления противоюзного устройства 24 при этом может быть образован в виде электронного управляющего устройства, которое соединено с соответствующими датчиками, чтобы подготавливать функцию противоюзной защиты. К тому же прибор управления противоюзного устройства 24 может быть соединен, например, с датчиком числа оборотов колеса, чтобы определять состояние скольжения или состояние блокировки колеса, предназначенного тормозному цилиндру 20. Прибор управления противоюзного устройства 24 в состоянии управлять устройством распределительного клапана, чтобы устанавливать давление исполнительного устройства. Дальше предусмотрено соединение для передачи данных, через которое предусмотренные для управления устройства распределительного клапана 18 сигналы через прибор управления противоюзного устройства 24 подаются также регистратору 12 в качестве данных управления. Ускорительный клапан 16, как показано на фиг. 1, может быть соединен с тем же самым источником давления, что и регулятор давления 14, или с отдельным источником давления. При торможении регулятор давления 14 преобразует запрос торможения в соответствии с управляющим устройством в управляющее тормозное давление. Управляющее тормозное давление регистрируется датчиком управляющего тормозного давления 24 и в форме данных давления, которые представляют управляющее тормозное давление, передаются регистратору 12. Ускорительный датчик 16 преобразует управляющее тормозное давление в главное управляющее тормозное давление. Исходя из того, что преобразование управляющего тормозного давления в главное управляющее тормозное давление осуществляется при определенном соотношении давлений, по управляющему тормозному давлению может быть составлено заключение о главном тормозном давлении. Например, может быть предусмотрено соотношение преобразования 1 к 1, если не осуществляется никакого усиления давления. Предоставленное от ускорительного клапана 16 главное тормозное давление прикладывается к входу устройства распределительного клапана 18. Если устройство распределительного клапана 18 является нерабочим, оно принимает состояние, в котором его вход и его выход соединены друг с другом. Таким образом главное тормозное давление через устройство распределительного клапана 18 направляется дальше в тормозной цилиндр 20 и действует там в качестве давления исполнительного устройства для приведения в действие тормозного цилиндра 20, вследствие чего приводится в действие фрикционный тормоз, соединенный с тормозным цилиндром 20. Во время торможения прибор управления противоюзного устройства 24 контролирует, не наступило ли нежелательное состояние скольжения или блокировки заторможенного колеса. Если это имеет место, прибор управления противоюзного устройства 24 управляет устройством распределительного клапана 18 так, чтобы снизить давление исполнительного устройства. При этом в этом примере сигналы от прибора управления противоюзного устройства 24 передаются устройству распределительного клапана 18, которые приводят в действие устройство распределительного клапана 18, кроме того, запирают его соединенный с ускорительным клапаном 16 вход и создают соединение между его выпуском и соединенным с тормозным цилиндром 20 выходом. Таким образом давление исполнительного устройства может уменьшаться через выпуск устройства распределительного клапана 18. В показанном примере выпуск соединен с атмосферой. В частности, при гидравлическом тормозном устройстве может быть, однако, предусмотрено, что выпуск соединен с резервуаром для текучей среды, например для приема гидравлической жидкости. Во время управления устройства распределительного клапана 18, чтобы осуществить подобного рода мероприятия противоюзной защиты, тормозной цилиндр 20 отделяется от входа устройства распределительного клапана 18. Поэтому давление исполнительного устройства может больше не следовать за главным тормозным давлением, а зависит в основном от своего начального значения при начале мероприятия противоюзной защиты, а также свойств потока и управления устройства распределительного клапана 18. Сигналы для управления устройства распределительного клапана 18 подаются также регистратору 12 в виде данных управления. Регистратор 12 в состоянии, основываясь на данных давления и данных управления, вычислять и/или оценивать давление исполнительного устройства. К тому же регистратор 12 выполнен для того, чтобы учитывать модель устройства распределительного клапана 18, которая может описывать, в частности, режим потока текучей среды во время мероприятия противоюзной защиты в зависимости от начальной величины и данных управления. Модель может основываться на экспериментальных и/или теоретических сведениях и/или данных имитирования. Регистратор может быть предназначен для того, чтобы при оценке давления исполнительного устройства, основываясь на данных управления и данных давления и при необходимости на модели, вычислять оценочное значение для давления исполнительного устройства. В частности, может быть предусмотрено, что измеренное значение для управляющего тормозного давления подготавливается и/или применяется в качестве начального значения для оценки с помощью регистратора 12. Таким образом, при знании свойств устройства распределительного клапана 18 может подготавливаться хорошая оценка давления исполнительного устройства для управления торможением.

Фиг. 2 показывает схематически второй пример для тормозного устройства 10. Конструкция этого тормозного устройства соответствует в основном конструкции тормозного устройства, показанного на фиг. 1, так что некоторые компоненты не показаны. В качестве альтернативы или дополнительно к датчику управляющего тормозного давления 22 варианта, показанного на фиг. 1, тормозное устройство 10 может включать датчик главного тормозного давления 26. Датчик главного тормозного давления 26 образован для того, чтобы регистрировать главное тормозное давление ниже по потоку не показанного на этой фигуре ускорительного клапана и выше по потоку устройства распределительного клапана 18 и данные давления передавать регистратору 12, которые представляют зарегистрированное значение давления. Регистратор на фиг. 2 может таким образом, основываясь на данных давления датчика главного тормозного давления 26, данных управления и при необходимости данных давления от датчика управляющего тормозного давления 22, осуществлять оценку давления исполнительного устройства в тормозном цилиндре 20. При этом, в частности, главное тормозное давление, замеренное датчиком главного тормозного давления 26, может использоваться в качестве начального значения при оценке.

Фиг. 3 схематически показывает другой вариант тормозного устройства 10. Конструкция этого тормозного устройства соответствует в основном конструкции тормозных устройств, показанных на фиг. 1 и 2, так что некоторые компоненты не показаны. Согласно варианту, показанному на фиг. 3, предусмотрено осуществлять оценку давления на входе, прикладываемого к устройству распределительного клапана 18, то есть главного тормозного давления в показанном примере. Для этого к регистратору главного тормозного давления 28 подводятся данные торможения В, которые представляют заданную величину торможения, а также данные нагрузки L, которые представляют данные нагрузки. Может быть предусмотрено, что к регистратору главного тормозного давления 28 подводятся также данные давления от датчика управляющего тормозного давления 22. Регистратор главного тормозного давления 28 может быть образован отдельно от регистратора 12 или реализован в общем управляющем устройстве. Возможным является, что регистратор главного тормозного давления 28 в состоянии использовать модель тормозного устройства и/или транспортного средства, которая, в частности, описывает тормозную характеристику транспортного средства. Основываясь на тормозных данных, данных нагрузки и при необходимости данных давления, регистратор главного тормозного давления 28 в состоянии вычислять и оценивать главное тормозное давление и давление на входе у устройства распределительного клапана 28. Результат оценки может предоставляться регистратору 12 в форме соответствующих данных давления и служить в качестве начального значения при оценке давления исполнительного устройства, в частности, во время фазы, в которой устройство распределительного клапана 18 отделяет тормозной цилиндр 20 от главного тормозного давления. Основываясь на оценке давления на входе, регистратор 12 в состоянии оценить давление исполнительного устройства. В общем, является возможным осуществление подобного рода оценки давления на входе только или в сочетании с датчиком управляющего тормозного давления и/или датчиком главного тормозного давления. Таким образом, может применяться несколько источников данных давления, как, к примеру, датчик управляющего давления 22, датчик главного давления 26 и регистратор давления на входе 28, чтобы сделать возможным более высокий контроль достоверности и более высокую точность оценки давления исполнительного устройства.

Фиг. 4 схематически показывает диаграмму процесса способа для оценки давления исполнительного устройства. Способ может осуществляться, например, с помощью описанного здесь регистратора и/или здесь описанного тормозного устройства. На дополнительном этапе S10 тормозное устройство настраивается на торможение. Для этого могут, например, машинист и/или управляющее устройство включить устройство главного распределительного клапана, приводимого в действие давлением тормозного устройства, чтобы подготовить главное тормозное давление. На дополнительном втором этапе S12, который может проводиться дополнительно к этапу S10, может осуществляться включение расположенного ниже по потоку устройства главного распределительного клапана устройства распределительного клапана. При этом может уменьшаться, например, действующее в тормозном исполнительном устройстве давление исполнительного устройства. На этапе S14 регистратор, например один из регистраторов, описанных на фиг. 1-3, может принимать данные давления. Этап S14 может проводиться параллельно, по меньшей мере, одному из этапов S10 или S12, после одного из этих этапов или независимо от этих этапов. Может быть предусмотрено, что на этапе S14 принимаются данные давления от нескольких источников данных. Так, например, на подэтапе S14a этапа S14 регистратор может принимать данные давления от датчика управляющего тормозного давления. На подэтапе S14b регистратор может принимать данные давления от сенсорного устройства главного тормозного давления, которые могут представлять главное тормозное давление. На подэтапе S14c регистратор 12 может регистрировать или принимать данные давления от регистратора давления на входе. Параллельно или последовательно с этапом S14 регистратор на этапе S16 может регистрировать и/или принимать сигналы управления устройства распределительного клапана, которые могут рассматриваться в качестве сигналов управления. Основываясь на данных давления и данных управления, а также при необходимости на модели устройства распределительного клапана, которая, в частности, может описывать свойства потока устройства распределительного клапана в зависимости от его управления и давлении на выходе, входе и выпуске, регистратор на следующем этапе S18 может вычислять и оценивать давление исполнительного устройства тормозного исполнительного устройства. Этап S18 при этом может проводиться также параллельно с этапами S14 и/или S16 регистрации данных давления и данных управления, если имеются соответствующие данные для оценки. Это делает возможной постоянную корректировку оценки. С помощью оценки может надежно подготавливаться значение для давления исполнительного устройства, которое, в частности, тогда, когда управление устройства распределительного клапана снимается, например, так как заканчивается мероприятие противоюзной защиты, может делать возможным улучшенное управление другого процесса торможения. Для этого может быть предусмотрен, в частности, этап S20, при котором проводится управление тормоза, основываясь на оценке.

Признаки изобретения, раскрытые в предыдущем описании, на чертежах, а также в формуле изобретения, могут быть существенны для реализации изобретения как по отдельности, так и в любой комбинации.

Группа изобретений относится к области рельсовых транспортных средств. Регистратор для тормозного устройства рельсового транспортного средства, включающего приводимое в действие давлением тормозное исполнительное устройство с расположенным перед ним устройством распределительного клапана. Регистратор выполнен с возможностью на основе данных давления и данных управления осуществлять оценку давления исполнительного устройства, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству. Данные давления представляют давление, существующее выше по потоку устройства распределительного клапана, и данные управления представляют управление устройства распределительного клапана. Тормозное устройство содержит регистратор. Рельсовое транспортное средство содержит тормозное устройство. Достигается упрощение способа определения или оценки давления в тормозном исполнительном устройстве таком, как тормозной цилиндр. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Регистратор (12) для тормозного устройства (10) рельсового транспортного средства, причем тормозное устройство (10) содержит по меньшей мере выполненное с возможностью приведения в действие давлением тормозное исполнительное устройство (20), перед которым включено устройство распределительного клапана (18), при этом регистратор (12) предназначен для того, чтобы, основываясь на данных давления и данных управления, осуществлять оценку давления исполнительного устройства, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству, причем данные давления представляют по меньшей мере давление, существующее вверх по потоку устройства распределительного клапана (18), а данные управления представляют управление устройства распределительного клапана (18).

2. Регистратор по п. 1, в котором устройство распределительного клапана (18) выполнено в виде клапанного устройства противоюзной защиты устройства.

3. Регистратор по п. 1 или 2, в котором тормозное устройство (10) выполнено в виде пневматического или гидравлического тормозного устройства.

4. Регистратор по п. 1 или 2, в котором данные давления представляют собой управляющее давление.

5. Регистратор по п. 1 или 2, в котором данные давления представляют собой давление на входе, прикладываемое на входе устройства распределительного клапана (18).

6. Регистратор по п. 1 или 2, в котором данные управления представляют собой сигналы для управления устройства распределительного клапана (18).

7. Регистратор по п. 1 или 2, в котором регистратор (12) выполнен в виде части управляющего устройства, которое предназначено для управления тормозным устройством (10), основываясь на оценке давления исполнительного устройства, прикладываемого к тормозному исполнительному устройству (20).

8. Тормозное устройство (10) для рельсового транспортного средства, содержащее регистратор (12) по любому из пп. 1-7.

9. Рельсовое транспортное средство, содержащее тормозное устройство (10) по п. 8 и/или регистратор (12) по любому из пп. 1-7.

10. Способ оценки давления исполнительного устройства, прикладываемого к приводимому в действие давлением тормозным исполнительным устройством (20) тормозному устройству (10) рельсового транспортного средства, при котором:

- регистрируют с помощью регистратора (12) данные давления, которые представляют давление, существующее выше по потоку устройства распределительного клапана (18) тормозного устройства (10), причем устройство распределительного клапана (18) включено перед тормозным исполнительным устройством (20);

- регистрируют с помощью регистратора (12) данные управления, которые представляют управление устройства распределительного клапана (18);

- оценивают с помощью регистратора (12) давление исполнительного устройства, прикладываемое к тормозному исполнительному устройству (20), основываясь на данных давления и данных управления.