DE-102022104881-B4 - Bremssystem für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Bremssystems

Abstract

Bremssystem (1) für ein Schienenfahrzeug, aufweisend: zumindest zwei Bremszylinder (40a, 40b), zumindest eine pneumatische Bremssteuerungseinheit (20), die zumindest einer Schienenfahrzeugeinheit des Schienenfahrzeugs zuordenbar ist, und zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b), die jeweils zwischen der zumindest einen pneumatischen Bremssteuerungseinheit (20) und zumindest einem der zumindest zwei Bremszylinder (40a, 40b) angeordnet sind und denen ein Versorgungsdruck (R) zur Umwandlung in einen Bremsdruck (C1, C2) zuführbar ist, wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) über eine jeweilige Steuerdruckleitung jeweils mit den zumindest zwei Relaisventilen (30a, 30b) verbunden und dazu konfiguriert ist, den zumindest zwei Relaisventilen (30a, 30b) über die jeweilige Steuerdruckleitung einen gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv1, Cv2) zuzuleiten, und wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) in einer hauptrelaiseinheitsausgangsseitigen Steuerdruckleitung zwischen dem Hauptrelaisventil (24) und zumindest einem der zumindest zwei Relaisventile zumindest eine Ventileinheit (25a, 25b) aufweist, die dazu konfiguriert ist, den primären Steuerdruck der Hauptrelaisventileinheit (24) auf einen sekundären Steuerdruck, insbesondere den gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv1, Cv2), anzupassen.

Inventors

• Martin Strobel
• Thomas Reischl

Assignees

• Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20220302

Claims (15)

1. Bremssystem (1) für ein Schienenfahrzeug, aufweisend: zumindest zwei Bremszylinder (40a, 40b), zumindest eine pneumatische Bremssteuerungseinheit (20), die zumindest einer Schienenfahrzeugeinheit des Schienenfahrzeugs zuordenbar ist, und zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b), die jeweils zwischen der zumindest einen pneumatischen Bremssteuerungseinheit (20) und zumindest einem der zumindest zwei Bremszylinder (40a, 40b) angeordnet sind und denen ein Versorgungsdruck (R) zur Umwandlung in einen Bremsdruck (C1, C2) zuführbar ist, wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) über eine jeweilige Steuerdruckleitung jeweils mit den zumindest zwei Relaisventilen (30a, 30b) verbunden und dazu konfiguriert ist, den zumindest zwei Relaisventilen (30a, 30b) über die jeweilige Steuerdruckleitung einen gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv1, Cv2) zuzuleiten, und wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) in einer hauptrelaiseinheitsausgangsseitigen Steuerdruckleitung zwischen dem Hauptrelaisventil (24) und zumindest einem der zumindest zwei Relaisventile zumindest eine Ventileinheit (25a, 25b) aufweist, die dazu konfiguriert ist, den primären Steuerdruck der Hauptrelaisventileinheit (24) auf einen sekundären Steuerdruck, insbesondere den gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv1, Cv2), anzupassen.
2. Bremssystem (1) nach Anspruch 1 , wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) dazu konfiguriert ist, den gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv1) für zumindest eines der zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b) unabhängig von dem gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv2) für das zumindest eine andere der zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b) bereitzustellen.
3. Bremssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2 , wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) eine Hauptrelaisventileinheit (24) zur Bereitstellung eines primären Steuerdrucks aufweist.
4. Bremssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) für jedes der zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b) zumindest eine hauptrelaiseinheitsausgangsseitige Steuerdruckleitung und/oder zumindest einen hauptrelaiseinheitsausgangsseitigen Steuerdruckleitungsabschnitt aufweist und zumindest in jeder der hauptrelaiseinheitsausgangsseitigen Steuerdruckleitungen und/oder in jedem hauptrelaiseinheitsausgangsseitigen Steuerungsdruckleitungsabschnitt zumindest eine Ventileinheit (25a, 25b) angeordnet ist.
5. Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 4 , wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) eine Steuerungseinheit (22) aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Hauptrelaisventileinheit (24) und/oder die zumindest eine Ventileinheit (25a, 25b) über eine Steuerleitung anzusteuern.
6. Bremssystem nach Anspruch 5 , wobei ein Drucksensor (21) in einer hauptrelaiseinheitseingangsseitigen Steuerdruckleitung angeordnet und signaltechnisch mit der Steuerungseinheit (22) verbunden ist.
7. Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6 , wobei die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) eine Notbremssteuerungseinheit (23) aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Hauptrelaisventileinheit (24) und/oder die zumindest eine Ventileinheit (25a, 25b) über eine Steuerleitung anzusteuern.
8. Bremssystem (1) nach Anspruch 7 , wobei die Notbremssteuerungseinheit (23) zumindest ein Notbremsventil (23) aufweist, das durch die Steuerungseinheit (22) ansteuerbar ist.
9. Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8 , wobei zumindest ein Drucksensor (26a, 26b) in der hauptrelaiseinheitsausgangsseitigen Steuerdruckleitung zwischen der Hauptrelaisventileinheit und zumindest einem der zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b) angeordnet ist.
10. Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Relaisventile (30a, 30b) als lokale Relaisventile nahe der ihnen jeweils zugeordneten Bremszylinder (40a, 40b) angeordnet sind.
11. Verfahren zur Ansteuerung eines Bremssystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , aufweisend die Schritte: Bereitstellung eines Versorgungsdrucks (R) für jedes der zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b), Ansteuerung der zumindest zwei Relaisventile (30a,30b) über die pneumatische Bremssteuerungseinheit (20) mit einem gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv1, Cv2), und Weiterleitung eines jeweiligen aus dem Versorgungsdruck (R) und dem gleitschutzkorrigierten Steuerdruck (Cv1, Cv2) resultierenden Bremsdrucks (C1, C2) an den dem jeweiligen Relaisventil (30a, 30b) zugeordneten zumindest einen Bremszylinder (40a, 40b).
12. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei der gleitschutzkorrigierte Steuerdruck (Cv1, Cv2) über die Hauptrelaisventileinheit (24) nach einem der Ansprüche 3 bis 10 und/oder die zumindest eine Ventileinheit (25a, 25b) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 eingestellt wird.
13. Schienenfahrzeug mit einem Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , wobei die Bremssteuerungseinheit (20) in einer Schienenfahrzeugeinheit des Schienenfahrzeugs angeordnet ist und die zumindest zwei Relaisventile (30a, 30b) jeweils zumindest einem Drehgestell zugeordnet.
14. Computerprogrammprodukt mit Codemitteln, die, wenn sie auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden, diese dazu veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 auszuführen.
15. Speichermedium zum Auslesen durch eine Datenverarbeitungseinheit, wobei das Speichermedium ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14 aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Schienenfahrzeug sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Bremssystems. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Bremssystem, ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens sowie ein Speichermedium mit einem solchen Computerprogrammprodukt. Beispielsweise werden bei Bremssystemen mit direkter Bremse für Schienenfahrzeuge elektronisch angesteuerte Gleitschutzventile in der Nähe der Drehgestelle verbaut, um einen Gleitschutz mit ausreichender Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Dies ist unter anderem dadurch bedingt, dass ein effektiver Gleitschutzeingriff ein ausreichend schnelles Be- und Entlüften ermöglichen müssen. Eine zentrale Installation der Gleitschutzventile kann dies aufgrund der damit verbundenen langen Verrohrung und entsprechend großen Volumina nicht sicherstellen. 1 zeigt ein solches Bremssystem 1' zur Bremsung der jeweiligen Räder der Drehgestelle eines Schienenfahrzeugs. Die entsprechende Beschreibung bezieht sich exemplarisch auf zwei Drehgestelle eines Wagens, wobei das eine Drehgestell durch die Räder 41a' and 42a' bzw. deren entsprechende Achsen und das andere Drehgestell durch die Räder 41b' and 42b' bzw. deren entsprechende Achsen repräsentiert wird. Jedem Drehgestell ist hier ein entsprechender Bremszylinder 40a', 40b' zugeordnet, der hier dazu konfiguriert ist, jeweils alle Räder eines zugehörigen Drehgestells zu bremsen. Die Bremszylinder werden von einer pneumatischen Bremssteuerungseinheit 20' pneumatisch angesteuert. Diese wird über eine Hauptdruckleitung mit einem Versorgungsdruck R gespeist und wandelt diesen für den jeweiligen Bremszylinder 40a' und 40b' in einen Arbeitsdruck C1 zur Ansteuerung des Bremszylinders 40a' und einen Arbeitsdruck C2 zur Ansteuerung des Bremszylinders 40b' um. Die Umwandlung erfolgt dabei gemäß einer Ansteuerung der pneumatischen Bremssteuerungseinheit 20' durch eine elektronische Bremssteuerungseinheit 10', zum Beispiel in Reaktion auf einen Betriebsbremsungsbefehl unter Berücksichtung der Achslasten. Die elektronische Bremssteuerungseinheit 10' steuert zudem die Gleitschutzventile 60a' und 60b' an, die jeweils zwischen der pneumatischen Bremssteuerungseinheit 20' und dem jeweiligen Bremszylinder 40a' bzw. 40b' angeordnet sind und sich in Drehgestellnähe befinden. Wird beispielsweise ein Gleiten eines oder mehrerer Achsen bzw. Räder des Wagens detektiert, so steuert die elektronische Bremssteuerungseinheit 10' die Gleitschutzventile 60a' und 60b' entsprechend an, so dass zumindest eines der Gleitschutzventile 60a', 60b' den jeweiligen Arbeitsdruck C1, C2 durch Entlüften vorübergehend korrigiert. Demnach entspricht der Arbeitsdruck C1, C2 in einem Fall, in dem die entsprechendem Gleitschutzventile 60a', 60b' nicht eingreifen, dem an dem jeweiligen Bremszylinder 40a', 40b' anliegenden Bremsdruck C1, C2. Andernfalls, also bei Eingriff durch die Gleitschutzventile 60a', 60b' entspricht der an dem jeweiligen Bremszylinder 40a', 40b' anliegende Bremsdruck einem gleitschutzangepassten Bremsdruck C1*, C2* (nicht gezeigt). Zwischen den jeweiligen Gleitschutzventilen 60a', 60b' und den jeweiligen Bremszylindern 40a', 40b' ist zudem jeweils ein Drucksensor 50a' und 50b' angeordnet, um der elektronischen Bremssteuerungseinheit 10' diesbezügliche Kontrollwerte zu übermitteln. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik wird der Versorgungsdruck R somit sowohl durch die pneumatische Bremssteuerungseinheit 20' als dann auch in je nach Ansteuerung bereits angepasster Form durch die Gleitschutzventile 60a' und 60b' hindurchgeleitet. Dies erfordert insbesondere durch die damit verbundenen vergleichsweise großen Verrohrungsquerschnitte einen entsprechend zur Verfügung stehenden Bauraum. Zudem können hieraus auch gemäß den zu bewegenden Volumina zum Teil verzögerte Reaktionszeiten resultieren. Die verzögerten Reaktionszeiten können zwar durch eine räumliche Nähe der Komponenten in einem tolerierbaren Bereich gehalten werden, was aber wiederum die Ausgestaltungsmöglichkeiten einschränkt. Zusätzlich bedingt die erforderliche elektrische Ansteuerung der Gleitschutzventile 60a' und 60b' durch die elektronische Bremssteuereinheit 10' einen signifikanten Aufwand für elektrische Verkabelung. Beispielhafte Bremssysteme für Schienenfahrzeuge sind beispielsweise aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 38 24 985 A1, DE 10 2010 053 683 A1 und DE 10 2009 051 019 A1 bekannt. In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere im Hinblick auf den erforderlichen Bauraum und/oder Reaktionszeiten und/oder Aufwand und Kosten, verbessertes Bremssystem zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Erfindungsgemäß ist ein Bremssystem für ein Schienenfahr