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Dokumentenidentifikation DE102004041672A1 07.04.2005
Titel Notbremseinrichtung und Bremssystem für ein Schienenfahrzeug sowie Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen
Anmelder Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH, 80809 München, DE
Erfinder Dorn, Wolfgang, 80997 München, DE;
Drechsler, Heinz, 86482 Aystetten, DE
DE-Anmeldedatum 27.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004041672
Offenlegungstag 07.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.04.2005
IPC-Hauptklasse B60T 7/12
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Notbremseinrichtung (10, 12, 14) zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen (16), die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit (18, 20, 22) integrierbar ist, mit mindestens zwei Eingängen (24, 26), wobei über einen ersten Eingang (24) das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfassbar ist und über einen zweiten Eingang (26) erfassbar ist, ob durch eine Bremssteuereinheit (18, 20, 22) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und mindestens einem Ausgang (28) zum Einleiten wirksamer Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall, dass durch die Bremssteuereinheit (18, 20, 22) keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang (26) erfasst wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Notbremseinrichtung und ein Bremssystem für ein Schienenfahrzeug sowie ein Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen.

Für Schienenfahrzeuge sind Notbremseinrichtungen mit einer hydraulischen Bremsanlage mit aktiver Bremsansteuerung bekannt. Diese Notbremseinrichtungen umfassen eine direkt nach dem Ruhestromprinzip wirkende elektrische Sicherheitsschleife. Sobald der Stromfluss in dieser Sicherheitsschleife unterbrochen wird, beispielsweise durch einen Eingriff des Zugführers oder durch ein sonstiges Ereignis, welches das Vorliegen eines Bremsversagens anzeigt, wird eine Notbremsung eingeleitet. Dies erfolgt in redundanter Weise, nämlich über die Bremssteuereinheiten der Bremsanlage selbst als auch über einen zusätzlichen Zweig, um so im Falle einer Fehlfunktion der Bremssteuereinheiten die Notbremsung sicherzustellen. Da der zusätzliche Zweig im Hintergrund ständig aktiv ist, spricht man auch von einer "heißen Redundanz".

4 zeigt schematisch ein System des Standes der Technik mit einer solche "heißen Redundanz". Es sind mehrere Triebwagen 136, 138, 140 eines Schienenfahrzeugs 116 dargestellt. Jeder dieser Triebwagen 136, 138, 140 ist mit einer Bremssteuereinheit 118, 120, 122 ausgestattet. Das Schienenfahrzeug 116 weist weiterhin eine Sicherheitsschleife 130 auf, die sämtliche Triebwagen 136, 138, 140 umspannt. Im Fehlerfall geht diese Sicherheitsschleife 130 in einen stromlosen Zustand über, was durch die im geöffneten Zustand dargestellten Schalter 142, 144, 146 symbolisiert ist. Der Übergang der Sicherheitsschleife 130 in den stromlosen Zustand beziehungsweise das Vorliegen des stromlosen Zustandes kann dann von den jeweiligen Bremssteuereinheiten 118, 120, 122 registriert werden, so dass in Abwesenheit einer Fehlfunktion dieser Bremssteuereinheiten 118, 120, 122 eine Notbremsung durch diese eingeleitet wird. Zu diesem Zweck wird ein Signal an die jeweiligen Bremseinheiten 148, 150, 152 weitergegeben, welches in eine auf die Bremsen wirkende Kraft umgesetzt wird. Hierzu parallel wird über die erwähnte "heiße Redundanz" in den Bremseinheiten 148, 150, 152 oder an anderer Stelle ebenfalls das Vorliegen des stromlosen Zustandes der Sicherheitsschleife erfasst, um so zusätzlich die Maßnahmen für eine Notbremsung einzuleiten. Dies ist sinnvoll, da auf diese Weise auch im Falle einer defekten Bremssteuereinheit 118, 120, 122 eine Notbremsung erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Notbremseinrichtung, ein Bremssystem und ein Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion anzugeben, auf deren Grundlage eine Vereinfachung bei Aufrechterhaltung beziehungsweise Erhöhung der Sicherheit in Schienenfahrzeugen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung besteht in einer Notbremseinrichtung zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen, die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit integrierbar ist, mit mindestens zwei Eingängen, wobei über einen ersten Eingang das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfassbar ist und über einen zweiten Eingang erfassbar ist, ob durch eine Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und mindestens einem Ausgang zum Einleiten wirksamer Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall, dass durch die Bremssteuereinheit keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird. Die Notbremseinrichtung kann somit als Einheit ausgeführt sein, welche einerseits eine Überwachung von Größen vornimmt, die kennzeichnend für einen Notbremsvorgang sind, und welche andererseits selbst die erforderlichen Maßnahmen für das Einleiten eines Bremsvorgangs veranlassen kann. Eine "heiße Redundanz", das heißt das zwingende Einleiten eines Bremsvorgangs zusätzlich zu den Funktionen der Bremssteuereinheit, ist somit entbehrlich.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Eingang mit einer nach dem Ruhestromprinzip arbeitenden Sicherheitsschleife verbunden ist. Eine nach dem Ruhestromprinzip arbeitende Sicherheitsschleife ist in Schienenfahrzeugen vielfach vorgesehen. Andere Konzepte bedienen sich aktiver Sicherheitsschleifen, wobei in diesen Fällen aus Sicherheitsgründen zwei Schleifen vorzusehen sind. In jedem Fall ist/sind die Sicherheitsschleife(n) mit Eingängen der Notbremseinrichtungen verbunden.

Nützlicherweise ist vorgesehen, dass eine Verzögerungsfunktion vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang Maßnahmen zum Einleiten einer Notbremsung erst dann eingeleitet werden, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Mindestzeit verstrichen ist. Eine solche durch ein sogenanntes Totzeitglied realisierte Verzögerungsfunktion ist sinnvoll, da viele für einen erfolgreich eingeleiteten Notbremsvorgang kennzeichnende Systemzustände erst nach einer gewissen Zeit eingenommen werden können.

Beispielsweise gilt dies im Zusammenhang mit einer Ausführungsform der Erfindung, in der diese dadurch weitergebildet ist, dass über den zweiten Eingang erfassbar ist, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht. Der für den Bremsvorgang benötigte Druck wird in vielen Fällen erst nach dem Ablaufen einer gewissen Zeit ab dem Öffnen der Sicherheitsschleife eingenommen. Folglich wird erst nach dem Ablaufen einer gewissen Verzögerungsbeziehungsweise Totzeit geprüft, ob ein Eingriff der Notbremseinrichtung zur Sicherstellung der Notbremsung erforderlich ist.

Die Erfindung kann weiterhin dadurch besonders nützlich ausgebildet sein, dass ein dritter Eingang vorgesehen ist, über den erfassbar ist, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, und dass durch den Ausgang keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn durch die Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird oder eine Gleitschutzfunktion aktiv ist. Die Tatsache, dass die Gleitschutzfunktion aktiv ist, zeigt an, dass ein ausreichender Druck für Bremsungen vorhanden sein muss. Folglich kann ein Eingriff der Notbremseinrichtung zur Einleitung der Notbremsung entbehrlich sein, wenn eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, wobei diese Bedingung über ein logisches "ODER" mit anderen Kriterien, beispielsweise dem zur Verfügung stehenden Druck, verknüpft werden kann.

Die Erfindung besteht weiterhin in einem Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen, mehreren Bremssteuereinheiten und mehreren erfindungsgemäßen Notbremseinrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Bremssteuereinheit einem Triebwagen des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang einer ersten Notbremseinrichtung Funktionen einer einem ersten Triebwagen zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der ersten Notbremseinrichtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in einem zweiten Triebwagen eingeleitet werden. Es ist also nicht erforderlich, dass eine Notbremseinrichtung sowohl die Überwachungs- als auch die Stellfunktion bezogen auf die Komponenten eines bestimmten Triebwagens vornimmt. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die in einem bestimmten Triebwagen eingebaute Notbremsvorrichtung zwar die Bremsvorgänge in demselben Triebwagen überwacht, jedoch dazu ausgelegt ist, bezogen auf einen anderen Triebwagen eine Notbremsung einzuleiten. Dass diese Notwendigkeit besteht, kann der jeweiligen Notbremseinrichtung beispielsweise über einen die verschiedenen Triebwagen verbindenden Datenbus, etwa einen CAN-Bus, mitgeteilt werden.

In diesem Zusammenhang ist es dann sinnvoll, dass über den zweiten Eingang einer zweiten Notbremseinrichtung Funktionen einer dem zweiten Triebwagen zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der zweiten Notbremseinrichtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem zweiten Triebwagen eingeleitet werden. Dies kann die Sicherheit aufgrund der Verteilung von sicherheitsrelevanten Funktionen auf unterschiedliche Komponenten erhöhen.

Auf der Grundlage desselben Gedankens besteht die Erfindung ebenfalls in einem Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen, mehreren Bremssteuereinheiten und mehreren erfindungsgemäßen Notbremseinrichtungen, wobei jede Bremssteuereinheit einem Triebwagen eines Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang einer ersten Notbremseinrichtung Funktionen einer einem zweiten Triebwagen zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der ersten Notbremseinrichtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen eingeleitet werden.

In diesem Zusammenhang ist es nützlich, dass über den zweiten Eingang einer zweiten Notbremseinrichtung Funktionen einer dem ersten Triebwagen zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der zweiten Notbremseinrichtung Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen eingeleitet werden.

Die Erfindung besteht weiterhin in einem, Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen mittels einer Notbremseinrichtung, die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit integrierbar ist, bei dem über einen ersten von mindestens zwei Eingängen Eingang das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfasst wird und über einen zweiten Eingang erfasst wird, ob durch eine Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und über mindestens einen Ausgang wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall eingeleitet werden, dass durch die Bremssteuereinheit keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird. Auf diese Weise werden die Besonderheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt. Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Dieses ist nützlicherweise so ausgebildet, dass eine Verzögerungsfunktion vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang Maßnahmen zum Einleiten einer Notbremsung erst dann eingeleitet werden, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Mindestzeit verstrichen ist.

Weiterhin kann nützlicherweise vorgesehen sein, dass über den zweiten Eingang erfasst wird, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass über einen dritten Eingang erfasst wird, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, und dass durch den Ausgang keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn durch die Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird oder eine Gleitschutzfunktion aktiv ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auf der Grundlage einer Notbremseinrichtung mit Überwachungs- und Back-up-Funktion eine Vereinfachung einer Bremsanlage eines Schienenfahrzeugs erreicht werden kann. Insbesondere wird bei Erregen der Notbremsschleife der Bremsdruck abgefragt. Steigt dieser in einer einstellbaren Zeit nicht an, so muss ein Bremsversagen vorliegen und die Notbremsventile werden automatisch angesteuert. Der Automatismus wird nicht über eine als unsicher geltende Elektronik/Software gesteuert. Es werden nur elektromechanische Elemente eingesetzt. Das System kann daher als sicheres Backup-System (=failsafe) betrachtet werden. Vorzugsweise arbeitet die Erfindung auf der Grundlage einer elektrischen Sicherheitsschleife nach dem Ruhestromprinzip und einer elektropneumatischen oder elektrohydraulischen Bremsgeräteeinheit mit EP- (elektropneumatischen) oder EH- (elektro-hydraulischen) Notbremsventil(en). Der Einsatzbereich reicht vom Einzelfahrzeug mit einer lokalen (elektrischen) Sicherheitsschleife (nach dem Ruhestromprinzip) in einfachster Form bis zum Triebzug mit durchgehender Sicherheitsschleife (zum Teil in sehr komplexer Form mit Überwachung etc.) und dezentralen (zum Beispiel je Fahrwerk), elektronisch angesteuerten Bremsgeräteeinheiten nach einem elektro-pneumatischen, elektrohydraulischen oder elektro-mechanischen Wirkprinzip mit unabhängigem Notbremseingriff. Im Falle der dezentralen, elektronisch angesteuerten Bremsgeräteeinheiten bedeutet dies, dass diese mit allen Komforteigenschaften wie Lastkorrektur, Gleitschutzfunktion, Ruckbegrenzung, etc. ausgestatteten Teilsystemen auch für Sicherheitsfunktionen wie Not- und Zwangsbremsungen beziehungsweise Schnellbremsungen verwendet werden können. Im Fehlerfalle, das heißt bei Nichtwirksamwerden einer Not-, Zwangs- oder Schnellbremsung, ausgelöst über die Sicherheitsschleife innerhalb einer einstellbaren Überwachungszeit und ausgeführt über den nicht sicheren elektronischen Teil des Bremssystems, wird nach Ablauf dieser Überwachungszeit die erfindungsgemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge wirksam und entregt zum Beispiel das Notbremsmagnetventil bei EP- oder EH-Bremsen. Dabei gibt die erfindungsgemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge ein Fehlersignal (high active) an die nächste verfügbare Brems- oder Antriebssteuerelektronik ab, die diese unabhängig von der Bremssteuereinheit generierte Fehlermeldung zum Beispiel über den Zugbus an die Zugsteuerebene weiterleiten kann. Diese unabhängig generierte Fehlermeldung ist wahlweise mit einer Freimeldung (high active) verknüpft, die im Fehlerfalle, das heißt bei Wirksamwerden der erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge erlischt, das heißt weggenommen wird. Beide Signale sind physikalisch und logisch ambivalent. Die erfindungsgemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge fungiert in "nicht sicheren" Schienenfahrzeuge fungiert in "nicht sicheren" Systemen zusammen mit der elektronischen Sicherheitsschleife und "sicheren Noteingriffskomponenten" wie zum Beispiel Notbremsmagnetventilen als "sicheres Teilsystem" innerhalb eines Bremssystems. Sie wird nur dann wirksam, wenn einerseits eine Not-, Zwangs- oder Schnellbremsung über die Sicherheitsschleife ausgelöst wird und andererseits die "nicht sicheren" Systemkomponenten bei der Ausführung einer dieser Bremsungsarten ausfallen oder diese Ausführung unter einem bestimmten Wirkungsniveau bleibt, das heißt zum Beispiel ein bestimmter Mindestbremszylinderdruck (zum Beispiel 60 bar bei einem EH-Bremssystem) innerhalb der Überwachungszeit nicht erreicht wird. Die Rückmeldung dieses Druckes erfolgt zum Beispiel durch einen Druckwächter. Von der logischen Gesamtfunktion her gesehen, besteht die erfindungsgemäße Notbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge aus einem Überwachungsteil und einem Stellteil. Gerätetechnisch sind die beiden Funktionsblöcke vorzugsweise weitestgehend integriert.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.

Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit erfindungsgemäßen Notbremseinrichtungen;

2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung;

3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens und

4 eine Bremsanlage gemäß dem Stand der Technik.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit erfindungsgemäßen Notbremseinrichtungen. Ein hier dargestelltes Schienenfahrzeug 16 umfasst neben nicht dargestellten Wagons drei Triebwagen 36, 38, 40. Jeder der Triebwagen 36, 38, 40 enthält eine eigene Bremssteuereinheit 18, 20, 22. Jedem Triebwagen 36, 38, 40 ist weiterhin jeweils eine Bremseinheit 48, 50, 52 zugeordnet. Des Weiteren ist jedem Triebwagen 36, 38, 40 eine Notbremseinrichtung 10, 12, 14 zugeordnet. Die Triebwagen 36, 38, 40 sind durch eine übergeordnete Sicherheitsschleife 30 miteinander verbunden, wobei die Sicherheitsschleife 30 mehrere durch Schalter 42, 44, 46 symbolisierte Eingriffsmöglichkeiten aufweist.

Das erfindungsgemäße Bremssystem arbeitet wie folgt. Im Normalfall führt die Sicherheitsschleife 30 einen Strom, das heißt die Schalter 42, 44, 46 sind geschlossen. Die Notbremseinrichtungen 10, 12, 14, die über einen Eingang mit der Sicherheitsschleife 30 verbunden sind, sind in diesem stromführenden Zustand der Sicherheitsschleife 30 nicht aktiv. Die Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 können elektrische Signale an die Bremseinheiten 48, 50, 52 ausgeben, welche dort letztlich in eine mechanische Betätigung der Bremsen umgesetzt werden können.

Wird die Sicherheitsschleife 30 jedoch durch Öffnen mindestens eines der Schalter 42, 44, 46 in den stromlosen Zustand versetzt, so liegt diese Information sowohl an den Notbremseinrichtungen 10, 12, 14 als auch an den Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 vor. Folglich werden die Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 eine Notbremsung einleiten, indem sie ein entsprechendes Signal an die Bremseinheiten 48, 50, 52 weiterleiten. Dies setzt selbstverständlich voraus, dass die Bremseinheiten 18, 20, 22 funktionstüchtig sind. Da hiervon im Fehlerfall nicht unbedingt auszugehen ist, wird der durch den "nicht sicheren" Teil der Bremsanlage eingeleitete Bremsvorgang durch die Notbremseinrichtungen 10, 12, 14 überwacht. Zu diesem Zweck erfassen die Notbremseinrichtungen über die elektrischen Verbindungen 54, 56, 58 beispielsweise ob ein für eine Notbremsung erforderlicher Mindestdruck vorliegt beziehungsweise ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist. Falls mindestens eine dieser Bedingungen erfüllt ist, ist davon auszugehen, dass eine Notbremsung ordnungsgemäß durch die Bremssteuereinheiten 18, 20, 22 eingeleitet werden kann oder bereits eingeleitet wurde. Im anderen Fall ist davon auszugehen, dass eine Notbremsung nicht ordnungsgemäß eingeleitet werden kann. Dann greifen die Notbremseinrichtungen 10, 12, 14 direkt über das Stellelement 60, 62, 64 auf die jeweilige Bremseinheit 48, 50, 52 zu, um die Notbremsung einzuleiten.

Gemäß 1 überwacht beispielsweise die Notbremseinrichtung 10 die Bremseinheit 48, und die Notbremseinrichtung 10 greift im Fehlerfall auch auf die Bremseinheit 48 zu. Vergleichbar überwacht die Notbremseinrichtung 12 die Bremseinheit 50, und sie greift im Fehlerfall auch auf die Bremseinheit 50 zu. Ebenso kann vorgesehen sein, dass diese Aufgaben "über Kreuz" erfüllt werden. Beispielsweise kann die Notbremseinrichtung 10 die Bremseinheit 50 überwachen, während die Notbremseinrichtung 12 die Bremseinheit 48 überwacht. Mittels zusätzlicher Kommunikation zwischen den Notbremseinrichtungen 10, 12 kann dann gegebenenfalls durch die Notbremseinrichtung 10 auf die Bremseinheit 48 zugegriffen werden, während von der Notbremseinrichtung 12 auf die Bremseinheit 50 zugegriffen wird. Ebenso, wie die Überwachungsfunktion über Kreuz stattfinden kann, kann auch die Stellfunktion der Notbremseinrichtungen 10, 12 über Kreuz stattfinden. In diesem Fall findet die Überwachungsfunktion dann wieder so statt, wie es in 1 dargestellt ist.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Notbremseinrichtung. Die Notbremseinrichtung 10 gemäß 1 ist hier beispielhaft für die anderen Notbremseinrichtungen herausgegriffen und im Hinblick auf ihre Funktionselemente genauer dargestellt. Die Notbremseinrichtung 10 hat im vorliegenden Beispiel drei Eingänge 24, 26, 34 und einen Ausgang 28. Der Eingang 24 ist mit der Sicherheitsschleife 30 verbunden; über die Eingänge 26, 34 können Größen erfasst werden, die für das erfolgreiche Einleiten einer Notbremsung kennzeichnend sind. So kann beispielsweise über den Eingang 26 erfasst werden, ob ein Mindestdruck erreicht beziehungsweise überschritten wurde; über den Eingang 34 kann erfasst werden, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist. Wenn im Fehlerfall die Sicherheitsschleife 30 in einen stromlosen Zustand übergeht, wird dies am Eingang 24 der Notbremseinrichtung 10 erfasst. Diese Information geht einem Totzeitglied 32 zu, um die nachfolgende durch die Erfassungs- und Entscheidungsfunktionseinheit 66 vorgenommene Auswertung bis zu einem Zeitpunkt zu verzögern, zu dem bei ordnungsgemäßer Arbeit der überwachten Bremseinheit davon auszugehen ist, dass ordnungsgemäße Werte erreicht wurden.

Das Totzeitglied 32 kann auch übergangen werden. Beispielsweise wäre es bei Verwendung einer Gleitschutzfunktion als Kriterium für das ordnungsgemäße Arbeiten einer Bremse nicht erforderlich, das am Eingang 24 empfangene Signal zu verzögern. Wird durch die Erfassungs- und Entscheidungsfunktionseinheit 66 ermittelt, dass eine Notbremsung eingeleitet wurde beziehungsweise eingeleitet werden kann, werden keine weiteren Maßnahmen ergriffen. Im anderen Fall wird über den Ausgang 28 direkt die Notbremsung eingeleitet.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach dem Start des dargestellten Funktionsablaufes wird in Schritt S01 aufgrund eines Fehlers im Bremssystem oder aufgrund beliebiger sonstiger Bedingungen die Sicherheitsschleife stromlos geschaltet. Nachfolgend wird die Notbremsung durch die Bremssteuereinheit gemäß Schritt S02 eingeleitet. Zur Überwachung der so eingeleiteten Notbremsung findet gemäß Schritt S03 zunächst eine Zeitverzögerung statt. Danach wird in Schritt S04 überprüft, ob eine für eine Notbremsung erforderliche Druckschwelle überschritten wird oder ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist. Wird diese Frage mit Ja beantwortet, so ist von einem ordnungsgemäßen Ablauf der Notbremsung auszugehen; folglich sind keine weiteren Maßnahmen einzuleiten. Wird die Frage hingegen mit Nein beantwortet, so wird die Notbremsung gemäß Schritt S05 durch die Notbremseinrichtung eingeleitet.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10Notbremseinrichtung 12Notbremseinrichtung 14Notbremseinrichtung 16Schienenfahrzeug 18Bremssteuereinheit 20Bremssteuereinheit 22Bremssteuereinheit 24Eingang 26Eingang 28Ausgang 30Sicherheitsschleife 32Verzögerungsfunktion 34Eingang 36Triebwagen 38Triebwagen 40Triebwagen 42Schalter 44Schalter 46Schalter 48Bremseinheit 50Bremseinheit 52Bremseinheit 54Leitung 56Leitung 58Leitung 60Stellelement 62Stellelement 64Stellelement 66Erfassungs- und Entscheidungsfunktionseinheit 116Schienenfahrzeug 118Bremssteuereinheit 120Bremssteuereinheit 122Bremssteuereinheit 130Sicherheitsschleife 136Triebwagen 138Triebwagen 140Triebwagen 142Schalter 144Schalter 146Schalter 148Bremseinheit 150Bremseinheit 152Bremseinheit

Anspruch[de]
  1. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen (16), die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit (18, 20, 22) integrierbar ist, mit

    – mindestens zwei Eingängen (24, 26), wobei über einen ersten Eingang (24) das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfassbar ist und über einen zweiten Eingang (26) erfassbar ist, ob durch eine Bremssteuereinheit (18, 20, 22) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und

    – mindestens einem Ausgang (28) zum Einleiten wirksamer Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall, dass durch die Bremssteuereinheit (18, 20, 22) keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang (26) erfasst wird.
  2. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der erste Eingang (24) mit einer nach dem Ruhestromprinzip arbeitenden Sicherheitsschleife (30) verbunden ist.
  3. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass eine Verzögerungsfunktion (32) vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang Maßnahmen zum Einleiten einer Notbremsung erst dann eingeleitet werden, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Mindestzeit verstrichen ist.
  4. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang (26) erfassbar ist, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht.
  5. Notbremseinrichtung (10, 12, 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

    – dass ein dritter Eingang (34) vorgesehen ist, über den erfassbar ist, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, und

    – dass durch den Ausgang (28) keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn

    – durch die Bremssteuereinheit (18, 20, 22) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang (26) erfasst wird oder

    – eine Gleitschutzfunktion aktiv ist.
  6. Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen (36, 38, 40), mehreren Bremssteuereinheiten (18, 20, 22) und mehreren Notbremseinrichtungen (10, 12, 14) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Bremssteuereinheit (18, 20, 22) einem Triebwagen (36, 38, 40) des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang (26) einer ersten Notbremseinrichtung (18, 20, 22) Funktionen einer einem ersten Triebwagen (36, 38, 40) zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang (28) der ersten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in einem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.
  7. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang (26) einer zweiten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Funktionen einer dem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang der zweiten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.
  8. Bremssystem für ein Schienenfahrzeug mit mehreren Triebwagen, mehreren Bremssteuereinheiten und mehreren Notbremseinrichtungen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Bremssteuereinheit einem Triebwagen eines Schienenfahrzeugs zugeordnet ist und wobei über den zweiten Eingang (26) einer ersten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Funktionen einer einem zweiten Triebwagen (36, 38, 40) zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang (28) der ersten Notbremseinrichtung (18, 20, 22) Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.
  9. Bremssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang (26) einer zweiten Notbremseinrichtung (10, 12, 14) Funktionen einer dem ersten Triebwagen (36, 38, 40) zugeordneten Bremseinrichtung überwacht werden und über den Ausgang (28) der zweiten Notbremseinrichtung (18, 20, 22) Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem ersten Triebwagen (36, 38, 40) eingeleitet werden.
  10. Verfahren zum Sicherstellen einer Notbremsfunktion bei Schienenfahrzeugen 16 mittels einer Notbremseinrichtung (10, 12, 14), die in ein Bremssystem mit mindestens einer Bremssteuereinheit (18, 20, 22) integrierbar ist, bei dem

    – über einen ersten von mindestens zwei Eingängen (24, 26) Eingang das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses erfasst wird und über einen zweiten Eingang (26) erfasst wird, ob durch eine Bremssteuereinheit (18, 20, 22) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können, und

    – über mindestens einen Ausgang (28) wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung in dem Fall eingeleitet werden, dass durch die Bremssteuereinheit (18, 20, 22) keine wirksamen Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungsfunktion vorgesehen ist, so dass durch den Ausgang (28) Maßnahmen zum Einleiten einer Notbremsung erst dann eingeleitet werden, wenn nach dem Erfassen eines das Vorliegen eines eine Notbremsung veranlassenden Ereignisses eine Mindestzeit verstrichen ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Eingang erfasst wird, ob ein ausreichender Druck für einen Bremsvorgang zur Verfügung steht.
  13. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,

    – dass über einen dritten Eingang erfasst wird, ob eine Gleitschutzfunktion aktiv ist, und

    – dass durch den Ausgang keine Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung eingeleitet werden, wenn

    – durch die Bremssteuereinheit wirksame Maßnahmen zum Durchführen einer Notbremsung ergriffen wurden bzw. ergriffen werden können und dies über den zweiten Eingang erfasst wird oder

    – eine Gleitschutzfunktion aktiv ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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