DD124327B1 - DIGITAL WAY MEASUREMENT METHOD, IN PARTICULAR FOR RAIL VEHICLES - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur digitalen Wegmessung und zur Korrektur der durch Abnutzung der Radreifen auftretenden Fehler bei der Wegmessung, insbesondere für Schienenfahrzeuge.The invention relates to a method for digital path measurement and for correcting errors in the path measurement caused by wear of the wheel tires, in particular for rail vehicles.

Bei Stadt- und Fernbahnen werden in zunehmendem Maße weg- und geschwindigkeitsabhangige Technologien, wie z. B. die selbsttätige Zielbremsung oder die engergieoptimale Zugsteuerung, eingeführt. Diese Technologien stellen zum Teil hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Wegmessung. Da bei der digitalen Wegmessung der Weg aus dem zurückgelegtenUrban and long-distance railways increasingly use off-highway and speed-dependent technologies, such as As the automatic target braking or the engergieoptimale train control introduced. These technologies sometimes make high demands on the accuracy of the distance measurement. Since with the digital distance measurement the way from the traveled

Winkel eines Meßrades ermittelt wird, besteht über den Raddurchmesser ein direkter Zusammenhang zwischen dem gemessenen und dem zurückgelegten Weg des Meßrades Infolge der Radabnutzung kommt es dabei zu Abweichungen zwischen dem gemessene'n und den zurückgelegten WegAngle of a measuring wheel is determined, there is a direct relationship between the measured and the traveled path of the measuring wheel on the wheel diameter As a result of the wheel wear it comes to deviations between the measured'n and the distance traveled

Bekannt sind bereits Verfahren und Einrichtungen zur digitalen Geschwindigkeitsmessung, die sich vorteilhaft zur digitalen Wegmessung ausnutzen lassen Dabei werden von einem auf einer Radachse angebrachten Geber Impulse analog zur Radumdrehung in einen Zahler aufaddiert, dessen Zahlerstand ein Äquivalent zum zurückgelegten Weg darstellt Nachteilig wirkt sich die wahrend des Betriebes über einen längeren Zeitraum zu verzeichnende Abnutzung des Radreifens des Meßrades aus, die zur Verringerung des Raddurchmessers und somit zu Fehlern bei der Wegmessung fuhrt Zweck der Erfindung ist es, auch bei einem durch Abnutzung des Radreifens sich verringernden Radumfang eine möglichst genaue Wegmessung als Voraussetzung fur die optimale Berechnung und Verarbeitung nachfolgender Großen zu gewahrleistenThere are already known methods and devices for digital speed measurement, which can be advantageously exploited for digital distance measurement pulses are added by a mounted on a wheel axle encoder pulses analogous to Radumdrehung in a payer, whose Zahlerstand represents an equivalent to the distance covered Operation over a longer period to be recorded wear of the wheel tire of the measuring wheel, which leads to the reduction of the wheel diameter and thus errors in the distance measurement purpose of the invention is as accurate as possible path measurement as a prerequisite for even with a decreasing by wear of the wheel tire wheel circumference to ensure the optimal calculation and processing of subsequent big names

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur digitalen Wegmessung aufzuzeigen, bei dem der durch die Radreifenabnutzung verursachte Fehler bei der Auswertung der von einem Geber ausgesendeten Impulse weitestgehend korngiert wirdThe invention has for its object to provide a method for digital path measurement, in which the error caused by the tire wear in the evaluation of the emitted by a transmitter pulses is largely fermented

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß durch eine der Radreifenabnutzung entsprechenden Normierung der zu erwartende Fehler beim Aufaddieren von konstanten Wegabschnitten weitestgehend kompensiert wird Der Ausgleich des durch die Radreifenabnutzung verursachten Fehlers bezogen auf einen konstanten Wegabschnitt erfolgt dadurch, daß ein Zahler (Vorzahler VZ), der die analog dem zurückgelegten Weg ankommenden Impulse aufaddiert, entsprechend dem Wert der Radreifenabnutzung, normiert wird Dadurch wird gewährleistet, daß stets eine konstante Impulszahl im Vorzahler den festgelegten Wegabschnitt repräsentiertAccording to the invention, this object is achieved by largely compensating for the expected error in the addition of constant path sections by normalization corresponding to tire wear. The compensation of the error caused by the wheel tire wear in relation to a constant path section is achieved by a payer (prepayment VZ), This adds up the pulses arriving in an analogous manner to the distance covered, is normalized according to the value of the wheel tire wear. This ensures that a constant number of pulses in the preponderator always represents the defined path segment

In einem zweiten Zahler (Hauptzahler HZ) erfolgt dann die Aufsummierung der zurückgelegten Wegabschnitte, so daß dessen Zahlerstand dem zurückgelegten Weg als Vielfaches der konstanten Wegabschnitte entspricht Dabei kann die Normierung sowohl manuell durch Setzen von Schaltern oder Stecken von Normierungskarten nach einer tabellarischen oder funktionalen Zusammenstellung der Radreifenabnutzung über dem zu ruckgelegten Weg, durch Messendes Raddurchmessers bzw Radumfanges oder nach Durchfahren einer Teststrecke als auch selbsttätig durch regelmäßiges Durchfahren einer mittels zwei Kontatctgeber genau definierten Strecke erfolgen Die Normierung durch Vorstellen des Vorzahlers, ζ B durch Schaltersetzen oder Auswechseln von Normierungskarten, gewährleistet ohne direkte schaltungstechmsche Eingriffe eine durch die Radreifenabnutzung notwendige Korrektur des gemessenen Weges Weiterhin ist es durchaus möglich, einzelne Streckenabschnitte mit einer Meßstrecke auszurüsten, bei deren Durchfahrt die Normierung laufend selbsttätig vorgenommen wirdIn a second payer (Hauptzahler HZ) is then the summation of the distance traveled sections, so that its Zahlerstand the distance traveled as a multiple of the constant path sections corresponds to the standardization both manually by setting switches or plugging standardization cards for a tabular or functional compilation of Wheel tire wear over the jerked way, by measuring the wheel diameter or wheel circumference or driving through a test track as well as automatically by regular driving through a Kontatctgeber exactly defined route The standardization by presenting the payer, ζ B by setting switches or replacing standardization, guaranteed without direct Schaltstechmsche interventions a necessary by the Radreifenabnutzung correction of the measured path Furthermore, it is quite possible to equip individual sections with a measuring section, in whose Passage the standardization is carried out automatically on an ongoing basis

Erfindungsgemaß wird die den Wegabschnitt Äs repräsentierende Impulszahl im Zahler VZ im Dualcode dargestellt, so daß die Ermittlung der Stufen η des Zahlers VZ nachAccording to the invention, the number of pulses representing the path section Äs is represented in the numerator VZ in dual code, so that the determination of the steps η of the counter VZ after

η > Id mit η = 1,2,3,η> Id with η = 1,2,3,

(U_min) (ganzzahhg)(U _min ) (Ganzzahhg)

erfolgthe follows

Hierin bedeutenHerein mean

As = zur Normierung fest vorgegebener WegabschnittAs = for standardization fixed path section

U_mn = minimaler Umfang des MeßradesU _mn = minimum circumference of the measuring wheel

ζ = Zahlderlmpulsebei einerUmdrehung des Meßradesζ = number of pulses in one revolution of the measuring wheel

Im Fall einer selbsttätigen Normierung des Zahlers VZ erfolgt die Festlegung der die Wegstrecke As charakterisierenden Impulszahl entsprechend der Radreifenabnutzung derart, daß eine durch zwei Streckenmarken genau begrenzte Strecke As durchfahren wird und durch die Steuerelektronik STE 1 die vom Impulsgeber kommenden Impulse in den Normierungszahler (NZ) eingezahlt werden Nach Durchfahren dieser genau definierten Strecke As steht bis zum nächsten Durchfahren einer Meßstrecke im Zahler NZ ein die Radreifenabnutzung berücksichtigendes Impulsnormal, bezogen auf den Wegabschnitt As, zur Verfugung Durch die Steuerelektronik STE 2 wird dieser Wert dann in den Zahler VZ direkt übertragen In diesem Fall werden die bei Zurücklegen der Wegstrecke As ankommenden Impulse von diesem Wert subtrahiert, so daß ein Zahlerstand „O" von VZ dem zurückgelegten Weg As entspricht, was jeweils über eine Steuerelektronik STE 3 im Zahler HZ die Erhöhung des Zahlerstandes um den Wert „eins" bewirktIn the case of an automatic normalization of the payer VZ the definition of the distance As characterizing pulse number is carried out according to the tire wear such that a through two distance marks exactly limited distance As is traversed and by the control electronics STE 1 coming from the pulse impulses in the normalization payer (NZ) After passing through this precisely defined route As is up to the next traversing a test section in the payer NZ a Radreifenabnutzung considering pulse standard, based on the path section As, at your disposal By the control electronics STE 2 this value is then transferred directly to the payer VZ In this In this case, the pulses arriving at the distance As are subtracted from this value, so that a payer "O" of VZ corresponds to the traveled distance As, which in each case is increased by an electronic control unit STE 3 in the payer HZ by the value "one" Be Farming kt

Eine zweite Möglichkeit der selbsttätigen Normierung des Zahlers VZ besteht darin daß bei Durchfahren dieser genau definierten Meßstrecke As in den Normierungszahler NZ ein die Radreifenabnutzung berücksichtigendes Impulsnormal eingelesen wird, das durch Impulssubstraktion vom maximal möglichen Zahlerstand von NZ als Komplement der As — proportionalen Impulszahl gebildet wird Durch die Steuerelektronik STE 2 wird das Impulsnormal aus NZ in den Vorzahler VZ übertragen, wobei im Zahler VZ die beim Zurücklegen der Wegstrecke As ankommenden Impulse zum übernommenen Impulsnormal aufaddiert werdenA second possibility of the automatic normalization of the payer VZ is that when driving through this well-defined test section As in the normalization NZ a Radreifenabnutzung considering pulse standard is read, which is formed by Impulssubstraktion of the maximum possible number of NZ as a complement of As - proportional pulse number the control electronics STE 2 is the pulse normal from NZ transferred to the preponderator VZ, wherein in the payer VZ the arriving during the travel of the distance As pulses are added to the inherited pulse standard

Beim Überlauf des Zahlers VZ wird im Hauptzahler HZ ein Impuls aufaddiert, der das Zurücklegen der Wegstrecke As charakterisiert Bei beiden Normierungsmoglichkeiten muß mit der Erhöhung des Zahlerstandes im Hauptzahler HZ durch die Steuerelektronik STE 3 an die Steuerelektronik STE 2 ein Signal gegeben werden, das die erneute Übertragung des Impulsnormals aus NZ nach VZ auslostIn the case of the overflow of the counter VZ, an impulse is added in the main counter HZ, which characterizes the travel of the route As. For both normalizing possibilities, a signal must be given to the control electronics STE 2 by increasing the payer status in the main counter HZ by the control electronics STE 3 Transmission of the pulse standard from NZ to VZ triggers

In dem Fall, daß gerade die Meßstrecke As durchfahren wurde, erfolgt die Einzahlung des Impulses in den Hauptzahler HZ durch die Steuerelektronik STE 1 Mit Zurücklegen einer weiteren Strecke As erfolgt dann wieder der beschriebene Funktionsabiauf Bei einer vereinfachten Ausfuhrungsform kann das Bilden des Normalwertes von NZ und seiner Speicherung in VZ auch durch das Ansteueren jeder Stufe η von VZ über einen Schalter erfolgen Die η Schalter stellen dann in ihrer Gesamtheit das entsprechend der gemessenen Radreifenabnutzung benotigte Impulsnormal als Dualzahl dar Die Erfindung soll an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden In der dazugehörigen Zeichnung zeigtIn the event that just the measuring section As has been traversed, the payment of the impulse into the Hauptzahler HZ by the control electronics STE 1 takes place with covering a further distance As then the Funktionsabiauf described again In a simplified embodiment, forming the normal value of NZ and its storage in VZ also takes place by the activation of each stage η of VZ via a switch. The η switches then represent in their entirety the pulse standard required according to the measured wheel tire wear as a binary number. The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment

Fig 1 ein Blockschaltbild fur eine Realisierungsvariante des erfindungsgemaßen Verfahrens1 shows a block diagram for an implementation variant of the inventive method

Ausgehend von einem Impulsgeber 1, der äquivalent zum zurückgelegten Weg Impulse erzeugt, werden auf einer vom Impulsgeber 2 durch zwei Streckenmarken begrenzten Wegstrecke As über die Steuerelektronik 3 die Impulse in den Normierungszähler 4 bzw. für alle dem Normierungsvorgang folgenden Strecken As in den Vorzähler 7 eingezählt. Beim Zurücklegen der Meßstrecke Δε während der Normierung erfolgt durch einen zweiten Impuls des Impulsgebers 2 über die Steuerelektronik 3 die Erhöhung des Zählerstandes des Hauptzählers 5, so daß in 5 der zurückgelegte Weg als ganzzahliges Vielfaches von As steht.Starting from a pulse generator 1, which generates equivalent to the traveled path pulses are counted on one of the pulse generator 2 limited by two distance marks route As via the control electronics 3, the pulses in the normalization counter 4 or for all the normalization process following routes As in the count-7 , When covering the measuring distance .DELTA.ε during normalization is carried out by a second pulse of the pulse generator 2 via the control electronics 3, the increase of the count of the main counter 5, so that in 5 the distance traveled is an integer multiple of As.

Mittels einer n-kanaligen Verbindung wird über die Steuerelektronik 6 das Impulsnormal in den Vorzähler 7 übertragen. In diesem Zähler werden die während der Wegstrecke Δε ankommenden Impulse vom Impulsnormal subtrahiert. Das Erreichen des Zählerstandes 0 ent8pricht dabei dem zurückgelegten Weg As und löst über die Steuerelektronik 8 die Summation im Zähler 5 aus.By means of an n-channel connection is transmitted via the control electronics 6, the pulse normal in the count-7. In this counter, the pulses arriving during the distance Δε are subtracted from the pulse standard. The achievement of the counter reading 0 corresponds to the distance traveled As and triggers the summation in the counter 5 via the electronic control unit 8.

Claims (8)

1. Verfahren zur digitalen Wegmessung, insbesondere für Schienenfahrzeuge unter Ausnutzung radumdrehungsabhängiger Impulsgeber, deren Impulse über eine Steuerelektronik in einen Vorzähler und von dort in einen Hauptzähler eingezählt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Impulsgeber (1) an einer Meßachse entsprechend der Radumdrehung gesendeten Impulse in einer Zählschaltung durch Normierung zur konstanten Wegstrecke As entsprechenden Impulszahl als Normal aus einem Normierungszähler (4) in einen Vorzähler (7) eine Subtraktion in (7) bis zum Zählerstand 0 oder bei Vorgabe des Impulsnormals das Komplement der As = entsprechende Impulszahl aus (4) in (7) eine Addition bis zum Überlauf in (7) erfolgt, was jeweils derzurückgelegten Wegstrecke As entspricht, die in einem Hauptzähler (5) zur Wegstrecke s aufsummiert wird.1. A method for digital path measurement, especially for rail vehicles taking advantage of wheel rotation dependent pulse generator whose pulses are counted via an electronic control unit in a pre-counter and from there into a main counter, characterized in that the pulse from the encoder (1) sent to a measuring axis corresponding to the Radumdrehung pulses in a counting circuit by normalization to the constant path As corresponding pulse number as normal from a normalization counter (4) in a Vorzähler (7) a subtraction in (7) to the count 0 or upon specification of the pulse standard, the complement of As = corresponding pulse number from (4 ) in (7) an addition to the overflow in (7) takes place, which corresponds in each case to the traveled distance As accumulated in a main counter (5) to the distance s. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Radabnutzung einem Vorzähler (7) eine der konstanten Wegstrecke As entsprechende Impulszahl zugeordnet wird.2. The method according to item 1, characterized in that corresponding to the wheel wear a counter (7) is assigned to the constant distance As corresponding pulse number. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierung der Zählerschaltung für die konstante Wegstrecke As entsprechend der Verringerung des Raddurchmessers durch Befahren einer genau begrenzten Meßstrecke zur Bestimmung der Vorgabe des Vorzählers (7) entsprechend der zur konstanten Wegstrecke As gehörenden Impulszahl (Impulsnormal) erfolgt.3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the normalization of the counter circuit for the constant distance As corresponding to the reduction of the wheel diameter by driving a precisely limited measuring path to determine the specification of the pre-counter (7) corresponding to the constant path As belonging to the number of pulses (Pulse normal) takes place. 4. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Normierung der Zählerschaltung für die konstanten Wegstrecken As entsprechend der Verringerung des Raddurchmessers selbsttätig und fortlaufend im Betrieb erfolgt, in dem beliebige Teilstrecken mit genau definierten Meßstrecken ausgerüstet werden, die beim Befahren fortlaufend die Bestimmung der zur konstanten Wegstrecke As gehörenden Impulszahl (Impulsnormal) in einem Normierungszähler und somit eine selbsttätige Vorgabe des Vorzählers gestatten.4. The method according to item 1 and 2, characterized in that the normalization of the counter circuit for the constant distances As in accordance with the reduction of the wheel diameter is carried out automatically and continuously in operation, are equipped in the arbitrary sections with precisely defined measuring sections, which continuously when driving the Determining the number of pulses belonging to the constant distance A s (pulse standard) in a normalization counter and thus allowing an automatic presetting of the pre-counter. 5. Verfahren nach Punkt 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Radreifenabnutzung berücksichtigende Impulsnormal dadurch ermittelt wird, daß während des Durchfahrens einer definierten Meßstrecke die vom Impulsgeber (1) kommenden Impulse über eine Steuerelektronik5. The method according to item 1, 2 and 4, characterized in that the Radreifenabnutzung considering pulse standard is determined by the fact that during the passage through a defined measuring path coming from the pulse generator (1) pulses via an electronic control system (1) in den Normierungszähler (4) eingezählt werden und über eine Steuerelektronik (6) dieser Wert direkt in den Vorzähler (7) übertragen wird und die zur Ermittlung der nächsten Wegstrecke As über die Steuerelektronik (3) ankommenden Impulse von diesem Wert subtrahiert werden und beim Erreichen des Zählerstandes 0 das Zurücklegen der Wegstrecke As über eine weitere Steuerelektronik (8) in den Zähler (5) aufsummiert wird.(1) are counted into the normalization counter (4) and via an electronic control unit (6) this value is transmitted directly to the pre-counter (7) and the pulses arriving to determine the next distance As via the control electronics (3) are subtracted from this value and upon reaching the counter reading 0, the covering of the distance A s via a further control electronics (8) is summed up in the counter (5). 6. Verfahren nach Punkt 1, 2,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Radreifenabnutzung berücksichtigende Impulsnormal dadurch ermittelt wird, daß während des Durchfahrens einer definierten Meßstrecke die vom Impulsgeber (1) kommenden Impulse über eine Steuerelektronik (3) derart in den Normierungszähler (4) eingelesen werden, daß eine Subtraktion vom maximalen Zählerstand von (4) erfolgt, wobei das Ergebnis der Subtraktion durch die Steuerelektronik (6) in den Zähler (7) übertragen wird und die zur Ermittlung der nächsten Wegstrecke As über (3) kommenden Impulse zu diesem Wert addiert werden, so daß bei Überlauf des Zählers (7) die Wegstrecke As zurückgelegt wurde, was über die Steuerelektronik (8) im Zähler (5) registriert wird.6. The method according to item 1, 2,4 and 5, characterized in that the Radreifenabnutzung considering pulse standard is determined by the fact that during the passage through a defined measuring path coming from the pulse generator (1) pulses via an electronic control unit (3) in the Scaling (4) are read in that a subtraction of the maximum count of (4) takes place, wherein the result of the subtraction by the control electronics (6) in the counter (7) is transmitted and to determine the next distance As about (3) Coming pulses are added to this value, so that when overflow of the counter (7) the distance As was covered, which is registered via the control electronics (8) in the counter (5). 7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Erreichen des äquivalenten Zählerstandes des Vorzählers (7) über die Steuerelektronik (8) an den Hauptzähler (5) übertragene Impuls zur Aufsummierung der Wegstrecken As gleichzeitig über die Steuerelektronik (6) als Signal zur Auslösung der erneuten Übertragung des Impulsnormals nach dem Vorzähler (7) verwendet wird.7. The method according to item 1 to 6, characterized in that after reaching the equivalent count of the pre-counter (7) via the control electronics (8) to the main counter (5) transmitted pulse for summing the distances As simultaneously via the control electronics (6 ) is used as a signal to initiate retransmission of the pulse standard after the pre-count (7). 8. Verfahren nach Punkt 1, 2 und 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß gerade die Meßstrecke durchfahren wurde, die Einzahlung des Summationsimpulses in den Hauptzähler (5) nicht vom Vorzähler (7) über die Steuerelektronik (8), sondern durch den 2. Impuls vom Impulsgeber8. The method according to item 1, 2 and 4 to 7, characterized in that in the event that just the measuring section has been passed, the payment of the summation pulse in the main counter (5) not from the pre-counter (7) via the control electronics (8). , but by the 2nd impulse from the impulse generator (2) über die Steuerelektronik (3) erfolgt.(2) via the control electronics (3).