DE3837909C1 - Method and arrangement for measuring speed and displacement in the case of motive power (tractive) units providing total adhesion - Google Patents

Abstract

The aim is to specify a simple method together with a simple arrangement for measuring the speed and displacement with relatively high accuracy as the wheels rotate. In this case, the wheel slip errors can largely be eliminated even without reducing the tractive or braking forces. In the case of motive power units providing total adhesion which exhibit tractive/braking force control and subordinate control of the wheel slip in which the wheel sets are controlled in the event of overshooting of the adhesion (adherence, grip) and response of the wheel slip controller via the tractive/braking force in such a way that they move at optimum adhesion or in the vicinity thereof, it is proposed according to the invention that the slip-affected speed which can be determined from the rotational speeds, or the corresponding displacement is corrected by amounts of slip which are different and depend on the response or non-response of the wheel slip controller. In these two operating states the slip correction amounts are respectively determined from the wheel slips occurring there most frequently in statistical terms in the case of specific tractive/braking forces (f1(F); f2(F)) and speeds (f1(v); f2(v)), taking account of the rail condition parameters. It is possible by means of the invention to use the wheel slip controller, present in any case, and the speed governor (regulator) to achieve in a simple way a satisfactorily accurate measurement of speed and displacement. <IMAGE>

Description

Es sind bereits Verfahren zur Regelung der Antriebs- oder Bremskraft der Fahr­ motoren von laufachsenlosen elektrischen Triebfahrzeugen an der Haftreibungs­ grenze der Räder bekannt. Mittels einer Radschlupfregelung werden die Rad­ sätze bei Überschreitung des Kraftschlusses und Ansprechen des Radschlupf­ reglers über die zugeführte Zug- oder Bremskraft so gesteuert, daß sie sich im Kraftschlußoptimum oder dessen Nähe bewegen (z.B. DE-PS 34 07 309). Bei diesem Verfahren werden Tachometermaschinen und Integratoren als Pseudolauf­ achsen zur Geschwindigkeitsmessung eingesetzt. Allgemeine Voraussetzung ist die Verwendung von Motoren steiler Kennlinie oder einer schnellen Motorrege­ lung. Davon wird ausgegangen.There are already methods for regulating the driving or braking force of the driver Motors of traction-less electric traction vehicles on static friction limit of the wheels known. By means of a wheel slip control, the wheel sets when the adhesion is exceeded and the wheel slip responds controller controlled by the supplied traction or braking force so that it move in the optimum grip or near it (e.g. DE-PS 34 07 309). At This process uses tachometer machines and integrators as a pseudo run axes used for speed measurement. General requirement is the use of motors with a steep characteristic curve or a fast motor rain lung. This is assumed.

Für eine genauere Wegmessung, wie sie z. B. für automatischen Fahrbetrieb mit Linienzugbeeinflussung (LZB) oder ähnliche Einrichtungen benötigt wird, ist das Verfahren nicht ohne weiteres geeignet.For a more accurate distance measurement, as z. B. for automatic driving with Scheduled train control (LZB) or similar facilities is required the procedure is not suitable.

Am einfachsten wäre es, zur Feststellung des zurückgelegten Weges die Radum­ drehungen selbst auszuzählen und daraus den zurückgelegten Weg zu bestimmen. Genau ist dieses Verfahren jedoch nur, wenn kein Radschlupf durch Schleudern oder Gleiten in die Messung eingeht. Laufachsen, die das ermöglichen würden, gibt es heute bei Lokomotiven nicht mehr. Es ist bereits versucht worden, auch angetriebene Räder für die Geschwindigkeits- und Wegerfassung auszunutzen. Da­ bei geht - wie erwähnt - der Radschlupf in die Messung ein und macht diese Art von Wegerfassung ungenau und unbrauchbar. Eine gewisse Verbesserung läßt sich erzielen durch zeitweises Herabsetzen der Zug- bzw. Bremskraft einzelner Treibradsätze zum Herabsetzen des Schlupfes und Wiederfinden der Geschwindig­ keit über Grund. The easiest way would be to determine the distance covered the Radum Count the rotations yourself and use them to determine the distance covered. However, this procedure is only accurate if there is no wheel slip due to skidding or sliding into the measurement. Running axles that would allow that There are no longer any locomotives today. It has been tried, too to use driven wheels for speed and path detection. There at - as mentioned - the wheel slip is included in the measurement and makes it Type of path detection imprecise and unusable. There is some improvement achieve by temporarily reducing the tractive or braking force of individuals Drive wheel sets to reduce slip and regain speed over ground.  

Ein Verfahren zur Bestimmung der Realgeschwindigkeit ist z. B. durch die DE-PS 36 39 416 bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren erfolgt eine Auswertung aller Achsdrehzahlen des Zuges durch eine zentrale Zugsteuerung, wobei durch starke Herabsetzung oder Eliminierung der Zug- oder Bremskraft jeweils einer ausgewählten Achse des Wagenzuges quasi eine echte Laufachse geschaffen wird, deren Drehzahl den Meßwert für die Zuggeschwindigkeit liefern kann. Dieses Verfahren ist auf Triebwagenzüge und solche Züge mit vielen Achsen beschränkt, bei denen Lokomotive(n) und Wagenzug eine feste Einheit bilden. Es muß auch eine zentrale Zugsteuerung zur Erfassung der Achsdrehzahlen jedes Wagens und der Auswahl der Quasi-Laufachse vorhanden sein. Ein solches Verfahren ist außerdem mit einer gewissen Zugkrafteinbuße verbunden.A method for determining the real speed is e.g. B. by the DE-PS 36 39 416 become known. An evaluation is carried out with this method all axis speeds of the train by a central train control, whereby by strong reduction or elimination of the tractive or braking force one at a time selected axis of the wagon train is effectively created a real running axis, whose speed can provide the measured value for the train speed. This Procedure is limited to multiple units and those with many axles, where the locomotive (s) and wagon train form a fixed unit. It has to a central train control for recording the axle speeds of each car and the selection of the quasi-axis. Such a procedure is also associated with a certain loss of traction.

Für autonome Fahrzeugsysteme mit nur wenigen Achsen, wie allgemein verwendbare Lokomotiven und auch Triebwagenzüge mit nur wenigen Wagen, ist das ge­ schilderte Verfahren nicht anwendbar, weil der Verzicht auf die Bremskraft auch nur einer Achse (in Lokomotiven auch der Verzicht auf die Zugkraft einer Achse) nicht tragbar wäre.For autonomous vehicle systems with only a few axles, such as general-purpose ones Locomotives and also multiple units with only a few cars, that's it described method not applicable because the brake force is not used even only one axle (in locomotives also the waiving of the tractive force of one Axis) would not be portable.

Bekannt sind weiterhin Verfahren und Anordnungen zur meßtechnischen Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Räder bei laufachsenlosen Schienentrieb­ fahrzeugen, ohne auf die Voraussetzungen zur Erfindung für eine Geschwindig­ keits- und Wegerfassung, bei der die Radsätze in Kraftschlußoptimum gehalten werden, näher einzugehen.Methods and arrangements for measuring measurement are also known of skidding or sliding of the wheels in the case of rail drives without running axles vehicles without the prerequisites for invention for a speed Speed and path detection, in which the wheelsets are held in the optimum grip will go into more detail.

So wird bei einem derartigen bekannten Verfahren jeder Achse ein eigener Inte­ grator zugeordnet, und es erfolgt eine Auswertung der Drehzahldifferenzen der Achsen zu ihren Integratoren. Ferner wird ein Drehzahlvergleich der Achsen untereinander mit einer speziellen Minimalwert- bzw. Maximalwertbildung und einer Toleranzwertaufschaltung zur Rücksetzung der Pseudo-Laufachs-Integra­ toren vorgenommen. Es geht dabei im wesentlichen um eine Eliminierung der durch Raddurchmesserunterschiede bisher notwendigen Ansprechtoleranzschwellen (z.B. DE 34 40 536 A1).In such a known method, each axis has its own inte assigned grator, and there is an evaluation of the speed differences of Axes to their integrators. Furthermore, a speed comparison of the axes with each other with a special minimum or maximum value formation and a tolerance value feedforward to reset the pseudo running axis integra gates made. It is essentially about eliminating the due to the difference in wheel diameters previously required response tolerance thresholds (e.g. DE 34 40 536 A1).

Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Räder sollen diese Vorgänge ausschließlich mit elektrischen und elektronischen Mitteln erfaßt werden. Dazu wird mittels eines elektronischen Modells, das Wagenmasse, Zuladung, Zug- und Bremskräfte sowie andere Parameter berücksichtigt, eine nachgebildete Wagengeschwindigkeit vorgegeben und ein Vergleich mit den Treibachsgeschwindigkeiten durchgeführt. Auch eine Maximal­ auswahl beim Bremsen bzw. Minimalauswahl beim Fahren wird getroffen. Das elektronische Modell beeinflußt über Schlupfregler irgendwie ohne nähere Angaben die Antriebs- bzw. Bremsmomente an den betreffenden Achsen (DE-OS 27 07 047).In another known method for detecting the spin or Sliding the wheels should only use electrical and electrical processes electronic means are detected. This is done by means of an electronic Model, the car mass, payload, tensile and braking forces and other parameters is taken into account, a simulated car speed is specified and a  Carried out a comparison with the driving axis speeds. Also a maximum selection when braking or minimum selection when driving is made. The electronic model somehow influenced via slip control without further details Information about the drive and braking torques on the axes concerned (DE-OS 27 07 047).

Bei einer weiter entfernt liegenderen bekanntgewordenen Anordnung nach der US-PS 40 65 975 geht es um eine Schlupfmeß- und Schleuderschutzvorrichtung, die ohne ein besonderes Beschleunigungsmeßwerk auskommt, wobei die Fahrzeug­ beschleunigung aus dem Motorstrom der Lokomotive abgeleitet wird. Das hat mit der Erfindung nichts mehr zu tun. In a more distant known arrangement according to the US-PS 40 65 975 is a slip measurement and anti-skid device, which manages without a special accelerometer, the vehicle acceleration is derived from the engine current of the locomotive. That has with nothing more to do with the invention.  

Wegbestimmungen durch Integration von durch Radar gewonnenen Geschwindigkeitsmeßwerten sind nicht zuverlässig genug, insbesondere in­ folge der Witterungsabhängigkeit der Radargeräte.Route determination by integrating radar-acquired ones Speed measurements are not reliable enough, especially in follow the weather dependency of the radars.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren mit ebensolcher An­ ordnung für eine Geschwindigkeits- und Wegerfassung höherer Genauigkeit über die Radumdrehungen anzugeben, bei dem die Radschlupffehler auch ohne Herabsetzung der Zug- oder Bremskraft weitgehend eliminiert werden.The object of the invention is a simple method with just such order for a speed and path detection of higher accuracy over the wheel revolutions to be specified in which the wheel slip errors also without reducing the tensile or braking force are largely eliminated.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und für eine Anordnung zur Durchführung sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved according to the invention according to the characterizing features of claim 1 solved. Advantageous embodiments of the method and for an arrangement for implementation can be found in the subclaims.

Anhand der Zeichnungen und der schematischen Darstellung eines Ausführungs­ beispieles wird die Erfindung im nachstehenden näher erläutert. Es zeigtUsing the drawings and the schematic representation of an embodiment the invention is explained in more detail below. It shows

Fig. 1 eine Schaltung zur Realisierung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens, Fig. 1 shows a circuit for the realization of the method according invention,

Fig. 2 eine Kraftschlußkurve F/ Δ v, Fig. 2 is a force fit curve F / Δ v,

Fig. 3 eine Kraftschlußkurvenschar F/ Δ v, in Abhängigkeit von Schienenzustandsparametern, Fig. 3 is a force fit curves F / Δ v, in response to bar state parameters,

Fig. 4a und 5a Abhängigkeiten des Radschlupfes über der Zugkraft F als Funktion f₁(F) und f₂(F) in zwei definierten Betriebszu­ ständen, FIGS. 4a and 5a dependencies of the wheel slip on the tensile force F as a function f ₁ (F) and f ₂ (F) in two defined Betriebszu stands,

Fig. 4b und 5b Abhängigkeit des Radschlupfes über der Geschwindigkeit v als Funktion f₁(v) und f₂(v). Fig. 4b and 5b dependence of the wheel slip on the speed v as a function f ₁ (v) and f ₂ (v) .

(Unter "Radschlupf" soll hier die Differenzgeschwindigkeit Δ v zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Radumfangsgeschwindigkeit verstanden werden.)(“Wheel slip” is to be understood here as the difference in speed Δ v between vehicle speed and wheel circumferential speed.)

Fig. 1 zeigt einen über ein Leistungsstellglied 1 (z. B. Stromrichter, Chopper oder Wechselrichter je nach Fahrmotor) betriebenen Fahrmotor 2 eines Schienenfahrzeuges, der seine Leistung über Getriebe und Räder auf die Schiene bringt und in Geschwindigkeit umsetzt. Ein Zug-/Bremskraft­ regler 3 mit Eingaben für Soll- und Istwert steuert über die ausgegebene Stellgröße das Leistungsstellglied 1. Diesem wird einerseits der Zug-/ Bremskraftsollwert F _soll sowie andererseits der gemessene Istwert F _ist zugeführt. Über einen weiteren Eingang wird dem Zug-/Bremskraftregler 3 noch eine Sollwertreduziergröße R zugeführt, die von einem Radschlupfregler 5 ausgegeben wird. Der Radschlupfregler 5 erhält eine Drehzahlinformation über einen mit dem Fahrmotor 2 gekoppelten Drehzahlgeber 6 und bekommt eben­ falls die Soll- und Istgrößen der Zug-/Bremskraft zugeführt. Der Radschlupf­ regler 5 regelt den Radschlupf durch Beeinflussung des Fahrmotordrehmomentes über den Zug-/Bremskraftregler 3 und steuert beeinflussend über einen Um­ schalter 7 letztlich das Zählverhalten eines Wegzählers 8. Der Wegzähler 8 mißt grundlegend eine der Drehzahl proportionale Größe (Spannung oder Im­ pulse) des Drehzahlgebers 6. Bei auftretendem Radschlupf wird durch den Radschlupfregler 5 der Sollwert F _soll reduziert. Der Radschlupfregler 5 betätigt damit gleichzeitig auch einen Umschalter 7, wodurch von einem ersten Funktionsgeber 9 auf einen zweiten Funktionsgeber 10 umgeschaltet wird. Beide Funktionsgeber beeinflussen den Wegzähler 8 und werden von den Zug-/Bremskraft-Istwerten F _ist und der gemessenen Motordrehzahl n beein­ flußt. Ihre Ausgabewerte gelangen über bei Fahren oder Bremsen geschlossene, das Vorzeichen bestimmende Schalter 11 und 12 auf einen Summationspunkt 13 und werden dem erhaltenen Drehzahlistwert vom Drehzahlgeber 6 entweder zu­ addiert (beim Bremsen) oder von diesem abgezogen (beim Fahren). Das korri­ gierte Ergebnis stellt den korrigierten Geschwindigkeitsmeßwert dar und wird dem Wegzähler 8 zugeführt. Fig. 1 shows a via a power actuator 1 driven (z. B. inverter, chopper or inverter depending on the driving motor) driving motor 2 of a rail vehicle, which delivers its performance on gears and wheels to the rail and converts it into speed. A traction / braking force controller 3 with inputs for the setpoint and actual value controls the power actuator 1 via the output manipulated variable. On the one hand, the tensile / braking force setpoint F _setpoint and on the other hand the measured actual value F _is supplied. A setpoint reduction variable R , which is output by a wheel slip controller 5 , is fed to the traction / braking force controller 3 via a further input. The wheel slip controller 5 receives speed information via a speed sensor 6 coupled to the traction motor 2 and, if the target and actual values are supplied with the traction / braking force. The wheel slip controller 5 regulates the wheel slip by influencing the driving motor torque via the traction / braking force controller 3 and controls influencing via a switch 7 ultimately the counting behavior of a travel counter 8 . The travel counter 8 basically measures a variable (voltage or pulse) proportional to the speed of the speed sensor 6 . When wheel slip occurring, the setpoint F is _{to be} reduced by the wheel slip. 5 The wheel slip controller 5 thus also actuates a changeover switch 7 , as a result of which a changeover is made from a first function generator 9 to a second function generator 10 . Both function sensors influence the travel counter 8 and are influenced by the actual tension / braking force values F _ist and the measured engine speed n . Their output values go to a summation point 13 via switches 11 and 12 which are closed when the driver is moving or braking, and are either added to the actual speed value obtained by the speed sensor 6 (when braking) or subtracted from this (when driving). The corrected result represents the corrected measured speed value and is fed to the travel counter 8 .

Zum weiteren Verständnis wird auf Fig. 2 verwiesen. Diese Figur zeigt eine Kraftschlußkurve, oft auch als Haftwertkurve bezeichnet; die Zugkraft F bzw. der Kraftschluß ist abhängig vom Radschlupf Δ v dargestellt. Ersicht­ lich tritt ein Radschlupf nicht konstant auf. So ist der Radschlupf Δ v zunächst klein und steigt mit steigender Zugkraft zunächst nur wenig und linear. Ab einer bestimmten Zugkraft steigt der Schlupf steil an und über­ schreitet ein Maximum übertragbarer Zugkraft. Man kann davon ausgehen, daß normalerweise erst bei einem Vorgeben einer größeren Zugkraft F, d. h. im Bereich ≧ als das angegebene Maximum der Kurve ein Radsatz ins Schleudern gerät, wobei generell dann der Schlupf groß und die auf die Schienen übertragene Zugkraft F kleiner wird. Der überschießende Teil der Zugkraft beschleunigt dann den Radsatz allein weiter.For further understanding, reference is made to FIG. 2. This figure shows a traction curve, often referred to as an adhesion curve; the tensile force F or the adhesion is shown depending on the wheel slip Δ v . Obviously, wheel slip does not occur constantly. The wheel slip Δ v is initially small and initially increases only slightly and linearly with increasing tractive force. Above a certain tractive force, the slip increases steeply and exceeds a maximum transmissible tractive force. It can be assumed that normally only when a greater tractive force F is given , ie in the range ≧ than the specified maximum of the curve, does a wheel set skid, with the slip generally becoming large and the tractive force F transmitted to the rails becoming smaller. The excess part of the tractive force then continues to accelerate the wheelset alone.

Eine moderne Schlupfregelung nutzt diesen Umstand, wobei die übertragene Zugkraft in gewissen Grenzen (hier z. B. zwischen x₁ und x₂) um das Maximum der Kurve nach Fig. 2 pendeln soll. Der auftretende Radschlupf Δ v ist weiterhin wesentlich abhängig vom Schienenzustand. Fig. 3 zeigt in einer Kurvenschar mit den Kurven a bis d die ermittelten erfahrungsgemäßen sta­ tistischen Abhängigkeiten vom Parameter "Schienenzustand". Die Kurve d soll dabei für trockene Schiene, c für nasse Schiene, b für feuchte und ver­ schmutzte Schiene (Laub), und die Kurve a für ölige Schiene gelten. Er­ sichtlich sind die Kurven ähnlich, die Höhe der Maxima der übertragenen Zugkräfte nimmt von d nach a ab und die Schlupfbereiche um die Maxima ver­ breitern sich. Die durch die Maxima gezogene gestrichelte Kurve e gibt die maximal übertragbare Zugkraft bei verschiedenen Schienenzuständen wieder. Daraus ergibt sich die Lage der sonst nicht meßbaren Schlupfbereiche bei verschiedenen Schienenzuständen.A modern slip control uses this fact, whereby the transmitted tensile force should oscillate within certain limits (here, for example, between x ₁ and x ₂) around the maximum of the curve according to FIG. 2. The wheel slip Δ v that occurs is still largely dependent on the rail condition. Fig. 3 shows in a family of curves with the curves a to d the experience-based statistical dependencies determined from the parameter "rail condition". Curve d should apply to dry rails, c to wet rails, b to moist and dirty rails (leaves), and curve a to oily rails. The curves are visibly similar, the height of the maxima of the transmitted tensile forces decreases from d to a and the slip areas around the maxima widen. The dashed curve e drawn through the maxima represents the maximum transferable tractive force for different rail conditions. This results in the position of the otherwise unmeasurable slip areas for different rail conditions.

Fig. 4a gibt die Abhängigkeit des Radschlupfes Δ v über der Zugkraft F als Funktion f₁(F) im ansteigenden - d. h. praktisch linearen - Teil der Kurve nach Fig. 2 zwischen den Punkten 0 und x₁ wieder. Dies ist der Be­ reich stabilen Mikroschlupfes. Die Fig. 4b zeigt eine schwächer anstei­ gende Funktion f₁(v) des Schlupfes Δ v in Abhängigkeit von der Geschwin­ digkeit v. Die Funktionen f₁(F) und f₁(v) gelten im genannten Bereich zwischen den Punkten 0 und x₁ nach Fig. 2, d. h., wenn der Radschlupfregler 5 noch nicht in Eingriff ist und somit kein Signal abgibt. In diesem Be­ reich hat der Radschlupfregler 5 noch nicht den Umschalter 7 betätigt, so daß der Funktionsgeber 9 die Funktionen f₁(F) und f₁(v) als überlagerte Korrekturwerte auf den Wegzähler 8 gibt. Ist z. B. beim Fahren dazu Schalter 11 geschlossen, erfolgt dadurch nur eine geringfügige Negativkorrektur. Beim Bremsen ist der Schalter 12 geschlossen, die Korrektur ist additiv. Fig. 4a shows the dependence of the wheel slip Δ v on the tensile force F as a function f ₁ (F) in the rising - ie practically linear - part of the curve of FIG. 2 between points 0 and x ₁ again. This is the area of stable micro-slip. Fig. 4b shows a weaker increasing function f ₁ (v) of the slip Δ v as a function of the speed v . The functions f ₁ (F) and f ₁ (v) apply in the range mentioned between points 0 and x ₁ according to FIG. 2, ie when the wheel slip controller 5 is not yet engaged and thus does not emit a signal. In this area, the wheel slip controller 5 has not yet actuated the changeover switch 7 , so that the function generator 9 gives the functions f ₁ (F) and f ₁ (v) as superimposed correction values on the travel counter 8 . Is z. B. switch 11 closed when driving, this results in only a slight negative correction. When braking, the switch 12 is closed, the correction is additive.

Im Bereich eines Maximums übertragbarer Zugkraft F (d. h. zwischen x₁ und x₂ nach Fig. 2 bzw. 3) tritt ein größerer Schlupf auf. Dies würde der Rad­ schlupfregler 5 erfassen und anfangen, auf ein übertragbares Zugkraftmaximum zu regeln. Er schaltet dabei den Umschalter 7 um, wodurch auf Funktions­ geber 10 als Korrekturwertgeber umgeschaltet wird. Er verwertet im gleichen Sinne jetzt sich additiv überlagernde Funktionen f₂(F) und f₂(v). Die Kurvenverläufe dafür sind in den Fig. 5a und 5b dargestellt. So zeigt Fig. 5a mit f₂(F) den Radschlupf im Maximumbereich in Abhängigkeit von der Zugkraft F und Fig. 5b mit f₂(v) den Radschlupf im Maximumbereich in Ab­ hängigkeit von der Geschwindigkeit v. Die Kurve h in Fig. 5a gibt die je­ weilige Lage der Maxima übertragbarer Zugkräfte F bei Veränderung der zuge­ führten Zugkraft wieder. Da die Schlupfregelung auf maximal übertragbare Zugkraft regelt, kann man über die übertragene Zugkraft auf den Schlupf schließen. Die Kurven nach Fig. 5a geben damit nach statistischen Erfahrungen an, wie groß der Schlupf wird, auf die die Schlupfregelung gerade regelt.In the area of a maximum transferable tensile force F (ie between x ₁ and x ₂ according to Fig. 2 or 3), a larger slip occurs. This would detect the wheel slip controller 5 and begin to regulate a maximum tractive force that can be transmitted. He switches the switch 7 , which switches to function transmitter 10 as a correction value transmitter. In the same sense, it now uses additively overlapping functions f ₂ (F) and f ₂ (v) . The curves for this are shown in FIGS. 5a and 5b. So Fig. 5a with f ₂ (F) shows the wheel slip in the maximum range depending on the tractive force F and Fig. 5b with f ₂ (v) shows the wheel slip in the maximum range depending on the speed v . The curve h in Fig. 5a shows the respective position of the maxima of transferable tensile forces F when changing the supplied tensile force again. Since the slip control regulates the maximum transferable pulling force, the slip can be deduced from the transferred pulling force. The curves according to FIG. 5a thus indicate, based on statistical experience, how large the slip becomes, to which the slip control is currently regulating.

Fig. 5b zeigt entsprechend Fig. 4b auch hierbei eine geringfügige Abhängig­ keit des Radschlupfes von der Geschwindigkeit. Der Radschlupf ist von der Geschwindigkeit, wie es empirisch ermittelt wurde, nur geringfügig abhängig und nimmt mit steigender Geschwindigkeit ein wenig zu. Dies ist praktisch so zu verstehen, daß sich bei höherer Geschwindigkeit die in Fig. 3 gezeigte Kurvenschar mti der durch die Kulminationspunkte gezogene Linie e praktisch etwas parallel nach rechts verschiebt, entsprechend der strichpunktierten Linie g (die Kurve h in Fig. 5a entsprechend nach oben). Um diesen Betrag muß der Schlupf noch korrigiert werden, was in Fig. 1 im Funktionsgeber 10 durchgeführt wird. Fig. 5b shows corresponding to Fig. 4b also a slight dependency speed of the wheel slip on the speed. The wheel slip is only slightly dependent on the speed, as it was empirically determined, and increases slightly with increasing speed. This is to be understood practically in such a way that at higher speeds the family of curves shown in FIG. 3 practically shifts the line e drawn through the culmination points somewhat parallel to the right, corresponding to the dash-dotted line g (the curve h in FIG. 5a correspondingly upwards ). The slip must still be corrected by this amount, which is carried out in the function generator 10 in FIG. 1.

Anstelle des Drehzahlgebers 6, der eine reale Treibraddrehzahl wiedergibt, ist auch die Benutzung einer im Radschlupfregelsystem berechneten fiktiven Drehzahl, beispielsweise einer Pseudo-Laufachse nach DE-PS 34 07 309, zur Wegzählung denkbar. Eine Pseudo-Laufachsdrehzahl weist kleinere Pendelaus­ schläge um den Mittelwert im Kraftschlußmaximum auf als die Treibachse. Hier­ durch könnte die Genauigkeit noch etwas verbessert werden. Hierbei muß aber das Berechnungsverfahren der Pseudo-Laufachsdrehzahl in der Schlupfregelung beachtet werden. Im Verfahren nach der DE-PS 34 07 309 beispielsweise stellt sich die Pseudo-Laufachsdrehzahl um einen kleinen Betrag Δ n niedriger ein als die Treibraddrehzahl, wenn ein wesentlich höherer Zugkraftsollwert vom Lokführer vorgegeben wird, als der Kraftschluß zuläßt, weil dieser Δ n- Betrag der Zugkraftreduzierung proportional ist. Um diese vom Zugkraftsoll­ wert abhängige Differenz müßte dann der im übrigen nach dem bisher beschrie­ benen Verfahren gewonnene Weg-Meßwert zusätzlich korrigiert werden.Instead of the speed sensor 6 , which represents a real driving wheel speed, the use of a fictitious speed calculated in the wheel slip control system, for example a pseudo-running axis according to DE-PS 34 07 309, is also conceivable for counting the path. A pseudo running axle speed has smaller pendulum deflections around the mean value in the adhesion maximum than the driving axle. This could improve the accuracy somewhat. Here, however, the calculation method of the pseudo running axis speed in the slip control must be observed. In the method according to DE-PS 34 07 309, for example, the pseudo running axle speed is set a small amount Δ n lower than the driving wheel speed if the train driver specifies a significantly higher tractive force setpoint than the frictional connection allows because this Δ n amount the reduction in traction is proportional. To this difference depending on the tensile force target value, the distance measured value obtained by the previously described method would then have to be additionally corrected.

Durch die Erfindung kann mit Hilfe des ohnehin vorhandenen Radschlupfreg­ lers 5 und des Drehzahlgebers 6 auf einfache Weise eine ausreichend genaue Geschwindigkeits- und Wegerfassung erzielt werden.By means of the invention, with the help of the wheel slip regulator 5, which is present anyway, and the speed sensor 6, a sufficiently precise speed and path detection can be achieved in a simple manner.

Eine evtl. für automatischen Fahrbetrieb mit LZB geforderte signaltechnische Sicherheit der Geschwindigkeits- und Wegerfassung kann durch Redundanz er­ reicht werden, da in jedem Triebfahrzeug mehrere Radschlupfregler vorhanden sind, für jeden Treibradsatz einer oder mindestens für jede gemeinsam ange­ triebene Achsgruppe, im allgemeinen für jedes Drehgestell. Damit können immer mindestens 2 unabhängig voneinander arbeitende Geschwindigkeits- und Weger­ fassungssysteme ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand (evtl. mit der für die Radschlupfregler ohnehin vorhandenen Rechnerhardware) zur signaltechnisch sicheren Auswertung der LZB zur Verfügung gestellt werden.A signaling technology that may be required for automatic driving with LZB Speed and distance detection can be ensured by redundancy be sufficient, since there are several wheel slip controllers in each locomotive are one for each driving wheel set or at least for each together driven axle group, generally for each bogie. With that you can always at least 2 independently working speed and path frame systems without significant additional effort (possibly with the for the wheel slip controller already available computer hardware) for signaling reliable evaluation of the LZB.

Claims (7)

1. Verfahren zur Geschwindigkeits- und Wegerfassung bei laufachsenlosen Triebfahrzeugen mit Zug-/ Bremskraftregelung und unterlagerter Regelung des Radschlupfes, bei der die Radsätze bei Überschreitung des Kraftschlusses und Ansprechen des Radschlupfreglers über die Zug-/Bremskraft so gesteuert werden, daß sie sich im Kraftschlußoptimum oder dessen Nähe bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Drehzahlen ermittelbare schlupfbehaftete Geschwindigkeit oder der entsprechende Weg um Schlupfbe­ träge korrigiert wird, die unterschiedlich und abhängig vom Ansprechen oder Nichtansprechen des Radschlupfreglers sind, wobei in diesen beiden Betriebszuständen jeweils die Schlupf-Korrekturbeträge aus den dort statistisch am häufigsten vorkommenden Radschlüpfen bei bestimmten Zug-/ Bremskräften (f₁(F); f₂(F)) und Geschwindigkeiten (f₁(v); f₂(v)) unter Berücksichtigung der Schienenzustandsparameter bestimmt werden.1.Procedure for speed and displacement detection in traction-axle-less traction vehicles with traction / braking force control and subordinate regulation of the wheel slip, in which the wheel sets are controlled by the traction / braking force when the traction is exceeded and the wheel slip controller responds so that they are in the traction optimum or move its proximity, characterized in that the slip-bearing speed that can be determined from the rotational speed or the corresponding path around slip slip is corrected, which are different and depend on the response or non-response of the wheel slip controller, in each of these two operating states the slip correction amounts from the statistics there most frequently occurring wheel slips at certain tractive / braking forces (f ₁ (F); f ₂ (F)) and speeds (f ₁ (v); f ₂ (v)) can be determined taking into account the rail condition parameters. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schlupf-Korrekturbetrag während der Zeitspanne, in der der Rad­ schlupfregler (5) nicht wirksam ist, Radschlüpfe Verwendung finden, die sich im vorderen, steil ansteigenden Teil der Kraftschlußkurve F/ Δ v als überlagerte Funktionen der Zug-/Bremskraft (f₁(F)) und der Geschwindig­ keit (f₁(v)) als am häufigsten auftretend ableiten lassen.2. The method according to claim 1, characterized in that as slip correction amount during the period in which the wheel slip regulator ( 5 ) is not effective, wheel slips are used which are in the front, steeply rising part of the adhesion curve F / Δ v as superimposed functions of the traction / braking force (f ₁ (F)) and the speed (f ₁ (v)) can be derived as the most frequently occurring. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schlupf-Korrekturbetrag während der Zeitspanne, in der der Rad­ schlupfregler (5) wirksam ist und die Zug-/Bremskraft beeinflußt, Rad­ schlüpfe Verwendung finden, die sich im oberen Teil der Kraftschlußkurve F/ Δ v um das Maximum herum als überlagerte Funktionen der Zug-/Brems­ kraft (f₂(F)) als zeitliche Mittelwerte abhängig von den Schienenzu­ standsparametern (Kurve e) und der Geschwindigkeit (f₂(v)) als am häufig­ sten auftretend ableiten lassen.3. The method according to claim 1, characterized in that as a slip correction amount during the period in which the wheel slip controller ( 5 ) is effective and affects the traction / braking force, wheel slips are used, which are in the upper part of the adhesion curve F / Δ v around the maximum as superimposed functions of the traction / braking force (f ₂ (F)) as averages over time depending on the rail condition parameters (curve e ) and the speed (f ₂ (v)) as the most frequently occurring derive. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von gemessenen Treibraddrehzahlen in der Schlupfregelung be­ rechnete fiktive Drehzahlen, z. B. von "Pseudolaufachse" Verwendung finden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that be instead of measured drive wheel speeds in the slip control calculated fictitious speeds, e.g. B. of "pseudo axis" can be used. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus fiktiven Drehzahlen ermittelte Geschwindigkeit zusätzlich um einen Betrag korrigiert wird, der den durch das Berechnungsverfahren beding­ ten, bekannten Abweichungen dieser fiktiven Drehzahlen von der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der zu einem kraftschlußoptimalen Schlupf gehörenden Drehzahl entspricht.5. The method according to claim 4, characterized, that the speed determined from fictitious speeds additionally by an amount is corrected which is determined by the calculation method th, known deviations of these fictitious speeds from the respective Vehicle speed and / or the slip to a frictionally optimal corresponding speed corresponds. 6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Funktionsgeber (9, 10) vorgesehen sind, an deren Eingängen je­ weils die gemessene Drehzahl (n _ist ) des Radsatzes und die vorhandene Zug-/ Bremskraft (F _ist ) angelegt sind und deren Ausgänge über einen vom Rad­ schlupfgeber (5) steuerbaren gemeinsamen Umschalter (7) in einen Summa­ tionspunkt (13) speisen, der eingangsseitig die gemessene Drehzahl (n _ist ) zugeführt erhält und ausgangsseitig mit einem Wegzähler (8) verbunden ist.6. Arrangement for performing the method according to one of the preceding claims, characterized in that two function transmitters ( 9, 10 ) are provided, at the inputs of which the measured speed (n _is ) of the wheelset and the existing traction / braking force (F _is ) and the outputs are fed via a common switch ( 7 ) controllable by the wheel slip sensor ( 5 ) into a summation point ( 13 ), which receives the measured speed (n _ist ) on the input side and is connected on the output side to a travel counter ( 8 ) is. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Umschalters (7) über zwei Parallelpfade mit einer­ seits einem Schalter (11) für Fahren und andererseits einem Schalter (12) für Bremsen auf verschiedene, das Vorzeichen bestimmende Eingänge des Summationspunktes (13) schaltbar ist.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the output of the switch ( 7 ) via two parallel paths with a switch ( 11 ) for driving on the one hand and a switch ( 12 ) for braking to different, the sign-determining inputs of the summation point ( 13 ) is switchable.