[发明专利]用于借助车轮转速信号检测脱轨的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定轨道车辆的至少一个车轮(10)的临界行驶状况的方法，其中，确定至少一个车轮(10)的转速原始信号(22)的波动强度的特征值，和将所述特征值与标准进行比较以便评估行驶状态，所述标准描述临界行驶状况，其中，所述方法在识别出临界行驶状况时触发轨道车辆中的一个动作，其中，所述方法被这样地设计，使得该方法能够与在现代轨道车辆中已有的传感器装置和处理装置组合或者可以用到这些装置。

技术领域

本发明涉及一种用于借助车轮转速信号检测轨道车辆的一个或多个车轮的脱轨状态的方法。

背景技术

在轨道车辆、尤其是长列车的行驶运行中存在如下可能性，即各个车轮、轮组或者整个转向架不被车辆驾驶员察觉地脱轨。因此，脱轨的车轮、轮组、转向架或整个车厢被轨道车辆拖着一起走，其中，例如车轮始终再次撞击路段上部结构。这可能导致铁道上部结构、轨道车辆或者两者的巨大损坏。

另一个高的事故风险在于，脱轨的轨道车辆并不再在通常的行驶方向上定向，而是在横向于行驶方向的投影中伸出超过通常的车辆宽度。当轨道车辆遇到障碍物、例如隧道的镶嵌部或者桥墩时，这可能导致具有巨大财产损失的严重事故，甚至导致人员受伤。

因此有意义的是，及时识别出各个车轮、轮组、转向架或整个车厢的脱轨并且引入相应的应对措施。应对措施在此可以自动地或者通过车辆驾驶员引入。应对措施例如是脱轨的轨道车辆的直接制动直到静止。

此外一种方法是有利的，该方法在实际发生脱轨之前就可靠地识别出临界行驶状况并且引入相应的应对措施。

将来各种准则和标准都要求脱轨检测，例如在DIN EN 62267中需要一个用于在无驾驶员的运行中识别脱轨的系统。

基于该背景，一系列的这类系统处在工业应用中并且这类系统被写进专利中。

WO 2012140073 A1描述了一种用于借助转速信号和期待的转速的差检测脱轨的方法。为了能够始终可靠地确定行驶状态，车轮的磨损系数被连带地列入计算中，因为车轮转速与行驶速度的比通过车轮的磨损被改变。

WO 2001094174A1描述了一种用于借助对车轮转速彼此之间的比较或者车轮转速与多个车轮转速的平均值的比较检测脱轨的方法。

这两个发明为了检测脱轨利用到至少一个转速信号相对于额定值的偏差。在此的缺点尤其在于，由于出现转速波动，极限值可能错误地被超过并且由此为了可靠地检测脱轨需要比较费劲的评价措施。

EP 1236633 A2描述了一种用于借助各种不同的特征值的评价、尤其是车轮的角速度或者角加速度的变化曲线的评价来检测脱轨的方法。

提出，为了检测脱轨，两次按照时间对车轮的旋转频率的时间变化曲线求微分并且由此检测车轮或轮组轴的变化的加速特性，如表征脱轨的特征那样。车轮或轮组轴的变化的加速特性再次由脱轨的车轮对地面的无规律的撞击引起。

但是时间信号的求导的处理始终需要大的耗费，因为以在时间上变化的延迟发生的制动在车轮的旋转频率的二次求导中也不同于零并且由此是可见的。

在该发明的另一种实施方式中，车轮转速彼此之间的比较类似于在WO2001094174 A1中那样被描述。

为了执行该方法，除了求出旋转频率外，例如也需要加速度信号，这对安装在轨道车辆中的传感装置提出了附加的要求。

发明内容

以下发明的任务是提供一种方法，该方法解决了上述问题并且此外优选通过使用总归存在于车辆中的、例如容易改装的传感装置和处理装置就足够了并且该方法优选可容易地在现有的控制装置中执行。

该任务借助本发明解决。