用于分析撒布剂和用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法和装置的制造方法
用于分析撒布剂和用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法、一种用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法、相应的装置以及一种用于播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的撒布设备。
【背景技术】
[0002]借助于撒沙设备可以播撒沙到轨道车辆的轨道上。通过播撒的沙可以改进在轨道与轨道车辆的车轮之间的传力。
[0003]DE 41 22 032 Al描述了一种用于车辆、特别是用于轨道车辆的相应的撒沙设备。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，实现一种用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法、一种改进的用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法、相应的装置以及一种改进的用于播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的撒布设备。
[0005]该任务通过按照独立权利要求的方法和装置以及撒布设备解决。
[0006]轨道车辆中的撒沙设备播撒撒布剂例如沙到轨道上。撒布剂在轨道车辆的驱动和制动过程中在车轮与轨道之间的接触点中改进在车轮与轨道之间的传力。改进传力的这个作用特别是当传力由于弄脏、潮湿的轨道而下降时以及力传输受到阻碍时出现。
[0007]简言之，撒布剂清理轨道、跨接在车轮与轨道之间可能的分隔层并且因此使得更高的传力变得可能。为此，撒布剂通常总是被准确地撒布到事发点、亦即在车轮与轨道之间的接触点上或之前。通过分析位于接触点上的撒布剂，例如可以获悉撒布剂是否真正地起作用。如果撒布剂被吹走或者在轨道与车轮之间的分隔层太厚，那么播撒到轨道上的撒布剂例如可能没有发挥作用或仅仅发挥很小作用。对位于接触点上的撒布剂的分析在该意义上例如能推断出:为了改进在轨道与车轮之间的传力而撒布到轨道上的撒布剂是否也到达在轨道与车轮之间的相关接触点并且在那儿也可以发挥其作用。
[0008]撒布剂用于改进在轨道与车轮之间的传力，用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的该撒布剂的方法包括以下步骤:
[0009]读取运动信号，所述运动信号代表车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动；以及
[0010]评价该运动信号，以便分析位于轨道上的撒布剂。
[0011]可以将轨道车辆理解为车轮-轨道-系统的车辆，该车辆借助于至少一个车轮在一条或多条轨道上行驶或被引导。例如，轨道车辆可以是铁路车辆。轨道车辆可以构成为机动化或非机动化的，也就是例如机车或车厢。轨道车辆例如可以用于客运交通或货物运输。车轮可以是轨道车辆的滚动轮。轨道车辆可以具有多个这样的车轮。例如，两个车轮可以通过一个共同的轴相互连接。接触点可以理解为支承面，车轮在该支承面内支承在轨道上。不仅车轮而且轨道可以由金属、例如钢制成。撒布剂可以是适合的撒布剂、例如沙，如该撒布剂在轨道车辆中已经用于改进在车轮与轨道之间的传力。撒布剂可以由大量颗粒、例如沙粒组成。通过在接触点同时与车轮和轨道接触的撒布剂颗粒，可以提高在车轮与轨道之间的传力因而以及摩擦。轨道的朝向车轮的表面自身是光滑的。位于轨道表面上的撒布剂导致在轨道表面上的凹凸不平。如果车轮滚过这样的凹凸不平，那么该凹凸不平可能导致车轮的运动、例如车轮的振动或纵向运动、特别是车轮的竖直运动。由撒布剂引起的这样的车轮运动可以与位于接触点上的撒布剂的不同特性有关。一个特性例如可以涉及位于轨道上的接触点处的撒布剂的数量或密度。另一特性可以涉及撒布剂颗粒的性质，例如撒布剂颗粒的硬度或大小。另一特性例如可以涉及撒布剂到可能位于轨道表面上的分隔层中的结合，该分隔层例如可以由叶子残余物组成。撒布剂的不同特性可以通过车轮运动的有代表性的特征历程来反映。因此可以由车轮运动的有代表性的特征历程推断出在接触点上撒布剂的特性。通过这种方式可以通过评价车轮运动来分析撒布剂。又可以给通过分析撒布剂确定的撒布剂特性分配撒布剂的不同作用，这些不同的作用例如影响轨道车辆的制动过程。车轮的运动可以通过例如以加速度传感器、应变片、固体声传感器形式的适合的检测机构或者通过其他适合的测量传感器检测。运动信号可以代表由检测机构或者连接在检测机构之后的处理机构提供的信号。运动信号可以是模拟或数字电信号。运动信号可以借助于适合的已知的评价方法来评价，以便首先分析运动信号并且基于此分析位于轨道上的撒布剂。运动信号的评价例如可以基于运动信号与一个或多个例如以参考值或参考信号形式的参考的比较。相应的参考可以涉及位于接触点上的撒布剂的不同的要分析的特性并且例如在轨道车辆的测试行驶期间已被提前确定。
[0012]用于检测车轮运动的检测机构例如可以设置在车轮自身上、在车轮的轮毂上或者在承载车轮的轴上。根据检测机构的设置，运动信号可以代表车轮本身独自的运动或者轨道车辆的多个车轮、例如两个车轮的运动的叠加。
[0013]按照一种实施形式，运动信号可以代表车轮运动的时间历程。由此可以描绘车轮运动关于时间的历程。这样的运动信号可以通过到检测机构的接口来读取。这样的运动信号可以非常快速和容易地提供。
[0014]按照另一实施形式，运动信号可以代表由车轮运动的时间历程确定的信号。运动信号在该情况下可以已经被预处理。例如，运动信号可以是经变换的信号。例如可以实施傅立叶变换，以便获得运动信号。运动信号可以例如在频域中描绘车轮的运动。这样的经预处理的运动信号可以简化评价。
[0015]例如，可以在评价步骤中评价运动信号的频谱，以便分析位于轨道上的撒布剂。例如可以通过计算或试验序列在车轮运动的频谱中确定对于撒布剂的典型特性有代表性的特征历程。在评价步骤中，随后可以将运动信号的频谱或者运动信号的频谱的频域与有代表性的特征历程进行比较，以便分析撒布剂的特性。相应地可以对于撒布剂的多个典型特性分别确定在频谱中有代表性的特征历程并且将其用于分析运动信号。
[0016]按照上述权利要求之一的方法，其中，在评价步骤中评价在运动信号的历程中的多个相继的脉冲(Ausschlag)的特征，以便分析位于轨道上的撒布剂。脉冲可以是在运动信号的历程中所谓的峰值。为了评价，可以使关于脉冲特征的相应的特征值、如脉冲的高度或长度与预定的参考值或参考间隔相关。例如，可以分别评价脉冲的高度。叠加或替代地，可以分别评价脉冲的长度。相应地可以评价在多个脉冲上形成的平均值。通过这种方式可以通过简单的阈值比较来评价运动信号。
[0017]例如，可以在评价步骤中通过使用运动信号确定撒布剂在接触点上的密度，以便分析撒布剂。可以将密度理解为每单位面积的撒布剂颗粒的数量。关于密度的信息可以有利地用于补偿调节撒布剂的播撒。如果确定密度太小，那么例如可以提高要播撒的撒布剂的量。
[0018]叠加或替代地，可以在评价步骤中通过使用运动信号确定撒布剂到位于轨道表面上的外来层中的结合，以便分析撒布剂。根据外来层的层厚度和浓度，撒布剂的颗粒可以完全或部分地结合到外来层中。如果确定撒布剂过强地结合到外来层中，那么可以提高要播撒的撒布剂的量，以便以撒布剂补足外来层的层厚度。
[0019 ]用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法包括以下步骤:
[0020]实施用于分析的方法的步骤，以便获得关于位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的分析结果；
[0021]通过使用分析结果匹配用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示；和
[0022]提供控制信号，以便按照播撒指示播撒撒布剂到轨道上。
[0023]通过播撒指示可以例如限定:播撒多少量的撒布剂到轨道上以及叠加或替代地相对于接触点在哪个位置处播撒撒布剂。如果分析结果例如显示在接触点上的撒布剂的量不足，那么可以提高要播撒的撒布剂的量或者改变播撒撒布剂的方向或位置。相反，如果分析结果显示在接触点上的撒布剂的量过多，那么可以减少撒布剂的量。控制信号例如可以是电信号。该控制信号可以构成为用于控制用于播撒撒布剂到轨道上的撒布机构。通过匹配播撒指示可以实现闭环控制回路，通过该闭环控制回路可以优化撒布剂的播撒并因而也可以优化撒布剂的作用。
[0024]用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的装置具有如下机构，该机构构成为用于实施所述用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法的步骤。相应地，用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的装置具有如下机构，该机构构成为用于实施所述用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法的步骤。在此可以将装置理解为一种电气仪器，该电气仪器处理运动信号并且据此输出控制信号和/或数据信号。该装置可以具有接口，该接口可以按照硬件方式和/或按照软件方式构成。在按照硬件方式构成的情况下，接口例如可以是集成电路的一部分，该集成电路包含装置的不同功能。在按照软件方式构成的情况下，接口可以是软件模块，所述软件模块例如除了其他软件模块外也存在于微控制器上。
[0025]用于播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的撒布设备具有如下特征:
[0026]用于播撒撒布剂到轨道上的撒布机构；以及
[0027]用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的装置或者用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的装置。
[0028]撒布机构例如可以作为撒沙器实现。撒布设备可以是轨道车辆的一部分或者可以用于装配在轨道车辆上。轨道车辆可以具有多个撒布设备。通过撒布设备的运行可以在轨道车辆行驶期间将撒布剂播撒到轨道上，例如以便提高在轨道车辆的制动过程期间在车轮与轨道之间的摩擦。
[0029]有利的还有一种计算机程序产品，其具有程序代码，该程序代码可以存储在可机读的载体、例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当该程序产品在计算机或适合的装置上运行时实施根据上述实施形式之一所述的方法。
【附图说明】
[0030]以下参照附图进一步阐明本发明的优选实施例。附图示出:
[0031]图1示出按照本发明的一个实施例的轨道车辆的示意图；以及
[0032]图2示出按照本发明的一个实施例的撒布设备的示意图；
[0033]图3示出按照本发明的一个实施例的用于分析的装置的示意图；
[0034]图4示出按照本发明的一个实施例的用于控制播撒撒布剂的方法流程图；
[0035]图5示出按照本发明的一个实施例的在时域中运动信号的历程；以及
[0036]图6示出按照本发明的一个实施例的在频域中运动信号的历程。
【具体实施方式】
[0037]在本发明的优选实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且作用相似的元件使用相同或相似的附图标记，其中省去对这些元件的重复描述。
[0038]图1示出按照本发明的一个实施例的轨道车辆100的示意图。轨道车辆100例如具有第一车轮102和第二车轮104，这些车轮在轨道车辆100行驶期间沿行驶方向106在轨道108上被引导。轨道车辆100具有至少一个用于播撒撒布剂112到轨道108上的撒布设备110。示出的撒布设备110如此设置在轨道车辆100上，使得撒布剂112关于行驶方向106在第一车轮102与轨道108之间的接触点114之前撒布到轨道108的朝向轨道车辆112的表面上。当第一车轮102滚过撒布剂112时，第一车轮102由于撒布剂112而偏移并且执行相应的运动116，在此执行远离轨道108的竖直运动116。
[0039]运动116的运动特征与位于接触点114上的撒布剂112的特性有关。例如，运动116的运动特征与位于接触点114上的撒布剂112的量和撒布剂112到可能位于轨道108上的外来层中的结合有关，该结合可能例如由位于轨道108上的叶子引起。
[0040]运动116可以由适合的检测机构检测。检测机构为此可以例如直接与第一车轮102、与第一车轮102的轮轴、与第一车轮102的轮毂、与第一车轮102的车轮悬架、与包括第一车轮102的转向架或者与轨道车辆100的其他适合的构件耦联，并且可以构成为用于检测运动116并且输出代表运动116或运动116的运动特征的运动信号。运动信号可以通过使用适合的评价机构来评价，以便可以推断引起运动116的撒布剂112。按这种方式可以通过运动116分析撒布剂112。关于撒布剂112的分析结果例如可以用于控制撒布设备110或者用于控制轨道车辆100的制动操纵或起动操纵。
[0041]图2示出了按照本发明的一种实施例的撒布设备110的示意图。撒布设备110例如可以结合根据图1所述的轨道车辆使用。撒布设备110构成为用于在轨道108与在轨道108上行驶的车轮102之间的接触点上播撒撒布剂112。车轮102具有轮轴218。由于车轮102滚过撒布剂112，车轮102和轮轴218执行运动116。在图2中，运动116作为车轮102朝向轨道108的返回运动示出。
[0042]撒布设备110具有用于撒布剂112的储备容器220(例如沙箱)、也称为“SandValve”的沙阀222以及沙喷嘴224。储备容器220构成为用于保存撒布剂112并且将其输出给沙阀222。沙阀222具有用于供应压缩空气226的开口。如果给沙阀222供应压缩空气226，那么撒布剂112被从储备容器220穿过沙阀222引导到沙喷嘴224并且被从沙喷嘴224的排出管的输出开口吹向轨道108与车轮102之间的接触点。
[0043]撒布剂112的播撒例如可以通过控制压缩空气226或者通过定向沙喷嘴224的输出开口来控制。例如可以通过适合的控制信号控制用于提供压缩空气的阀并因此控制撒布剂112的播撒。此外，可以通过适合的控制信号驱动伺服电机，以便控制沙喷嘴224的输出开口的定向并因而控制撒布剂112的播撒。按照一种实施例，至少一个用于控制播撒撒布剂112的控制信号根据在车轮102与轨道108之间的接触点上撒布剂112的经由车轮102的运动116确定的特性生成。
[0044]车轮102的运动116可以借助于适合的检测机构检测并且由用于分析位于轨道108与车轮102之间的接触点上的撒布剂112的装置230评价。为此，检测机构构成为用于将代表运动116的运动信号232提供给用于分析的装置230，例如通过电气线路。用于分析的装 置230可以按电子装置或电路的形式实施。
[0045]在下文中描述用于轨道车辆的撒布设备110的作用监控的实施例。在下文中假定沙作为撒布剂112，从而假定撒布设备110为撒沙设备。
[0046]由于沙112被滚过并因此颗粒破碎实现的撒沙的作用间接地通过对车轮102的滚动性能的影响来测量。为此，在相应的车轮轴承上采用检测机构，例如振动传感器，该振动传感器提供关于竖直加速度116的信息。
[0047]由检测机构提供的运动信号、亦即测量信号由用于分析的装置230评价，该装置可以作为电子装置实现。评价可以例如通过一个或多个傅里叶分析如此实现，使得监控由于滚过沙212而产生的特定的频谱变化。脉冲的长度和高度可以用于识别实际上多少沙212与车轮接触以及传力是如何程度地缓冲或“清楚”的。这可以不仅用于诊断、作用监控，而且用于撒沙的可能的数量或位置调节。例如，这样的监控可以作为标准功能集成到轨道车辆的转向架诊断中。而且该方案可以用于获得沙212到底是否从撒沙设备110流出的反馈。这可以附加地或代替沙流传感器实施，该沙流传感器可以在一定程度上确定流量。有利地可以通过运动信号212的评价来检测沙212是否起作用或者说到达车轮-轨道-接触点。
[0048]图3示出了用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的装置230的示意图，该装置按照该实施例用在用于控制播撒撒布剂到轨道上的撒布设备110的闭环控制回路中。装置230和撒布设备110例如可以结合在图1中示出的轨道车辆应用。
[0049]示出了检测机构340，其构成为用于检测轨道车辆车轮的对于位于轨道上的撒布剂有代表性的特征运动并且产生代表该运动的运动信号232并且将该信号输出给用于分析的装置230。用于分析的装置230构成为用于评价运动信号232并且将与评价相对应的分析结果342输出给控制机构344。控制机构344构成为用于通过使用分析结果342生成控制信号346并且将其输出给撒布设备110用于控制该撒布设备。
[0050]检测机构340构成为用于检测轨道车辆的车轮的运动并且产生并输出代表该运动的运动信号232。检测机构340可以构成为用于检测车轮的竖直运动或者车轮的竖直运动的分量。检测机构340例如可以构造成加速度传感器。在这种情况下，检测机构340可以构成为用于检测车轮的加速度作为车轮的运动。
[0051]用于分析的装置230构成为用于读取和评价运动信号232。在此，用于分析的装置230可以构成为用于评价运动信号232的时间历程。替代地或叠加地，用于分析的装置230可以构成为用于评价运动信号的频谱或者频谱的频域。为此，用于分析的装置230可以构成为用于将读取的运动信号变换到频域中。替代地，用于分析的装置230也可以构成为用于接收运动信号232作为已经变换到频域中的信号。相应的变换在这种情况下可以由检测机构340或中间连接的处理机构实施。用于分析的装置230构成为用于评价运动信号232的历程或特性曲线，以便分析撒布剂。为此，可以采用已知的用于对在时域或频域中存在的信号进行信号评价的方法。例如可以将运动信号232通过评价进行分类，其中，运动信号232的不同的分类又可以对应于撒布剂的不同特性。例如，评价可以基于与预定的信号值或信号历程的比较，该预定的信号值或信号历程对于撒布剂的确定特性是有代表性的。例如，这样的信号值或信号历程可以在实际行驶试验中确定。这样预定的信号值或信号历程可以存储在存储机构中并且由用于分析的装置230读出，以便评价运动信号232。
[0052]用于分析的装置230构成为用于输出与评价相对应的分析结果342给控制机构344。分析结果342包括关于基于运动信号232确定的在车轮与轨道之间的接触点上的撒布剂的特性的信息。
[0053]控制机构344构成为用于接收分析结果342并且基于此产生用于控制或调节撒布设备110的控制信号346并且将其提供给到撒布设备110的接口。为此，控制机构344构成为用于通过使用分析结果342匹配用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示并且基于匹配过的播撒指示产生控制信号346。通过播撒指示例如可以定义施撒多少撒布剂以及通过何种方式施撒撒布剂。
[0054]通过这种方式可以实现闭环控制回路，其中，首先通过撒布设备110播撒撒布剂，随后分析在接触点上撒布剂的作用并基于此对通过撒布设备110播撒另外的撒布剂进行补偿调节或使其保持不变。
[0055]替代或叠加地，可以将分析结果344提供给另一控制机构或监控机构，以便例如控制轨道车辆的加速过程或制动过程，监控撒布设备110的功能或者获得关于轨道表面状态的认识。
[0056]图4示出按照本发明的一种实施例的用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法450的流程图。方法450按照该实施例包括用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法452。用于控制的方法450例如可以实施成用于控制在图1中示出的轨道车辆的撒布设备。运动信号232例如可以由如根据图3描述的用于分析的装置评价。
[0057]用于分析的方法452包括读取运动信号的步骤462，该运动信号代表车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动；以及该用于分析的方法包括评价该运动信号的步骤464，以便分析位于轨道上的撒布剂。
[0058]除了用于分析的方法452的步骤462、464之外，用于控制的方法450还具有通过使用在评价步骤464中确定的分析结果匹配用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示的步骤466。最后，在步骤468中提供控制信号，以便按照播撒指示播撒撒布剂到轨道上。为此，可以将控制信号提供给撒布设备的适合的机构，例如用于控制用于播撒撒布剂的压缩空气的机构。
[0059]备选地，用于分析的方法452也可以独立地、亦即与用于控制的方法450的另外的步骤466、468无关地执行。
[0060]图5示出了按照本发明的一种实施例在时域中的运动信号232的示意性历程。运动信号232可以是如下信号，该信号代表例如根据图1描述的轨道车辆车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动。运动信号232例如可以由如根据图3描述的用于分析的装置评价。运动信号232在一个坐标系中示出。在此，在横坐标上示出时间t，而在纵坐标上示出运动信号232的幅值。例如，运动信号232可以描绘车轮的加速度、速度或偏转。运动信号232可以经过滤或未经过滤地存在。例如，为了分析撒布剂可以滤出运动信号232的不相关的频率部分，以便可以更容易地评价运动信号232。轨道车辆的当前速度可以一起用于评价运动信号。
[0061]在第一时间部段中，运动信号232具有多个脉冲，这些脉冲在其各自的高度、也就是其幅值方面以及在其长度、也就是持续时间方面相互类似。由脉冲的高度以及叠加或替代地由脉冲的长度可以推断撒布剂的特性。为此，可以在第一时间部段中评价所述多个脉冲之一，或者例如可以通过求平均值来评价由所述多个脉冲确定的平均脉冲。
[0062]在紧接着第一时间部段的第二时间部段中，运动信号232具有另外多个脉冲，这些脉冲也相互类似，然而在其平均幅值方面与在第一时间部段 中的所述多个脉冲不同。
[0063]在紧接着第二时间部段的第三时间部段中，运动信号232不具有脉冲或者仅仅具有非常小的脉冲。
[0064]运动信号232在第一时间部段中的历程可以是对于撒布剂的第一特征有代表性的，运动信号232在第二时间部段中的历程可以是对于撒布剂的第二特征有代表性的，而运动信号232在第三时间部段中的历程可以是对于撒布剂的第三特征有代表性的。例如，运动信号232在第一时间部段中的历程可以对应于能实现在轨道与车轮之间的直接传力的撒布剂。运动信号232在第二时间部段中的历程例如可以对应于结合在外来层中的撒布剂，由此在轨道与车轮之间的传力得到缓冲。运动信号232在第三时间部段中的历程例如可以对应于不足以补足位于轨道上的外来层的撒布剂或者没有达到在车轮与轨道之间的接触点的撒布剂，例如因为该撒布剂被从轨道吹走。
[0065]图6示出按照本发明的一种实施例的在频域中运动信号232的历程。运动信号232可以是代表例如根据图1描述的轨道车辆车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动的信号。运动信号232在一个坐标系中示出。在此，在横坐标上示出频率f。在评价运动信号232时可以评价例如运动信号232的最大值或者运动信号232在确定频域中的值，以便分析撒布剂。例如，运动信号232在频率f I处具有最大值。在评价运动信号232时可以由在频率fl处的最大值例如推断出撒布剂位于轨道与车轮之间的接触点上。
[0066]所描述的和在附图中示出的实施例仅仅是示例性选择的。不同实施例可以完全或者关于个别特征相互组合。一个实施例也可以通过另一实施例的特征来补充。此外，按照本发明的方法步骤可以重复地以及以不同于所描述顺序的顺序执行。如果一个实施例在第一特征与第二特征之间具有“和/或”连接，那么这可以解读为:该实施例按照一种实施形式不仅具有第一特征、而且具有第二特征，而按照另一实施形式仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。只要适合，所描述的方案也可以用在非有轨车辆中。
[0067]附图标记列表:
[0068]100轨道车辆
[0069]102第一车轮
[0070]104第二车轮
[0071]106行驶方向
[0072]108轨道
[0073]110撒布设备
[0074]112撒布剂
[0075]114接触点
[0076]116运动
[0077]218轮轴
[0078]220储备容器
[0079]222沙阀
[0080]224沙喷嘴
[0081]226压缩空气
[0082]230用于分析的装置
[0083]232运动信号
[0084]340检测机构
[0085]342分析结果
[0086]344控制机构
[0087]346控制信号
[0088]450用于控制的方法
[0089]452用于分析的方法
[0090]462读取步骤
[0091]464评价步骤
[0092]466匹配步骤
[0093]468提供步骤
【主权项】
1.用于分析位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)的方法(452)，该撒布剂用于改进在轨道与车轮之间的传力，其中，所述方法包括以下步骤: 读取(462)运动信号(232)，所述运动信号代表车轮(102)的由位于轨道(108)上的撒布剂(112)引起的运动(116);以及 评价(464)所述运动信号(232)，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。2.根据权利要求1所述的方法(452)，其中，所述运动信号(232)代表车轮(102)运动(116)的时间历程或者由车轮运动的时间历程确定的信号。3.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中评价所述运动信号(232)的频谱，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。4.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中评价在运动信号(232)的历程中的多个相继的脉冲的特征，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。5.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中通过使用所述运动信号(232)确定撒布剂(112)在接触点(114)的密度，以便分析撒布剂。6.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中通过使用所述运动信号(232)确定撒布剂(112)到位于轨道(108)表面上的外来层中的结合，以便分析撒布剂。7.用于控制播撒撒布剂(112)到用于轨道车辆(100)的轨道(108)上的方法(450)，其中，所述方法包括以下步骤: 实施按照上述权利要求之一所述的用于分析的方法(452)的步骤(462、464)，以便获得关于位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)的分析结果(342); 通过使用所述分析结果匹配(466)用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示；以及 提供(468)控制信号(346)，以便按照播撒指示播撒撒布剂到轨道上。8.用于分析位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)或者用于控制播撒撒布剂(112)到用于轨道车辆(100)的轨道(108)上的装置(230)，其中所述装置具有如下机构，所述机构构成为用于实施按照上述权利要求之一所述的方法(450、452)的步骤。9.用于播撒撒布剂(112)到用于轨道车辆(100)的轨道(108)上的撒布设备(110)，包括如下特征: 用于播撒撒布剂(112)到轨道(108)上的撒布机构(222,224);以及 按照权利要求8的装置(230)。10.计算机程序产品，具有程序代码，所述程序代码用于当所述程序产品在装置上运行时实施根据权利要求1至7之一所述的方法(450、452)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于分析位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)的方法，该撒布剂用于改进在轨道(108)与车轮(102)之间的传力。该方法包括读取运动信号的步骤，所述运动信号代表车轮(102)的由位于轨道(108)上的撒布剂(112)引起的运动(116)；并且该方法包括评价运动信号的步骤，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。
【IPC分类】B61C15/10
【公开号】CN104903175
【申请号】CN201380070059
【发明人】M-O·赫登, T·拉赛尔
【申请人】克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】DE102013100250A1, EP2943386A1, US20150353101, WO2014108316A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法、一种用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法、相应的装置以及一种用于播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的撒布设备。
【背景技术】
[0002]借助于撒沙设备可以播撒沙到轨道车辆的轨道上。通过播撒的沙可以改进在轨道与轨道车辆的车轮之间的传力。
[0003]DE 41 22 032 Al描述了一种用于车辆、特别是用于轨道车辆的相应的撒沙设备。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，实现一种用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法、一种改进的用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法、相应的装置以及一种改进的用于播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的撒布设备。
[0005]该任务通过按照独立权利要求的方法和装置以及撒布设备解决。
[0006]轨道车辆中的撒沙设备播撒撒布剂例如沙到轨道上。撒布剂在轨道车辆的驱动和制动过程中在车轮与轨道之间的接触点中改进在车轮与轨道之间的传力。改进传力的这个作用特别是当传力由于弄脏、潮湿的轨道而下降时以及力传输受到阻碍时出现。
[0007]简言之，撒布剂清理轨道、跨接在车轮与轨道之间可能的分隔层并且因此使得更高的传力变得可能。为此，撒布剂通常总是被准确地撒布到事发点、亦即在车轮与轨道之间的接触点上或之前。通过分析位于接触点上的撒布剂，例如可以获悉撒布剂是否真正地起作用。如果撒布剂被吹走或者在轨道与车轮之间的分隔层太厚，那么播撒到轨道上的撒布剂例如可能没有发挥作用或仅仅发挥很小作用。对位于接触点上的撒布剂的分析在该意义上例如能推断出:为了改进在轨道与车轮之间的传力而撒布到轨道上的撒布剂是否也到达在轨道与车轮之间的相关接触点并且在那儿也可以发挥其作用。
[0008]撒布剂用于改进在轨道与车轮之间的传力，用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的该撒布剂的方法包括以下步骤:
[0009]读取运动信号，所述运动信号代表车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动；以及
[0010]评价该运动信号，以便分析位于轨道上的撒布剂。
[0011]可以将轨道车辆理解为车轮-轨道-系统的车辆，该车辆借助于至少一个车轮在一条或多条轨道上行驶或被引导。例如，轨道车辆可以是铁路车辆。轨道车辆可以构成为机动化或非机动化的，也就是例如机车或车厢。轨道车辆例如可以用于客运交通或货物运输。车轮可以是轨道车辆的滚动轮。轨道车辆可以具有多个这样的车轮。例如，两个车轮可以通过一个共同的轴相互连接。接触点可以理解为支承面，车轮在该支承面内支承在轨道上。不仅车轮而且轨道可以由金属、例如钢制成。撒布剂可以是适合的撒布剂、例如沙，如该撒布剂在轨道车辆中已经用于改进在车轮与轨道之间的传力。撒布剂可以由大量颗粒、例如沙粒组成。通过在接触点同时与车轮和轨道接触的撒布剂颗粒，可以提高在车轮与轨道之间的传力因而以及摩擦。轨道的朝向车轮的表面自身是光滑的。位于轨道表面上的撒布剂导致在轨道表面上的凹凸不平。如果车轮滚过这样的凹凸不平，那么该凹凸不平可能导致车轮的运动、例如车轮的振动或纵向运动、特别是车轮的竖直运动。由撒布剂引起的这样的车轮运动可以与位于接触点上的撒布剂的不同特性有关。一个特性例如可以涉及位于轨道上的接触点处的撒布剂的数量或密度。另一特性可以涉及撒布剂颗粒的性质，例如撒布剂颗粒的硬度或大小。另一特性例如可以涉及撒布剂到可能位于轨道表面上的分隔层中的结合，该分隔层例如可以由叶子残余物组成。撒布剂的不同特性可以通过车轮运动的有代表性的特征历程来反映。因此可以由车轮运动的有代表性的特征历程推断出在接触点上撒布剂的特性。通过这种方式可以通过评价车轮运动来分析撒布剂。又可以给通过分析撒布剂确定的撒布剂特性分配撒布剂的不同作用，这些不同的作用例如影响轨道车辆的制动过程。车轮的运动可以通过例如以加速度传感器、应变片、固体声传感器形式的适合的检测机构或者通过其他适合的测量传感器检测。运动信号可以代表由检测机构或者连接在检测机构之后的处理机构提供的信号。运动信号可以是模拟或数字电信号。运动信号可以借助于适合的已知的评价方法来评价，以便首先分析运动信号并且基于此分析位于轨道上的撒布剂。运动信号的评价例如可以基于运动信号与一个或多个例如以参考值或参考信号形式的参考的比较。相应的参考可以涉及位于接触点上的撒布剂的不同的要分析的特性并且例如在轨道车辆的测试行驶期间已被提前确定。
[0012]用于检测车轮运动的检测机构例如可以设置在车轮自身上、在车轮的轮毂上或者在承载车轮的轴上。根据检测机构的设置，运动信号可以代表车轮本身独自的运动或者轨道车辆的多个车轮、例如两个车轮的运动的叠加。
[0013]按照一种实施形式，运动信号可以代表车轮运动的时间历程。由此可以描绘车轮运动关于时间的历程。这样的运动信号可以通过到检测机构的接口来读取。这样的运动信号可以非常快速和容易地提供。
[0014]按照另一实施形式，运动信号可以代表由车轮运动的时间历程确定的信号。运动信号在该情况下可以已经被预处理。例如，运动信号可以是经变换的信号。例如可以实施傅立叶变换，以便获得运动信号。运动信号可以例如在频域中描绘车轮的运动。这样的经预处理的运动信号可以简化评价。
[0015]例如，可以在评价步骤中评价运动信号的频谱，以便分析位于轨道上的撒布剂。例如可以通过计算或试验序列在车轮运动的频谱中确定对于撒布剂的典型特性有代表性的特征历程。在评价步骤中，随后可以将运动信号的频谱或者运动信号的频谱的频域与有代表性的特征历程进行比较，以便分析撒布剂的特性。相应地可以对于撒布剂的多个典型特性分别确定在频谱中有代表性的特征历程并且将其用于分析运动信号。
[0016]按照上述权利要求之一的方法，其中，在评价步骤中评价在运动信号的历程中的多个相继的脉冲(Ausschlag)的特征，以便分析位于轨道上的撒布剂。脉冲可以是在运动信号的历程中所谓的峰值。为了评价，可以使关于脉冲特征的相应的特征值、如脉冲的高度或长度与预定的参考值或参考间隔相关。例如，可以分别评价脉冲的高度。叠加或替代地，可以分别评价脉冲的长度。相应地可以评价在多个脉冲上形成的平均值。通过这种方式可以通过简单的阈值比较来评价运动信号。
[0017]例如，可以在评价步骤中通过使用运动信号确定撒布剂在接触点上的密度，以便分析撒布剂。可以将密度理解为每单位面积的撒布剂颗粒的数量。关于密度的信息可以有利地用于补偿调节撒布剂的播撒。如果确定密度太小，那么例如可以提高要播撒的撒布剂的量。
[0018]叠加或替代地，可以在评价步骤中通过使用运动信号确定撒布剂到位于轨道表面上的外来层中的结合，以便分析撒布剂。根据外来层的层厚度和浓度，撒布剂的颗粒可以完全或部分地结合到外来层中。如果确定撒布剂过强地结合到外来层中，那么可以提高要播撒的撒布剂的量，以便以撒布剂补足外来层的层厚度。
[0019 ]用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法包括以下步骤:
[0020]实施用于分析的方法的步骤，以便获得关于位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的分析结果；
[0021]通过使用分析结果匹配用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示；和
[0022]提供控制信号，以便按照播撒指示播撒撒布剂到轨道上。
[0023]通过播撒指示可以例如限定:播撒多少量的撒布剂到轨道上以及叠加或替代地相对于接触点在哪个位置处播撒撒布剂。如果分析结果例如显示在接触点上的撒布剂的量不足，那么可以提高要播撒的撒布剂的量或者改变播撒撒布剂的方向或位置。相反，如果分析结果显示在接触点上的撒布剂的量过多，那么可以减少撒布剂的量。控制信号例如可以是电信号。该控制信号可以构成为用于控制用于播撒撒布剂到轨道上的撒布机构。通过匹配播撒指示可以实现闭环控制回路，通过该闭环控制回路可以优化撒布剂的播撒并因而也可以优化撒布剂的作用。
[0024]用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的装置具有如下机构，该机构构成为用于实施所述用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法的步骤。相应地，用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的装置具有如下机构，该机构构成为用于实施所述用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法的步骤。在此可以将装置理解为一种电气仪器，该电气仪器处理运动信号并且据此输出控制信号和/或数据信号。该装置可以具有接口，该接口可以按照硬件方式和/或按照软件方式构成。在按照硬件方式构成的情况下，接口例如可以是集成电路的一部分，该集成电路包含装置的不同功能。在按照软件方式构成的情况下，接口可以是软件模块，所述软件模块例如除了其他软件模块外也存在于微控制器上。
[0025]用于播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的撒布设备具有如下特征:
[0026]用于播撒撒布剂到轨道上的撒布机构；以及
[0027]用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的装置或者用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的装置。
[0028]撒布机构例如可以作为撒沙器实现。撒布设备可以是轨道车辆的一部分或者可以用于装配在轨道车辆上。轨道车辆可以具有多个撒布设备。通过撒布设备的运行可以在轨道车辆行驶期间将撒布剂播撒到轨道上，例如以便提高在轨道车辆的制动过程期间在车轮与轨道之间的摩擦。
[0029]有利的还有一种计算机程序产品，其具有程序代码，该程序代码可以存储在可机读的载体、例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当该程序产品在计算机或适合的装置上运行时实施根据上述实施形式之一所述的方法。
【附图说明】
[0030]以下参照附图进一步阐明本发明的优选实施例。附图示出:
[0031]图1示出按照本发明的一个实施例的轨道车辆的示意图；以及
[0032]图2示出按照本发明的一个实施例的撒布设备的示意图；
[0033]图3示出按照本发明的一个实施例的用于分析的装置的示意图；
[0034]图4示出按照本发明的一个实施例的用于控制播撒撒布剂的方法流程图；
[0035]图5示出按照本发明的一个实施例的在时域中运动信号的历程；以及
[0036]图6示出按照本发明的一个实施例的在频域中运动信号的历程。
【具体实施方式】
[0037]在本发明的优选实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且作用相似的元件使用相同或相似的附图标记，其中省去对这些元件的重复描述。
[0038]图1示出按照本发明的一个实施例的轨道车辆100的示意图。轨道车辆100例如具有第一车轮102和第二车轮104，这些车轮在轨道车辆100行驶期间沿行驶方向106在轨道108上被引导。轨道车辆100具有至少一个用于播撒撒布剂112到轨道108上的撒布设备110。示出的撒布设备110如此设置在轨道车辆100上，使得撒布剂112关于行驶方向106在第一车轮102与轨道108之间的接触点114之前撒布到轨道108的朝向轨道车辆112的表面上。当第一车轮102滚过撒布剂112时，第一车轮102由于撒布剂112而偏移并且执行相应的运动116，在此执行远离轨道108的竖直运动116。
[0039]运动116的运动特征与位于接触点114上的撒布剂112的特性有关。例如，运动116的运动特征与位于接触点114上的撒布剂112的量和撒布剂112到可能位于轨道108上的外来层中的结合有关，该结合可能例如由位于轨道108上的叶子引起。
[0040]运动116可以由适合的检测机构检测。检测机构为此可以例如直接与第一车轮102、与第一车轮102的轮轴、与第一车轮102的轮毂、与第一车轮102的车轮悬架、与包括第一车轮102的转向架或者与轨道车辆100的其他适合的构件耦联，并且可以构成为用于检测运动116并且输出代表运动116或运动116的运动特征的运动信号。运动信号可以通过使用适合的评价机构来评价，以便可以推断引起运动116的撒布剂112。按这种方式可以通过运动116分析撒布剂112。关于撒布剂112的分析结果例如可以用于控制撒布设备110或者用于控制轨道车辆100的制动操纵或起动操纵。
[0041]图2示出了按照本发明的一种实施例的撒布设备110的示意图。撒布设备110例如可以结合根据图1所述的轨道车辆使用。撒布设备110构成为用于在轨道108与在轨道108上行驶的车轮102之间的接触点上播撒撒布剂112。车轮102具有轮轴218。由于车轮102滚过撒布剂112，车轮102和轮轴218执行运动116。在图2中，运动116作为车轮102朝向轨道108的返回运动示出。
[0042]撒布设备110具有用于撒布剂112的储备容器220(例如沙箱)、也称为“SandValve”的沙阀222以及沙喷嘴224。储备容器220构成为用于保存撒布剂112并且将其输出给沙阀222。沙阀222具有用于供应压缩空气226的开口。如果给沙阀222供应压缩空气226，那么撒布剂112被从储备容器220穿过沙阀222引导到沙喷嘴224并且被从沙喷嘴224的排出管的输出开口吹向轨道108与车轮102之间的接触点。
[0043]撒布剂112的播撒例如可以通过控制压缩空气226或者通过定向沙喷嘴224的输出开口来控制。例如可以通过适合的控制信号控制用于提供压缩空气的阀并因此控制撒布剂112的播撒。此外，可以通过适合的控制信号驱动伺服电机，以便控制沙喷嘴224的输出开口的定向并因而控制撒布剂112的播撒。按照一种实施例，至少一个用于控制播撒撒布剂112的控制信号根据在车轮102与轨道108之间的接触点上撒布剂112的经由车轮102的运动116确定的特性生成。
[0044]车轮102的运动116可以借助于适合的检测机构检测并且由用于分析位于轨道108与车轮102之间的接触点上的撒布剂112的装置230评价。为此，检测机构构成为用于将代表运动116的运动信号232提供给用于分析的装置230，例如通过电气线路。用于分析的装 置230可以按电子装置或电路的形式实施。
[0045]在下文中描述用于轨道车辆的撒布设备110的作用监控的实施例。在下文中假定沙作为撒布剂112，从而假定撒布设备110为撒沙设备。
[0046]由于沙112被滚过并因此颗粒破碎实现的撒沙的作用间接地通过对车轮102的滚动性能的影响来测量。为此，在相应的车轮轴承上采用检测机构，例如振动传感器，该振动传感器提供关于竖直加速度116的信息。
[0047]由检测机构提供的运动信号、亦即测量信号由用于分析的装置230评价，该装置可以作为电子装置实现。评价可以例如通过一个或多个傅里叶分析如此实现，使得监控由于滚过沙212而产生的特定的频谱变化。脉冲的长度和高度可以用于识别实际上多少沙212与车轮接触以及传力是如何程度地缓冲或“清楚”的。这可以不仅用于诊断、作用监控，而且用于撒沙的可能的数量或位置调节。例如，这样的监控可以作为标准功能集成到轨道车辆的转向架诊断中。而且该方案可以用于获得沙212到底是否从撒沙设备110流出的反馈。这可以附加地或代替沙流传感器实施，该沙流传感器可以在一定程度上确定流量。有利地可以通过运动信号212的评价来检测沙212是否起作用或者说到达车轮-轨道-接触点。
[0048]图3示出了用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的装置230的示意图，该装置按照该实施例用在用于控制播撒撒布剂到轨道上的撒布设备110的闭环控制回路中。装置230和撒布设备110例如可以结合在图1中示出的轨道车辆应用。
[0049]示出了检测机构340，其构成为用于检测轨道车辆车轮的对于位于轨道上的撒布剂有代表性的特征运动并且产生代表该运动的运动信号232并且将该信号输出给用于分析的装置230。用于分析的装置230构成为用于评价运动信号232并且将与评价相对应的分析结果342输出给控制机构344。控制机构344构成为用于通过使用分析结果342生成控制信号346并且将其输出给撒布设备110用于控制该撒布设备。
[0050]检测机构340构成为用于检测轨道车辆的车轮的运动并且产生并输出代表该运动的运动信号232。检测机构340可以构成为用于检测车轮的竖直运动或者车轮的竖直运动的分量。检测机构340例如可以构造成加速度传感器。在这种情况下，检测机构340可以构成为用于检测车轮的加速度作为车轮的运动。
[0051]用于分析的装置230构成为用于读取和评价运动信号232。在此，用于分析的装置230可以构成为用于评价运动信号232的时间历程。替代地或叠加地，用于分析的装置230可以构成为用于评价运动信号的频谱或者频谱的频域。为此，用于分析的装置230可以构成为用于将读取的运动信号变换到频域中。替代地，用于分析的装置230也可以构成为用于接收运动信号232作为已经变换到频域中的信号。相应的变换在这种情况下可以由检测机构340或中间连接的处理机构实施。用于分析的装置230构成为用于评价运动信号232的历程或特性曲线，以便分析撒布剂。为此，可以采用已知的用于对在时域或频域中存在的信号进行信号评价的方法。例如可以将运动信号232通过评价进行分类，其中，运动信号232的不同的分类又可以对应于撒布剂的不同特性。例如，评价可以基于与预定的信号值或信号历程的比较，该预定的信号值或信号历程对于撒布剂的确定特性是有代表性的。例如，这样的信号值或信号历程可以在实际行驶试验中确定。这样预定的信号值或信号历程可以存储在存储机构中并且由用于分析的装置230读出，以便评价运动信号232。
[0052]用于分析的装置230构成为用于输出与评价相对应的分析结果342给控制机构344。分析结果342包括关于基于运动信号232确定的在车轮与轨道之间的接触点上的撒布剂的特性的信息。
[0053]控制机构344构成为用于接收分析结果342并且基于此产生用于控制或调节撒布设备110的控制信号346并且将其提供给到撒布设备110的接口。为此，控制机构344构成为用于通过使用分析结果342匹配用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示并且基于匹配过的播撒指示产生控制信号346。通过播撒指示例如可以定义施撒多少撒布剂以及通过何种方式施撒撒布剂。
[0054]通过这种方式可以实现闭环控制回路，其中，首先通过撒布设备110播撒撒布剂，随后分析在接触点上撒布剂的作用并基于此对通过撒布设备110播撒另外的撒布剂进行补偿调节或使其保持不变。
[0055]替代或叠加地，可以将分析结果344提供给另一控制机构或监控机构，以便例如控制轨道车辆的加速过程或制动过程，监控撒布设备110的功能或者获得关于轨道表面状态的认识。
[0056]图4示出按照本发明的一种实施例的用于控制播撒撒布剂到用于轨道车辆的轨道上的方法450的流程图。方法450按照该实施例包括用于分析位于轨道与轨道车辆的车轮之间的接触点上的撒布剂的方法452。用于控制的方法450例如可以实施成用于控制在图1中示出的轨道车辆的撒布设备。运动信号232例如可以由如根据图3描述的用于分析的装置评价。
[0057]用于分析的方法452包括读取运动信号的步骤462，该运动信号代表车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动；以及该用于分析的方法包括评价该运动信号的步骤464，以便分析位于轨道上的撒布剂。
[0058]除了用于分析的方法452的步骤462、464之外，用于控制的方法450还具有通过使用在评价步骤464中确定的分析结果匹配用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示的步骤466。最后，在步骤468中提供控制信号，以便按照播撒指示播撒撒布剂到轨道上。为此，可以将控制信号提供给撒布设备的适合的机构，例如用于控制用于播撒撒布剂的压缩空气的机构。
[0059]备选地，用于分析的方法452也可以独立地、亦即与用于控制的方法450的另外的步骤466、468无关地执行。
[0060]图5示出了按照本发明的一种实施例在时域中的运动信号232的示意性历程。运动信号232可以是如下信号，该信号代表例如根据图1描述的轨道车辆车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动。运动信号232例如可以由如根据图3描述的用于分析的装置评价。运动信号232在一个坐标系中示出。在此，在横坐标上示出时间t，而在纵坐标上示出运动信号232的幅值。例如，运动信号232可以描绘车轮的加速度、速度或偏转。运动信号232可以经过滤或未经过滤地存在。例如，为了分析撒布剂可以滤出运动信号232的不相关的频率部分，以便可以更容易地评价运动信号232。轨道车辆的当前速度可以一起用于评价运动信号。
[0061]在第一时间部段中，运动信号232具有多个脉冲，这些脉冲在其各自的高度、也就是其幅值方面以及在其长度、也就是持续时间方面相互类似。由脉冲的高度以及叠加或替代地由脉冲的长度可以推断撒布剂的特性。为此，可以在第一时间部段中评价所述多个脉冲之一，或者例如可以通过求平均值来评价由所述多个脉冲确定的平均脉冲。
[0062]在紧接着第一时间部段的第二时间部段中，运动信号232具有另外多个脉冲，这些脉冲也相互类似，然而在其平均幅值方面与在第一时间部段 中的所述多个脉冲不同。
[0063]在紧接着第二时间部段的第三时间部段中，运动信号232不具有脉冲或者仅仅具有非常小的脉冲。
[0064]运动信号232在第一时间部段中的历程可以是对于撒布剂的第一特征有代表性的，运动信号232在第二时间部段中的历程可以是对于撒布剂的第二特征有代表性的，而运动信号232在第三时间部段中的历程可以是对于撒布剂的第三特征有代表性的。例如，运动信号232在第一时间部段中的历程可以对应于能实现在轨道与车轮之间的直接传力的撒布剂。运动信号232在第二时间部段中的历程例如可以对应于结合在外来层中的撒布剂，由此在轨道与车轮之间的传力得到缓冲。运动信号232在第三时间部段中的历程例如可以对应于不足以补足位于轨道上的外来层的撒布剂或者没有达到在车轮与轨道之间的接触点的撒布剂，例如因为该撒布剂被从轨道吹走。
[0065]图6示出按照本发明的一种实施例的在频域中运动信号232的历程。运动信号232可以是代表例如根据图1描述的轨道车辆车轮的由位于轨道上的撒布剂引起的运动的信号。运动信号232在一个坐标系中示出。在此，在横坐标上示出频率f。在评价运动信号232时可以评价例如运动信号232的最大值或者运动信号232在确定频域中的值，以便分析撒布剂。例如，运动信号232在频率f I处具有最大值。在评价运动信号232时可以由在频率fl处的最大值例如推断出撒布剂位于轨道与车轮之间的接触点上。
[0066]所描述的和在附图中示出的实施例仅仅是示例性选择的。不同实施例可以完全或者关于个别特征相互组合。一个实施例也可以通过另一实施例的特征来补充。此外，按照本发明的方法步骤可以重复地以及以不同于所描述顺序的顺序执行。如果一个实施例在第一特征与第二特征之间具有“和/或”连接，那么这可以解读为:该实施例按照一种实施形式不仅具有第一特征、而且具有第二特征，而按照另一实施形式仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。只要适合，所描述的方案也可以用在非有轨车辆中。
[0067]附图标记列表:
[0068]100轨道车辆
[0069]102第一车轮
[0070]104第二车轮
[0071]106行驶方向
[0072]108轨道
[0073]110撒布设备
[0074]112撒布剂
[0075]114接触点
[0076]116运动
[0077]218轮轴
[0078]220储备容器
[0079]222沙阀
[0080]224沙喷嘴
[0081]226压缩空气
[0082]230用于分析的装置
[0083]232运动信号
[0084]340检测机构
[0085]342分析结果
[0086]344控制机构
[0087]346控制信号
[0088]450用于控制的方法
[0089]452用于分析的方法
[0090]462读取步骤
[0091]464评价步骤
[0092]466匹配步骤
[0093]468提供步骤
【主权项】
1.用于分析位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)的方法(452)，该撒布剂用于改进在轨道与车轮之间的传力，其中，所述方法包括以下步骤: 读取(462)运动信号(232)，所述运动信号代表车轮(102)的由位于轨道(108)上的撒布剂(112)引起的运动(116);以及 评价(464)所述运动信号(232)，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。2.根据权利要求1所述的方法(452)，其中，所述运动信号(232)代表车轮(102)运动(116)的时间历程或者由车轮运动的时间历程确定的信号。3.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中评价所述运动信号(232)的频谱，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。4.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中评价在运动信号(232)的历程中的多个相继的脉冲的特征，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。5.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中通过使用所述运动信号(232)确定撒布剂(112)在接触点(114)的密度，以便分析撒布剂。6.根据上述权利要求之一所述的方法(452)，其中，在评价(464)步骤中通过使用所述运动信号(232)确定撒布剂(112)到位于轨道(108)表面上的外来层中的结合，以便分析撒布剂。7.用于控制播撒撒布剂(112)到用于轨道车辆(100)的轨道(108)上的方法(450)，其中，所述方法包括以下步骤: 实施按照上述权利要求之一所述的用于分析的方法(452)的步骤(462、464)，以便获得关于位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)的分析结果(342); 通过使用所述分析结果匹配(466)用于播撒撒布剂到轨道上的播撒指示；以及 提供(468)控制信号(346)，以便按照播撒指示播撒撒布剂到轨道上。8.用于分析位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)或者用于控制播撒撒布剂(112)到用于轨道车辆(100)的轨道(108)上的装置(230)，其中所述装置具有如下机构，所述机构构成为用于实施按照上述权利要求之一所述的方法(450、452)的步骤。9.用于播撒撒布剂(112)到用于轨道车辆(100)的轨道(108)上的撒布设备(110)，包括如下特征: 用于播撒撒布剂(112)到轨道(108)上的撒布机构(222,224);以及 按照权利要求8的装置(230)。10.计算机程序产品，具有程序代码，所述程序代码用于当所述程序产品在装置上运行时实施根据权利要求1至7之一所述的方法(450、452)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于分析位于轨道(108)与轨道车辆(100)的车轮(102)之间的接触点(114)上的撒布剂(112)的方法，该撒布剂用于改进在轨道(108)与车轮(102)之间的传力。该方法包括读取运动信号的步骤，所述运动信号代表车轮(102)的由位于轨道(108)上的撒布剂(112)引起的运动(116)；并且该方法包括评价运动信号的步骤，以便分析位于轨道(108)上的撒布剂(112)。
【IPC分类】B61C15/10
【公开号】CN104903175
【申请号】CN201380070059
【发明人】M-O·赫登, T·拉赛尔
【申请人】克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】DE102013100250A1, EP2943386A1, US20150353101, WO2014108316A1
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