轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统、雨刷驱动装置和用于运行雨刷驱动装置的气动装置的制造方法
轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统、雨刷驱动装置和用于运行雨刷驱动装置的气动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统、一种用于雨刷的驱动装置、一种用于运行该驱动装置的气动装置、一种用于控制气动装置的方法以及一种相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]在高速列车上，由于所需要的转矩和可用的气动的压缩空气供应装置，优选使用电动气动的雨刷驱动系统。已知的电动气动的驱动系统包括工作活塞和控制活塞，并且根据驱动系统的大小和结构的不同情况包括缓冲活塞。驱动系统仅通过压缩空气供应装置的正确接通而执行雨刷运动。这种驱动系统的结构是成本昂贵的，因为需要大量的特殊构件。
[0003]专利文献DE4343216C2公开一种用于轨道车辆的气动雨刷驱动系统，其具有工作活塞、控制活塞、用于将控制活塞闭锁在其端部位置之一上的能用压缩空气操作的闭锁活塞、用于将工作活塞闭锁在中间位置上的两个闭锁活塞以及两个阀，所述阀用于对用于工作活塞和控制活塞的压缩空气入口或用于闭锁活塞和控制活塞的压缩空气入口进行排气。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的改进的气动装置、一种用于轨道车辆的雨刷的改进的驱动装置、一种用于控制该气动装置的方法、一种相应的装置、一种相应的计算机程序产品以及一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统。
[0005]所述目的通过根据独立权利要求的用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的气动装置、用于轨道车辆的雨刷的驱动装置、用于控制气动装置的方法、相应的装置、相应的计算机程序产品以及用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统来实现。
[0006]本发明基于以下构思:雨刷驱动系统的安全且可靠的运行能通过下述方式实现，即用于驱动雨刷的活塞引导装置能经由并联地构成的正常运行连接管线和应急运行连接管线实现，这些正常运行连接管线和应急运行连接管线又能通过相应地构成的气动装置运行。即使在正常运行中气动装置的阀发生故障，也能经由附加地设置的应急运行连接管线确保可靠的应急运行。在此为气动装置使用标准部件能实现低成本解决方案。
[0007]本发明提出一种气动装置，其用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置，该驱动装置具有活塞引导装置和传力装置，该活塞引导装置具有第一接头和与第一接头相对的第二接头以及设置在活塞引导装置中的活塞，所述活塞构成为，沿着活塞引导装置的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，并且传力装置构成用于将所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴上，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动，并且气动装置具有以下特征:
[0008]第一正常运行连接管线和与第一正常运行连接管线并联的第一应急运行连接管线，所述第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线构成为，用于将气动装置的压缩空气供应装置的供应接头与驱动装置的第一接头连接；
[0009]第二正常运行连接管线和与第二正常运行连接管线并联的第二应急运行连接管线，所述第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线构成为，用于将供应接头与驱动装置的第二接头连接；和
[0010]阀装置，所述阀装置构成为，用于在气动装置正常运行时将供应接头经由第一正常运行连接管线与第一接头耦联并且将供应接头经由第二正常运行连接管线与第二接头耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运行；并且所述阀装置构成为，用于在气动装置应急运行时将供应接头经由第一应急运行连接管线与第一接头耦联并且将供应接头经由第二应急运行连接管线与第二接头耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。
[0011]轨道车辆可以一般性地理解为受轨道约束的车辆，如火车头、牵引列车、机动车厢、有轨电车、地铁车辆、车厢如客运车厢或旅游列车车厢和/或货运车厢。轨道车辆可以尤其是高速轨道车辆。在另一实施形式中，雨刷驱动系统也可以用于商用车辆和/或地面运输工具。轨道车辆可以具有至少一个电动气动的雨刷驱动系统。气动装置可以理解为使用压缩空气以完成机械作业的装置。气动装置可以对驱动装置进行驱动。用于雨刷的驱动装置可以理解为雨刷驱动装置。该驱动装置可以使雨刷运动并且构成用于引起雨刷轴的线性往复的轴向运动。概念“轴的、尤其是雨刷轴的线性往复的轴向运动”可以理解为在概念“交替的旋转运动”之下。雨刷可以理解为用于清洗玻璃尤其是挡风玻璃例如轨道车辆挡风玻璃的装置。雨刷可以包括雨刷臂、雨刷片、雨刷轴和驱动装置。气动装置可以连接在压缩空气供应装置上或者说与压缩空气供应装置连接。压缩空气供应装置可以提供例如在7?10巴的范围内的空气压力。根据一个实施形式，压缩空气供应装置可以提供8巴左右的在一定公差范围内的空气压力。根据一个实施形式，压缩空气供应装置提供9巴左右的在一定公差范围内的空气压力。气动装置可以具有阀装置。该阀装置可以具有多个相互连接的阀，以便实现气动装置的所需的功能性。驱动装置可以具有活塞引导装置，在活塞引导装置中设置至少一个这种活塞，使得经由流入的压缩空气能实现沿着活塞引导装置的主延伸方向的直线运动，所述压缩空气经由第一接头在活塞引导装置的一个端部上流入并且与此交替地经由第二接头在活塞引导装置的与这一个端部相对的端部上流入。活塞引导装置可以圆柱形地或管形地构成，并且主延伸方向可以相应于活塞引导装置的纵向轴线。因此，活塞引导装置的内腔通过所述至少一个活塞分为两个室。根据一个实施形式，可以使用两个相互耦联的活塞，其中一个活塞朝向第一接头并且另一活塞朝向第二接头。用于传递所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动的传力装置可以引起雨刷轴的旋转运动。气动装置能为了运行雨刷而与驱动装置的第一接头和第二接头连接。在此，第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线能与第一接头连接，并且第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线能与第二接头连接。气动装置可以构成为，用于使驱动装置以两个不同的运行模式运行。在正常运行模式中，驱动装置能借助于第一正常运行连接管线和第二正常运行管线运行。在应急运行模式中，驱动装置能借助于第一应急运行连接管线和第二应急运行连接管线运行。阀装置能相应地构成为，用于在正常运行模式中截止应急运行连接管线并且在应急运行模式中截止正常运行连接管线。阀装置可以构成为，用于将施加在压缩空气供应装置的供应接头上的压缩空气既在正常运行模式也在应急运行模式中交替地引导到第一接头和第二接头上。
[0012]在一个实施形式中，阀装置可以具有四个正常运行阀、至少两个应急运行阀和至少一个另外的应急运行阀。在此，所述四个正常运行阀之中的第一和第三正常运行阀以及所述至少两个应急运行阀之中的至少一个应急运行阀可以配设给第一正常运行连接管线。第二和第四正常运行阀以及所述至少两个应急运行阀之中的另外的至少一个应急运行阀可以配设给第二应急运行连接管线。所述至少一个另外的应急运行阀可以配设给第一和第二应急运行连接管线。
[0013]概念“二位三通阀”可以理解为在概念“正常运行阀”之下。所述至少两个应急运行阀可以构成为二位三通阀。概念“具有截止零位、前进位置和后退位置的三位五通阀”可以理解为在概念“所述另外的应急运行阀”之下。在所述至少两个应急运行阀中，在零位上通流可以是自由的。在第三正常运行阀和第四正常运行阀中，在零位上通流可以是自由的。在第一正常运行阀和第二正常运行阀中，在零位上入流可以是被截止的。零位可以理解为阀的静止状态。正常运行阀可以构成为具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。应急运行阀可以构成为具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。在零位上，电磁体可以是不起作用的。所述四个正常运行阀，所述至少两个应急运行阀和/或所述至少一个另外的应急运行阀可以构成为电磁阀。通过阀的这样的实施方案可以确保安全的应急运行。
[0014]在活塞引导装置中可以设置两个缸室。缸室可以理解为构成在活塞引导装置的内壁、活塞和活塞引导装置的缸盖之间的空间。在缸室内部，活塞能在活塞引导装置中线性地运动。阀装置可以包括多个正常运行电磁阀。它们之中的两个可以配设给其中一个缸室并且它们之中的另外两个可以配设给另一缸室。与缸室的相配可以经由第一接头或第二接头实现。除了这些正常运行阀，系统也还具有至少三个另外的应急运行阀，或者说至少两个应急运行阀和一个另外的应急运行阀。所述一个另外的应急运行阀用于交替地激活对两个缸室之中的一个缸室的压缩空气供应。同时，该阀也形成另一缸室的空气出口。例如可以在几秒的节拍改变压缩空气流方向。于是在此能将此前进气的缸室与排气通道连接并且将此前连接到排气通道上的气缸部分加载压缩空气。另外至少两个电磁阀用于安全地切断正常运行阀的进气和排气管线。
[0015]第一接头和第二接头可以分别配设有至少一个正常运行阀和与所述至少一个正常运行阀并联地设置的至少一个应急运行阀，所述正常运行阀和应急运行阀构成和设置为，使得在正常运行模式中在相配的接头上的进气和/或排气可以借助于相应的所述至少一个正常运行阀闭锁并且同时或作为替换在应急运行模式中借助于相应的所述至少一个应急运行阀闭锁，在第一接头和第二接头之间的交替控制是可切换的。
[0016]根据一个实施形式，第一正常运行阀、第三正常运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以并联地设置并且与第一接头连接。第二正常运行阀、第四正常运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以并联地设置并且与第二接头连接。在此，第一正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第一应急运行阀连接。第二正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第二应急运行阀连接。第三正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第三应急运行阀连接。第四正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第四应急运行阀连接。第一应急运行阀、第二应急运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。第一接头可以经由第三正常运行阀和第三应急运行阀并且同时或作为替换经由所述至少一个另外的应急运行阀与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。
[0017]在一个实施形式中，在供应接头的下游可以设置附加的电磁阀。在附加的电磁阀的零位上，在附加的电磁阀的下游可以设置节流器。节流器可以理解为一种节流阀。节流器可以理解为用于限制通流的装置。节流器可以具有收缩部。节流器的收缩部可以是可调节的。通流并且同时或作为替换在节流器上的压力降可以是可调节的。电磁阀可以构成为二位三通阀，一个入口能与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。在电磁阀的一个出口上在下游可以设置节流器。在此，节流器的出口能与电磁阀的一个第二出口相互连接，并且分别构成用于提供用于气动装置的压缩空气。
[0 018]按照一个实施形式，所述四个正常运行阀可以构成为二位三通阀，并且同时或作为替换所述至少两个应急运行阀可以构成为二位三通阀，并且同时或作为替换所述另外的应急运行阀可以构成为三位五通阀。在此，所述至少两个应急运行阀可以构成为，在零位上通流是自由的。第一和第二正常运行阀可以构成为，在零位上入流是截止的；并且第三和第四正常运行阀可以构成为，在零位上通流是自由的。所述另外的应急运行阀可以具有截止零位、前进位置和后退位置，用于压缩空气供应装置的供应接头并且同时或作为替换排气能经由所述至少两个应急运行阀在激活状态下截止。
[0019]可有利的是，构件复杂度以及构件数量限制于最小值。在此能使用多个标准构件。此外能实现紧凑的结构空间，因为与已知解决方案相比，不使用附加的控制活塞和/或缓冲活塞。在对于正常运行所需的阀失灵时，经由正常运行阀进行控制始终是可行的。有利并且低成本的是，能使用标准构件，并且不需要大量的特殊构件。
[0020]本发明提出一种用于轨道车辆的雨刷的驱动装置，所述驱动装置具有以下特征:
[0021]活塞引导装置，所述活塞引导装置具有第一接头和与第一接头相对的第二接头；
[0022]两个活塞，所述两个活塞相互耦联并且设置在活塞引导装置中，所述活塞构成为，用于沿着活塞引导装置的主延伸方向执行线性运动；和
[0023]传力装置，用于将所述两个活塞的线性运动传递到雨刷轴上，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。
[0024]用于雨刷的驱动装置也可称为雨刷驱动装置。该驱动装置的两个活塞能共同在活塞引导装置中交替地往复运动，即交替地执行彼此相反的线性运动。在此，活塞能首先共同沿一个方向并且随后共同沿相反的方向运动。传力装置可以构成为在两个活塞之间的联接杆式连接。在此，两个活塞之中的第一活塞能借助于一个联接杆与连杆连接，并且两个活塞之中的第二活塞能借助于另一联接杆与该连杆连接。连杆可以构成为，使得引起雨刷轴的交替的旋转运动。联接杆可以构成为，形成雨刷轴和活塞之间的连接。联接杆能将活塞的线性运动变换为雨刷轴的环形运动。联接杆因此能将两个活塞的交替的彼此相反的线性运动转换为雨刷轴的线性往复的轴向运动。
[0025]驱动装置能通过减少构件的设计方案实现，其中，通过使用相应地构成的调节电子装置，电磁阀，也就是说正常运行阀和/或应急运行阀，被如此控制，使得驱动装置被减少到工作活塞，而不附加地使用控制活塞，也不附加地使用缓冲活塞。
[0026]电动气动的驱动装置的优点是限制部件复杂度，但是也将构件数量限制到绝对最小值。可以弃用在制造技术方面复杂的构件并且能使用大量的作为挤压型材已知的标准气缸。在没有控制活塞和/或也没有缓冲活塞的情况下，与使用控制活塞和/或缓冲活塞的雨刷驱动装置相比，节约结构空间，并且该空间可以用于阀装置。在此，阀装置的安装除了省去附加的结构空间之外也可确保管线路径短的优点，并且进而可确保雨刷驱动装置的减少停机时间的行为。
[0027]有利的是，可以应用转角传感器或由转角传感器产生的信号，以便识别雨刷臂的位置。这样的与雨刷轴耦联或与耦联于雨刷轴的机械构件耦联的转角传感器提供下述优点:雨刷臂在任意时间点的实时位置可以是已知的，并且能在正常运行功能中用于电磁阀的调节。因此，除了雨刷臂的端部位置，能调节每个任意的中间位置。因此在没有额外耗费的情况下能实现雨刷臂的任意中间位置，例如中心位置、洗车位置或复位运行。
[0028]有利的是，正常运行阀之一的损坏不会引起应急运行的故障。在所提出的具有冗余地构成的管线的线路方案中，正常运行阀的完全失效也不会妨碍应急运行功能。通过所述至少两个可以具有截止阀功能的应急运行阀，正常运行阀的压缩空气入口以及压缩空气出口能可靠地截止。应急运行功能因此能与正常运行控制的状态和可能的故障完全无关地工作。
[0029]缸室的传力能以不同方式进行。不仅可以应用齿条与齿扇的组合，而且可以设定直接转动地支承的联接杆。转动地支承的联接杆相对于提到的第一个方案的优点是，通过在运动时齿的滚动减少噪声形成。不存在摩擦面，进而也取消在接触面或者说摩擦面上的磨损。在联接杆的情况下，运动不是通过固定不动的接触面的摩擦实现，而是通过转动支承的部件和接触位置的接触实现。
[0030]本发明提出一种用于控制气动装置的方法，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置，所述方法具有以下步骤:
[0031]判定气动装置是以正常运行的运行方式还是以应急运行的运行方式运行；
[0032]当气动装置以正常运行的运行方式运行时，对阀装置进行控制，使得用于气动装置的压缩空气供应装置的供应接头经由第一正常运行连接管线与驱动装置的第一接头耦联并且第二接头与空气出口耦联，并且与此交替，使得供应接头经由第二正常运行连接管线与驱动装置的第二接头耦联并且第一接头与空气出口耦联，以便引起能由驱动装置驱动的雨刷轴的交替的旋转运动；并且
[0033]当气动装置以应急运行的运行方式运行时，对阀装置进行操作，使得供应接头经由第一应急运行连接管线与第一接头耦联并且第二接头与空气出口耦联，并且与此交替，用于压缩空气供应的接头经由第二应急运行连接管线与第二接头耦联并且第一接头与空气出口耦联，以便引起能由驱动装置驱动的雨刷轴的交替的旋转运动。
[0034]用于运行雨刷驱动装置的气动装置的控制方法或者换言之所述驱动装置的调节能基于雨刷臂位置的连续测量和雨刷臂位置的随时间的变化。作为调节方案可以利用模糊调节器的原理，其中，可以定义用于控制正常运行电磁阀的模糊规则，并且在利用去模糊化的情况下可以生成用于阀的所需的控制。因此能实现雨刷驱动装置以及安装在雨刷臂驱动装置上的具有雨刷片的雨刷臂的在运行时间方面优化的调节。在运行时可能对系统产生影响的干扰，例如行驶速度、车辆背压、车窗玻璃的润湿、在压缩空气供应装置中的改变，能通过所提出的模糊调节立即或在少量行程之内进行补偿。
[0035]本发明提出一种控制装置，用于控制气动装置，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置，该控制装置具有构成用于执行轨道车辆的电磁的雨刷驱动系统的控制方法的机构。
[0036]控制装置可以理解为电气装置，所述电气装置处理传感器信号并且根据所述传感器信号输出用于控制气动装置的控制信号。所述控制装置可以具有一个或多个能以硬件方式和/或软件方式构成的适宜的接口。在硬件方式的构成方案中，接口例如可以是集成电路的部件，在所述集成电路中实现控制装置功能。接口也可以是自身的集成的开关电路或者至少部分地由离散的器件构成。在软件方式的构成方案中，接口可以是软件模块，所述软件模块例如与其它软件模块一起在微控制器上存在。
[0037]有利的还有一种具有程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品能存储在可机读的载体如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且用于当程序产品在计算机或控制装置上执行时，实施根据前面描述的实施形式之一的方法。
[0038]本发明提出一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统，其具有以下特征:
[0039]用于轨道车辆的雨刷的驱动装置，该驱动装置具有活塞引导装置和传力装置，该活塞引导装置包括第一接头和与第一接头相对的第二接头以及至少一个设置在活塞引导装置中的活塞，所述活塞构成为，用于沿着活塞引导装置的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，所述传力装置构成为用于将所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴上，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动；和
[0040]气动装置，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置。
[0041]电动气动的雨刷驱动系统此外可以具有用于控制气动装置的控制器。电动气动的雨刷驱动系统能根据驱动装置或控制气动装置的控制器给驱动装置的活塞引导装置在必要的位置上加载压缩空气，并且与加载压缩空气相关地实施朝一侧或另一侧的运动。
[0042]驱动装置可以具有活塞室或者说活塞引导装置和可自由运动的活塞，在所述活塞上固定有齿条。活塞室和可自由运动的活塞的布置系统也可以称为工作活塞。齿扇能啮合到齿条中。所述齿扇能与雨刷轴刚性地连接。活塞的运动因此能引起雨刷轴的转动运动。
[0043]驱动装置也能不同地构成，例如利用联接杆来代替齿条。
[0044]在一个实施形式中，在雨刷轴上可以存在转角传感器或者转角传感器与雨刷轴操作连接，并且用于雨刷轴例如在两个端部位置中和/或在任意其它位置中的位置检测。转角传感器的信号能经由接口引导到控制器或者说控制单元上。借助转角传感器的信号例如能实现间歇的运行方式。
[0045]有利的是，通过使用转角传感器、适配的气动装置和相配的控制装置能实现用于轨道车辆的雨刷驱动系统的可靠运行和低成本解决方案。
[0046]有利的是，所提出的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统能实现构件减少的结构并与已知解决方案相比省去控制活塞和缓冲活塞。使用由挤压型材构成的标准型材气缸作为活塞引导装置或活塞室能提供成本优点。在工作活塞的活塞引导装置的两侧中可以存在缓冲器，尤其是塑料缓冲器，所述缓冲器可以用作为用于停车运行方式的止挡缓冲器，也可以用于在应急运行的运行方式中限制运动。在正常运行功能中能通过调节而防止活塞、例如气缸活塞撞入到端部位置缓冲器中。
[0047]雨刷轴的位置检测能借助连续的转角传感器实现，优选借助电流接口实现，但不局限于此。驱动单元能直接安装到阀装置上，但是不局限于该安装地点。然而有利的是，阀装置能定位在驱动装置的紧邻的附近。
[0048]有利的是，可以为气缸两侧的入口和出口使用四个正常运行阀。通过使用至少两个应急运行电磁阀和一个另外的应急运行阀，所述至少两个应急运行阀能截止通向正常运行阀的进气和排气。此外，所述另外的应急运行阀能通过在气缸两侧之一侧上供应压缩空气和气缸相应另一侧与排气口连接的周期性变换而实现在不使用调节逻辑的情况下作为应急运行的时间确定的雨刷功能。
[0049]电动气动的雨刷驱动系统能使用控制器，所述控制器应用基于模糊规则的逻辑，或者应用其它调节和控制信号生成。双行程数的调节能通过另一电磁阀与设置在该另一电磁阀下游的节流器进行，所述双行程数是雨刷臂的往复运动的数量。双行程数能控制为，使得雨刷臂在执行一半的或完全的双雨刷行程之后停留在相应的反转位置上。
[0050]在传力装置中的传力能通过齿条或通过齿扇连接或者通过联接杆实施方案构成。
[0051]压缩空气供应装置的接头能经由在雨刷驱动单元上的中央接头进行。压缩空气供应装置的中 央接头可以构成为在安装板上的气动接头，但不仅局限于该位置或者说地点。压缩空气出口的接头能定位在阀板或安装板上的中央点，或者电动气动的雨刷驱动系统可以构成为，设有经由消音器的直接排气，压缩空气出口的接头不能仅局限于所描述的地点。
[0052]电磁阀在正常运行功能以及应急运行功能中的供电，以及转角发送器的信号的供电，能在电缆出口上或在安装板上的插接连接器上进行，但是不仅局限于所描述的地点。
[0053]根据一个实施形式，电动气动的雨刷驱动系统可以包括第一管段、第二管段和中心模块，所述中心模块能设置在第一管段的第一端部和第二管段的第一端部之间。第一管段的与第一端部相反的一侧能被封闭并且可以具有第一接头。第二管段的与第二端部相反的一侧能被封闭并且可以具有第二接头。这些管部段能分别通过端盖封闭，所述端盖分别具有用于气动管线的接口。设置在第一管段中的第一活塞和设置在第二管段中的第二活塞可以构成为，沿着这些管段的主延伸方向执行彼此相反的线性运动。雨刷轴可以设置在中心模块中，雨刷轴的主旋转轴线可以基本上垂直于第一和第二管段的主延伸方向构成。转角发送器能与雨刷轴操作连接。
【附图说明】
[0054]下面参考附图详细阐述本发明的优选实施例。附图如下:
[0055]图1示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的不意图；
[0056]图2示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的不意图；
[0057]图3示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置的原理图；
[0058]图4示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置的原理图；
[0059]图5示出根据本发明的一个实施例的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置；
[0060]图6示出根据本发明的一个实施例的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置；
[0061]图7示出根据本发明的一个实施例的用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的气动装置的控制方法流程图；
[0062]图8示出根据本发明的一个实施例的具有模糊调节器的多个阶段的图表；
[0063]图9示出根据本发明的一个实施例的模糊调节器的方法步骤的流程图表。
【具体实施方式】
[0064]在本发明的优选实施例的下面的说明中，对于在不同附图中示出的并且作用类似的元件使用相同的或类似的附图标记，省去对这些元件的重复说明。
[0065]图1示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统100的示意图。电动气动的雨刷驱动系统100包括用于雨刷的驱动装置110、用于运行雨刷的驱动装置I1的气动装置120以及用于控制气动装置120的控制器130。
[0066]驱动装置110具有活塞引导装置140，所述活塞引导装置具有第一接头143和第二接头146、至少一个活塞150、与所述至少一个活塞150传力连接的传力装置153以及与传力装置153传力连接的雨刷轴156。活塞150构成为，在活塞引导装置140内部实施线性运动，该线性运动沿着活塞引导装置140的主延伸方向进行。活塞150可以构成为双活塞，所述双活塞具有两个彼此相反定向的活塞底部。
[0067]用于运行雨刷的驱动装置110的气动装置120具有用于压缩空气供应装置160的供应接头158。该供应接头158借助于第一正常运行连接管线172和与之并联地引导的第一应急运行连接管线174与驱动装置110的第一接头143连接。此外，供应接头158借助于第二正常运行连接管线176和与之并联地引导的第二应急运行连接管线178与驱动装置110的第二接头146连接。连接管线172、174、176、178能借助于阀装置180闭锁。
[0068]阀装置180构成为，不仅在正常运行中而且在应急运行中为驱动装置110供给来自压缩空气供应装置160的压缩空气，使得实现雨刷轴156的交替的旋转运动。为此，在第一步骤中第一接头143与压缩空气耦联，使得所述至少一个活塞150实施从第一接头143朝向第二接头146的线性运动。为此，(压缩)空气在第二接头146处被引向空气出口并且被排出。在接着的步骤中第二接头146与压缩空气耦联，使得所述至少一个活塞150实施从第二接头146朝向第一接头143的线性运动。为此，(压缩)空气在第一接头143处被引向空气出口并且被排出。阀装置180构成为，在正常运行中压缩空气经由第一正常运行连接管线172或第二正常运行连接管线176引导。阀装置180此外构成为，在应急运行中闭锁第一正常运行连接管线172或第二正常运行连接管线176，并且使驱动装置110的控制借助于第一应急运行连接管线174或第二应急连接管线178实现。
[0069]电动气动的雨刷驱动系统100此外具有转角传感器190，所述转角传感器与雨刷轴156操作连接。转角传感器190构成为，将雨刷轴156的转角提供给控制器130以控制气动装置120。
[0070]控制装置130构成为，用于控制用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置110的气动装置120。控制器可以构成为，支持两个运行模式即正常运行和应急运行。控制器130具有这样一个接口，该接口构成为，接收转角传感器190的至少一个信号。控制器130具有这样一个接口，该接口构成为，输出用于控制气动装置120的控制信号。此外，控制器130具有用于执行气动装置120的控制方法的机构。在正常运行时，控制器130在接口上提供相应的控制信号以控制气动装置。控制信号可以构成为，能实现用于雨刷的驱动装置的匹配于周围环境条件的运行。
[0071]图2示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统100的示意图。电动气动的雨刷驱动系统100可以对应于已经在图1中示出的电动气动的雨刷驱动系统。气动装置120隐藏在用于气动装置120的盖210下方。驱动装置110具有作为活塞引导装置的由挤压型材构成的缸管220，该缸管的两个端部(在缸管220的端部上沿缸管的主延伸方向)分别借助一个缸盖230封闭。缸管220在中心区域中具有中心模块240。缸盖230以及中心模块240与安装板250螺纹联接，所述安装板平行于缸管220的主延伸方向设置。垂直于安装板250设置有主臂轴260和与之平行地设置的平行臂轴270。主臂轴260对应于图1中的雨刷轴156。平行臂轴270是具有第二雨刷轴的实施例的可选方案。
[0072]换言之，图2中的实施例示出模块化构造的工作活塞，所述工作活塞由特殊制成的模块构成，所述模块容纳雨刷轴。在该中心模块上安装标准气缸，在所述标准气缸中活塞能执行其运动。在雨刷轴上或者也在可能的平行臂轴上有在此未示出的转角发送器或者说转角传感器。转角发送器根据雨刷臂位置或雨刷轴或平行臂轴提供与实时的位置角成比例的信号。该信号可以优选实施为4?20mA的电流信号，但是也可以是例如O?1V的电压信号。此外，在驱动装置上，在自身的安装板上存在阀单元。所述阀单元的位置优选紧邻工作活塞，但不仅局限于该安装地点。
[0073]图3示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置120的原理图。电动气动的雨刷驱动系统可以是在图1中示出的具有阀装置120的电动气动的雨刷驱动系统。阀装置120具有第一正常运行阀312、第二正常运行阀314、第三正常运行阀316以及第四正常运行阀318、第一应急运行阀322、第二应急运行阀324、第三应急运行阀326以及第四应急运行阀328、另外的应急运行阀330、附加的电磁阀340以及设在附加的电磁阀下游的节流器345。所有详述的阀312、314、316、318、322、324、326、328、330、340在所示出的实施例中是具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。所述另外的应急运行阀330是具有截止零位、前进位置和后退位置的三位五通阀；其它所有详述的阀312、314、316、318、322、324、326、328、340是二位三通阀。在第一正常运行阀312和第二正常运行阀314中，在零位上入流是截止的。在第三正常运行阀316和第四正常运行阀318中，在零位上通流是自由的。在至少两个应急运行阀322、324、326、20、328中，在零位上通流是自由的。
[0074]第一正常运行阀312、第三正常运行阀316以及另外的应急运行阀330与驱动装置110的第一接头143连接。第二正常运行阀314、第四正常运行阀318以及所述另外的应急运行阀330与驱动装置110的第一接头143连接。第一正常运行阀312与第一应急运行阀322连接。第二正常运行阀314与第二应急运行阀324连接。第三正常运行阀316与第三应急运行阀326连接。第四正常运行阀318与第四应急运行阀328连接。附加的电磁阀340与用于压缩空气供应装置的供应接头158连接。在附加的电磁阀340的零位上，节流器345设在附加的电磁阀340的下游。节流器345的出口和在激活状态下的附加的电磁阀340的出口与第一应急运行阀322、第二应急运行阀324以及所述另外的应急运行阀330连接。第三应急运行阀326和第四应急运行阀328分别与一个消音器350连接。所述另外的应急运行阀330与两个消音器350连接。在另一未示出的实施例中，第三应急运行阀326的通到消音器350的出口、第四应急运行阀328的通到消音器350的出口以及所述另外的应急运行阀330的通到消音器350的出口相互连接并且与一个消音器350连接。该消音器构成为空气出口。
[0075]在图3中引导压缩空气的管线，即第一正常运行连接管线172以及正常运行排气管线362被着重画出。在示出的运行状态中，至少一个活塞或者说传力装置应从第一接头143朝向第二接头146运动，对于该运行状态，第一正常运行阀312以及第三正常运行阀316是起作用的。在所示出的运行状态下，由用于压缩空气供应装置的接头施加在附加的电磁阀340上的压缩空气经由节流器345、第一应急运行阀322和第一正常运行阀312引导至第一接头143。同时，在第二接头146上，压缩空气经由对于通流而言自由的第四正常运行阀318、第四应急运行阀328以及消音器350流出。所有其它管线路径是截止的。
[0076]为了获得所述至少一个活塞的与此相反的运动方向，即所述至少一个活塞或者说传力装置应从第二接头146朝向第一接头143运动，第二正常运行阀314以及第四正常运行阀318是起作用的。施加在用于压缩空气供应装置的接头上的压缩空气于是经由附 加的电磁阀340、第二应急运行阀324、第二正常运行阀314流至第二接头146，并且同时空气可以在第一接头143上经由第三正常运行阀316和第三应急运行阀326和消音器350流出。
[0077]在另一未示出的实施例中，在图3中示出的四个应急运行阀322、324、326、328通过仅两个应急运行阀代替。在该情况下，仅两个应急运行阀之中的第一应急运行阀设置在第一接头143和第一正常运行阀312以及第三正常运行阀316之间，而所述另外的应急运行阀330此外直接与第一接头143连接。与此类似，仅两个应急运行阀之中的第二应急运行阀设置在第二接头146和第二正常运行阀314以及第四正常运行阀318之间，所述另外的应急运行阀330此外直接与第二接头146连接。这种布置在应急运行中允许如在图3中所示实施例那样中断经由正常运行阀312、314、316、318的进气和排气，使得在应急运行中能与正常运行阀312、314、316、318的位置无关地实现经由所述另外的应急运行阀330进行控制。图3展示的气动控制的应急运行功能在下面的图4中示出。
[0078]图4示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置120的原理图。该图基本上对应于在图3中示出的原理图，区别在于，描述应急运行功能。四个应急运行阀322、324、346、328是起作用的。构成为三位五通阀的所述另外的应急运行阀330的两个可能的开关位置以时间控制的方式交替地激活。四个正常运行阀312、314、316、318的开关状态在该情况下是不重要的。在所述另外的应急运行阀330的零状态下，在第一接头143和/或第二接头146上的空气压力不发生改变。根据所述另外的应急运行阀330的激活的开关位置，经由附加的电磁阀340和所述另外的应急运行阀330流入的空气的空气压力施加在第一接头143上，并且在第二接头146上的空气能经由所述另外的应急运行阀330和消音器350流出；或者相反，即经由附加的电磁阀340和所述另外的应急运行阀330流入的空气的空气压力施加在第二接头146上，并且在第一接头143上的空气能经由所述另外的应急运行阀330和消音器350流出。
[0079]图5示出根据本发明的一个实施例的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置110。在中心模块510上，在相对的两侧上分别设置一个由挤压型材制成的缸管220。缸管220在与中心模块240相反的一侧上用缸盖230密封，这两个缸盖具有气动的入流管线，即在第一缸盖230中具有第一接头，并且在第二缸盖230中具有第二接头。在中心模块240中设置雨刷轴156。雨刷轴156垂直于通过缸管220轴线或者说主延伸方向的辅助平面。雨刷轴156与齿扇520力锁合地和/或形锁合地连接。齿扇520与齿条530啮合，所述齿条设置在两个设置于缸管中的活塞150之间。齿条530的一个端部通过螺纹联接与两个活塞150之中的第一活塞150连接，并且齿条的与这一个端部相对的端部通过螺纹联接与两个活塞150中的第二活塞150连接。在活塞150和缸管220之间的密封环将在活塞150和相配的缸盖230之间的空间相对于中心模块240以流体密封的方式密封。活塞150和与活塞150连接的齿条530的线性运动经由与齿条530啮合的齿扇520转换为雨刷轴156的旋转运动。在缸盖230的朝向缸管220的一侧上分别设置一个终端缓冲器540。由活塞150、齿条530和齿扇520构成的单元可以称为传力装置，所述传力装置在图1中设有附图标记153。具有与此不同的传力装置的一个实施例在图6中示出。
[0080]图6示出根据本发明的一个实施例的电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置110。在图6中示出的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置110基本上对应于在图5中示出的驱动装置110，但区别在于传力装置的实施方式。传力装置借助于与雨刷轴156力锁合地和/或形锁合地连接的连杆实现，所述连杆借助各一个联接杆620与每个活塞150操作连接。在该实施例中，活塞150分别具有一个用于联接杆620的终端缓冲器540。联接杆620是在雨刷轴156与处于来回运动中的活塞150之间的连接件。联接杆620将活塞150的线性运动转换为雨刷轴156的圆形运动，即转换为雨刷轴156的线性往复的轴向运动。
[0081]图7示出根据本发明的一个实施例的用于控制气动装置的方法700的流程图，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置。该驱动装置可以是在图1和/或图2中示出的用于轨道车辆的雨刷的驱动装置。该气动装置可以是在图1中作为阀装置画出的气动装置和/或在图3中示出的实施例。该方法具有三个步骤710、720、730。所述方法700可以由控制器的适宜的装置实现，如其根据图1描述的那样。
[0082]在判定气动装置的运行方式的步骤710中，在正常运行和应急运行之间做判定。当四个正常运行阀之中的一个正常运行阀不正常运行时，可以选择应急运行。操作者的干预也可以引起应急运行的运行模式的选择。驱动装置的非正常功能可以引起应急运行的判定。
[0083]当在判定步骤710中选择正常运行的运行方式时，则执行阀装置的控制步骤720。通过执行步骤720，用于压缩空气供应装置的供应接头经由第一正常运行连接管线与第一接头耦联，并且第二接头与空气出口耦联。与此交替，用于压缩空气供应装置的接头经由第二正常运行连接管线与第二接头耦联，并且第一接头与空气出口耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。在控制步骤720中，也可以实现其它模式，如间歇式运行或者雨刷片移入到洗车位置中。
[0084]当在判定步骤710中选择应急运行的运行方式，则执行阀装置的操作步骤730。通过执行步骤730，压缩空气供应装置的供应接头经由第一应急运行连接管线与第一接头耦联，并且第二接头与空气出口耦联。与此交替，用于压缩空气供应装置的供应接头经由第二应急运行连接管线与第二接头耦联，并且第一接头与空气出口耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。
[0085]图8示出具有根据本发明的一个实施例的模糊调节器的多个阶段的图表。在笛卡尔坐标系中，在横坐标上示出雨刷角并且在纵坐标上示出阀状态，即零状态/静止状态或者起作用状态。该图表示出三个阶段810、812、814和三个正常运行阀的开关状态。这些正常运行阀可以是在图3中示出的通过第一曲线图820代表的第一正常运行阀312、通过第二曲线图822代表的第二正常运行阀314和通过第三曲线图824代表的第三正常运行阀316。在第一阶段810中，第一曲线图820示出起作用的运行状态，第二曲线图822和第三曲线图824示出静止状态。在从第一阶段810到第二阶段812的过渡中，第一曲线图820示出从起作用的运行状态到静止状态的过渡，并且第二曲线图822示出从静止状态到起作用的运行状态中的过渡。在第二阶段812中，第二曲线图822示出起作用的运行状态，第一曲线图820和第三曲线图824示出静止状态。在从第二阶段812到第三阶段814的过渡中，第二曲线图822示出从起作用的运行状态到静止状态的过渡，并且第三曲线图824示出从静止状态到起作用的运行状态中的过渡。在第三阶段814中，第三曲线图824示出起作用的运行状态，第一曲线图820和第二曲线图822示出静止状态。
[0086]图9示出根据本发明的一个实施例的模糊调节器的方法步骤的流程图。在步骤910中确定运行模式。与此并行，在步骤920中检测雨刷轴的至少一个位置角。在步骤920中检测的所述至少一个位置角在步骤930中经过滤波和转换。模糊化步骤940获得运行模式选择步骤910的结果以及滤波和转换步骤930的结果，并且将其结果输出给运行时间优化步骤950。运行时间优化步骤950的结果作为反馈返回给模糊化步骤940以及给到去模糊化步骤960。在紧接着的故障处理步骤970中处理可能的故障，并且将结果传导给阀激活步骤980或者说流程图提供步骤。
[0087]所描述的实施例仅是示例地选择的，并且可以相互组合。
[0088]附图标记列表
[0089]100 电动气动的雨刷驱动系统
[0090]110 驱动装置
[0091]120 气动装置
[0092]130 控制器
[0093]140 活塞引导装置
[0094]143 第一接头
[0095]146 第二接头
[0096]150 至少一个活塞
[0097]153 传力装置
[0098]156 雨刷轴
[0099]158 用于压缩空气供应装置的供应接头
[0100]160 压缩空气供应装置
[0101]172 第一正常运行连接管线
[0102]174 第一应急运行连接管线
[0103]176 第二正常运行连接管线
[0104]178 第二应急运行连接管线
[0105]180 阀装置
[0106]190 转角传感器
[0107]210 气动装置的盖
[0108]220 由挤压型材构成的缸管
[0109]230缸盖
[0110]240中心模块
[0111]250安装板
[0112]260主臂轴
[0113]270平行臂轴
[0114]312第一正常运行阀
[0115]314第二正常运行阀
[0116]316第三正常运行阀
[0117]318第四正常运行阀
[0118]322第一应急运行阀
[0119]324第二应急运行阀
[0120]326第三应急运行阀
[0121]328第四应急运行阀
[0122]330另外的应急运行阀
[0123]340附加的电磁阀
[0124]345节流器
[0125]350消音器
[0126]510中心模块
[0127]520齿扇
[0128]530齿条
[0129]540终端缓冲器
[0130]610连杆
[0131]620联接杆
[0132]700气动装置控制方法
[0133]710控制步骤
[0134]720步骤
[0135]810第一阶段
[0136]812第二阶段
[0137]814第三阶段
[0138]820第一曲线图
[0139]822第二曲线图
[0140]824第三曲线图
[0141]910运行模式确定步骤
[0142]920位置角检测步骤
[0143]930滤波和转换步骤
[0144]940模糊化步骤
[0145]950运行时间优化步骤
[0146]960去模糊化步骤
[0147]970故障处理步骤
[0148] 980 阀激活步骤980
【主权项】
1.气动装置(120)，用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置(110)，所述驱动装置(110)具有活塞引导装置(140)和传力装置(153)，所述活塞引导装置(140)具有第一接头(143)和与所述第一接头(143)相对的第二接头(146)以及设置在活塞引导装置(140)中的活塞(150)，所述活塞构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，并且所述传力装置(153)构成用于将所述至少一个活塞(150)的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴(156)上，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动，并且所述气动装置(120)具有以下特征: 第一正常运行连接管线(172)和与该第一正常运行连接管线并联的第一应急运行连接管线(174)，所述第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线构成为，用于将气动装置(120)的压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)与驱动装置(110)的第一接头(143)连接； 第二正常运行连接管线(176)和与第二正常运行连接管线并联的第二应急运行连接管线(178)，所述第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线构成为，用于将供应接头(158)与驱动装置(110)的第二接头(146)连接；和 阀装置(180)，所述阀装置构成为，用于在气动装置(120)正常运行时将供应接头(158)经由第一正常运行连接管线(172)与第一接头(143)耦联以及将供应接头经由第二正常运行连接管线(176)与第二接头(146)耦联，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动，并且所述阀装置构成为，用于在气动装置(120)应急运行时将供应接头(158)经由第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)耦联以及将供应接头经由第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)耦联，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动。2.根据权利要求1所述的气动装置(120)，其中，所述阀装置(180)具有四个正常运行阀(312、314、316、318)、至少两个应急运行阀(322、324、326、328)和至少一个另外的应急运行阀(330)，所述四个正常运行阀(312、314、316、318)之中的第一正常运行阀(312)和第三正常运行阀(316)以及所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的至少一个应急运行阀配设给第一正常运行连接管线(172)，并且第二正常运行阀(324)和第四正常运行阀(328)以及所述至少一个另外的应急运行阀(330)配设给第二正常运行连接管线(176)，所述至少一个另外的应急运行阀(330)配设给第一应急运行连接管线(174)和第二应急运行连接管线(178)。3.根据权利要求2所述的气动装置(120)，其中，第一正常运行阀(312)、第三正常运行阀(316)和所述至少一个另外的应急运行阀(330)并联地设置并且能与第一接头(143)连接，并且第二正常运行阀(314)、第四正常运行阀(318)和所述至少一个另外的应急运行阀(330)并联地设置并且能与第二接头(146)连接，第一正常运行阀(312)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第一应急运行阀(322)连接，第二正常运行阀(314)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第二应急运行阀(324)连接，第三正常运行阀(316)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第三应急运行阀(326)连接，第四正常运行阀(318)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第四应急运行阀(328)连接，第一应急运行阀(322)、第二应急运行阀(324)和所述至少一个另外的应急运行阀(330)与供应接头(158)连接，第一接头(143)能经由第三正常运行阀(316)和第三应急运行阀(326)和/或经由所述至少一个另外的应急运行阀(330)与用于压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)连接。4.根据上述权利要求之一所述的气动装置(120)，其中，在供应接头(158)的下游设置附加的电磁阀(340)，在所述附加的电磁阀(340)的零位上，在附加的电磁阀(340)的下游设置节流器(345)。5.根据权利要求2至4之一所述的气动装置(120)，其中，所述四个正常运行阀(312、314、316、318)构成为二位三通阀，和/或所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)构成为二位三通阀，和/或所述另外的应急运行阀(330)构成为三位五通阀，所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)构成为，在零位上通流是自由的；第一正常运行阀(312)和第二正常运行阀(314)构成为，在零位上入流是截止的；并且第三正常运行阀(316)和第四正常运行阀(318)构成为，在零位上通流是自由的；并且所述另外的应急运行阀(330)具有截止零位、前进位置和后退位置，供应接头(158)和/或排气接头经由所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)能在激活状态下被截止。6.驱动装置(110)，用于轨道车辆的雨刷，所述驱动装置(110)具有以下特征: 活塞引导装置(140)，该活塞引导装置具有第一接头(143)和与第一接头(143)相对的第二接头(146)； 两个活塞(150)，所述活塞相互耦联并且设置在活塞引导装置(140)中，所述活塞构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行线性运动；和 传力装置，用于将所述两个活塞(150)的线性运动传递到雨刷轴(156)上，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动，所述传力装置(153)构成为在所述两个活塞(150)之间的联接杆式连接，所述两个活塞(150)之中的第一活塞借助于一个联接杆(620)与连杆(610)连接，并且所述两个活塞(150)之中的第二活塞借助于另一个联接杆(620)与该连杆(610)连接，所述连杆(610)构成为，引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动。7.控制方法，用于控制根据权利要求1至5之一的气动装置(120)，所述方法(700)具有以下步骤: 判定(710)，气动装置(120)是以正常运行的运行方式还是以应急运行的运行方式运行； 当气动装置(120)以正常运行的运行方式运行时，控制(720)气动装置的阀装置(180)，使得用于气动装置(120)的压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)经由第一正常运行连接管线(172)与第一接头(143)耦联并且第二接头(146)与空气出口耦联，并且与此交替，使得供应接头(158)经由第二正常运行连接管线(176)与第二接头(146)耦联并且第一接头(143)与空气出口耦联，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动；并且 当气动装置(120)以应急运行的运行方式运行时，操作(730)阀装置(180)，使得供应接头(158)经由第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)耦联并且第二接头(146)与空气出口耦联，并且与此交替，使得供应接头(158)经由第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)耦联并且第一接头(143)与空气出口耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。8.具有程序代码的计算机程序产品，用于当程序产品在气动装置的控制装置上执行时实施根据权利要求7所述的方法。9.控制装置(130)，用于控制根据权利要求1至5之一所述的气动装置(120)，所述控制装置具有构成用于实施根据权利要求7所述的控制方法(700)的机构，所述控制方法用于控制轨道车辆的电磁的雨刷驱动系统。10.用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统(100)，具有以下特征: 用于轨道车辆的雨刷的驱动装置(110)，该驱动装置具有活塞引导装置(140)和传力装置(153)，所述活塞引导装置(140)包括第一接头(143)和与第一接头(143)相对的第二接头(146)以及至少一个设置在活塞引导装置(140)中的活塞(150)，所述活塞(150)构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，所述传力装置(153)构成用于将所述至少一个活塞(150)的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴(156)上，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动；和 用于运行驱动装置(110)的根据权利要求1至5之一所述的气动装置(120)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置(110)的气动装置(120)，雨刷驱动装置(110)具有活塞引导装置(140)，所述活塞引导装置具有第一接头(143)和与第一接头(143)相对的第二接头(146)，至少一个设置在活塞引导装置(140)中的活塞(150)构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动。所述气动装置具有用于压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)，所述供应接头经由第一正常运行连接管线(172)和与之并联地设置的第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)连接并且经由第二正常运行连接管线(176)和与之并联地设置的第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)连接。阀装置(180)构成为，用于在气动装置(120)正常运行时将供应接头(158)经由第一正常运行连接管线(172)与第一接头(143)耦联并且经由第二正常运行连接管线(176)与第二接头(146)耦联，并且在气动装置(120)应急运行时将供应接头(158)经由第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)耦联并且经由第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)耦联，以便引起所述雨刷轴(156)的交替的旋转运动。
【IPC分类】B60S1/10, F01B9/04
【公开号】CN104903161
【申请号】CN201380069912
【发明人】G·德弗里斯, G·诺尔, W·马格洛特
【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11月15日
【公告号】DE102012111127A1, EP2920035A1, WO2014076220A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统、一种用于雨刷的驱动装置、一种用于运行该驱动装置的气动装置、一种用于控制气动装置的方法以及一种相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]在高速列车上，由于所需要的转矩和可用的气动的压缩空气供应装置，优选使用电动气动的雨刷驱动系统。已知的电动气动的驱动系统包括工作活塞和控制活塞，并且根据驱动系统的大小和结构的不同情况包括缓冲活塞。驱动系统仅通过压缩空气供应装置的正确接通而执行雨刷运动。这种驱动系统的结构是成本昂贵的，因为需要大量的特殊构件。
[0003]专利文献DE4343216C2公开一种用于轨道车辆的气动雨刷驱动系统，其具有工作活塞、控制活塞、用于将控制活塞闭锁在其端部位置之一上的能用压缩空气操作的闭锁活塞、用于将工作活塞闭锁在中间位置上的两个闭锁活塞以及两个阀，所述阀用于对用于工作活塞和控制活塞的压缩空气入口或用于闭锁活塞和控制活塞的压缩空气入口进行排气。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的改进的气动装置、一种用于轨道车辆的雨刷的改进的驱动装置、一种用于控制该气动装置的方法、一种相应的装置、一种相应的计算机程序产品以及一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统。
[0005]所述目的通过根据独立权利要求的用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的气动装置、用于轨道车辆的雨刷的驱动装置、用于控制气动装置的方法、相应的装置、相应的计算机程序产品以及用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统来实现。
[0006]本发明基于以下构思:雨刷驱动系统的安全且可靠的运行能通过下述方式实现，即用于驱动雨刷的活塞引导装置能经由并联地构成的正常运行连接管线和应急运行连接管线实现，这些正常运行连接管线和应急运行连接管线又能通过相应地构成的气动装置运行。即使在正常运行中气动装置的阀发生故障，也能经由附加地设置的应急运行连接管线确保可靠的应急运行。在此为气动装置使用标准部件能实现低成本解决方案。
[0007]本发明提出一种气动装置，其用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置，该驱动装置具有活塞引导装置和传力装置，该活塞引导装置具有第一接头和与第一接头相对的第二接头以及设置在活塞引导装置中的活塞，所述活塞构成为，沿着活塞引导装置的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，并且传力装置构成用于将所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴上，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动，并且气动装置具有以下特征:
[0008]第一正常运行连接管线和与第一正常运行连接管线并联的第一应急运行连接管线，所述第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线构成为，用于将气动装置的压缩空气供应装置的供应接头与驱动装置的第一接头连接；
[0009]第二正常运行连接管线和与第二正常运行连接管线并联的第二应急运行连接管线，所述第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线构成为，用于将供应接头与驱动装置的第二接头连接；和
[0010]阀装置，所述阀装置构成为，用于在气动装置正常运行时将供应接头经由第一正常运行连接管线与第一接头耦联并且将供应接头经由第二正常运行连接管线与第二接头耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运行；并且所述阀装置构成为，用于在气动装置应急运行时将供应接头经由第一应急运行连接管线与第一接头耦联并且将供应接头经由第二应急运行连接管线与第二接头耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。
[0011]轨道车辆可以一般性地理解为受轨道约束的车辆，如火车头、牵引列车、机动车厢、有轨电车、地铁车辆、车厢如客运车厢或旅游列车车厢和/或货运车厢。轨道车辆可以尤其是高速轨道车辆。在另一实施形式中，雨刷驱动系统也可以用于商用车辆和/或地面运输工具。轨道车辆可以具有至少一个电动气动的雨刷驱动系统。气动装置可以理解为使用压缩空气以完成机械作业的装置。气动装置可以对驱动装置进行驱动。用于雨刷的驱动装置可以理解为雨刷驱动装置。该驱动装置可以使雨刷运动并且构成用于引起雨刷轴的线性往复的轴向运动。概念“轴的、尤其是雨刷轴的线性往复的轴向运动”可以理解为在概念“交替的旋转运动”之下。雨刷可以理解为用于清洗玻璃尤其是挡风玻璃例如轨道车辆挡风玻璃的装置。雨刷可以包括雨刷臂、雨刷片、雨刷轴和驱动装置。气动装置可以连接在压缩空气供应装置上或者说与压缩空气供应装置连接。压缩空气供应装置可以提供例如在7?10巴的范围内的空气压力。根据一个实施形式，压缩空气供应装置可以提供8巴左右的在一定公差范围内的空气压力。根据一个实施形式，压缩空气供应装置提供9巴左右的在一定公差范围内的空气压力。气动装置可以具有阀装置。该阀装置可以具有多个相互连接的阀，以便实现气动装置的所需的功能性。驱动装置可以具有活塞引导装置，在活塞引导装置中设置至少一个这种活塞，使得经由流入的压缩空气能实现沿着活塞引导装置的主延伸方向的直线运动，所述压缩空气经由第一接头在活塞引导装置的一个端部上流入并且与此交替地经由第二接头在活塞引导装置的与这一个端部相对的端部上流入。活塞引导装置可以圆柱形地或管形地构成，并且主延伸方向可以相应于活塞引导装置的纵向轴线。因此，活塞引导装置的内腔通过所述至少一个活塞分为两个室。根据一个实施形式，可以使用两个相互耦联的活塞，其中一个活塞朝向第一接头并且另一活塞朝向第二接头。用于传递所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动的传力装置可以引起雨刷轴的旋转运动。气动装置能为了运行雨刷而与驱动装置的第一接头和第二接头连接。在此，第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线能与第一接头连接，并且第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线能与第二接头连接。气动装置可以构成为，用于使驱动装置以两个不同的运行模式运行。在正常运行模式中，驱动装置能借助于第一正常运行连接管线和第二正常运行管线运行。在应急运行模式中，驱动装置能借助于第一应急运行连接管线和第二应急运行连接管线运行。阀装置能相应地构成为，用于在正常运行模式中截止应急运行连接管线并且在应急运行模式中截止正常运行连接管线。阀装置可以构成为，用于将施加在压缩空气供应装置的供应接头上的压缩空气既在正常运行模式也在应急运行模式中交替地引导到第一接头和第二接头上。
[0012]在一个实施形式中，阀装置可以具有四个正常运行阀、至少两个应急运行阀和至少一个另外的应急运行阀。在此，所述四个正常运行阀之中的第一和第三正常运行阀以及所述至少两个应急运行阀之中的至少一个应急运行阀可以配设给第一正常运行连接管线。第二和第四正常运行阀以及所述至少两个应急运行阀之中的另外的至少一个应急运行阀可以配设给第二应急运行连接管线。所述至少一个另外的应急运行阀可以配设给第一和第二应急运行连接管线。
[0013]概念“二位三通阀”可以理解为在概念“正常运行阀”之下。所述至少两个应急运行阀可以构成为二位三通阀。概念“具有截止零位、前进位置和后退位置的三位五通阀”可以理解为在概念“所述另外的应急运行阀”之下。在所述至少两个应急运行阀中，在零位上通流可以是自由的。在第三正常运行阀和第四正常运行阀中，在零位上通流可以是自由的。在第一正常运行阀和第二正常运行阀中，在零位上入流可以是被截止的。零位可以理解为阀的静止状态。正常运行阀可以构成为具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。应急运行阀可以构成为具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。在零位上，电磁体可以是不起作用的。所述四个正常运行阀，所述至少两个应急运行阀和/或所述至少一个另外的应急运行阀可以构成为电磁阀。通过阀的这样的实施方案可以确保安全的应急运行。
[0014]在活塞引导装置中可以设置两个缸室。缸室可以理解为构成在活塞引导装置的内壁、活塞和活塞引导装置的缸盖之间的空间。在缸室内部，活塞能在活塞引导装置中线性地运动。阀装置可以包括多个正常运行电磁阀。它们之中的两个可以配设给其中一个缸室并且它们之中的另外两个可以配设给另一缸室。与缸室的相配可以经由第一接头或第二接头实现。除了这些正常运行阀，系统也还具有至少三个另外的应急运行阀，或者说至少两个应急运行阀和一个另外的应急运行阀。所述一个另外的应急运行阀用于交替地激活对两个缸室之中的一个缸室的压缩空气供应。同时，该阀也形成另一缸室的空气出口。例如可以在几秒的节拍改变压缩空气流方向。于是在此能将此前进气的缸室与排气通道连接并且将此前连接到排气通道上的气缸部分加载压缩空气。另外至少两个电磁阀用于安全地切断正常运行阀的进气和排气管线。
[0015]第一接头和第二接头可以分别配设有至少一个正常运行阀和与所述至少一个正常运行阀并联地设置的至少一个应急运行阀，所述正常运行阀和应急运行阀构成和设置为，使得在正常运行模式中在相配的接头上的进气和/或排气可以借助于相应的所述至少一个正常运行阀闭锁并且同时或作为替换在应急运行模式中借助于相应的所述至少一个应急运行阀闭锁，在第一接头和第二接头之间的交替控制是可切换的。
[0016]根据一个实施形式，第一正常运行阀、第三正常运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以并联地设置并且与第一接头连接。第二正常运行阀、第四正常运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以并联地设置并且与第二接头连接。在此，第一正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第一应急运行阀连接。第二正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第二应急运行阀连接。第三正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第三应急运行阀连接。第四正常运行阀可以与所述至少两个应急运行阀之中的第四应急运行阀连接。第一应急运行阀、第二应急运行阀和所述至少一个另外的应急运行阀可以与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。第一接头可以经由第三正常运行阀和第三应急运行阀并且同时或作为替换经由所述至少一个另外的应急运行阀与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。
[0017]在一个实施形式中，在供应接头的下游可以设置附加的电磁阀。在附加的电磁阀的零位上，在附加的电磁阀的下游可以设置节流器。节流器可以理解为一种节流阀。节流器可以理解为用于限制通流的装置。节流器可以具有收缩部。节流器的收缩部可以是可调节的。通流并且同时或作为替换在节流器上的压力降可以是可调节的。电磁阀可以构成为二位三通阀，一个入口能与用于压缩空气供应装置的供应接头连接。在电磁阀的一个出口上在下游可以设置节流器。在此，节流器的出口能与电磁阀的一个第二出口相互连接，并且分别构成用于提供用于气动装置的压缩空气。
[0 018]按照一个实施形式，所述四个正常运行阀可以构成为二位三通阀，并且同时或作为替换所述至少两个应急运行阀可以构成为二位三通阀，并且同时或作为替换所述另外的应急运行阀可以构成为三位五通阀。在此，所述至少两个应急运行阀可以构成为，在零位上通流是自由的。第一和第二正常运行阀可以构成为，在零位上入流是截止的；并且第三和第四正常运行阀可以构成为，在零位上通流是自由的。所述另外的应急运行阀可以具有截止零位、前进位置和后退位置，用于压缩空气供应装置的供应接头并且同时或作为替换排气能经由所述至少两个应急运行阀在激活状态下截止。
[0019]可有利的是，构件复杂度以及构件数量限制于最小值。在此能使用多个标准构件。此外能实现紧凑的结构空间，因为与已知解决方案相比，不使用附加的控制活塞和/或缓冲活塞。在对于正常运行所需的阀失灵时，经由正常运行阀进行控制始终是可行的。有利并且低成本的是，能使用标准构件，并且不需要大量的特殊构件。
[0020]本发明提出一种用于轨道车辆的雨刷的驱动装置，所述驱动装置具有以下特征:
[0021]活塞引导装置，所述活塞引导装置具有第一接头和与第一接头相对的第二接头；
[0022]两个活塞，所述两个活塞相互耦联并且设置在活塞引导装置中，所述活塞构成为，用于沿着活塞引导装置的主延伸方向执行线性运动；和
[0023]传力装置，用于将所述两个活塞的线性运动传递到雨刷轴上，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。
[0024]用于雨刷的驱动装置也可称为雨刷驱动装置。该驱动装置的两个活塞能共同在活塞引导装置中交替地往复运动，即交替地执行彼此相反的线性运动。在此，活塞能首先共同沿一个方向并且随后共同沿相反的方向运动。传力装置可以构成为在两个活塞之间的联接杆式连接。在此，两个活塞之中的第一活塞能借助于一个联接杆与连杆连接，并且两个活塞之中的第二活塞能借助于另一联接杆与该连杆连接。连杆可以构成为，使得引起雨刷轴的交替的旋转运动。联接杆可以构成为，形成雨刷轴和活塞之间的连接。联接杆能将活塞的线性运动变换为雨刷轴的环形运动。联接杆因此能将两个活塞的交替的彼此相反的线性运动转换为雨刷轴的线性往复的轴向运动。
[0025]驱动装置能通过减少构件的设计方案实现，其中，通过使用相应地构成的调节电子装置，电磁阀，也就是说正常运行阀和/或应急运行阀，被如此控制，使得驱动装置被减少到工作活塞，而不附加地使用控制活塞，也不附加地使用缓冲活塞。
[0026]电动气动的驱动装置的优点是限制部件复杂度，但是也将构件数量限制到绝对最小值。可以弃用在制造技术方面复杂的构件并且能使用大量的作为挤压型材已知的标准气缸。在没有控制活塞和/或也没有缓冲活塞的情况下，与使用控制活塞和/或缓冲活塞的雨刷驱动装置相比，节约结构空间，并且该空间可以用于阀装置。在此，阀装置的安装除了省去附加的结构空间之外也可确保管线路径短的优点，并且进而可确保雨刷驱动装置的减少停机时间的行为。
[0027]有利的是，可以应用转角传感器或由转角传感器产生的信号，以便识别雨刷臂的位置。这样的与雨刷轴耦联或与耦联于雨刷轴的机械构件耦联的转角传感器提供下述优点:雨刷臂在任意时间点的实时位置可以是已知的，并且能在正常运行功能中用于电磁阀的调节。因此，除了雨刷臂的端部位置，能调节每个任意的中间位置。因此在没有额外耗费的情况下能实现雨刷臂的任意中间位置，例如中心位置、洗车位置或复位运行。
[0028]有利的是，正常运行阀之一的损坏不会引起应急运行的故障。在所提出的具有冗余地构成的管线的线路方案中，正常运行阀的完全失效也不会妨碍应急运行功能。通过所述至少两个可以具有截止阀功能的应急运行阀，正常运行阀的压缩空气入口以及压缩空气出口能可靠地截止。应急运行功能因此能与正常运行控制的状态和可能的故障完全无关地工作。
[0029]缸室的传力能以不同方式进行。不仅可以应用齿条与齿扇的组合，而且可以设定直接转动地支承的联接杆。转动地支承的联接杆相对于提到的第一个方案的优点是，通过在运动时齿的滚动减少噪声形成。不存在摩擦面，进而也取消在接触面或者说摩擦面上的磨损。在联接杆的情况下，运动不是通过固定不动的接触面的摩擦实现，而是通过转动支承的部件和接触位置的接触实现。
[0030]本发明提出一种用于控制气动装置的方法，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置，所述方法具有以下步骤:
[0031]判定气动装置是以正常运行的运行方式还是以应急运行的运行方式运行；
[0032]当气动装置以正常运行的运行方式运行时，对阀装置进行控制，使得用于气动装置的压缩空气供应装置的供应接头经由第一正常运行连接管线与驱动装置的第一接头耦联并且第二接头与空气出口耦联，并且与此交替，使得供应接头经由第二正常运行连接管线与驱动装置的第二接头耦联并且第一接头与空气出口耦联，以便引起能由驱动装置驱动的雨刷轴的交替的旋转运动；并且
[0033]当气动装置以应急运行的运行方式运行时，对阀装置进行操作，使得供应接头经由第一应急运行连接管线与第一接头耦联并且第二接头与空气出口耦联，并且与此交替，用于压缩空气供应的接头经由第二应急运行连接管线与第二接头耦联并且第一接头与空气出口耦联，以便引起能由驱动装置驱动的雨刷轴的交替的旋转运动。
[0034]用于运行雨刷驱动装置的气动装置的控制方法或者换言之所述驱动装置的调节能基于雨刷臂位置的连续测量和雨刷臂位置的随时间的变化。作为调节方案可以利用模糊调节器的原理，其中，可以定义用于控制正常运行电磁阀的模糊规则，并且在利用去模糊化的情况下可以生成用于阀的所需的控制。因此能实现雨刷驱动装置以及安装在雨刷臂驱动装置上的具有雨刷片的雨刷臂的在运行时间方面优化的调节。在运行时可能对系统产生影响的干扰，例如行驶速度、车辆背压、车窗玻璃的润湿、在压缩空气供应装置中的改变，能通过所提出的模糊调节立即或在少量行程之内进行补偿。
[0035]本发明提出一种控制装置，用于控制气动装置，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置，该控制装置具有构成用于执行轨道车辆的电磁的雨刷驱动系统的控制方法的机构。
[0036]控制装置可以理解为电气装置，所述电气装置处理传感器信号并且根据所述传感器信号输出用于控制气动装置的控制信号。所述控制装置可以具有一个或多个能以硬件方式和/或软件方式构成的适宜的接口。在硬件方式的构成方案中，接口例如可以是集成电路的部件，在所述集成电路中实现控制装置功能。接口也可以是自身的集成的开关电路或者至少部分地由离散的器件构成。在软件方式的构成方案中，接口可以是软件模块，所述软件模块例如与其它软件模块一起在微控制器上存在。
[0037]有利的还有一种具有程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品能存储在可机读的载体如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且用于当程序产品在计算机或控制装置上执行时，实施根据前面描述的实施形式之一的方法。
[0038]本发明提出一种用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统，其具有以下特征:
[0039]用于轨道车辆的雨刷的驱动装置，该驱动装置具有活塞引导装置和传力装置，该活塞引导装置包括第一接头和与第一接头相对的第二接头以及至少一个设置在活塞引导装置中的活塞，所述活塞构成为，用于沿着活塞引导装置的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，所述传力装置构成为用于将所述至少一个活塞的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴上，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动；和
[0040]气动装置，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置。
[0041]电动气动的雨刷驱动系统此外可以具有用于控制气动装置的控制器。电动气动的雨刷驱动系统能根据驱动装置或控制气动装置的控制器给驱动装置的活塞引导装置在必要的位置上加载压缩空气，并且与加载压缩空气相关地实施朝一侧或另一侧的运动。
[0042]驱动装置可以具有活塞室或者说活塞引导装置和可自由运动的活塞，在所述活塞上固定有齿条。活塞室和可自由运动的活塞的布置系统也可以称为工作活塞。齿扇能啮合到齿条中。所述齿扇能与雨刷轴刚性地连接。活塞的运动因此能引起雨刷轴的转动运动。
[0043]驱动装置也能不同地构成，例如利用联接杆来代替齿条。
[0044]在一个实施形式中，在雨刷轴上可以存在转角传感器或者转角传感器与雨刷轴操作连接，并且用于雨刷轴例如在两个端部位置中和/或在任意其它位置中的位置检测。转角传感器的信号能经由接口引导到控制器或者说控制单元上。借助转角传感器的信号例如能实现间歇的运行方式。
[0045]有利的是，通过使用转角传感器、适配的气动装置和相配的控制装置能实现用于轨道车辆的雨刷驱动系统的可靠运行和低成本解决方案。
[0046]有利的是，所提出的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统能实现构件减少的结构并与已知解决方案相比省去控制活塞和缓冲活塞。使用由挤压型材构成的标准型材气缸作为活塞引导装置或活塞室能提供成本优点。在工作活塞的活塞引导装置的两侧中可以存在缓冲器，尤其是塑料缓冲器，所述缓冲器可以用作为用于停车运行方式的止挡缓冲器，也可以用于在应急运行的运行方式中限制运动。在正常运行功能中能通过调节而防止活塞、例如气缸活塞撞入到端部位置缓冲器中。
[0047]雨刷轴的位置检测能借助连续的转角传感器实现，优选借助电流接口实现，但不局限于此。驱动单元能直接安装到阀装置上，但是不局限于该安装地点。然而有利的是，阀装置能定位在驱动装置的紧邻的附近。
[0048]有利的是，可以为气缸两侧的入口和出口使用四个正常运行阀。通过使用至少两个应急运行电磁阀和一个另外的应急运行阀，所述至少两个应急运行阀能截止通向正常运行阀的进气和排气。此外，所述另外的应急运行阀能通过在气缸两侧之一侧上供应压缩空气和气缸相应另一侧与排气口连接的周期性变换而实现在不使用调节逻辑的情况下作为应急运行的时间确定的雨刷功能。
[0049]电动气动的雨刷驱动系统能使用控制器，所述控制器应用基于模糊规则的逻辑，或者应用其它调节和控制信号生成。双行程数的调节能通过另一电磁阀与设置在该另一电磁阀下游的节流器进行，所述双行程数是雨刷臂的往复运动的数量。双行程数能控制为，使得雨刷臂在执行一半的或完全的双雨刷行程之后停留在相应的反转位置上。
[0050]在传力装置中的传力能通过齿条或通过齿扇连接或者通过联接杆实施方案构成。
[0051]压缩空气供应装置的接头能经由在雨刷驱动单元上的中央接头进行。压缩空气供应装置的中 央接头可以构成为在安装板上的气动接头，但不仅局限于该位置或者说地点。压缩空气出口的接头能定位在阀板或安装板上的中央点，或者电动气动的雨刷驱动系统可以构成为，设有经由消音器的直接排气，压缩空气出口的接头不能仅局限于所描述的地点。
[0052]电磁阀在正常运行功能以及应急运行功能中的供电，以及转角发送器的信号的供电，能在电缆出口上或在安装板上的插接连接器上进行，但是不仅局限于所描述的地点。
[0053]根据一个实施形式，电动气动的雨刷驱动系统可以包括第一管段、第二管段和中心模块，所述中心模块能设置在第一管段的第一端部和第二管段的第一端部之间。第一管段的与第一端部相反的一侧能被封闭并且可以具有第一接头。第二管段的与第二端部相反的一侧能被封闭并且可以具有第二接头。这些管部段能分别通过端盖封闭，所述端盖分别具有用于气动管线的接口。设置在第一管段中的第一活塞和设置在第二管段中的第二活塞可以构成为，沿着这些管段的主延伸方向执行彼此相反的线性运动。雨刷轴可以设置在中心模块中，雨刷轴的主旋转轴线可以基本上垂直于第一和第二管段的主延伸方向构成。转角发送器能与雨刷轴操作连接。
【附图说明】
[0054]下面参考附图详细阐述本发明的优选实施例。附图如下:
[0055]图1示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的不意图；
[0056]图2示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的不意图；
[0057]图3示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置的原理图；
[0058]图4示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置的原理图；
[0059]图5示出根据本发明的一个实施例的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置；
[0060]图6示出根据本发明的一个实施例的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置；
[0061]图7示出根据本发明的一个实施例的用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置的气动装置的控制方法流程图；
[0062]图8示出根据本发明的一个实施例的具有模糊调节器的多个阶段的图表；
[0063]图9示出根据本发明的一个实施例的模糊调节器的方法步骤的流程图表。
【具体实施方式】
[0064]在本发明的优选实施例的下面的说明中，对于在不同附图中示出的并且作用类似的元件使用相同的或类似的附图标记，省去对这些元件的重复说明。
[0065]图1示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统100的示意图。电动气动的雨刷驱动系统100包括用于雨刷的驱动装置110、用于运行雨刷的驱动装置I1的气动装置120以及用于控制气动装置120的控制器130。
[0066]驱动装置110具有活塞引导装置140，所述活塞引导装置具有第一接头143和第二接头146、至少一个活塞150、与所述至少一个活塞150传力连接的传力装置153以及与传力装置153传力连接的雨刷轴156。活塞150构成为，在活塞引导装置140内部实施线性运动，该线性运动沿着活塞引导装置140的主延伸方向进行。活塞150可以构成为双活塞，所述双活塞具有两个彼此相反定向的活塞底部。
[0067]用于运行雨刷的驱动装置110的气动装置120具有用于压缩空气供应装置160的供应接头158。该供应接头158借助于第一正常运行连接管线172和与之并联地引导的第一应急运行连接管线174与驱动装置110的第一接头143连接。此外，供应接头158借助于第二正常运行连接管线176和与之并联地引导的第二应急运行连接管线178与驱动装置110的第二接头146连接。连接管线172、174、176、178能借助于阀装置180闭锁。
[0068]阀装置180构成为，不仅在正常运行中而且在应急运行中为驱动装置110供给来自压缩空气供应装置160的压缩空气，使得实现雨刷轴156的交替的旋转运动。为此，在第一步骤中第一接头143与压缩空气耦联，使得所述至少一个活塞150实施从第一接头143朝向第二接头146的线性运动。为此，(压缩)空气在第二接头146处被引向空气出口并且被排出。在接着的步骤中第二接头146与压缩空气耦联，使得所述至少一个活塞150实施从第二接头146朝向第一接头143的线性运动。为此，(压缩)空气在第一接头143处被引向空气出口并且被排出。阀装置180构成为，在正常运行中压缩空气经由第一正常运行连接管线172或第二正常运行连接管线176引导。阀装置180此外构成为，在应急运行中闭锁第一正常运行连接管线172或第二正常运行连接管线176，并且使驱动装置110的控制借助于第一应急运行连接管线174或第二应急连接管线178实现。
[0069]电动气动的雨刷驱动系统100此外具有转角传感器190，所述转角传感器与雨刷轴156操作连接。转角传感器190构成为，将雨刷轴156的转角提供给控制器130以控制气动装置120。
[0070]控制装置130构成为，用于控制用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置110的气动装置120。控制器可以构成为，支持两个运行模式即正常运行和应急运行。控制器130具有这样一个接口，该接口构成为，接收转角传感器190的至少一个信号。控制器130具有这样一个接口，该接口构成为，输出用于控制气动装置120的控制信号。此外，控制器130具有用于执行气动装置120的控制方法的机构。在正常运行时，控制器130在接口上提供相应的控制信号以控制气动装置。控制信号可以构成为，能实现用于雨刷的驱动装置的匹配于周围环境条件的运行。
[0071]图2示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统100的示意图。电动气动的雨刷驱动系统100可以对应于已经在图1中示出的电动气动的雨刷驱动系统。气动装置120隐藏在用于气动装置120的盖210下方。驱动装置110具有作为活塞引导装置的由挤压型材构成的缸管220，该缸管的两个端部(在缸管220的端部上沿缸管的主延伸方向)分别借助一个缸盖230封闭。缸管220在中心区域中具有中心模块240。缸盖230以及中心模块240与安装板250螺纹联接，所述安装板平行于缸管220的主延伸方向设置。垂直于安装板250设置有主臂轴260和与之平行地设置的平行臂轴270。主臂轴260对应于图1中的雨刷轴156。平行臂轴270是具有第二雨刷轴的实施例的可选方案。
[0072]换言之，图2中的实施例示出模块化构造的工作活塞，所述工作活塞由特殊制成的模块构成，所述模块容纳雨刷轴。在该中心模块上安装标准气缸，在所述标准气缸中活塞能执行其运动。在雨刷轴上或者也在可能的平行臂轴上有在此未示出的转角发送器或者说转角传感器。转角发送器根据雨刷臂位置或雨刷轴或平行臂轴提供与实时的位置角成比例的信号。该信号可以优选实施为4?20mA的电流信号，但是也可以是例如O?1V的电压信号。此外，在驱动装置上，在自身的安装板上存在阀单元。所述阀单元的位置优选紧邻工作活塞，但不仅局限于该安装地点。
[0073]图3示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置120的原理图。电动气动的雨刷驱动系统可以是在图1中示出的具有阀装置120的电动气动的雨刷驱动系统。阀装置120具有第一正常运行阀312、第二正常运行阀314、第三正常运行阀316以及第四正常运行阀318、第一应急运行阀322、第二应急运行阀324、第三应急运行阀326以及第四应急运行阀328、另外的应急运行阀330、附加的电磁阀340以及设在附加的电磁阀下游的节流器345。所有详述的阀312、314、316、318、322、324、326、328、330、340在所示出的实施例中是具有电磁操作装置和复位弹簧的阀。所述另外的应急运行阀330是具有截止零位、前进位置和后退位置的三位五通阀；其它所有详述的阀312、314、316、318、322、324、326、328、340是二位三通阀。在第一正常运行阀312和第二正常运行阀314中，在零位上入流是截止的。在第三正常运行阀316和第四正常运行阀318中，在零位上通流是自由的。在至少两个应急运行阀322、324、326、20、328中，在零位上通流是自由的。
[0074]第一正常运行阀312、第三正常运行阀316以及另外的应急运行阀330与驱动装置110的第一接头143连接。第二正常运行阀314、第四正常运行阀318以及所述另外的应急运行阀330与驱动装置110的第一接头143连接。第一正常运行阀312与第一应急运行阀322连接。第二正常运行阀314与第二应急运行阀324连接。第三正常运行阀316与第三应急运行阀326连接。第四正常运行阀318与第四应急运行阀328连接。附加的电磁阀340与用于压缩空气供应装置的供应接头158连接。在附加的电磁阀340的零位上，节流器345设在附加的电磁阀340的下游。节流器345的出口和在激活状态下的附加的电磁阀340的出口与第一应急运行阀322、第二应急运行阀324以及所述另外的应急运行阀330连接。第三应急运行阀326和第四应急运行阀328分别与一个消音器350连接。所述另外的应急运行阀330与两个消音器350连接。在另一未示出的实施例中，第三应急运行阀326的通到消音器350的出口、第四应急运行阀328的通到消音器350的出口以及所述另外的应急运行阀330的通到消音器350的出口相互连接并且与一个消音器350连接。该消音器构成为空气出口。
[0075]在图3中引导压缩空气的管线，即第一正常运行连接管线172以及正常运行排气管线362被着重画出。在示出的运行状态中，至少一个活塞或者说传力装置应从第一接头143朝向第二接头146运动，对于该运行状态，第一正常运行阀312以及第三正常运行阀316是起作用的。在所示出的运行状态下，由用于压缩空气供应装置的接头施加在附加的电磁阀340上的压缩空气经由节流器345、第一应急运行阀322和第一正常运行阀312引导至第一接头143。同时，在第二接头146上，压缩空气经由对于通流而言自由的第四正常运行阀318、第四应急运行阀328以及消音器350流出。所有其它管线路径是截止的。
[0076]为了获得所述至少一个活塞的与此相反的运动方向，即所述至少一个活塞或者说传力装置应从第二接头146朝向第一接头143运动，第二正常运行阀314以及第四正常运行阀318是起作用的。施加在用于压缩空气供应装置的接头上的压缩空气于是经由附 加的电磁阀340、第二应急运行阀324、第二正常运行阀314流至第二接头146，并且同时空气可以在第一接头143上经由第三正常运行阀316和第三应急运行阀326和消音器350流出。
[0077]在另一未示出的实施例中，在图3中示出的四个应急运行阀322、324、326、328通过仅两个应急运行阀代替。在该情况下，仅两个应急运行阀之中的第一应急运行阀设置在第一接头143和第一正常运行阀312以及第三正常运行阀316之间，而所述另外的应急运行阀330此外直接与第一接头143连接。与此类似，仅两个应急运行阀之中的第二应急运行阀设置在第二接头146和第二正常运行阀314以及第四正常运行阀318之间，所述另外的应急运行阀330此外直接与第二接头146连接。这种布置在应急运行中允许如在图3中所示实施例那样中断经由正常运行阀312、314、316、318的进气和排气，使得在应急运行中能与正常运行阀312、314、316、318的位置无关地实现经由所述另外的应急运行阀330进行控制。图3展示的气动控制的应急运行功能在下面的图4中示出。
[0078]图4示出根据本发明的一个实施例的用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统的阀装置120的原理图。该图基本上对应于在图3中示出的原理图，区别在于，描述应急运行功能。四个应急运行阀322、324、346、328是起作用的。构成为三位五通阀的所述另外的应急运行阀330的两个可能的开关位置以时间控制的方式交替地激活。四个正常运行阀312、314、316、318的开关状态在该情况下是不重要的。在所述另外的应急运行阀330的零状态下，在第一接头143和/或第二接头146上的空气压力不发生改变。根据所述另外的应急运行阀330的激活的开关位置，经由附加的电磁阀340和所述另外的应急运行阀330流入的空气的空气压力施加在第一接头143上，并且在第二接头146上的空气能经由所述另外的应急运行阀330和消音器350流出；或者相反，即经由附加的电磁阀340和所述另外的应急运行阀330流入的空气的空气压力施加在第二接头146上，并且在第一接头143上的空气能经由所述另外的应急运行阀330和消音器350流出。
[0079]图5示出根据本发明的一个实施例的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置110。在中心模块510上，在相对的两侧上分别设置一个由挤压型材制成的缸管220。缸管220在与中心模块240相反的一侧上用缸盖230密封，这两个缸盖具有气动的入流管线，即在第一缸盖230中具有第一接头，并且在第二缸盖230中具有第二接头。在中心模块240中设置雨刷轴156。雨刷轴156垂直于通过缸管220轴线或者说主延伸方向的辅助平面。雨刷轴156与齿扇520力锁合地和/或形锁合地连接。齿扇520与齿条530啮合，所述齿条设置在两个设置于缸管中的活塞150之间。齿条530的一个端部通过螺纹联接与两个活塞150之中的第一活塞150连接，并且齿条的与这一个端部相对的端部通过螺纹联接与两个活塞150中的第二活塞150连接。在活塞150和缸管220之间的密封环将在活塞150和相配的缸盖230之间的空间相对于中心模块240以流体密封的方式密封。活塞150和与活塞150连接的齿条530的线性运动经由与齿条530啮合的齿扇520转换为雨刷轴156的旋转运动。在缸盖230的朝向缸管220的一侧上分别设置一个终端缓冲器540。由活塞150、齿条530和齿扇520构成的单元可以称为传力装置，所述传力装置在图1中设有附图标记153。具有与此不同的传力装置的一个实施例在图6中示出。
[0080]图6示出根据本发明的一个实施例的电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置110。在图6中示出的用于电动气动的雨刷驱动系统的驱动装置110基本上对应于在图5中示出的驱动装置110，但区别在于传力装置的实施方式。传力装置借助于与雨刷轴156力锁合地和/或形锁合地连接的连杆实现，所述连杆借助各一个联接杆620与每个活塞150操作连接。在该实施例中，活塞150分别具有一个用于联接杆620的终端缓冲器540。联接杆620是在雨刷轴156与处于来回运动中的活塞150之间的连接件。联接杆620将活塞150的线性运动转换为雨刷轴156的圆形运动，即转换为雨刷轴156的线性往复的轴向运动。
[0081]图7示出根据本发明的一个实施例的用于控制气动装置的方法700的流程图，该气动装置用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置。该驱动装置可以是在图1和/或图2中示出的用于轨道车辆的雨刷的驱动装置。该气动装置可以是在图1中作为阀装置画出的气动装置和/或在图3中示出的实施例。该方法具有三个步骤710、720、730。所述方法700可以由控制器的适宜的装置实现，如其根据图1描述的那样。
[0082]在判定气动装置的运行方式的步骤710中，在正常运行和应急运行之间做判定。当四个正常运行阀之中的一个正常运行阀不正常运行时，可以选择应急运行。操作者的干预也可以引起应急运行的运行模式的选择。驱动装置的非正常功能可以引起应急运行的判定。
[0083]当在判定步骤710中选择正常运行的运行方式时，则执行阀装置的控制步骤720。通过执行步骤720，用于压缩空气供应装置的供应接头经由第一正常运行连接管线与第一接头耦联，并且第二接头与空气出口耦联。与此交替，用于压缩空气供应装置的接头经由第二正常运行连接管线与第二接头耦联，并且第一接头与空气出口耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。在控制步骤720中，也可以实现其它模式，如间歇式运行或者雨刷片移入到洗车位置中。
[0084]当在判定步骤710中选择应急运行的运行方式，则执行阀装置的操作步骤730。通过执行步骤730，压缩空气供应装置的供应接头经由第一应急运行连接管线与第一接头耦联，并且第二接头与空气出口耦联。与此交替，用于压缩空气供应装置的供应接头经由第二应急运行连接管线与第二接头耦联，并且第一接头与空气出口耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。
[0085]图8示出具有根据本发明的一个实施例的模糊调节器的多个阶段的图表。在笛卡尔坐标系中，在横坐标上示出雨刷角并且在纵坐标上示出阀状态，即零状态/静止状态或者起作用状态。该图表示出三个阶段810、812、814和三个正常运行阀的开关状态。这些正常运行阀可以是在图3中示出的通过第一曲线图820代表的第一正常运行阀312、通过第二曲线图822代表的第二正常运行阀314和通过第三曲线图824代表的第三正常运行阀316。在第一阶段810中，第一曲线图820示出起作用的运行状态，第二曲线图822和第三曲线图824示出静止状态。在从第一阶段810到第二阶段812的过渡中，第一曲线图820示出从起作用的运行状态到静止状态的过渡，并且第二曲线图822示出从静止状态到起作用的运行状态中的过渡。在第二阶段812中，第二曲线图822示出起作用的运行状态，第一曲线图820和第三曲线图824示出静止状态。在从第二阶段812到第三阶段814的过渡中，第二曲线图822示出从起作用的运行状态到静止状态的过渡，并且第三曲线图824示出从静止状态到起作用的运行状态中的过渡。在第三阶段814中，第三曲线图824示出起作用的运行状态，第一曲线图820和第二曲线图822示出静止状态。
[0086]图9示出根据本发明的一个实施例的模糊调节器的方法步骤的流程图。在步骤910中确定运行模式。与此并行，在步骤920中检测雨刷轴的至少一个位置角。在步骤920中检测的所述至少一个位置角在步骤930中经过滤波和转换。模糊化步骤940获得运行模式选择步骤910的结果以及滤波和转换步骤930的结果，并且将其结果输出给运行时间优化步骤950。运行时间优化步骤950的结果作为反馈返回给模糊化步骤940以及给到去模糊化步骤960。在紧接着的故障处理步骤970中处理可能的故障，并且将结果传导给阀激活步骤980或者说流程图提供步骤。
[0087]所描述的实施例仅是示例地选择的，并且可以相互组合。
[0088]附图标记列表
[0089]100 电动气动的雨刷驱动系统
[0090]110 驱动装置
[0091]120 气动装置
[0092]130 控制器
[0093]140 活塞引导装置
[0094]143 第一接头
[0095]146 第二接头
[0096]150 至少一个活塞
[0097]153 传力装置
[0098]156 雨刷轴
[0099]158 用于压缩空气供应装置的供应接头
[0100]160 压缩空气供应装置
[0101]172 第一正常运行连接管线
[0102]174 第一应急运行连接管线
[0103]176 第二正常运行连接管线
[0104]178 第二应急运行连接管线
[0105]180 阀装置
[0106]190 转角传感器
[0107]210 气动装置的盖
[0108]220 由挤压型材构成的缸管
[0109]230缸盖
[0110]240中心模块
[0111]250安装板
[0112]260主臂轴
[0113]270平行臂轴
[0114]312第一正常运行阀
[0115]314第二正常运行阀
[0116]316第三正常运行阀
[0117]318第四正常运行阀
[0118]322第一应急运行阀
[0119]324第二应急运行阀
[0120]326第三应急运行阀
[0121]328第四应急运行阀
[0122]330另外的应急运行阀
[0123]340附加的电磁阀
[0124]345节流器
[0125]350消音器
[0126]510中心模块
[0127]520齿扇
[0128]530齿条
[0129]540终端缓冲器
[0130]610连杆
[0131]620联接杆
[0132]700气动装置控制方法
[0133]710控制步骤
[0134]720步骤
[0135]810第一阶段
[0136]812第二阶段
[0137]814第三阶段
[0138]820第一曲线图
[0139]822第二曲线图
[0140]824第三曲线图
[0141]910运行模式确定步骤
[0142]920位置角检测步骤
[0143]930滤波和转换步骤
[0144]940模糊化步骤
[0145]950运行时间优化步骤
[0146]960去模糊化步骤
[0147]970故障处理步骤
[0148] 980 阀激活步骤980
【主权项】
1.气动装置(120)，用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置(110)，所述驱动装置(110)具有活塞引导装置(140)和传力装置(153)，所述活塞引导装置(140)具有第一接头(143)和与所述第一接头(143)相对的第二接头(146)以及设置在活塞引导装置(140)中的活塞(150)，所述活塞构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，并且所述传力装置(153)构成用于将所述至少一个活塞(150)的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴(156)上，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动，并且所述气动装置(120)具有以下特征: 第一正常运行连接管线(172)和与该第一正常运行连接管线并联的第一应急运行连接管线(174)，所述第一正常运行连接管线和第一应急运行连接管线构成为，用于将气动装置(120)的压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)与驱动装置(110)的第一接头(143)连接； 第二正常运行连接管线(176)和与第二正常运行连接管线并联的第二应急运行连接管线(178)，所述第二正常运行连接管线和第二应急运行连接管线构成为，用于将供应接头(158)与驱动装置(110)的第二接头(146)连接；和 阀装置(180)，所述阀装置构成为，用于在气动装置(120)正常运行时将供应接头(158)经由第一正常运行连接管线(172)与第一接头(143)耦联以及将供应接头经由第二正常运行连接管线(176)与第二接头(146)耦联，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动，并且所述阀装置构成为，用于在气动装置(120)应急运行时将供应接头(158)经由第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)耦联以及将供应接头经由第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)耦联，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动。2.根据权利要求1所述的气动装置(120)，其中，所述阀装置(180)具有四个正常运行阀(312、314、316、318)、至少两个应急运行阀(322、324、326、328)和至少一个另外的应急运行阀(330)，所述四个正常运行阀(312、314、316、318)之中的第一正常运行阀(312)和第三正常运行阀(316)以及所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的至少一个应急运行阀配设给第一正常运行连接管线(172)，并且第二正常运行阀(324)和第四正常运行阀(328)以及所述至少一个另外的应急运行阀(330)配设给第二正常运行连接管线(176)，所述至少一个另外的应急运行阀(330)配设给第一应急运行连接管线(174)和第二应急运行连接管线(178)。3.根据权利要求2所述的气动装置(120)，其中，第一正常运行阀(312)、第三正常运行阀(316)和所述至少一个另外的应急运行阀(330)并联地设置并且能与第一接头(143)连接，并且第二正常运行阀(314)、第四正常运行阀(318)和所述至少一个另外的应急运行阀(330)并联地设置并且能与第二接头(146)连接，第一正常运行阀(312)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第一应急运行阀(322)连接，第二正常运行阀(314)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第二应急运行阀(324)连接，第三正常运行阀(316)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第三应急运行阀(326)连接，第四正常运行阀(318)与所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)之中的第四应急运行阀(328)连接，第一应急运行阀(322)、第二应急运行阀(324)和所述至少一个另外的应急运行阀(330)与供应接头(158)连接，第一接头(143)能经由第三正常运行阀(316)和第三应急运行阀(326)和/或经由所述至少一个另外的应急运行阀(330)与用于压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)连接。4.根据上述权利要求之一所述的气动装置(120)，其中，在供应接头(158)的下游设置附加的电磁阀(340)，在所述附加的电磁阀(340)的零位上，在附加的电磁阀(340)的下游设置节流器(345)。5.根据权利要求2至4之一所述的气动装置(120)，其中，所述四个正常运行阀(312、314、316、318)构成为二位三通阀，和/或所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)构成为二位三通阀，和/或所述另外的应急运行阀(330)构成为三位五通阀，所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)构成为，在零位上通流是自由的；第一正常运行阀(312)和第二正常运行阀(314)构成为，在零位上入流是截止的；并且第三正常运行阀(316)和第四正常运行阀(318)构成为，在零位上通流是自由的；并且所述另外的应急运行阀(330)具有截止零位、前进位置和后退位置，供应接头(158)和/或排气接头经由所述至少两个应急运行阀(322、324、326、328)能在激活状态下被截止。6.驱动装置(110)，用于轨道车辆的雨刷，所述驱动装置(110)具有以下特征: 活塞引导装置(140)，该活塞引导装置具有第一接头(143)和与第一接头(143)相对的第二接头(146)； 两个活塞(150)，所述活塞相互耦联并且设置在活塞引导装置(140)中，所述活塞构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行线性运动；和 传力装置，用于将所述两个活塞(150)的线性运动传递到雨刷轴(156)上，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动，所述传力装置(153)构成为在所述两个活塞(150)之间的联接杆式连接，所述两个活塞(150)之中的第一活塞借助于一个联接杆(620)与连杆(610)连接，并且所述两个活塞(150)之中的第二活塞借助于另一个联接杆(620)与该连杆(610)连接，所述连杆(610)构成为，引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动。7.控制方法，用于控制根据权利要求1至5之一的气动装置(120)，所述方法(700)具有以下步骤: 判定(710)，气动装置(120)是以正常运行的运行方式还是以应急运行的运行方式运行； 当气动装置(120)以正常运行的运行方式运行时，控制(720)气动装置的阀装置(180)，使得用于气动装置(120)的压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)经由第一正常运行连接管线(172)与第一接头(143)耦联并且第二接头(146)与空气出口耦联，并且与此交替，使得供应接头(158)经由第二正常运行连接管线(176)与第二接头(146)耦联并且第一接头(143)与空气出口耦联，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动；并且 当气动装置(120)以应急运行的运行方式运行时，操作(730)阀装置(180)，使得供应接头(158)经由第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)耦联并且第二接头(146)与空气出口耦联，并且与此交替，使得供应接头(158)经由第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)耦联并且第一接头(143)与空气出口耦联，以便引起雨刷轴的交替的旋转运动。8.具有程序代码的计算机程序产品，用于当程序产品在气动装置的控制装置上执行时实施根据权利要求7所述的方法。9.控制装置(130)，用于控制根据权利要求1至5之一所述的气动装置(120)，所述控制装置具有构成用于实施根据权利要求7所述的控制方法(700)的机构，所述控制方法用于控制轨道车辆的电磁的雨刷驱动系统。10.用于轨道车辆的电动气动的雨刷驱动系统(100)，具有以下特征: 用于轨道车辆的雨刷的驱动装置(110)，该驱动装置具有活塞引导装置(140)和传力装置(153)，所述活塞引导装置(140)包括第一接头(143)和与第一接头(143)相对的第二接头(146)以及至少一个设置在活塞引导装置(140)中的活塞(150)，所述活塞(150)构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，所述传力装置(153)构成用于将所述至少一个活塞(150)的彼此相反的线性运动传递到雨刷轴(156)上，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动；和 用于运行驱动装置(110)的根据权利要求1至5之一所述的气动装置(120)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行轨道车辆的雨刷的驱动装置(110)的气动装置(120)，雨刷驱动装置(110)具有活塞引导装置(140)，所述活塞引导装置具有第一接头(143)和与第一接头(143)相对的第二接头(146)，至少一个设置在活塞引导装置(140)中的活塞(150)构成为，沿着活塞引导装置(140)的主延伸方向执行彼此相反的线性运动，以便引起雨刷轴(156)的交替的旋转运动。所述气动装置具有用于压缩空气供应装置(160)的供应接头(158)，所述供应接头经由第一正常运行连接管线(172)和与之并联地设置的第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)连接并且经由第二正常运行连接管线(176)和与之并联地设置的第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)连接。阀装置(180)构成为，用于在气动装置(120)正常运行时将供应接头(158)经由第一正常运行连接管线(172)与第一接头(143)耦联并且经由第二正常运行连接管线(176)与第二接头(146)耦联，并且在气动装置(120)应急运行时将供应接头(158)经由第一应急运行连接管线(174)与第一接头(143)耦联并且经由第二应急运行连接管线(178)与第二接头(146)耦联，以便引起所述雨刷轴(156)的交替的旋转运动。
【IPC分类】B60S1/10, F01B9/04
【公开号】CN104903161
【申请号】CN201380069912
【发明人】G·德弗里斯, G·诺尔, W·马格洛特
【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11月15日
【公告号】DE102012111127A1, EP2920035A1, WO2014076220A1
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