Beschreibung

Verfahren zur Durchführung einer Rollprobe bei einem Schienenfahrzeug und Steuerungseinrichtung dafür

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Durchführung einer Rollprobe bei einem Schienenfahrzeug sowie auf eine zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildete Steuerungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug.

Bei Schienenfahrzeugen ist in verschiedenen

Betriebssituationen eine sog. Rollprobe durchzuführen. Bei dieser Rollprobe wird kontrolliert, ob sich die Räder bzw. die Radsätze drehen. Dies kann beispielsweise im Rahmen einer Bremsprobe oder bei verschiedenen Problemen am Fahrwerk, beispielsweise nach Feststellung des Zustandes "Rad dreht nicht", geschehen.

Für eine herkömmliche Rollprobe sind zwei Personen erforderlich und das Fahrzeug muss vorher an geeigneter Stelle anhalten. Ein Triebfahrzeugführer fährt das Triebfahrzeug langsam an und lässt es rollen. Eine zweite Person, beispielsweise ein Zugbegleiter, steht auf der Strecke und kontrolliert, ob die Räder/Radsätze sich drehen.

Dies ist insbesondere bei Störungen am Fahrwerk erforderlich, d.h. normalerweise auf offener Strecke. Diese Vorgehensweise ist nicht nur aufwändig und mitunter gefährlich sondern führt auch zu Betriebsbeeinträchtigungen des Schienenfahrzeugs, wie Verspätungen und Störungen.

Ebenfalls bekannt ist für gewisse Ausnahmefälle eine sog. "vereinfachte" Rollprobe durchzuführen. Auch hier fährt der Triebfahrzeugführer das Triebfahrzeug langsam an, lässt es rollen, kontrolliert dann aber das Rollen der Räder über eine Verzögerung seines Fahrzeugs.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchführung einer Rollprobe für ein Schienenfahrzeug anzugeben, das weniger aufwendig durchführbar ist. Außerdem soll eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung einer Rollprobe bei einem Schienenfahrzeug mit den Schritten: a) Erfassen aktueller Drehzahlen von der Rollprobe zu unterziehenden Rädern oder Radsätzen, b) Erfassen oder Ermitteln einer aktuellen Referenzgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, c) Vergleichen der in Schritt a) erfassten Drehzahlen im Hinblick auf das Vorliegen einer Proportionalität zwischen den Drehzahlen und der Referenzgeschwindigkeit.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden fahrzeugseitig vorhandene Informationen genutzt, d.h. diejenigen Informationen, die von den bereits vorhandenen Drehzahlgebern stammen, welche an allen Rädern bzw. Radsätzen sowie Antrieben angebaut sind. Dabei werden typischer Weise ein oder mehrere Drehzahlgeber pro Rad bzw. Radsatz vorgesehen. Bei frei rollenden Rädern bzw. Radsätzen sind die erfassten Drehzahlen direkt proportional zur Geschwindigkeit des

Schienenfahrzeugs. Insofern bedeutet die Feststellung einer Proportionalität zwischen den Drehzahlen und der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, das die geprüften Räder bzw. Radsätze frei drehen.

Die Drehzahl- oder auch Geschwindigkeitssignale der zu kontrollierenden Achsen werden mit einer

Referenzgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs gibt Aufschluss darüber, ob die zu prüfenden Räder bzw. Radsätze frei rollen oder nicht. Damit wird die Rollprobe in das Schienenfahrzeug selbst verlagert. Es kann darauf verzichtet werden, das Schienfahrzeug zur Durchführung der Rollprobe anzuhalten. Es besteht kein

Bedarf, das Schienenfahrzeug bis zu einer geeigneten Stelle weiter zu fahren. Ebenfalls ergibt sich keinerlei Notwendigkeit, bei Bedarf für die Durchführung der Rollprobe das Gegengleis zu sperren. Auch kann darauf verzichtet werden, dass Personal ggf. auf offener Strecke zur Durchführung der Rollprobe aussteigen muss.

Als weitere Vorteile des Verfahrens sind zu nennen, dass sich weniger Verspätungen und Störungen im Schienenfahrzeugbetrieb ergeben, die Durchführung der Rollprobe ist ungefährlicher für das Zugpersonal, der Personalaufwand wird vermindert, eine Automatisierbarkeit der Rollprobe ist gegeben und es kann mit weniger Folgeschäden bei tatsächlichen Defekten von Fahrwerken gerechnet werden.

Der Verfahrensschritt c) ist so zu verstehen, dass in irgendeiner Weise eine Proportionalität zwischen den erfassten Drehzahlen und der Referenzgeschwindigkeit geprüft wird. Dabei können alle Drehzahlwerte zunächst in Geschwindigkeiten ein Vergleich mit Referenzgeschwindigkeit bezogen werden. Ebenso ist es möglich, zunächst proportional Faktoren zu bilden, und zwar zwischen Drehzahl und Referenzgeschwindigkeit, und dann proportional Faktoren miteinander zu vergleichen. Auch kann die Referenzgeschwindigkeit in eine Referenzdrehzahl umgerechnet werden, wonach dann wiederum der Vergleich stattfindet. Es ist auch zu berücksichtigen, dass bei der Ausführung des Verfahrens eine zu tolerierende Abweichung von der Referenzgeschwindigkeit einbezogen werden kann. Ein Toleranzband um die Referenzgeschwindigkeit herum kann dazu benutzt werden, verschiedene Einflussfaktoren zu berücksichtigen, z.B. Messungenauigkeiten, Unterschiede der Raddurchmesser (Verschleiß der Räder) , übertragungswege der Informationen, Gleitvorgänge im Bremsmodus, Schleudervorgänge/Schlupf im Beschleunigungsmodus usw..

Der Schritt c) kann von einer Steuerungseinrichtung durchgeführt werden, die das Ergebnis der durchgeführten

Rollprobe ausgibt. Eine solche Ausgabe des Ergebnisses kann beispielsweise von einem Fahrzeugführer wahrgenommen werden, der daraufhin erforderliche Maßnahmen auslöst.

Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die

Steuerungseinrichtung bei negativem Ergebnis der Rollprobe automatisch erforderliche Reaktionen auslöst. Bei der Anwendung nach einem Fehler am Fahrwerk könnte dies eine Zwangsbremse, eine Traktionssperre oder die Deaktivierung der Bremse an dem betroffenen Rad bzw. Radsatzes sein.

Der Schritt c) kann bei definierten Betriebsmodi durchgeführt werden, z.B. Bremsen, Rollen, Beschleunigen oder bei Anwendung bei Fahrwerkstörungen kombiniert mit den Modi mit oder ohne Traktion am betroffenen Rad bzw. Radsatz sowie mit oder ohne Bremsen des betroffenen Rades.

Zur Gewinnung eines verlässlicheren Ergebnisses für die Rollprobe kann der Schritt c) mehrfach durchgeführt werden, und zwar für unterschiedliche Geschwindigkeiten des

Schienenfahrzeugs. Alternativ kann der Schritt c) über einen definierten Geschwindigkeitsbereich hinweg durchgeführt werden, die einerseits eine ausreichende Messgenauigkeit gestalten und andererseits das Erkennen von Störungen ermöglichen. Vorteilhafter Weise kann die Festlegung des Geschwindigkeitsbereiches in Abhängigkeit der möglichen Störungsfälle und der Erkennung des Proportionalität erfolgen .

Die oben genannte Aufgabe wird hinsichtlich der

Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst durch eine Steuerungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug, mit: Einer Erfassungseinrichtung für aktuelle Drehzahlen von Rädern oder Radsätzen des Schienenfahrzeugs, einer Erfassungseinrichtung für eine aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, wobei die Steuerungseinrichtung ein Vergleichsmodul zum Vergleichen der erfassten aktuellen Drehzahlen und der erfassten bzw. ermittelten aktuellen

Referenzgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs im Hinblick auf das Vorliegen einer Proportionalität ausgebildet ist.

Eine solche Steuerungseinrichtung, die mit der Schienenfahrzeug-Hauptsteuerung identisch sein kann, ist in der Lage, das zuvor erläuterte Verfahren zum Durchführen einer Rollprobe auszuführen.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung zur Ausgabe des Ergebnisses der durchgeführten Rollprobe ausgebildet ist, beispielsweise an einen Fahrzeugführer.

Bei negativem Ergebnis der Rollprobe ist denkbar, dass die Steuerungseinrichtung automatisch erforderliche Reaktionen auslöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Blockdiagrammdarstellung eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung.

Die einzige Figur zeigt eine zentrale Steuereinrichtung S, bei der es sich auch um eine modifizierte Version der bei Schienenfahrzeugen üblicher Weise eingesetzten

Zugsteuereinrichtung handeln kann. Diese Steuereinrichtung S steht in Datenverbindungen, unter anderem zu einer oder mehrerer Erfassungseinrichtungen für Drehzahlen EDl, ..., EDx. Diese Erfassungseinrichtungen EDl, ..., EDx können beispielsweise durch einen Drehzahlgeber verwirklicht sein, der an einem Rad oder Radsatz angeordnet ist und eine aktuelle Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit erfasst und die zugehörigen Daten der Steuereinrichtung S zuleitet. Die Erfassung kann auch über eine andere Steuerung im Schienenfahrzeug erfolgen, z.B. ein Antriebssteuergerät, ein Bremssteuergerät oder ein Datenspeichergerät.

Die Steuereinrichtung S steht außerdem in einer Datenverbindung mit einer Erfassungseinrichtung für eine Schienenfahrzeuggeschwindigkeit EG. Diese Geschwindigkeit dient als Referenzgeschwindigkeit. Sie kann z.B. ermittelt werden mit Hilfe eines Drehzahlgebers an einem ungebremsten Laufrad oder einem ungebremsten Laufradsatzes . Alternativ kann die Steuereinrichtung die Referenzgeschwindigkeit auch mit einem geeigneten Mittelwertverfahren aus den einzelnen Drehzahlen EDl bis EDx ermitteln so dass die Erfassungseinrichtung für die Referenzgeschwindigkeit EG ein Teil der Steuereinrichtung S ist (gestrichelte Linie) .

In der Steuereinrichtung S ist beispielsweise ein Softwareprogramm hinterlegt, welches derart ausgestaltet ist, dass ein Vergleich zwischen den Daten von der

Erfassungseinrichtung für Drehzahlen ED und von der Erfassungseinrichtung für die aktuelle Zuggeschwindigkeit EG gezogen wird. Der Vergleich ist derart, dass eine Proportionalität zwischen den erfassten Drehzahlen einerseits und der Schienenfahrzeuggeschwindigkeit andererseits berechnet wird. Eine solche Proportionalität ist gleichbedeutend mit der Feststellung, dass sich die der Probe unterzogenen Räder bzw. Radsätze frei drehen können.

Die Steuereinrichtung S stellt nun fest, welches Ergebnis die Rollprobe erbringt. Das Ergebnis wird dann auf einer Anzeigeeinrichtung A ausgegeben, so dass beispielsweise ein Zugführer aufgrund des Ergebnisses erforderliche Maßnahmen einleiten kann. Alternativ kann die Steuereinrichtung S die erforderlichen Maßnahmen selbst einleiten, z.B. bei Bedarf beim Bremssystem eine Zwangsbremse anfordern oder z.B. bei Bedarf der zentralen Steuerung bzw. dem Diagnosesystem eine anstehende Meldung bzgl. „stehendes Rad" zurücknehmen inkl. ggf. vorliegender betrieblichen Beschränkungen. Ferner könnte die Steuereinrichtung S beim Anwendungsfall „Störung am

Fahrwerk" je nach Ergebnis der Rollprobe beispielsweise beim Antriebssystem AS die Deaktivierung des Antriebes oder beim

Bremssystem BS die Deaktivierung der Bremse am betroffenen Rad, Radsatz bzw. Fahrwerk auslösen bzw. anfordern.

Die Steuereinrichtung S ist derart ausgebildet, dass das Vergleichen der von den Erfassungseinrichtungen EDl, ..., EDx, EG stammenden Daten bei definierten Betriebsmodi durchgeführt wird. Diese sind: Bremsen, Rollen und Beschleunigen, bei Bedarf mit oder ohne aktivierter Bremse bzw. Antrieb am betreffenden Rad bzw. Radsatz.

Der Schritt des Vergleichens der erfassten Daten wird außerdem mehrfach durchgeführt und zwar für unterschiedliche Geschwindigkeiten des Schienenfahrzeugs bzw. ständig über einen definierten Geschwindigkeitsbereich hinweg, der sich dadurch auszeichnet, dass einerseits eine ausreichende

Messgenauigkeit gestattet ist und andererseits Störungen erkannt werden können.

Sobald Verdachtsmomente bestehen, dass die getesteten Räder bzw. Radsätze nicht frei rollen oder erforderliche

Drehzahlsignale gestört sind, kann als Rückfallebene eine traditionelle Rollprobe durchgeführt werden, wie sie eingangs erläutert worden ist.