(57)【要約】本発明は、１つの列車編成内で機械的にかつ圧力媒体が連通するよう互いに結合された複数のレール車両における圧力媒体供給制御方法に関する。この場合、圧力媒体供給はすべてのレール車両を通って延在する１つの共通の主空気タンク管路を介して行われ、実質的に各レール車両内に個別に設けられた複数のコンプレッサを介して主空気タンク管路に圧力媒体が供給される。このような制御方法において、列車編成内で使用可能なコンプレッサをできるかぎりバランスよく利用できるようにする目的で、列車編成内で使用可能なコンプレッサの総数に応じて、入れ替わりのある優先順序または固定された優先順序を各コンプレッサについて規定し、目下の圧力媒体要求に依存してその時点での圧力媒体要求を満たすのに必要とされる個数のコンプレッサだけをそれらの優先順序に従い作動させる。
2004513281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの列車編成内で機械的にかつ圧力媒体が連通するよう互いに結合された複数のレール車両における圧力媒体供給制御方法であって、
該圧力媒体供給はすべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通って延在する１つの共通の主空気タンク管路（３）を介して行われ、実質的に各レール車両（１ａ〜１ｃ）内に個別に設けられた複数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）を介して前記主空気タンク管路（３）に圧力媒体が供給されるものにおいて、
前記列車編成内で使用可能なコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の総数に応じて、入れ替わりのある優先順序または固定された優先順序を各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）について規定し、
目下の圧力媒体要求に依存して該目下の圧力媒体要求を満たすのに必要とされる個数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）だけをそれらの優先順序に従い作動させることを特徴とする、
レール車両における圧力媒体供給制御方法。
【請求項２】
動作に起因する圧力媒体消費を再び満たすため該圧力媒体要求に付随して主空気タンク管路（３）内の圧力が規定の下限値を下回ったとき、すでにスイッチオンされているコンプレッサ（５ａ，５ｂ）に加えてまずはじめに次に高い優先度をもつコンプレッサ（５ｃ）を作動させ、最大圧力に達すれば同様に、スイッチオンされたコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）のうちまずは次に低い優先度をもつコンプレッサ（５ｃ）を再び非作動状態にする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
列車編成の圧力媒体供給動作開始にあたり各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）をそれぞれ異なる時間だけ遅らせてスイッチオンし、最大圧力に達したときにやはりそれぞれ異なる時間だけ遅らせてスイッチオフし、該スイッチオンおよびスイッチオフを各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の優先度に依存して決められた期間の経過後に行う、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の優先順序を定めるため、それぞれ異なる固有の下限圧力のところで各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）をスイッチオンし、それぞれ異なる固有の上方最大圧力のところでスイッチオフし、最小下限圧力に基づき最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を最後にスイッチオンし、これに続き優先度の高いコンプレッサ（５ｂ〜５ｃ）を次に大きい差分圧力値だけずらして早めにスイッチオンする、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
１つの列車編成内の圧力供給制御を上位の制御装置から集中的に行うかまたは、各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）に配分された制御ユニット（６ａ〜６ｃ）により分散型で行う、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
列車編成における目下の圧力媒体要求を、すべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通して共通に引き延ばされた主空気タンク管路（３）内の圧力に基づき求める、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
複数のレール車両（１ａ〜１ｃ）をまとめて１つの列車編成にした後、コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の一定の優先順序を変更することなく規定する、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の優先順序の入れ替えを一定のやり方でまたはランダムに、時間により制御、圧力により制御、温度により制御、または湿度により制御して行う、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
圧力媒体供給動作中、時間により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を連続した規定の動作期間に達すると最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）を次に高い優先度をもつまだスイッチオフされているコンプレッサ（５ｂ）と置き換える、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
圧力媒体供給動作中、圧力により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を主空気タンク管路（３）内が規定の切替圧力値に達すると最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）を次に高い優先度をもつまだスイッチオフされているコンプレッサ（５ｂ）と置き換える、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
圧力媒体供給動作中、温度により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を動作温度に到達し規定の保持時間が経過したあとで最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）を次に高い優先度をもつまだスイッチオフされているコンプレッサ（５ｂ）と置き換える、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
圧力媒体供給動作中、湿度により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を乾燥した動作状態に達すると最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）をまだスイッチオフされている湿ったコンプレッサ（５ｃ）と置き換える、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
１つの列車編成内で機械的にかつ圧力媒体が連通するよう互いに結合された複数のレール車両における圧力媒体供給制御装置であって、
該圧力媒体供給はすべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通って延在する１つの共通の主空気タンク管路（３）を介して行われ、
該主空気タンク管路（３）は前記レール車両（１ａ〜１ｃ）の連結個所で圧力媒体結合部（４ａ，４ｂ）を介してセクションごとに接続されており、
該主空気タンク管路（３）に対し複数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）を介して圧力媒体が供給され、実質的に各レール車両（１ａ〜１ｃ）ごとに１つのコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）が配属されているものにおいて、
列車編成内で使用可能なコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の総数に基づき各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）に対する優先順序を定める手段が設けられており、
切替手段が設けられており、該切替手段により目下の圧力媒体要求に依存して、該目下の圧力媒体要求を満たすのに必要とされる個数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）だけがそれらの優先度に従い作動されることを特徴とする、
レール車両における圧力媒体供給制御装置。
【請求項１４】
列車編成の目下の圧力媒体要求を求めるため、ただ１つのまたは安全用二重構成を備えた圧力センサが設けられており、該圧力センサは、すべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通って引き延ばされている主空気タンク管路（３）内またはコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）のタンクに配置されている、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
優先順序を定める前記手段は、集中型または分散型の電気的または機械的な手動選択スイッチとして構成されている、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
優先順序を定める前記手段は、集中型または分散型の電子制御ユニット（６ａ〜６ｃ）として構成されている、請求項１３記載の装置。
【請求項１７】
前記電子制御ユニット（６ａ〜６ｃ）は、列車編成を通して延在するデータバスを介してすべてのコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の制御用切替手段と接続されている、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の前記切替手段は設定可能な自動監視機構として構成されている、請求項１３記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載のレール車両における圧力媒体供給制御方法ならびに該方法に係わる請求項１３の上位概念に記載の装置に関する。
【０００２】
本出願人の ＤＥ １９８ ４８ ９９５ Ａ１ によれば、規格に従い１つの列車編成におけるすべてのレール車両を通って延在し連結個所で接続可能な主空気タンク管路が開示されている。この共通の圧力媒体管路は主空気タンクに接続されており、これらのタンクはそれぞれ１つのレール車両に割り当てられている。主空気タンクは、制動装置ならびにドア開閉装置など他の圧力媒体駆動式装置に必要な圧力媒体を圧縮空気の形態で蓄える。主空気タンク管路のほか、たいていは第２のいわゆる主空気管路も１つの列車編成を通って延在している。しかし列車制動弁を介して供給される主空気管路は１つの列車編成の制動装置を制御するためだけにしか用いられず、つまり制動信号を伝送するためだけにしか用いられない。この点では、主空気管路を介して制御される装置は１つの列車編成内での圧力媒体消費にたいして寄与しない。
【０００３】
主空気タンク管路において圧力媒体要求の点で重要なシステムに圧力媒体を供給するためには通常、コンプレッサが用いられる。コンプレッサは周知のように、機械的な駆動エネルギにより大気から吸い込まれた空気を圧縮により正圧状態にする。列車編成の個々のレール車両各々に分散して設けられたコンプレッサは、共通の主空気タンク管路によって圧力媒体が連通するよう互いに結合されている。
【０００４】
列車編成内のこのような圧力媒体供給の制御は、一般に知られているように独立した分散形圧力調整によって行うことができる。この場合、ローカルのコンプレッサ各々に割り当てられたローカルな圧力センサを介して、列車編成内の圧力媒体要求状態を求めることができる。圧力媒体要求が発生するのは、主空気タンク管路内の圧力が所定の限界圧力よりも下に下がったときである。この場合、圧力媒体要求を満たす目的で、ローカルな圧力センサの入力側と接続されている切替手段がローカルなコンプレッサをスイッチオンする。場合によってはまえもって定められている最大圧力に達したことが圧力センサによって通報されると、切替手段はコンプレッサを再びスイッチオフする。したがってこのようないわゆる圧力監視機構は２点制御方式に基づいている。
【０００５】
公知の分散形２点制御の重大な欠点は、列車編成内で各コンプレッサの共働が互いに調整されないことである。分散形であるため各レール車両ごとに自給自足的に圧力供給が行われており、たしかにこのことでレール車両を相互に任意に選択可能に連結できるようになるが、それにもかかわらず共働が調整されない現象が発生することからコンプレッサの消耗ないし摩耗も高まってしまい、保守の手間が非常にかかってしまうし、コンプレッサの寿命が短くなってしまう。つまりたとえば列車編成の基準システムにおいて各圧力センサに許容偏差の相違があると、稼働中に発生する僅かな圧力媒体要求を満たそうとしてただ１つのコンプレッサだけが常に働かされ、そのコンプレッサに割り当てられた圧力監視機構はまだ許容偏差領域内にあるのに最小限界圧力値に応答してトリガしてしまう可能性がある。そしてこのコンプレッサはその寿命全体にわたり他の残りのコンプレッサよりも比較的頻繁に働かされてしまう。このように１つのコンプレッサがかたよって酷使されることでそのコンプレッサにおいて摩耗が激しくなり、その結果、そのコンプレッサをやはりかなり短い間隔で保守しなければならなくなってしまう。
【０００６】
他方、限界圧力を下回るいっそう大きい圧力降下が生じると、発生した圧力媒体要求を満たす目的ですべてのコンプレッサが一斉にスイッチオンされる。とはいえたいていの事例ではすべてのコンプレッサを動作する必要はない。なぜならば、いくつかの僅かなコンプレッサだけで短い期間内に最大圧力を生じさせることができるからである。すべてのコンプレッサを一斉にスイッチオンするとそれらの始動フェーズによってエネルギー消費が高まり、しかも列車編成のエネルギーシステムにおいて不必要なピーク負荷が生じてしまう。
【０００７】
したがって本発明の課題はレール車両における圧力媒体供給制御を改善して、たとえばコンプレッサの摩耗やエネルギー消費を最小限に抑えるため列車編成内に設けられたコンプレッサをできるかぎりバランスよく利用できるようにすることにある。
【０００８】
この課題は請求項１記載の方法により解決される。さらに装置に関してこの課題は請求項１３記載の構成により解決される。各従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【０００９】
本発明の方法によれば、列車編成内で使用可能なコンプレッサの総数に応じて、入れ替わりのある優先順序または固定された優先順序を各コンプレッサについて規定し、目下の圧力媒体要求すなわち現時点での圧力媒体要求に依存してその時点での圧力媒体要求を満たすのに必要とされる個数のコンプレッサだけをそれらの優先順序に従い作動させるように構成されている。
【００１０】
列車編成におけるコンプレッサのための本発明による制御方法の利点は、必要とされるコンプレッサが要求に即してスイッチオンおよびスイッチオフされることであって、これは優先順序に依存して設定されてはいるが選択的に任意に変更可能な順序に従い行われる。優先順序の変更は引き起こされた特定の条件のもとで行うことができ、それらについてはあとで詳しく説明する。もはやすべてのコンプレッサが同等の権利で圧力媒体供給に寄与するわけではないので、スイッチオン／オフの頻度を著しく低減することができ、このことによって摩耗が最低限に抑えられるしエネルギーが節約されるようになる。たとえば一定の圧力媒体消費を取り扱うため、最高優先度のコンプレッサがほぼコンスタントにそれらの最適動作温度で作動し、そのときには摩耗は僅かである。この場合、動作に起因して圧力変動が生じたとき、次に優先度の高いコンプレッサを介して付加的に僅かな圧力バランス調整を行うことができるが、これは必要があったときにしか付加的にスイッチオンされない。
【００１１】
有利には、動作に起因する圧力変動をこのようにバランス調整するため主空気タンク管路内において圧力が規定の下限圧力を下回って降下したとき、すでにスイッチオンされているコンプレッサに加えて次に優先度の高いコンプレッサが作動状態におかれる。そして最大圧力に到達したならば同様に、スイッチオンされたコンプレッサのうちまずは次に優先度の低いコンプレッサが再び非作動状態におかれる。したがって２つの圧力限界値に基づくこのような制御コンセプトは２点制御方式に準拠している。
【００１２】
本発明をいっそう改善する別の構成によれば、列車編成において圧力媒体供給を開始する際、各コンプレッサがそれぞれ異なる時間だけ遅らされてスイッチオンされる。最大圧力に到達すれば、それらのコンプレッサはやはりそれぞれ異なる時間だけ遅らされてスイッチオフされ、この場合、スイッチオンおよびスイッチオフは各コンプレッサの優先度に依存して決められた期間の経過後に行われる。スイッチオフを時間的に遅らせることでエネルギー消費の好ましくないパワーピークが回避され、それによってたとえば個々のレール車両をまとめて列車編成を形成した後に圧力媒体供給動作を開始したときなど、停止状態からのコンプレッサの始動をいっそう確実に行えるようになる。
【００１３】
コンプレッサの優先順序を定めるため、それらは有利には個々に異なる下限圧力のときにスイッチオンされ、個々に異なる上方最大圧力のときに再びスイッチオフされる。この場合、基本的に最高優先度のコンプレッサが一番小さく最も低いところにある下限圧力に基づき最初にスイッチオンされ、一番小さく最も低いところにある最大圧力に基づき再び最初にスイッチオフされる、その際、優先度がそれに続くコンプレッサがそれぞれ次に高い差分圧力値だけずらされてスイッチオンもしくはスイッチオフされる。本発明によればこのような圧力の段階づけの結果、各コンプレッサに対する優先順位が簡単に得られるようになり、圧力媒体供給の最大圧力に対し負荷に関して最適なかたちで漸次に近づけることができる。このほか、コンプレッサの優先順序を別のやり方で規定することもでき、たとえば上位の電子制御装置によって規定することもできる。この場合に電子制御装置を、列車編成を通して延在するデータバスを介してすべてのコンプレッサの制御用切替手段と接続することができる。したがって列車編成内の圧力媒体供給の制御を上位の電子制御装置から集中的に行うこともできるし、あるいは各コンプレッサに配属された制御ユニットによって分散型で行うこともできるが、後者の場合には互いに整合させて調整を行う必要がある。最も簡単な事例では制御ユニットを慣用の圧力監視機構として、優先度設定のために調整可能なコンプレッサのところに形成することができる。この場合には１つの共通のバスを介して有利にはマスタ／スレーブの対応づけを行うことができ、つまりは制御を集中的に行うことができる。優先順序を分散型で設定するための手段として簡単な事例では、じかにコンプレッサのところに形成された電気的または機械的な手動選択スイッチなども適している。
【００１４】
コンプレッサの優先順序はレール車両を連結して１つの列車編成にした後、変更せず規定したままにしておくことができる。ただし非常に有利であるのは、優先順序を入れ替えるようにすることである。このような優先順位変更は一定のやり方でまたはランダムなやり方で偶発的に時間によって制御することで行うこともできるし、圧力や温度または湿度あるいは他の適切なやり方で制御することで行ってもよい。コンプレッサの優先順位の入れ替えによって、摩耗が均等に分散するという利点が得られ、ひいては利用可能なすべてのコンプレッサを格別バランスよく利用できるようになる。この点で、レール車両のコンプレッサ設備に対する保守インターバルに極端な差が出るのを回避することができる。つまり優先順序の入れ替えによって、列車編成におけるコンプレッサの利用頻度に関して均等なローテンションが行われる。これにより各コンプレッサの停止状態の長期化つまりは完全な冷却が回避されるので、摩耗の要因となり暖機運転フェーズで発生するコンプレッサからの湿気の放出も効果的に阻止できるようになる。
【００１５】
有利には優先順序を時間により制御して入れ替えるために圧力媒体供給動作中、最高優先度をもつコンプレッサは連続した規定の動作期間に達すると最低優先度に移し替えられそれとともにスイッチオフされ、このコンプレッサは次に高い優先度をもつコンプレッサと置き換えられる。このほか、時間により制御される他の入れ替え方式も考えられる。つまり優先順序の入れ替えを、トリガイベントとして一定の時間または日付の変更とリンクさせることもできる。
【００１６】
択一的に優先順序を圧力により制御して入れ替える場合には圧力媒体供給動作中、最高優先度をもつコンプレッサを主空気タンク管路内が規定の切替圧力値に達したときに最低優先度に移し替えることができそれとともにスイッチオフすることができ、この場合もコンプレッサはまだスイッチオフされている次に高い優先度のコンプレッサと置き換えられる。最も簡単な事例では優先順序の入れ替えをトリガする切替圧力値をたとえば、列車編成が停止状態まで制動されることにより著しく圧力が降下した後ににはたらかせることができる。
【００１７】
さらに考えられるように優先順位を温度により制御して入れ替えるために圧力媒体供給動作中、最高優先度をもつコンプレッサを動作温度に到達して規定の保持時間が経過した後に最低優先度に移し替えそれとともにスイッチオフすることができ、この場合、コンプレッサはやはりまだスイッチオフされている次に高い優先度をもつコンプレッサと置き換えられる。つまり温度によって制御する入れ替えは、できるかぎり乾燥したコンプレッサの動作最適化に向けられた措置である。
【００１８】
さらに択一的に優先順序を湿度により制御して入れ替えるために圧力媒体供給動作中、最高優先度をもつコンプレッサは乾燥した動作状態に到達したとき最低優先度に移し替えられそれとともにスイッチオフされ、この場合、コンプレッサはまだスイッチオフされている優先度の次に高い湿ったコンプレッサと置き換えられる。つまり適切なセンサにより達成可能である湿度によるこのような制御は、できるかぎり乾燥したコンプレッサの動作最適化に向けられた措置である。
【００１９】
このほか優先順序入れ替えに関して、圧力媒体供給において摩耗の要因を導出できる適切なパラメータを利用するさらに別の制御方式も考えられる。また、複数の制御方式を互いに組み合わせることもできる。
【００２０】
従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について説明する。
【００２１】
図１は、本発明による圧力媒体供給手段を備えた列車編成を示す図である。
【００２２】
図２は、動作に起因して圧力媒体消費が一定である場合の本発明による圧力媒体供給の消費ダイアグラムである。
【００２３】
図３は、圧力値の段階づけにより優先順序を設ける様子を示すダイアグラムである。
【００２４】
図４は、コンプレッサのスイッチオンおよびスイッチオフにあたり時間的にずらして遅延させる様子を示す図である。
【００２５】
図５は、コンプレッサの典型的な乾燥動作経過ダイアグラムである。
【００２６】
１つの列車編成は図１に示されているように複数のレール車両から成り、それらのうちここではレール車両１ａ〜１ｃだけが例示されており、それらのレール車両はレール２上で動かされ、機械的に互いに結合されている。たとえば制動装置の動作に必要とされる列車編成の圧力媒体供給は、すべてのレール車両１ａ〜１ｃを通って列車編成全体にわたり延在する主空気タンク管路３を介して行われる。主空気タンク管路３はセクションごとに互いに隣り合うレール車両１ａと１ｂまたは１ｂと１ｃの連結個所で、圧力媒体結合部４ａまたは４ｂによって圧力が連通するようつなぎ合わせられている。主空気タンク管路３に対する圧縮空気の供給はコンプレッサ５ａ〜５ｃによって行われ、これらのコンプレッサはそれぞれ１つのレール車両１ａ〜１ｃに属しており、それらのタンクは主空気タンク管路３と接続されている。この点ではコンプレッサ５ａ〜５ｃの各タンクは共通の主空気タンク管路３を介して短絡されており、したがってこのシステム内で同じ圧力レベルにおかれている。この実施例では各コンプレッサ５ａ〜５ｃの入力側に固有の制御ユニット６ａ〜６ｃが設けられており、この場合には分散配置されたコンプレッサ５ａ〜５ｃの制御が行われることになる。制御ユニット６ａ〜６ｃは、コンプレッサ５ａ〜５ｃをスイッチオンおよびスイッチオフするための詳しくは示されていない切替手段およびこれと共働して列車編成内のコンプレッサ５ａ〜５ｃに対する優先順序を定める手段を有しており、ここではこの設定はたとえば手動で設定可能な自動圧力監視機構によって行われる。
【００２７】
この手段によって、優先順序に従い図２に示されているよう制御が可能となる。この場合、列車編成の各コンプレッサに対し、優先順序を表す識別子（消費ダイアグラムの縦軸）として優先度１〜５が与えられている。目下の圧力媒体要求すなわち目下の圧力媒体要求に依存してコンプレッサの優先度１〜５の順序に従い、目下の圧力媒体要求を満たすのに必要とされる個数のコンプレッサが動作状態におかれる。この実施例の場合、圧力媒体消費は時間が経過しても一定であるものとし、この圧力媒体要求を満たすために３つから４つのコンプレッサのパワーが必要であるものとする。優先順序をベースとする圧力媒体供給制御によればこの要求は、優先順序１〜３のコンプレッサを１００％作動させることにより満たされる。したがって最初の３つのコンプレッサは連続動作状態となる。残りの４０％の要求は次に優先度の高い優先順序４のコンプレッサによって満たされ、このコンプレッサは時間（消費ダイアグラムの横軸）に関してみると交互にスイッチオンおよびスイッチオフすることで４０％の動作状態におかれる。最も低い優先度５をもつ残りのコンプレッサはここでは使用する必要がない。（ここでは一定である）動作に起因する圧力媒体消費を再補充するため、具体的にはそれによって規定の下限値を下回る圧力降下が生じると、すでにスイッチオンされている優先度１〜３のコンプレッサに加えて、まずは優先度４をもつコンプレッサが動作状態におかれる。最大圧力に到達すると、同じようにしてこのときスイッチオンされている優先度１〜４のコンプレッサのうちまずは最も低い優先度４のコンプレッサが非動作状態におかれる。
【００２８】
図３によれば優先順序１〜５（縦軸）を定めるため、コンプレッサは値ΔＰｏｎ（ダイアグラムの横軸）だけ異なる個々の圧力下限値において、動作中に再び補充するためにスイッチオンされる。スイッチオンと同様、値ΔＰｏｆｆだけ異なる種々の個々の最大上限圧力に達したときにコンプレッサはスイッチオフされる。しかし圧力なく作動開始された場合にはさしあたりすべてのコンプレッサを使用しながら最も大きい最大圧力まで補充が行われ、これは優先度５をもつコンプレッサにより行われる。各コンプレッサは、値ΔＰｏｆｆだけ異なるそれらの最大圧力値に基づき段階的にスイッチオフされる。まずはじめに優先度１のコンプレッサがスイッチオフされる。動作中に再び補充する際にはまずはじめに優先度５をもつコンプレッサが再びスイッチオンされる。優先度４〜１まで続く各コンプレッサは、圧力媒体の再補充のために必要とされるならば、値ΔＰｏｎをもつ次に高い差分圧力値段階だけずらされてスイッチオンされる。
【００２９】
圧力媒体供給動作開始にあたり、図４に示されているように列車編成のコンプレッサがそれぞれ異なる時間だけ遅延されてスイッチオンされ、これによってコンプレッサエネルギー供給におけるパワーピークが回避され、このことは（ダイアグラムの縦軸の隣りに示す）スイッチオン時間遅延値ｘが個々にそれぞれ異なっていることからわかる。これと同様にコンプレッサは最大圧力に達すると、個々にそれぞれ異なるスイッチオフ時間遅延値ｙだけ遅延されてスイッチオフされる。
【００３０】
この場合、スイッチオンおよびスイッチオフは、各コンプレッサの優先度１〜５に依存して決められた個々の期間の経過後に行われ、このようにして優先度に依存する段階づけが行われる。
【００３１】
なかでも高い方の優先度１，２をもつコンプレッサにかたよった負担が加わるのを避ける目的で、コンプレッサ優先順序のローテーションが付加的に行われる。圧力媒体供給動作中の優先順序を時間ごとに制御して入れ替えるために、最高優先度１をもつコンプレッサを中断のない規定の動作期間が経過したときに最低優先度５に移し替えることができ、必要な状況でなければスイッチオフすることもできる。他のコンプレッサの優先度はそれに応じて繰り上げられる。
【００３２】
図５に示されているように、時間により制御される優先順序の入れ替えにあたりコンプレッサの動作期間を少なくとも、湿気のある加熱フェーズ「ウェット」から暖機フェーズ「ウォーム」を経て乾燥した状態「ドライ」に到達させるのに必要とされる時間に基づき設定することができる。これにより列車編成内のすべてのコンプレッサを乾燥状態に保持することができ、このことにより湿気に起因する圧力供給システムの摩耗が阻止される。コンプレッサの湿気放出（ハッチング）は加熱フェーズ「ウェット」と暖機フェーズ「ウォーム」にわたり行われる。
【００３３】
本発明はこれまで説明してきた有利な実施例に限定されるものではなく、それらの変形も多種多様に考えられ、それらは異なる形態であろうが特許請求の範囲に規定された保護範囲に入るものである。たとえば本発明は時間で制御される優先順序の入れ替えに限定されるものではない。これを圧力による制御や温度による制御、湿度による制御によって行うこともできるし、他の適切なやり方で実現することもできる。さらに優先順序設定のため、様々な集中制御形式や分散制御形式も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による圧力媒体供給手段を備えた列車編成を示す図である。
【図２】
動作に起因して圧力媒体消費が一定である場合の本発明による圧力媒体供給の消費ダイアグラムである。
【図３】
圧力値の段階づけにより優先順序を設ける様子を示すダイアグラムである。
【図４】
コンプレッサのスイッチオンおよびスイッチオフにあたり時間的にずらして遅延させる様子を示す図である。
【図５】
コンプレッサの典型的な乾燥動作経過ダイアグラムである。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004513281.tif 000032
2004513281.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月13日(2002.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの列車編成内で機械的にかつ圧力媒体が連通するよう互いに結合された複数のレール車両における圧力媒体供給制御方法であって、
該圧力媒体供給はすべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通って延在する１つの共通の主空気タンク管路（３）を介して行われ、実質的に各レール車両（１ａ〜１ｃ）内に個別に設けられた複数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）を介して前記主空気タンク管路（３）に圧力媒体が供給されるものにおいて、
前記列車編成内で使用可能なコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の総数に応じて、入れ替わりのある優先順序または固定された優先順序を各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）について規定し、
目下の圧力媒体要求に依存して該目下の圧力媒体要求を満たすのに必要とされる個数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）だけをそれらの優先順序に従い作動させ、
コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の優先順序の入れ替えを一定のやり方でまたはランダムに、時間により制御、圧力により制御、温度により制御、または湿度により制御して行うことを特徴とする、
レール車両における圧力媒体供給制御方法。
【請求項２】
動作に起因する圧力媒体消費を再び満たすため該圧力媒体要求に付随して主空気タンク管路（３）内の圧力が規定の下限値を下回ったとき、すでにスイッチオンされているコンプレッサ（５ａ，５ｂ）に加えてまずはじめに次に高い優先度をもつコンプレッサ（５ｃ）を作動させ、最大圧力に達すれば同様に、スイッチオンされたコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）のうちまずは次に低い優先度をもつコンプレッサ（５ｃ）を再び非作動状態にする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
列車編成の圧力媒体供給動作開始にあたり各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）をそれぞれ異なる時間だけ遅らせてスイッチオンし、最大圧力に達したときにやはりそれぞれ異なる時間だけ遅らせてスイッチオフし、該スイッチオンおよびスイッチオフを各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の優先度に依存して決められた期間の経過後に行う、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の優先順序を定めるため、それぞれ異なる固有の下限圧力のところで各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）をスイッチオンし、それぞれ異なる固有の上方最大圧力のところでスイッチオフし、最小下限圧力に基づき最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を最後にスイッチオンし、これに続き優先度の高いコンプレッサ（５ｂ〜５ｃ）を次に大きい差分圧力値だけずらして早めにスイッチオンする、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
１つの列車編成内の圧力供給制御を上位の制御装置から集中的に行うかまたは、各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）に配分された制御ユニット（６ａ〜６ｃ）により分散型で行う、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
列車編成における目下の圧力媒体要求を、すべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通して共通に引き延ばされた主空気タンク管路（３）内の圧力に基づき求める、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
複数のレール車両（１ａ〜１ｃ）をまとめて１つの列車編成にした後、コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の一定の優先順序を変更することなく規定する、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
圧力媒体供給動作中、時間により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を連続した規定の動作期間に達すると最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）を次に高い優先度をもつまだスイッチオフされているコンプレッサ（５ｂ）と置き換える、請求項１記載の方法。
【請求項９】
圧力媒体供給動作中、圧力により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を主空気タンク管路（３）内が規定の切替圧力値に達すると最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）を次に高い優先度をもつまだスイッチオフされているコンプレッサ（５ｂ）と置き換える、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
圧力媒体供給動作中、温度により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を動作温度に到達し規定の保持時間が経過したあとで最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）を次に高い優先度をもつまだスイッチオフされているコンプレッサ（５ｂ）と置き換える、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
圧力媒体供給動作中、湿度により制御して優先順序を入れ替えるために、最高優先度をもつコンプレッサ（５ａ）を乾燥した動作状態に達すると最低優先度に移し替えてそれとともにスイッチオフし、該コンプレッサ（５ａ）をまだスイッチオフされている湿ったコンプレッサ（５ｃ）と置き換える、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
１つの列車編成内で機械的にかつ圧力媒体が連通するよう互いに結合された複数のレール車両における圧力媒体供給制御装置であって、
該圧力媒体供給はすべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通って延在する１つの共通の主空気タンク管路（３）を介して行われ、
該主空気タンク管路（３）は前記レール車両（１ａ〜１ｃ）の連結個所で圧力媒体結合部（４ａ，４ｂ）を介してセクションごとに接続されており、
該主空気タンク管路（３）に対し複数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）を介して圧力媒体が供給され、実質的に各レール車両（１ａ〜１ｃ）ごとに１つのコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）が配属されているものにおいて、
列車編成内で使用可能なコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の総数に基づき各コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）に対する優先順序を定める手段が設けられており、
切替手段が設けられており、該切替手段により目下の圧力媒体要求に依存して、該目下の圧力媒体要求を満たすのに必要とされる個数のコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）だけがそれらの優先度に従い作動され、コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の優先順序の入れ替えは一定のやり方でまたはランダムに、時間により制御、圧力により制御、温度により制御、または湿度により制御されて行われることを特徴とする、
レール車両における圧力媒体供給制御装置。
【請求項１３】
列車編成の目下の圧力媒体要求を求めるため、ただ１つのまたは安全用二重構成を備えた圧力センサが設けられており、該圧力センサは、すべてのレール車両（１ａ〜１ｃ）を通って引き延ばされている主空気タンク管路（３）内またはコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）のタンクに配置されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
優先順序を定める前記手段は、集中型または分散型の電気的または機械的な手動選択スイッチとして構成されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
優先順序を定める前記手段は、集中型または分散型の電子制御ユニット（６ａ〜６ｃ）として構成されている、請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
前記電子制御ユニット（６ａ〜６ｃ）は、列車編成を通して延在するデータバスを介してすべてのコンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の制御用切替手段と接続されている、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
コンプレッサ（５ａ〜５ｃ）の前記切替手段は設定可能な自動監視機構として構成されている、請求項１２記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
他方、限界圧力を下回るいっそう大きい圧力降下が生じると、発生した圧力媒体要求を満たす目的ですべてのコンプレッサが一斉にスイッチオンされる。とはいえたいていの事例ではすべてのコンプレッサを動作する必要はない。なぜならば、いくつかの僅かなコンプレッサだけで短い期間内に最大圧力を生じさせることができるからである。すべてのコンプレッサを一斉にスイッチオンするとそれらの始動フェーズによってエネルギー消費が高まり、しかも列車編成のエネルギーシステムにおいて不必要なピーク負荷が生じてしまう。
ＥＰ ０８２９ ４０５ Ａ２ によりレール車両における圧力媒体供給制御のための相応の方法ならびに装置が公知である。この場合、すべてのコンプレッサに共通の１つの圧力管路の同期した圧力媒体供給が、データバスから制御される調整弁を介して行われる。
また、ＤＥ １９８ ３７ １００ Ａ１ により列車編成におけるコンプレッサの制御システムが公知である。この場合、種々の管路に複数のコンプレッサが設けられており、それらのコンプレッサはその出力性能に応じて相前後してまたは個別に作動状態におかれ、そのようにしてそのつどアクティブにされたコンプレッサが動作時間と休止時間とについて最適なオン／オフ比ではたらくようになる。この解決手段の欠点は、僅かな圧力差をあとから補充するためには最も出力の小さいコンプレッサだけが働かされるのに対し、比較的大きい出力をもつコンプレッサは少ない頻度でしか作動されないことである。その結果、１つの列車編成内で適用したときに著しく不釣り合いになってしまう。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
したがって本発明の課題はレール車両における圧力媒体供給制御を改善して、たとえばコンプレッサの摩耗やエネルギー消費を最小限に抑えるため列車編成内に設けられたコンプレッサをできるかぎりバランスよく利用できるようにすることにある。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この課題は請求項１記載の方法により解決される。さらに装置に関してこの課題は請求項１２記載の構成により解決される。各従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。




【国際調査報告】
2004513281.tif 000034
2004513281.tif 000035
2004513281.tif 000036
2004513281.tif 000037
2004513281.tif 000038
2004513281.tif 000039