ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ
VEHICLE AND METHOD FOR ITS OPERATION

Изобретение относится к транспортному средству, в частности рельсовому транспортному средству, содержащему, по меньшей мере, один приводной двигатель с электрически предвключенным электрическим преобразователем, устройство управления приводом для формирования управляющих сигналов для управления преобразователем для режима движения и режима нормального торможения, и иммобилайзер, который электрически включен между преобразователем и устройством управления приводом и выполнен с возможностью предотвращения при остановке транспортного средства, в частности при остановке в остановочном пункте, передачи в направлении преобразователя сигналов управления им, которые вызвали бы режим работы приводного двигателя.
Такое транспортные средства известны, например, в области железнодорожной техники. Иммобилайзер служит для того, чтобы предотвратить нежелательное трогание с места транспортного средства в остановочном пункте.
Кроме того, известно торможение рельсовых транспортных средств в режиме нормального торможения с помощью приводного двигателя, который в режиме торможения действует как генератор.
В основе изобретения лежит задача создания транспортного средства, усовершенствованного в отношении торможения в случае команды экстренного торможения.
Эта задача решается, согласно изобретению, посредством транспортного средства, охарактеризованного признаками п. 1 формулы. Предпочтительные варианты выполнения заявленного транспортного средства раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Согласно изобретению, предусмотрено, что транспортное средство содержит заменяющее устройство регулирования и устройство контроля и обеспечивает особый режим торможения, который активируется при наличии команды экстренного торможения и в котором устройство управления приводом деактивируется или, по меньшей мере, прерывается поток сигналов управления преобразователем от устройства управления приводом к иммобилайзеру, иммобилайзер активируется, и с помощью заменяющего устройства регулирования транспортного средства сигналы управления преобразователем, вызывающие режим торможения приводного двигателя, передаются через иммобилайзер на преобразователь.
Существенное преимущество заявленного транспортного средства в том, что даже в случае команды экстренного торможения или процесса экстренного торможения приводной двигатель может использоваться в качестве электрического тормоза. В известных транспортных средствах, правда, также, в принципе, возможно торможение с помощью приводного двигателя при наличии команды экстренного торможения, однако эта возможность не используется, т.к. возникает опасность того, что в случае ошибочной функции устройства управления приводом приводной двигатель мог бы ускорить транспортное средство вместо того, чтобы затормозить его. Здесь вступает в действие изобретение за счет того, что предусмотрено заменяющее устройство регулирования, которое активируется в случае наличия команды экстренного торможения и тем самым вместо устройства управления приводом может осуществлять управление преобразователем и, следовательно, управление приводным двигателем для надежного режима торможения.
Заменяющее устройство регулирования преимущественно функционально отделено от устройства управления приводом и является независимым от него.
Особенно просто и предпочтительно функциональное отделение достигается тогда, когда устройство управления приводом и заменяющее устройство регулирования образованы функционально отделенными и независимыми друг от друга программными модулями, которые выполняются отдельными вычислительными устройствами или одним и тем же вычислительным устройством.
В одном особенно предпочтительном варианте предусмотрено, что в случае наличия команды экстренного торможения сначала устройство управления приводом осуществляет экстренное торможение, передает сигналы управления преобразователем на преобразователь через еще не активированный иммобилайзер, а устройство контроля контролирует режим работы преобразователя и/или поступающие в преобразователь сигналы управления преобразователем и выполнено таким образом, что оно при наличии команды экстренного торможения и в режиме работы приводного двигателя активирует режим особого торможения за счет того, что оно деактивирует устройство управления приводом или, по меньшей мере, прерывает поток сигналов управления преобразователем устройства управления приводом к иммобилайзеру, активирует иммобилайзер и заменяющее устройство регулирования для формирования сигналов управления преобразователем, которые вызывают режим торможения приводного двигателя.
В последнем варианте предпочтительно, если устройство контроля с помощью измеренных в преобразователе или двигателе или вычисленных для преобразователя или двигателя напряжений и токов или выведенных из них величин определяет направление течения сигналов и с его помощью делает вывод о режиме работы привода.
В другом предпочтительном варианте предусмотрено, что устройство контроля контролирует наличие команды экстренного торможения и при наличии команды экстренного торможения деактивирует непосредственно устройство управления приводом или, по меньшей мере, прерывает поток сигналов управления преобразователем устройства управления приводом к иммобилайзеру, активирует иммобилайзер и заменяющее устройство регулирования для формирования сигналов управления преобразователем, которые вызывают режим торможения приводного двигателя.
С учетом функционального разделения компонентов предпочтительно, если иммобилайзер содержит аппаратный компонент или образован аппаратным компонентом, в частности аппаратным компонентом, независимым от устройства управления приводом и заменяющего устройства регулирования.
Транспортное средство является преимущественно рельсовым транспортным средством.
Кроме того, изобретение относится к способу эксплуатации транспортного средства при наличии команды экстренного торможения, причем транспортное средство содержит: по меньшей мере, один приводной двигатель с электрически предвключенным электрическим преобразователем, устройство управления приводом для формирования управляющих сигналов для управления преобразователем для режима движения и режима нормального торможения и иммобилайзер, который электрически включен между преобразователем и устройством управления приводом и выполнен с возможностью предотвращения при остановке транспортного средства, в частности при остановке в остановочном пункте, передачи дальше в направлении преобразователя сигналов управления преобразователем, которые вызвали бы режим работы приводного двигателя.
Согласно изобретению, предусмотрено, что при наличии сигнала экстренного торможения непосредственно или только в случае ошибочной функции устройства управления приводом активируется режим особого торможения, в котором деактивируется устройство управления приводом или, по меньшей мере, прерывается поток сигналов управления преобразователем устройства управления приводом к иммобилайзеру, иммобилайзер активируется, и с помощью заменяющего устройства регулирования транспортного средства на преобразователь через иммобилайзер передаются сигналы управления преобразователем, которые вызывают режим торможения приводного двигателя.
В отношении преимуществ заявленного способа и в отношении предпочтительных вариантов его выполнения следует указать на приведенные выше рассуждения в связи с транспортным средством и предпочтительными вариантами его выполнения.
Заменяющее устройство регулирования и устройство управления приводом преимущественно функционально отделены и эксплуатируются преимущественно независимо друг от друга.
В одном особенно предпочтительно варианте предусмотрено, что в случае наличия команды экстренного торможения сначала устройство управления приводом осуществляет экстренное торможение, передает сигналы управления преобразователем через еще неактивированный иммобилайзер на преобразователь, с помощью устройства контроля контролируются режим работы преобразователя и/или поступающие в преобразователь сигналы управления преобразователем, и при наличии команды экстренного торможения и в случае работы приводного двигателя активируется особый рабочий режим, в котором устройство управления приводом деактивируется или, по меньшей мере, прерывается поток сигналов управления преобразователем устройства управления приводом к иммобилайзеру, и активируются иммобилайзер и заменяющее устройство регулирования для формирования сигналов управления преобразователем, которые вызывают режим торможения приводного двигателя.
В другом особенно предпочтительном варианте предусмотрено, что при наличии команды экстренного торможения деактивируется непосредственно устройство управления приводом или, по меньшей мере, прерывается поток сигналов управления преобразователем устройства управления приводом к иммобилайзеру, активируется иммобилайзер и с помощью заменяющего устройства регулирования формируются сигналы управления преобразователем, которые вызывают режим торможения приводного двигателя.
Изобретение более подробно поясняется ниже на примерах его осуществления, при этом на чертежах схематично представлено следующее:
фиг. 1-5 - примеры выполнения заявленных транспортных средств, с помощью которых поясняются примеры выполнения заявленного способа, причем в примерах на фиг. 1-5 торможение в случае команды экстренного торможения осуществляется сначала с помощью устройства управления приводом;
фиг. 6, 7 - другие примеры выполнения заявленных транспортных средств, с помощью которых поясняются другие примеры выполнения заявленного способа, причем в примерах на фиг. 6, 7 торможение в случае команды экстренного торможения осуществляется сразу же в режиме особого торможения.
На фигурах одинаковые или сопоставимые компоненты обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
На фиг. 1 изображен пример выполнения транспортного средства 10, которое оборудовано, по меньшей мере, одним приводным двигателем 20 и электрически предвключенным приводному двигателю 20 электрическим преобразователем 30.
Устройство 40 управления приводом транспортного средства может формировать сигналы SТа управления преобразователем, которые подходят для управления преобразователем 30 на выбор для режима движения или режима торможения приводного двигателя 20. При корректной работе устройство 40 управления приводом может служить, тем самым, для управления преобразователем 30 также в случае режима экстренного торможения при наличии команды экстренного торможения.
В примере на фиг. 1 устройство 40 управления приводом соединено с преобразователем 30 не непосредственно, а отделено от него иммобилайзером 50. Последний электрически включен между преобразователем 30 и устройством 40 управления приводом и служит для того, чтобы при остановке транспортного средства, в частности при остановке в остановочном пункте, предотвратить передачу сигналов SТа управления преобразователем, которые вызвали бы режим работы приводного двигателя 20, в направлении преобразователя 30. Иммобилайзер 50 образует, тем самым, предохранительное устройство на случай, если при остановке транспортного средства в остановочном пункте неисправное устройство 40 управления приводом будет передавать на преобразователь 30 сигналы SТа управления им, которые привели бы к нежелательному и, смотря по обстоятельствам, опасному режиму движения. В случае остановки транспортного средства в остановочном пункте, например на вокзале, иммобилайзер 50 может быть активирован, например машинистом.
Кроме того, транспортное средство 10 оборудовано устройством 60 контроля, которое контролирует формированные устройством 40 управления приводом и поступающие в преобразователь 30 сигналы SТа управления им. Чтобы обеспечить это, устройство 60 контроля в примере на фиг. 1 соединено с модулем 60а контроля, который расположен на пути прохождения сигналов между устройством 40 управления приводом и иммобилайзером 50 и передает сигналы SТа управления преобразователем на устройство 60 контроля.
Кроме того, транспортное средство 10 оборудовано заменяющим устройством 70 регулирования, выполненным с возможностью формирования сигналов SТа управления преобразователем, которые должны вызвать или, по меньшей мере, вызвать исключительно или с высоким уровнем защиты исключительно режим торможения приводного двигателя 20, т.е. исключить режим работы привода. В то время как, следовательно, устройство 40 управления приводом может использоваться как для режима движения, так и для режима торможения, заменяющее устройство 70 регулирования рассчитано или подходит только для режима торможения.
Устройство 40 управления приводом, устройство 60 контроля и заменяющее устройство 70 регулирования обеспечивают в примере на фиг. 1 режим особого торможения, который может быть активирован при наличии команды SB экстренного торможения; при наличии команды SB экстренного торможения устройство 40 управления приводом, устройство 60 контроля и заменяющее устройство 70 регулирования работают преимущественно следующим образом:
При наличии команды SB экстренного торможения сначала устройство 40 управления приводом осуществит экстренное торможение и для этой цели через еще не активированный иммобилайзер 50 передаст на преобразователь 30 «тормозящие» сигналы SТа управления им.
Устройство 60 контроля посредством модуля 60а контроля контролирует формированные устройством 40 управления приводом и поступающие в преобразователь 30 сигналы SТа управления им. Если в рамках этого контроля оно установит, что, несмотря на наличие команды SB экстренного торможения, устройство 40 управления приводом формирует «приводящие» сигналы SТа управления преобразователем и, тем самым, управляет режимом работы приводного двигателя 20, оно деактивирует устройство 40 управления приводом с помощью деактивирующего сигнала DS и активирует иммобилайзер 50 с помощью активирующего сигнала AS. Кроме того, оно активирует с помощью активирующего сигнала AS заменяющее устройство 70 регулирования, которое вместо деактивированного устройства 40 управления приводом формирует сигналы SТе управления преобразователем, которые должны вызвать режим торможения приводного двигателя 20.
Поскольку заменяющее устройство 70 регулирования технически рассчитано только на формирование сигналов SТе управления преобразователем для режима торможения приводного двигателя 20, с высокой вероятностью гарантируется, что при наличии команды SB экстренного торможения режим работы приводного двигателя 20 исключен.
Следовательно, резюмируя вышесказанное, в примере на фиг. 1 при наличии команды SB экстренного торможения экстренное торможение осуществляется сначала устройством 40 управления приводом, и переключение на заменяющее устройство 70 регулирования происходит только или лишь тогда, когда устройство 40 управления приводом формирует ошибочные, т.е. нетормозящие или даже приводящие сигналы SТа управления преобразователем.
Заменяющее устройство 70 регулирования преимущественно функционально отделено от устройства 40 управления приводом и независимо от него.
На фиг. 2 изображен вариант транспортного средства 10 из фиг. 1. В примере на фиг. 2 модуль 60а контроля расположен на пути прохождения сигналов между иммобилайзером 50 и преобразователем 30 и передает сигналы SТа управления преобразователем оттуда на устройство 60 контроля. В остальном приведенные выше рассуждения соответственно действуют в связи с фиг. 1.
На фиг. 3 изображен другой вариант транспортного средства 10 из фиг. 1. В примере на фиг. 3 модуль 60а контроля контролирует не сигналы SТа управления преобразователем устройства 40 управления приводом, а протекающие в преобразователе 30 и/или приводном двигателе 20 токи I с образованием измеренных значений Mi тока, а также приложенные к преобразователю 30 и/или приводному двигателю 20 напряжения U с образованием измеренных значений Mu напряжения и передает измеренные значения Mi, Mu на устройство 60 контроля.
Таким образом, устройство 60 контроля может с помощью измеренных значений Mi, Mu или выведенных из них величин, например с помощью индикаторов тока или напряжения, определить направление потока энергии и с помощью соответствующего направления потока энергии сделать вывод о режиме работы или торможения.
В качестве альтернативы или дополнительно устройство 60 контроля может получать измеренные значения Mi, Mu или выведенные из них величины, в частности, из других источников, которые также обрабатывают или вычисляют эти измеренные значения. В этом случае модуль 60а контроля может также отпасть.
На фиг. 4 изображен вариант примера из фиг. 2. В примере на фиг. 4 устройство 60 контроля соединено с блоком 60b прерывания, который включен в линию соединения между устройством 40 управления приводом и иммобилайзером 50.
Если, несмотря на наличие команды SB экстренного торможения, устройство 60 контроля, например с помощью выявленного направления потока энергии, установит режим работы приводного двигателя 20, оно активирует блок 60b прерывания, прерывая, тем самым, передачу сигналов SТа управления преобразователем, которые выдаются устройством 40 управления приводом со стороны выхода в направлении иммобилайзера 50.
В варианте на фиг. 4 блок 60b прерывания может быть предусмотрен в качестве альтернативы или дополнительно к деактивированию устройства 40 управления приводом посредством деактивирующего сигнала DS.
В остальном приведенные выше доводы соответственно действуют в связи с фиг. 1-3.
На фиг. 5 изображен вариант примера из фиг. 1. В примере на фиг. 5 блок 60b прерывания включен в направлении потока сигналов перед модулем 60а контроля. Это позволяет устройству 60 контроля после активирования блока 60b прерывания проверить, что действительно никакие сигналы SТа управления преобразователем больше не поступают от устройства 40 управления приводом на иммобилайзер 50. Отключение потока сигналов устройства 40 управления приводом в направлении иммобилайзера 50 за счет блока 60b прерывания можно, тем самым, контролировать с помощью модуля 60а контроля, так что он предпочтительным образом выполняет двойную функцию.
В варианте на фиг. 5 блок 60b прерывания может быть предусмотрен в качестве альтернативы или дополнительно к деактивированию устройства 40 управления приводом посредством деактивирующего сигнала DS.
В остальном приведенные выше рассуждения соответственно действуют в связи с фиг. 1-4.
На фиг. 6 изображен другой пример транспортного средства 10, в котором при наличии команды SB экстренного торможения обеспечивается особый рабочий режим. В отличие от примеров на фиг. 1-5 устройство 60 контроля контролирует лишь наличие команды SB экстренного торможения и при наличии команды SB экстренного торможения активирует режим особого торможения.
Транспортное средство 10 на фиг. 6 эксплуатируется преимущественно следующим образом.
Как только команда SB экстренного торможения поступит в устройство 60 контроля, оно непосредственно с помощью деактивирующего сигнала DS деактивирует устройство 40 управления приводом и непосредственно с помощью активирующих сигналов AS активирует заменяющее устройство 70 регулирования и иммобилайзер 50.
В примере на фиг. 6 режим экстренного торможения начинается, следовательно, не за счет управления приводным двигателем 20 посредством устройства 40 управления приводом, а непосредственно за счет формирования сигналов SТe управления преобразователем с помощью заменяющего устройства 70 регулирования, которое при наличии команды SB экстренного торможения непосредственно или сразу же заменяет устройство 40 управления приводом.
На фиг. 7 изображен вариант примера из фиг. 6. В варианте на фиг. 7 предусмотрен дополнительный блок 60b прерывания, который расположен на пути прохождения сигналов между устройством 40 управления приводом и иммобилайзером 50.
Как только в устройство 60 контроля поступит команда SB экстренного торможения, устройство 60 контроля активирует блок 60b прерывания, в результате чего передача сигналов SТа управления преобразователем от устройства 40 управления приводом в направлении иммобилайзера 50 надежно прерывается независимо от того, активен ли еще он или нет.
В остальном приведенные выше рассуждения соответственно действуют в связи с фиг. 1-6.
Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано на предпочтительных примерах его осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и специалист может вывести из них другие варианты, не выходя за объем правовой охраны.
Перечень ссылочных позиций
10 - транспортное средство
20 - приводной двигатель
30 - преобразователь
40 - устройство управления приводом
50 - иммобилайзер
60 - устройство контроля
60а - модуль контроля
60b - блок прерывания
70 - заменяющее устройство регулирования
AS - активирующий сигнал
DS - деактивирующий сигнал
I - токи
Mi - значения токов
Mu - значения напряжений
SB - команда экстренного торможения
STa - сигнал управления преобразователем
STe - сигнал управления преобразователем
U - напряжения.