EP1111359B1

Method of and apparatus for determining the tractive force of a trackbound, driven system

Abstract

This record has no abstract on file.

EP1111359B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 30

Term

Term ended

Expired 15 November 2020, 5.9 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

16 claims: 16 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method for determining a tractive power of a railborne driven system that comprises at least one vehicle, characterized in that the total instantaneous tractive resistance (Fw) of the system (10) is determined from the sum of individual instantaneous tractive resistances, wherein the individual tractive resistances being considered are a running resistance (Fwl) , a curve resistance (Fwb), a gradient resistance (Fwn) and an acceleration resistance (Fwa) and the tractive power (Fzu) is determined thereof in accordance with the formula- Fzu = Fwl + Fwb + Fwn + Fwa wherein this tractive power corresponds to the total negative tractive resistance (Fw) and the individual factors are related as followsFzu= [ (c0+c1·v+c2·v2) m·g] + [ (K/r·m·g] + [sinβ·m·g] + [m·ax· (ρ+1) ] and wherein c0-coefficient for the speed-independent fractionc1-coefficient of the linear elementc2-coefficient for the aerodynamic drag of the systemv-instantaneous speed of the systemm-mass of the systemg-gravitational accelerationK-coefficient for the rail gauger-curve radiusβ-gradient of the trackax-acceleration of the system in the driving directionρ-weighting factor for the rotatory mass fraction. Dispositif de détermination d'une force de traction d'un système entraîné sur voie qui comporte au moins un véhicule, caractérisé en ce que l'effort résistant global (Fw) du système (10) est déterminé à partir d'une somme de différents efforts résistants momentanés, étant pris en compte comme différents efforts résistants une résistance propre (Fwl) , une résistance due aux courbes (Fwb) , une résistance due à l'inclinaison (Fwn) et une résistance due à l'accélération (Fwa) et la force de traction étant déterminée à partir de là suivant la formule- Fzu= Fwl+ Fwb+ Fwn+ Fwa, qui correspond à l'effort résistant global négatif (Fw) et les différents facteurs se composant suivant l'équation suivante :Fzu = [(c0 + c1· v + C2.v2) m.g] + [ (K/r) .m.g] + sinβ.m.g]+[m.ax.(ρ+1)] où on a : c0 - coefficient pour la composante indépendante de la vitessec1 coefficient de l'élément linéairec2 - coefficient pour la résistance due à l'air du systèmev - vitesse momentanée du systèmem - masse du systèmeg - accélération terrestreK - coefficient de largeur de voier - rayon de courbeβ - angle d'inclinaison de la ligneax - accélération du système dans le sens de déplacementρ - facteur de pondération pour la composante de masse rotatoire Verfahren zur Ermittlung einer Zugkraft eines spurgebundenen, angetriebenen Systems, das wenigstens ein Fahrzeug umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der momentane Gesamtfahrwiderstand (Fw) des Systems (10) aus einer Summe von momentanen Einzelfahrwiderständen ermittelt wird, wobei als Einzelfahrwiderstand ein Laufwiderstand (Fwl), ein Bogenwiderstand (Fwb), ein Neigungswiderstand (Fwn) und ein Beschleunigungswiderstand (Fwa) berücksichtigt werden und hieraus die Zugkraft (Fzu)nach der Formel- Fzu = Fwl + Fwb+Fwn+Fwa ermittelt wird, die dem negativen Gesamtfahrwiderstand (Fw) entspricht und die einzelnen Faktoren sich nach folgender Beziehung zusammensetzenFzu = [(c0 + c1· v + c2·v2)m ·g] + [(K/r)·m ·g] + [sin β · m · g] + [m · ax· (ρ + 1)], und c0 - Koeffizient für den geschwindigkeits-unabhängigen Anteilc1 - Koeffizient des linearen Gliedesc2 - Koeffizient für den Luftwiderstand des Systemsv - momentane Geschwindigkeit des Systemsm - Masse des Systemsg - ErdbeschleunigungK - Koeffizient für die Spurweiter - Bogenradiusβ - Neigungswinkel der Fahrstreckeax- Beschleunigung des Systems in Fahrtrichtungρ-Wichtungsfaktor für den rotatorischen Masseanteil bedeuten.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents efforts résistants (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) sont déterminés en tant qu'ensemble pour le système global (10). The method according to Claim 1, characterized in that the individual tractive resistances (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) are determined as a whole for the entire system (10). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfahrwiderstände (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) für das gesamte System (10) als Ganzes mittelt werden.
  3. 3
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents efforts résistants (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) sont déterminés pour chaque véhicule (12) du système (10) et qu'on détermine à partir de là la somme des différents efforts résistants du système (10). The method according to Claim 1, characterized in that the individual tractive resistances (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) are determined individually for each vehicle (12) of the system (10) and the total individual tractive resistances of the system (10) are determined thereof. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfahrwiderstände (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) für jedes Fahrzeug (12) des Systems (10) einzeln ermittelt werden und hieraus die Gesamteinzelfahrwiderstände des Systems (10) ermittelt werden.
  4. 4
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différents efforts résistants (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) sont déterminés séparément pour les véhicules entraînés (12) et les véhicules non entraînés (12) du système et qu'on détermine à partir de là la somme des différents efforts résistants du système (10). The method according to one of the preceding claims, characterized in that the individual tractive resistances (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) are determined separately for driven vehicles (12) and non-driven vehicles (12) of the system and the total individual tractive resistances of the system (10) are determined thereof. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfahrwiderstände (Fwl, Fwb, Fwn, Fwa) für angetriebene Fahrzeuge (12) und nicht angetriebene Fahrzeuge (12) des Systems getrennt ermittelt werden und hieraus die Gesamteinzelfahrwiderstände des Systems (10) ermittelt werden.
  5. 5
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les efforts résistants des véhicules non entraînés sont enregistrés par une méthode de mesure connue qui constitue l'état de la technique, par exemple des crochets d'attelage de mesure, et que la force de traction du véhicule moteur est déterminée par le biais de son effort résistant global. The method according to one of Claims 1-4, characterized in that the tractive resistances of the non-driven vehicles are determined with a conventional measuring method according to the state of the art, for example, a measuring draw-hook, and the tractive power of the traction vehicle is determined based on its total tractive resistance. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwiderstände der nicht angetriebenen Fahrzeuge über eine bekannte Meßmethode, die den Stand der Technik bildet zum Beispiel Meßzughaken, erfaßt wird und die Zugkraft des Triebfahrzeuges über dessen Gesamtfahrwiderstand ermittelt wird.
  6. 6
    A device for determining a tractive power of a railborne driven system that comprises at least one vehicle, characterized in that the device comprises at least one inertial measuring system (22) that is rigidly arranged on the system and serves for determining the instantaneous acceleration of the system (10) in the three directions in space, as well as the instantaneous rotational speeds of the system (10) about the three axes in space, a measuring device (24) for determining the instantaneous speed (v) of the system (10) and an acquisition and evaluation unit (26) for determining the total instantaneous tractive resistance (Fw) of the system (10) from a sum of individual instantaneous tractive resistances, wherein the individual tractive resistances being considered are a running resistance (Fwl), a curve resistance (Fwb), a gradient resistance (Fwn) and an acceleration resistance (Fwa) and the tractive power Fzu is determined thereof in accordance with the formula- Fzu = Fwl + Fwb + Fwn + Fwa wherein the individual factors are related as followsFzu= [ (c0+c1·v+c2·v2) m·g] + [ (K/r·m·g] + [sinβ·m·g] + [m·ax· (ρ+1) ] and wherein c0-coefficient for the speed-independent fractionc1-coefficient of the linear elementc2-coefficient for the aerodynamic drag of the systemv-instantaneous speed of the systemm-mass of the systemg-gravitational accelerationK-coefficient for the rail gauger-curve radiusβ-gradient of the trackax-acceleration of the system in the driving directionp-weighting factor for the rotatory mass fraction. Dispositif de détermination d'une force de traction d'un système entraîné sur voie qui comporte au moins un véhicule, caractérisé par au moins un système de mesure inertiel (22) disposé fixement dans le système pour la détermination de l'accélération momentanée du système (10) dans les trois directions spatiales et les trois vitesses de rotation momentanées du système (10) autour des trois axes spatiaux, un dispositif de mesure (24) pour la détermination de la vitesse momentanée (v) du système (10) et une unité d'enregistrement et d'exploitation (26) pour la détermination d'un effort résistant global momentané (Fw) du système (10) à partir d'une somme de différents efforts résistants momentanés, sachant qu'il faut tenir compte comme différents efforts résistants d'une résistance propre (Fw), d'une résistance due aux courbes (Fwb), d'une résistance due à l'inclinaison (Fwn) et d'une résistance due à l'accélération (Fwa) et que la force de traction Fzu doit être déterminée suivant la formule- Fzu = Fwl + Fwb + Fwn + Fwa et que les différents facteurs sont composés suivant l'équation suivante :Fzu = [ (c0 + c1 · v + C2·v2) m.g]+[(K/r).m.g] + sinβ.m.g] + [m.ax. (ρ+1) ] où on a : c0 - coefficient pour la composante indépendante de la vitesseC1 - coefficient de l'élément linéairec2 - coefficient pour la résistance due à l'air du systèmev - vitesse momentanée du systèmem - masse du systèmeg - accélération terrestreK - coefficient de largeur de voier - rayon de courbeβ - angle d'inclinaison de la ligneax - accélération du système dans le sens de déplacementρ - facteur de pondération pour la partie de masse rotatoire Vorrichtung zur Ermittlung einer Zugkraft eines spurgebundenen, angetriebenen Systems, das wenigstens ein Fahrzeug umfaßt, gekennzeichnet durch wenigstens ein systemfest angeordnetes, inertiales Meßsystem (22) zur Ermittlung der momentanen Beschleunigung des Systems (10) in den drei Raumrichtungen und den momentanen Drehraten des Systems (10) um die drei Raumachsen, eine Meßeinrichtung (24) zur Ermittlung der momentanen Geschwindigkeit (v) des Systems (10) und eine Erfassungs- und Auswerteeinheit (26) zur Ermittlung eines momentanen Gesamtfahrwiderstandes (Fw) des Systems (10) aus einer Summe von momentanen Einzelfahrwiderständen, wobei als Einzelfahrwiderstand ein Laufwiderstand (Fwl), ein Bogenwiderstand (Fwb), ein Neigungswiderstand (Fwn) und ein Beschleunigungswiderstand (Fwa) zu berücksichtigen sind und die Zugkraft Fzu nach der Formel- Fzu = Fwl + Fwb+ Fwn + Fwa zu ermitteln ist, wobei sich die einzelnen Faktoren sich nach folgender Beziehung zusammensetzenFzu=[(c0+c1·v+c2·v2)m·g]+[(k/r)·m·g]+[sinβ·m·g]+[m·ax·(ρ+1)]. und c0 - Koeffizient für den geschwindigkeits-unabhängigen Anteilc1 - Koeffizient des linearen Gliedesc2 - Koeffizient für den Luftwiderstand des Systemsv- momentane Geschwindigkeit des Systemsm - Masse des Systemsg - ErdbeschleunigungK - Koeffizient für die Spurweiter - Bogenradiusβ - Neigungswinkel der Fahrstreckeax- Beschleunigung des Systems in Fahrtrichtungρ - Wichtungsfaktor für den rotatorischen Masseanteil bedeuten.
  7. 7
    Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité d'enregistrement et d'exploitation (26) comprend une composante de circuit (44) pour l'enregistrement d'une résistance momentanée due à l'accélération (Fwa). The device according to Claim 6, characterized in that the acquisition and evaluation unit (26) comprises a circuit component (44) for determining an instantaneous acceleration resistance (Fwa) . Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsund Auswerteeinheit (26) ein Schaltungsbestandteil (44) zur Erfassung eines momentanen Beschleunigungswiderstandes (Fwa) umfaßt.
  8. 8
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'enregistrement et d'exploitation (26) comprend une composante de circuit (46) pour l'enregistrement d'une résistance momentanée due à l'inclinaison (Fwn). The device according to one of the preceding claims, characterized in that the acquisition and evaluation unit (26) comprises a circuit component (46) for determining an instantaneous gradient resistance (Fwn) . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Auswerteeinheit (26) ein Schaltungsbestandteil (46) zur Erfassung eines momentanen Neigungswiderstandes (Fwn) umfaßt.
  9. 9
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'enregistrement et d'exploitation (26) comprend des composantes de circuit (48, 52, 54) pour l'enregistrement d'une résistance momentanée due aux courbes (Fwb). The device according to one of the preceding claims, characterized in that the acquisition and evaluation unit (26) comprises circuit components (48, 52, 54) for determining an instantaneous curve resistance (Fwb). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Auswerteeinheit (26) Schaltungsbestandteile (48, 52, 54) zur Erfassung eines momentanen Bogenwiderstandes (Fwb) umfaßt.
  10. 10
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'enregistrement et d'exploitation (26) comprend une composante de circuit (50) pour l'enregistrement d'une résistance propre momentanée (Fwl). The device according to one of the preceding claims, characterized in that the acquisition and evaluation unit (26) comprises a circuit component (50) for determining an instantaneous running resistance (Fwl). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Auswerteeinheit (26) ein Schaltungsbestandteil (50) zur Erfassung eines momentanen Laufwiderstandes (Fwl) umfaßt.
  11. 11
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'enregistrement et d'exploitation (26) comprend une composante de circuit (56) qui permet de totaliser les résistances dues à l'accélération (Fwa), les résistances dues à l'inclinaison (Fwn) , les résistances dues aux courbes (Fwb) et les résistances propres (Fwl) momentanées pour obtenir l'effort résistant global (Fw) momentané. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the acquisition and evaluation unit (26) comprises a circuit component (56) for adding the instantaneous acceleration resistances (Fwa) , gradient resistances (Fwn), curve resistances (Fwb) and running resistances (Fwl) in order to obtain the total instantaneous tractive resistance (Fw). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Auswerteeinheit (26) ein Schaltungsbestandteil (56) umfaßt, mittels dem die momentanen Beschleunigungswiderstände (Fwa), Neigungswiderstände (Fwn), Bogenwiderstände (Fwb) und Laufwiderstände (Fwl) zu dem momentanen Gesamtfahrwiderstand (Fw) summierbar sind.
  12. 12
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on peut déterminer, au moyen du système de mesure inertiel (22), un angle d'inclinaison (β), un rayon de courbe (r) d'une ligne (14) du système (10) et une accélération (ax) du système dans le sens de déplacement (16). The device according to one of the preceding claims, characterized in that a gradient (β), a curve radius (r) of a track (14) of the system (10) and an acceleration (ax) of the system (10) in the driving direction (16) can be determined by means of the inertial measuring system (22). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des inertialen Meßsystems (22) ein Neigungswinkel (β), ein Bogenradius (r) einer Fahrstrecke (14) des Systems (10) und eine Beschleunigung (ax) des Systems (10) in Fahrtrichtung (16) ermittelbar ist.
  13. 13
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'enregistrement et d'exploitation (26) comprend une composante de circuit (58) pour la détermination de la force de traction (Fzu) à partir de l'effort résistant global (Fw). The device according to one of the preceding claims, characterized in that the acquisition and evaluation unit (26) comprises a circuit component (58) for determining the tractive power (Fzu) from the total tractive resistance (Fw). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Auswerteeinheit (26) ein Schaltungsbestandteil (58) zur Bestimmung der Zugkraft (Fzu) aus dem Gesamtfahrwiderstand (Fw) umfaßt.
  14. 14
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système (10) est un train sur rail comprenant au moins un véhicule moteur. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the system (10) consists of a railborne train with at least one traction vehicle. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System (10) ein schienengebundener Zug mit wenigstens einem Triebfahrzeug ist.
  15. 15
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 14, caractérisé en ce que le système (10) est un train à suspension magnétique. The device according to one of Claims 6-14, characterized in that the system (10) consists of a magnetic levitation train. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das System (10) eine Magnetschwebebahn ist.
  16. 16
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système (10) possède une propulsion partagée. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the system (10) has a distributed drive. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System (10) einen verteilten Antrieb besitzt.
Independent claims16