CN119421820A 用于确定运动估计值的估计装置和方法 （西门子交通有限公司）

2024.12.24PCT/EP2023/0656252023.06.12WO2024/002665DE2024.01.04本发明此外涉及一种用于确定新运动估计值(v_virt)的估计装置(1)，新运动估计值表明具有至少两个车轴的轨道车辆(200)的速度，估车轮尺寸值(r_i)和车轮转速值(ω_i)并基于此以及基于卡尔曼滤波确定卡尔曼估计车辆速度umlauf)和表明相应车轴的可能的滑动的滑动信速度值(v_k)、所述车轮圆周速度值(v_umlauf)和滑动信息确定估计装置(1)21.一种用于确定新运动估计值(v_virt)的估计装置(1)，新运动估计值表明具有至少轮尺寸值(r_i)和车轮转速值(ω_i)并基于此以及基于卡尔曼滤波确定卡尔曼估计的车辆转速值(ω_i)和估计装置(1)的相应先前的运动估计值(v_virt)并确定车轮圆周速度值评估模块(50)，其基于卡尔曼估计的车辆速度值(v_k)、所述车轮圆周速度值(v_umlauf)和滑动信息确定估计装置(在轨道车辆(200)的制动运行情况下将具有最大车轮圆周速度值的车轴的车轮圆周一在驱动运行的情况下将具有最小车轮圆周速度值的车轴的车轮圆周速度值(v_在轨道车辆(200)的制动运行或驱动运行并且所有车轴没有滑动的情况下输出车轮估计装置(1)具有垂直力计算模块(20)，其至少基于也由卡尔曼滤波器(30)使矩值(m_p_i,m_e_i)、车轮尺寸值(r_i)和估计装置(1)的相应先前的运动估计值(v_virt)其中，垂直力计算模块(20)的每个垂直力值(Q_i)形成由卡尔曼滤波器(30)使估计装置(1)具有摩擦制动力矩计算模块(10)，其至少基于每车轴的制动压力值(p_卡尔曼滤波器(30)还使用与车轴相关的发动机力矩值(m_e_i)作为力矩值(m_p_i,m_3估计装置(1)输出表明轨道车辆(200)的加速度的车辆加速度值作为另外的运动估计滑动控制器(210)与估计装置(1)连接，滑动控制器通过使用合理性验证装置(220)与估计装置(1)连接，其通过估计装置(1)的运动估计值执行关15.一种用于确定新运动估计值(v_virt)的方法，新运动估计值表明具有至少两个车定车轮圆周速度值(v_umlauf)和滑动信息(ist_gleiten)，所述滑动信息表明相应车轴可4[0003]上述技术问题按照本发明通过具有按照权利要求1的特征的估计装置解决。按照本发明的估计装置的有利设计方案在从属权利要值并基于此以及基于卡尔曼滤波确定卡尔曼估计相应先前的运动估计值并确定车轮圆周速度值和表明相应车轴的可能的滑动的滑动信息，和动运行并且所有车轴没有滑动的情况下将具有最小车轮圆周速度值的车轴的车轮圆周速滑动的情况下输出具有最大车轮圆周速度值的车轴的车轮圆周速度值作为新运动估计值，在驱动运行并且所有车轴没有滑动的情况下输出具有最小车轮圆周速度值的车轴的车轮直力计算模块的每个垂直力值形成由卡尔曼滤波器使用的多个垂直力5[0015]估计装置优选输出表明轨道车辆的加速度的车辆加速度值作为另外的运动估计[0021]关于根据本发明的轨道车辆及其有利设计的优点参考与根据本发明的估计装置[0025]关于根据本发明的方法及其有利设计的优点参考与根据本发明的估计装置及其[0031]图1以框图形式示出用于根据本发明的估计装置1的实施例。估计装置1包括摩擦6[0041]加速度估计值a_vir常数(例如摩擦半径)和车轮与制动盘之间的速度相关的摩擦系数计算每车轴的摩擦制动[0052]质量M由通过工程已知的静态部分以及可以通过车厢的弹簧力测量的运行部分构[0055]摩擦制动力矩计算模块10产生的7[0061]车轮转速ωi被测量并作为观测值返回卡尔曼滤波器30，其中，m＝4个观测值可[0063]根据输入卡尔曼滤波器30估计当前粘着系数作为摩擦配合值以及速度v_[0065]在制动运行中(通过摩擦制动力矩值和发动机力矩值之和识别)，最快的车轴定[0071]车轴转速与参考速度的滑差，参考速度可以例如对应于最后确定的速度估计值8[0073]_在没有全车轴滑动的情况下(istgleiten0)，车轴速度值(v_umlauf)定义virt)设置滑动，从而获得最大可能的粘着系数。由此实现最小化停车距离或最大化牵引steilheitsbegrenzt陡度限制的车轴速度)和速度估计值v_virt之间的差超过预定值之后的加权，因为其可以通过多样性实现(diversit⃞irredundant)方法通过现有数据验证合理[0082]图2例如示出根据图1的估计装置1在形成或至少也形成估计装置1的计算设施100时形成根据图1的打滑模块40，评估软件模块M50在由计算装置执行时形成根据图1的评估[0084]图3示出用于轨道车辆200的实施例，轨道车辆200配备有根据图2的计算设施1009[0085]轨道车辆200还包括滑动控制器210，其使用估计装置1的估计的每车轴的摩擦配[0086]