Regelungsvorrichtung und Regelungsverfahren zur Steuerung eines oder mehrerer Gleitschutzsysteme und eines oder mehrerer Systeme zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel bei Schienenfahrzeugen

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Regelungsvorrichtung und ein Regelungsverfahren, mit welchem eine oder mehrere Vorrichtungen zur Ausgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel, beispielsweise Sand, sowie eines oder mehrere Gleitschutzsysteme an einem Schienenfahrzeug geregelt werden können.

Im Stand der Technik werden in Gleitschutzsystemen verschiedenste Gleitschutzalgorithmen eingesetzt, welche für unterschiedliche Rad-Schiene- Adhäsionszustände entsprechend dazu passende Schlupfbereiche einstellen. Solche G leitsch utzsysteme dienen vorwiegend dazu, den verfügbaren Kraftschluss zwischen Rad (bzw. Radsatz) und Schiene optimal auszunutzen und hierbei insbesondere dem Verschleiß von Rädern und Schienen vorzubeugen.

Gleitschutzsysteme können Radgeschwindigkeiten und/oder Bremsdrücke so steuern, dass ein verfügbarer Kraftschluss bestmöglich für den Fahrzeugantrieb und für die Bremse genutzt wird.

Ferner sind im Stand der Technik verschiedene Applikationssysteme für adhäsionsoptimierende Mittel, wie beispielsweise Sand, bekannt. Adhäsionsoptimierendes Mittel, wie beispielsweise Sand, wird vor bzw. in unmittelbarer Nähe bestimmter Räder oder Radsätze von Schienenfahrzeugen auf die Schienen ausgestreut. Das adhäsionsoptimierende Mittel wird dann von den Rädern bzw. Radsätzen überfahren. Somit wird der Kraftschluss von Rad (bzw. Radsatz) zur Schiene verbessert.

Hierbei kann das adhäsionsoptimierende Mittel ein Feststoff wie beispielsweise Sand sein, es gibt aber auch Flüssigkeiten, Gele, gasförmige Substanzen mit Feststoffen (Rauch), gasförmige Substanzen mit Flüssigkeitströpfchen (Nebel) sowie Aerosole. Solche Systeme können bei nicht ausreichendem Kraftschluss zwischen Rad und Schiene ein adhäsionsoptimierendes Mittel wie beispielsweise Sand in den Rad- Schiene-Kontakt einbringen.

Die Ausbringung von adhäsionsoptimierendem Mittel kann konstant, aber auch geschwindigkeitsabhängig erfolgen.

Insbesondere bei Schnell- oder Notbremsungen werden im Stand der Technik Sandungsanlagen automatisch aktiviert. Der Kraftschluss zwischen Rad und Schiene kann so also generell erhöht werden.

Im Stand der Technik ist beispielsweise Dokument DE 60026290 T2 bekannt. Hier ist ein Verfahren zum Vergrößern von Rad/Schiene-Adhäsion bzw. Haftvermögen für ein Eisenbahnfahrzeug bzw. Schienenfahrzeug offenbart. Das Verfahren überwacht das Bremssystem, wenn die Bremsen betätigt werden. Ferner können die Adhäsion bzw. das Haftvermögen vergrößernde Teilchen an der Rad/Schiene-Schnittstelle in einer justierbaren bzw. einstellbaren Menge ausgebracht werden. Das Fahrzeug enthält ferner ein Radschlupf-Schutzsystem, das den Druck in einem Bremszylinder in Reaktion auf Detektion von Radschlupf moduliert. Das Verfahren ist dazu ausgelegt, den Druck im Bremszylinder zu bestimmen, wobei dieser Druck den Wert der Adhäsion bzw. des Haftvermögens anzeigt. Dann kann die Menge bzw. der Durchsatz von Adhäsion bzw. Haftvermögen vergrößernden Teilchen in Übereinstimmung mit dem Wert des Druckes gesteuert werden.

Der Wert der Adhäsion bzw. des Haftvermögens kann dem Fahrzeugführer des Fahrzeugs angezeigt werden.

Ferner ist im Stand der Technik das Dokument US 5,428,538 bekannt. Hier ist ein elektronisches Steuersystem zum Aufbringen von Sand auf die Kontaktfläche zwischen der Schiene und den Rädern eines Schienenfahrzeugs offenbart, ferner eine Sandungsanordnung zum automatischen Steuern des Sandens der Schienen zur Verbesserung der Rad-Schiene-Haftung. Eine Aktivierung der Sandung bei Schellbremsung ist möglich, weiterhin eine Aktivierung in Abhängigkeit unterschiedlicher Systemzustände sowie manuelles Sanden. In bestimmten Betriebsbedingungen kann es aber auch Vorkommen, dass ein Gleitschutzsystem und eine Sandungsanlage bzw. eine Anlage zur Ausgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel gleichzeitig aktiv werden, da diese Anlagen mit separaten Sensoren ausgestattet sind und die Regelungssysteme für diese Anlagen auch ihre eigenen Kriterien haben, wann eine solche Anlage aktiviert wird.

Allerdings ist es in so einem Fall möglich, dass ein durch ein Gleitschutzsystem typischerweise eingestellter Radschlupf die Wirkung der Sandung reduziert, was in diesem Fall zu einem längeren Bremsweg führt, als er eigentlich möglich wäre, und weiterhin der Einsatz von adhäsionsoptimierendem Mittel, wie beispielsweise Sand, unnötigerweise erhöht wird.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anpassung bzw. Optimierung der Funktionen von Gleitschutzsystemen und Anlagen zur Ausgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel vorzunehmen. Es ist daher ein Ziel, dass diese beiden Systeme miteinander kooperieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Regelungssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Regelungsverfahren gemäß Anspruch 9 der vorliegenden Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Regelungsvorrichtung für mindestens ein Gleitschutzsystem und mindestens eine Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel eines Schienenfahrzeugs, wobei die Regelungsvorrichtung aufweist: eine erste Eingangseinrichtung zur Aufnahme mindestens eines Zustandssignals (also beispielsweise einer Bremsanforderung, eines Bremssollwerts oder von Informationen über die Fahrzeugarchitektur) eine zweite Eingangseinrichtung zur Aufnahme einer momentanen erfassten Zustandsgröße des mindestens einen Gleitschutzsystems (also beispielsweise einen erreichten Schlupf oder Schlupfbereich, also den Ist-Schlupf- oder Ist-Schlupfbereich) eine dritte Eingangseinrichtung zur Aufnahme einer momentanen erfassten Zustandsgröße der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel (Information über den Betrieb der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel), wobei die Regelungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, abhängig von dem mindestens einen Zustandssignal und der momentanen erfassten Zustandsgröße der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel einen Soll-Schlupf bzw. Soll- Schlupfbereich zu bestimmen und an das mindestens eine Gleitschutzsystem über eine erste Ausgabeeinrichtung auszugeben.

Vorzugsweise ist die Regelungsvorrichtung ferner dazu eingerichtet, die Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel, die die Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel abgeben soll, zu bestimmen und an die Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel über eine zweite Ausgabevorrichtung auszugeben.

Somit verwertet die Regelungsvorrichtung Parameter / Werte aus dem mindestens einen Gleitschutzsystem (beispielsweise einen Ist-Schlupf) und/oder der mindestens einen Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel (beispielsweise eine momentane Sandabgabemenge), gleicht diese miteinander ab und stellt fest, ob diese miteinander kompatibel sind. Die Regelungsvorrichtung berücksichtigt beide Eingangswerte und berechnet daraus Ausgabewerte für das mindestens eine Gleitschutzsystem sowie die mindestens eine Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel.

So kann beispielsweise vermieden werden, dass mit dem durch den Gleitschutz typisch eingestellten Radschlupf die Wirkung des adhäsionsoptimierenden Mittels reduziert wird, was zu einem längeren Bremsweg als eigentlich möglich und außerdem zu unnötig hohem Einsatz von adhäsionsoptimierenden Mittels führen würde.

Es ist auch möglich, dass sowohl das Gleitschutzsystem als auch die Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel zusätzlich aus der Regelungsvorrichtung Informationen zum Betriebszustand des jeweils anderen erhalten.

Vorzugsweise ist in der Regelungsvorrichtung jeweils ein Wertebereich für einen Soll- Schlupf bzw. Soll-Schlupfbereich, der über die erste Ausgabeeinrichtung ausgebbar ist und/oder die Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel, die über die zweite Ausgabeeinrichtung ausgebbar ist, festlegbar. Diese Wertebereiche können auch aus dem Gleitschutzsystem oder der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel ausgelesen werden. Somit können Werte bzw. Wertebereiche für den Soll- Schlupf(bereich) bzw. für die Abgabemenge an adhäsionsoptimierendem Mittel begrenzt werden, beispielsweise durch von Normen vorgegebene Werte bzw. Bereiche. Somit gehen Soll-Schlupf bzw. Soll-Schlupfbereich sowie die Abgabemenge an adhäsionsoptimierendem Mittel nie über diese festgelegten Werte hinaus - und je nach Bremsanforderung muss dann die/das jeweilige Vorrichtung bzw. System eine Kompensation vornehmen, falls der jeweils andere Wert an eine dieser Grenzen gerät.

Weiter vorzugsweise gibt die durch die dritte Eingangseinrichtung erfassbare Zustandsgröße an, ob eine Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel erfolgt oder nicht, vorzugsweise eine Abgabemenge von adhäsionsoptimierendem Mittel. Dies kann beispielsweise einer Abgabemenge an adhäsionsoptimierenden Mittel (pro Zeit oder pro zurückgelegtem Wegabschnitt) sein.

Weiter vorzugsweise sind über die zweite und dritte Eingangseinrichtung mindestens eine weitere Zustandsgröße erfassbar, beispielsweise die Position des entsprechenden Gleitschutzsystem im Fahrzeug und/oder der Wirkungsgrad des entsprechenden Gleitschutzsystem über die zweite Eingangseinrichtung, und/oder der Füllstand und/oder Beschaffenheit des adhäsionsoptimierenden Mittels, welches in der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel enthalten ist, und/oder die Position der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel am Schienenfahrzeug über die dritte Eingangseinrichtung.

So kann beispielsweise festgestellt und berücksichtigt werden, wie weit die von dem Gleitschutzsystem erfassten Räder/Radsätze von der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel entfernt sind, und/oder ob noch genug Vorrat an adhäsionsoptimierendem Mittel vorhanden ist und zur Ausgabe auf die Schienen bereit steht. Ist dies nicht der Fall, kann das Gleitschutzsystem dies evtl entsprechend kompensieren, falls möglich.

Im Detail kann in die Bestimmung der Ausgabewerte einfließen, in welcher relativen Position zu den Rädern/Radsätzen, welche einem Gleitschutzsystem zugeordnet sind, sich die Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel befindet. Die Wirkung von adhäsionsoptimierendem Mittel, z.B. Sand, kann nachlassen, wenn bereits mehrere Radsätze das ausgegebene adhäsionsoptimierende Mittel überrollt haben - dies muss dann entsprechend berücksichtigt werden. Auch kann berücksichtigt werden, wann ein bestimmter Radsatz die Stelle auf der Schiene, auf die adhäsionsoptimierendes Mittel ausgegeben wird, erreichen wird (durch Einbeziehen des Abstands des entsprechenden Radsatzes und der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel sowie die Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs).

Vorzugsweise sind die zwischen der Regelungsvorrichtung, dem Gleitschutzsystem und der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel ausgetauschten Signale einfache binäre elektrische Signale, und/oder Bus-Signale.

Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung der Ausgabesignale für einen Soll-Schlupf bzw. Soll-Schlupfbereich sowie der Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel mittels mindestens einem hinterlegten funktionellen Zusammenhang (z.B. einzustellender Sollschlupf in Abhängigkeit von der Sandmenge sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Positionen im Fahrzeug), welcher experimentell oder simulativ bestimmt sein kann, und/oder einer hinterlegten mathematischen Formel, und optional wird mindestens eine weiteren Größe berücksichtigt, die weiter vorzugsweise fahrzeugabhängig, geschwindigkeitsabhängig und/oder reibkraftabhängig ist, und weiter vorzugsweise als Kennfeld hinterlegt ist.

Dadurch sind verschiedene Wertepaare bzw. mathematische Zusammenhänge für einen Soll-Schlupf bzw. Soll-Schlupfbereich sowie der Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel hinterlegt.

Bei Berücksichtigung weiterer Größen, beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder Radgeschwindigkeit, können ein Soll-Schlupf bzw. Soll-Schlupfbereich sowie die Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel noch genauer und optimierter eingestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsform sind mit einer erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung mehrere Gleitschutzsysteme und mehrere Vorrichtungen zur Abgabe von adhäsionsoptimierenden Mittel eines Schienenfahrzeugs regelbar, wobei entsprechend mehrere zweite Eingangseinrichtungen zur Aufnahme einer erfassten Zustandsgröße des jeweiligen Gleitschutzsystems sowie jeweils mehrere dritte Eingangseinrichtungen zur Aufnahme einer erfassten Zustandsgröße der Vorrichtungen zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel vorgesehen, und wobei die Regelungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, abhängig von dem mindestens einen Zustandssignal jeweils einen Soll-Schlupf bzw. Soll-Schlupfbereich zu bestimmen und an die mehreren Gleitschutzsysteme über jeweils erste Ausgabeeinrichtungen auszugeben, sowie vorzugsweise jeweils die Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel, die die jeweilige Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel abgeben soll, zu bestimmen und an die jeweilige Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel über jeweils eine zweite Ausgabevorrichtung auszugeben.

Somit können die Radschlüpfe im Hinblick auf die Sandmenge und/oder die Sandmenge im Hinblick auf die Schlupfverläufe der nachfolgenden Radsätze mehrerer Wägen eingestellt werden. Dabei können Effekte wie das zu erwartende sogenannte „cross-improvement“, also die Erhöhung des Kraftschlusses Rad/Schiene durch Mehrfachüberrollungen (bemerkbar bei nachlaufenden Radsätzen), berücksichtigt werden. Hierdurch kann beispielsweise die gewünschte Bremskraft auch bei reduzierter Sandmenge erzielt werden (Verbrauchsminimierung).

Die Regelungsvorrichtung kann in diesem Fall auch auf mehrere Regelungsvorrichtungen aufgeteilt sein.

Ein erfindungsgemäßes Regelungsverfahren zum Regeln der Funktion mindestens eines Gleitschutzsystems sowie mindestens eines Systems zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel umfasst die folgenden Schritte: a) Erfassen von mindestens einem Zustandssignal; b) Erfassen eines Betriebszustands des mindestens einen Gleitschutzssystems; c) Erfassen eines Betriebszustands des mindestens einen Systems zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel; d) Einstellen, in Abhängigkeit des mindestens einen Zustandssignals sowie des Betriebszustands des mindestens einen Systems zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel, eines Soll-Schlupfs oder Soll-Schlupfbereichs des mindestens einen G leitsch utzsystems ; sowie vorzugsweise: e) Einstellen, aufgrund des Zustandssignals sowie des Betriebszustands des mindestens Gleitschutzsystems, der Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel des mindestens einen Systems zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel.

Somit werden Parameter / Werte aus dem mindestens einen Gleitschutzsystem sowie der mindestens einen Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel verwertet, diese werden miteinander abgeglichen und es wird festgestellt, ob diese miteinander kompatibel sind. Das Regelungsverfahren berücksichtigt beide Eingangswerte und berechnet daraus Ausgabewerte für das mindestens eine Gleitschutzsystem sowie die mindestens eine Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel.

So kann beispielsweise vermieden werden, dass mit dem durch den Gleitschutz typischerweise eingestellten Radschlupf die Wirkung des adhäsionsoptimierenden Mittels reduziert wird, was zu einem längeren Bremsweg als eigentlich möglich und außerdem zu unnötig hohem Einsatz von adhäsionsoptimierenden Mittel führen würde.

Vorzugsweise gibt im Regelungsverfahren der Betriebszustand des Systems zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel an, ob eine Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel erfolgt oder nicht, und vorzugsweise wird eine Menge der Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel angegeben.

Weiter vorzugsweise sind mit dem erfindungsgemäßen Regelungsverfahren mehrere Gleitschutzsysteme und mehrere Einrichtungen zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel eines Schienenfahrzeugs regelbar, und das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Erfassen von mindestens einem Zustandssignal; b) Erfassen der Betriebszustände mehrerer Gleitschutzssysteme; c) Erfassen der Betriebszustände mehrerer Systeme zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel; d) Einstellen, aufgrund des mindestens einen Zustandssignals sowie des Betriebszustands der Einrichtungen zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel, jeweils eines Soll-Schlupfs oder Soll-Schlupfbereichs der Gleitschutzsysteme; optional: e) Einstellen, aufgrund des Zustandssignals sowie der Betriebszustände der Gleitschutzsysteme, der Abgabemengen an adhäsionsoptimierendem Mittel der Einrichtungen zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der beiliegenden Abbildungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bremseinrichtung mit Gleitschutzsystem sowie Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel (in diesem Fall Sandungseinrichtung) mit einer Regelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit Zustandsgrößen und Schlupfbereichen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt ein Schienenfahrzeug mit mehreren Gleitschutzeinrichtungen und einer Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel mit einer gemeinsamen Regelvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Regelungsvorrichtung 100, welche sowohl mit einem Gleitschutzsystem 10 sowie einer Sandungsanlage 50 kommuniziert.

Die Sandungsanlage 50 besteht aus einer Sandungssteuereinrichtung 51 sowie einer Sandstreueinrichtung 52.

Mit dem Gleitschutzsystem 10 verbunden sind eine durch einen Drehgeschwindigkeitssensor 16 gebildete Sensoreinrichtung, sowie eine Aktoreinrichtung 18. Die Aktoreinrichtung 18 ist durch ein Ventil gebildet, das einen Druck in einem Bremszylinder der Bremseinrichtung 12 regelt. Die Aktoreinrichtung 18 ist von dem Gleitschutzsystem 10 mittels einer Ausgangseinrichtung ansteuerbar.

Das Gleitschutzsystem 10 nimmt mittels Eingangseinrichtungen Zustandsgrößen und Messgrößen zur Verarbeitung auf. Beispielsweise übermittelt der Drehgeschwindigkeitssensor 16 eine Drehgeschwindigkeit des Rades 24 an das Gleitschutzsystem 10, wobei der Wert der Drehgeschwindigkeit des Rades 24 an eine Schlupfregelungseinrichtung 22 übergeben wird. Eine weitere, nicht gezeigte Sensoreinrichtung (oder das Gleitschutzsystem 10) übermittelt eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 26 als Zustandsgröße an das Gleitschutzsystem 10, wobei der Wert der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 26 ebenfalls an die Schlupfregelungseinrichtung 22 übergeben wird.

Eine Schlupfauswahleinrichtung 34 (ausgebildet als Wahlschalter) übergibt einen festgelegten Schlupfwert 28 an die Schlupfregelungseinrichtung 22 und definiert so einen Schlupfbereich, den die Schlupfregelungseinrichtung 22 bei der Ansteuerung der Aktoreinrichtung 18 verwenden darf. Der erlaubte Schlupfbereich liegt in diesem Fall zwischen dem Schlupf 0 (kein Schlupf) und dem festgelegten Schlupf 28. Der erste Schlupfbereich 30 (Norm Slip) und der zweite Schlupfbereich 32 (Sanding Slip) werden gespeichert. Mittels eines Wahlschalters 34 wird einer der beiden Soll-Schlupfbereiche 30, 32 (oder dessen Maximalwert 30a, 32a) ausgewählt. Die Untergrenze des Schlupfbereichs ist in der Schlupfregelungseinrichtung 22 festgeiegt und muss nicht mit übertragen werden. Der zweite Schlupfbereich 32 (Sanding Slip) wird festgelegt mithilfe von Informationen aus der zweiten Ausgabeeinrichtung 105 (also der Zustandsgröße 111 der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel, hier die die momentan ausgestreute Sandmenge), sowie der Position des entsprechenden Radsatzes.

Die Schlupfregelungseinrichtung 22 errechnet aus den Zustandsgrößen 24 und 26 und dem maximalen Schlupf 28 einen optimierten Schlupf, bei dem die beste Bremswirkung erzielt und der maximale Schlupf 28 nicht überschritten wird und bildet daraus ein Ansteuersignal 38, um die Aktoreinrichtung 18 zu stellen.

Die Regelungsvorrichtung 100 weist auf: eine erste Eingangseinrichtung 101 zur Aufnahme eines Zustandssignals 36 eine zweite Eingangseinrichtung 102 zur Aufnahme einer erfassten Zustandsgröße des

Gleitschutzsystems 110, eine dritte Eingangseinrichtung 103 zur Aufnahme einer erfassten Zustandsgröße 111 der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel 50.

Die Regelungsvorrichtung 100 bestimmt abhängig vom Zustandssignal 36 sowie der Zustandsgröße 111 der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel (also hier die momentan ausgestreute Sandmenge) einen Soll-Schlupf bzw. Soll- Schlupfbereich 112 und gibt diesen an das Gleitschutzsystem 10 über eine erste Ausgabeeinrichtung 104 aus. Auch wird diese Information an den Wahlschalter 34 weitergegeben, der die Information bekommt, ob der Soll-Schlupf überhaupt von der Sandung beeinflusst werden soll. Ferner bestimmt sie die Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel 113, die die Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel 50 abgeben soll, und gibt diese an die Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel 50 über eine zweite Ausgabevorrichtung 105 aus.

Die zweite Eingangseinrichtung 102 ist dazu angepasst, mindestens eine weitere Zustandsgröße 114 zu erfassen, und die dritte Eingangseinrichtung 103 ist dazu angepasst, ebenfalls mindestens eine weitere Zustandsgröße 115 zu erfassen.

Die Regelungsvorrichtung 100 ist in Fig. 1 räumlich getrennt von dem Gleitschutzsystem 10 und der Sandungsanlage 50 dargestellt. Sie könnte aber genauso gut räumlich im Gleitschutzsystem 10 oder der Sandungsanlage 50 vorgesehen sein und trotzdem Einfluss auf sowohl das Gleitschutzsystem 10 und die Sandungsanlage 50 haben.

Fig. 2 zeigt die Funktion der Regelungsvorrichtung 100 beispielhaft für die Vorgänge in dem Gleitschutzsystem 10. In diesem Beispiel ist ein möglicher funktionaler Zusammenhang zwischen dem durch den Gleitschutz eingeregelten Schlupf sowie der Sandmenge dargestellt.

Das Diagramm zeigt für einen beispielhaft zurückgelegten Weg s jeweils abschnittsweise den maximalen Schlupf 30, einen von der Schlupfregelungseinrichtung 22 ermitelten besten Schlupf 40, sowie den im Rahmen des erlaubten Schlupfbereiches 30 optimierten Schlupf 42.

Des Weiteren zeigt Fig. 2 eine damit erreichte Bremskraft 44 sowie einen von Umwelteinflüssen bestimmten Adhäsionszustand 46 des Kontakts zwischen Rad und Schiene. Ferner zeigt Fig. 2 den Schlupf 41 , welcher im Falle der entsprechenden Sandungsaktivität optimaler Weise vorliegen würde.

In einem ersten Wegabschnitt sO ist der Adhäsionszustand 46 gut. Der Kontakt zwischen Rad und Schiene ist trocken. Die Sandung ist inaktiv. Die

Schlupfregelungseinrichtung 22 berechnet aufgrund einer gewünschten Bremskraft FBr Soll einen besten Schlupf 40. Der beste Schlupf 40 liegt in diesem Wegabschnit unterhalb des Maximalwerts des ersten Schlupfbereichs 30 und bildet gleichzeitig den optimierten Schlupf 42, weswegen die Aktoreinrichtung 18 in diesem Fall nicht angesteuert wird.

In einem zweiten Wegabschnit s1 ist der Adhäsionszustand 46 schlechter. Der Kontakt zwischen Rad und Schiene erlaubt nur eine reduzierte Kraftübertragung, beispielsweise verursacht durch Feuchtigkeit oder Laub. Der von der Schlupfregelungseinrichtung 22 berechnete beste Schlupf 40 liegt nun aufgrund der reduzierten Kraftübertragung zwischen Rad und Schiene höher, aber immer noch unter dem von dem ersten Schlupfbereich 30 bestimmten maximalen Schlupf.

Der optimierte Schlupf 42 wird von der Schlupfregelungseinrichtung 22 also erhöht. Durch die verringerte Adhäsion wird gleichzeitig die Bremskraft dennoch FBr geringer. Der erste Schlupfbereich 30 ist so definiert, dass der durch den Schlupf an Laufflächen der Räder bewirkte Verschleiß bei gleichzeitiger Verkürzung der Bremswege möglichst klein ist. Zu diesem Zweck kann der erste Schlupfbereich 30 anhand einer entsprechenden Industrienorm definiert sein.

Ein dritter Wegabschnit s2 unterscheidet sich von dem zweiten Wegabschnit s1 lediglich darin, dass die Sandungsanlage eingeschaltet ist und Sand ausgebracht wird. Der optimierte Schlupf 42 bleibt zunächst gleich. Der von der Schlupfregelungseinrichtung 22 berechnete beste Schlupf 40 sinkt. Die Bremskraft FBr erhöht sich leicht, liegt aber noch unter der maximal möglichen Bremskraft.

Im vierten Wegabschnitt s3 stellt sich das Gleitschutzsystem 10 auf die Sandung ein, da es die Information erhalten hat, dass nun Sand am Rad angekommen sein müsste. Der optimierte Schlupf 42 sinkt. Die Bremskraft FBr steigt und ist gleich der maximal möglichen Bremskraft FBrmax.

Hier kann zur Optimierung der Kraftübertragung beispielsweise bei einem geringen durch den Gleitschutz eingeregelten Schlupf, eine hohe Sandmenge aktiviert werden. Auch könnte bei einem großen, durch den Gleitschutz eingeregelten Schlupf, eine geringe Sandmenge ausgebracht werden.

Zudem kann auch das zeitliche Verhalten abgebildet werden. So kann beispielsweise die Sandmenge in Abhängigkeit vom zeitlichen Verhalten des Schlupf-Aufbaus und/oder der Schlupf im zeitlichen Verhalten der Sandmenge (sogenannter "Hochlauf') schnell oder aber auch langsam erhöht werden, so wie dies bei den Wegstrecken s1 und s2 dargestellt ist - die Wegstrecke s1 kann also variabel eingestellt werden.

Fig. 3 zeigt ein Schienenfahrzeug mit einer Regelungsvorrichtung 100, einer Sandungsanlage 50 sowie mehreren Gleitschutzsystemen 10, 10', 10" und 10'".

Der Einfachheit halber sind nicht alle Eingänge und Ausgänge der Regelungsvorrichtung 100 dargestellt - es wird aber ersichtlich, dass diese Informationen mit allen Gleitschutzsystemen 10, 10', 10" und 10'" sowie der Sandungsanlage 50 austauscht. Insbesondere wird von den einzelnen Radsätzen deren Position bezüglich der Sandungsanlage 50 mit der Regelungsvorrichtung 100 ausgetauscht. Somit ist dieses Konzept nicht auf die lokale Ebene (ein Wagen) beschränkt, sondern kann vielmehr über mehrere Einheiten Zug-weit verteilt ausgedehnt werden. Hier werden beispielsweise Positionsinformationen 114, 114', 114" und 114 '" der Radsätze, welche von den Gleitschutzsystemen 10, 10', 10" und 10'" erfasst werden, über das jeweilige Gleitschutzsystem 10, 10', 10" und 10'" an die Regelungsvorrichtung 100 weitergegeben (hier gestrichelt dargestellt - was andeuten soll, dass diese Informationen über das jeweilige Gleitschutzsystem 10, 10', 10" und 10"' weitergegeben werden).

Somit kann die Sandmenge im Hinblick auf die Schlupfverläufe der nachfolgenden Radsätze mehrerer Wägen eingestellt werden. Dabei können Effekte wie das zu erwartende „cross-improvement“, also die Erhöhung der Adhäsion durch Mehrfachüberrollungen (bemerkbar bei nachlaufenden Radsätzen), berücksichtigt werden. Hierdurch kann beispielsweise die gewünschte Bremskraft auch bei reduzierter Sandmenge erzielt werden (Verbrauchsminimierung).

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obenstehenden Ausführungsformen beschränkt.

Beispielsweise könnte der Austausch von Informationen auch auf weitere Systeme des Schienenfahrzeugs, beispielsweise MG-Bremsen erweitert werden. BEZUGSZEICHENLISTE

10 G leitsch utzsystem

12 Bremseinrichtung

16 Drehgeschwindigkeitssensor

18 Aktoreinrichtung

22 Schlupfregelungseinrichtung

24 Drehgeschwindigkeit des Rades (Zustandsgröße)

26 Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (Zustandsgröße)

28 festgelegter Schlupf 30 erster Schlupfbereich 32 zweiter Schlupfbereich 34 Schlupfauswahleinrichtung 36 Zustandssignal 38 Ansteuersignal 40 bester Schlupf 42 optimierter Schlupf (eingestellt)

44 Bremskraft

46 Adhäsionszustand / Kraftschluss Rad-Schiene

50 Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel

51 Sandungssteuereinrichtung

52 Sandstreueeinrichtung

100 Regelungsvorrichtung

101 erste Eingangseinrichtung

102 zweite Eingangseinrichtung

103 dritte Eingangseinrichtung

104 erste Ausgabeeinrichtung

105 zweite Ausgabeeinrichtung

110 Zustandsgröße des Gleitschutzsystems

111 Zustandsgröße der Einrichtung zur Abgabe von adhäsionsoptimierendem Mittel

112 Soll-Schlupf bzw. Soll-Schlupfbereich

113 Menge an adhäsionsoptimierendem Mittel (Soll-Menge)

114 weitere Zustandsgröße 115 weitere Zustandsgröße