DE3902846C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zur Regelung der
Antriebs- und/oder Bremskraft der Fahrmotoren eines laufachsenlosen Triebfahrzeuges
an der Kraftschlußgrenze der Räder, wie es im Oberbegriff des
Anspruches 1 näher definiert ist.
Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE-PS 34 07 309 bekannt.
Bei diesem Verfahren wird der Übergang in den instabilen Schlupfbereich
anhand der einsetzenden stärkeren Radbeschleunigung (-Verzögerung) ermittelt
und der Radsatz oder die -gruppe dann durch Reduzierung der Antriebs-
bzw. Bremskraft wieder über das Kraftschlußmaximum hinweg in den
stabilen Schlupfbereich zurückgeführt. Anschließend erfährt die Antriebs-
bzw. Bremskraft nach Beendigung der Reduzierung wieder eine Steigerung.
Beim bekannten Verfahren dient als Maß des Radschlupfes die Differenz
der Ausgangsgröße eines Integrators, der als Pseudolaufachse dient und der
Drehzahl einer zugeordneten Triebachse. Dieses Maß wird zur Reduzierung des
Antriebs- oder Bremsmomentes ausgewertet. Mittels einer Differenziervorrichtung
wird über die erste zeitliche Ableitung der Drehzahldifferenz
der Übergang in den instabilen Schlupfbereich anhand der Steilheit der
Beschleunigungstangente erfaßt. Spricht dabei eine Grenzwertstufe an, dann
wird dem Integrator eine zusätzliche, den zugeführten Sollwert für Beschleunigung
oder Verzögerung entgegenwirkende Eingangsgröße für den Rücklauf
in den stabilen Schlupfbereich aufgeschaltet.
Bei diesem Verfahren ist eine recht genaue Einstellung der Betriebsparameter
erforderlich, um die Abweichungen vom Kraftschlußmaximum in Grenzen
zu halten. Insbesondere ist es schwierig, die Parameter zur Erzielung
optimalen Verhaltens an die unterschiedlichen Betriebszustände anzupassen.
Bei ungünstigen Kraftschlußbedingungen, z. B. stark verölten Schienen, kann
die Gefahr des Durchgehens nicht ausgeschlossen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren dahingehend zu vervollkommnen,
daß der Radschluß auch unter den ungünstigsten Kraftschlußbedingungen
beherrscht wird, wenn z. B. nach Erreichen des Maximum des
Kraftschlusses dieser mit wachsendem Schlupf keine fallende Tendenz mehr
aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sowie Anordnungen zur
Durchführung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Anhand von schematischen Zeichnungsfiguren wird die Erfindung im nachstehenden näher
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Regelung einer
Treibachse mit wechselrichtergespeistem
Drehstrom-Fahrmotor, ausgestattet mit einem
Reiz-Impulsgenerator zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 den genaueren Aufbau eines Reiz-Impulsgenerators.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Wechselrichter bezeichnet, der einen Drehstromfahrmotor
2 speist. Die Achsdrehzahl wird z. B. von einer Tachometermaschine
3 (oder einem Drehimpulsgeber mit Auswerter) erfaßt. An einen Eingang
4 ist der in der Antriebsregelung aus dem Drehmomentsollwert abgeleitete
Sollwert für die Schlupffrequenz f S soll des Motors gelegt. Bei
5 liegt anstelle der echt über Grund gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit
jetzt eine Pseudo-Laufachsdrehzahl an, die an der Subtraktionsstelle 6
mit der gemessenen Achsdrehzahl aus der Tachometermaschine 3 verglichen
wird. Die in der Subtraktionsstelle 6 ermittelte Drehzahldifferenz Δ n
wird in einem Multiplizierer 7 mit einem geeigneten, bei 8 eingegebenen
konstanten oder von der Geschwindigkeit und/oder zugkraftabhängigen Faktor
bewertet. Der erhaltene Wert wird in einer Subtraktionsstelle 9 vom Sollwert
der Motorschlupffrequenz f S soll abgezogen.
An dieser Stelle muß betont werden, daß die hier einen Drehstromantrieb
behandelnde Schaltung prinzipiell für jeden Antrieb brauchbar ist, dessen
Drehmoment stetig verstellbar ist. In diesen Fällen wird die Eingabe
f S soll (auch als Motorschlupf bezeichnet) durch die Sollwerteingabe des
Drehmomentreglers ersetzt.
Hier greift die Erfindung ein. Ein zeitweilig arbeitender Reiz-Impulsgenerator
60 (strichpunktiert umrahmt) vermag über Summenpunkt 9′ ebenfalls
über die Subtraktionsstelle 9 auf die Bildung der Wechselrichterfrequenz
einzuwirken. Dazu im einzelnen später.
Bei 11 wird der Wert der erwarteten Beschleunigung bzw. Verzögerung a zugeführt,
abgeleitet aus der Zug- bzw. Bremskraft und der Fahrzeugmasse. In
Lokomotiven ist hierfür die Anhängelast zu berücksichtigen, was mit einer
automatischen Adaptierung erfolgen kann. Dieser Wert wird in einem Integrator
13 zu einem Drehzahlwert einer Pseudo-Laufachse integriert. Der Integrator
13 ist so dimensioniert, daß er um einen kleinen Toleranzbereich
schneller integriert, als es der Fahrzeugbeschleunigung entspricht, so daß
die Pseudo-Laufachsdrehzahl der Fahrzeug-Istgeschwindigkeit langsam vorauslaufen
würde. Der Integrator 13 erhält deshalb eine zusätzliche Rückführung
über einen Komparator 14, die Schaltstellen 15 und 16, sowie die Einweg-Gleichrichter
17, 18 oder andere, jeweils nur Signale einer Polarität durchlassende
Anordnungen, sowie eine Additionsstelle 12. Im Komparator 14 wird
der Integratorausgang, d. h. die Psuedo-Laufachsdrehzahl mit der Drehzahl
der wirklichen Achse verglichen. Positive Differenz (d. h. die Psuedo-Laufachse
läuft schneller) wird nur im Betriebszustand "Fahren" (15 geschlossen)
über 17 an den Integrator 13 gegeben und steuert dann die Pseudo-Laufachse
herunter, bis diese wieder mit der Drehzahl der wirklichen Achse übereinstimmt.
Negative Differenz (d. h. Pseudolaufachse läuft langsamer) wird nur
im Zustand "Bremsen" (16 geschlossen) über 18 an den Integrator 13 gegeben
und steuert dann die Pseudo-Laufachse aufwärts, bis Übereinstimmung mit der
wirklichen Achse vorliegt. Hierdurch wird der Integratorausgang, solange
die wirkliche Achse rollt, nicht mehr beschleunigt oder verzögert als
das Fahrzeug. Die Drehzahlwerte stimmen somit überein und an der Subtraktionsstelle
6 treten keine Drehzahldifferenzen Δ n auf.
Bei auftretendem Radschlupf wird im Zustand "Fahren" die Achse
stärker beschleunigen als das Fahrzeug. Der Integrator 13 kann jetzt nicht
über die Rückführung mitgenommen werden, weil bei 17 ein Signal dieser
Polarität nicht durchgelassen wird. Es entsteht an der Subtraktionsstelle
6 eine Drehzahldifferenz Δ n, wie zwischen Treibachse und einer echten
Laufachse. Beim Bremsen kehrt sich die Polarität der Drehzahldifferenz Δ n um, wodurch
das Rückführungssignal über 16, 18 geleitet wird. Das an der Subtraktionsstelle
6 auftretende Signal der Drehzahldifferenz Δ n steuert dann, wie zu den
Bezugszeichen 1 bis 10 beschrieben, das Drehmoment des Fahrmotors 2.
Jetzt hat die Pseudo-Laufachsdrehzahl bereits einen Wert erreicht, der
nicht mehr die Geschwindigkeit über Grund, sondern der einer sich bereits
mit einem gewissen Schlupf auf der Schiene drehenden Achse entspricht,
wie er zur Übertragung der maximal möglichen Zugkraft notwendig
ist. Während der Entstehung dieses Schlupfes - das heißt vom reinen Rollen
der Treibachse an wird diese kaum meßbar stärker beschleunigt als das Fahrzeug
- kann der Integrator 13 noch der Achsdrehzahl folgen. Eine stärkere
Beschleunigung der Treibachse setzt erst dann ein, wenn diese den Schlupf
des maximalen Reibewertes überschritten hat.
Ohne weitere Maßnahmen würde nun der Pseudo-Laufachsintegrator 13 frei
weiterlaufen, wobei die Pseudo-Laufachse allmählich gegenüber dem Fahrzeug
immer schneller wird. Die Treibachse würde ebenfalls immer größeren Schlupf
annehmen und schließlich ins Schleudern geraten.
Um dies zu verhindern, ist die Regelung so ausgelegt, daß der Radsatz oder
die Radsatzgruppe durch Reduzierung der Antriebskraft (oder Bremskraft
beim Bremsen) über das Kraftschlußmaximum hinweg wieder in den stabilen
Schlupfbereich zurückgeführt wird. Hierbei bilden 19, 20 und 21 eine Umpolvorrichtung,
die im Bremsbetrieb die Polarität des Signals der Drehzahldifferenz Δ n
tauscht. Mit 22 ist eine Differenziervorrichtung bezeichnet, die
die erste zeitliche Ableitung des Signals der Drehzahldifferenz Δ n bildet.
Mit 40 ist ein Verzögerungsglied erster Ordnung bezeichnet, das den Anstieg
des Ausgangssignals von 22 etwas verflacht. Der Ausgang des Verzögerungsgliedes
40 ist des weiteren über einen elektronisch betätigten
Schalter 41 mit Ruhekontakt auf eine Grenzwertstufe 43 geführt, die ein
binäres Signal auf ein Oder-Gatter 44 ausgibt. Eine Rückführung führt auf
ein Zeitglied 42, das nach Erreichen einer Ansprechverzögerung den Schalter
41 öffnet und nach Ablauf einer weiteren Verzögerungszeit diesen wieder
schließt. Damit werden im Sinne einer Prozeßüberwachung unerwünscht lange
Signale ausgeschlossen. Der Ausgang des Oder-Gatters 44 wirkt auf einen Schalter 31 und
über einen Invertierer 45 auf den Reset-Eingang eines Zeitgliedes 46 mit
Ausschaltverzögerung, das vom Ausgang der Grenzwertstufe 43 gesetzt worden
ist. Das Zeitglied 46 stößt ein weiteres Zeitglied 47 an, das eine Einschaltverzögerung
aufweist. Über Zeitglied 47 wird ein weiterer Schalter
48 betätigt, der den Ausgang einer Maximalwertauswahlstufe 51 an einen
Schmitt-Trigger 52 legt und diesen auslöst, wodurch über einen Steuerschalter
53 ein weiteres Signal auf Oder-Gatter 44 gelangen kann. Die Maximalwertauswahlstufe
51 erhält von der Differenziervorrichtung 22 und einem
nachgeschalteten Invertierer 49 einerseits ein direktes Eingangssignal und
andererseits über ein drittes Differenzierglied 50 ein zusätzlich differenziertes
Eingangssignal. Die Maximalwertauswahlstufe 51 läßt dabei nur
das Signal mit dem größeren Wert von beiden durch. Der Steuerschalter 53,
über den das Signal von Schmitt-Trigger 52 auf das Oder-Gatter 44 gelangen kann,
wird von einer Auslösestufe betätigt, die aus den Elementen 54, 55, 56, 57,
58 besteht, wobei die gemessene Achsdrehzahl f rot und das gemessene Motordrehmoment
Md ist Verwendung finden.
Die Achsdrehzahl f rot wird in einem zweiten Differenzierglied 54 differenziert
und als Achsbeschleunigung a Radsatz über Schalter (direkt beim
Fahren bzw. invertiert beim Bremsen) einem Summationspunkt 55 zugeführt,
an dem auch das gemessene Motordrehmoment Md ist anliegt. Der Ausgang von
Summationspunkt 55 ist die berechnete Zugkraft, die das Rad im selben
Zeitpunkt auf die Schiene überträgt. Bei einem Schleudern ergibt sich eine
Kraftverteilung, bei der nur ein Teil der Zugkraft noch auf die Schiene
übertragen wird und der überschüssige Teil die rotierende Radmasse beschelunigt.
Umgekehrt wird bei einem Verzögern des Radsatzes die kinetische
Energie wieder frei für Zugkraftübertragung und addiert sich zum
Motordrehmoment. D. h. man muß - wenn man die reale, auf die Schiene übertragene
Zugkraft ermitteln will - die kinetische Energie des Radsatzes
berücksichtigen. Dies geschieht, indem man im Summationspunkt 55 zum gemessenen
Motordrehmoment MD ist die (ebenfalls gemessene) Radsatzbeschleunigung
mit der Radsatzmasse entsprechend bewertet, hinzuaddiert
(beim Fahren negativ, beim Bremsen positiv, wie in 54, 59, 55 dargestellt).
Der so ermittelte Zugkraftwert wird in einem ersten Differenzierglied 56
differenziert und über ein Negationsglied 57 einem Schwellwertschalter 58
zugeführt, der den bewußten Steuerschalter 53 steuert. Nur bei negativem
Ausgang des ersten Differenziergliedes 56, d. h. bei abnehmender übertragener
Zugkraft, spricht der Schwellwertschalter 58 an, wodurch das Oder-Gatter
44 über den b-Eingang kein weiteres Eingangssignal erhält und -
wenn am a-Eingang zu diesem Zeitpunkt ebenfalls kein Eingangssignal ansteht
- kein Ausgangssignal mehr abgibt. Dadurch wird das erste Zeitglied
46 für den Reset-Eingang zurückgesetzt. Es wird erst wieder eingeschaltet,
wenn eine Beschleunigung oder Verzögerung die Grenzwertstufe 43 auslöst
und über das Oder-Gatter 44 den Schalter 31 zur Beeinflussung des Pseudo-Laufachsintegrators
13 betätigt, d. h. ein neuer Schleuderansatz beginnt.
Wenn an Subtraktionsstelle 6 eine Drehzahldifferenz Δ n erscheint, haben
die Räder - wie vorstehend beschrieben - den Schlupf auf den Schienen überschritten,
der die größte Kraftübertragung ermöglicht. Sie laufen in den
instabilen Schlupfbereich ein, d. h. mit größer werdendem Schlupf wird der
Haftwert wieder kleiner. Der jetzt größer werdende Drehmomentüberschuß beschleunigt
die im Vergleich zur Fahrzeugmasse nur kleine rotierende Masse
des Radsatzes mit Fahrmotor relativ schnell. Der Anstieg der Drehzahldifferenz
Δ n wird in der ersten Differenziervorrichtung 22 erfaßt und bringt über
das Verzögerungsglied 40 (zur Ausfilterung kurzzeitiger Störungen), und
den Schalter 41 die Grenzwertstufe 43 zum Ansprechen. Deren Ausgangssignal
betätigt über das Oder-Gatter (Signal s Soll red ein) 44 den Schalter 31, wodurch ein aus dem gewünschten
Beschleunigungswert a (bei 11) und einer dazu addierten Konstanten
(bei 33) gebildetes und im Invertierer (34) invertiertes Signal (a Soll red) über die Zeitstufe
32 und das Additionsglied 12 am Eingang des Integrators 13 wirksam
wird. Der Integrator 13 wird dadurch langsamer und beginnt, sobald das
Zusatzsignal das direkte Signal übersteigt in umgekehrter Richtung zu
integrieren. Die Pseudo-Laufachsdrehzahl wird damit kleiner. Hierdurch
steigt zwar die Drehzahldifferenz Δ n an der Subtraktionsstelle 6 zunächst
noch schneller an, gleichzeitig wird jedoch mit dem größeren Signal der Drehzahldifferenz
Δ n auch das Drehmoment des Fahrmotors stärker reduziert.
Die weitere Beschleunigung des Radsatzes hört dadurch auf, der Radsatz
beginnt sich wieder zu "fangen", d. h. in den stabilen Schlupfbereich zurückzulaufen.
Da sich hierbei die Radsatzdrehzahl wieder der Pseudo-Laufachsdrehzahl
nähert, wird auch das Signal der Drehzahldifferenz Δ n an der Subtraktionsstelle 6 wieder kleiner.
Der beschriebene "Normalfall" eines Schleuderansatzes setzt voraus, daß
die Haftwertkurve hinter dem Maximum soweit abfällt, daß die daraus resultierende
höhere Beschleunigung des Radsatzes eine so große und steil ansteigende
Drehzahldifferenz Δ n hervorruft, daß damit ein auswertbares Signal am Ausgang
der Differenziervorrichtung 22 auftritt.
Es gibt jedoch Fälle, z. B. bei Fahrten über ölverschmutzte Schienen mit
geringer vorgegebener Zugkraft, in denen die Kraftschlußkurve sehr ungünstig
ist und nur einen sehr geringen Abfall hinter dem Maximum aufweist.
Hier ergibt sich eine gewisse Zeitlang selbst bei stärkerem Schlupf praktisch
dieselbe Zugkraft, wobei die Drehzahldifferenz Δ n nur sehr langsam steigt oder sich
nicht genügend erhöht, wodurch die Differenziervorrichtung 22 nicht anspricht.
Andererseits darf man die Empfindlichkeit der Differenziervorrichtung
22 nicht soweit steigern, daß bereits jede langsam ansteigende
Differenz die Logik anlaufen läßt, da solche Differenzen auch vorhanden
sind, wenn beispielsweise der Integrator 13 zu langsm integriert, z. B.
in einer Phase der Lastanpassung.
Für solche Fälle ist jetzt der Reiz-Impulsgenerator 60 vorgesehen. Eine
langsam ansteigende Drehzahldifferenz Δ n≠0 oder eine Grenzwertüberschreitung
löst dann den darauf eingestellten Reiz-Impulsgenerator 60 aus.
Seine Impulse i veranlassen zeitweilig eine gesteigerte additive Sollwerteingabe
für den die Motorzugkraft steuernden Wechselrichter 1 über Summenpunkt
9′, was nur die Achse veranlaßt, zeitweilig stärker zu beschleunigen.
Ohne die auf die Schiene real übertragene Zugkraft zu beeinflussen
wird dadurch die Drehzahldifferenz (Schlupf) Δ n kurzzeitig soweit gesteigert, daß die Differenziervorrichtung
22 auch bei derartigen Fällen ansprechen kann. Danach
wird der Reiz-Impulsgenerator 60 ausgeschaltet.
In Bereichen kleiner Zugkräfte, wie sie bei der Anfahrt oder bei hohen
Radgeschwindigkeiten infolge der Leistungsgrenzen der Maschinen und erfahrungsgemäß
schwierigen Kraftschlußverhältnissen auf der Schiene gegeben
sind, werden auch dann Impulse vom Reizimpulsgenerator abgegeben,
wenn die Drehzahldifferenz Δ n=0 ist. Damit soll verhindert werden, daß bei der an der Kraftschlußgrenze
liegender Zugkraftsollwertvorgabe (nur geringer Überschuß) die
Pseudolaufachse nicht mehr reagiert.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Reiz-Impulsgenerators 60 - wie er beispielsweise
aufgebaut sein kann - in einem Blockschaltbild genauer. Er besteht
im wesentlichen aus einem monostabilen Multivibrator 64, einem Verzögerungszeitglied
69, einem Schmitt-Trigger 67 sowie einem UND-Gatter 66.
Nach Fig. 2 wird as Motordrehmoment MD ist über ein Anpaßglied 61, einen
Summationspunkt 62 und einen elektronisch betätigten Schalter 63 impulsweise
zur Ausgabe nach Summenpunkt 9′ (vgl. Fig. 1) gebracht. Im Anpaßglied
61 erfolgt eine Multiplikation mit einem negativen Faktor k <1. Das
negative Produkt wird von einer am Summationspunkt 62 anliegenden positiven
Konstante K in Abzug gebracht und über Schalter 63 ausgegeben. Die Auslegung
von 61, 62 ist z. B. derart, daß die Konstante K unter Berücksichtigung
des Faktors k etwa dem Nenndrehmomentwert des Motors entspricht. Das bedeutet,
daß die Ausgangsgröße bei Nenndrehmoment gegen 0 geht, dann also,
wenn man die Impulse i über Schalter 63 mit Sicherheit nicht braucht, weil
für den Status hoher Motorzugkraft die spezielle Kraftschlußkurve nicht
gelten kann. Der Schalter 63 wird vom schon erwähnten monostabilen Multivibrator
64 gesteuert. Der eingezeichnete Pfeil bezeichnet einen zeitverzögerten
Rückfall des den Schalter 63 steuernden Ausganges. Die nach 9′
geschaltete Ausgangsgröße würde dort (vgl. Fig. 1) dem Schlupffrequenzsollwert
f S soll, d. h. der Führungsgröße für das Drehmoment des Motors 2
zuaddiert, so daß - nur für den Fall, daß der Schalter 63 taktet - die
Zugkraft am Rad regelmäßig um einen kleinen Betrag angehoben und dann
wieder abgesenkt wird. Im Bremsstatus gilt das sinngemäß für die Bremskraft.
Als Auslöser für das vorbeschriebene Variieren wird das Signal der Drehzahldifferenz
Δ n (von Subtraktionsstelle 6 vgl. Fig. 1) über einen Schwellwert
bildenden Schmitt-Trigger 65 und das UND-Glied 66 auf den Eingang des
schon erwähnten Multivibrators 64 geschaltet. Im Ruhezustand ist der b-Ausgang
des Multivibrators 64 im "High"-Zustand, d. h. der Trigger 67 hat
über das Zeitglied 69 angesprochen und damit liegt an einem Eingang des
UND-Gatters 66 High-Signal. Erreicht ein am Ausgang 6 erscheinendes Signal der Drehzahldifferenz Δ n
(Schlupfwert) die Ansprechschwelle des Triggers 65, dann wird auch
der zweite Eingang des UND-Gatters 66 High, und der Multivibrator 64 wird
angestoßen. An seinem a-Ausgang erscheint nun ein Impuls von der dem Multivibrator
64 einprogrammierten Dauer. Gleichzeitig wird durch den auf Low
gehenden b-Ausgang des Multivibrators 64 das Verzögerungsglied 69 ebenfalls
auf Low gesteuert, der Trigger 67 fällt zurück und entzieht damit dem UND-Gatter
66 das High-Signal. Nach Impulsende ist am b-Ausgang des Multivibrators
64 wieder High-Signal, und nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitgliedes
69 spricht Trigger 67 wieder an und löst das UND-Gatter 66
am Multivibrator 64 einen weiteren Impuls aus. Dieses Spiel setzt sich
fort, solange durch ein Signal der Drehzahldifferenz Δ n der Trigger 65 eingeschaltet ist.
Wenn die Differenziervorrichtung 22 Signal abgibt, soll der Reiz-Impulsgenerator
60 gesperrt sein, weil seine Impulse sonst durch zusätzliche Beeinflussung
des Motordrehmomentes die Ausregelung der Schlupfvorgänge über
den Integrator 13 stören würden. Dazu sind die Reset-Eingänge des Multivibrators
64 und des Verzögerungsgliedes 69 mit dem Ausgang des ODER-Gatters
44 verbunden, an dem High-Signal (a Soll red ein) erscheint, sobald
die Differenziervorrichtung 22 ein ausreichend großes Signal abgibt. Der
Reizimpulsgenerator 60 wird dadurch in den Ausgangszustand versetzt. Ein
noch anstehender Reiz-Impuls i wird sofort unterbrochen und die Pause bis
zum nächsten möglichen Impuls i beginnt von vorn. Zusätzlich kann über ein
Begrenzerglied 68 der Impuls i so lange zurückgehalten werden, wie an
der Differenziervorrichtung 22 selbst noch ein negatives Ausgangssignal
d Δ n/dt ansteht. Das Begrenzerglied 68 begrenzt die Signalhöhe an
seinem Ausgang auf einen Wert, der zum Ansprechen des Triggers 67 noch
nicht ausreicht, solange an seinem Steuereingang ein Signal vom Trigger
70 anliegt.
Claims (10)
1. Verfahren zur Regelung der Antriebs- und/oder Bremskraft der Fahrmotoren
eines laufachsenlosen Triebfahrzeuges an der Kraftschlußgrenze der Räder,
bei dem der Übergang in den instablen Schlupfbereich anhand der einsetzenden
stärkeren Radbeschleunigung (-Verzögerung) ermittelt, der Radsatz
oder die Radsatzgruppe dann durch Reduzierung der Antriebs- bzw.
Bremskraft wieder über das Kraftschlußmaximum hinweg in den stabilen
Schlupfbereich zurückgeführt wird und anschließend die Antriebs- bzw.
Bremskraft wieder eine Steigerung erfährt, usw., für eine mit einem Integrator
(13) als Pseudolaufachse arbeitenden Anordnung, bei der jeweils
die Drehzahldifferenz Δ n zwischen der Ausgangsgröße des Integrators (13) und
der Achsrehzahl f rot einer zugeordneten Treibachse als Maß des Radschlupfes
dient und zur Reduzierung des Antriebs- oder Bremsmomentes ausgewertet
wird und jeweils mittels einer Differenziervorrichtung (22) über
die erste zeitliche Ableitung der Drehzahldifferenz dΔ n/dt der Übergang
in den instablen Schlupfbereich anhand der einsetzenden stärkeren
Beschleunigung erfaßt und beim Auslösen einer Grenzwertstufe dem Integrator
(13) eine zusätzliche, dem zugeführten Sollwert für die Beschleunigung
oder Verzögerung entgegenwirkende Eingangsgröße bis zum
Rücklauf in den stabilen Schlupfbereich aufgeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß, sobald die Drehzahldifferenz Δ n≠0 ist oder einen niedrigen Grenzwert
überschreitet, ein Reiz-Impulsgenerator (60) eingeschaltet wird, der
periodisch Impulse i an die Fahrzeugsteuerung liefert, derart, daß jeweils
für die Dauer jedes Impulses i die Zug- bzw. Bremskraft eines oder
mehrerer Fahrmotoren (2) um einen geringen Betrag angehoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß während der Zeit, in der die Differenziervorrichtung (22) Signale
abgibt, die Impulse i des Reiz-Impulsgenerators (60) unterdrückt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulse i des Reiz-Impulsgenerators (60) bei größeren Motordrehmomenten
Md ist ganz oder nahezu unwirksam gemacht werden durch Abschalten
des Reiz-Impulsgenerators (60) ab einem bestimmten Motordrehmoment
und/oder Reduzieren der abgegebenen Impulshöhen mit steigendem Motordrehmoment.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Bereich kleiner Motordrehmomente Md ist und/oder sehr hohen
Achsdrehzahlen f rot die Impulse i des Reiz-Impulsgenerators (60) auch dann
abgegeben werden, wenn das Signal der Drehzahldifferenz Δ n=0 oder
kleiner als der Grenzwert ist.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulse i für einzeln angetriebene Radsätze oder Radsatzgruppen
zeitlich gegeneinander versetzt abgegeben werden, solange in keiner der
Schlupfregelungen ein Signal der Drehzahldiffrenz Δ n vorliegt und daß
die Schlupfregelung jedes Radsatzes oder jeder Radsatzgruppe, in der ein
Signal der Drehzahldifferenz Δ n den Grenzwert überschreitet, mit seinen
Impulsen i vom Takt der übrigen Radsätze herausgelöst wird.
6. Reiz-Impulsgenerator zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein auf ein Signal der Drehzahldifferenz Δ n ansprechender Schmitt-Trigger
(65) über ein UND-Glied (66) einen monostabilen Multivibrator
(64) steuert, der mit einem Ausgang auf einen elektronisch betätigten
Schalter (63) wirkt, der das Drehmoment des Motors (2) erhöhende Impulse
i durchschaltet und mit einem anderen antivalenten Ausgang
auf das UND-Glied (66) rückgeführt ist.
7. Reiz-Impulsgenerator nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der über den Schalter (63) geleiteten Impulse i aus
dem in einem Anpaßglied (61) gebildeten Negativprodukt von Drehmomentistwert
Md ist und einem Negativfaktor k <1 sowie der daraus mit
einer positiven Konstanten K in einem Summationspunkt (62) gebildeten
Summe bestimmt ist.
8. Reiz-Impulsgenerator nach den Ansprüchen 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Multivibrator (64) mit seinem antivalenten Ausgang über ein
Begrenzerglied (68) ein Zeitglied (69) und einen weiteren Trigger (67)
an das UND-Glied (66) angeschlossen ist.
9. Reiz-Impulsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Begrenzerglied (68) über einen zusätzlichen Trigger (70) einschaltbar
ist, der von einem die erste zeitliche Ableitung der Drehzahldifferenz
dΔ n/dt bildenden Signal angesteuert wird.
10. Reiz-Impulsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Multivibrator (64) und das Zeitglied (69) Reseteingänge aufweisen,
die an den Ausgang (Signal a Soll red ein) des Oder-Gatters (44)
angeschlossen sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3902846A DE3902846A1 (de) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | Verfahren und anordnung zur regelung der antriebs- und/oder bremskraft der fahrmotoren eines laufachsenlosen triebfahrzeuges an der kraftschlussgrenze der raeder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3902846A DE3902846A1 (de) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | Verfahren und anordnung zur regelung der antriebs- und/oder bremskraft der fahrmotoren eines laufachsenlosen triebfahrzeuges an der kraftschlussgrenze der raeder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3902846A1 DE3902846A1 (de) | 1990-08-02 |
| DE3902846C2 true DE3902846C2 (de) | 1990-11-22 |
Family
ID=6373155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3902846A Granted DE3902846A1 (de) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | Verfahren und anordnung zur regelung der antriebs- und/oder bremskraft der fahrmotoren eines laufachsenlosen triebfahrzeuges an der kraftschlussgrenze der raeder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3902846A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4224581C1 (de) * | 1992-07-22 | 1993-12-02 | Aeg Westinghouse Transport | Verfahren zur Regelung der Antriebs- und/oder Bremskraft der Fahrmotoren eines Triebfahrzeuges an der Kraftschlußgrenze der Räder |
| DE4333281A1 (de) * | 1993-09-24 | 1995-03-30 | Aeg Westinghouse Transport | Verfahren zur Regelung der Antriebs- und/oder Bremskraft der Räder eines Fahrzeuges auf optimalen Kraftschluß |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19961805C2 (de) * | 1999-12-21 | 2002-11-21 | Siemens Ag | Verfahren zur Früherkennung von Haftwertgrenzüberschreitungen der Räder von Schienenfahrzeugen |
| DE102005034056A1 (de) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Schienenfahrzeug mit Mitteln zur Überwachung des Haftwerts Rad-Schiene |
| ITUB20159358A1 (it) * | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Faiveley Transport Italia Spa | Procedimento per il controllo e il recupero dell'aderenza delle ruote di un assile controllato di un veicolo ferroviario. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3407309A1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur regelung der antriebs- oder bremskraft der fahrmotoren eines laufachsenlosen elektrischen triebfahrzeuges an der haftreibungsgrenze der raeder |
-
1989
- 1989-01-27 DE DE3902846A patent/DE3902846A1/de active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4224581C1 (de) * | 1992-07-22 | 1993-12-02 | Aeg Westinghouse Transport | Verfahren zur Regelung der Antriebs- und/oder Bremskraft der Fahrmotoren eines Triebfahrzeuges an der Kraftschlußgrenze der Räder |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3902846A1 (de) | 1990-08-02 |
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