本發(fā)明涉及一種用于運行軌道車輛的方法，其中，在至少一個軌道車輛的車輪和配屬于車輪的行駛軌道之間的牽引力被控制和/或被調(diào)節(jié)。本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)節(jié)這種牽引力的控制和/或調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明另外涉及一種帶有該控制和/或調(diào)節(jié)裝置的軌道車輛。

背景技術(shù)：

軌道車輛的驅(qū)動輪通過在配屬的行駛軌道上的磨除而受到磨除，其中，該磨除取決于車輪和軌道之間的滑差以及其它影響參數(shù)。尤其在軌道車輛制動或加速過程中出現(xiàn)滑差。

如文獻US4,944,539提到，通過滑差控制裝置可以改善驅(qū)動時的附著并從而改善達到的牽引力。以限制最大車輪滑差然的方式控制車輪滑差，但仍允許車輪充分滑動，以實現(xiàn)高的附著。

文獻US4,944,539提出一種用于機車的滑差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)優(yōu)化附著力，而能量浪費、軌道及車輪的磨除以及對車輪和驅(qū)動馬達之間的傳動鏈的載荷沖擊被減小。車輪/軌道附著滑差曲線的斜率總是保持正值。當(dāng)相應(yīng)的控制功能由于突然增加的軌道污染變得不利時，微處理器控制分級地減小發(fā)電機的激勵，直至該功能重新是有利的并且位于運行窗口中。該微處理器控制還控制軌道清潔系統(tǒng)和軌道撒沙系統(tǒng)，這些系統(tǒng)按需要被接通或被關(guān)斷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于運行軌道車輛的方法，一種控制和/或調(diào)節(jié)裝置以及一種帶有這種裝置的軌道車輛，其中，至少一個驅(qū)動輪和配屬的行駛軌道之間的牽引力被控制和/或調(diào)節(jié)，并且，軌道車輛運行經(jīng)過長的時間段后，由車輪和軌道之間的滑差引起的磨除是小的。

本發(fā)明的認(rèn)知是，現(xiàn)有的牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置根據(jù)一定的運行條件被設(shè)計。不僅在文獻US4,944,539中所提及的軌道污染屬于運行條件，而且尤其氣候條件也屬于運行條件，氣候條件又影響行駛軌道和驅(qū)動輪的運行狀態(tài)。在此，行駛軌道和車輪的溫度和帶有濕氣、冰、雪以及可能的來自撒沙裝置的沙子的、可能的行駛軌道覆層一樣，是車輪和軌道之間的滑差的影響參數(shù)。

現(xiàn)有的力鎖合調(diào)節(jié)方法，如文獻US4,944,539中說明的方法，以關(guān)于運行條件的確定假設(shè)為前提并且在這些假設(shè)之下優(yōu)化車輪和軌道之間的力鎖合。雖然可由此避免高的滑差值，然而，要撒沙來改善車輪和軌道之間的附著。這又引起車輪和軌道的磨除提高。

分析得出，現(xiàn)有的、針對牽引力能力(即，可達到的牽引力)優(yōu)化所設(shè)計的力鎖合調(diào)節(jié)方法在中歐地區(qū)在冬天通過對應(yīng)的運行時間段后驅(qū)動輪平均磨除率最大比夏天提高三倍。這可被視為是可接受的。然而，在斯堪的納維亞地區(qū)近北極的冬天環(huán)境下應(yīng)用該力鎖合調(diào)節(jié)方法則導(dǎo)致平均磨除率比夏天提高達10倍。這不能被視為是可接受的。

基于這種認(rèn)知，即考慮假設(shè)條件的牽引力能力優(yōu)化對于在極端冬天環(huán)境時的運行條件仍會導(dǎo)致不可接受的磨損率，提出控制方法和/或調(diào)節(jié)方法或相應(yīng)的裝置，其中，力附著不是被優(yōu)化/已優(yōu)化，而是使滑差功率被減小和/或最小化/已減小和/或最小化。這具有這樣的優(yōu)點：車輪和行駛軌道之間的接觸面上的磨除減小。

這種方法尤其作為該裝置的附加運行模式被實施，該附加運行模式在下面被稱為初級或第一運行模式。而在下面稱為第二運行模式的運行模式中發(fā)生不同的牽引力控制和/或調(diào)節(jié)，例如安裝已知的方法。當(dāng)?shù)诙\行模式被實施時，與第一運行模式相比增大的(因為沒有被減小或最小化)滑差功率被容忍，即，在相同的運行條件下在第一模式中滑差功率會比較小。第二運行模式尤其是這樣一種運行模式，在該模式中，最大驅(qū)動力和/或驅(qū)動功率可經(jīng)一個或多個驅(qū)動輪傳遞到行駛軌道上。

滑差功率被理解為在車輪和行駛軌道之間的接觸區(qū)域上作用的牽引力與滑差率的乘積?；罟β室虼艘部杀环Q為比滑差能量?；罟β蕰r間積分得出滑差能量，該滑差能量尤其引起車輪滾動面上和行駛軌道表面上的絕大部分材料去除(磨除)。當(dāng)然，相同的滑差功率或滑差能量會根據(jù)其它影響參數(shù)和影響因素(例如沙子的存在)引起不同大小的磨除。

滑差具有速度量綱。尤其，針對所述一個驅(qū)動輪或一個驅(qū)動車輪軸或者針對多個驅(qū)動輪或驅(qū)動車輪軸測量滑差。依據(jù)所測量的滑差，例如當(dāng)所測量的滑差滿足預(yù)給定的條件時，可減小并且限制牽引力。在特別的構(gòu)型中，滑差的測量這樣實施：將不同車輪的速度、尤其是不同車輪軸的車輪的速度相互比較。可選地，此外可考慮驅(qū)動系的轉(zhuǎn)動速度或轉(zhuǎn)數(shù)，通過該驅(qū)動系驅(qū)動所述車輪或車輪軸。例如通過測量軌道車輛的不同車輪或所有車輪的車輪速度并且求出這些速度的差來確定滑差。如果至少一個車輪不被驅(qū)動，則該車輪或這些車輪的速度用作驅(qū)動輪的基準(zhǔn)用于確定滑差。如果所有車輪被驅(qū)動，則可將在軌道車輛加速過程期間具有最小速度的車輪用作基準(zhǔn)，只要該車輪自身不具有太高的滑差。在這種情況下可使用單獨的車輛速度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供獨立于車輪的用于計算滑差的基準(zhǔn)。尤其可根據(jù)由該測量系統(tǒng)測量的車輛速度和車輪轉(zhuǎn)數(shù)計算出每個車輪的滑差。在此可以例如由車輪轉(zhuǎn)數(shù)和由車輪滾動面上的外周長計算出實際車輪速度?；畹扔趯嶋H車輪速度和車輛速度的差值。

兩個前述運行模式尤其使得在控制和/或調(diào)節(jié)牽引力時將對立的目標(biāo)相互結(jié)合，即一方面減小或限制磨損并且另一方面將牽引力最大化。所述兩個運行模式和可選的至少一個另外的運行模式在時間上先后實施，使得軌道車輛的運行能夠適合于不同運行條件并且適合于車輛和駕駛員提出的要求(例如，相對于減小磨除而言，大的可達到的牽引力優(yōu)先)。

運行模式之間的轉(zhuǎn)換可由駕駛員觸發(fā)和/或自動觸發(fā)。對此還將詳細(xì)說明。優(yōu)選預(yù)設(shè)定減小滑差的第一運行模式。例如，如果軌道車輛到達一行駛路段，一種運行模式例如通過固定的預(yù)給定條件而分配給該行駛路段，則可(自動地或通過人工)轉(zhuǎn)換到該對應(yīng)的運行模式中(例如通過觸發(fā)相應(yīng)的用于轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換信號)。當(dāng)所述運行模式中的一種被分配給確定的路段類型(例如帶有確定的地貌的路段)時也是相應(yīng)情況。替代或附加地，在檢查是否要觸發(fā)用于轉(zhuǎn)換到另一運行模式中的轉(zhuǎn)換信號時，可考慮當(dāng)前存在的關(guān)于車輪和行駛軌道之間附著和/或磨除系數(shù)的條件。而如果達到了對應(yīng)的日期時和/或?qū)嶋H出現(xiàn)了預(yù)定的天氣條件，則替代地或附加地可轉(zhuǎn)換到上述運行模式之一中。另外替代或附加地，軌道車輛的位置可自動地、例如通過基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)如全球定位系統(tǒng)(GPS)通過車輛與行駛路段上信號塔通訊和/或基于雷達通過軌道車輛的車載雷達裝置來確定，并且可給預(yù)定的地理停留區(qū)分別分配一個確定的運行模式，該運行模式就至少被預(yù)設(shè)定。通過車輛的車載雷達裝置或其它車載環(huán)境識別裝置例如也可自動獲知之前提到的路段地貌。尤其可通過駕駛員的要求從該預(yù)設(shè)定的運行模式轉(zhuǎn)換到其它運行模式。然而，例如當(dāng)滿足預(yù)給定的條件時，可再自動轉(zhuǎn)換到預(yù)設(shè)定的運行模式中。例如當(dāng)從自預(yù)設(shè)定的運行模式轉(zhuǎn)換開始起經(jīng)過一段預(yù)定長度的時間段時，可滿足所述預(yù)給定條件?？蛇x地，駕駛員可設(shè)定該時間段的長度。

在為了減小滑差功率而實施牽引力限制的第一運行模式和允許較大牽引力的第二運行模式之間的轉(zhuǎn)換如前所述例如通過人工的由駕駛員觸發(fā)的轉(zhuǎn)換信號或替代地由車輛外部控制中心觸發(fā)的轉(zhuǎn)換信號來進行。例如軌道車輛的控制臺具有操作裝置，在該操作裝置被操作時產(chǎn)生轉(zhuǎn)換信號。該轉(zhuǎn)換信號例如引起從預(yù)設(shè)定運行模式到另一運行模式的轉(zhuǎn)換。可選地，通過該操作裝置還可觸發(fā)引起轉(zhuǎn)換回到預(yù)設(shè)定的(例如第一)運行模式中的轉(zhuǎn)換信號。優(yōu)選，向該駕駛員顯示：存在非預(yù)設(shè)定的(例如第二)運行模式。尤其當(dāng)滑差由不同車輪的車輪速度的比較來求得并且該軌道車輛因而處于相應(yīng)的運行模式中時，也可以向駕駛員顯示這種情況。還可顯示，根據(jù)不同車輪速度進行的滑差確定當(dāng)前不可用。

所述運行模式中的至少一個可與至少一個可調(diào)節(jié)的參數(shù)相關(guān)，使得該運行模式根據(jù)所調(diào)節(jié)的參數(shù)值來實施。例如，當(dāng)在第一模式中減小牽引力之后限制牽引力的時間段的長度是可能的參數(shù)。該限制時間段期間的最大允許牽引力是另一可能的參數(shù)。

軌道車輛的不同的驅(qū)動輪或驅(qū)動車輪軸也可被控制和/或調(diào)節(jié)裝置相互獨立地運行，即，一個車輪或一個輪組可在第一運行模式中運行而另一車輪或另一輪組可在第二運行模式中或在另一運行模式中運行。尤其當(dāng)運行模式中的至少一個如前所述與可調(diào)節(jié)的參數(shù)相關(guān)時，分別作用在不同車輪或輪組上的牽引力可以盡管在同一運行模式中，但被以不同的參數(shù)值控制和/或調(diào)節(jié)。

更一般性地說，該軌道車輛可具有對于相同的行駛軌道而言沿行駛方向更靠前行進的第一車輪和沿行駛方向更靠后行進的第二車輪，其中，牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置可對第一車輪的牽引力和第二車輪的牽引力相互獨立地進行控制和/或調(diào)節(jié)。

優(yōu)選，與通過第一車輪相比，通過第二車輪可至少暫時并且優(yōu)選連續(xù)地向軌道上傳遞更大的牽引力。該構(gòu)思基于：第一車輪改善車輪-軌道接觸的附著。

尤其是，與通過第一車輪施加在軌道上的牽引力的減小相比，通過第二車輪施加在軌道上的牽引力的減小在達到較小的預(yù)給定滑差最大值時已經(jīng)實施。

發(fā)明者的考慮的出發(fā)點是，驅(qū)動輪和行駛軌道之間的滑差對于可達到的牽引力是決定性的，該牽引力引起和/或維持軌道車輛的運動。因此，可選地，驅(qū)動輪或驅(qū)動車輪軸可主要這樣被驅(qū)動，使得在一方面車輪軸的車輪和另一方面行駛軌道之間產(chǎn)生附加滑差?！案郊印钡母拍钣绕渖婕斑@樣的滑差，在該滑差處，關(guān)于驅(qū)動輪或驅(qū)動車輪軸以及對應(yīng)的附著條件而言可實現(xiàn)車輪和行駛軌道之間的最大牽引力。在附圖中示出相應(yīng)的力鎖合特性曲線，這些曲線具有可傳遞的牽引力的最大值。因此，在附加滑差處，滑差在特性曲線中位于最大值的右邊，并且故意引起增大的磨除。尤其是，由此對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用并且在后行進的車輪具有更有利的附著條件，即，在后行進車輪的特性曲線向更高的牽引力值偏移。

這種措施可在第二運行模式中或者在針對高牽引力設(shè)計的另一運行模式中被采用，以便將更高的牽引力傳遞到行駛軌道上。但該措施也可由車輛的控制/調(diào)節(jié)裝置來實施，該控制/調(diào)節(jié)裝置不實施第一運行模式，即不在運行模式中減小和/或最小化滑差功率。該措施優(yōu)選自車輛的最小車輛行駛速度(例如10km/h)起才被采用。該措施尤其被針對沿行駛方向更靠前行進的車輪采用，使得在相同行駛軌道上沿行駛方向更靠后行進的車輪附著力被改善并且更大的牽引力可傳遞到行駛軌道上。

第一運行模式尤其在干燥或結(jié)冰的行駛軌道上和/或在低溫時實施。但尤其是，駕駛員可在任何時候觸發(fā)用于轉(zhuǎn)換到第二運行模式中的轉(zhuǎn)換信號。

本發(fā)明在此根據(jù)這樣的認(rèn)知，即，軌道車輛的車輪和行駛軌道尤其在零下10℃以及更低的低溫時是脆性的，使得與在更高溫度例如0℃時相比材料以明顯更高的磨除率被磨除。

駕駛員尤其可調(diào)節(jié)額定牽引力。如果該額定牽引力由于不利的附著而未被達到，可自動地和/或通過操作人員(例如駕駛員)觸發(fā)，轉(zhuǎn)換到第二運行模式中。這種不利的附著例如行駛軌道的滾動面潮濕的情況下存在，例如在露水形成或下雨或下雪時。

如果行駛軌道附加地被撒沙以改善附著，則優(yōu)選自動地或通過操作人員轉(zhuǎn)換到第一運行模式中，以避免車輪和行駛軌道之間的接觸區(qū)域中特別高的磨除。例如當(dāng)牽引力沒有通過轉(zhuǎn)換到第二運行模式中而增大到希望的值或者未以希望的斜率增大或者意外地使車輛變慢時，則附加地撒沙。

在說明書的后面段落中提到車輪和行駛軌道之間的牽引力。該牽引力也可變?yōu)樨?fù)的。在制動過程時是這種情況，在制動過程中，車輪通過驅(qū)動系產(chǎn)生電能，該電能被存儲、反饋到供能網(wǎng)中和/或以熱量形式散失。這樣的制動過程因此被稱為電制動過程。當(dāng)在這樣的制動過程中(負(fù)的)牽引力減小時，這涉及的是牽引力的量值，即，減小導(dǎo)致在量值上更小的負(fù)牽引力。相應(yīng)地，在電制動過程時，牽引力的限制以這種方式發(fā)生，使得負(fù)牽引力的量值被限制。

尤其提出：一種用于運行軌道車輛的方法，其中，對軌道車輛的至少一個驅(qū)動輪的在各個車輪和配屬的行駛軌道之間作用的牽引力進行控制和/或調(diào)節(jié)，其中，在車輪和行駛軌道之間作用的、導(dǎo)致磨除的滑差功率被牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置至少暫時地由此減?。?/p>

-所述牽引力從在滑差期間作用在車輪和行駛軌道之間的第一牽引力強度起被減小，并且

-在緊隨在所述減小的開始之后的、預(yù)給定長度或可預(yù)估長度的限制時間段中，所述牽引力被限制在比第一牽引力強度小的牽引力強度。

此外，一種用于軌道車輛的牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置和一種軌道車輛屬于本發(fā)明的范圍，該牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置被構(gòu)成實施所述方法的所述構(gòu)型之一，該軌道車輛具有牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置的所述構(gòu)型之一。

通過牽引力的減小，阻止滑差繼續(xù)以相同程度出現(xiàn)。通過該減小至少減小滑差或甚至?xí)簳r結(jié)束滑差。優(yōu)選暫時結(jié)束滑差。通過牽引力限制，在在接下來的限制時間段中，阻止滑差可立即重新以與在牽引力減小開始的時間點上相同的程度出現(xiàn)。該限制時間段以從第一牽引力強度出發(fā)的牽引力減小開始。因此，牽引力減小階段已經(jīng)位于限制時間段內(nèi)。超過限制時間段并且直接在此后，滑差減小并且因此限制時間段上的平均滑差功率、因而滑差能量也減小。

牽引力在限制時間段的第一部分中可恒定地保持在小于第一牽引力強度的第二牽引力強度，并且，牽引力在限制時間段的緊接著第一部分的第二部分中持續(xù)增大，直至達到第一牽引力強度或超出第一牽引力強度。

限制時間段的第一部分從該限制時間段開始時出發(fā)，在牽引力減小之后才開始。尤其是，牽引力可在限制時間段的第一部分之前被減小到一個牽引力強度，該牽引力強度小于第二牽引力強度，該第二牽引力強度在限制時間段的該第一部分期間尤其保持恒定。通過牽引力在限制時間段的第一部分期間保持不變來確保，在超過該限制時間段的第一部分后滑差減小，優(yōu)選甚至不存在滑差。這當(dāng)然僅適用于車輪和軌道之間的附著不顯著變差的情況。通過在限制時間段的第二部分牽引力持續(xù)增大，車輛的牽引力重新提高。尤其可在限制時間段的該第二部分期間連續(xù)地或重復(fù)地檢查，滑差是否達到預(yù)給定的允許最大值或者替代地檢查是否超出預(yù)給定的最大值。如果確定達到或者超出，牽引力可重新被減小并且在隨后的限制時間段中被限制。牽引力減小并且隨后限制的這種重復(fù)實施，不僅可以在限制時間段具有牽引力保持恒定的第一部分時實施，而且也可在限制時間段的其它構(gòu)型情況下實施。因此，總體上可以如所提及的那樣監(jiān)控滑差并且在需要時(例如一般來講在滿足預(yù)給定的準(zhǔn)則時)減小并且隨后限制牽引力。這可以被稱為牽引力的周期性減小和限制。

更一般地說，當(dāng)車輪和行駛軌道之間的滑差達到預(yù)給定的最大滑差值或者可按照預(yù)給定的準(zhǔn)則確定的最大滑差值或者超出這樣的最大滑差值時，牽引力可被減小并且隨后被限制。表述“最大”涉及牽引力的絕對值。因此，在電制動時也存在最大滑差值，并且例如在達到該最大滑差值時，起制動作用的牽引力被減小并且被限制。

尤其是，牽引力可從第一牽引力強度出發(fā)減小一個預(yù)給定量或者減小第一牽引力強度的一個預(yù)給定比例，達到第三牽引力強度，并且從該第三牽引力強度出發(fā)重新增大(尤其至限制時間段的第一部分開始時達到第二牽引力強度)，其中，該預(yù)給定的量或預(yù)給定比例可選地與在上述減小開始時的時間點存在的、車輪和行駛軌道之間的滑差相關(guān)和/或與軌道車輛的行駛速度相關(guān)。

通過預(yù)給定量或預(yù)設(shè)比例可確保：出現(xiàn)所希望的滑差減小或者滑差最小化。這樣理解“預(yù)給定”：用于計算所述量或比例的所有規(guī)定是已確定的，然而可選地，例如在所述減小開始時的時間點上可獲取信息，其中，所述量或比例與這些信息相關(guān)。

如前所述，可存在至少兩個不同的運行模式。尤其是，牽引力減小和隨后的牽引力限制在牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置的第一運行模式中實施，其中，在牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置的第一運行模式中實施所述牽引力的減小和隨后的限制，牽引力控制和/或調(diào)節(jié)裝置在第二運行模式中與在第一運行模式中相比

-在車輪和行駛軌道之間的滑差更大時才實施牽引力的減小，

-在較短的限制時間段上將牽引力限制到比第一牽引力強度小的牽引力強度，和/或

-在限制時間段中實施更快的牽引力增大，

或者在牽引力減小后不實施牽引力限制。

尤其是，在接收轉(zhuǎn)換信號時，可根據(jù)當(dāng)前運行模式和/或根據(jù)轉(zhuǎn)換信號的類型而定轉(zhuǎn)換到第二運行模式中或第一運行模式中。相應(yīng)的細(xì)節(jié)和構(gòu)型之前已說明。尤其是，當(dāng)

-車輪和行駛軌道之間的當(dāng)前起作用的牽引力滿足預(yù)給定的條件時，或

-滑差增大限制裝置確定，車輪和行駛軌道之間的滑差增大滿足預(yù)給定的條件時，或

-與相應(yīng)的牽引力要求相反的第一運行模式切斷不導(dǎo)致牽引力與之前在第一運行模式中相比更大時，或

-第一運行模式的切斷導(dǎo)致軌道車輛的行駛速度減小時，

可以自動生成用于轉(zhuǎn)換到第一運行模式中的轉(zhuǎn)換信號。

附圖說明

現(xiàn)在基準(zhǔn)附圖來說明本發(fā)明的實施例。在各個附圖中：

圖1示意性示出軌道車輛，例如機車，帶有兩個轉(zhuǎn)向架，在所述轉(zhuǎn)向架中兩個車輪軸被驅(qū)動，

圖2示意性示出圖1示出的軌道車輛，該軌道車輛具有控制和/或調(diào)節(jié)裝置，其中，車輪速度被測量并且從中算出車輪相對于行駛軌道的滑差，

圖3示出帶有左/右部分的兩部分式曲線圖，其中，左邊部分示出在具有平均較高的牽引力的第二運行模式中進行牽引力控制的物理參數(shù)，右邊部分示出在具有暫時受限的牽引力(并且因此平均較低的牽引力)和減小的滑差的運行模式中相應(yīng)物理參數(shù)，

圖4示出作為滑差的函數(shù)牽的引力特性曲線族，其中，下面的特性曲線對應(yīng)在軌道上在前行進的車輪，上面的特性曲線對應(yīng)在軌道上在后行進的車輪，

圖5示出兩部分式曲線圖，該曲線圖的左邊部分示出帶有圖4中的特性曲線以及附加的最上面特性曲線的特性曲線族，最上面的特性曲線相應(yīng)于在前行進車輪的滑差與圖4相比增大的情況下對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用，右邊部分示出左邊部分中的特性曲線族并且附加地還示出處于更上面的、用于具有更高牽引力的擴展功率驅(qū)動模式的附加特性曲線，該牽引力通過另一驅(qū)動輪被反饋給行駛軌道調(diào)整。

圖6示出與圖5相似的兩部分式曲線圖，該曲線圖的左邊部分以及右邊部分分別示出帶有兩個驅(qū)動組的驅(qū)動輪工作點的特性曲線族，其中，各個驅(qū)動組的車輪的滑差值相同，并且，在左邊部分，在后行進驅(qū)動組的工作點相應(yīng)第一運行模式而在前行進驅(qū)動組的工作點相應(yīng)帶有附加滑差的第二運行模式，并且

圖7示出與圖6相似的兩部分式曲線圖，但其中各個驅(qū)動組的車輪被加載以不同的滑差。

具體實施方式

圖1中示出的軌道車輛1當(dāng)前向左運動，如通過指向左邊的箭頭所示。該車輛具有兩個轉(zhuǎn)向架3,4，這兩個轉(zhuǎn)向架又分別具有兩個驅(qū)動軸。在示意性側(cè)視圖中，對于每個軸可看到車輪3a,3b,4a,4b。這些車輪在同一駛軌道2上行駛。

由圖2可見，軌道車輛1具有控制和/或調(diào)節(jié)裝置5，該裝置控制和/或調(diào)節(jié)經(jīng)驅(qū)動系6,7到驅(qū)動輪上的力產(chǎn)生和/或力傳遞。通過圖2中的兩個箭頭表明，該裝置5具有相應(yīng)的用于控制和/或調(diào)節(jié)的信號連接。每個驅(qū)動系6,7與一個轉(zhuǎn)向架的軸連接，使得車輪3a,3b也由驅(qū)動系6驅(qū)動并且車輪4a,4b由驅(qū)動系7驅(qū)動。如常見的那樣，驅(qū)動系包括至少一個驅(qū)動馬達位于對應(yīng)的轉(zhuǎn)向架中。但本發(fā)明不限于確定的驅(qū)動系構(gòu)型。本發(fā)明也不限于圖1和圖2中的實施例。相反，該軌道車輛可具有更多或更少的驅(qū)動軸和/或驅(qū)動輪，并且可選的是，至少一個車輪或一個車輪軸不被驅(qū)動。例如一列火車具有多節(jié)車廂，這些車廂中至少一節(jié)車廂具有帶至少一個驅(qū)動輪或驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)向架。

在圖2中通過虛線表明，每個車輪3a,3b,4a,4b或者各自車輪的車輪軸與至少一個速度傳感器組合，該速度傳感器測量車輪的轉(zhuǎn)速并且將測量值或通過處理測量值產(chǎn)生的處理值傳輸給裝置5。該測量和傳輸連續(xù)地或重復(fù)地進行。當(dāng)車輪在行駛軌道上2滾動時，裝置5從所測量的車輪速度并且可選地從附加信息(例如未示出的非驅(qū)動輪的車輪速度)中算出車輪的滑差。在極端情況下，盡管軌道車輛相對于行駛軌道運動，其中的一個車輪可能抱死并且之后速度被測量為零。

相同的和/或不同的轉(zhuǎn)向架的車輪可在運行時間段中以不同的運行模式或以相同的運行模式運行，即，各被加載以牽引力，其中，該牽引力尤其是在車輪和行駛軌道之間的接觸區(qū)域中沿行駛軌道方向作用的牽引力。在各個驅(qū)動系中，根據(jù)在驅(qū)動系中的位置而定，驅(qū)動力(具有通常不同的強度)或者驅(qū)動扭矩相應(yīng)于該牽引力。即使車輪以相同的運行模式運行時，在后行進車輪的牽引力優(yōu)選較大，因為在前行進車輪通常對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用并且由此改善附著。

第一轉(zhuǎn)向架3的和第二轉(zhuǎn)向架4的車輪尤其可在相同的運行模式中被加載以牽引力。在此優(yōu)選涉及預(yù)設(shè)定的第一運行模式，在該運行模式中，車輪和行駛軌道之間的滑差被減小。替代地，第一轉(zhuǎn)向架3的車輪可在第二運行模式中運行，在該運行模式中比在第一轉(zhuǎn)向架3的車輪在第一運行模式中運行的情況下出現(xiàn)更大的、在該運行時間段上平均的滑差和/或更大的最大滑差值。以第二運行模式和另一運行模式為例還要詳細(xì)解釋，其中，該另一運行模式可看作第二運行模式的變型方案。

當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)向架3的車輪在第二或另一運行模式中運行時，第二轉(zhuǎn)向架4的車輪可以或者在第一運行模式中運行、或者在第二運行模式中運行。大多數(shù)情況下，第一運行模式足以減小行駛軌道上的車輪4a,4b滑差并且由此也減小車輪和行駛軌道的磨損。但由于第一轉(zhuǎn)向架3的車輪沿行駛方向在前行進并且尤其基于其滑差而對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用，即改善車輪和行駛軌道間的附著，因而第二轉(zhuǎn)向架4的車輪在滑差比第一轉(zhuǎn)向架的車輪小的情況下仍可在行駛軌道上施加較大的牽引力。后面還要基準(zhǔn)圖4和5中的特性曲線舉例說明。

在圖3左邊部分中在沿水平方向的時間軸(時間用t標(biāo)示)上繪出的物理特性參數(shù)隨時間變化過程相應(yīng)于第二運行模式或從現(xiàn)有技術(shù)已知的其它運行模式，在該運行模式中不發(fā)生通過將牽引力減小并且隨后限制到較小的牽引力值而使滑差減小。在圖3右邊部分中示出相應(yīng)物理參數(shù)的針對帶有滑差減小的第一運行模式的隨時間變化過程，具體說針對優(yōu)選實施例。

圖3的兩部分都涉及軌道車輛的加速過程。在兩部分的上部區(qū)域中分別示出車輛速度v的向上彎曲的曲線，該速度也可以是用于確定車輪滑差的基準(zhǔn)速度。在圖3的左邊部分中，在速度曲線的上方可見滑差dv的鋸齒形變化過程，即，該滑差隨著時間t的進展分別大致線性地增大并且在達到局部最大值后幾乎垂直地迅速下降，直至接近零的值或直至零。當(dāng)滑差dv達到零時，示出的滑差值位于車輛速度曲線上。

在圖3左邊部分的在速度曲線下面示出的中間區(qū)中示出牽引力TE的隨時間變化過程。在滑差dv幾乎線性增大的時間段中，牽引力TE在該實施例中為常量。為了滑差dv不增大到更大的值，滑差限制以這種方式發(fā)生：預(yù)給定最大值，該最大值可選地還可與至少一個另外的參數(shù)例如車輛速度相關(guān)。當(dāng)達到最大值時，牽引力控制和/或調(diào)節(jié)起作用并且減小牽引力TE。在左邊部分的中間區(qū)域中，分別可見牽引力TE的相應(yīng)的陡降，該陡降導(dǎo)致滑差dv同時減小。在牽引力TE下降到明顯較低的值并且滑差dv達到相應(yīng)低的滑差值之后，牽引力TE在短時間內(nèi)又提高到在減小之前牽引力所具有的牽引力值。

在圖3中左邊部分的下邊區(qū)域中，所引起的滑差能量SE和滑差功率SL作為時間t的函數(shù)被示出。通過虛線示出的滑差功率分別大致與大致線性增大的滑差dv成正比地增大。在實施例中，在滑差dv即將達到它的局部最大值時，滑差功率特別強地增大。隨著牽引力TE隨后減小，滑差功率陡降至大約零值。當(dāng)該牽引力TE重新增大時，滑差功率SL也重新增大。牽引能量SE通過滑差功率SL對時間t積分得出。

現(xiàn)在基準(zhǔn)圖3的右邊部分說明在第一運行模式優(yōu)選實施方式中的滑差減小以及它的作用。

在圖3中右邊部分的時間軸的左邊區(qū)域中可見牽引力TE的增大(中間區(qū)域)?；頳v相應(yīng)地也大致線性增大，其中，斜率卻比在圖3左邊部分中小，因為牽引力TE同樣比在左邊部分中小。

在達到滑差的最大值后和/或在達到牽引力TE的最大值時，限制時間段開始，在該限制時間段中，牽引力TE首先減小到(第三)牽引力強度并且之后重新增大，直至達到(第二)牽引力強度。在優(yōu)選實施例中，該牽引力TE在一時間段(限制時間段的第一部分)上保持不變。在圖3中右邊部分的中間區(qū)域中，通過相互間具有間距的、一個向上和一個向下的箭頭表明：第二牽引力強度小于第一牽引力強度，從第一牽引力強度出發(fā)開始減小牽引力TE。

在達到圖3右邊部分中通過虛線沿垂直方向示出的時間點后，牽引力TE一直增大(限制時間段的第二部分)。隨著重新達到第一牽引力強度(圖3右邊部分中間區(qū)域的上端部上的水平虛線)或隨著滑差dv達到最大值或超出最大值時，該限制時間段結(jié)束。如果是這種情況，牽引力TE強度尤其被重新減小并且隨后在限制時間段上被限制。完全在圖3右邊部分中示出的該時間上第一限制時間段通過以箭頭方向指向相反端的箭頭示出。

由于牽引力減小并隨后限制，滑差dv的隨時間變化過程在圖3右邊部分中僅具有帶有接著的下降的三個上升階段。相應(yīng)地，由于該牽引力TE在限制時間段中比在圖3左邊部分中示出的第二運行模式中小，滑差能量SE較慢地增大并且具有比在第二運行模式中低的峰值。此外峰值出現(xiàn)更少。因此，滑差能量SE的時間積分，即滑差功率SL，也明顯比在第二運行模式中小。分別在圖3左邊部分和右邊部分中示出的時間段的端部上的滑差能量SE的差值通過圖3下部區(qū)域中的兩個水平虛線并且通過在圖3右邊中示出的向下的箭頭說明。

圖3中右邊部分的實施例說明，帶有隨后的牽引力限制的牽引力減小使明顯出現(xiàn)滑差的時間段的數(shù)量減少。例如，牽引力可從第一牽引力強度出發(fā)相對于第一牽引力強度減小2％到5％，其中，減小的百分比可選地與車輛的速度相關(guān)并從而也與車輪速度相關(guān)。此外，與第二運行模式相比優(yōu)選預(yù)給定較低的滑差最大值，在達到或者超出該最大值時使?fàn)恳p小。

圖4示出與滑差dv(例如單位是km/h)相關(guān)的牽引力TE(例如單位是kN)的兩個特性曲線。哪個特性曲線適用于車輪取決于車輪和軌道之間的附著力。與上邊的特性曲線相比，圖4中示出的下邊的特性曲線相應(yīng)于較小的附著力。兩個特性曲線之間的面積被涂上陰影，以說明當(dāng)沿行駛方向在前行進車輪對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用并且因此改善附著力時出現(xiàn)的效果。當(dāng)然，一個轉(zhuǎn)向架的沿行駛方向在前行進車輪對于同一轉(zhuǎn)向架的沿行駛方向在后行進車輪而言也已對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用。尤其為了簡化牽引力的控制或牽引力的調(diào)節(jié)，可使相同轉(zhuǎn)向架的車輪在相同運行模式中運行。下面簡化地認(rèn)為，存在沿行駛方向在前行進車輪或在前行進車輪軸以及沿行駛方向在后行進車輪或在后行進車輪軸。這與是相同轉(zhuǎn)向架的車輪/車輪軸還是不同轉(zhuǎn)向架的車輪/車輪軸無關(guān)。

在圖4中分別通過一個圓示出，在哪個工作點上或在工作點的哪個區(qū)域中實施牽引力控制和/或牽引力調(diào)節(jié)。在圖4中示出的實施例中，兩個車輪/車輪軸都在第一運行模式中運行。在該運行模式中，牽引力優(yōu)選處于對應(yīng)特性曲線的上升區(qū)域(在該實施例中，針對在前行進車輪/在前行進車輪軸的區(qū)域AB1)或者處于特性曲線的最大值區(qū)域中(針對在后行進車輪/在后行進車輪軸的區(qū)域AB2)。在該實施例中，兩個車輪/或車輪軸的滑差dv一樣大。在后行進車輪/在后行進車輪軸卻在行駛軌道上施加大得多的牽引力。這些工作點或工作區(qū)已經(jīng)導(dǎo)致滑差功率減小。

在圖5中的左邊部分示出，在前行進車輪可以比在圖4所示情況下明顯更大的滑差dv下運行(工作點AB3)。由此，對在后行進車輪/在后行進車輪軸來說行駛軌道被更好調(diào)整。圖4中上邊的特性曲線也在圖5左邊部分中被作為中間特性曲線示出。通過更好的調(diào)整，在后行進車輪的工作點AB4位于在最上邊示出的特性曲線上，具體說又處于特性曲線的最大值。在前行進車輪在第二運行模式中運行，而在后行進車輪在第一運行模式中運行。

在圖5的右邊部分中，曲線族還具有更靠上的特性曲線。與圖5左邊部分的實施例相比，行駛軌道的調(diào)整再次改善。原因在于，還有另一驅(qū)動輪在相同的行駛軌道上運動。該車輪的工作點AB6位于從下邊起的第二特性曲線上，該特性曲線相應(yīng)于圖1左邊部分中的中間特性曲線。與在前行進車輪一樣，該另一車輪也高的、相對于比特性曲線的最大值而言附加的滑差運行。因此，帶有再次改善的調(diào)整的特性曲線(圖5右邊部分中最上面的特性曲線)適用于在后行進車輪。在后行進車輪的工作點AB7在實施例中位于特性曲線的最大值，其中，該運行在第二運行模式中進行并且因此尤其允許更大的滑差值。這種至少三個車輪在相同行駛軌道上運動的情況例如在帶有兩個轉(zhuǎn)向架的軌道車輛上存在，其中，至少在一個轉(zhuǎn)向架中兩個車輪或車輪軸被驅(qū)動。如果允許在后行進車輪有較高的滑差，則該車輪再次對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用，因而平均地導(dǎo)致再次改善的調(diào)整。

如果(如在機車上常見的那樣)所有車輪被驅(qū)動，那么，對于所有車輪允許附加的(增大的)滑差阻止了將沿行駛方向在行駛軌道上在最后面行進的車輪用作滑差測量基準(zhǔn)。因此優(yōu)選，使用單獨的速度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)對于滑差計算提供與車輪無關(guān)的基準(zhǔn)。因此這使得在需要時可以對所有車輪加載以附加滑差。相應(yīng)的應(yīng)用例在下面借助圖6和圖7說明。

圖6和圖7分別涉及兩組驅(qū)動輪，其中，在實施例中每組具有兩個驅(qū)動輪。例如，驅(qū)動組是轉(zhuǎn)向架。在圖6的情況下，例如不能或不允許對相同驅(qū)動組的車輪以不同的滑差加載。

在圖6的左邊部分中，在下邊的兩個特性曲線上示出在前行進驅(qū)動組的兩個車輪的工作點AB5和AB6。這些車輪被加載以附加滑差。在該例中，這些工作點相應(yīng)于圖5右邊部分中的下面兩個特性曲線上的工作點。

然而，在后行進車輪的工作點AB8和AB9被加載以小的滑差。這些工作點在上面兩個特性曲線上位于特性曲線最大值的左邊。因此，可將兩個車輪中的一個用作滑差測量的基準(zhǔn)。

與在圖5右邊部分中不同，工作點AB8所在的從下邊起第三特性曲線相應(yīng)于實際上用于驅(qū)動裝置的驅(qū)動控制或驅(qū)動調(diào)節(jié)。在后行進驅(qū)動組的在工作點AB8上運行的在前行進車輪再次對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用，由此，最上邊的特性曲線高于第二高的特性曲線。

在圖6右邊部分中所示變型方案的情況下，在前行進驅(qū)動組的兩個車輪在與圖6左邊部分中和圖5右邊部分中相同的工作點AB5和AB6上運行。然而，在后行進驅(qū)動組的車輪同樣在附加滑差情況下運行，即以比在各自特性曲線最大值上更大的滑差運行。然而，該附加滑差沒有在前行進驅(qū)動組的車輪上的滑差那樣大。

然而與圖6的左邊部分相比，對于在后行進驅(qū)動組的在后行進車輪而言，行駛軌道再次被更好地被調(diào)整，圖6右邊部分中的最上邊特性曲線因此高于左邊部分中的最上邊特性曲線。

在該運行狀態(tài)中不可能將在后行進驅(qū)動組的其中一個車輪用作滑差測量的基準(zhǔn)。因此，使用單獨的速度測量系統(tǒng)用于滑差計算。

在圖7的情況下，在前行進驅(qū)動組的在前行進車輪在與圖6中相同的工作點AB5上運行。相反，在前行進驅(qū)動組的在后行進車輪雖然同樣帶有附加滑差地運行，該附加滑差卻小于圖6情況下的滑差，即，工作點AB12在特性曲線上比圖6情況下的工作點AB6更靠左。由此，對在后行進工作組而言行駛軌道的調(diào)整沒有完全如在圖6情況下那樣好，從下邊起的第三特性曲線因此比圖6中略低。

在后行進驅(qū)動組的在前行進車輪在工作點AB13上同樣帶有附加滑差地運行，即，位于特性曲線最大值的右邊。但在此附加滑差小于在前行進驅(qū)動組的車輪上的附加滑差。

在圖7左邊部分的情況下，在后行進驅(qū)動組的在后行進車輪在工作點AB14上運行，該工作點位于特性曲線最大值的左邊。因此，該滑差如此小，使得該車輪可被用作用于確定滑差的基準(zhǔn)。而在圖7右邊部分的情況下，該車輪在特性曲線最大值處的工作點AB15上運行。在該情況下，滑差計算在使用單獨的速度測量系統(tǒng)的情況下實施。雖然在圖7的情況下從下邊起的第三特性曲線略微低于圖6的第三特性曲線，但由于在后行進驅(qū)動組的在前行進車輪對行駛軌道產(chǎn)生附加調(diào)整作用，仍可實現(xiàn)總體非常好的牽引功率。在圖7左邊部分的情況下，在后行進驅(qū)動組的在后行進車輪的滑差小，而在圖7右邊部分的情況下該滑差再次導(dǎo)致改善的行駛軌道調(diào)整并且導(dǎo)致增大的牽引力。

由圖4至7可見，通過對行駛軌道產(chǎn)生調(diào)整作用，對于在后行進的車輪在滑差相同或者較小的情況下可實現(xiàn)較高的牽引力。用于在后行進車輪組的自調(diào)整的附加滑差可例如高達在前行進驅(qū)動輪組的滑差值的100％。

當(dāng)該調(diào)整不足以改善車輪和行駛軌道之間的附著并且尤其由于該原因而撒沙時，優(yōu)選所有車輪在第一運行模式中運行。為了準(zhǔn)備撒沙，即在撒沙開始前，優(yōu)選使在第一運行模式中不被允許的附加滑差減小，直至達到在第一運行模式中允許的滑差。優(yōu)選在那時或者在那之后才開始撒沙。由此避免增大磨耗。

如前所述，用于牽引力控制和/或調(diào)節(jié)的上述考慮不僅適用于軌道車輛的牽引，還適用于軌道車輛的電制動。然而，代替對驅(qū)動系的驅(qū)動扭矩或驅(qū)動力進行控制和/或調(diào)節(jié)，例如通過控制整流器、尤其是變流器來對電制動力進行控制和/或調(diào)節(jié)，至少一個驅(qū)動馬達的電導(dǎo)線在交流電壓側(cè)連接到該整流器上。該至少一個驅(qū)動馬達是驅(qū)動系的一部分。如果該整流器這樣被控制和/或被調(diào)節(jié)，使得所述至少一個驅(qū)動馬達起發(fā)電機作用，則通過驅(qū)動系對至少一個由馬達驅(qū)動的車輪或車輪軸進行制動。

在電制動時優(yōu)選預(yù)設(shè)定第一運行模式。由此，滑差功率也在電制動時減小。而當(dāng)要進行快速電制動時，優(yōu)選從第一運行模式轉(zhuǎn)換到第二運行模式。因此，較高的滑差值和較高的制動牽引力可起作用。與在牽引情況下一樣，在前行進車輪的較高滑差值導(dǎo)致對行駛軌道的調(diào)整并且從而導(dǎo)致至少一個在后行進車輪的較小的滑差值和/或較高的制動牽引力。因此，至少一個在前行進車輪不是僅為了快速制動目的而在第二運行模式中運行。至少一個沿行駛方向在后行進的車輪仍可在第一運行模式中運行，或者為了進一步提高制動牽引力也在第二運行模式中運行?？傮w上對于現(xiàn)有的驅(qū)動輪可實現(xiàn)與在牽引時相同的運行方式。

已經(jīng)提及一種與車輪速度的直接測量無關(guān)的速度測量系統(tǒng)，尤其作為用于確定滑差值的基準(zhǔn)。在此，例如車輛的位置可被重復(fù)地或者連續(xù)地通過基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)如全球定位系統(tǒng)(GPS)來確定，并且從中計算出速度。替代地或附加地可使用例如雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對反射的電磁信號進行分析計算來求得到位置固定的物體的距離。同樣，通過對這些信號反復(fù)分析計算可計算出軌道車輛位置的改變并且在考慮時間的情況下還可計算出速度。在現(xiàn)有技術(shù)中還公開了其它與車輪速度無關(guān)的速度測量系統(tǒng)，這些系統(tǒng)同樣可被使用。