引力矩而言是決定性的。由此能夠?qū)崿F(xiàn)不損傷變流器的電制動(dòng)。
[0071]適當(dāng)?shù)氖?通過控制單元對牽引力矩的控制在電制動(dòng)時(shí)能夠由駕駛員停用或者在緊急制動(dòng)時(shí)能夠自動(dòng)地停用，由此可以快速地制動(dòng)車輛、尤其制動(dòng)至其靜止?fàn)顟B(tài)。
[0072]本發(fā)明還涉及一種用于電驅(qū)動(dòng)的車輛的控制系統(tǒng)，所述車輛具有至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)、用于給電動(dòng)馬達(dá)饋電的變流器和用于控制變流器的控制單元，所述控制單元配置用于確定對于防止車輛回退所必需的保持力矩。
[0073]不損傷變流器的控制系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明通過如下方式實(shí)現(xiàn):控制單元配置用于:將變流器控制為，使得只要所確定的馬達(dá)轉(zhuǎn)速小于預(yù)設(shè)的第一極限轉(zhuǎn)速，就將車輛的牽引力矩限制到與保持力矩相關(guān)的極限力矩上，并且僅當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速大于第一極限轉(zhuǎn)速時(shí)，才將牽引力矩提高超過極限力矩。
[0074]本發(fā)明的至今為止對有利的實(shí)施方式的描述包含大量的特征，所述特征在各個(gè)從屬權(quán)利要求中以部分地組合成多個(gè)的方式來描述。然而這些特征適當(dāng)?shù)匾材軌騿为?dú)地考慮并且組合成有意義的另外的組合。特別地，這些特征可以分別單獨(dú)地且以任意適當(dāng)?shù)慕M合的方式與根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行組合。
[0075]本發(fā)明的上述特征、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)以及如何實(shí)現(xiàn)它們的方式和方法結(jié)合在下文中對實(shí)施例的描述變得更清楚并且更易于理解，其中所述實(shí)施例結(jié)合附圖來詳細(xì)描述。實(shí)施例用于闡述本發(fā)明并且本發(fā)明不受限于在此所提出的特征的組合、也不與功能特征相關(guān)。此夕卜，每個(gè)實(shí)施例的適合于此的特征也能夠明確孤立地來考慮、從實(shí)施例中移除、引入其他的實(shí)施例中以對其補(bǔ)充和/或與權(quán)利要求中的任意一個(gè)組合。
【附圖說明】
[0076]附圖示出:
[0077]圖1示出在具有不同的路段傾角的三個(gè)不同的路段部段上的具有三個(gè)車廂的電驅(qū)動(dòng)的車輛，
[0078]圖2示出針對保持力矩為零的啟動(dòng)過程的制動(dòng)力矩以及牽引力矩的示例性的時(shí)間變化，
[0079]圖3示出針對保持力矩大于零的啟動(dòng)過程的制動(dòng)力矩以及牽引力矩的示例性的時(shí)間變化，
[0080]圖4示出針對圖2中的啟動(dòng)過程的與馬達(dá)轉(zhuǎn)速相關(guān)的牽引力矩的示例性的變化，
[0081]圖5示出針對圖3中的啟動(dòng)過程的與馬達(dá)轉(zhuǎn)速相關(guān)的牽引力矩的示例性的變化，
[0082]圖6示出變流器的雙極晶體管的溫度的示例性的時(shí)間變化，以及
[0083]圖7示出在馬達(dá)轉(zhuǎn)速較高的情況下雙極晶體管的溫度的另一示例性的時(shí)間變化。
【具體實(shí)施方式】
[0084]圖1示出具有三個(gè)車廂4的電驅(qū)動(dòng)的車輛2的示意圖。車輛2是軌道車輛。從觀察者一方來觀察位于右側(cè)的車廂4構(gòu)成為被驅(qū)動(dòng)的車廂4并且另外兩個(gè)車廂4以沒有自身的驅(qū)動(dòng)器的方式構(gòu)成。
[0085]車輛2具有兩個(gè)構(gòu)成為交流馬達(dá)的電動(dòng)馬達(dá)6，所述電動(dòng)馬達(dá)經(jīng)由變流器8饋電。變流器8包括在圖1中未示出的、具有絕緣柵極的雙極晶體管。
[0086]車輛2還具有控制系統(tǒng)9，所述控制系統(tǒng)包括控制單元1，所述控制單元配置用于控制車輛2的牽引力矩?？刂茊卧?0尤其通過控制變流器8配置用于控制牽引力矩。此外，車輛2對于其每個(gè)電動(dòng)馬達(dá)6具有馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器12，所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器配置用于測量相應(yīng)的電動(dòng)馬達(dá)6的馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
[0087]車輛2的三個(gè)車廂4分別配設(shè)有在圖1中未示出的空氣彈簧系統(tǒng)。此外，車廂4中每一個(gè)都具有兩個(gè)制動(dòng)設(shè)施13，所述制動(dòng)設(shè)施可通過控制單元10來控制。制動(dòng)設(shè)施13中的每一個(gè)都包括兩個(gè)制動(dòng)器，所述制動(dòng)器在圖1中為了概覽沒有示出。
[0088]三個(gè)車廂4中的每一個(gè)都具有加速度傳感器14，所述加速度傳感器配置用于測量車廂4的平行于路段部段16定向的加速度。加速度傳感器14經(jīng)由在圖1中未示出的數(shù)據(jù)線路系統(tǒng)與控制單元10連接并且配置用于將所確定的加速度傳輸給控制單元10。
[0089]車輛2的三個(gè)車廂4分別配設(shè)有壓力傳感器20，所述壓力傳感器配置用于測量存在于相應(yīng)的車廂4的空氣彈簧系統(tǒng)中的壓力。壓力傳感器20經(jīng)由數(shù)據(jù)線路系統(tǒng)與控制單元10連接并且配置用于將所確定的壓力傳輸給控制單元10。
[0090]關(guān)于行駛方向22，被驅(qū)動(dòng)的車廂4位于具有下坡(進(jìn)而具有負(fù)的路段傾角24)的路段部段16上，所述路段部段路段。這兩個(gè)沒有自身的驅(qū)動(dòng)器的車廂4的靠前者位于平坦的路段部段16上。這兩個(gè)沒有自身的驅(qū)動(dòng)器的車廂4的靠后者位于具有上坡(進(jìn)而正的路段傾角24)的路段部段16上路段路段。具有上坡的路段部段16的路段傾角24在絕對值方面大于具有下坡的路段部段16的路段傾角24。
[0091]在圖1中相應(yīng)的路段部段16之間的路段傾角24突然改變并且下坡中的或上坡中的路段傾角24與在粘著式鐵道中實(shí)際上所允許的路段傾角相比是更大的，這僅用于圖解說明。
[0092]由三個(gè)車廂4的加速度傳感器14在固定的時(shí)間間隔中分別確定相應(yīng)的車廂4的與路段傾角24相關(guān)的加速度，所述加速度平行于路段部段16定向，車廂4位于所述路段部段上。加速度為重力加速度的作用為下坡加速度的分量。所確定的加速度隨后被傳輸給控制單元10。在相同的時(shí)間間隔中借助于這兩個(gè)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器12確定電動(dòng)馬達(dá)6的馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
[0093]由三個(gè)車廂4的壓力傳感器20確定存在于相應(yīng)的車廂4的空氣彈簧系統(tǒng)中的壓力并且傳輸給控制單元10。控制單元10根據(jù)所傳輸?shù)膲毫τ?jì)算相應(yīng)的車廂4的質(zhì)量。此外，控制單元1根據(jù)各個(gè)車廂質(zhì)量計(jì)算車輛2的總質(zhì)量。
[0094]根據(jù)三個(gè)所計(jì)算的車輛質(zhì)量中以及三個(gè)車廂4的所傳輸?shù)募铀俣?，由控制單?0為每個(gè)車廂4計(jì)算車廂保持力矩并且通過在考慮車廂保持力矩的相應(yīng)的符號(hào)的情況下將全部計(jì)算的車廂保持力矩相加來計(jì)算保持力矩，所述保持力矩對于防止車輛2的回退是必要的。
[0095 ]為了啟動(dòng)車輛2，控制單元1將制動(dòng)設(shè)施13控制為，使得釋放制動(dòng)設(shè)施13的制動(dòng)器。因此，由制動(dòng)設(shè)施13在車輛2的輪26上產(chǎn)生的制動(dòng)力矩從大于所確定的保持力矩的初始值起下降到零。此外，控制單元10將變流器8控制為，使得在降低制動(dòng)力矩期間作用在車輛2的輪26上的牽引力矩從零開始提高。
[0096]圖2示出如下圖表，在所述圖表中示意性地示出在圖1中所描述的軌道車輛的啟動(dòng)過程中牽引力矩Mt以及制動(dòng)力矩Mb的示例性的時(shí)間變化。
[0097]圖表包括縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)。在縱坐標(biāo)上繪制力矩M。在橫坐標(biāo)上繪制時(shí)間t。
[0098]此外，圖表涉及如下啟動(dòng)過程，在所述啟動(dòng)過程中軌道車輛(相對于圖1)位于平坦的路段路段上，也就是說，所確定的保持力矩Mf為零。
[0099]保持力矩在整個(gè)所示出的時(shí)間段上為零，因?yàn)樵谡持借F道中路段傾角(關(guān)于軌道車輛的典型的車廂長度)的改變在大的長度尺度上進(jìn)行，而軌道車輛在所示出的時(shí)間段上僅經(jīng)過幾個(gè)車廂長度的路段。
[0100]首先，牽引力矩Mt為零，并且由軌道車輛的制動(dòng)設(shè)施13產(chǎn)生的制動(dòng)力矩Mb恒定地位于大于零的初始值上。
[0101]啟動(dòng)過程在時(shí)間點(diǎn)to開始，在所述時(shí)間點(diǎn)控制單元10將車輛2的制動(dòng)設(shè)施13控制為，使得制動(dòng)設(shè)施13釋放其制動(dòng)器。自時(shí)間點(diǎn)to起，制動(dòng)力矩Mb從初始值起下降。在圖2中，制動(dòng)力矩Mb為了簡單起見以恒定速率下降。但是實(shí)際上，制動(dòng)力矩Mb借以下降的速率在時(shí)間上能夠是波動(dòng)的。
[0? O2 ]由控制單元1預(yù)先計(jì)算第一時(shí)間點(diǎn)t2，在所述第一時(shí)間點(diǎn)制動(dòng)力矩Mb下降至Ij零。從第一時(shí)間點(diǎn)^起，計(jì)算第二時(shí)間點(diǎn)。該第二時(shí)間At1的特征在于，只要牽引力矩Mt在時(shí)間At1從零開始提高，那么以最大允許的速率提高的牽引力矩Mt在第一時(shí)間點(diǎn)t2達(dá)到極限力矩Mg。
[0103]自時(shí)間點(diǎn)ti起，牽引力矩Mt由控制單元10從零開始提高。如預(yù)先計(jì)算的那樣，制動(dòng)力矩Mb在時(shí)間點(diǎn)t2達(dá)到極限力矩Mg。一旦牽引力矩Mt大于制動(dòng)力矩Mb并且附加地克服車輛2的軸承中的摩擦阻力，即在時(shí)間點(diǎn)^和時(shí)間At2之間，軌道車輛就開始沿著行駛方向啟動(dòng)并且這兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)6的馬達(dá)轉(zhuǎn)速從零開始增加。
[0104]極限力矩Mc由控制單元10設(shè)定成，使得在變流器8的雙極晶體管的導(dǎo)通相期間雙極晶體管最大達(dá)到的溫度保持低于固定的溫度值。在當(dāng)前的情況下，極限力矩Mc等于最大可由控制單元1設(shè)定的牽引值Mend的0.25倍。
[0105]直至?xí)r間點(diǎn)t2，牽引力矩Mt以平均速率提高，所述平均速率等于最大允許的速率，其中該最大允許的速率小于牽引力矩Mt可借以來提高的技術(shù)上最大可行的速率。更確切地說，最大允許的速率是出于乘客舒適度的原因、尤其在避免突然的向后運(yùn)動(dòng)方面和/或?yàn)榱瞬粨p傷車輛2的傳動(dòng)鏈而限制的速率。
[0106]牽引力矩Mt借以來提高的平均速率在絕對值方面大于制動(dòng)力矩Mb借以來下降的速率。
[0107]在牽引力矩Mt在時(shí)間點(diǎn)&開始提高時(shí)，牽引力矩Mt小地、實(shí)際上立即地跳變，所述跳變的高度為最大可由控制單元設(shè)定的牽引值Mend的大約5%，并且所述跳變用于更快地提高牽引力矩Mt。在牽引力矩Mt以如此小的高度跳變時(shí)，由于通過車輛2的彈簧系統(tǒng)引起的減震既不造成可察覺的向后運(yùn)動(dòng)也不造成在車輛2的傳動(dòng)鏈處的顯著的磨損。
[0108]在超過最小力矩Mmin之后，牽引力矩Mt對于剩余的啟動(dòng)過程由控制單元10保持超過最小力矩1?，其中最小力