在所述圖表中示意地示出在圖1中所描述的軌道車輛的雙極晶體管的溫度的示例性的時(shí)間變化。所述圖表包括橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。在縱坐標(biāo)上繪制溫度T。在橫坐標(biāo)上繪制時(shí)間t。
[0145]所示出的溫度是雙極晶體管的接觸面處的溫度，在所述接觸面處鍵合線釬焊或熔焊到雙極晶體管上。該溫度例如能夠是如下溫度，控制單元10在控制牽引力矩Mt時(shí)涉及所述溫度。
[0146]此外，所示出的溫度變化涉及如下時(shí)間段，在所述時(shí)間段中這兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)6的馬達(dá)轉(zhuǎn)速η低于預(yù)設(shè)的第一極限轉(zhuǎn)速m進(jìn)而由變流器8產(chǎn)生的輸出電壓的頻率是低的。所示出的時(shí)間段短至，使得馬達(dá)轉(zhuǎn)速η在該時(shí)間段中視作為是近似恒定的。
[0147]在雙極晶體管的導(dǎo)通相期間，雙極晶體管加熱并且接觸面處的溫度上升。相應(yīng)地，雙極晶體管在雙極晶體管的非導(dǎo)通相期間冷卻并且接觸面處的溫度下降。
[0148]在圖6中示出溫度在最小溫度和最大溫度之間的周期波動(dòng)。最大溫度是在雙極晶體管的導(dǎo)通相期間在接觸面上最高達(dá)到的溫度Tmax。該溫度在導(dǎo)通相的末端達(dá)到。最小溫度是在雙極晶體管的非導(dǎo)通相期間在接觸面上的最低達(dá)到的溫度Tmin。該溫度在非導(dǎo)通相的末端達(dá)到。因此，接觸面上的最低達(dá)到的溫度Tmin的數(shù)值尤其與雙極晶體管的非導(dǎo)通相的持續(xù)時(shí)間相關(guān)。相應(yīng)地，接觸面上的最高達(dá)到的溫度Tmax的數(shù)值尤其與雙極晶體管的導(dǎo)通相的持續(xù)時(shí)間相關(guān)。
[0149]溫度變化簡化地示出并且應(yīng)僅說明與輸出電壓的頻率相關(guān)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速η和在雙極晶體管的導(dǎo)通相期間在接觸面上最高達(dá)到的溫度Tmax之間的關(guān)系。為了示出溫度變化假設(shè):接觸面上的平均溫度(關(guān)于在多個(gè)溫度周期上在時(shí)間上對溫度取平均值)設(shè)定到靜態(tài)數(shù)值上并且不隨時(shí)間t上升。
[0150]圖7示出如下圖表，在所述圖表中示出變流器8的雙極晶體管的溫度的另一示例性的時(shí)間變化。所示出的溫度變化涉及如下時(shí)間段，在所述時(shí)間段中馬達(dá)轉(zhuǎn)速η高于預(yù)設(shè)的第一極限轉(zhuǎn)速m進(jìn)而由變流器8產(chǎn)生的輸出電壓的頻率與在圖6中相比更高。
[0151]為了圖6和圖7的簡單的可比較性，在這兩個(gè)附圖中橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)的比例縮放是相同的。
[0152]雙極晶體管的導(dǎo)通相的持續(xù)時(shí)間與由變流器8產(chǎn)生的初始電壓的頻率成反比。因此，馬達(dá)轉(zhuǎn)速η越高，雙極晶體管的導(dǎo)通相的持續(xù)時(shí)間就越短。相應(yīng)地，雙極晶體管在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更高的情況下更短地發(fā)熱。由此，在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更高的情況下，在雙極晶體管的導(dǎo)通相期間在接觸面上最大達(dá)到的溫度Tmax與在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更低的情況下相比是更低的-并且盡管如此在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更高的情況下溫度借以上升的速率還是能夠是更大的，例如因?yàn)闋恳豈t是更大的。
[0153]該事實(shí)在圖6和7的對比中可見。因此，在圖7中，溫度借以上升的速率與在圖6中相比是更大的。但是因?yàn)閳D7中的導(dǎo)通相的持續(xù)時(shí)間比在圖6中更短，所以在圖7中在雙極晶體管的導(dǎo)通相期間在接觸面上最大達(dá)到的溫度Tmax與在圖6中相比更小。
[0154]在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更高的情況下，附加地，雙極晶體管的非導(dǎo)通相的持續(xù)時(shí)間也更短。因此，在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更高的情況下，雙極晶體管在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更高的情況下更短地冷卻并且在雙極晶體管的非導(dǎo)通相期間在接觸面上最低達(dá)到的溫度Tmin與在馬達(dá)轉(zhuǎn)速η更低的情況下相比能夠是更大的。簡單地能夠假設(shè):圖7中的雙極晶體管的非導(dǎo)通相的持續(xù)時(shí)間長至，使得在圖7中最低達(dá)到的溫度Tmin的增加相對于圖6中的最低達(dá)到的溫度Tmin是可忽略的。
[0155]盡管本發(fā)明在細(xì)節(jié)中通過優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)闡明和描述，但是本發(fā)明不通過所公開的實(shí)例來限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠從中推導(dǎo)出其他的變型形式，而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于控制電驅(qū)動(dòng)的車輛(2)的啟動(dòng)過程的方法，其中確定對于防止所述車輛(2)回退的所必要的保持力矩(Mf)， 其特征在于，只要所確定的馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)小于預(yù)設(shè)的第一極限轉(zhuǎn)速(m)，牽引力矩(Mt)就由所述車輛(2)的控制單元(10)限制到與所述保持力矩(Mf)相關(guān)的極限力矩(Mg)上，并且僅當(dāng)所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)大于所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)時(shí)，所述牽引力矩(Mt)才由所述控制單元(10)提高超過所述極限力矩(Mg)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于，所述極限力矩(Mg)小于下述兩者中的最大者:所述保持力矩(Mf)的1.3倍和最大能由所述控制單元(1)設(shè)定的牽引值(Mend)的0.3倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 所述極限力矩(Mg)大于下述兩者中的最大者:所述保持力矩(Mf)的1.2倍和最大能由所述控制單元(10)設(shè)定的牽引值(Mend)的0.2倍。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，一旦所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)大于所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)，所述牽引力矩(Mt)就由所述控制單元(10)相對于所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)線性地提高直至達(dá)到預(yù)設(shè)的第二極限轉(zhuǎn)速(Π2) ο5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)由所述控制單元(10)根據(jù)所述保持力矩(Mf)來設(shè)定。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法， 其特征在于，所述第二極限轉(zhuǎn)速(n2)與所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)的比等于最大能由所述控制單元(10)設(shè)定的牽引值(Mend)與所述極限力矩(Mc)的比。7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，為所述車輛(2)的每個(gè)車廂(4)分別確定車廂質(zhì)量以及與路段傾角(24)相關(guān)的車廂坡度參數(shù)，根據(jù)所述車廂質(zhì)量以及所述車廂坡度參數(shù)計(jì)算車廂保持力矩，并且通過將全部確定的車廂保持力矩相加來計(jì)算所述車輛(2)的所述保持力矩(Mf)。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，由所述控制單元(10)釋放制動(dòng)器以進(jìn)行啟動(dòng)，并且根據(jù)下降的制動(dòng)力矩(Mb)提高所述牽引力矩(Mt)。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，在所述牽引力矩(Mt)由所述控制單元(10)從零開始提高之前，由所述控制單元(10)釋放制動(dòng)器以進(jìn)行啟動(dòng)。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，由所述控制單元(10)釋放制動(dòng)器以進(jìn)行啟動(dòng)，并且所述牽引力矩(Mt)由所述控制單元(1)控制為，使得當(dāng)制動(dòng)力矩(Mb )達(dá)到數(shù)值零時(shí)，所述牽引力矩(Mt )首次達(dá)到所述極限力矩(Mg)。11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，所述牽引力矩(Mt)由所述控制單元(10)提高至，使得牽引力矩(Mt)和制動(dòng)力矩(Mb)的和保持恒定，尤其保持與所述極限力矩(Mg)相等。12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，預(yù)先計(jì)算制動(dòng)力矩(Mb)下降到零的第一時(shí)間點(diǎn)(t2)，并且根據(jù)所述第一時(shí)間點(diǎn)(t2)計(jì)算在時(shí)間上位于所述第一時(shí)間點(diǎn)之前的第二時(shí)間點(diǎn)U1)，使得在所述第二時(shí)間點(diǎn)U1)從零開始以最大允許的速率提高的牽引力矩(Mt)在所述第一時(shí)間點(diǎn)(t2)達(dá)到所述極限力矩(Mg)。13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，在所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)下降到低于所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)時(shí)，只要所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)小于所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)，所述牽引力矩(Mt)就由所述控制單元(10)保持在所述極限力矩(Mg)上，并且一旦所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)大于所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)，所述牽引力矩(Mt)就由所述控制單元(10)提高超過所述極限力矩(Mg)。14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，所述牽引力矩(Mt)是用于電制動(dòng)器的負(fù)的牽引力矩。15.—種用于電驅(qū)動(dòng)的車輛(2)的控制系統(tǒng)(9)，所述車輛具有至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(6)、用于給所述電動(dòng)馬達(dá)(6)饋電的變流器(8)和用于控制所述變流器(8)的控制單元(10)，所述控制單元配置用于確定對于防止所述車輛(2)回退所必要的保持力矩(Mf)， 其特征在于，所述控制單元(10)配置用于將所述變流器(8)控制為，使得只要所確定的所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)小于預(yù)設(shè)的第一極限轉(zhuǎn)速(m)，就將所述車輛(2)的牽引力矩(Mt)限制到與所述保持力矩(Mf)相關(guān)的極限力矩(Mg)上，并且僅當(dāng)所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速(η)大于所述第一極限轉(zhuǎn)速(m)時(shí)，才將所述牽引力矩(Mt)提高超過所述極限力矩(Mg)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于控制電驅(qū)動(dòng)的車輛的啟動(dòng)過程的方法，所述電驅(qū)動(dòng)的車輛的電動(dòng)馬達(dá)經(jīng)由變流器來饋電，其中確定對于防止車輛的回退所必要的保持力矩。通過使用用于確定車廂質(zhì)量的傳感器和用于確定路段傾斜度的傳感器，可以精確地確定保持力矩。為了實(shí)現(xiàn)電驅(qū)動(dòng)的車輛的不損傷機(jī)器的啟動(dòng)過程提出：只要所確定的馬達(dá)轉(zhuǎn)速(n)小于預(yù)設(shè)的極限轉(zhuǎn)速(n1)，牽引力矩(MT)就由車輛的控制單元限制到與保持力矩(MF)相關(guān)的極限力矩(MG)上，并且僅當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速(n)大于極限轉(zhuǎn)速(n1)時(shí)，牽引力矩(MT)才由控制單元提高超過極限力矩(MG)。
【IPC分類】B60L15/20
【公開號(hào)】CN105593057
【申請?zhí)枴緾N201480054096
【發(fā)明人】蒂爾·福斯特, 斯特凡·哈斯勒, 托爾斯滕·施蒂茨勒
【申請人】西門子公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年9月1日
【公告號(hào)】DE102013219743A1, EP3024689A1, WO2015043882A1