WO2009050018A1 - Method for the motor control of a rail vehicle - Google Patents

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WO2009050018A1
WO2009050018A1 PCT/EP2008/062907 EP2008062907W WO2009050018A1 WO 2009050018 A1 WO2009050018 A1 WO 2009050018A1 EP 2008062907 W EP2008062907 W EP 2008062907W WO 2009050018 A1 WO2009050018 A1 WO 2009050018A1
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diesel engines
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Stefan Haaf
Oliver Reimann
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a rail vehicle with a drive comprising a plurality of motors.
  • Idle speed and maximum speed of the respective motors are Idle speed and maximum speed of the respective motors.
  • the invention has the object, a method for operating a rail vehicle of the type mentioned in such a way that the primary energy is used more economically.
  • This object is achieved by a method for operating a rail vehicle with a drive comprising a plurality of motors, wherein the power requirement is monitored regularly during operation of the rail vehicle and, depending on a result of the monitoring of Power requirement, to meet the power demand unneeded motors are automatically shut down.
  • the specified method can best be used for diesel-electric drives, with minor modifications, however, is also a use for diesel-mechanical and diesel-hydraulic drives possible. Such modifications are within the skill of the art. Even with electrically driven vehicles, the invention may be applicable.
  • the energy savings of using the method for controlling the drive of a diesel multiple unit train results from the automatic shutdown of unneeded diesel engines, so that a demand-optimized operation of the drive is made possible.
  • the number of engines to be shut down and the predetermined period of time are determined according to criteria including a grade of occupancy of the rail vehicle, a typical length of time for a station stay and an energy requirement of the rail vehicle. In this way, it is ensured that a sufficient number of diesel engines for, for example, a supply of auxiliary operations is also present at vehicle standstill.
  • the researcherden engines are varied.
  • the aim of this measure is to load as many engines as possible evenly. In that sense it is favorable if the variation of the motors to be switched-off is based on a cyclic permutation and / or a number of operating hours and / or a number of idling operating hours.
  • a modulation of the diesel engines is asymmetrical, depending on the result of monitoring the power demand and engine-related fuel consumption characteristics.
  • This procedure is also advantageous in electrically powered vehicles. This means, for example, in a drive that has three diesel engines and for which a power requirement of 60% is that only one of the diesel engines with the power requirement of 60% is operated, while the remaining two diesel engines are turned off. This is based on the fact that one diesel engine operates at 60% utilization more efficiently than all three diesel engines, each with 20% utilization.
  • Crucial for a possible elimination of diesel engines, however, is how each consumption characteristics of the engines run. This method is especially in electrically powered vehicles feasible and useful.
  • a first method of engine control refers to the operating case in which the rail vehicle is stationary, for example in a railway station.
  • the diesel engines that are not needed for a long vehicle standstill are automatically switched off after a defined time.
  • the number of motors to be switched off and the period of time after which the sequence is switched off depend on various criteria. These may relate to the occupancy status of the vehicle, which is the typical length of time for a station stay, and the energy needs of the rail vehicle. In addition, such a predetermined period of time can be tuned with an operator of the rail vehicle.
  • the researchers are varied, with a cyclic permutation, a respective engine operating hours and / or a respective number of engine hours in idle enter into the variation.
  • This measure is typically possible without further hardware measures, such as changes to the starter system. Idle losses during vehicle standstill can thus be considerably reduced.
  • the driver is this operating state displayed, for example, using a light-emitting or other display device. It is for the driver is able to prevent activation of the automatic shutdown by a simple operation before the expiration of the predetermined period for switching off a part of the diesel engines.
  • One possibility for this is, for example, a request for an engine start, although all diesel engines are still running. As a result, the predefined time period starts again from zero or the automatic switch-off is locked.
  • engine management may need to be hardware-based due to the many engine starts, as it can not be expected that a conventional starter system will be suitable for performing the process (alternatively, the starter motor may also be used as a starter motor)
  • the engine management is performed in such a way that a requested drive power is distributed to the available diesel engines so that at least the fuel is needed. How much fuel is needed at which power consumption results from available consumption characteristics of diesel engines.
  • the application of electrically powered vehicles is possible.
  • Diesel engines are operated with the same power requirement, for example, 20%, is in the third method presented here proceeded such that due to the evaluation
  • the engine characteristics only one diesel engine is operated with 60% power requirement, but not three diesel engines each with 20%. It is based on the fact that the multiple unit has a total of three diesel engines and a total power requirement of 20%.
  • the various advantages of the various methods are as follows: In the first method, the duration until the maintenance of a diesel engine can be increased by about 10%. In addition, typically 2% to 3% of the fuel consumption can be saved.
  • the duration to the maintenance of a diesel engine can be increased by about 50% and can result in savings in fuel consumption of up to 10%.
  • the third method does not extend the time until the next service but it is estimated that the fuel economy is 1% to 2% of the fuel consumption.

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Abstract

The invention relates to a method for operating a rail vehicle using a drive comprising a plurality of diesel motors, wherein the power requirement of said motors is regularly monitored during the operation of the rail vehicle, and in order to meet the power requirement, diesel motors that are not utilized are automatically switched off, or are utilized in an energy-optimal manner as a function of a result of the monitoring of the power requirement.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Motorsteuerung eines SchienenfahrzeugsMethod for motor control of a rail vehicle
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs mit einem Antrieb, der eine Mehrzahl Motoren umfasst.The invention relates to a method for operating a rail vehicle with a drive comprising a plurality of motors.
Die Ausnutzung von Primärenergie z. B. von Dieselmotoren bei Triebzügen, erfolgt in der Regel nicht energieoptimal. Dabei kann es insbesondere vorkommen, dass die Dieselmotoren von Triebzügen länger als erforderlich im Leerlauf betrieben werden, bei dem der Wirkungsgrad der Dieselmotoren sehr schlecht ist.The use of primary energy z. B. of diesel engines in multiple units, is usually not energy optimal. It may happen in particular that the diesel engines of multiple units are operated longer than necessary at idle, in which the efficiency of diesel engines is very bad.
Bei herkömmlichen Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeugantriebs werden typischer Weise zu Betriebsbeginn sämtliche Dieselmotoren gestartet und laufen bis zum Betriebsende ohne Unterbrechung weiter. EineIn conventional methods for operating a rail vehicle drive, all diesel engines are typically started at the beginning of operation and continue to run without interruption until the end of operation. A
Leistungsanforderung für den Triebzug führt typischer Weise dazu, dass sämtliche Dieselmotoren des Triebzuges gleichartig angesteuert werden. Beispielsweise bewirkt eine Auslenkung des Fahrhebels um 50% eine Drehzahlanforderung für die Dieselmotoren von ebenfalls 50% zwischen zugehörigerDemand for the railcar typically leads to the fact that all diesel engines of the multiple unit are driven similarly. For example, causes a deflection of the drive lever by 50%, a speed requirement for the diesel engines also 50% between the associated
Leerlauf- und Maximaldrehzahl der betreffenden Motoren.Idle speed and maximum speed of the respective motors.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Primärenergie wirtschaftlicher ausgenutzt wird.Proceeding from this, the invention has the object, a method for operating a rail vehicle of the type mentioned in such a way that the primary energy is used more economically.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs mit einem Antrieb, der eine Mehrzahl Motoren umfasst, wobei im Betrieb des Schienenfahrzeugs dessen Leistungsanforderung regelmäßig überwacht wird und, abhängig von einem Ergebnis der Überwachung der Leistungsanforderung, zum Genügen der Leistungsanforderung nicht benötigte Motoren automatisch abgeschaltet werden.This object is achieved by a method for operating a rail vehicle with a drive comprising a plurality of motors, wherein the power requirement is monitored regularly during operation of the rail vehicle and, depending on a result of the monitoring of Power requirement, to meet the power demand unneeded motors are automatically shut down.
Das angegebene Verfahren kann am besten für dieselelektrische Antriebe eingesetzt werden, mit geringfügigen Modifikationen ist jedoch auch ein Einsatz für dieselmechanische und dieselhydraulische Antriebe möglich. Solche Modifikationen liegen im Wissensbereich des Fachmanns. Auch bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen kann die Erfindung anwendbar sein.The specified method can best be used for diesel-electric drives, with minor modifications, however, is also a use for diesel-mechanical and diesel-hydraulic drives possible. Such modifications are within the skill of the art. Even with electrically driven vehicles, the invention may be applicable.
Die Energieersparnis der Verwendung des Verfahrens zur Steuerung des Antriebs eines Diesel-Triebzuges ergibt sich durch die automatische Abschaltung nicht benötigter Dieselmotoren, so dass ein bedarfsoptimierter Betrieb des Antriebs ermöglicht wird.The energy savings of using the method for controlling the drive of a diesel multiple unit train results from the automatic shutdown of unneeded diesel engines, so that a demand-optimized operation of the drive is made possible.
Bevorzugt werden in dem Fall, wenn die Leistungsanforderung fortlaufend einen Fahrzeugstillstand wiedergibt, nicht benötigte Dieselmotoren nach einer vorbestimmten Zeitdauer automatisch abgeschaltet. Gerade im Fahrzeugstillstand werden nach dem Stand der Technik sämtliche Dieselmotoren mit der ökonomisch nachteiligen Leerlaufdrehzahl betrieben, so dass sie hier erhebliche Energieersparnisse ergeben.Preferably, in the case where the power demand continuously reflects a vehicle standstill, unnecessary diesel engines are automatically shut off after a predetermined period of time. Especially in vehicle standstill all diesel engines are operated with the economically disadvantageous idle speed according to the prior art, so that they result in significant energy savings here.
Bevorzugt werden die Anzahl der abzuschaltenden Motoren und die vorbestimmte Zeitdauer nach Kriterien bestimmt, die einen Besetzungsgrad des Schienenfahrzeugs, eine typische Zeitdauer für einen Bahnhofsaufenthalt und einen Energiebedarf des Schienenfahrzeugs umfassen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass eine genügende Anzahl Dieselmotoren für beispielsweise eine Versorgung der Hilfsbetriebe auch bei Fahrzeugstillstand vorliegt.Preferably, the number of engines to be shut down and the predetermined period of time are determined according to criteria including a grade of occupancy of the rail vehicle, a typical length of time for a station stay and an energy requirement of the rail vehicle. In this way, it is ensured that a sufficient number of diesel engines for, for example, a supply of auxiliary operations is also present at vehicle standstill.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im fortlaufenden Betrieb desIn a further embodiment of the invention can be provided that in the continuous operation of the
Schienenfahrzeugs die auszuschaltenden Motoren variiert werden. Ziel dieser Maßnahme ist es, möglichst sämtliche Motoren gleichmäßig zu belasten. Insofern ist es günstig, wenn die Variation der auszuschaltenden Motoren auf einer zyklischen Permutation und/oder eine Anzahl Betriebsstunden und/oder eine Anzahl Betriebsstunden im Leerlauf beruht.Rail vehicle, the auszuschaltenden engines are varied. The aim of this measure is to load as many engines as possible evenly. In that sense it is favorable if the variation of the motors to be switched-off is based on a cyclic permutation and / or a number of operating hours and / or a number of idling operating hours.
Es kann vorteilhaft sein, dass die automatische Abschaltung nicht benötigter Dieselmotoren manuell zu unterbinden ist. Dies wäre beispielsweise dann der Fall, wenn aufgrund von Beobachtungen eines Fahrers des Schienenfahrzeugs eine automatische Abschaltung nicht benötigter Dieselmotoren nicht als geeignet erscheint.It may be advantageous that the automatic shutdown of unneeded diesel engines is to be manually disabled. This would be the case, for example, if, due to observations made by a driver of the rail vehicle, an automatic shutdown of unneeded diesel engines would not seem appropriate.
Bei einem konkreteren Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass bei einem Bahnhofsaufenthalt nur ein Dieselmotor betrieben wird, bei einer Anfahrt von einer Beschleunigung des Schienenfahrzeugs zunächst ein Dieselmotor betrieben wird, anschließend, abhängig von der Leistungsanforderung, zusätzlich erforderliche Dieselmotoren zugeschaltet werden, in einer Rollphase nur ein Dieselmotor betrieben wird und in einer Bremsphase sämtliche Dieselmotoren ausgeschaltet werden.In a more concrete embodiment of the method presented here, it can be provided that only one diesel engine is operated in a station stay, when driving from an acceleration of the rail vehicle first a diesel engine is operated, then, depending on the power requirement, additionally required diesel engines are switched on in a rolling phase only a diesel engine is operated and all diesel engines are switched off in a braking phase.
Es kann außerdem günstig sein, dass eine Aussteuerung der Dieselmotoren, abhängig von dem Ergebnis der Überwachung der Leistungsanforderung und von motorbezogenen Verbrauchskennlinien für Kraftstoff, asymmetrisch erfolgt. Diese Vorgehensweise ist auch bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen vorteilhaft. Dies bedeutet beispielsweise bei einem Antrieb, der über drei Dieselmotoren verfügt und für den eine Leistungsanforderung von 60% vorliegt, das lediglich einer der Dieselmotoren mit der Leistungsanforderung von 60% betrieben wird, während die übrigen zwei Dieselmotoren ausgeschaltet werden. Dies beruht darauf, dass der eine, betriebene Dieselmotor bei 60% Auslastung wirtschaftlicher arbeitet als sämtliche drei Dieselmotoren mit jeweils 20%- Auslastung. Ausschlaggebend für eine etwaige Ausschaltung von Dieselmotoren ist jedoch, wie jeweilige Verbrauchskennlinien der Motoren verlaufen. Dieses Verfahren ist insbesondere auch bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen realisierbar und sinnvoll .It may also be beneficial that a modulation of the diesel engines is asymmetrical, depending on the result of monitoring the power demand and engine-related fuel consumption characteristics. This procedure is also advantageous in electrically powered vehicles. This means, for example, in a drive that has three diesel engines and for which a power requirement of 60% is that only one of the diesel engines with the power requirement of 60% is operated, while the remaining two diesel engines are turned off. This is based on the fact that one diesel engine operates at 60% utilization more efficiently than all three diesel engines, each with 20% utilization. Crucial for a possible elimination of diesel engines, however, is how each consumption characteristics of the engines run. This method is especially in electrically powered vehicles feasible and useful.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend noch näher beschrieben.Embodiments of the invention will be described in more detail below.
Nachstehend werden im Wesentlichen drei Verfahren zum Betrieb von Dieselmotoren eines Triebzuges beschrieben, denen jedoch die Merkmale gemeinsam sind, dass im Betrieb des Schienenfahrzeugs dessen Leistungsanforderung regelmäßig überwacht wird und abhängig von einem Ergebnis der Überwachung der Leistungsanforderung, zum Genügen der Leistungsanforderung nicht benötigte Dieselmotoren automatisch abgeschaltet werden.There will now be described in essence three methods of operating diesel engines of a train set, but sharing common features that during operation of the rail vehicle its power demand is regularly monitored and automatically shut down diesel engines not needed to meet the power requirement, depending on a result of monitoring the power demand become.
Ein erstes Verfahren zur Motorsteuerung bezieht sich auf den Betriebsfall, bei dem das Schienenfahrzeug beispielsweise in einem Bahnhof stillsteht. Hierbei werden die bei längerem Fahrzeugstillstand nicht benötigten Dieselmotoren nach einer definierten Zeit automatisch ausgeschaltet. Die Anzahl der abzuschaltenden Motoren und die Zeitdauer, nach deren Ablauf abgeschaltet wird, richtet sich dabei nach verschiedenen Kriterien. Diese können sich darauf beziehen, in welchem Besetzungszustand sich das Fahrzeug befindet, was die typische Zeitdauer für einen Bahnhofsaufenthalt ist und welcher Energiebedarf für das Schienenfahrzeug benötigt wird. Außerdem kann eine solche vorbestimmte Zeitdauer mit einem Betreiber des Schienenfahrzeugs abgestimmt werden. Die auszuschaltenden Motoren werden dabei variiert, wobei eine zyklische Permutation, eine jeweilige Motor- Betriebsstundenanzahl und/oder eine jeweilige Motor- Betriebsstundenanzahl im Leerlauf in die Variation eingehen. Diese Maßnahme ist typischer Weise ohne weitere Hardware- Maßnahmen, wie Änderungen am Anlassersystem, möglich. LeerlaufVerluste im Fahrzeugstillstand können dadurch erheblich reduziert werden. Dem Fahrer wird dieser Betriebszustand angezeigt, beispielsweise mit Hilfe eines Leuchtmelders oder eines anderen Anzeigegerätes. Es ist für den Fahrer möglich, durch eine einfache Bedienhandlung vor Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer für das Abschalten eines Teils der Dieselmotoren eine Aktivierung des automatischen Abschaltens zu verhindern. Eine Möglichkeit dafür ist beispielsweise eine Anforderung für einen Motorstart, obwohl noch sämtliche Dieselmotoren laufen. Dies hat zur Folge, dass die vordefinierte Zeitdauer erneut von Null startet oder die automatische Ausschaltung verriegelt wird.A first method of engine control refers to the operating case in which the rail vehicle is stationary, for example in a railway station. In this case, the diesel engines that are not needed for a long vehicle standstill are automatically switched off after a defined time. The number of motors to be switched off and the period of time after which the sequence is switched off depend on various criteria. These may relate to the occupancy status of the vehicle, which is the typical length of time for a station stay, and the energy needs of the rail vehicle. In addition, such a predetermined period of time can be tuned with an operator of the rail vehicle. The auszuschaltenden engines are varied, with a cyclic permutation, a respective engine operating hours and / or a respective number of engine hours in idle enter into the variation. This measure is typically possible without further hardware measures, such as changes to the starter system. Idle losses during vehicle standstill can thus be considerably reduced. The driver is this operating state displayed, for example, using a light-emitting or other display device. It is for the driver is able to prevent activation of the automatic shutdown by a simple operation before the expiration of the predetermined period for switching off a part of the diesel engines. One possibility for this is, for example, a request for an engine start, although all diesel engines are still running. As a result, the predefined time period starts again from zero or the automatic switch-off is locked.
Wird der Betriebszustand des Fahrzeugstillstands verlassen, startet der Fahrer vor Weiterfahrt die ausgeschalteten Motoren nach, so dass für die Fahrt die volle, verfügbare Dieselleistung bereit steht. Dieses automatische Einschalten der Dieselmotoren kann auch in der Fahrzeugsteuerung implementiert werden, wenn dies aus Sicherheitsgründen möglich ist. Neben der Kraftstoffeinsparung durch dieses Verfahren wird auch eine Zeitdauer zwischen erforderlichen Wartungsintervallen verlängert.If the operating state of the vehicle standstill is left, the driver starts the switched-off engines before driving on, so that the full, available diesel power is available for the journey. This automatic switching on of the diesel engines can also be implemented in the vehicle control, if this is possible for safety reasons. In addition to saving fuel by this method, a period of time between required maintenance intervals is also extended.
Bei einem zweiten Verfahren zum Motormanagement einesIn a second method for engine management of a
Triebzuges wird von der Beobachtung Gebrauch gemacht, dass während des Fahrbetriebs typischer Weise nur für ein Drittel der Zeit, nämlich die Beschleunigungsphase, Traktionsleistung und damit eine erhöhte Dieselmotorleistung benötigt wird. Das Motormanagement während der Fahrt sorgt dafür, dass immer nur so viele Dieselmotoren laufen, wie gerade aufgrund der Leistungsanforderung benötigt werden. Wiederum werden ein- /auszuschaltende Motoren dabei variiert, und zwar unter denselben Kriterien, wie bereits oben anhand des ersten Verfahrens erläutert. Für ein typisches Fahrspiel ergeben sich dann folgende Einschaltzustände der Dieselmotoren:Trainset is made use of the observation that during driving typically only for a third of the time, namely the acceleration phase, traction power and thus increased diesel engine power is needed. The engine management while driving ensures that only as many diesel engines are running as are needed because of the power requirement. Again, on / off motors are thereby varied, under the same criteria, as already explained above with reference to the first method. For a typical driving game, the following switch-on states of the diesel engines then result:
Bahnhofsaufenthalt: Nur ein Dieselmotor läuft, beispielsweise zur Versorgung der Hilfsbetriebe,Station stay: Only one diesel engine is running, for example to supply the auxiliary services,
Anfahrt und Beschleunigung: Mit einem Dieselmotor beginnend, anschließend werden abhängig von der Leistungsanforderung ggf. alle weiteren Dieselmotoren zugeschaltet,Approach and acceleration: starting with a diesel engine, then depending on the power requirement possibly all other diesel engines switched on,
Rollphase: Alle Dieselmotoren bis auf einen werden ausgeschaltet,Roll phase: All diesel engines except one are switched off,
Bremsphase : Alle Dieselmotoren bleiben ausgeschaltet undBraking phase: All diesel engines remain switched off and
Bahnhofsaufenthalt : Nur ein Dieselmotor läuft zur Versorgung der Hilfsbetriebe .Station stay: Only one diesel engine is running to supply the auxiliary services.
Es ist außerdem möglich, dass in dieses Motormanagement ein Energiespeicher integriert wird. Für diese Art vonIt is also possible that an energy storage is integrated in this engine management. For this type of
Motormanagement müssen jedoch eventuell Hardware-Änderungen aufgrund der vielen Motorstarts vorgesehen werden, da aus Verschleißgründen nicht erwartet werden kann, dass ein herkömmliches Startersystem zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist (alternativ kann man den Startermotor auch alsHowever, engine management may need to be hardware-based due to the many engine starts, as it can not be expected that a conventional starter system will be suitable for performing the process (alternatively, the starter motor may also be used as a starter motor)
Verschleißteil deklarieren) . Auch bei diesem Verfahren ergibt sich neben der Kraftstoffeinsparung auch eine Verminderung der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden WartungsIntervallen .Declare wearing part). Also in this method, in addition to the fuel economy also results in a reduction of the time period between successive maintenance intervals.
Bei einem dritten Verfahren wird das Motormanagement derart vollzogen, dass eine angeforderte Antriebsleistung so auf die zur Verfügung stehenden Dieselmotoren verteilt wird, dass dabei am wenigstens Kraftstoff benötigt wird. Wie viel Kraftstoff bei welcher abgenommenen Leistung benötigt wird, ergibt sich aus verfügbaren Verbrauchskennlinien der Dieselmotoren. Auch die Anwendung bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ist möglich.In a third method, the engine management is performed in such a way that a requested drive power is distributed to the available diesel engines so that at least the fuel is needed. How much fuel is needed at which power consumption results from available consumption characteristics of diesel engines. The application of electrically powered vehicles is possible.
Während im Stand der Technik typischer Weise sämtlicheWhile in the prior art typically all
Dieselmotoren mit derselben Leistungsanforderung betrieben werden, z.B. 20%, wird bei dem hier vorgestellten dritten Verfahren derart vorgegangen, dass aufgrund der Auswertung der Motorkennlinien nur ein Dieselmotor mit 60% Leistungsanforderung betrieben wird, nicht aber drei Dieselmotoren mit jeweils 20%. Dabei ist zugrunde gelegt, dass der Triebzug über insgesamt drei Dieselmotoren verfügt und insgesamt eine Leistungsanforderung von 20% besteht.Diesel engines are operated with the same power requirement, for example, 20%, is in the third method presented here proceeded such that due to the evaluation The engine characteristics only one diesel engine is operated with 60% power requirement, but not three diesel engines each with 20%. It is based on the fact that the multiple unit has a total of three diesel engines and a total power requirement of 20%.
Zu jedem Betriebspunkt für Leistungsanforderungen an den Antrieb durch die Dieselmotoren wird dabei eine optimale Ansteuerung in der Zugsteuerung hinterlegt. Auch bei diesem Verfahren wird zwischen den jeweils auszuschaltenden Dieselmotoren variiert.At each operating point for power requirements of the drive by the diesel engines an optimal control in the train control is deposited. Also in this method is varied between each auszuschaltenden diesel engines.
Es wird erwartet, dass die hier vorgestellte asymmetrische Motoransteuerung sich auch außen neutral zur bisherigen Ansteuerung verhält, was beispielsweise die Anzahl derIt is expected that the asymmetric motor control presented here also behaves neutrally on the outside of the previous control, which, for example, the number of
Motorstarts, die Traktionsleistung usw. anbelangt. Lediglich im akustischen Außenverhalten können kleinere Differenzen nicht ausgeschlossen werden.Engine starts, traction power, etc. Only in the acoustic external behavior smaller differences can not be excluded.
Zusammenfassend ergeben sich bei den verschiedenen Verfahren folgende Vorteile: Bei dem ersten Verfahren kann die Dauer bis zur Wartung eines Dieselmotors ca. um 10% erhöht werden. Zudem können typischer Weise 2% bis 3% des Kraftstoffverbrauchs eingespart werden.In summary, the various advantages of the various methods are as follows: In the first method, the duration until the maintenance of a diesel engine can be increased by about 10%. In addition, typically 2% to 3% of the fuel consumption can be saved.
Bei dem zweiten Verfahren kann im Mittel die Dauer bis zur Wartung eines Dieselmotors um etwa 50% erhöht werden auch können sich Einsparungen hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs von bis zu 10% ergeben.In the second method, on average, the duration to the maintenance of a diesel engine can be increased by about 50% and can result in savings in fuel consumption of up to 10%.
Bei dem dritten Verfahren wird die Dauer bis zur nächsten Wartung nicht verlängert, allerdings wird geschätzt, dass die Kraftstoffeinsparung bei 1% bis 2% des Kraftstoffverbrauchs liegt .The third method does not extend the time until the next service but it is estimated that the fuel economy is 1% to 2% of the fuel consumption.
Es wird hervorgehoben, dass die soeben vorgestellten Zahlenwerte allgemein auf Schätzungen beruhen und deren Erreichen für eine Benutzung der Erfindung nicht erforderlich ist. It is emphasized that the numerical values just presented are generally based on estimates and their Reaching for a use of the invention is not required.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs mit einem Antrieb, der eine Mehrzahl Motoren umfasst, wobei im Betrieb des Schienenfahrzeugs dessen Leistungsanforderung regelmäßig überwacht wird und, abhängig von einem Ergebnis der Überwachung der Leistungsanforderung, zum Genügen der Leistungsanforderung nicht benötigte Motoren automatisch abgeschaltet werden.A method of operating a rail vehicle having a drive comprising a plurality of motors, wherein during operation of the rail vehicle its power demand is regularly monitored and, depending on a result of the monitoring of the power demand, motors not required to meet the power demand are automatically shut down.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in dem Fall, wenn die Leistungsanforderung fortlaufend einen Fahrzeugstillstand wiedergibt, nicht benötigte Motoren, insbesondere Dieselmotoren, nach einer vorbestimmten Zeitdauer automatisch abgeschaltet werden.2. The method of claim 1, wherein in the case when the power demand continuously reproduces a vehicle standstill, unnecessary engines, in particular diesel engines, are automatically switched off after a predetermined period of time.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Anzahl der abzuschaltenden Motoren und die vorbestimmte Zeitdauer nach Kriterien bestimmt werden, die einen Besetzungsgrad des Schienenfahrzeugs, eine typische Zeitdauer für einen Bahnhofsaufenthalt und einen Energiebedarf des Schienenfahrzeugs umfassen.3. The method of claim 2, wherein the number of engines to be disabled and the predetermined period of time are determined according to criteria that include a degree of occupancy of the rail vehicle, a typical time period for a station stay and a power requirement of the rail vehicle.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im fortlaufenden Betrieb des Schienenfahrzeugs die auszuschaltenden Motoren variiert werden.4. The method of claim 1, wherein in the continuous operation of the rail vehicle, the auszuschaltenden motors are varied.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Variation der auszuschaltenden Motoren auf einer zyklischen Permutation und/oder einer Anzahl Betriebsstunden und/oder einer Anzahl Betriebsstunden im Leerlauf beruht. 5. The method of claim 4, wherein the variation of the auszuschaltenden motors based on a cyclic permutation and / or a number of operating hours and / or a number of operating hours at idle.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die automatische Abschaltung nicht benötigter Motoren manuell zu unterbinden ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the automatic shutdown of unneeded motors is manually to stop.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem bei einem Bahnhofsaufenthalt nur ein Motor, insbesondere Dieselmotor, betrieben wird, bei einer Anfahrt und einer Beschleunigung des Schienenfahrzeugs zunächst ein Motor betrieben wird, anschließend, abhängig von der Leistungsanforderung, zusätzlich erforderliche Motoren zugeschaltet werden, in einer Rollphase nur ein Motor betrieben wird und in einer Bremsphase sämtliche Motoren ausgeschaltet werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein at a station stay only one engine, in particular diesel engine, is operated at a journey and an acceleration of the rail vehicle initially a motor is operated, then, depending on the power requirement, additionally required motors be switched on, in a rolling phase only one engine is operated and all engines are switched off in a braking phase.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Aussteuerung der Motoren, abhängig von dem Ergebnis der Überwachung der Leistungsanforderung, und von motorbezogenen Verbrauchskennlinien für Kraftstoff oder elektrische Energie, asymmetrisch erfolgt. 8. The method of claim 1, wherein a modulation of the motors, depending on the result of the monitoring of the power requirement, and motor-related consumption characteristics for fuel or electrical energy, takes place asymmetrically.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014591A1 (en) 2009-03-24 2010-10-07 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for controlling a rail vehicle
EP2277761B2 (en) † 2009-07-26 2018-01-03 RöschConsult International Ltd. Diesel locomotive with hybrid power drive modules
DE102012216464A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Bombardier Transportation Gmbh Operation of a rail traction vehicle with a plurality of internal combustion engines
AT17665U1 (en) * 2020-12-28 2022-10-15 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Rail vehicle and method for operating the rail vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050251299A1 (en) * 2004-03-30 2005-11-10 Railpower Technologies Corp. Emission management for a hybrid locomotive
US20050279242A1 (en) * 2004-03-01 2005-12-22 Railpower Technologies Corp. Cabless hybrid locomotive
US20060061307A1 (en) * 2004-08-09 2006-03-23 Donnelly Frank W Locomotive power train architecture
US20060266256A1 (en) * 2005-04-25 2006-11-30 Railpower Technologies Corp. Multiple prime power source locomotive control

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH202704A (en) * 1937-03-25 1939-01-31 Schweizerische Lokomotiv Rail vehicle powered by internal combustion engines.
DE1086726B (en) * 1957-02-15 1960-08-11 Linke Hofmann Busch Device for the automatic connection and disconnection of the drive motors in traction vehicles, especially in diesel locomotives
DE1148250B (en) * 1961-07-29 1963-05-09 Voith Getriebe Kg Drive system with internal combustion engine and flow converter as well as methods for their operation, in particular for rail vehicles
DE1455052A1 (en) * 1963-05-08 1969-06-12 Voith Getriebe Kg Drive system for a rail traction vehicle with an internal combustion engine and at least one flow converter as well as a method for its operation
DE102006019990A1 (en) * 2006-04-26 2007-11-08 Deutsche Bahn Ag Modular drive for rail vehicles with combustion engine drive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050279242A1 (en) * 2004-03-01 2005-12-22 Railpower Technologies Corp. Cabless hybrid locomotive
US20050251299A1 (en) * 2004-03-30 2005-11-10 Railpower Technologies Corp. Emission management for a hybrid locomotive
US20060061307A1 (en) * 2004-08-09 2006-03-23 Donnelly Frank W Locomotive power train architecture
US20060266256A1 (en) * 2005-04-25 2006-11-30 Railpower Technologies Corp. Multiple prime power source locomotive control

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LENHARD D ET AL: "ELEKTRISCHE AUSRUESTUNG DES TRIEBZUGES LIREX BAUREIHE 618/619 FUER DB REGIO", ELEKTRISCHE BAHNEN, OLDENBOURG INDUSTRIEVERLAG, MUNCHEN, DE, vol. 98, no. 8, 1 August 2000 (2000-08-01), pages 279/280,282,284 - 289, XP000959112, ISSN: 0013-5437 *

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