CN112334367A - 牵引车辆和车辆组合以及用于操作牵引车辆和车辆组合的方法 - Google Patents

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彼得·克里斯典纳
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Abstract

本发明涉及一种用于操作牵引车辆(1)和车辆组合(20)的方法。根据一个实施例，这种类型的牵引车辆(1)包括用于产生第一停止制动力(H1)的第一摩擦制动装置(5)、用于产生牵引力(T)的牵引装置(3)和用于控制至少所述牵引装置(3)的控制装置(2)。所述方法还包括在检测到第一不期望的运动学状态的情况下激活所述牵引装置(3)的步骤。所述牵引装置(3)的激活将以使得产生并提供抵消所述第一不期望的运动学状态的牵引力(T)以便减速到停车状态和/或使所述牵引车辆(1)保持处于停车状态的方式进行。

Description

牵引车辆和车辆组合以及用于操作牵引车辆和车辆组合的 方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作牵引车辆和具体地具体化为轨道车辆的多单元车辆的方法。此外，本发明涉及此类牵引车辆和此类多单元车辆。
背景技术
多单元车辆是众所周知的，例如，基于轨道的多单元车辆系统或卡车多单元车辆系统。例如，在基于轨道的多单元车辆系统的情况下，一个机车与多个无动力轨道车联接到一起，所述机车和无动力轨道车在轨道上相互引导并且表示基于轨道的多单元车辆。在多卡车组合中，多单元车辆由一个拖引机和多个挂车形成，以此方式，例如，可以运输大量原材料(公路列车)。
此外，各种各样的方法被广泛用于操作牵引车辆或多单元车辆。牵引车辆和多单元车辆有时配备有自动速度控制方法(巡航控制)或自动精确制动方法，这可以作为此类方法的实例。
DE 2009 025 553 A1示出了一种用于机车的操作装置，其中提到了与力相关的操作模式和与速度相关的操作模式。由此，可以借助于对操作杆的具体调整以定制方式控制机车。
现有技术的缺点
然而，先前已知的解决方案的设计非常复杂和/或无法实现高效且灵活的使用。
问题介绍
因此，本发明的一个目的是提供一种用于操作牵引车辆和/或多单元车辆的方法，以此方式，避免了现有技术的缺点，并且具体地实现了牵引车辆和/或多单元车辆的高灵活性。
发明内容
以上问题通过以下解决：一种用于操作牵引车辆的方法，具体地根据权利要求1所述的用于操作处于保持操作模式的牵引车辆的方法和根据权利要求7所述的方法，具体地用于操作处于保持操作模式的多单元车辆的方法以及此外根据权利要求5所述的牵引车辆和根据权利要求13所述的多单元车辆。所列方法和主题的另外的实施例由相应的从属子权利要求产生。
根据一个实施例，此类牵引车辆具有用于产生第一保持制动力的第一摩擦制动装置、用于产生牵引力的牵引装置和用于控制至少牵引装置的控制装置。任选地，控制装置可以被配置成还对第一摩擦制动装置进行控制。
例如，第一摩擦制动装置相对于运行表面作用于第一车轮，使得当第一摩擦制动器激活时，第一保持制动力在运行表面与牵引车辆之间作用，或第一保持制动力以制动或保持方式作用于牵引车辆。
牵引车辆可以具有由牵引装置驱动的至少一个牵引车轮和/或第一摩擦制动装置可以作用于第一车轮。牵引车轮支持牵引车轮相对于运行表面的牵引扭矩，并且因此实现作用于牵引车辆的牵引力。第一车轮类似地产生第一保持制动力。
此类牵引车辆(包含根据牵引车辆的随后描述的实施例中的一个或多个实施例的牵引车辆)由此被配置成执行根据权利要求1所述的方法和/或此方法的实施例。例如，摩擦制动装置、牵引装置和/或控制装置被配置成使得可以针对性地表示所述方法或其实施例的各个步骤。出于可读性和理解的原因，关于对牵引车辆的实施例的描述讨论了根据本发明的方法和其实施例。
根据非限制性实施例，牵引车辆具有粘附装置。所述粘附装置被配置和设置成使得可以操纵牵引车轮与所分配的运行表面之间和/或在第一车轮与所分配的运行表面之间的摩擦学系统。具体地，使用粘附装置可以增加牵引车轮和/或第一车轮与运行表面之间的摩擦系数。
例如，粘附装置被具体化为磨砂装置。当磨砂装置激活时，其可以在车轮与运行表面之间引入沙子。在轨道车辆的情况下，沙子由此在轮辋与轨道之间吹动，其中沙子至少部分粉碎，并且轮辋-轨道摩擦学系统的粘附和滑动摩擦力增加。
具体地对于轨道车辆，第一摩擦制动装置可以由此具体化为片式制动器或盘式制动器。还可以想到将摩擦制动装置具体化为磁制动器、鼓式制动器、带式制动器和/或蹄式制动器。
根据一种具体配置，摩擦制动器的制动缸压力施加最大350kPa，优选地最大420kPa。根据另一个或替代性实施例，第一保持制动力产生最大120kN，优选地最大136kN。
当使用盘式制动器时，制动力在制动衬片与制动盘之间作用。具体地，在本发明的上下文中，假定车轮与运行表面之间的摩擦学系统在粘附和滑动摩擦方面优于实际摩擦制动器的摩擦学系统，具体地优于摩擦衬片或制动片与制动盘或制动表面之间的摩擦学系统。因此，作用于牵引车辆并且超过制动力的牵引力和/或推力总是会引起摩擦制动器的滑移。保留了车轮与运行表面之间的滚动接触并且其不会转变成滑动接触。
根据牵引车辆的另一个非限制性实施例，第一摩擦制动装置被配置成使得可以产生增加的保持制动力，其中增加的保持制动力大于正常操作中提供的第一保持制动力。
例如因为第一摩擦制动器的组件被配置成使得其还施加650kPa，优选地770kPa，最优选地830kPa的增加的制动压力，所以可以实现这一点。具体地，这会产生最大210kN，优选地235kN，最优选地254kN的增加的保持力。
可替代地或作为以上实施例的补充，牵引车辆可以具有第二摩擦制动装置，所述第二摩擦制动装置可以在牵引车辆上产生第二保持制动力。此类第二摩擦制动装置可以与第一摩擦制动装置以相似或相同的方式配置，可以作用于牵引车辆的第二车轮或还作用于其第一车轮，并且具体地，可以产生相同或相似值的制动力(见上文)。
此外，第一摩擦制动装置的可能配置还尤其适用于第二摩擦制动装置的可能配置。
第二摩擦制动装置的作用是，除了第一保持制动力以外，还可以提供第二保持制动力，以作用于牵引车辆，具体地使牵引车辆制动或维持停车状态。综上所述，第一保持制动力和第二保持制动力可以表示根据上述增加的保持制动力的值。
根据另一个实施例，具体地取决于摩擦制动装置的具体配置，牵引车辆的摩擦制动装置被配置成使得牵引车辆在处于停车状态时的粘附系数为至少16.5％，具体地至少18.5％，优选地至少20％，并且特别优选地至少22％。粘附系数τ为可由牵引车辆的一个或多个摩擦制动装置产生的最大有效制动力或保持制动力Htotal和牵引车辆的总质量mtraction vehicle与重力常数g的乘积的商。具体地，由替代性制动装置，例如电制动器、涡流制动器、磁制动器、与牵引车辆联接的其它车辆的制动器，提供的制动力可以不计入最大可产生制动力或保持制动力Htotal。
Figure BDA0002863371310000031
根据根据本发明的方法的一个实施例，用于操作牵引车辆的方法或其实施例具有至少以下步骤：
致动第一摩擦制动装置，使得施加第一保持制动力。具体地，保持制动力以制动方式作用于移动的牵引车辆和/或以保持方式作用于处于停车状态的牵引车辆。由此将维持牵引车辆的停车状态。
具体地，处于停车状态的牵引车辆的此类目标操作状态将被命名为保持操作模式。所述保持操作模式的特征在于：牵引车辆应处于停车状态，并且这种停车状态只是暂时采取的。可以想到的是，在轨道车辆的情况下，当轨道车辆必须在停止信号时暂时等待时，则将采取此类目标保持操作模式。
另外，监测牵引车辆的运动学状态，使得可以检测到第一不期望的运动学状态。
具体地，牵引车辆的运动学状态为例如牵引车辆的移动、速度和/或加速度，其中运动学状态可以具体地通过行进距离、速度、地理位置变化、加速度和/或其持续时间来确定。另外或可替代地，如果在当前力比率下可以得出牵引车辆的即将发生的移动、速度和/或加速度，则也可以确定运动学状态。
具体地，如果牵引车辆的运动学状态不是在对应扭矩下提供的，则所述运动学状态被描绘为不期望的。例如，如果牵引车辆在红灯信号、交通灯或信号时处于停车状态，如果然而与此意图相反，牵引车辆仍然移动，如果牵引车辆采取某一速度，如果存在加速度和/或如果其中一种即将发生的和/或由第三指示(例如，力)表示，则所述车辆的运动学状态是不期望的。
根据本发明的方法另外包含在检测到第一不期望的运动学状态的情况下激活牵引装置的步骤。牵引装置的激活以使得产生并提供抵消第一不期望的运动学状态的牵引力以制动到停车状态和/或使牵引车辆保持处于停车状态的方式实现。
涉及本发明的表达“牵引力”被理解为可以在静止驱动器处建立的力。同时，在本专利申请的含义中，“制动力”也应在“牵引力”下理解。关于驱动器，制动力是相反于在外部作用于驱动器的扭矩而建立的力。
如果第一不期望的运动学状态为例如牵引车辆的不期望的移动，则所产生的牵引力被配置成使得其抵消不期望的移动，对应地使牵引车辆减速并且使牵引车辆转变为停车状态。
具体地，牵引装置由此将驱动扭矩引入到牵引车轮中，使得所述驱动扭矩进而通过轮与运行表面的接触产生作用于牵引车辆的牵引力。
当使用根据本发明的方法时，最初的结果为即使摩擦制动装置，具体地第一摩擦制动装置，的潜力不足以使牵引车辆保持处于停车状态，牵引车辆的期望停车状态也得到维持。具体地，如果最大适用保持制动力小于作用于牵引车辆的推力或牵引力，则车辆也保持处于停车状态。在此类情况下，牵引装置通过提供抵消牵引力来补偿当前第一摩擦制动器和/或第一保持制动力相对于不期望的主动推力或牵引力的不足。
随后，根据本发明的方法的有利作用模式应使用有轨牵引车辆的实例——机车来解释：如果此类牵引车辆到达上升轨道处的停止信号，则牵引车辆在停止信号之前通过致动第一摩擦制动装置和/或另一个制动装置来进行制动并且进入停车状态。牵引车辆因此转变为保持操作模式，其中最初仅通过第一保持制动力来保证停车状态。在不存在不期望的运动学状态的停车状态的情况下，所作用的第一保持制动力等于由重力引起的牵引车辆的下坡力。
然而，如果运行表面的坡度足够高以至于下坡力超过第一保持制动力的最大值，则牵引车辆上的其它牵引力和推力也可能使现有的下坡力增加，然后第一摩擦制动器滑移，并且牵引车辆在下坡方向上移动。因此，牵引车辆在不期望的轨道区段上移动，记录具体地由于不期望的加速度而产生的不期望的速度。因此，牵引车辆具有第一不期望的运动学状态。
这种第一不期望的运动学状态由牵引车辆的控制单元(如果必要，借助于合适的传感器)检测。这触发牵引装置的致动。牵引装置由此建立牵引扭矩和由牵引扭矩产生的相反于下坡力而作用的牵引力以及任选地其它力，并且在作用模式和/或作用方向方面作为第一保持制动力的补充而起作用。牵引力的水平由此被选择成使得牵引车辆在预定义轨道区段、预定义时间内和/或单纯地尽可能快地进入停车状态并且维持停车状态。
此类方法实现了可以减小第一摩擦制动装置的尺寸的优点。这出现的原因是牵引车辆例如在平坦轨道或缓坡上的常规制动和/或保持情形可以仅通过第一摩擦制动装置来控制。制动和/或保持力要求有所增加的较不常见的制动和/或制动情形借助于第一摩擦制动装置与牵引装置的相互作用得到安全管理。摩擦制动装置的尺寸要求因此可能减小，这进而使牵引车辆的成本降低。
具体地，在本发明的上下文中公开了在轨道车辆的背景下使用所述方法和/或其实施例。因此，本发明任选地还涉及一种用于使用牵引装置的速度控制系统来控制速度并使其保持处于停车状态的方法，具体地在将于牵引车辆的保持操作模式期间描述暂时保持功能的情况下。因此，公开了一种用于在保持操作模式期间操作牵引车辆的方法。
根据所述方法的一种改进，在操作处于保持操作模式的牵引车辆期间，确定牵引力车辆的扭矩、功率和/或速度的最大值，其中所述最大值小于牵引装置的最大扭矩、最大功率和/或最大速度。具体地，所述最大值小于最大扭矩、最大功率和/或最大速度的10％，优选地8％，特别优选地6％。所述最大值由此可以对应于某个速度级，例如牵引车辆的速度控制器的第一速度级。控制牵引装置以实现并确保牵引车辆的停车状态因此在牵引装置的某一扭矩、功率和/或速度范围内发生。以此方式，使用所述方法可以节省组件和能量。
根据所述方法的另一个实施例，牵引车辆具有被配置成提供相对于第一保持制动力增加的保持制动力的第一摩擦制动装置和/或用于提供辅助第二保持制动力的第二摩擦制动装置。第二保持制动力由此作为第一保持制动力的补充而起作用。
此外，监测牵引车辆的运动学状态，使得可以检测到第二不期望的运动学状态。在此类情况下，第二保持制动力和/或增加的保持制动力(取决于牵引车辆的配置)作为第一保持制动力的补充而提供。
类似于第一不期望的运动学状态，第二运动学状态是通过距离、速度、地理位置、加速度、其持续时间和/或其指示确定的。此类指示还可以为例如牵引装置的能量供应可能无法保证，并且因此不可能提供抵消牵引力。
具体地，第二不期望的运动学状态在绝对量方面大于第一不期望的运动学状态。在随后对用于操作多单元车辆的方法的描述中，具体地在对使用不同测量值和阈值的实施例的讨论中进行了关于这一点的另外的说明。
在使用根据以上实施例的具有增加的或第二制动力的根据本发明的方法时产生的优点在于提供了冗余系统。如果例如第一保持制动力加上所产生的牵引力不足以补偿作用于牵引车辆的推力和牵引力，则牵引车辆将继续处于不期望的运动学状态。如果现在实现了第二不期望的运动学状态，则这会触发第二摩擦制动装置的激活和/或增加的保持制动力的提供，使得牵引车辆转变为停车状态并且可以保持停车状态。
根据所述方法的另一个实施例，激活磨砂装置。具体地，所述激活至少在时间上接近于牵引装置的激活而发生。具体地，牵引装置可能在这之前已经激活。
根据一个有利的实施例，只有在存在表明制动车轮或牵引车轮与运行表面之间可能无法确保粘附接触的指示，因此在轮与运行表面之间预计将出现滑动的情况下，磨砂装置才会激活。由此可以将环境温度、大气湿度、地理位置和/或运行表面或车轮的运行表面的状态纳入考虑。
在本发明的上下文中，公开了一种多单元车辆，所述多单元车辆具有至少一个根据前述实施例中的一个实施例、多个实施例或其组合的牵引车辆以及与所述牵引车辆联接的至少一个辅助车辆。例如在轨道车辆的情况下具体化为轨道车的辅助车辆具体地不会被驱动，并且具有用于产生辅助制动力的辅助制动装置。
根据另一种配置，多单元车辆可以由多个牵引车辆和多个辅助车辆形成。此类多单元车辆在轨道运输领域中被命名为列车组，其中牵引车辆和非驱动辅助车辆以某些配置组合。此类牵引车辆为例如德国铁路的ICE或法国铁路的TGV。具有多个拉动(双重牵引)、推动和/或推动和拉动机车的货运列车也可以理解为列车组。
多单元车辆或其配置被配置并且具体化成使得可以执行随后描述的用于操作其一个或多个实施例或其组合的方法。
根据所述方法的一个实施例，牵引车辆的第一摩擦制动装置激活以提供第一保持制动力。具体地，这用于将多单元车辆制动到停车状态和/或使多单元车辆保持处于停车状态。在这种情况下，多单元车辆处于保持操作模式。
另外，对多单元车辆、牵引车辆和/或辅助车辆的运动学状态进行监测。如果发生第一不期望的运动学状态，则牵引车辆的牵引装置激活，使得提供抵消牵引力以使多单元车辆制动并保持处于静止状态。具体地，牵引力由此抵消与不期望的运动学状态相关的移动或预期移动，使得多单元车辆再次制动到停车状态(如果其已经以不期望的方式移动)，或使得多单元车辆保持处于停车状态(如果指示了不期望的移动)。
用于操作牵引车辆或其部件的方法的以上实施例应以与操作多单元车辆的上下文中的方式类似的方式进行理解。因此，关于所述方法作出的陈述同样适用于用于操作多单元车辆的方法和其实施例，条件是在内容上不对立。
用于操作多单元车辆的方法最初要求多单元车辆在保持操作模式下仅通过制动装置，具体地牵引车辆的摩擦制动装置和根据需要牵引装置来保持处于停车状态，或者要求尽可能快地再次进入此类停车状态。因此，不需要激活辅助车辆的辅助制动器。具体地对于多单元车辆而言，由此产生的优点在于其可以尤为快速地从保持操作模式切换为行驶模式，并且因此可以降低与此相关的能量消耗。
辅助车辆的辅助制动装置的激活，相反特别是去激活通常需要大量的时间和能量消耗。由于在保持操作模式下最初可以完全避免辅助车辆的辅助制动装置的激活，因此可以实现从保持操作模式到行驶模式的更快且更节能的切换。
此优点在具有一个或多个机车和大量轨道车的多单元车辆系统中显得尤为明显。在这种情况下，轨道车的辅助制动装置使用互连的压缩空气系统操作，这会形成很高的总容积。传统上，在行驶模式下，必须向整个压缩空气系统施加操作压力，这会导致操作顺序出现重大延迟，现在避免了这一点。例如，传统的10,000吨多单元车辆系统中的制动系统的填充时间为至多20分钟。
根据所述方法的一个实施例，在操作处于保持操作模式的多单元车辆期间，即在期望且暂时的停车状态期间，仅牵引车辆的摩擦制动装置和(如果必要的话)牵引装置根据需要致动，以便因此保证保持操作模式。
具体地，辅助车辆的辅助制动装置在保持操作模式期间不工作。因此，辅助车辆的停车状态仅通过与牵引车辆和其制动装置机械联接来保证。
此外，根据以上描述，用于操作多单元车辆或其部件的方法的以下实施例的内容也类似地涉及用于操作牵引车辆的实施例。排除冲突性组合。
根据用于操作牵引车辆和/或多单元车辆的方法的一个实施例，牵引车辆和/或多单元车辆的运动学状态是通过至少一个第一测量值确定的。
此类测量值可以为例如行进距离、记录的速度、地理位置变化、作用加速度、其持续时间和/或这种情况的指示，例如，所测得的力或力比率。这也适用于其它随后列出的测量值。
由此确定存在第一不期望的运动学状态，因为第一测量值超过与第一不期望的运动学状态相关联的第一阈值。如果第一测量值为例如行进距离，则第一阈值为此行进距离的某一值。如果在保持操作模式期间，牵引车辆和/或多单元车辆以不期望的方式行进大于距离阈值的一段距离，则控制器检测到不期望的运动学状态并且激活牵引装置，以提供对应的抵消牵引力。
根据一个实施例，行进距离的阈值不超过1.5m，优选地不超过1.2m，特别优选地不超过1m。
根据所述方法的一种具体配置，控制器被配置成使得牵引车辆和/或多单元车辆回到启动情形或保持处于当前情形。因此实现牵引力和对应控制的提供，直到牵引车辆或多单元车辆回到启动情形或保持处于当前情形和/或处于原始保持操作模式的启动情形。
根据以上实例，如果第一测量值和第一阈值为距离，则所述方法的具体实施例使牵引车辆和/或多单元车辆移动回到原始位置。控制器将在所述原始位置保持工作以保证停车状态。
根据另一种配置，控制器被配置成使得牵引装置在检测到不期望的运动学状态之后仍然工作，直到牵引车辆和/或多单元车辆的保持操作模式结束并且牵引车辆和/或多单元车辆转变为另一种操作状态，例如转变为行驶状态或永久停止模式。
此外，公开了对第二测量值进行监测以便能够确定牵引车辆的运动学状态的实施例。由此，第二测量值可以被选择为在物理或物质方面与第一测量值相同。
此外，为第二测量值定义了第二阈值，其中第二测量值超过第二阈值会导致检测到第二不期望的运动学状态。根据用于操作牵引车辆的方法的以上实施例，检测到第二不期望的运动学状态会致动用于提供增加的保持制动力的措施和/或会激活第二摩擦制动力以提供第二保持制动力。
具体地，第二测量值可以为经过时间，其中第二阈值表示某一时间间隔。例如，第二测量值可以从用于使牵引车辆/多单元车辆保持处于停车状态的牵引装置的最初激活开始测量，其中某一时间间隔到期会使第二摩擦制动装置激活或提供增加的保持制动力。具体地，此类激活可以自动进行。
所述方法的此类配置的优点在于，可以在保持操作模式的较长持续时间期间实施另外的措施，以防止牵引装置例如过载或以节省能量。
根据用于操作多单元车辆的方法的另一个实施例，如果检测到第三不期望的运动学状态，具体地如果第三测量值超过第三阈值，持续特定时间段，则辅助车辆的辅助制动装置激活。第三阈值可以由此为至少8m，优选地10m，特别优选地12m。这意味着如果根据第三阈值，多单元车辆已经以不期望的方式移动，则辅助制动装置激活。辅助制动装置不立即激活的所述方法的以上实施例暂停。然而，这并不指示矛盾，而是表示根据顺序步骤的安全冗余。因此，排除了两个实施例的同时发生。
根据任选的实施例，如果牵引装置工作时长超过特定时间段，优选地至少30分钟，特别优选地至少40分钟，则还可以触发辅助制动装置。
前一实施例通过提供冗余提高了多单元车辆的操作期间的安全性。如果例如不可能通过所述方法的前面提到的措施中的至少一种措施制动到停车状态或保持处于停车状态，和/或特定时间段到期，则多单元车辆从保持操作模式转变为永久停止模式，因为现在牵引车辆的至少第一摩擦制动装置和辅助车辆的辅助制动装置已激活。
根据用于操作牵引车辆和/或多单元车辆的方法的一种具体配置，牵引车辆和/或多单元车辆通过制动到停车状态而具体地从行驶操作模式转变为保持操作模式。因此，自动或手动指定牵引车辆和/或多单元车辆是定位在下降或上升的地铁上还是定位在下降或[上升]的运行表面上，或者作用于牵引车辆和/或多单元车辆的下坡力是在行进的方向上还是相反于行进方向起附加作用。因此，控制装置被具体地自动预设成使得牵引装置在相应上升的方向(激活方向)上提供抵消牵引力。此外，执行根据前述权利要求中一项所述的方法，其中排除冲突性组合。
根据另一个实施例，所述方法或其实施例用于促进在上升轨道区段上的启动功能。保持操作模式由此用于从永久停止模式转变为行驶模式。
具体地，可以以此方式使多单元车辆保持处于停车状态，其中通过释放辅助车辆中的辅助制动装置来准备启动。
附图说明
附图展示了本发明的实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。附图的元件彼此相对并且不一定按比例。
相同的附图标记对应地涉及相似的部件。
图1示出了处于第一操作状态的位于上升的地铁上的在保持操作模式期间的示例性多单元车辆，
图2示出了处于第二操作状态的根据图1的多单元车辆，
图3示出了处于第三操作状态的位于下降的地铁上的在保持操作模式期间的示例性多单元车辆，
图4示出了处于第四操作状态的根据图1的多单元车辆，并且
图5示出了处于永久停止操作的根据图1的多单元车辆，并且
图6借助于流程图展示了一系列操作方法或其实施例。
具体实施方式
图1示出了示例性多单元车辆20，所述多单元车辆由牵引车辆1和与其联接的两个辅助车辆10构成。多单元车辆20由此在保持操作模式下定位在相对于行进方向上升的运行表面13上。保持操作模式规定：多单元车辆将仅处于停车状态，持续相对较短的时间段，并且将通过启动相对快速地转变为行驶模式。因此，保持操作模式本质上总是暂时的。例如，根据图1的多单元车辆在红色停止信号时处于保持操作模式。
以下关于图1的陈述涉及关于结构组件的图2到图5的牵引车辆20。
由此，牵引车辆1由第一车轮6、第二车轮8、牵引车轮4和另一个车轮或对应的车轮对支撑，以便可在例如具体化为轨道的运行表面13上行驶。前述装置还可以相互作用于一个或多个车轮。
牵引车辆1的第一摩擦制动装置5由此被布置成使得其可以作用于第一车轮6，并且随后可以提供第一保持制动力H1。此外，牵引车辆1包括第二摩擦制动装置7，所述第二摩擦制动装置可以作用于第二车轮8以便能够产生第二保持制动力H2。
此外，牵引车辆1配备有牵引装置3，以此方式，可以将牵引扭矩引入到牵引车轮4中。以此方式，牵引装置3可以取决于激活方向21产生作用于牵引装置1的牵引力T。还可以想到的是，其它车轮由牵引装置3驱动。
在轨道车辆的情况下具体化为轨道车的辅助车辆10通过车轮12可滚动地安装在运行表面13上并且可以在多单元车辆20的背景下借助于牵引车辆1加速。
此外，辅助车辆10具有辅助制动装置11，以此方式，可以通过车轮12产生辅助制动力Z。例如，辅助车辆10可以不配备固有驱动器。
牵引车辆1可以由此具有控制装置2，所述控制装置被连接用于将控制信号传输到第一摩擦制动装置5、第二摩擦制动装置7、牵引装置3和辅助制动装置11。
在图1中，多单元车辆在上升的运行表面13上处于保持操作模式。第一摩擦制动装置5由此激活，借此第一保持制动力H1通过车轮6作用于多单元车辆20。为了展示激活，第一摩擦制动装置5的图1中的车轮6着色为黑色。
随后还参考图6，其中展示了所述方法的各个步骤。
多单元车辆20根据步骤100进入停车状态，并且保持操作模式根据步骤101激活。例如在暂时停车状态的情况下以及在多单元车辆20启动期间，情况可能就是这样。
根据步骤102，具体地由多单元车辆20的驾驶员或自动设置激活方向21。行进方向上与附加的下坡力FA相反的激活方向21使控制装置2对牵引装置3进行控制，使得根据需要在激活方向21上提供牵引力T。
在根据图1的多单元车辆20中，下坡力FA不超过所提供的第一保持制动力H1，并且建立了力平衡。因此，多单元车辆20处于停车状态，其中停车状态得以维持。因此，第一测量值M1不超过第一阈值G1，这进而被分配为第一不期望的运动学状态103。不需要提供牵引扭矩T，因为没有检测到第一不期望的运动学状态103。
对超过第一阈值G1的检查继续，直到在步骤107中选择另一操作类型108，例如，永久停止模式。
在根据图2的实施例中，辅助车辆10重载，使得其产生较高的下坡力FA。附加的下坡力FA由此超过根据由第一保持制动装置5提供的第一保持制动力H1的量。因此，如果未通过提供牵引力T来补偿过度的下坡力FA并且建立力平衡，则第一摩擦制动装置5将滑移，并且多单元车辆20将在与激活方向21相反的方向上(因而向后)移动。
因此，检测到第一不期望的运动学状态103，因为第一测量值M1超过第一阈值G1。
因此，牵引装置3在步骤104中激活，使得通过牵引车轮4(黑色)在激活方向21的方向上提供牵引力T，其中牵引力T不超过最大值Tmax。使用此牵引力T，执行控制回路以将例如多单元车辆20的速度控制为零。这种控制保持工作，直到选择另一操作类型108。
通过图2和图3描绘了这种情况，其中牵引力T在图2中在多单元车辆20的行进方向上和在运行表面13的上升方向上作用。在图3中，激活方向21被选择成与行进方向相反并且处于运行表面13的上升方向，使得对应地提供所提供的牵引力T以使多单元车辆20保持处于停车状态。
此外，可以检查是否存在第二不期望的运动学状态105。如果第二测量值M2超过第二阈值G2，则情况就是这样。此第二测量值M2可以例如为经过时间，具体地已经根据步骤104提供牵引力T时长，以防止存在第一不期望的运动学状态103。第二测量值M2还可以是距离、速度、加速度和/或其指示。
通过图4示意性地描绘了这种情况。超过第二阈值G2会使第二摩擦制动装置7作用于第二车轮8并且在步骤109中产生第二保持制动力H2。因此，实现了多单元车20的停车状态，因为第一保持制动力H1和第二保持制动力H2在相同方向上作用并且另外补偿增加的下坡力FA的。因此，多单元车辆20处于停车状态，而驱动装置3不必提供牵引力T。
还可以想到的是，提供根据图4的第二保持制动力H2和根据图2的牵引力T两者，以便因此使多单元车辆20交互式地保持处于停车状态。
此外，在步骤106中检查第三测量值M3是否超过第三阈值G3。如果例如下坡力FA如此大，以至于第一摩擦制动装置5的第一制动力H1不足以使多单元车辆20保持处于停车状态，并且第三测量值M3表明例如驱动装置3不可用，则辅助车辆10中的辅助制动装置11在步骤110中激活。由此与第一保持制动力H1一起激活的辅助制动力Z等于下坡力FA，使得多单元车辆20处于停车状态。
还示出于图5中的多单元车辆20的这种状态表示偏离保持操作模式的操作状态，即永久停止模式。在多单元车辆20可以转变为行驶模式之前，必须去激活所有辅助制动装置11。
即使本文中已经描绘和描述了具体实施例，但在不偏离本发明的保护范围的情况下适当地修改所示出的实施例仍处于本发明的范围内。例如，可以将根据图2和图4的不同操作状态进行组合，其中牵引力T与第一保持制动力H1和第二保持制动力H2相互作用。
此外，还可以想到使用所述方法和/或其实施例在上升的运行表面13上，例如在上升的轨道区段上，启动多单元车辆20。由此，牵引车辆1和/或多单元车辆20将初始地处于辅助制动器11激活的永久停止模式。为了转变为行驶模式，保持操作模式将被选择为中间模式，其中辅助车辆10的辅助制动器11可能已经释放以促进快速启动。
附图标记：
1 牵引车辆
2 控制装置
3 牵引装置
4 牵引车轮
5 第一摩擦制动装置
6 第一车轮
7 第二摩擦制动装置
8 第二车轮
10 辅助车辆/轨道车
11 辅助制动装置
12 车轮
13 运行表面/轨道
20 多单元车辆
21 激活方向
100 使多单元车辆系统进入停车状态
101 激活保持操作模式
102 确定激活方向
103 第一不期望的运动学状态
104 提供牵引力T
105 第二不期望的运动学状况
106 第三不期望的运动学状态
107 选择操作模式
108 其它操作模式
109 提供第二保持制动力
110 提供另外的制动力Z
H1 第一保持制动力
H2 第二保持制动力
Z 另外的制动力
T 牵引力
M1 第一测量值
M2 第二测量值
M3 第三测量值
G1 第一阈值
G2 第二阈值
G3 第三阈值

Claims (14)

1.一种用于操作牵引车辆(1)，具体地轨道车辆，的方法，所述牵引车辆具有用于产生第一保持制动力(H1)的第一摩擦制动装置(5)和用于产生牵引力(T)的牵引装置(3)，所述方法包括以下步骤：
-致动所述第一摩擦制动装置(5)并且施加所述第一保持制动力(H1)；
-监测所述牵引车辆(1)的运动学状态；以及
-如果检测到第一不期望的运动学状态(103)，则致动所述牵引装置(3)，使得提供抵消牵引力(T)，以使所述牵引车辆(1)制动和/或保持处于停车状态。
2.根据权利要求1所述的方法，
-其中所述第一摩擦制动装置(5)被配置成提供与所述第一保持制动力(H1)相比增加的保持制动力，和/或
-其中所述牵引车辆(1)具有用于提供第二保持制动力(H2)的第二摩擦制动装置(7)，所述第二保持制动力能够作为所述第一保持制动力(H1)的补充提供，并且
-其中所述第一保持制动力(H1)和所述第二保持制动力(H2)和/或所述增加的保持制动力在检测到第二不期望的运动学状态(105)时提供。
3.根据前述权利要求中一项所述的方法，其中
-所述牵引车辆(1)包括用于增加所述牵引装置(3)的牵引车轮与对应运行表面(13)之间的粘附力的粘附装置，并且
-其中所述粘附装置至少与所述牵引装置(3)的所述致动同时激活，并且具体地早于所述牵引装置的所述致动激活，以使所述牵引车辆(1)制动并保持处于停车状态。
4.根据前述权利要求中一项所述的方法，其中用于使所述牵引车辆(1)保持处于停车状态的所述牵引装置(1)在保持操作模式下操作，并且其中所述牵引装置(3)以扭矩、功率和/或速度的最大值(Tmax)操作，具体地其中所述最大值小于最大扭矩、最大功率和/或最大速度，具体地其中所述最大值(Tmax)小于所述最大扭矩、最大功率和/或最大速度的10％，优选地8％，特别优选地6％。
5.一种牵引车辆(1)，具体地轨道车辆，其包括至少一个根据前述权利要求中一项的用于产生至少一个保持制动力的摩擦制动装置；用于产生牵引力(T)的牵引装置(3)，具体地粘附装置；以及控制装置(2)，其中所述控制装置(2)和所述牵引车辆(1)被配置成进行根据前述权利要求中一项所述的方法。
6.根据权利要求5所述的牵引车辆(1)，其中所述牵引装置(3)和至少摩擦制动装置被配置成使得所述牵引车辆(1)在处于停车状态时的粘附系数(τ)为至少16.5％，具体地至少18.5％，优选地至少20％，并且特别优选地至少22％。
7.一种用于操作多单元车辆(20)的方法，所述多单元车辆包括至少一个根据权利要求5到6所述的牵引车辆(1)和与所述牵引车辆(1)联接的至少一个辅助车辆(10)，具体地轨道车，所述辅助车辆(10)具有用于产生辅助制动力(Z)的至少一个辅助制动装置(11)，所述方法包括以下步骤：
-致动所述第一摩擦制动装置(5)并且施加所述第一保持制动力(H1)；
-监测所述牵引车辆(1)和所述辅助车辆(10)中的至少一个的运动学状态；以及
-如果检测到第一不期望的运动学状态(103)，则致动所述牵引装置(3)，使得提供抵消牵引力(T)，以使所述多单元车辆(20)制动并保持处于停车状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其中用于使所述多单元车辆(20)保持处于停车状态的所述多单元车辆(20)在保持操作模式下操作，并且其中所述牵引车辆(1)的仅所述第一摩擦制动装置(5)和所述牵引装置(3)和/或未实现为了使所述多单元车辆(20)保持处于停车状态而致动所述辅助车辆(10)的所述辅助制动装置(11)。
9.根据权利要求1到4、7和8中一项所述的方法，其中所述牵引车辆(1)和/或所述多单元车辆(20)的所述运动学状态是至少借助于第一测量值(M1)确定的，并且其中如果所述第一测量值(M1)超过第一阈值(G1)，则所述第一不期望的运动学状态存在，并且所述牵引装置(3)致动。
10.根据权利要求2到4、7到9中一项所述的方法，其中所述牵引车辆(1)和/或所述多单元车辆(20)的所述运动学状态是至少借助于第二测量值(M2)确定的，并且其中当所述第二测量值(M2)超过第二阈值(G2)时和/或用于使所述多单元车辆(20)制动并保持到停车状态的所述牵引装置(3)的所述致动未成功时，所述第二不期望的运动学状态(105)存在。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中如果第三测量值(M3)超过第三阈值(G3)，具体地持续特定时间段，则在存在第三不期望的运动学状态(106)的情况下，所述辅助制动装置(11)致动，具体地自动致动。
12.一种用于操作牵引车辆(1)和/或多单元车辆(20)的方法，所述方法包括以下步骤：
-使所述车辆(1)和/或多单元车辆(20)制动到停车状态，
-激活所述车辆(1)和/或多单元车辆(20)的保持操作模式，同时指定所述保持操作模式在上升地铁还是下降地铁上执行，以及
-执行根据权利要求2到4、7到11中一项所述的方法。
13.一种多单元车辆(20)，其具有至少一个根据权利要求5到6所述的牵引车辆(1)和与所述牵引车辆(1)联接的至少一个辅助车辆(10)，具体地轨道车，其中所述辅助车辆(10)具有用于产生辅助制动力(Z)的至少一个辅助制动装置(11)，并且其中所述控制装置(2)、所述牵引车辆(1)和/或所述多单元车辆(20)被配置用于执行根据前述权利要求2到4、7到12中一项所述的方法。
14.根据权利要求13所述的多单元车辆(20)，其具有至少两个牵引车辆(1)和与所述牵引车辆(1)联接到一起的至少两个辅助车辆(10)，具体地其中所述辅助车辆(10)不具有牵引装置。
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