DD289742A5

DD289742A5 - Leistungssteuerung fuer dieselhydraulisch angetriebene triebfahrzeuge

Info

Publication number: DD289742A5
Application number: DD33525889A
Authority: DD
Inventors: Klaus Zerjeski
Original assignee: Dr,Wissenschaftlich-Technisches Zentrum,De
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1991-05-08
Also published as: DD289742B5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leistungssteuerung fuer dieselhydraulisch angetriebene Triebfahrzeuge bei denen die Zugkraft im Anfahrbereich ueber der Haftreibungsgrenze liegt bzw. bei denen die zulaessigen Drehmomente der Antriebswellen und Achsgetriebe unter denen von der Antriebsanlage maximal erzeugbaren liegen. Das Wesen der Erfindung besteht in der Aufbereitung der Spannungen der Geschwindigkeits- und Motordrehzahlgeber in Aufbereitungsmodulen um anschlieszend in Vergleichsmodulen Ausgangsspannungen zu erzeugen, die in Schwellwertschaltern zu Steuersignalen umgesetzt werden. Je nach Vorzeichen der Differenz der Steuersignale wird ueber eine Einschaltlogik und Verstaerker ein Auf- oder Abrelais betaetigt, welche das Stellglied des Motordrehzahlreglers beeinflussen. Fig.{Leistungssteuerung; dieselhydraulische Triebfahrzeuge; Zugkraft; Anfahrbereich; Haftreibungsgrenze; Spannung; Geschwindigkeitsgeber; Motordrehzahlgeber; Aufbereitungsmodul; Vergleichsmodul; Schwellwertschalter; Stellglied; Motordrehzahlregler}

Description

ist es nun möglich, ein Spannungs-Geschwindigkeits- b2W. Motordrehzahldiagramm zu erstellen. Aus diesem ist zu entnehmen, in welcher Weise die beiden Spannungskurven angepaßt werden müssen, damit sie miteinander vergleichbar sind und zur Leistungssteuerung verwendet werden können. Das Wesen der Erfindung besteht in der Aufbereitung der Spannungen der Geschwindigkeits- und Motordrehzahlgeber in Aufbereitungsmodulen um anschließend in Vergleichsmodulen Ausgangsspannungen zu erzeugen, die in Schwellwertschaltern zu Steuersignalen umgesetzt werden. Je nach Vorzeichen der Differenz der Steuersignale wird über eine Einschaltlogik und Verstärker ein Auf- oder Abrelais betätigt, welches das Stellglied des Motordrehzahlreglers beeinflussen.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden. Die Schaltungsanordnung der Erfindung ist in einem Blockschaltbild dargestellt.

In den Aulbereitungsmodulen 1; 2, bestehend aus hochohmigem Eingangsverstärker, Vollwellenpräzisionsgleichrichter mit kapazitiver Überbrückung des Rückführwiderstandes, der Schaltung zur Potentialanhebung des Ausgangssignals (nur im Aufbereitungsmodul 1), werden die von den Ferndrehzahlgebern U₀; U_M kommende Wechselspannungssignale in lineare Gleichspannungssignale bestimmter Höhe umgeformt. Das Geschwindigkeitssignal wird zusätzlich auf das Potential des Motordrehzahlsignals, das der maximal möglichen Drehzahl im Punkt ν = 0 km/h entspricht, angehoben. Aus beiden Signalen werden anschließend in den Vergleichsmodulen 3; 4, bestehend aus einem Differenzintegrator, proportional dem Zeitintegral der Differenzspannung beider Signale AU = U« - U_Q, Ausgangsspannungen erzeugt. Diese werden durch die Schwellwertschalter 5; 6 (Schmitt-Trigger) in Steuersignale umgesetzt. Steigt das Motordrehzahlsignal beim Hochlauf des Dieselmotors über das der Geschwindigkeit, spricht der Schwellwertschalter 6 an und über die Einschaltlogik 8 und den Verstärker 9 wird das Aufrelais 10 abgeschaltet. Das Stellglied 12 des Motordrehzahlreglers bleibt stehen. Erst wenn sich die Geschwindigkeit des Triebfahrzeuges erhöht und damit auch das Geschwindigkeitssignal, wird in der Einschaltlogik 8 das Aufschalten wieder solange freigegeben, bis das Motordrehzahlsignal wieder größer wird als das der Geschwindigkeit. Dieso Wechselbeziehung setzt sich so lange fort, bis die Reibungsgeschwindigkeit des Triebfahrzeuges und damit auch die Nenndrehzahl des Motors erreicht ist.

Tritt die Situation ein, daß sich die Geschwindigkeit bei Nenndrehzahl des Motors verringert und v,_St < Vr ist, wie es zum Beispiel beim Fahren in die Steigung mit einem schweren Zug der Fall sein kann, dann spricht der Schwellwertschalter 5 an. Er verringert über Verstärker 7, Abrelais 11 und Stellglied 12 die Motordrehzahl so weit, bis die Zugkraft unter der Haftreibungsgrenze liegt, so daß bei normalem Schienenzustand kein Schleudern eintreten kann.

Claims

Leistungssteuerung für dieselhydraulisch angetriebene Triebfahrzeuge, bei der die vom Motordrehzahl- und Geschwindigkeitsgeber kommenden Signale so aufbereitet werden, daß sie verglichen werden können und bei auftretender positiver Differenzspannung Um > U_G eine Spannung erzeugt wird, die über nachgeschaltete Schwellwertschalter entweder die Motordrehzahlerhöhung beendet oder bei noch größer werdender Differenz die Motordrehzahl zurücknimmt, gekennzeichnet dadurch, daß in den Aufbereitungsmodulen (1; 2) das Motordrehzahl- und besonders das Geschwindigkeitssignal geringer Spannung und Frequenz so aufbereitet wird und beide aufeinander abgestimmt werden, daß ihre Spannungskurvenverläufe in dem Geschwindigkeits- bzw. Motordrehzahlbereich übereinstimmen, wo die Gefahr der Haftwertüberschreitung gegeben ist und die Signal in den beiden Vergleichsmodulen (U; 4) so verarbeitet werden, daß die Motordrehzahlsteuerung über die Schwellwertschalter (5; 6) und nachgeschalteter Einschaltlogik (8) dahingehend beeinflußt wird, bei normalem Schienenzustand die Haftreibungsgrenze des Triebfahrzeuges nicht zu überschreiten.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Leistungssteuerung für dieselhydraulisch angetriebene Triebfahrzeuge bei denen die Zugkraft im Anfahrbereich über der Haftreibungsgrenze liegt bzw. bei denen die zulässigen Drehmomente der Antriebswellen und Achsgetriebe unter denen von der Antriebsanlage (Dieselmotor-Strömungsgetriebe) maximal Erzeugbaren liegen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Als bekannte Lösung liegt eine Leistungssteuerung vor, welche die Motordrehzahl bei der Fahrgeschwindigkeit ν = 0 soweit begrenzt, daß die Zugkraft des Triebfahrzeuges die Haftreibungsgrenze nicht überschreitet. Erst wenn das Triebfahrzeug die Geschwindigkeit erreicht hat, bei der die maximal mögliche Zugkraft unter der Reibungsgrenze liegt, ist eine Erhöhung der Dieselmotordrehzahl bis zur Nenndrehzahl möglich.

Diese Zweipunktregelung hat den Nachteil, daß sich vom Beginn des Anfahrens bis zum Erreichen der Reibungsgeschwindigkeit v_R der Zugkraftverlust des Triebfahrzeuges im zunehmenden Maße erhöht. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Zugkraft nur beim Anfahren begrenzt wird. Bei Verringerung der Geschwindigkeit durch Fahrwiderstandserhöhung (z. B. Fahrt in eine Steigung) würde sich durch die Charakteristik des Strömungsgetriebes die Zugkraft mit abnehmender Geschwindigkeit wieder über die Haftreibungsgrenze erhöhen. Das Schleudern des Triebfahrzeuges wäre die Folge davon. Weitere bekannte Verfahren wurden in den EB DD 234969 und DD 253407 niedergelegt. Diese Verfahren betreffen den Gleitbzw. Schleuderschutz bei elektrischen bzw. dieselelektrischen Schienenfahrzeugen und ist bei dieselhydraulischen Triebfahrzeugen wo alle Achsen untereinander starr gekuppelt sind, nicht anwendbar, da es hier nicht möglich ist, die für die beiden genannten Konzeptionen erforderlichen Informationen, Treibradgeschwindigkeit der einzelnen Achsen, zu gewinnen. Derartiges ist auch nicht Anliegen der Erfindung.

Ein weiteres bekanntes Verfahren nach DE 3407309 hat zum Inhalt die Regelung der Antriebs- und Bremskraft der Fahrmotore von laufachslosen Triebfahrzeugen an der Haftreibungsgrenze. Dieses Verfahren kann ebenfalls nur bei elektrisch angetriebenen Triebfahrzeugen angewendet werden deren Regelung so reaktionsschnell ist, daß die bei Drehmomenteänderungen auftretenden Verzögerungszeiten genügend kurz gegenüber den Zeitabläufen bei Schleuderansätzen bleiben. Für dieselhydraulisch angetriebene Triebfahrzeuge mit ihrer relativ trägen Leistungssteuerung ist dieses Verfahren nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die Leistung einer Antriebsanlage selbsttätig in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit so zu begrenzen, daß die Haftreibungsgrenze und die maximal zulässigen Momente in den Antriebswellen und Achsgetrieben nicht überschritten werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dieselmotorisch angetriebenen Schienenfahrzeugen mit hydrodynamischem Getriebe die Zugkraft in dem Geschwindigkeitsbereich zu begrenzen, so sie über der Haftreibungsgrenze liegt, damit die Schleuderwahrscheinlichkeit minimiert und eine Überlastung der Antriebselemente verhindert wird. Die vorgeschlagene Lösung geht davon aus, daß anhand des Zugkraft-Geschwindigkeits-Diagramms des entsprechenden Triebfahrzeuges ersichtlich ist, bis zu welcher Geschwindigkeit die Zugkraft über der Haftreibungsgrenze '<egt. Für diesen Bereich kann jeder Geschwindigkeit eine Motordrehzahl zugeordnet werden, die einer Zugkraft entspricht, welche auf der Haftreibungsgrenze liegt. Mit den Spannungs-Drehzahlkurven der Ferndrehzahlgeber der Motordrehzahl und Geschwindigkeit