DE102014218946A1

DE102014218946A1 - Method and device for controlling at least one current collector of a vehicle

Info

Publication number: DE102014218946A1
Application number: DE102014218946.2A
Authority: DE
Inventors: Oliver Gräbner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2016-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung wenigstens eines Stromabnehmers (9) eines Fahrzeugs (1). Um ein sicheres Betreiben eines Fahrzeugs (1) zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein repräsentativer Wert (X) für die zurückgelegte Fahrstrecke (3) ermittelt und der Stromabnehmer (9) von einer Betriebsstellung (13) in eine Ruhestellung (14) bewegt wird, wenn der repräsentative Wert (X) einen vorbestimmten Grenzwert (Sg) übersteigt bevor ein die weitere Zulässigkeit der Betriebsstellung (13) anzeigendes Signal (17) detektiert wird.The invention relates to a device and a method for controlling at least one current collector (9) of a vehicle (1). In order to ensure safe operation of a vehicle (1), it is provided according to the invention that a representative value (X) for the traveled distance (3) is determined and the current collector (9) moves from an operating position (13) to a rest position (14) if the representative value (X) exceeds a predetermined limit value (Sg) before a signal (17) indicating the further permissibility of the operating position (13) is detected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung wenigstens eines Stromabnehmers eines Fahrzeugs. The invention relates to a method and a device for controlling at least one current collector of a vehicle.

Der Stromabnehmer eines Fahrzeugs dient im Allgemeinen der elektrischen Verbindung des Fahrzeugs zu einem externen elektrischen Netz. Das externe elektrische Netz, beispielsweise eine Oberleitung für ein schienengebundenes oder nicht schienengebundenes Fahrzeug, dient der Energieversorgung des Fahrzeugs. Selbstverständlich kann von dem Stromabnehmer auch Energie, die im Fahrzeug erzeugt wurde, in das externe Netz eingespeist werden. The pantograph of a vehicle generally serves to electrically connect the vehicle to an external electrical grid. The external electrical network, for example, a catenary for a rail-bound or non-rail vehicle, is used to power the vehicle. Of course, from the pantograph and energy that has been generated in the vehicle can be fed into the external network.

Es sind Fahrzeuge bekannt, die nur zeitweise eine Verbindung zum externen elektrischen Netz für ihren Betrieb benötigen. Wenn keine Verbindung zum externen Netz besteht, beziehen diese Fahrzeuge die zum Fahren nötige Energie beispielsweise aus einem fahrzeuginternen Energiespeicher oder von einem fahrzeuginternen Generator. Da diese Art von Fahrzeugen auf ihrer Fahrstrecke nicht permanent externe Energie benötigen, sind Teile der Fahrstrecke ohne externes elektrisches Netz ausgebildet. Für eine unterbrechungsfreie Fahrt auf einer solchen Fahrstrecke mit elektrifizierten und nichtelektrifizierten Abschnitten wird der Stromabnehmer vom externen Netz an- und abgekoppelt. Dafür wird der Stromabnehmer zwischen einer Betriebsstellung, in der der Stromabnehmer in Kontakt mit dem externen elektrischen Netz steht, und einer Ruhestellung, in der kein Kontakt mit dem externen elektrischen Netz besteht, verfahren. There are known vehicles that only temporarily need a connection to the external electrical network for their operation. If there is no connection to the external network, these vehicles obtain the energy required for driving, for example, from an in-vehicle energy store or from an in-vehicle generator. Since these types of vehicles do not require permanent external energy on their route, parts of the route are formed without an external electrical network. For uninterrupted travel on such a route with electrified and non-electrified sections, the pantograph is connected and disconnected from the external network. For this purpose, the current collector is moved between an operating position in which the current collector is in contact with the external electrical network and a rest position in which there is no contact with the external electrical network.

In der Ruhestellung des Stromabnehmers befinden sich die Abmaße des elektrifizierten Fahrzeugs innerhalb eines Lichtraumprofils, welches von der Infrastruktur einer nichtelektrifizierten Strecke freigehalten wird. Auf einer elektrifizierten Strecke liegt das externe elektrische Netz außerhalb des vorgenannten Lichtraumprofils um den Fahrweg für alle Verkehrsteilnehmer befahrbar zu halten. In der Betriebsstellung stellt der Stromabnehmer eine Verbindung zum externen elektrischen Netz her und verletzt damit das vorgenannte Lichtraumprofil, da sich das externe elektrische Netz außerhalb dieses Lichtraumprofils befindet. Durch die Konstruktion und den Aufbau des externen elektrischen Netzes ist jedoch sichergestellt, dass das erweiterte Lichtraumprofil frei von Hindernissen ist. Kann dies nicht gewährleistet werden, z. B. bei Unterführungen mit sehr niedriger Durchfahrtshöhe, muss das ursprüngliche Lichtraumprofil vom elektrifizierten Fahrzeug eingehalten werden und der Stromabnehmer vom externen elektrischen Netz getrennt werden um Kollisionen von Fahrzeugteilen mit Infrastrukturelementen zu vermeiden. In der Betriebsstellung ist der Stromabnehmer beispielsweise ausgefahren und/oder hochgefahren, um Kontakt zum externen elektrischen Netz herzustellen. Das Fahrzeug benötigt deshalb in der Betriebsstellung des Stromabnehmers das erweiterte Lichtraumprofil, welches durch den Aufbau des externen elektrischen Netzes garantiert ist. Beim Übergang in einen nicht-elektrifizierten Streckenabschnitt, muss das Fahrzeug inklusive dem Stromabnehmer wieder das ursprüngliche Lichtraumprofil einhalten, da nur dieses von der Verkehrsinfrastruktur garantiert wird. Wird dieses Lichtraumprofil nicht eingehalten besteht die Gefahr, dass Teile des Fahrzeugs mit Infrastrukturelementen kollidieren. Daher ist es für den Betrieb des Fahrzeugs besonders wichtig, dass die Betriebsstellung mit dem erweiterten Lichtraumprofil nur dann eingestellt ist, wenn damit ein sicheres Fahren des Fahrzeugs möglich ist. In the rest position of the pantograph, the dimensions of the electrified vehicle are within a clearance gauge which is kept clear of the infrastructure of a non-electrified track. On an electrified route, the external electrical network is outside the above-mentioned clearance profile to keep the road accessible to all road users passable. In the operating position, the current collector establishes a connection to the external electrical network and thus violates the aforementioned clearance profile, since the external electrical network is located outside of this clearance profile. However, the construction and construction of the external electrical network ensures that the extended clearance profile is free of obstacles. Can this not be guaranteed, z. As in underpasses with very low headroom, the original clearance profile must be complied with by the electrified vehicle and the pantograph be separated from the external electrical network to avoid collisions of vehicle parts with infrastructure elements. In the operating position of the pantograph example is extended and / or started up to make contact with the external electrical network. The vehicle therefore requires in the operating position of the current collector, the extended clearance profile, which is guaranteed by the structure of the external electrical network. When entering a non-electrified section, the vehicle, including the pantograph, must again maintain the original clearance profile, as only this is guaranteed by the traffic infrastructure. If this clearance gauge is not complied with, there is a risk of parts of the vehicle colliding with infrastructure elements. Therefore, it is particularly important for the operation of the vehicle that the operating position with the extended clearance profile is set only if safe driving of the vehicle is thus possible.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, durch die ein sicherer Betrieb des Stromabnehmers in der Betriebsstellung gewährleistet wird. It is therefore the object of the present invention to provide a method and an apparatus of the type mentioned, by which a safe operation of the pantograph is ensured in the operating position.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Steuerung wenigstens eines Stromabnehmers eines Fahrzeugs gelöst, wobei ein repräsentativer Wert für die zurückgelegte Fahrstrecke ermittelt und der Stromabnehmer von einer Betriebsstellung in eine Ruhestellung bewegt wird, wenn der repräsentative Wert einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt bevor ein die weitere Zulässigkeit der Betriebsstellung anzeigendes Signal detektiert wird. According to the invention, said object is achieved by a method for controlling at least one pantograph of a vehicle, wherein a representative value for the traveled distance is determined and the pantograph is moved from an operating position to a rest position if the representative value exceeds a predetermined limit value before the further one Permissibility of the operating position indicating signal is detected.

Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Steuern wenigstens eines Stromabnehmers eines Fahrzeugs gelöst, mit einer Steuerung, die den Stromabnehmer von einer Betriebsstellung in eine Ruhestellung steuert, mit wenigstens einem Detektionsmittel, das zum Detektieren eines die weitere Zulässigkeit der Betriebsstellung anzeigenden Signals ausgebildet ist, wobei die Steuerung den Stromabnehmer in die Ruhestellung steuert, wenn ein für die zurückgelegte Fahrstrecke des Fahrzeugs repräsentativer Wert einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt bevor ein Signal von dem Detektionsmittel detektiert wird. Furthermore, the object is achieved by a device for controlling at least one pantograph of a vehicle, with a controller that controls the pantograph from an operating position to a rest position, with at least one detection means, which is designed to detect a signal indicating the further permissibility of the operating position wherein the controller controls the pantograph to the rest position when a value representative of the traveled distance of the vehicle exceeds a predetermined threshold before a signal is detected by the detection means.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass der Stromabnehmer in die sicherere Ruhestellung verfährt, wenn durch das Ausbleiben des die weitere Zulässigkeit der Betriebsstellung anzeigenden Signals das Vorhandensein des externen Netzes nicht mehr gewährleistet ist. Der Grund für das Ausbleiben des Signals ist dabei ohne Belang, so dass auch bei einer Störung des Detektionsmittels oder einem sonstigen Fehler die sichere Ruhestellung immer angefahren wird. Das Signal kann auf verschiedene Art und Weise erzeugt werden, beispielsweise als ein Signal eines Funktransponders, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. The solution according to the invention has the advantage that the current collector moves into the safer rest position if the presence of the external network is no longer ensured by the absence of the signal indicating the further permissibility of the operating position. The reason for the absence of the signal is irrelevant, so that even when a fault of the detection means or any other error, the safe rest position is always approached. The signal can be generated in various ways, for example as a signal of a radio transponder as known in the art.

Um menschliches Versagen möglichst auszuschließen, kann automatisch zwischen Betriebs- und Ruhestellung gewechselt werden. In order to exclude human error as far as possible, it is possible to switch automatically between the operating and idle position.

Dadurch, dass die Ruhestellung erst nach einer bestimmten Fahrstrecke angefahren wird, nämlich wenn der repräsentative Wert für die zurückgelegte Fahrstrecke einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt, muss kein permanentes Signal vorliegen. So ist eine kostengünstige Implementierung möglich. Kostenintensive Komplettkommunikationsabdeckungen, beispielsweise durch WLAN, Mobilfunk oder andere drahtlose Kommunikationsmedien oder eine GPS-Positionserfassung, sind nicht nötig. Als Signalquelle sind beispielsweise an der Fahrstrecke in regelmäßigen Abständen Funktransponder angebracht, deren Signale von dem Detektionsmittel des Fahrzeugs detektiert, empfangen und/oder erkannt werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine automatische und sichere Steuerung des Stromabnehmers von der Betriebsstellung in die Ruhestellung während der Fahrt des Fahrzeugs möglich. The fact that the rest position is approached only after a certain distance, namely when the representative value for the distance traveled exceeds a predetermined limit, no permanent signal must be present. So a cost-effective implementation is possible. Cost-intensive complete communication coverage, for example by WLAN, mobile or other wireless communication media or a GPS position detection, are not necessary. As a signal source, for example, radio transponders are mounted at regular intervals on the route, the signals of which are detected, received and / or detected by the detection means of the vehicle. The inventive solution enables automatic and safe control of the current collector from the operating position to the rest position during the drive of the vehicle.

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt werden, die im Folgenden beschrieben sind. The solution according to the invention can be further developed by advantageous embodiments, which are described below.

So kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der für die zurückgelegte Fahrstrecke repräsentative Wert zurückgesetzt werden, wenn das die weitere Zulässigkeit der Betriebsstellung anzeigende Signal detektiert wird. Dies hat den Vorteil, dass der für die zurückgelegte Fahrstrecke repräsentative Wert immer ab dem zuletzt detektierten Signal ermittelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann so in einem einfachen Algorithmus umgesetzt werden. Thus, in the method according to the invention, the value representative of the traveled distance can be reset if the signal indicating the further permissibility of the operating position is detected. This has the advantage that the value representative of the distance traveled is always determined from the last detected signal. The method according to the invention can thus be implemented in a simple algorithm.

Um eine möglichst einfache Programmierung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise in der Fahrzeugsteuerung oder einem separaten Mikroprozessor zu erreichen, kann der für die zurückgelegte Fahrstrecke repräsentative Wert zyklisch ermittelt werden. Um eine hohe Sicherheit zu gewährleisten, kann die Zykluszeit klein, insbesondere kleiner als eine Sekunde, sein. Bei kleiner Zykluszeit wird eine häufige Aktualisierung durchgeführt und beispielsweise eine nahende nichtelektrifizierte Fahrstrecke bzw. ein Fehler besonders schnell erkannt, was die Fahrsicherheit des Fahrzeugs erhöht. So kann die Erfindung auch bei Fahrzeugen mit einer hohen Geschwindigkeit sicher angewendet werden. In order to achieve the simplest possible programming of the method according to the invention, for example in the vehicle control or a separate microprocessor, the value representative of the distance covered can be determined cyclically. To ensure high security, the cycle time can be small, in particular less than one second. With a small cycle time, a frequent update is carried out and, for example, an approaching non-electrified route or an error is recognized particularly quickly, which increases the driving safety of the vehicle. Thus, the invention can be safely applied to vehicles having a high speed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der für die zurückgelegte Fahrstrecke repräsentative Wert unter Berücksichtigung von mindestens einem Wert für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Wert für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs üblicherweise bereits in der Fahrzeugsteuerung bekannt ist und dadurch der repräsentative Wert für die zurückgelegte Fahrstrecke besonders leicht zu ermitteln ist. In an advantageous embodiment, the value representative of the traveled distance can be determined taking into account at least one value for the speed of the vehicle. This has the advantage that the value for the speed of the vehicle is usually already known in the vehicle control, and thereby the representative value for the distance covered is particularly easy to determine.

Ferner kann ein Stromabnehmer eines nicht schienengebundenen Fahrzeugs gesteuert werden. Dies hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für nicht schienengebundene Fahrzeuge, beispielsweise Hybrid-LKWs, geeignet ist, weil für diese Fahrzeuge ein sicheres automatisches Steuern des Stromabnehmers besonders wichtig ist. Nicht schienengebundene Fahrzeuge haben keine fest vorbestimmte Fahrstrecke und können von einem elektrifizierten Abschnitt der Fahrstrecke zu einem nicht elektrifizierten Abschnitt gelenkt werden. Daher ist hier ein besonders schnelles und sicheres Verfahren des Stromabnehmers von der Betriebsstellung in die Ruhestellung nötig. Further, a pantograph of a non-rail vehicle can be controlled. This has the advantage that the inventive method is particularly suitable for non-rail vehicles, such as hybrid trucks, because for these vehicles a safe automatic control of the pantograph is particularly important. Non-rail vehicles do not have a fixed predetermined route and can be steered from an electrified portion of the route to a non-electrified section. Therefore, a particularly fast and safe method of pantograph from the operating position to the rest position is necessary here.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen oben genannten Vorrichtung zum Steuern eines Stromabnehmers eines Fahrzeugs und mit wenigstens einem Stromabnehmer. Dieses Fahrzeug ist insbesondere vorteilhaft, wenn es als ein nicht schienengebundenes Fahrzeug ausgebildet ist. The invention further relates to a vehicle with the above-mentioned device according to the invention for controlling a pantograph of a vehicle and with at least one pantograph. This vehicle is particularly advantageous if it is designed as a non-rail vehicle.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verkehrssystem mit einem Fahrzeug nach einer der oben genannten Ausführungsformen, mit wenigstens einem Elektrifizierungsabschnitt, in dem ein fahrzeugexternes vom Fahrzeug kontaktierbares elektrisches Netz entlang einer Fahrstrecke des Fahrzeugs ausgebildet ist, mit wenigstens einem Nicht-Elektrifizierungsabschnitt, der ohne fahrzeugexternes elektrisches Netz entlang der Fahrstrecke des Fahrzeugs ausgebildet ist, und mit wenigstens einem im Elektrifizierungsabschnitt angeordneten Signalmittel, das das die Zulässigkeit der Betriebsstellung anzeigende Signal bewirkt. Finally, the invention also relates to a traffic system with a vehicle according to one of the above embodiments, with at least one electrification section in which an off-vehicle contactable electrical network is formed along a route of the vehicle, with at least one non-electrification section that is without external electrical Network is formed along the route of the vehicle, and with at least one signal means arranged in the electrification section, which causes the permissibility of the operating position indicating signal.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform in den beigefügten Figuren beschrieben. The invention will be described below with reference to the exemplary embodiment in the attached figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verkehrssystems; 1 a schematic representation of an exemplary embodiment of the traffic system according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a schematic representation of an exemplary embodiment of the method according to the invention.

Zunächst wird die Erfindung mit Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform in 1 beschrieben. First, the invention will be described with reference to the exemplary embodiment in FIG 1 described.

1 zeigt ein Verkehrssystem 31 mit wenigstens einem nicht schienengebundenen Fahrzeug 1, das sich mit Rädern 2 auf einer Fahrstrecke 3 in einer Fahrtrichtung 4 fortbewegt. Oberhalb des Fahrzeugs 1 befindet sich in der in 1 dargestellten Position ein fahrzeugexternes elektrisches Netz 5 in Form einer Oberleitung. Selbstverständlich kann das fahrzeugexterne elektrische Netz 5 auch in anderer Position und/oder Ausführung ausgestaltet sein, z. B. als eine seitlich vom Fahrzeug verlaufende Stromschiene. Das fahrzeugexterne Netz 5 ist in einem Elektrifizierungsabschnitt 6 angeordnet, dem in Fahrtrichtung 4 gesehen ein Nicht-Elektrifizierungsabschnitt 7 vorausgeht und folgt. Im Elektrifizierungsabschnitt 6 sind Signalmittel 8 angeordnet. Die Signalmittel 8 sind mit einem regelmäßigen Abstand 9 zueinander positioniert. Die Nicht-Elektrifizierungsabschnitte 7 und der wenigstens eine Elektrifizierungsabschnitt 6 sind Teil des Verkehrssystems 31. 1 shows a traffic system 31 with at least one non-rail vehicle 1 that deals with wheels 2 on a driving route 3 in one direction of travel 4 moves. Above the vehicle 1 is located in the 1 shown position an external electrical network 5 in the form of a catenary. Of course, the vehicle external electrical network 5 be configured in another position and / or execution, for. B. as a side of the vehicle extending busbar. The vehicle external network 5 is in an electrification section 6 arranged, in the direction of travel 4 seen a non-electrification section 7 precedes and follows. In the electrification section 6 are signaling devices 8th arranged. The signal means 8th are at a regular distance 9 positioned to each other. The non-electrification sections 7 and the at least one electrification section 6 are part of the transport system 31 ,

Das Fahrzeug 1 weist einen Stromabnehmer 9 und eine Vorrichtung 30 auf. Die Vorrichtung 30 umfasst eine Stromabnehmersteuerung 10, eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 11 und ein Detektionsmittel 12. Der Stromabnehmer 9 ist in der schematischen Darstellung in 1 mit durchgezogener Linie in einer Betriebsstellung 13 und mit gestrichelter Linie in einer Ruhestellung 14 dargestellt. The vehicle 1 has a pantograph 9 and a device 30 on. The device 30 includes a pantograph control 10 , a speed detecting device 11 and a detection means 12 , The pantograph 9 is in the schematic representation in 1 with a solid line in an operating position 13 and with a dashed line in a rest position 14 shown.

In der beispielhaften Ausführungsform der 1 ist das Fahrzeug 1 als ein nicht schienengebundenes Fahrzeug, beispielsweise ein LKW, ausgebildet, der mit seinen Rädern 2 auf einer als Fahrstrecke 3 dienenden Straße fährt. Insbesondere ist das Fahrzeug 1 in 1 als ein Hybrid-LKW ausgebildet, bei dem die Räder 2 von einem Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben werden. Die Energie zum Antreiben des Elektromotors wird entweder durch einen von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Generator (beide nicht dargestellt) oder durch das externe elektrische Netz 5 bereitgestellt. In the exemplary embodiment of the 1 is the vehicle 1 as a non-rail vehicle, such as a truck, trained with its wheels 2 on one as a driving route 3 serving road drives. In particular, the vehicle 1 in 1 designed as a hybrid truck where the wheels 2 be driven by an electric motor (not shown). The power to drive the electric motor is provided either by a generator driven by an internal combustion engine (neither shown) or by the external electrical network 5 provided.

Zur Energieversorgung aus dem externen elektrischen Netz 5 kann das Fahrzeug 1 mit dem Stromabnehmer 9 eine elektrische Verbindung zum externen elektrischen Netz 5 herstellen. Zum Kontaktieren des externen elektrischen Netzes 5 verfährt der Stromabnehmer 9 in seine Betriebsstellung 13. In der Betriebsstellung 13 weist der ausgefahrene Stromabnehmer 9 eine Höhe 15 auf, in der der Stromabnehmer 9 einen Schleifkontakt zum externen Netz 5 herstellen kann. For power supply from the external electrical network 5 can the vehicle 1 with the pantograph 9 an electrical connection to the external electrical network 5 produce. To contact the external electrical network 5 moves the pantograph 9 in his operating position 13 , In the operating position 13 indicates the extended pantograph 9 a height 15 on, in which the pantograph 9 a sliding contact to the external network 5 can produce.

In der Ruhestellung 14 ist der Stromabnehmer 9 eingefahren bzw. zusammengefahren, so dass er lediglich eine Höhe 16 aufweist, die wesentlich kleiner als die Höhe 15 ist, wodurch das Fahrzeug ein Lichtraumprofil für einen nicht-elektrifizierten Streckenabschnitt einhält. In der Betriebsstellung des Stromabnehmers 9 benötigt das Fahrzeug 1 ein erweitertes Lichtraumprofil, das größer als das Lichtraumprofil in der Ruhestellung ist. Die Stromabnehmersteuerung 10 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb des Stromabnehmers 9 verbunden und steuert den Stromabnehmer 9 von der Ruhestellung 14 in die Betriebsstellung 13 und umgekehrt. Die Stromabnehmersteuerung 10 ist signaltechnisch jeweils mit der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 11 und dem Detektionsmittel 12 verbunden. At rest 14 is the pantograph 9 retracted or collapsed, so that he only one height 16 which is much smaller than the height 15 is, whereby the vehicle complies with a clearance profile for a non-electrified line section. In the operating position of the pantograph 9 requires the vehicle 1 an extended clearance profile that is larger than the clearance profile in the rest position. The pantograph control 10 is with a drive, not shown, of the pantograph 9 connected and controls the pantograph 9 from the rest position 14 in the operating position 13 and vice versa. The pantograph control 10 is signal technology in each case with the speed detection device 11 and the detection means 12 connected.

Die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 11 ermittelt in an sich bekannter Weise einen Wert v für die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und übermittelt diesen Wert v an die Steuerung 10. Der Wert v für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 kann beispielsweise aus der Drehzahl der Räder 2 und deren Umfang berechnet werden. The speed detection device 11 determined in a conventional manner a value v for the current speed of the vehicle 1 and transmits this value v to the controller 10 , The value v for the speed of the vehicle 1 For example, from the speed of the wheels 2 and their scope are calculated.

Das Detektionsmittel 12 ist zum Detektieren von Signalen 17 ausgebildet, die von den Signalmitteln 8 erzeugt werden. Die Signalmittel 8 können aktiv oder passiv ausgebildet sein und verschiedene Signale bewirken, die vom Detektionsmittel erkannt werden. Die Signalmittel 8 können beispielsweise als Funktransponder ausgebildet sein, die ein Funksignal erzeugen. Weitere Beispiele sind optische Signale, wie Farbsignale, RFID-Signale, Schallsignale oder Funksignale. The detection means 12 is for detecting signals 17 formed by the signal means 8th be generated. The signal means 8th can be active or passive and cause different signals that are detected by the detection means. The signal means 8th For example, they can be designed as radio transponders which generate a radio signal. Further examples are optical signals, such as color signals, RFID signals, sound signals or radio signals.

In dem Elektrifizierungsabschnitt 6 ist das externe elektrische Netz 5 bei der Ausführungsform in 1 in Form einer Oberleitung, die in der Fahrtrichtung 4 verläuft, ausgebildet. Weiterhin sind im Elektrifizierungsabschnitt 6 die Signalmittel 8 beispielsweise an den Masten der Oberleitung angebracht. Die Signalmittel 8 sind im Elektrifizierungsabschnitt 6 – also fahrzeugextern und streckenseitig – angeordnet. Alternativ zu den beschriebenen Funktranspondern können die Signalmittel 8 auch einfache Farbmarkierungen, Schriftmarkierungen oder sonstige lesbare oder erkennbare Symbole sein. In 1 sind die Signalmittel 8 beispielhaft oberhalb des elektrischen Netzes 5 angeordnet. Alternativ können sie jedoch auch im Bereich der Fahrstrecke 3, die beispielsweise eine Straße ist, angeordnet sein. Die Signalmittel 8 senden im weitesten Sinne die Signale 17 aus. Im Fall eines Funktransponders bedeutet dies ein aktives Aussenden eines Funksignals. Jedoch kann dies alternativ auch ein passives Bereitstellen eines Signals, im Sinne einer Markierung, Farbe oder eines RFID-Signals sein. Die Reichweite der Signale 17 ist so groß, dass sie vom fahrzeugseitigen Detektionsmittel 12 detektierbar sind. Der Abstand 19 zwischen den Signalmitteln 8 ist bei der Ausführungsform in 1 immer gleich. Die Reichweite der Signale 17 kann, anders als in 1 dargestellt, auch kleiner sein als der Abstand 19, so dass keine durchgängige Signalgebung mit den Signalen 17 im Elektrifizierungsabschnitt 6 in der Fahrtrichtung 4 stattfindet. Dies ist erfindungsgemäß nicht nötig, wie noch erläutert wird. In the electrification section 6 is the external electrical network 5 in the embodiment in 1 in the form of a catenary, in the direction of travel 4 runs, trained. Furthermore, in the electrification section 6 the signal means 8th For example, attached to the masts of the overhead line. The signal means 8th are in the electrification section 6 - So outside the vehicle and trackside - arranged. As an alternative to the described radio transponders, the signal means 8th also be simple color markings, font marks or other readable or recognizable symbols. In 1 are the signal means 8th exemplarily above the electrical network 5 arranged. Alternatively, they can also be in the area of the route 3 , which is for example a road, be arranged. The signal means 8th send in the broadest sense the signals 17 out. In the case of a radio transponder this means an active transmission of a radio signal. However, this may alternatively also be a passive provision of a signal, in the sense of a mark, color or an RFID signal. The range of the signals 17 is so great that it comes from the vehicle's detection means 12 are detectable. The distance 19 between the signal means 8th is in the embodiment in 1 always the same. The range of the signals 17 can, unlike in 1 also be smaller than the distance 19 , so no continuous signaling with the signals 17 in the electrification section 6 in the direction of travel 4 takes place. This is not necessary according to the invention, as will be explained.

Die Nicht-Elektrifizierungsabschnitte 7 sind in 1 in der Fahrtrichtung 4 gesehen vor und hinter dem Elektrifizierungsabschnitt 6 angeordnet und weisen weder ein elektrisches externes Netz 5 noch Signalmittel 8 auf. The non-electrification sections 7 are in 1 in the direction of travel 4 seen in front of and behind the electrification section 6 arranged and have neither an electrical external network 5 still signal means 8th on.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Stromabnehmers 9 des im Verkehrssystem 31 befindlichen Fahrzeugs 1 mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrens anhand eines Flussdiagramms mit den einzelnen Verfahrensschritten. In the following, the inventive method for controlling the current collector 9 of the traffic system 31 located vehicle 1 regarding 2 described. 2 shows a schematic representation of the method with reference to a flow chart with the individual process steps.

Im ersten Verfahrensschritt 20 fährt das Fahrzeug 1 im Bereich des Nicht-Elektrifizierungsabschnitts 7 in der Fahrtrichtung 4 entlang der Fahrstrecke 3. Der Stromabnehmer 9 befindet sich in der Ruhestellung 14. Das Fahrzeug 1 wird unabhängig vom externen Netz 5 durch fahrzeugintern gespeicherte Energie in Form von elektrischer oder chemischer Energie angetrieben. In the first process step 20 the vehicle drives 1 in the area of the non-electrification section 7 in the direction of travel 4 along the route 3 , The pantograph 9 is in the resting position 14 , The vehicle 1 becomes independent of the external network 5 powered by in-vehicle stored energy in the form of electrical or chemical energy.

Im Verfahrensschritt 21 ist das Fahrzeug 1 in den Elektrifizierungsabschnitt 6 eingefahren und das Detektionsmittel 12 erkennt das Signal 17 des in Fahrtrichtung 4 ersten Signalmittels 8. Das Detektionsmittel 12 gibt die Information über das detektierte Signal 17 an die Steuerung 10 weiter. In the process step 21 is the vehicle 1 in the electrification section 6 retracted and the detection means 12 recognizes the signal 17 in the direction of travel 4 first signaling means 8th , The detection means 12 gives the information about the detected signal 17 to the controller 10 further.

Daraufhin steuert die Stromabnehmersteuerung 10 in Verfahrensschritt 22 den Stromabnehmer 9 automatisch von der Ruhestellung 14 in die Betriebsstellung 13, da das empfangende Signal 17 repräsentativ für das Vorhandensein des externen elektrischen Netzes 5 ist. Alternativ kann die Betriebsstellung 13 des Stromabnehmers 9 auch manuell durch eine entsprechende Eingabe des Fahrers des Fahrzeugs 1 veranlasst werden. The pantograph control then controls 10 in process step 22 the pantograph 9 automatically from the rest position 14 in the operating position 13 because the receiving signal 17 representative of the presence of the external electrical network 5 is. Alternatively, the operating position 13 of the pantograph 9 also manually by an appropriate input of the driver of the vehicle 1 be initiated.

Über den Stromabnehmer 9, der sich in der Betriebsstellung 13 nun in Kontakt mit dem externen Netz 5 befindet, kann das Fahrzeug 1 Energie aus dem externen elektrischen Netz 5 beziehen oder darin einspeisen. Die Energie aus dem externen Netz 5 kann zum Antrieb des Fahrzeugs 1 und auch zum Aufladen von internen Energiespeichern (nicht dargestellt) im Fahrzeug 1 verwendet werden. About the pantograph 9 who is in the operating position 13 now in contact with the external network 5 is located, the vehicle can 1 Energy from the external electrical network 5 refer or feed into it. The energy from the external network 5 can drive the vehicle 1 and also for charging internal energy storage (not shown) in the vehicle 1 be used.

Das Verfahren des Stromabnehmers 9 von der Ruhestellung 14 in die Betriebsstellung 13 und dem damit verbundenen Kontaktieren des externen elektrischen Netzes 5 wird auch als ein Anbügeln des Stromabnehmers 9 bezeichnet. Entsprechend wird das Verfahren des Stromabnehmers 9 von der Betriebsstellung 13 in die Ruhestellung 14 als Abbügeln bezeichnet. The procedure of the pantograph 9 from the rest position 14 in the operating position 13 and the associated contacting the external electrical network 5 is also called an ironing of the pantograph 9 designated. Accordingly, the method of the pantograph 9 from the operating position 13 in the rest position 14 referred to as ironing.

In Verfahrensschritt 22 wird der Stromabnehmer 9 angebügelt, also von der Ruhestellung in die Betriebsstellung 13 verfahren und damit in Verbindung mit dem externen elektrischen Netz 5 gebracht. In process step 22 becomes the pantograph 9 hinged, so from the rest position to the operating position 13 procedure and thus in connection with the external electrical network 5 brought.

Im Verfahrensschritt 23 ermittelt die Stromabnehmersteuerung 10 unter Berücksichtigung des durch die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 11 übermittelten Werts für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 einen repräsentativen Wert x für die zurückgelegte Fahrstrecke. Seit dem Anbügeln des Stromabnehmers 9 in Verfahrensschritt 22 startet eine zyklische Ermittlung des repräsentativen Werts x für die zurückgelegte Fahrstrecke 3 des Fahrzeugs 1. Verfahrensschritt 23 startet zeitgleich mit dem Anbügeln des Stromabnehmers 9 in Verfahrensschritt 22, so dass der Wert x für die zurückgelegte Strecke in Verfahrensschritt 23 Null ist. Im Verfahrensschritt 23 ist der Zyklus somit n = 0 und der repräsentative Wert X₀ für die zurückgelegte Fahrstrecke ebenfalls Null (X₀ = 0). In the process step 23 determines the pantograph control 10 taking into account by the speed detection device 11 transmitted value for the speed of the vehicle 1 a representative value x for the distance traveled. Since the pantograph has been ironed on 9 in process step 22 starts a cyclical determination of the representative value x for the traveled distance 3 of the vehicle 1 , step 23 starts at the same time as the pantograph is being ironed on 9 in process step 22 , so that the value x for the distance traveled in process step 23 Is zero. In the process step 23 Thus, the cycle is n = 0 and the representative value X ₀ for the distance traveled is also zero (X ₀ = 0).

Verfahrensschritt 24 wird im nächsten Zyklus n + 1 nach Verfahrensschritt 23 erreicht, wobei die Zykluszeit T_z beispielsweise eine Hundertstel Sekunde beträgt. Die Zykluszeit T_z sollte deutlich kleiner als 1 s sein. Sie kann beispielsweise im zweistelligen Millisekundenbereich liegen, in dem auch bekannte Fahrzeug-CAN-Bussysteme typischerweise arbeiten. step 24 in the next cycle n + 1 after process step 23 achieved, wherein the cycle time T _{z is,} for example, a hundredth of a second. The cycle time T _z should be significantly less than 1 s. It may, for example, be in the two-digit millisecond range in which known vehicle CAN bus systems also typically operate.

Im Verfahrensschritt 24 wird bei einem Zyklus n = n + 1 die aktuelle Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 erfasst, die die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 11 an die Steuerung 10 übermittelt. In the process step 24 at a cycle n = n + 1, the current speed v of the vehicle 1 detects the speed detection device 11 to the controller 10 transmitted.

Im Verfahrensschritt 25 wird der repräsentative Wert X_n für die zurückgelegte Fahrstrecke aus dem Produkt der Zykluszeit T_z und der Geschwindigkeit V_n des Fahrzeugs 1 im aktuellen Zyklus n berechnet. Zusätzlich wird die zurückgelegte Fahrstrecke X_(n-1) des vorherigen Zykluses addiert. X_n = X_(n-1) + T_z·V_n. Beim ersten Durchlauf ist diese Fahrstrecke X_(n-1) aber gleich Null. In the process step 25 is the representative value X _n for the traveled distance from the product of the cycle time T _z and the speed V _{n of} the vehicle 1 calculated in the current cycle n. In addition, the traveled distance X _{(n-1) of} the previous cycle is added. X _n = X _(n-1) + T _z * V _n . At the first pass, however, this distance X _(n-1) is equal to zero.

Im Verfahrensschritt 26 wird geprüft, ob der in Schritt 25 berechnete repräsentative Wert X_n für die zurückgelegte Fahrstrecke kleiner ist als ein vorbestimmter Grenzwert Sg, (X_n < Sg?). Der vorbestimmte Grenzwert S_g für das Abbügeln des Stromabnehmers 9 wird beispielsweise aus dem Produkt eines Installationsabstandes und eines Sicherheitsfaktors gebildet, wobei der Sicherheitsfaktor beispielsweise eine relationale Zahl größer als 1 ist. Wenn der repräsentative Wert X_n für die zurückgelegte Fahrstrecke kleiner als der Grenzwert S_g ist, wird mit Verfahrensschritt 27 fortgefahren. In the process step 26 is checked if the in step 25 calculated representative value X _n for the traveled distance is less than a predetermined threshold value Sg, (X _n <Sg?). The predetermined threshold value S _g for the turn-off of the pantograph 9 is formed, for example, from the product of an installation distance and a safety factor, wherein the safety factor is, for example, a relational number greater than 1. If the representative value X _n for the traveled distance is smaller than the limit value S _g , the method step 27 continued.

Ist der repräsentative Wert X_n für die zurückgelegte Fahrstrecke jedoch größer oder gleich dem Grenzwert S_g, wird mit Schritt 28 fortgefahren und der Stromabnehmer 9 im Verfahrensschritt 28 abgebügelt, also durch die Stromabnehmersteuerung 10 von der Betriebsstellung 13 in die Ruhestellung 14 gesteuert. Im folgenden Verfahrensschritt 29 befindet sich der Stromabnehmer 9 des Fahrzeugs 1 dann in der Ruhestellung 14. However, if the representative value X _n for the traveled distance is greater than or equal to the limit value S _g , step 28 continued and the pantograph 9 in the process step 28 ironed out, so by the pantograph control 10 from the operating position 13 in the rest position 14 controlled. In the following process step 29 is the pantograph 9 of the vehicle 1 then at rest 14 ,

Ist der repräsentative Wert für die zurückgelegte Fahrstrecke X_n jedoch kleiner als der Grenzwert S_g, bleibt der Stromabnehmer 9 im Verfahrensschritt 27 weiterhin in seiner Betriebsstellung 13. However, if the representative value for the traveled distance X _n is less than the limit value S _g , the current collector remains 9 in the process step 27 continue in his operational position 13 ,

In Verfahrensschritt 28 wird entschieden, ob in der Zwischenzeit seit Verfahrensschritt 23 ein neues Signal 17 von dem Detektionsmittel 12 detektiert wurde. Ist dies der Fall, wird das Verfahren im Verfahrensschritt 23 fortgesetzt und der repräsentative Wert X_n für die zurückgelegte Fahrstrecke auf Null zurückgesetzt. Das Verfahren wird in diesem Fall in Schritt 23 neu gestartet (n = 0; X₀ = 0). In process step 28 it is decided whether in the meantime since procedural step 23 a new signal 17 from the detection means 12 was detected. If this is the case, the process is in the process step 23 and the representative value X _n for the distance covered is reset to zero. The procedure is in this case in step 23 restarted (n = 0; X ₀ = 0).

Ist im Verfahrensschritt 28 jedoch kein neues Signal 17 detektiert worden, wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 24 fortgesetzt, ohne dass der für die zurückgelegte Fahrstrecke repräsentative Wert X_n zurückgesetzt wird. Folglich ist in diesem Fall der Wert X_(n-1) in Verfahrensschritt 25 ungleich Null und wird addiert, wie oben beschrieben. Is in the process step 28 but no new signal 17 has been detected, the method with the method step 24 continues without the representative of the distance traveled value X _{n is} reset. Consequently, in this case, the value X _{(n-1) is} in process step 25 non-zero and is added as described above.

Durch das oben beschriebene Verfahren zum Steuern des Stromabnehmers 9 ist eine ausfallsichere Steuerung gegeben, die auch im Fehlerfall, beispielsweise durch den Ausfall einzelner Komponenten oder Signalstörungen, immer in den sicheren Zustand der Ruhestellung 14 verfährt. Dies ist besonders wichtig, weil der Stromabnehmer 9 in der Betriebsstellung 13 unter anderem durch seine Höhe 15 das Lichtraumprofil für einen nicht-elektrifizierten Streckenabschnitt verletzt und damit die Gefahr einer Kollision mit Infrastrukturelementen gegeben ist. Daher wird im Zweifelsfall möglichst schnell die Ruhestellung 14 eingestellt. Auch bei ausgefallener Geschwindigkeitserfassung durch die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 11, wenn keine zyklischen Geschwindigkeitsinformationen mehr geliefert werden, fährt der Stromabnehmer 9 in seine Ruhestellung 14. By the method described above for controlling the pantograph 9 is a fail-safe control given, even in case of failure, for example, by the failure of individual components or signal interference, always in the safe state of rest position 14 moves. This is especially important because of the pantograph 9 in the operating position 13 among other things by its height 15 violated the clearance profile for a non-electrified section and thus the risk of collision with infrastructure elements is given. Therefore, in case of doubt as soon as possible, the rest position 14 set. Even with failed speed detection by the speed detection device 11 If no cyclic speed information is delivered anymore, the pantograph will run 9 to his rest position 14 ,

Das in der Fahrtrichtung 4 letzte Signalmittel 8 im Elektrifizierungsabschnitt 6 in 1 ist mit einem Abstand 18 zum Ende des externen Netzes 5 angeordnet. Der Abstand 18 ist so dimensioniert, dass ein automatisches Abbügeln des Stromabnehmers 9 durch das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet ist, bevor das Fahrzeug 1 mit seinem Stromabnehmer 9 den Nicht-Elektrifizierungsabschnitt 7 erreicht. The in the direction of travel 4 last signal means 8th in the electrification section 6 in 1 is at a distance 18 to the end of the external network 5 arranged. The distance 18 is dimensioned so that an automatic hardening of the pantograph 9 is ensured by the inventive method before the vehicle 1 with his pantograph 9 the non-electrification section 7 reached.

Claims

Method for controlling at least one pantograph ( 9 ) of a vehicle ( 1 ), wherein a representative value (X, X ₀ , X _n , X _(n-1) ) for the distance traveled ( 3 ) and the pantograph ( 9 ) from an operating position ( 13 ) in a rest position ( 14 ) is moved if the representative value exceeds a predetermined limit value (S _g ) before the further permissibility of the operating position ( 13 ) signal ( 17 ) is detected.

Method according to Claim 1, characterized in that the distance traveled ( 3 ) representative value (X, X ₀ , X _n , X _(n-1) ) is reset, if the further admissibility of the operating position ( 13 ) signal ( 17 ) is detected.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the value representative of the distance traveled (X, X ₀ , X _n , X _(n-1) ) is determined cyclically.

A method according to claim 3, characterized in that the cycle time (T _z ) is less than 1 s.

Method according to one of the above claims, characterized in that the distance traveled ( 3 ) representative value (X, X ₀ , X _n , X _(n-1) ) taking into account at least one value (V, V _n ) for the speed of the vehicle ( 1 ) is determined.

Method according to one of the above claims, characterized in that a current collector ( 9 ) of a non-rail vehicle ( 1 ) is controlled.

Contraption ( 30 ) for controlling at least one pantograph ( 9 ) of a vehicle ( 1 ), with a controller ( 10 ), the pantograph ( 9 ) from an operating position ( 13 ) in a rest position ( 14 ), with at least one detection means ( 12 ) for detecting a signal indicating the further permissibility of the operating position ( 17 ), wherein the controller ( 10 ) the pantograph ( 9 ) in the rest position ( 14 ), when a value representative of the traveled distance of the vehicle (X, X ₀ , X _n , X _(n-1) ) exceeds a predetermined limit value (S _g ) before a signal ( 17 ) of the detection means ( 12 ) is detected.

Vehicle ( 1 ) with a device ( 30 ) according to claim 7 and with at least one current collector ( 9 ).

Vehicle ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the vehicle ( 1 ) a non-rail vehicle ( 1 ).

Traffic system ( 31 ) with at least one vehicle ( 1 ) according to claim 8 or 9, with at least one electrification section ( 6 ), in which an off-vehicle vehicle ( 1 ) contactable electrical network ( 5 ) along a route ( 3 ) of the vehicle ( 1 ) is formed, with at least one non-electrification section ( 7 ), without an external electrical network ( 5 ) along the route ( 3 ) of the vehicle ( 1 ) and at least one in the electrification section ( 6 ) arranged signal means ( 8th ) indicating the further permissibility of the operating position ( 17 ) causes.