-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Triebzügen mit zumindest einem Mehrganggetriebe, insbesondere elektrischen Triebzügen, sogenannte Electrical-Multiple-Units (EMU).
-
Unter einem Triebzug ist in der Regel eine nicht trennbare Einheit aus mehreren Fahrzeugen/Zugsegmenten zu verstehen, wobei der Triebzug über einen fahrzeugeigenen Antrieb verfügt. Dabei können ein Fahrzeug/Zugsegment, mehrere Fahrzeuge/Zugsemente oder alle Fahrzeuge/Zugsegmente des Triebszugs jeweils über einen Antrieb verfügen. Neben elektrischen Triebzügen (EMU) existieren beispielsweise auch dieselbetriebene Triebzüge, sogenannte Diesel-Multiple-Units (DMU). DMUs weisen einen oder mehrere fahrzeugeigene Diesel-Motoren anstatt der elektrischen Motoren in EMUs auf.
-
Die Patentanmeldung
DE102014213011.5 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben von Triebzügen mit Antriebselementen, insbesondere elektrischen Antriebsmaschinen, und mit wenigstens einem schaltbaren Mehrganggetriebe, wobei das schaltbare Mehrganggetriebe funktional einem Antriebselement zugeordnet ist. Dabei werden eine Fahranforderung und Umgebungsparameter erfasst und verarbeitet, und die Antriebselemente und das wenigstens eine schaltbare Mehrganggetriebe so angesteuert, dass durch eine Betriebspunktverschiebung des Betriebspunktes des dem wenigstens einen schaltbaren Mehrganggetriebe zugeordneten Antriebselements erfolgt. Mit dieser Maßnahme kann unter anderem eine Steigerung des Wirkungsgrads des Antriebsmotors beziehungsweise des gesamten Antriebsstrangs erreicht werden.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in der
DE102014213011.5 beschriebenes Verfahren für Triebzüge mit zumindest einem schaltbaren Mehrganggetriebe insbesondere im Hinblick auf eine Erhöhung des Wirkungsgrads des gesamten Antriebsstrangs des Triebzugs weiter zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
-
Demnach wird ein Verfahren zum Betreiben von Triebzügen mit wenigstens einem Antriebselement und wenigstens einem schaltbaren Mehrganggetriebe vorbeschlagen. Dabei ist das schaltbare Mehrganggetriebe funktional dem Antriebselement zugeordnet. Es werden eine Fahranforderung und Umgebungsparameter erfasst und verarbeitet und das Antriebselement und das schaltbare Mehrganggetriebe werden so angesteuert, dass eine Betriebspunktverschiebung eines Betriebspunktes des dem schaltbaren Mehrganggetriebe zugeordneten Antriebselements erfolgt.
-
Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung des Antriebselementes und des schaltbaren Mehrganggetriebes in Abhängigkeit eines vorbestimmten Zeitraumes. Somit ist es möglich Schaltvorgänge in dem Mehrganggetriebe, die außerhalb der vorbestimmten Zeiträume bei bestimmten Fahranforderungen und Umgebungsparametern vorgesehen sind, innerhalb der vorbestimmten Zeiträume bei gleichen Fahranforderungen und Umgebungsparametern früher oder später durchzuführen oder ganz zu unterdrücken. Es handelt sich dabei somit um eine vorausschauende Schaltstrategie.
-
Damit können beispielsweise aus Simulationen gewonnene Optimierungspotentiale bezüglich des Wirkungsgrades des Antriebsstrangs zu nutzen. Des Weiteren kann die Gesamtanzahl der Schaltungen reduziert werden, was zu einer Reduzierung des Verschleißes im Antriebsstrang und zu einer Erhöhung des Komforts für die Passagiere des Triebzuges führt.
-
Im Unterschied zu vorausschauend agierenden Fahrstrategien oder Schaltstrategien bei Straßenfahrzeugen wird mit diesen Merkmalen in erster Linie nicht das veränderte Verkehrsaufkommen außerhalb des Fahrzeugs berücksichtigt, sondern die veränderte Auslastung bzw. Belastung des Fahrzeugs anhand sich veränderter Passagierzahlen in den genannten Zeiträumen. Mit anderen Worten werden dadurch vorausschauend ein zeitweise verändertes Ladegewicht und damit eine veränderte Gesamtmasse des Triebzuges berücksichtigt. Im Vergleich zu Systemen, bei denen die Beladung und/oder Passagierzahlen direkt oder indirekt erfasst werden, sind beim vorliegenden Verfahren keine Systeme zur Erfassung der Passagierzahlen und/oder der Zuladung notwendig. Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann daher mit einem kostengünstigeren, einfacheren Triebzug störungssicher durchgeführt werden.
-
Dabei kann es im Hinblick auf einen verbrauchsgünstigen Wirkungsgrad des Antriebsstrangs beispielsweise vorteilhaft sein, den Triebwagen in Zeiträumen mit hoher Auslastung, d.h. hohen Passagierzahlen, zeitweise mit einer höheren Übersetzung des Mehrganggetriebes zu betreiben als in Zeiträumen mit geringerem Passagieranzahl.
-
Bei den Antriebselementen handelt es sich in bevorzugter Weise um elektrische Maschinen. Es ist jedoch auch denkbar, andere Antriebselemente, beispielsweise Verbrennungsmotoren, vorzusehen.
-
Ein schaltbares Mehrganggetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang durch Auswählen verschiedener Gangstufen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse darstellbar sind. Insbesondere sind hier Mehrganggetriebe mit zwei verschiedenen Gangstufen zu verstehen, es sind jedoch auch Anordnungen mit mehr als zwei Gangstufen denkbar. Insbesondere im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren, welche eine feste Drehrichtung aufweisen, können auch Mehrganggetriebe vorgesehen werden, durch welche eine Drehrichtungsumkehr darstellbar ist. Da elektrische Maschinen im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren zwei gleichwertige Drehrichtungen aufweisen, ist eine Anordnung eines schaltbaren Mehrganggetriebes mit einer Richtungsumkehr im Zusammenhang mit der Verwendung einer elektrischen Maschine nicht erforderlich. Die Schaltbarkeit der Mehrganggetriebe kann dabei durch reibschlüssige Schaltelemente oder durch formschlüssige Schaltelemente realisiert werden.
-
Unter einer funktionalen Zuordnung eines schaltbaren Mehrganggetriebes zu einem Antriebselement ist zu verstehen, dass die Antriebsleistung des Antriebselements durch das funktional zugeordnete schaltbare Mehrganggetriebe übersetzt und auf die Räder übertragen wird.
-
Unter einer Fahranforderung ist ein gewünschter Fahrzustand zu verstehen. Dies kann bedeuten, dass eine Beschleunigung des Triebzugs erforderlich ist, eine Beibehaltung des Fahrzustands beziehungsweise der Geschwindigkeit des Triebzugs gewünscht wird, oder eine Reduzierung, beispielsweise durch Einleiten einer Bremsung, erforderlich ist. Die Fahranforderung kann dabei beispielsweise durch einen Bediener gewählt werden, jedoch ist auch denkbar, bei autonomer Fahrt eine in einem Speicher hinterlegte Fahranforderung abzurufen. Unter den Umgebungsparametern sich beispielsweise die aktuelle Triebzuggeschwindigkeit, Witterungsbedingungen, die Topographie (Steigung, Ebene, Gefälle), sowie der Streckenverlauf (Kurve, Geradeausfahrt, Gefahrenbereiche) zu verstehen. Die genannte Aufzählung ist nicht abschließend zu verstehen, unter den Umgebungsparametern sind in Ergänzung dazu beispielsweise auch fahrzeugspezifische Parameter, wie die Anzahl der Fahrzeuge/Zugsegmente, die Gesamtlänge des Triebzugs, das Gewicht beziehungsweise die Zuladung und das Gesamtgewicht des Triebzugs, die Betriebszustände der Antriebselemente und/oder der schaltbaren Mehrganggetriebe zu nennen.
-
Eine Betriebspunktverschiebung eines Motors beziehungsweise eines Antriebselements beschreibt dabei eine Änderung der Drehzahl des Antriebselements in Abhängigkeit der Änderung der Leistung beziehungsweise der Last des Antriebselements. Insbesondere durch die Anpassung von Drehzahl und Leistung beziehungsweise Last wird eine Steigerung des Wirkungsgrads des Antriebselements beziehungsweise des Antriebsstrangs erreicht. Bei gleichbleibendem Fahrzustand, insbesondere bei gleichbleibender Fahrzeuggeschwindigkeit, können somit entweder unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse oder unterschiedliche Leistungs- oder Betriebspunkte der Motoren beziehungsweise Antriebselemente vorgesehen werden.
-
Die Daten über die vorbestimmten Zeiträume können beispielsweise in einem Speicher abgespeichert und bereitgehalten werden, der Teil einer Steuer- und Regelungsvorrichtung des Triebzuges ist. Die Steuer- und Regelungsvorrichtung greift dann bei der Ermittlung einer vorteilhaften Fahr- bzw. Schaltstrategie auf diese gespeicherten Daten zu.
-
Bevorzugt wird der vorbestimmte Zeitraum aufgrund von Hauptverkehrszeiten und/oder Ereignissen bestimmt. Entsprechend können die vorbestimmten Zeiträume unterschiedlich lange sein bzw. in unterschiedlichen Zeiteinheiten hinterlegt werden, bspw. in Stunden, Tagen oder Wochen.
-
Hauptverkehrszeiten ergeben sich beispielsweise aufgrund von typischen Betriebs- und Arbeitszeiten in Unternehmen, Behörden oder anderen Organisationen oder/und aufgrund von Öffnungszeiten von Geschäften oder Veranstaltungen. Zu berücksichtigende Ereignisse können beispielsweise Sportveranstaltungen, Messen, Konzerte etc. sein, die typischerweise eine hohe Besucherzahl erwarten.
-
Ebenso ist es möglich, dass der vorbestimmte Zeitraum tageweise aufgrund von Feiertagen, Volksfesttagen und/oder Messetagen bestimmt wird.
-
Entsprechend eines weiteren Aspekts des Verfahrens wird in einem nachteiligen Fahrbetrieb des Triebzugs eine optimale Fahrstrategie ermittelt, so dass eine Betriebspunktverschiebung wenigstens eines Antriebselements durch einen Gangwechsel des jeweils zugeordneten Mehrganggetriebes erfolgt.
-
Unter einem nachteiligen Fahrbetrieb ist dabei insbesondere ein Fahrbetrieb mit einem geringen Wirkungsgrad in Bezug auf das Antriebselement/die Antriebselemente in Verbindung mit den diesen zugeordneten schaltbaren Mehrganggetrieben zu verstehen. Ein nachteiliger Fahrbetrieb kann sich jedoch auch dadurch ergeben, dass beispielsweise an einzelnen Fahrzeugrädern eine geringe beziehungsweise keine Traktion vorliegt. Des Weiteren kann sich ein nachteiliger Fahrbetrieb durch eine Überbeanspruchung beziehungsweise Überlastung einzelner oder mehrerer Antriebselemente beziehungsweise den diesen zugeordneten schaltbaren Mehrganggetrieben ergeben. Auch beispielsweise ein Ausfall eines oder mehrerer Antriebselemente beziehungsweise schaltbarer Mehrganggetriebe kann zu einem nachteiligen Fahrbetrieb führen. Unter einer optimalen Fahrstrategie ist dabei zu verstehen, dass ein Fahrbetrieb mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad unter Berücksichtigung der jeweils vorliegenden Fahranforderungen und Umgebungsbedingungen realisiert beziehungsweise eingestellt wird. Dies kann beispielsweise durch eine Betriebspunktverschiebung an einem oder mehreren Antriebselementen erfolgen.
-
Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antriebselement von dem Antriebsstrang entkoppelt wird, sobald dessen Mitwirken aufgrund der aktuellen Fahrstrategie nicht erforderlich ist.
-
Unter dem Antriebsstrang ist dabei die Gesamtheit aus Antriebselementen, schaltbaren Mehrganggetrieben, sowie Achsen, Bremsen und Rädern eines Triebzugs zu verstehen. Vereinfacht ausgedrückt umfasst der Antriebsstrang sämtliche Elemente zwischen den Antriebselementen und den Rädern des Triebzugs, welche für ein Fahren beziehungsweise Bremsen und Anhalten des Triebzugs erforderlich sind.
-
Unter einem von dem Antriebsstrang entkoppelten Antriebselement ist zu verstehen, dass der Kraftfluss zwischen Antriebselement und Rad getrennt wird. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass das jeweils dem zu entkoppelnden Antriebselement zugeordnete schaltbare Mehrganggetriebe in eine Neutralstellung gebracht wird. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass zwischen dem zu entkoppelnden Antriebselement und dem jeweiligen Rad des Triebzug eine Kupplung vorgesehen wird, welche in einem geöffneten Zustand den Kraftfluss zwischen dem Antriebselement und dem Rad unterbricht und in einem geschlossenen Zustand einen entsprechenden Kraftfluss zulässt. Es sind jedoch auch Anordnungen denkbar, bei denen die Schaltzustände der Kupplung im Verhältnis zu dem Kraftfluss entgegengesetzt zu der gerade beschriebenen Anordnung vorgesehen sind. Das Entkoppeln des Antriebselements von dem Antriebsstrang führt in vorteilhafter Weise dazu, dass Schleppmomente, welche sich negativ auf den Wirkungsgrad des Antriebsstrangs auswirken, reduziert beziehungsweise eliminiert werden.
-
Darüber hinaus ist es unabhängig davon auch denkbar, Antriebselemente zu entkoppeln, damit die jeweiligen Antriebselemente in dem Triebzug eine annähernd gleiche Laufleistung und somit eine ähnliche Lebensdauererwartung aufweisen.
-
Hierdurch wird ein gleichmäßiger Verschleiß aller Antriebselemente erreicht, was einem plötzlichen Versagen einzelner Antriebselemente präventiv entgegenwirkt.
-
Weiter kann bei dem Verfahren durch eine Steuer- und Regelungsvorrichtung zusätzlich das Gewicht des Triebzugs detektiert werden. Soweit aufgrund der aktuell vorliegenden Fahrstrategie wenigstens ein Antriebselement entkoppelt werden kann, wird vorrangig ein Antriebselement entkoppelt, in dessen Bereich der Triebzug in Relation zu anderen Bereichen des Triebzugs ein geringeres Gewicht aufweist.
-
Das Gewicht des Triebzugs kann dabei durch eine geeignete Sensorik in den Rädern, den Achsen und/oder der Federung beziehungsweise den Dämpfern des Triebzugs ermittelt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Gewicht des Triebzugs über eine mit Sensoren versehene Messstrecke detektiert wird, wobei die Messstrecke in die Fahrstrecke des Triebzugs integriert ist und die Messergebnisse durch geeignete Übertragungsmittel beispielsweise eine Funk-Datenübertragung oder eine Datenübertragung mittels Schleifkontakten erfolgt.
-
Das Entkoppeln eines Antriebselements in einem Bereich des Triebzugs, welcher in Relation zu einem anderen Bereich ein geringeres Gewicht aufweist, bezweckt, dass insbesondere die Räder beziehungsweise Antriebselemente aktiv in den Fahrbetrieb eingreifen, welche eine hohe Traktion aufweisen. Hierdurch kann insbesondere der Verschleiß der Räder, sowie der Schienen, reduziert werden.
-
Weiter vorteilhaft wird durch eine Steuer- und Regelungsvorrichtung ein Radumfang der angetriebenen Räder des Triebzugs ermittelt. Soweit aufgrund der Fahrstrategie wenigstens ein Antriebselement entkoppelt werden kann, wird vorrangig ein Antriebselement entkoppelt, welches ein Rad oder ein Radpaar mit einem geringen Radumfang antreibt.
-
Durch diese Maßnahme kann positiv beeinflusst werden, dass sämtliche Räder beziehungsweise Radpaare des Triebzugs möglichst gleichmäßig verschleißen. Somit können die Wartungsintervalle des Triebzugs besser geplant werden, da einzelne Räder nicht unplanmäßig gewechselt werden müssen.
-
Der Radumfang der angetriebenen Räder des Triebzugs kann dabei durch eine mit Sensoren ausgestattete Messstrecke in der Fahrstrecke/Schiene vermittelt werden. Auch ein direktes oder indirektes Messen des Radumfangs der angetriebenen Räder ist ähnlich wie bei der direkten oder indirekten Messung bei Reifendruckkontrollsystemen denkbar. Dabei kann entweder eine Differenzdrehzahl zwischen einzelnen Rädern beziehungsweise Radpaaren Rückschluss auf einen geringeren Radumfang geben, oder auch die Messung einer Frequenz einer Schwingung in dem Rad ist möglich. Dabei ändert sich die Frequenz der eingeleiteten Schwingung in Abhängigkeit zu dem Radius und lässt somit ebenfalls einen Rückschluss auf den Radumfang beziehungsweise den Verschleiß des Rads oder des Radpaars zu.
-
Gerade bei Triebzügen beziehungsweise allgemein im Schienenverkehr stellt ein ungleichmäßiger beziehungsweise ein erhöhter Verschleiß von Rädern ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, welches durch die beschriebenen Verfahrensschritte reduziert werden kann.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt des Verfahrens kann bei Vorliegen eines bekannten Streckenprofils eine hinterlegte Fahrstrategie vorgewählt oder gewählt werden.
-
Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass insbesondere im spurgebundenen Verkehr der Fahrbetrieb von Triebzügen beziehungsweise Schienenfahrzeugen durch vergleichsweise weniger Einflussfaktoren gestört wird. So ist beispielsweise der Streckenverlauf weitgehend gleichbleibend. Auch individuelle Fahrmanöver wie beispielsweise ein Ausweichmanöver in einem Straßenfahrzeug, treten im spurgebundenen Verkehr nicht auf. Darüber hinaus können auch Steigungen und Gefälle beziehungsweise Gefahrenbereiche entsprechend hinterlegt werden. Unter Berücksichtigung der Parameter kann somit eine Fahrstrategie vorgewählt oder gewählt werden. Dies bedeutet, dass beispielsweise gezielt einzelne Antriebselemente entkoppelt oder zugeschaltet werden können, sowie, dass bezüglich einzelner oder mehrerer Antriebselemente eine Betriebspunktverschiebung erfolgt.
-
Selbstverständlich kann auch die Berücksichtigung bzw. Verarbeitung einer Kombination der vorgenannten Fahrzeug- und Umgebungsparameter durch die Steuer- und Regelungsvorrichtung möglich, um den Antriebsstrang so immer mit einem optimalen Wirkungsgrad zu betreiben.
-
Weiter erfolgt zyklisch eine Verarbeitung der Fahranforderung und der Umgebungsbedingungen. Bei einer Änderung dieser Parameter erfolgt eine Anpassung der Fahrstrategie mit einer entsprechenden Ansteuerung der wenigstens zwei Antriebselemente und des wenigstens einen schaltbaren Mehrganggetriebes.
-
Unter zyklisch ist dabei zu verstehen, dass in definierten, beispielsweise gleichmäßigen, Zeitabständen eine Verarbeitung der Fahranforderung und der Umgebungsbedingungen erfolgt. Dabei kann die Intervalllänge zwischen den Zyklen entsprechend der Fahranforderung variieren.
-
In vorteilhafter Weise befindet sich währen eines Anfahrvorgangs das wenigstens eine schaltbare Mehrganggetriebe in einem Gang mit einem hohen Übersetzungsverhältnis, wobei das diesem wenigstens einen schaltbaren Mehrganggetriebe zugeordnete Antriebselement betrieben wird. Mit steigender Fahrgeschwindigkeit des Triebzugs erfolgt ein Gangwechsel des wenigstens einen schaltbaren Mehrganggetriebes in einem Gang mit einem niedrigen Übersetzungsverhältnis.
-
Je nach Fahrstrategie beziehungsweise Fahranforderung kann es auch denkbar sein, dass mehrere oder alle schaltbaren Mehrganggetriebe sich in einem Gang mit einem hohen Übersetzungsverhältnis befinden.
-
Durch das hohe Übersetzungsverhältnis kann das für das Anfahren erforderliche hohe Anfahrmoment bereitgestellt werden.
-
Bei einem Gangwechsel mehrerer schaltbarer Mehrganggetriebe in einen Gang mit einem niedrigen Übersetzungsverhältnis erfolgen die Gangwechsel der einzelnen schaltbaren Mehrganggetriebe sequenziell.
-
Unter sequenziell ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Gangwechsel der jeweiligen schaltbaren Mehrganggetriebe nicht gleichzeitig erfolgen. Hierdurch wird verhindert, dass die Zugkraft des Triebzugs unterbrochen wird. Einerseits trägt dies zu einer Erhöhung des Fahrkomforts bei, andererseits wird hierdurch der Wirkungsgrad erhöht, da insbesondere während eines Fahrbetriebs in einer Steigung eine Zugkraftunterbrechung dazu führen würde, dass des Triebzug aufgrund der Steigung verlangsamt, und nach einem gleichzeitigen Gangwechsel die Antriebselemente trotz Durchführung der Betriebspunktverschiebung in einem ungünstigen Wirkungsgradbereich betrieben würden. Es ist jedoch auch denkbar, einzelne schaltbare Mehrganggetriebe zu kopieren, das heißt, funktional zusammenzufassen. Auch hierdurch wird wirksam eine Zugkraftunterbrechung während eines Gangwechsels verhindert. Durch die Kopierung mehrerer schaltbarer Mehrganggetriebe kann in vorteilhafter Weise die Zeit minimiert werden, welche für absolut sequenzielle, das heißt streng nacheinander durchgeführte, Gangwechsel benötigt wird.
-
Gleiches gilt in umgekehrter Weise für eine Schaltung in einen Gang mit einem hohen Übersetzungsverhältnis während einer Fahrt in einem Gefälle. Auch hier wäre eine negative Auswirkung auf den Fahrkomfort spürbar, des Weiteren wäre ein Bremseinsatz notwendig, und auch eine Überlastung der Antriebselemente und/oder der schaltbaren Mehrganggetriebe wäre denkbar, wenn der Triebzug aufgrund des Gefälles während der Zugkraftunterbrechung weiter beschleunigt.
-
In vorteilhafter Weise wird bei einem Bremsvorgang durch die wenigstens zwei Antriebselemente ein Bremsmoment erzeugt. Zur Erhöhung des Bremsmoments erfolgt in vorteilhafter Weise ein Gangwechsel des wenigstens einen schaltbaren Mehrganggetriebes in einen Gang mit einem hohen Übersetzungsverhältnis. Dies setzt voraus, dass dieser Gang nicht bereits eingelegt ist. Durch den Gangwechsel in einen Gang mit einem hohen Übersetzungsverhältnis kann vorteilhaft ein höheres Bremsmoment bereitgestellt werden.
-
Weiter erfolgt ein Gangwechsel mehrerer schaltbarer Mehrganggetriebe in einen Gang mit einem hohen Übersetzungsverhältnis analog zu der oben beschriebenen Vorgehensweise sequenziell, soweit dieser Gang nicht bereits eingelegt ist.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figur beispielhaft näher erläutert.
-
Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Steuer- und Regelungssystem eines Triebzugs.
-
Ein Antriebsstrang 10 eines Triebzuges weist ein Antriebselement 1, das beispielsweise als Elektromotor ausgeführt ist und ein schaltbares Mehrganggetriebe 2 auf. Ein Triebzug kann auch mehrere solcher Antriebsstränge aufweisen, wobei jeder Antriebsstrang einen Treibradsatz des Triebzuges antreibt. Das Antriebselement 1 ist über eine Motorabtriebswelle 11 mit dem Mehrganggetriebe 2 verbunden. In dem schaltbaren Mehrganggetriebe 2 werden im Betrieb von dem Antriebselement 1 bereitgestellte Antriebsdrehzahlen und Antriebsdrehmomente in verschiedenen Übersetzungs- oder Gangstufen auf eine Getriebeabtriebswelle 12 übertragen. Die Getriebeabtriebswelle 12 ist antriebswirksam mit zumindest einem Treibradsatz des Triebzugs verbunden. Die Schaltungen in dem schaltbaren Mehrganggetriebe 2 werden von einer Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 gesteuert und laufen im Wesentlichen automatisch ab.
-
Zur Ansteuerung und Regelung des Antriebsstranges 10 sind das Antriebselement 1 und das Mehrganggetriebe 2 über ein Datenbussystem 7, beispielsweise einen CAN-Bus, mit einer Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 verbunden. Über das Datenbussystem 7 werden zum einen Informationen zum Status der einzelnen Komponenten des Antriebsstranges 10 in Form von Antriebsstrangdaten 8 der Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 zugeleitet und zum anderen fließen Steuerdaten 9 zum Ansteuern der Komponenten des Antriebsstranges 10 über das Datenbussystem 7 beispielsweise zu Aktuatoren und/oder Steuerelementen des Antriebselementes 1 und des Mehrganggetriebes 2.
-
Die Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 weist einen Speicher 4 auf, in dem Informationen abgespeichert sind, die im Betrieb von der Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 zum Steuern und Regeln des Antriebsstranges 10 verwendet werden.
-
Unter anderem sind in dem Speicher 4 Informationen über vorbestimmte Zeiträume abgespeichert, die von der Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 ausgelesen und verarbeitet werden um eine Betriebspunktverschiebung eines Betriebspunktes des schaltbaren Mehrganggetriebes 2 zu bewirken mit dem Ziel, den Antriebsstrang 10 immer mit einem optimalen Wirkungsgrad zu betreiben.
-
Neben den aus dem Speicher 4 abrufbaren Informationen erfasst und verarbeitet die Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 zur Steuerung und Regelung des Antriebsstranges 10 außerdem eine Fahranforderung 5 und Umgebungsparameter 6, die der Steuer- und Regelungsvorrichtung 3 zugeleitet werden. Die Fahranforderung 5 wird in der Regel von einem Fahrzeugführer vorgegeben und die Umgebungsparameter werden mittels geeigneter Sensor- bzw. Meßeinrichtungen erfasst. Es ist jedoch auch möglich bei autonomem Fahrbetrieb des Triebzuges eine in dem Speicher 4 hinterlegte Fahranforderung zu erfassen und zu verarbeiten.
-
Anstatt der oben beschriebenen Steuer- und Regelungssystems kann beispielsweise auch eine Ansteuerungsvorrichtung verwendet werden, wie sie in der
4 der
DE102014215200 beschrieben ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebselement
- 2
- Mehrganggetriebe
- 3
- Steuer- und Regelungsvorrichtung
- 4
- Speicher
- 5
- Fahranforderung
- 6
- Umgebungsparameter
- 7
- Datenbussystem
- 8
- Antriebsstrangdaten
- 9
- Steuerdaten
- 10
- Antriebstrang
- 11
- Motorabtriebswelle
- 12
- Getriebeabtriebswelle
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014213011 [0003, 0004]
- DE 102014215200 [0054]
