DE102020200568A1

DE102020200568A1 - Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs, Steuerung für einen Antrieb eines Fahrzeugs, Antrieb mit einer solchen Steuerung, und Fahrzeug mit einem solchen Antrieb

Info

Publication number: DE102020200568A1
Application number: DE102020200568.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kottke; Tobias Frank
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-07-22
Also published as: EP4091144A1; CN114902300B; US20220366733A1; WO2021144436A1; CN114902300A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs (2) mit folgenden Schritten:- Befahren einer bestimmten Strecke (7) mit dem Fahrzeug (2);- Erfassen wenigstens eines Leistungsparameters des Fahrzeugs (2), der für eine Leistung eines Antriebs (9) des Fahrzeugs (2) charakteristisch ist;- Vergleichen des wenigstens einen Leistungsparameters mit historischen Daten zu der befahrenen Strecke (7) in einem ersten Vergleich, undBewerten der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs (2) anhand des ersten Vergleichs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs, eine Steuerung für einen Antrieb eines Fahrzeugs, einen Antrieb mit einer solchen Steuerung, und ein Fahrzeug mit einem solchen Antrieb.
Die Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs kann auf verschiedene Weise beeinträchtigt sein: So ist es möglich, dass ein Antrieb des Fahrzeugs - beispielsweise aufgrund von Alterung, Verschleiß und/oder Verschmutzung - eine verminderte Leistung aufweist, oder dass an anderer Stelle Leistungsverluste auftreten, beispielsweise aufgrund einer defekten Bremsanlage, insbesondere wenn Bremsen des Fahrzeugs klemmen. Weist der Antrieb des Fahrzeugs eine Mehrzahl von Antriebseinheiten auf, ist es wünschenswert feststellen zu können, welche der Antriebseinheiten eine eingeschränkte Funktionsfähigkeit aufweist. Problematisch ist, dass eine Ausgangsleistung eines Fahrzeugs, insbesondere bei einem Schienenfahrzeug die tatsächlich auf die Schiene gebrachte Vortriebsleistung, nicht oder nur mit hohem Aufwand festgestellt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs, eine Steuerung für einen Antrieb eines Fahrzeugs, einen Antrieb mit einer solchen Steuerung, und ein Fahrzeug mit einem solchen Antrieb zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten, wobei insbesondere eine einfache und zugleich genaue Bewertung der Funktionsfähigkeit und/oder eine Möglichkeit, bei einer Mehrzahl von Antriebseinheiten diejenige Antriebseinheit oder diejenigen Antriebseinheiten zu identifizieren, die in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt ist/sind, gegeben sein sollen.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs geschaffen wird, welches folgende Schritte aufweist: Es wird eine bestimmte Strecke mit dem Fahrzeug befahren. Wenigstens ein Leistungsparameter des Fahrzeugs, der für eine - insbesondere momentane oder streckenbezogene - Leistung eines Antriebs des Fahrzeugs charakteristisch ist, wird erfasst. Der wenigstens eine erfasste Leistungsparameter wird - in einem ersten Vergleich - mit historischen Daten verglichen, die zu der befahrenen Strecke, insbesondere entlang der befahrenen Strecke, vorliegen, und die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs wird anhand des ersten Vergleichs bewertet. Insbesondere ermöglicht diese Vorgehensweise eine einfache Abschätzung oder Ermittlung der tatsächlichen Vortriebsleistung anhand des erfassten Leistungsparameters, oder es kann jedenfalls durch den Vergleich des Leistungsparameters mit historischen Daten bezüglich derselben Strecke beurteilt werden, ob die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs in einem auf der Grundlage der historischen Daten zu erwartenden Rahmen liegt, oder insbesondere abgenommen hat. Dabei wird vorteilhaft ausgenutzt, dass Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge oder Minenfahrzeuge, typischerweise immer wieder dieselben Strecken befahren, wobei weiter davon ausgegangen werden kann, dass unter bestimmten, im Folgenden noch näher erläuterten Voraussetzungen die abgegebene Leistung vergleichbar ist. Daher können Informationen über die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs insbesondere aus dem Vergleich des wenigstens einen Leistungsparameters mit historischen Daten bezüglich derselben Strecke erhalten werden.
Insbesondere wird bevorzugt eine Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs überwacht, das bestimmungsgemäß mehrfach, insbesondere regelmäßig, dieselbe Strecke befährt. Dabei verwirklichen sich in besonderer Weise die genannten Vorteile. Vorzugsweise wird eine Funktionsfähigkeit eines Schienenfahrzeugs oder eines Minenfahrzeugs überwacht. Solche Fahrzeuge befahren typischerweise wiederholt, insbesondere regelmäßig, dieselbe Strecke.
Unter einem Schienenfahrzeug, bisweilen auch als Bahnfahrzeug bezeichnet, wird insbesondere ein Fahrzeug verstanden, welches auf wenigstens einer Schiene, insbesondere auf mehreren Schienen, insbesondere auf zwei Schienen, gefahren oder geführt wird. Insbesondere ist das Schienenfahrzeug bevorzugt ein Zug, Triebzug, Triebwagen, eine Lokomotive, ein Schienentraktor, ein Bahndienstfahrzeug, ein Einschienenbahn-Fahrzeug, ein Hängebahnfahrzeug, ein Fahrzeug eines führerlosen, spurgeführten Personentransportsystems (Personal Rapid Transit - PRT), oder ein anderes schienengebundenes Fahrzeug. Solche Schienenfahrzeuge werden häufig mehrfach, insbesondere regelmäßig, auf derselben Strecke eingesetzt.
Unter einem Minenfahrzeug wird insbesondere ein Fahrzeug verstanden, das im Bergbau, insbesondere im Tagebau, verwendet wird, insbesondere um Abraum oder abgebautes Material, beispielsweise Bodenschätze, zu befördern. Solche Minenfahrzeuge werden typischerweise wiederholt entlang derselben Strecke, beispielsweise von einem Ablageort zu einem Abbauort einer Mine und wieder zurück, bewegt. In bevorzugter Ausgestaltung ist das Fahrzeug ein Muldenkipper.
Bevorzugt weist der Antrieb des Fahrzeugs eine Mehrzahl von Antriebseinheiten auf und ist insofern als Mehrmotoren-Antrieb ausgebildet. Die mehreren Antriebs-Einheiten können dabei in einem einzelnen Kompartiment des Fahrzeugs, insbesondere des Schienenfahrzeugs, insbesondere einer Lokomotive oder einem Triebwagen, angeordnet sein; es ist aber auch möglich, dass die mehreren Antriebseinheiten über eine Mehrzahl von Kompartimenten des Fahrzeugs verteilt angeordnet sind, insbesondere über verschiedene Wagen eines Zugs verteilt, wie beispielsweise bei dem ICE 3, der über den ganzen Zug einen Unterflur-verteilten Antrieb aufweist.
Der Antrieb weist vorzugsweise wenigstens eine Brennkraftmaschine und/oder wenigstens eine elektrische Maschine auf. Ist der Antrieb als Mehrmotoren-Antrieb ausgebildet, weist bevorzugt jede Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten eine eigene Brennkraftmaschine und/oder elektrische Maschine auf. Dabei ist es möglich, dass die Vortriebskraft direkt durch die Brennkraftmaschine bereitgestellt und an wenigstens eine angetriebene Achse übermittelt wird. Der Antrieb kann aber auch als elektrischer Antrieb mit Batterie und/oder Brennstoffzelle als Energielieferant ausgebildet sein. Besonders bevorzugt wird allerdings von einer Brennkraftmaschine bereitgestellte Energie gewandelt und der angetriebenen Achse in anderer Form bereitgestellt, insbesondere indem der Antrieb oder eine Antriebseinheit des Antriebs brennkraft-elektrisch oder brennkraft-hydraulisch, insbesondere diesel-elektrisch oder dieselhydraulisch, ausgebildet ist. Insbesondere ist es möglich, dass alle Antriebseinheiten einer Mehrmotorenanlage als brennkraft-elektrische Antriebseinheiten oder als brennkrafthydraulische Antriebseinheiten ausgebildet sind. Auch ist es möglich, dass der Antrieb oder zumindest eine Antriebseinheit als hybrider Antrieb oder als hybride Antriebseinheit - insbesondere in dem unten definierten Sinn, insbesondere als Parallel-Hybrid - ausgebildet ist.
Insbesondere ist es möglich, dass jede Antriebseinheit einer Mehrmotorenanlage als hybride Antriebseinheit ausgebildet ist.
Unter einem brennkraft-elektrischen Antrieb oder einer brennkraft-elektrischen Antriebseinheit wird dabei eine Ausgestaltung verstanden, in der eine Brennkraftmaschine einen Generator antreibt, wobei von der Brennkraftmaschine bereitgestellte mechanische Energie durch den Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese elektrische Energie wird wenigstens einem Elektromotor bereitgestellt, der wenigstens eine Achse des Fahrzeugs als angetriebene Achse antreibt.
Unter brennkraft-hydraulisch wird insbesondere verstanden, dass eine Brennkraftmaschine eine Hydraulikpumpe antreibt, sodass durch die Brennkraftmaschine bereitgestellte mechanische Energie in hydraulische Energie gewandelt wird. Diese wird wenigstens einem Hydraulikmotor bereitgestellt, der dann wenigstens eine angetriebene Achse des Fahrzeugs antreibt.
Unter einem hybriden Antrieb oder einer hybriden Antriebseinheit wird demgegenüber eine Ausgestaltung verstanden, bei welcher eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer elektrischen Maschine derart zusammenwirkt, dass mechanische Vortriebsleistung wahlweise nur durch die Brennkraftmaschine, nur durch die elektrische Maschine, oder gemeinsam durch die elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine bereitgestellt werden kann (Parallel-Hybrid). Bevorzugt ist einem solchen hybriden Antrieb eine elektrische Speichereinrichtung zugeordnet, sodass insbesondere Betriebszustände möglich sind, in denen die elektrische Maschine - ohne Beteiligung der Brennkraftmaschine oder zusätzlich zu der Brennkraftmaschine - unter Zufuhr von elektrischer Energie aus dem elektrischen Speicher betrieben wird. In anderen Betriebszuständen ist es möglich, dass die Brennkraftmaschine die elektrische Maschine als Generator antreibt, wobei bevorzugt der elektrische Speicher geladen wird. Insbesondere wenn der hybride Antrieb oder die hybride Antriebseinheit zwei elektrische Maschinen aufweist, ist als ein Betriebszustand auch ein brennkraft-elektrischer Betrieb - quasi als Sonderfall - möglich, in dem die Brennkraftmaschine die eine der beiden elektrischen Maschinen antreibt, die dann als Generator wirkt und elektrische Energie bereitstellt, die der anderen, als Motor betriebenen elektrischen Maschinen der beiden elektrischen Maschinen zugeführt wird, die dann ihrerseits wiederum eine angetriebene Achse antreiben kann.
Vorzugsweise wird im Rahmen des Verfahrens festgestellt, auf welcher Strecke das Fahrzeug fährt. Dass festgestellt wird, auf welcher Strecke das Fahrzeug fährt, bedeutet insbesondere, dass die Strecke vorgegeben wird, oder dass die Strecke erkannt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist es insoweit möglich, dass die Strecke vor dem Befahren mit dem Fahrzeug einer Steuerung des Fahrzeugs mitgeteilt, insbesondere in die Steuerung eingegeben oder an die Steuerung übertragen, beispielsweise durch ein Netzwerk an die Steuerung gesendet oder aus einem Netzwerk heruntergeladen wird. Alternativ oder zusätzlich wird die Strecke in dem Fahrzeug beim Befahren der Strecke erkannt. Insbesondere wird die Strecke bevorzugt mittels satellitengestützter Navigation, beispielsweise GPS, und/oder durch einen Mustervergleich, insbesondere anhand des erfassten Leistungsparameters und/oder von Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsdaten entlang der Strecke im Vergleich mit entsprechenden historischen Daten, erkannt.
Unter einem Leistungsparameter wird insbesondere ein Parameter verstanden, der charakteristisch ist für eine momentane oder streckenbezogene Leistung des Antriebs des Fahrzeugs. Unter einer momentanen Leistung wird dabei insbesondere eine zu einem gegebenen Zeitpunkt erbrachte Leistung des Antriebs verstanden. Unter einer streckenbezogenen Leistung wird dabei insbesondere eine Leistung des Antriebs auf einem bestimmten Streckenabschnitt der Strecke verstanden.
Der wenigstens eine erfasste Leistungsparameter wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung in dem Fahrzeug gespeichert. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass auch der erste Vergleich lokal in dem Fahrzeug durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich wird der wenigstens eine Leistungsparameter bevorzugt über ein Netzwerk, insbesondere über das Internet, auf einen zentralen Dienstgeber, auch als Server bezeichnet, übertragen. Es ist möglich, dass insbesondere in diesem Fall auch der erste Vergleich auf dem zentralen Dienstgeber durchgeführt wird.
Um den ersten Vergleich in dem Fahrzeug durchführen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die historischen Daten ebenfalls in dem Fahrzeug gespeichert sind, oder dass die historischen Daten von dem zentralen Dienstgeber - insbesondere über das Netzwerk - auf das Fahrzeug übertragen, insbesondere heruntergeladen werden.
Unter historischen Daten werden insbesondere in der Vergangenheit auf der bestimmten Strecke erfasste Daten verstanden, insbesondere in der Vergangenheit erfasste Werte für den wenigstens einen Leistungsparameter, den Antrieb betreffende Antriebsdaten, eine Beladung des Fahrzeugs kennzeichnende Beladungsdaten, und/oder Umwelt- oder Umgebungsbedingungen kennzeichnende Umgebungsdaten, wie beispielsweise ein Luftdruck oder eine Lufttemperatur.
Dass der wenigstens eine Leistungsparameter mit zu der der befahrenen Strecke entlang derselben vorliegenden historischen Daten verglichen wird, bedeutet insbesondere, dass die historischen Daten streckenabschnittsbezogen mit dem wenigstens einen Leistungsparameter verglichen werden. Insoweit sind auch die historischen Daten bevorzugt jeweils für einen bestimmten Streckenabschnitt erfasst, und sie werden mit dem wenigstens einen Leistungsparameter jeweils für denselben Streckenabschnitt verglichen.
Die historischen Daten sind in der Vergangenheit bevorzugt von demselben Fahrzeug erfasst worden, in dem oder für das das Verfahren durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die historischen Daten von einem anderen, vorzugsweise baugleichen oder zumindest ähnlichen Fahrzeug, insbesondere einem Flottenfahrzeug aus einer Flotte von Fahrzeugen, erfasst sind. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass als historische Daten Mittelwerte über eine Flotte von Fahrzeugen verwendet werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Soll-Leistungsvorgabe für das Fahrzeug, insbesondere für den Antrieb des Fahrzeugs, entlang der befahrenen Strecke - in einem zweiten Vergleich - mit dem wenigstens einen erfassten Leistungsparameter verglichen wird, wobei die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs zusätzlich anhand des zweiten Vergleichs bewertet wird. Aus dem Vergleich der Soll-Leistungsvorgabe mit dem erfassten Leistungsparameter kann darauf rückgeschlossen werden, ob und/oder in welchem Umfang das Fahrzeug die vorgegebene Soll-Leistung tatsächlich erbringt.
Unter einer Soll-Leistungsvorgabe wird dabei insbesondere eine Vorgabe eines Betreibers, insbesondere eines Führers des Fahrzeugs, für die zu erbringende Soll-Leistung verstanden. Die Soll-Leistungsvorgabe kann insbesondere eine Fahrstufe, eine Drehmomentanforderung und/oder eine Drehzahlanforderung sein. Insbesondere kann die Soll-Leistungsvorgabe einer aktuellen Stellung eines Fahrhebels oder Fahrpedals entsprechen, oder durch eine solche Hebel- oder Pedalstellung vorgegeben sein.
Dass die Soll-Leistungsvorgabe entlang der befahrenen Strecke mit dem wenigstens einen erfassten Leistungsparameter verglichen wird, bedeutet insbesondere, dass der Vergleich streckenabschnittsbezogen durchgeführt wird. Typischerweise wird die Soll-Leistung streckenabschnittsbezogen vorgegeben, insbesondere für verschiedene Streckenabschnitte verschieden, wobei auch der Leistungsparameter streckenabschnittsbezogen erfasst wird. Soll beispielsweise eine bestimmte Geschwindigkeit gehalten werden, wird typischerweise an einem Hanganstiegsabschnitt der befahrenen Strecke eine höhere Soll-Leistung für das Fahrzeug vorgegeben als an einem Hangabstiegsabschnitt oder auf einem horizontalen Abschnitt der befahrenen Strecke.
Die Soll-Leistungsvorgabe wird bevorzugt mit dem wenigstens einen erfassten Leistungsparameter verglichen, indem sie mit dem wenigstens einen erfassten Leistungsparameter korreliert wird.
Vorzugsweise wird ein aus dem zweiten Vergleich resultierendes Vergleichsergebnis mit entsprechenden historischen Daten, das heißt historischen Daten für das Vergleichsergebnis, und/oder für die Soll-Leistungsvorgabe und den wenigstens einen erfassten Leistungsparameter, abgeglichen, wobei dieser Abgleich zusätzlich zur Bewertung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs herangezogen wird. Somit kann insbesondere beurteilt werden, ob eine Veränderung in der Relation zwischen der Soll-Leistungsvorgabe einerseits und dem wenigstens einen erfassten Leistungsparameter andererseits auftritt, was auf eine Veränderung in der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs schließen lässt. Deutet beispielsweise in einem bestimmten Abschnitt der befahrenen Strecke bei konstanter Soll-Leistungsvorgabe der wenigstens eine erfasste Leistungsparameter auf eine reduzierte oder abnehmende Leistung des Fahrzeugs hin, lässt dies auf eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs schließen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die befahrene Strecke verifiziert wird, während sie mit dem Fahrzeug befahren wird. Es kann somit vorteilhaft festgestellt werden, ob tatsächlich eine vorgegebene Strecke befahren wird, oder ob Abweichungen zwischen der Streckenvorgabe und der tatsächlich befahrenen Strecke existieren. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Strecke vor Fahrtantritt durch den Betreiber des Fahrzeugs, insbesondere den Führer, übertragen oder eingegeben wird, wobei Fehleingaben oder Übertragungsfehler nicht vollständig ausgeschlossen werden können. Wird bei der Verifizierung festgestellt, dass tatsächlich die vorgegebene Strecke befahren wird, kann die Streckenvorgabe bestätigt werden. Andernfalls kann gegebenenfalls die vorgegebene Strecke durch die erkannte, tatsächlich befahrene Strecke ersetzt werden. Die befahrene Strecke wird bevorzugt anhand von Navigationsdaten, insbesondere Satelliten-Navigationsdaten, insbesondere GPS-Daten, und/oder anhand eines Mustervergleichs des erfassten wenigstens einen Leistungsparameters mit historischen Daten oder Datenmustern verifiziert. Dabei zeigt sich, dass insbesondere ein zeitlicher Verlauf des wenigstens einen Leistungsparameters entlang der befahrenen Strecke, das heißt insbesondere streckenabschnittsbezogen, für die befahrene Strecke charakteristisch ist. Beispielsweise bilden sich Abfolgen von befahrenen Steigungen und horizontalen Streckenabschnitten in dem streckenabschnittsbezogenen Verlauf des wenigstens einen erfassten Leistungsparameters ab.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als der wenigstens eine Leistungsparameter ein Parameter erfasst wird, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einer Soll-Leistungsvorgabe; einer - insbesondere momentanen oder über einen Streckenabschnitt gemittelten, insbesondere als gleitender Mittelwert erfassten - Geschwindigkeit des Fahrzeugs; einer - insbesondere momentanen oder über einen Streckenabschnitt gemittelten, insbesondere als gleitender Mittelwert erfassten - Beschleunigung des Fahrzeugs; einer Einspritzzeit einer Brennkraftmaschine des Antriebs des Fahrzeugs; einer Drehzahl der Brennkraftmaschine, und einem gewählten Gang eines Getriebes des Antriebs des Fahrzeugs. Diese Parameter sind einzeln sowie insbesondere in Kombination miteinander charakteristisch für die insbesondere momentane oder streckenbezogene Leistung des Fahrzeugs. Bevorzugt werden wenigstens zwei Leistungsparameter, ausgewählt aus der zuvor angegebenen Gruppe, erfasst. In bevorzugter Ausgestaltung werden alle Leistungsparameter der zuvor angegeben Gruppe erfasst. Insbesondere aus einer Mehrzahl von Leistungsparametern, ganz besonders aus allen angegebenen Leistungsparametern, kann auf die Leistung des Antriebs des Fahrzeugs geschlossen werden.
Unter einer Einspritzzeit der Brennkraftmaschine wird insbesondere ein Zeitwert verstanden, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Einspritzbeginn, einem Einspritzende, und einer Einspritzdauer. Diese Zeitparameter erlauben einen Rückschluss auf die einem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge und damit auf die der Brennkraftmaschine in einem Arbeitsspiel zugeführte chemische Energie.
Unter „Einspritzen“ wird hier allgemein die Zufuhr von Brennstoff zu einem Brennraum der Brennkraftmaschine verstanden, unabhängig davon, ob ein flüssiger Brennstoff oder ein gasförmiger Brennstoff zugeführt wird, und unabhängig davon, ob die Einspritzung als Einzelpunkteinspritzung, Mehrpunkteinspritzung oder Direkteinspritzung erfolgt. Die Begriffe „Zeit“, „Zeitwert“ und „Zeitparameter“ sind nicht einschränkend auf Werte zu verstehen, welche die Einheit einer Zeit haben; vielmehr können äquivalent auch Werte verwendet werden, die in Grad Kurbelwellenwinkel (°KW) angegeben sind, wobei entsprechende Werte mit der Einheit einer Zeit und solche Werte in Grad Kurbelwellenwinkel über die Drehzahl der Brennkraftmaschine ineinander umrechenbar sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei dem ersten Vergleich und/oder bei dem zweiten Vergleich eine - insbesondere momentane - Beladung des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Dies ermöglicht mit größerer Sicherheit eine Bewertung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs. Insbesondere dann, wenn eine bestimmte Strecke stets mit streckenabschnittsbezogen gleichen Geschwindigkeiten befahren werden soll, um einen Fahrplan einzuhalten, variiert die hierfür erforderliche Leistung mit der Beladung des Fahrzeugs. Die Berücksichtigung der Beladung bei der Bewertung der Funktionsfähigkeit vermeidet somit, dass eine höhere Beladung des Fahrzeugs fehlerhaft als reduzierte Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs fehlinterpretiert wird
Die Beladung wird vorzugsweise ermittelt, indem historische Beladungsdaten in Abhängigkeit von Zeit und Ort, insbesondere von einer momentanen Zeit und einem momentanen Ort des Fahrzeugs, ausgelesen werden. Dies erlaubt eine Abschätzung der aktuellen Beladung aus in der Vergangenheit ermittelten Werten. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass die Nutzung von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, - sowohl zeitlich als auch örtlich - einer gewissen Regelmäßigkeit unterliegt, beispielsweise aufgrund des Pendlerverkehrs.
Alternativ oder zusätzlich wird die Beladung vorzugweise ermittelt, indem eine rekuperierte Energie ausgewertet wird, wenn das Fahrzeug als Antrieb einen rekuperierenden Antrieb aufweist. Die insbesondere bei einer Hangabfahrt oder beim Verzögern rekuperierte Energie ist dabei abhängig von der Masse und damit auch von der Beladung des Fahrzeugs. Die aufgrund der unterschiedlichen Beladung verschiedene Masse des Fahrzeugs kann somit anhand der Bestimmung der rekuperierten Energie ermittelt werden. Ein rekuperierender Antrieb ist insbesondere ein Antrieb, der eingerichtet ist, um kinetische Energie des Fahrzeugs insbesondere beim Verzögern oder bei einer Hangabfahrt zurückzugewinnen und zu speichern, insbesondere in Form von elektrischer Energie. Ein rekuperierender Antrieb kann insbesondere ein Hybridantrieb oder ein Antrieb mit Brennstoffzelle oder Batterie sein.
Die historischen Beladungsdaten sind bevorzugt erhalten durch eine direkte oder indirekte Erfassung der Beladung des Fahrzeugs und Zuordnen einer Zeit- und Ortsinformation zu der erfassten Beladung. Eine direkte Erfassung der Beladung kann bei beispielsweise über eine Auswertung der rekuperierten Energie erfolgen. Eine indirekte Bestimmung der Beladung kann insbesondere bei einem Schienenfahrzeug insbesondere dadurch erfolgen, dass an Haltepunkten, insbesondere Bahnhöfen, die Anzahl der ein- und aussteigenden Passagiere für das Schienenfahrzeug ermittelt wird. Dies kann insbesondere durch Bildauswertung, beispielsweise von Überwachungskameras, erfolgen, oder durch Abschätzung der Beladung aufgrund gelöster Fahrscheine. Auf der Grundlage einer Bildauswertung kann auch die Masse des mitgeführten Gepäcks zumindest grob abgeschätzt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dann, wenn eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs festgestellt wird, geprüft wird, ob die Beeinträchtigung in dem Antrieb oder in einer Bremsanlage des Fahrzeugs vorliegt. Auf diese Weise kann die Ursache der beeinträchtigten Funktionsfähigkeit weiter eingegrenzt werden, wobei insbesondere festgestellt werden kann, ob gegebenenfalls eine Bremse klemmt, oder ob der Antrieb, beispielsweise durch Defekte, Verschleiß, Alterung oder dergleichen, eine reduzierte Leistung aufweist.
Die Prüfung wird bevorzugt durchgeführt anhand eines Hangabfahrtsverhaltens und/oder eines Verzögerungsverhaltens des Fahrzeugs. Insoweit kann nämlich insbesondere eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Bremsanlage, ganz besonders ein Klemmen einer Bremse, durch ein verändertes Hangabfahrtsverhalten und/oder Verzögerungsverhalten festgestellt werden. Sowohl die Hangabfahrt als auch die Verzögerung stellen Betriebszustände dar, in denen der Antrieb keine oder höchstens eine geringe Vortriebsleistung erbringt, wobei das Verhalten des Fahrzeugs im Wesentlichen durch die Bremsanlage bestimmt ist. Klemmt eine Bremse, nimmt beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei einer Hangabfahrt oder beim Ausrollen schneller ab, als wann die Bremsanlage uneingeschränkt funktionstüchtig ist, das heißt wenn keine Bremse klemmt. Somit kann insbesondere durch einen Vergleich des momentanen Hangabfahrtsverhaltens und/oder Verzögerungsverhaltens mit historischen Daten für das Hangabfahrtsverhalten und/oder Verzögerungsverhalten festgestellt werden, ob eine Veränderung im Verhalten des Fahrzeugs und somit letztlich eine Beeinträchtigung der Bremsanlage vorliegt.
Alternativ oder zusätzlich wird die Prüfung vorzugsweise durchgeführt, indem - in einem dritten Vergleich - die rekuperierte Energie mit aufgewendeter Energie des Fahrzeugs abgeglichen wird, insbesondere unter Berücksichtigung historischer Daten, wenn das Fahrzeug einen rekuperierenden Antrieb aufweist. Dabei wird insbesondere abgeglichen, ob das Verhalten der rekuperierten Energie in Hinblick auf historische Daten für die rekuperierte Energie mit dem Verhalten der aufgewendeten Energie in Hinblick auf historische Daten für die aufgewendete Energie korrespondiert. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass dann, wenn dieselbe Strecke mehrfach mit gleichem Energieaufwand befahren wird, auch die rekuperierte Energie gleichbleiben sollte. Ändert sich die aufgewendete Energie, beispielsweise aufgrund sich ändernder Beladung oder sich ändernder Geschwindigkeit des Fahrzeugs, sollte sich entsprechend auch die rekuperierte Energie in gleichem Sinne ändern, insbesondere gleichsinnig zu der aufgewendeten Energie zu- oder abnehmen. Ist dies nicht der Fall, kann auf eine beeinträchtigte Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs rückgeschlossen werden. Dabei kann weiterhin unterschieden werden, ob die Beeinträchtigung in dem Antrieb oder in der Bremsanlage des Fahrzeugs vorliegt:

Ist beispielsweise - im Vergleich zu den historischen Daten - die aufwendete Energie bei gleicher Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher, jedoch die rekuperierte Energie geringer, ist dies ein Hinweis darauf, dass eine Bremse klemmt und somit die Beeinträchtigung in der Bremsanlage vorliegt. Ist dagegen im Vergleich zu den historischen Daten bei gleicher Geschwindigkeit die rekuperierte Energie gleich, jedoch die aufgewendete Energie erhöht, ist dies ein Hinweis auf eine Beeinträchtigung in dem Antrieb. Dabei ist es möglich, dass die aufgewendete Energie nur scheinbar höher ist, beispielsweise indem Einspritzzeiten erhöht, insbesondere Einspritzdauern verlängert sind, wobei jedoch aufgrund eines Klemmens oder einer Verschmutzung von Injektoren eine reduzierte oder gleiche Brennstoffmasse eingebracht wird. Ist lediglich die rekuperierte Energie verringert, funktioniert die Rekuperation nicht richtig. Das Verfahren kann beispielsweise angewendet werden bei einem Schienenfahrzeug bei Fahrt am Berg, oder bei einem Minenfahrzeug, insbesondere Muldenkipper, der wiederholt die Mine hinab und wieder hinauf fährt.

Die aufgewendete Energie ist insbesondere diejenige Energie, die zur Erbringung der Antriebsleistung des Fahrzeugs eingesetzt wird. Diese kann insbesondere anhand der Einspritzzeiten der Brennkraftmaschine abgeschätzt werden, da diese für die der Brennkraftmaschine zugeführte chemische Energie charakteristisch sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Befahren der bestimmten Strecke entlang der Strecke Daten von dem Fahrzeug oder für das Fahrzeug erfasst und gespeichert werden. Somit können insbesondere an dem Fahrzeug, durch das Fahrzeug oder für das Fahrzeug historische Daten generiert werden, die in der Zukunft für das hier vorgeschlagene Verfahren als historische Daten verwendet werden können. Die Daten können insbesondere von dem Fahrzeug selbst, beispielsweise durch Sensoren des Fahrzeugs, für das Fahrzeug, beispielsweise durch externe Sensoren oder Überwachungskameras an Haltepunkten, oder auch an dem Fahrzeug, insbesondere durch Messungen an dem Fahrzeug, erfasst werden. Als Daten werden bevorzugt Antriebsdaten, Beladungsdaten und/oder Umgebungsdaten erfasst. Als Antriebsdatum wird bevorzugt insbesondere der wenigstens eine Leistungsparameter erfasst. Beladungsdaten können insbesondere an Haltepunkten des Fahrzeugs, insbesondere an Bahnhöfen, oder aufgrund der rekuperierten Energie erfasst werden. Als Umgebungs- oder Umweltdaten werden bevorzugt insbesondere ein Luftdruck und/oder eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs erfasst. Dass die Daten entlang der Strecke erfasst werden, bedeutet insbesondere, dass die Daten streckenabschnittsbezogen erfasst werden.
Insbesondere werden die erfassten Daten bevorzugt einem Streckenabschnitt zugeordnet, auf oder für den sie erfasst werden. Die Daten werden bevorzugt mit einer Information über den ihnen zugeordneten Streckenabschnitt gespeichert. Diese Information wird auch als Streckenabschnittsinformation bezeichnet.
Bevorzugt werden die Daten in dem Fahrzeug gespeichert. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Daten an einen zentralen Dienstgeber übermittelt, insbesondere übertragen, insbesondere hochgeladen werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dieselbe Strecke mehrfach mit dem Fahrzeug befahren wird. Gerade in diesem Fall ergeben sich in besonderer Weise die beschriebenen Vorteile.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fahrzeug ein Schienenfahrzeug oder ein Minenfahrzeug ist. Insbesondere diese Fahrzeuge werden typischerweise mehrfach, insbesondere regelmäßig, entlang derselben Strecke bewegt, sodass sich in besonderer Weise die beschriebenen Vorteile ergeben.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei der Antrieb des Fahrzeugs eine Mehrzahl von Antriebseinheiten aufweist. Dabei wird gemäß einer ersten Ausgestaltung eine Funktionsfähigkeit einer zu prüfenden Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten anhand eines - insbesondere momentanen oder historischen - Verhaltens der anderen Antriebseinheiten der Mehrzahl von Antriebseinheiten beurteilt. Auf diese Weise können mit geringem Aufwand und zuverlässig Informationen über die Funktionsfähigkeit der zu prüfenden Antriebseinheit gewonnen werden, ohne diese selbst untersuchen zu müssen, was gegebenenfalls gerade aufgrund einer beeinträchtigen Funktionsfähigkeit schwierig sein kann.
Insbesondere wird bevorzugt die zu prüfende Antriebseinheit abgeschaltet, wobei anhand des Verhaltens der nicht-abgeschalteten Antriebseinheiten geprüft wird, ob die Funktionsfähigkeit der abgeschalteten Antriebseinheit beeinträchtigt ist. Dies stellt eine besonders einfache und funktionssichere Ausführungsform des Verfahrens dar.
Alternativ oder zusätzlich wird gemäß einer zweiten Ausgestaltung wenigstens ein Leistungsparameter, vorzugsweise wenigstens ein Antriebsparameter, einer zu prüfenden Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten mit einem Erwartungsbereich verglichen, wobei die Funktionsfähigkeit der zu prüfenden Antriebseinheit anhand dieses Vergleichs beurteilt wird.
Mithilfe der Vorgehensweise gemäß diesen Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung kann bei einer Mehrmotorenanlage festgestellt werden, in welcher oder welchen der Antriebseinheiten eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit vorliegt.
Die erste Ausgestaltung oder die zweite Ausgestaltung werden jeweils bevorzugt iteriert, wobei nacheinander verschiedene Antriebseinheiten als zu prüfende Antriebseinheiten behandelt werden, insbesondere solange, bis entweder eine Beeinträchtigung in einer der Antriebseinheiten festgestellt ist, oder bis jede Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten einmal als zu prüfende Antriebseinheit behandelt wurde.
Das Abschalten der zu prüfenden Antriebseinheit gemäß der ersten Ausgestaltung erfolgt bevorzugt bei gleichbleibender Fahrleistung, insbesondere bei gleichbleibender Geschwindigkeit. Insbesondere in diesem Fall kann festgestellt werden, ob die verbleibenden, nicht abgeschalteten Antriebseinheiten zur Erbringung der gleichbleibenden Fahrleistung, insbesondere zur Aufrechterhaltung der gleichbleibenden Geschwindigkeit, im Vergleich zu dem Betriebszustand, in dem alle Antriebseinheiten zugeschaltet sind, den aufgrund der Abschaltung einer Antriebseinheit rechnerisch auf sie entfallenden Anteil an Mehrleistung erbringen müssen, oder etwa eine höhere Mehrleistung, oder eine geringere Mehrleistung. Insbesondere wenn sie eine geringere Mehrleistung erbringen müssen, lässt dies darauf schließen, dass die zu prüfende, abgeschaltete Antriebseinheit zuvor, in dem Betriebszustand, in dem alle Antriebseinheiten zugeschaltet sind, eine Minderleistung im Verhältnis zu der eigentlich durch sie zu erbringenden Leistung erbracht hat und somit eine reduzierte Funktionstüchtigkeit aufweist. Die verbleibenden, nicht abgeschalteten Antriebseinheiten müssen dann nämlich nur diese reduzierte, abgeschaltete Minderleistung auffangen.
Zur Erläuterung soll folgendes Rechenbeispiel dienen: Wird für jede Antriebseinheit von vier Antriebseinheiten eine Sollleistung von 45 % der Nennleistung - beispielsweise aufgrund von Alterung anstelle von 40 % - vorgegeben, entspricht die Gesamt-Sollleistung 180 % der Nennleistung einer Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheiten der einfacheren Rechnung wegen in dem Beispiel alle dieselbe Nennleistung aufweisen. Es wird nun eine erste Antriebseinheit der vier Antriebseinheiten als zu prüfende Antriebseinheit abgeschaltet. Um die Geschwindigkeit zu halten, müssen die verbleibenden drei Antriebseinheiten jeweils mit 60 % ihrer Nennleistung betrieben werden, was wiederum in Summe 180 % der Nennleistung einer Antriebseinheit entspricht. Die erste Antriebseinheit weist demnach keine Beeinträchtigung auf. Müssen dagegen nach dem Abschalten der ersten Antriebseinheit die verbleibenden drei Antriebseinheiten jeweils mit 53 % ihrer Nennleistung betrieben werden, um die Geschwindigkeit zu halten, ist offensichtlich die Funktionsfähigkeit der ersten Antriebseinheit beeinträchtigt, da nun dreimal 53 %, mithin 160 % der Nennleistung einer Antriebseinheit offensichtlich genügen, um die Geschwindigkeit beizubehalten. Dies lässt darauf schließen, dass in dem Betriebszustand, in dem alle vier Antriebseinheiten zugeschaltet waren, tatsächlich nicht die vollen 180 % der Nennleistung einer Antriebseinheit aufgebracht wurden, wobei die erste Antriebseinheit als ursächlich für die Minderleistung identifiziert werden kann.
In der zweiten Ausgestaltung wird der Erwartungsbereich bevorzugt aus historischen Daten der zu prüfenden Antriebseinheit oder alternativ aus historischen Daten der anderen Antriebseinheiten ermittelt. Insbesondere wenn zu wenig Daten für die zu prüfende Antriebseinheit zur Verfügung stehen, kann das Verhalten der zu prüfenden Antriebseinheit aus dem historischen Verhalten der anderen Antriebseinheiten geschätzt und ein Erwartungsbereich gebildet werden, wobei dann geprüft werden kann, ob der wenigstens eine Leistungsparameter der zu prüfenden Antriebseinheit in den Erwartungsbereich fällt. Insbesondere können solche Erwartungsbereiche durch Interpolation erfasster Daten für Leistungsparameter der Antriebseinheiten ermittelt werden. Die Ermittlung des Erwartungsbereichs aus historischen Daten der anderen Antriebseinheiten stellt insbesondere auch eine Variante der ersten Ausgestaltung dar, bei der die Funktionsfähigkeit der zu prüfenden Antriebseinheit anhand des historischen Verhaltens der anderen Antriebseinheiten beurteilt wird.
In der zweiten Ausgestaltung wird als der wenigstens eine Leistungsparameter bevorzugt eine Einspritzzeit verwendet.
Auch die Vorgehensweise gemäß der zweiten Ausgestaltung soll anhand eines Beispiels näher erläutert werden: Fährt beispielsweise das Fahrzeug entlang eines bestimmten Streckenabschnitts, werden Leistungsparameter für alle vier Antriebseinheiten erfasst. Bei einer ersten Fahrt liefern beispielsweise die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit 60 % ihrer Nennleistung, die dritte Antriebseinheit und die vierte Antriebseinheit liefern 80 % ihrer Nennleistung. Bei einer zweiten Fahrt auf demselben Streckenabschnitt liefern die erste Antriebseinheit und die dritte Antriebseinheit 60 % ihrer Nennleistung, die zweite Antriebseinheit und die vierte Antriebseinheit liefern 80 % ihrer Nennleistung. Bei einer dritten Fahrt auf demselben Streckenabschnitt liefern die erste Antriebseinheit und die vierte Antriebseinheit 60 % ihrer Nennleistung, die zweite Antriebseinheit und die dritte Antriebseinheit liefern 80 % ihrer Nennleistung. Somit kennt man das Verhalten bezüglich des erfassten Leistungsparameters, insbesondere der Einspritzzeiten, für die zweite Antriebseinheit, die dritte Antriebseinheit und die vierte Antriebseinheit sowohl bei 60 % der Nennleistung als auch bei 80 % der Nennleistung. Will man nun - insbesondere bei einer vierten Fahrt - einen Erwartungsbereich für den Leistungsparameter für die erste Antriebseinheit bei 80 % ihrer Nennleistung bilden, was aus den erfassten Daten nicht bekannt ist, kann dies anhand der für die zweite, dritte und vierte Antriebseinheit erfassten Leistungsparameter abgeschätzt werden. Es kann dann geprüft werden, ob der Leistungsparameter, insbesondere die Einspritzzeit, für die erste Antriebseinheit in den so gebildeten Erwartungsbereich fällt, wenn diese bei 80 % ihrer Nennleistung auf demselben Streckenabschnitt betrieben wird. Ist dies nicht der Fall, kann auf eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit dieser ersten Antriebseinheit geschlossen werden.
Der erste Aspekt und der zweite Aspekt der Erfindung werden bevorzugt miteinander kombiniert. Ist gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs - insbesondere in dem Antrieb - festgestellt, wird bevorzugt gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung geprüft, in welcher Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten die Beeinträchtigung vorliegt.
Dies erfolgt bevorzugt gemäß der zuvor erläuterten ersten Ausgestaltung des zweiten Aspekts und/oder gemäß der zuvor erläuterten zweiten Ausgestaltung des zweiten Aspekts. Dies bedeutet insbesondere, dass bevorzugt eine zu prüfende Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten abgeschaltet wird, wobei anhand des Verhaltens der nicht-abgeschalteten Antriebseinheiten geprüft wird, ob die Beeinträchtigung in der abgeschalteten Antriebseinheit vorliegt, und/oder dass bevorzugt wenigstens ein Leistungsparameter einer zu prüfenden Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten mit einem Erwartungsbereich - in einem vierten Vergleich - verglichen wird, wobei anhand des vierten Vergleichs festgestellt wird, ob die Beeinträchtigung in der zu prüfenden Antriebseinheit vorliegt. Dabei wird der Erwartungsbereich vorzugsweise aus historischen Daten der zu prüfenden Antriebseinheit oder der anderen Antriebseinheiten ermittelt.
Auch bei dieser Kombination der beiden Aspekte der Erfindung können die erste Ausgestaltung und die zweite Ausgestaltung jeweils bevorzugt bezüglich der zu prüfenden Antriebseinheit iteriert werden, insbesondere bis entweder eine bezüglich ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigte Antriebseinheit identifiziert ist, oder aber jede Antriebseinheit der Mehrzahl von Antriebseinheiten einmal als zu prüfende Antriebseinheit behandelt wurde.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Steuerung für einen Antrieb eines Fahrzeugs geschaffen wird, die ein Leistungserfassungsmodul aufweist, das eingerichtet ist, um wenigstens einen Leistungsparameter, der für eine Leistung des Antriebs des Fahrzeugs charakteristisch ist, zu erfassen. Die Steuerung weist außerdem ein Vergleichsmodul auf, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen erfassten Leistungsparameter mit historischen Daten zu einer durch das Fahrzeug befahrenen Strecke zu vergleichen, und ein Bewertungsmodul, das eingerichtet ist, um eine Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs anhand des Vergleichs des wenigstens einen erfassten Leistungsparameters mit den historischen Daten zu bewerten. Bevorzugt weist die Steuerung eine Recheneinrichtung auf, die das Leistungserfassungsmodul, das Vergleichsmodul, und das Bewertungsmodul aufweist.
Die Steuerung, insbesondere die Recheneinrichtung, ist bevorzugt eingerichtet ist zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten und/oder dem zweiten Aspekt der Erfindung, oder gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens. In Zusammenhang mit der Steuerung verwirklichen sich insbesondere die zuvor bereits in Zusammenhang mit den Verfahren erläuterten Vorteile.
Die Steuerung, insbesondere die Recheneinrichtung, weist bevorzugt ein Datenmodul auf, das eingerichtet ist, um historische Daten zu der befahrenen Strecke für das Vergleichsmodul bereitzustellen. Vorzugsweise ist das Datenmodul eingerichtet, um die historischen Daten zu speichern und/oder um die historischen Daten zu beschaffen, insbesondere von einem zentralen Dienstgeber oder Netzwerk herunterzuladen.
Die Steuerung, insbesondere die Recheneinrichtung, weist bevorzugt ein Erfassungsmodul auf, das eingerichtet ist, um historische Daten entlang der durch das Fahrzeug befahrenen Strecke zu erfassen und - insbesondere in dem Datenmodul - als historische Daten zu speichern und/oder auf einen zentralen Dienstgeber oder ein Netzwerk hochzuladen.
Die Steuerung, insbesondere die Recheneinrichtung, weist bevorzugt ein Netzwerkmodul auf, das eingerichtet ist, um die Steuerung, insbesondere die Recheneinrichtung, mit einem zentralen Dienstgeber oder einem Netzwerk datenübertragend zu verbinden.
Die Steuerung, insbesondere die Recheneinrichtung, weist bevorzugt ein Identifizierungsmodul auf, das eingerichtet ist, um die von dem Fahrzeug befahrene Strecke zu bestimmen, insbesondere anhand eines Mustervergleichs, vorzugsweise mit den historischen Daten einer Mehrzahl von Strecken, zu erkennen.
Die Recheneinrichtung ist vorzugsweise in dem Fahrzeug angeordnet, insbesondere in das Fahrzeug integriert. Alternativ ist es möglich, dass die Recheneinrichtung als von dem Fahrzeug räumlich getrennte, jedoch vorzugsweise mit dem Fahrzeug datenübertragend verbundene Recheneinrichtung, insbesondere als zentraler Dienstgeber, auch Server genannt, oder als Cloud ausgebildet ist.
Es ist auch möglich, dass die Steuerung zwei Recheneinrichtungen aufweist, wobei bevorzugt eine erste Recheneinrichtung in dem Fahrzeug angeordnet, vorzugsweise in das Fahrzeug integriert, und eine zweite Recheneinrichtung als von dem Fahrzeug getrennte, jedoch mit dem Fahrzeug, insbesondere der ersten Recheneinrichtung, datenübertragend verbundene, zentrale Recheneinrichtung, insbesondere zentraler Dienstgeber, oder Cloud, ausgebildet ist.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Antrieb für ein Fahrzeug geschaffen wird, wobei der Antrieb eine erfindungsgemäße Steuerung oder eine Steuerung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist, oder wobei dem Antrieb eine solche Steuerung zugeordnet ist, der Antrieb also in Kombination mit der Steuerung vorliegt. In Zusammenhang mit dem Antrieb verwirklichen sich insbesondere die zuvor bereits erläuterten Vorteile.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Antrieb wenigstens eine Brennkraftmaschine und/oder wenigstens eine elektrische Maschine aufweist. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Antrieb ein brennkraft-elektrischer oder brennkraft-hydraulischer Antrieb, ein hybrider Antrieb, insbesondere ein Parallel-Hybrid, oder ein elektrischer Antrieb mit Batterie und/oder Brennstoffzelle.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antrieb oder einem Antrieb nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele geschaffen wird. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug verwirklichen sich insbesondere die zuvor bereits erläuterten Vorteile.
Das Fahrzeug ist bevorzugt ein Schienenfahrzeug oder ein Minenfahrzeug.
Zur Erfindung gehört auch ein System, welches ein Fahrzeug mit einem Antrieb sowie eine Steuerung aufweist, wobei das System, insbesondere die Steuerung, eingerichtet ist zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten und/oder dem zweiten Aspekt der Erfindung, oder gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Systems mit einem Ausführungsbeispiel einer Steuerung zur Durchführung eines Verfahrens zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs, sowie zugleich eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs;
2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs;
3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines solchen Verfahrens;
4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines solchen Verfahrens;
5 eine schematische Darstellung einer ersten Weiterbildung der ersten Ausführungsform des Verfahrens, und
6 eine schematische Darstellung einer zweiten Weiterbildung der ersten Ausführungsform des Verfahrens.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Systems 1, das ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 2 , hier beispielhaft und in bevorzugter Ausgestaltung ein Schienenfahrzeug 3, aufweist, das hier beispielhaft auf einem Gleis 5 entlang einer schematisch durch einen Pfeil angedeuteten Strecke 7 selbsttätig fahren kann. Das Gleis 5 kann insbesondere eine Schiene, zwei Schienen, oder eine Anzahl von Schienen, die größer ist als zwei, aufweisen. Das Fahrzeug 2 kann in anderer bevorzugter Ausgestaltung auch ein Minenfahrzeug, insbesondere ein Muldenkipper, oder ein anderes Fahrzeug sein, das insbesondere bevorzugt mehrfach, insbesondere regelmäßig, entlang einer gleichen oder derselben Strecke bewegt wird.
Die folgende Erläuterung anhand des Schienenfahrzeugs 3 ist daher nicht einschränkend zu verstehen.
Um selbsttätig entlang der Strecke 7 fahren zu können, weist das Schienenfahrzeug 3 einen Antrieb 9 auf. Das System 1 weist außerdem ein Ausführungsbeispiel einer Steuerung 10 für den Antrieb 9 des Fahrzeugs 2 und auch für das Fahrzeug 2 auf. Die Steuerung 10 weist eine erste Recheneinrichtung 11 in dem Schienenfahrzeug 3, insbesondere ein Steuergerät auf. Die Steuerung 10, insbesondere die erste Recheneinrichtung 11, ist insbesondere eingerichtet zur Durchführung eines im Folgenden näher erläuterten Verfahrens. Hierdurch ist auch das System 1 eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens.
Die Recheneinrichtung 11 ist bevorzugt mit dem Antrieb 9 wirkverbunden, insbesondere um den Antrieb 9 anzusteuern sowie andererseits bevorzugt, um wenigstens einen Leistungsparameter des Antriebs 9 erfassen zu können.
Die erste Recheneinrichtung 11 ist hier in dem Schienenfahrzeug 3 angeordnet.
Die Recheneinrichtung 11 weist insbesondere ein Leistungserfassungsmodul 12 auf, das eingerichtet ist, um wenigstens einen Leistungsparameter, der für eine Leistung des Antriebs 9 des Fahrzeugs 2 charakteristisch ist, zu erfassen. Die Recheneinrichtung 11 weist außerdem ein Vergleichsmodul 14 auf, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen erfassten Leistungsparameter mit historischen Daten zu der durch das Fahrzeug 2 befahrenen Strecke 7 zu vergleichen, und ein Bewertungsmodul 16, das eingerichtet ist, um eine Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs 2 anhand des Vergleichs des wenigstens einen erfassten Leistungsparameters mit den historischen Daten zu bewerten.
Es ist alternativ möglich, dass das System 1, insbesondere die Steuerung 10, eine zweite Recheneinrichtung 13 aufweist, die außerhalb des Schienenfahrzeugs 3 angeordnet ist, insbesondere von diesem entfernt, wobei die zweite Recheneinrichtung 13 bevorzugt als zentraler Dienstgeber oder als dezentrale Datenwolke, das heißt als Cloud 15, ausgebildet ist. Auch diese zweite, bezüglich des Schienenfahrzeugs 3 externe Recheneinrichtung 13 kann eingerichtet sein zur Durchführung des im Folgenden beschriebenen Verfahrens.
Besonders bevorzugt wird allerdings ein Ausführungsbeispiel des Systems 1, wie es in 1 dargestellt ist, bei welchem das System 1, insbesondere die Steuerung 10, sowohl die erste, in dem Schienenfahrzeug 3 angeordnete Recheneinrichtung 11, insbesondere das Steuergerät, als auch die zweite, extern zu dem Schienenfahrzeug 3 angeordnete Recheneinrichtung 13 aufweist. Dabei sind die erste Recheneinrichtung 13 und die zweite Recheneinrichtung 11 bevorzugt in datenübertragender Wirkverbindung miteinander, wie hier durch einen Doppelpfeil P schematisch angedeutet. Insbesondere ist es möglich, dass das Verfahren verteilt sowohl auf der ersten Recheneinrichtung 11 als auch auf der zweiten Recheneinrichtung 13 durchgeführt wird. Insbesondere ist es möglich, dass ein Teil des Verfahrens auf der ersten Recheneinrichtung 11 und ein anderer Teil des Verfahrens auf der zweiten Recheneinrichtung 13 durchgeführt wird.
Der Antrieb 9 ist vorzugsweise als Mehrmotorenanlage ausgebildet und weist insoweit eine Mehrzahl von Antriebseinheiten 17 auf, hier beispielhaft vier Antriebseinheiten, insbesondere eine erste Antriebseinheit 17.1, eine zweite Antriebseinheit 17.2, eine dritte Antriebseinheit 17.3 und eine vierte Antriebseinheit 17.4. Selbstverständlich ist eine andere, insbesondere kleinere oder größere Anzahl von Antriebseinheiten 17 möglich. Auch ist es möglich, dass der Antrieb 9 nur eine Antriebseinheit 17 aufweist oder selbst als einzige Antriebseinheit 17 ausgebildet ist.
Der Antrieb 9 oder jede der Antriebseinheiten 17 kann insbesondere als Brennkraftmaschine, als brennkraft-elektrischer Antrieb, als brennkraft-hydraulischer Antrieb, als Hybridantrieb, insbesondere Parallel-Hybrid, oder als elektrische Maschine mit Brennstoffzelle oder Batterie als Energielieferant ausgebildet sein. Es ist möglich, dass alle Antriebseinheiten 17 gleichartig ausgebildet sind. Es ist aber auch möglich, dass verschiedenartige Antriebseinheiten 17 miteinander kombiniert sind. Ein brennkraft-elektrischer Antrieb ist bevorzugt ein dieselelektrischer Antrieb. Ein brennkraft-hydraulischer Antrieb ist bevorzugt ein diesel-hydraulischer Antrieb. Insbesondere kann als Brennkraftmaschine ein Dieselmotor verwendet werden. Es ist aber auch möglich, dass als Brennkraftmaschine ein Gasmotor oder eine andere geeignete Art von Motor mit innerer oder äußerer Verbrennung verwendet wird.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle vier Antriebseinheiten 17 in bevorzugter Ausgestaltung als hybride Antriebseinheiten 17 ausgebildet. Sie weisen insoweit insbesondere jeweils eine Brennkraftmaschine 19 und eine elektrische Maschine 21 auf, was hier der besseren Übersichtlichkeit wegen nur für die erste Antriebseinheit 17.1 explizit mit Bezugszeichen dargestellt ist. Die Brennkraftmaschine 19 und die elektrische Maschine 21 können jeweils einzeln oder gemeinsam Vortriebsleistung für das Schienenfahrzeug 3 aufbringen.
Die erste Recheneinrichtung 11 ist insbesondere mit jeder der Antriebseinheiten 17 wirkverbunden, insbesondere einzeln, oder gemeinsam insbesondere über ein hierzu geeignetes Bussystem 23. Dabei ist aber bevorzugt stets jede Antriebseinheit 17 separat von der ersten Recheneinrichtung 11 adressierbar.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Schienenfahrzeugs, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Dabei wird in einem ersten Schritt S1 die bestimmte Strecke 7 mit dem Schienenfahrzeug 3 befahren. Vorzugsweise wird in einem optionalen zweiten Schritt S2 festgestellt, auf welcher Strecke das Schienenfahrzeug 3 fährt. Dabei müssen der erste Schritt S1 und der optionale zweite Schritt S2 nicht zwingend in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, dass die Feststellung der Strecke 7 durch Streckenvorgabe erfolgt, insbesondere durch einen Betreiber des Schienenfahrzeugs 3 oder durch einen Führer des Schienenfahrzeugs 3, beispielsweise indem der Führer des Schienenfahrzeugs 3 die bestimmte Strecke 7 vor Beginn der Fahrt in die erste Recheneinrichtung 11 eingibt. Es kann aber auch eine Detektion der Strecke 7 während des Befahrens derselben erfolgen, insbesondere durch bevorzugt satellitengestützten Navigation und/oder durch einen Mustervergleich.
In einem dritten Schritt S3 wird wenigstens ein Leistungsparameter des Schienenfahrzeugs 3 erfasst, der für eine insbesondere momentane oder streckenbezogene Leistung des Antriebs 9 charakteristisch ist. In einem vierten Schritt S4 wird der wenigstens eine erfasste Leistungsparameter mit historischen Daten entlang der befahrenen Strecke 7 in einem ersten Vergleich verglichen, wobei dieser erste Vergleich insbesondere streckenabschnittsbezogen durchgeführt wird.
In einem fünften Schritt S5 wird die Funktionsfähigkeit des Schienenfahrzeugs 3 anhand des ersten Vergleichs bewertet. Es kann so vorteilhaft in einfacher Weise und insbesondere ohne genaue Kenntnis der tatsächlich durch das Schienenfahrzeug 3 erbrachten Ausgangsleistung im Vergleich mit den historischen Daten festgestellt werden, ob das Schienenfahrzeug 3 voll funktionsfähig ist oder ob es bezüglich seiner Funktionsfähigkeit eingeschränkt oder beeinträchtigt ist.
Bevorzugt wird in einem zweiten Vergleich eine Soll-Leistungsvorgabe für das Schienenfahrzeug 3 entlang der befahrenen Strecke 7 in einem zweiten Vergleich mit dem wenigstens einen erfassten Leistungsparameter verglichen, wobei die Funktionsfähigkeit des Schienenfahrzeugs 3 insbesondere in dem fünften Schritt S5 zusätzlich anhand des zweiten Vergleichs bewertet wird.
Besonders bevorzugt wird ein Vergleichsergebnis des zweiten Vergleichs mit historischen Daten abgeglichen, wobei dieser Abgleich ebenfalls zur Bewertung der Funktionsfähigkeit des Schienenfahrzeugs 3 herangezogen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die befahrene Strecke 7 beim Befahren der Strecke 7 mit dem Schienenfahrzeug 3 verifiziert. Dies kann insbesondere anhand von vorzugsweise satellitengestützten Navigationsdaten erfolgen. Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Verifizierung der Strecke 7 bevorzugt anhand eines Mustervergleichs des erfassten wenigstens einen Leistungsparameters mit historischen Daten oder Datenmustern des wenigstens einen Leistungsparameters.
Als der wenigstens eine Leistungsparameter wird in dem dritten Schritt S3 bevorzugt ein Parameter erfasst, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einer Soll-Leistungsvorgabe, einer Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 3, einer Beschleunigung des Schienenfahrzeugs 3, einer Einspritzzeit einer Brennkraftmaschine 19 des Antriebs 9, einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 19, und einem eingelegten oder gewählten Gang eines Getriebes des Antriebs 9. Besonders bevorzugt werden zumindest zwei dieser Parameter als Leistungsparameter erfasst. Besonders bevorzugt werden alle hier genannten Parameter als Leistungsparameter erfasst und zur Bewertung der Funktionsfähigkeit des Schienenfahrzeugs 3 herangezo gen.
Vorzugsweise wird bei dem ersten Vergleich und/oder bei dem zweiten Vergleich eine Beladung des Schienenfahrzeugs 3 berücksichtigt, insbesondere eine momentane Beladung. Die Beladung wird bevorzugt ermittelt durch Auslesen historischer Beladungsdaten in Abhängigkeit von Zeit und Ort des Schienenfahrzeugs 3, und/oder durch Auswerten von rekuperierter Energie, wenn das Schienenfahrzeug 3 als Antrieb 9 einen rekuperierenden Antrieb aufweist.
Wird in dem fünften Schritt S5 eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit des Schienenfahrzeugs 3 festgestellt, wird bevorzugt geprüft, ob die Beeinträchtigung in dem Antrieb 9 oder in einer in 1 dargestellten Bremsanlage 25 des Schienenfahrzeugs 3 vorliegt. Diese Prüfung wird vorzugsweise durchgeführt anhand eines Hangabfahrtsverhaltens und/oder eines Verzögerungsverhaltens des Schienenfahrzeugs 3, insbesondere beim Ausrollen des Schienenfahrzeugs 3. Vorzugsweise wird dabei das aktuelle Hangabfahrtsverhalten und/oder das aktuelle Verzögerungsverhalten mit den entsprechenden historischen Daten verglichen. Alternativ oder zusätzlich wird in einem dritten Vergleich rekuperierte Energie mit aufgewendeter Energie des Schienenfahrzeugs abgeglichen, wenn das Schienenfahrzeug 3 einen rekuperierenden Antrieb aufweist, insbesondere unter Berücksichtigung von historischen Daten, und auf diese Weise die entsprechende Prüfung durchgeführt. Auf diese Weise kann insbesondere festgestellt werden, ob die Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit in dem Antrieb 9 vorliegt, oder ob beispielsweise eine Bremse 27 der Bremsanlage 25 klemmt.
Vorzugsweise werden beim Befahren der bestimmten Strecke 7 Daten von dem Schienenfahrzeug 3 oder für das Schienenfahrzeug 3, insbesondere an dem Schienenfahrzeug 3, entlang der Strecke 7 erfasst und gespeichert. Insbesondere werden bevorzugt Antriebsdaten des Antriebs 9, Beladungsdaten für das Schienenfahrzeug 3 und/oder Umgebungsdaten wie beispielsweise Luftdruck sowie Lufttemperatur, erfasst. Die Daten werden bevorzugt streckenabschnittsbezogen erfasst und dem jeweiligen Streckenabschnitt zugeordnet, auf oder für den sie erfasst werden. Sie werden sodann bevorzugt mit einer Streckenabschnittsinformation zu dem jeweils zugeordneten Streckenabschnitt gespeichert.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens, insbesondere gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Dabei wird eine Funktionsfähigkeit einer zu prüfenden Antriebseinheit 17 der Mehrzahl von Antriebseinheiten 17 anhand eines Verhaltens der anderen Antriebseinheiten 17 beurteilt. Insbesondere wird in einem ersten Schritt S1 die zu prüfende Antriebseinheit 17 abgeschaltet, und es wird in einem zweiten Schritt S2 anhand des Verhaltens der nicht abgeschalteten Antriebseinheiten geprüft, ob eine Beeinträchtigung in der abgeschalteten Antriebseinheit 17 vorliegt. Auf diese Weise kann insbesondere individuell für die Antriebseinheit 17 ermittelt werden, ob eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit vorliegt. Bevorzugt wird die Fahrleistung, insbesondere die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 3, während dieser Prüfung konstant gehalten, wobei insbesondere die Fahrleistung, insbesondere Geschwindigkeit nach dem Abschalten der zu prüfenden Antriebseinheit 17 die gleiche ist wie vor dem Abschalten der zu prüfenden Antriebseinheit 17.
Der erste Schritt S1 und der zweite Schritt S2 können für weitere zu prüfende Antriebseinheiten 17 iteriert werden, insbesondere solange, bis entweder eine Beeinträchtigung in einer der Antriebseinheiten 17 festgestellt ist, oder bis jede der Antriebseinheiten 17 zumindest einmal als zu prüfende Antriebseinheit behandelt, das heißt abgeschaltet wurde.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Verfahrens, insbesondere gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Dabei wird in einem ersten Schritt S1 wenigstens ein Leistungsparameter einer zu prüfenden Antriebseinheit 17 der Mehrzahl von Antriebseinheiten 17 mit einem Erwartungsbereich verglichen, wobei der Erwartungsbereich vorzugsweise aus historischen Daten der zu prüfenden Antriebseinheit 17 oder der anderen Antriebseinheiten 17 ermittelt wird. In einem zweiten Schritt S2 wird anhand dieses Vergleichs festgestellt, ob die zu prüfende Antriebseinheit 17 eine Beeinträchtigung ihrer Funktionsfähigkeit aufweist. Auch auf diese Weise kann individuell geprüft werden, ob eine der Antriebseinheiten 17 eine Beeinträchtigung ihrer Funktionsfähigkeit aufweist, und welche dieses ist. Auch in diesem Fall können der erste Schritt S1 und der zweite Schritt S2 iteriert werden, insbesondere solange, bis entweder für eine der Antriebseinheiten 17 eine Beeinträchtigung ihrer Funktionsfähigkeit festgestellt ist, oder aber bis jede der Antriebseinheiten 17 zumindest einmal als zu prüfende Antriebseinheit 17 behandelt wurde, wobei insbesondere der wenigstens eine Leistungsparameter für diese zu prüfende Antriebseinheit 17 mit dem entsprechenden Erwartungsbereich verglichen und die Funktionsfähigkeit auf der Grundlage dieses Vergleichs geprüft wurde.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Weiterbildung der ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß 2. Dabei stimmen die ersten fünf Schritte S1 bis S5 mit den fünf Schritten S1 bis S5 gemäß 2 überein. Wird dann in dem fünften Schritt S5 eine Beeinträchtigung in dem Antrieb 9 festgestellt, wird sodann mit dem sechsten Schritt S6 und dem siebten Schritt S7 geprüft, in welcher Antriebseinheit 17 der Mehrzahl von Antriebseinheiten 17 die Beeinträchtigung vorliegt, wobei bei dieser ersten Weiterbildung die zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß 3 zur Anwendung kommt. Der sechste Schritt S6 stimmt somit mit dem ersten Schritt S1 gemäß 3 überein, der siebte Schritt S7 stimmt mit dem zweiten Schritt S2 gemäß 3 überein. Es wird also in dem sechstens Schritt S6 eine zu prüfende Antriebseinheit 17 der Mehrzahl von Antriebseinheiten 17 abgeschaltet, und in dem siebten Schritt S7 wird anhand des Verhaltens der nicht abgeschalteten Antriebseinheiten 17 geprüft, ob die Beeinträchtigung in der abgeschalteten Antriebseinheit 17 vorliegt. Auch in diesem Fall können der sechste Schritt und der siebte Schritt S6, S7 iteriert werden, wie dies zuvor in Zusammenhang mit 3 erläutert wurde. Somit kann individuell identifiziert werden, in welcher der Antriebseinheiten 17 die festgestellte Beeinträchtigung vorliegt.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Weiterbildung der ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß 2. Dabei stimmen hier wieder die ersten fünf Schritte S1 bis S5 mit den fünf Schritten S1 bis S5 gemäß 2 überein. Wird nun hier in dem fünften Schritt S5 eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit des Schienenfahrzeugs 3 in dem Antrieb 9 festgestellt, wird mit einem sechsten Schritt S6 und einem siebten Schritt S7 geprüft, in welcher Antriebseinheit 17 einer Mehrzahl von Antriebseinheiten 17 die Beeinträchtigung vorliegt. Auch bei dieser Ausgestaltung kann also genau identifiziert werden, in welcher Antriebseinheit 17 die Beeinträchtigung vorliegt. Dabei stimmen hier der sechste Schritt S6 und der siebte Schritt S7 mit der dritten Ausführungsform des Verfahrens gemäß 4 überein; das heißt der sechste Schritt S6 stimmt mit dem ersten Schritt S1 gemäß 4 überein, und der siebte Schritt S7 stimmt mit dem zweiten Schritt S2 gemäß 4 überein. Es wird also in dem sechsten Schritt S6 wenigstens ein Leistungsparameter einer zu prüfenden Antriebseinheit 17 der Mehrzahl von Antriebseinheiten 17 in einem vierten Vergleich mit einem Erwartungsbereich verglichen, der vorzugsweise aus historischen Daten der zu prüfenden Antriebseinheit 17 oder der anderen Antriebseinheiten 17 ermittelt wird. In dem siebten Schritt S7 wird anhand des vierten Vergleichs festgestellt, ob die Beeinträchtigung in der zu prüfenden Antriebseinheit 17 vorliegt. Auch in diesem Fall können der sechste Schritt S6 und der siebte Schritt S7 solange iteriert werden, bis entweder festgestellt ist, in welcher der Antriebseinheiten 17 die Beeinträchtigung vorliegt, oder bis jede der Antriebseinheiten 17 zumindest einmal als zu prüfende Antriebseinheit 17 verwendet wurde.

Claims

Verfahren zum Überwachen der Funktionsfähigkeit eines Fahrzeugs (2), mit folgenden Schritten: - Befahren einer bestimmten Strecke (7) mit dem Fahrzeug (2); - Erfassen wenigstens eines Leistungsparameters des Fahrzeugs (2), der für eine Leistung eines Antriebs (9) des Fahrzeugs (2) charakteristisch ist; - Vergleichen des wenigstens einen Leistungsparameters mit historischen Daten zu der befahrenen Strecke (7) in einem ersten Vergleich, und - Bewerten der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs (2) anhand des ersten Vergleichs.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soll-Leistungsvorgabe für das Fahrzeug (2) entlang der befahrenen Strecke (7) in einem zweiten Vergleich mit dem wenigstens einen erfassten Leistungsparameter verglichen wird, wobei die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs (2) zusätzlich anhand des zweiten Vergleichs bewertet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die befahrene Strecke (7) beim Befahren der Strecke (7) mit dem Fahrzeug (2) verifiziert wird, insbesondere anhand von Navigationsdaten und/oder anhand eines Mustervergleichs des erfassten wenigstens einen Leistungsparameters mit historischen Daten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als der wenigstens eine Leistungsparameter ein Parameter erfasst wird, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einer Soll-Leistungsvorgabe, einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (2), einer Beschleunigung des Fahrzeugs (2), einer Einspritzzeit einer Brennkraftmaschine (19) des Antriebs (9), einer Drehzahl der Brennkraftmaschine (19), und einem gewählten Gang eines Getriebes des Antriebs (9).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem ersten Vergleich und/oder bei dem zweiten Vergleich eine Beladung des Fahrzeugs (2) berücksichtigt wird, wobei die Beladung vorzugsweise ermittelt wird durch a) Auslesen historischer Beladungsdaten in Abhängigkeit von Zeit und Ort, und/oder b) Auswerten von rekuperierter Energie, wenn das Fahrzeug (2) als Antrieb (9) einen rekuperierenden Antrieb (9) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs (2) festgestellt wird, geprüft wird, ob die Beeinträchtigung in dem Antrieb (9) oder in einer Bremsanlage (25) des Fahrzeugs (2) vorliegt, wobei die Prüfung vorzugsweise a) anhand eines Hangabfahrtsverhaltens und/oder eines Verzögerungsverhaltens des Fahrzeugs (2), insbesondere durch Vergleichen des momentanen Hangabfahrtsverhaltens und/oder Verzögerungsverhaltens mit historischen Daten, und/oder b) anhand eines Abgleichs von rekuperierter Energie mit aufgewendeter Energie des Fahrzeugs (2), wenn das Fahrzeug (2) einen rekuperierenden Antrieb aufweist, insbesondere unter Berücksichtigung historischer Daten, durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befahren der bestimmten Strecke (7) entlang der Strecke (7) Daten von dem Fahrzeug (2) oder für das Fahrzeug (2) erfasst und gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe Strecke (7) mehrfach mit dem Fahrzeug (2) befahren wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (2) ein Schienenfahrzeug (3) oder ein Minenfahrzeug ist.
Verfahren, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (9) des Fahrzeugs (2) eine Mehrzahl von Antriebseinheiten (17) aufweist, wobei a) eine Funktionsfähigkeit einer zu prüfenden Antriebseinheit (17) der Mehrzahl von Antriebseinheiten (17) anhand eines Verhaltens der anderen Antriebseinheiten (17) beurteilt wird, und/oder b) wenigstens ein Leistungsparameter einer zu prüfenden Antriebseinheit (17) der Mehrzahl von Antriebseinheiten (17) mit einem Erwartungsbereich, der vorzugsweise aus historischen Daten der zu prüfenden Antriebseinheit (17) oder der anderen Antriebseinheiten (17) ermittelt wird, verglichen wird, wobei die Funktionsfähigkeit der zu prüfenden Antriebseinheit (17) anhand dieses Vergleichs beurteilt wird.
Steuerung (10) für einen Antrieb (9) eines Fahrzeugs (2), mit einem Leistungserfassungsmodul (12), das eingerichtet ist, um wenigstens einen Leistungsparameter, der für eine Leistung des Antriebs (9) des Fahrzeugs (2) charakteristisch ist, zu erfassen, einem Vergleichsmodul (14), das eingerichtet ist, um den wenigstens einen erfassten Leistungsparameter mit historischen Daten zu einer durch das Fahrzeug (2) befahrenen Strecke (7) zu vergleichen, und mit einem Bewertungsmodul (16), das eingerichtet ist, um eine Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs (2) anhand des Vergleichs des wenigstens einen erfassten Leistungsparameters mit den historischen Daten zu bewerten.
Antrieb (9) für ein Fahrzeug (2), mit einer Steuerung (10) nach Anspruch 11.
Antrieb (9) nach Anspruch 12, wobei der Antrieb (9) wenigstens eine Brennkraftmaschine (19) und/oder wenigstens eine elektrische Maschine (21) aufweist.
Fahrzeug (2), mit einem Antrieb (9) nach einem der Ansprüche 12 oder 13.
Fahrzeug (2) nach Anspruch 14, wobei das Fahrzeug (2) ein Schienenfahrzeug (3) oder ein Minenfahrzeug ist.