DE1937047C

DE1937047C -

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Publication number: DE1937047C
Application number: DE19691937047
Authority: DE
Priority date: 1968-07-22
Filing date: 1969-07-21
Publication date: 1973-08-16

Description

die Eingangssignaländerung ansteigt, und eine zweite, im Verhältnis zur ersten Zeitkonstante bedeutend größeie Zeitkonstunte, wenn die Eingangssignaländerung abnimmt.the input signal change increases, and a second, in relation to the first time constant, the time constant is significantly larger when the input signal change decreases.

Zusammenfassend ist also festzukeilen, daß bei den oben genauer angegebenen bekannten Regelanordnungen die Kraftschlußstörung erfaßt wird über die Abweichung zwischen einem Ausgangssignal von der Radachse im kraftschlußfreien Zustand und dem einer ärgeren Radachse im Kraftschiußzusland oder in Abhängigkeit von dem Differentialquotienten der Radachsdrehzahl, d. h. deren Winkelbeschleunigung.In summary, it should be noted that in the known control arrangements specified above , the frictional connection disruption is detected via the deviation between an output signal from the wheel axle in the frictional connection-free state and that of a worse wheel axle in the frictional connection or as a function of the differential quotient of the wheel axle speed, i.e. its angular acceleration.

Die genannte Erfassung einer Abweichung ist auch dann wirksam, wenn die Kraftschlußstörung nur langsam einsetzt, also der Differentialquotient gering ist: sie kann jedoch bei sehr rasch einsetzender Kraftschlußstörung unzulässig verzögert ansprechen.The above-mentioned detection of a deviation is also effective when the frictional connection disturbance is slow begins, so the differential quotient is low: it can, however, if the frictional connection disorder sets in very quickly address impermissibly delayed.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Regelanordnung anzugeben, durch die eine Kraftschlußstörung frühzeitig unterdrückt werden kann, falls die Kraftschlußstörung schnell zunimmt, und durch die die Kraftschlußstörung auch dann beseitigt werden kann, wenn die Raddrehzahl-Abweichung einen vorbestimmten Wert überschreitet, falls die Kraftschlußstörung nur allmählich zunimmt, um so für alle möglichen Fälle der Kraftschlußstörung wirksam zu arbeiten. It is therefore the object of the invention to provide a control arrangement by means of which a frictional connection disturbance can be suppressed at an early stage if the frictional connection disturbance increases rapidly and by which the frictional connection disturbance can also be eliminated if the wheel speed deviation exceeds a predetermined value if the frictional connection disorder increases only gradually, so as to work effectively for all possible cases of frictional connection disorder.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Regelanordnung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erfaßte Größe die Summe der Abweichung selbst und des Differ^öntialquotienlen der Abweichung ist und daß der Meßwertumformer für eine zunehmende Änderung seines Eingangssignals einer erste, sehr kleine Zeitkonstante und für eine abnehmende Änderung seines Eingangssignals eine zweite, im Vergleich zur ersten Zeitkonstante bedeutend größere Zeitkonstante hat.This object is starting, according to the invention by a control arrangement of the aforementioned type characterized in that the detected size ntialquotienlen the sum of the deviation itself and of the differentiating ^ö the deviation and that the transducer for a progressive change of its input signal a first, very small time constant and for a decreasing change in its input signal, has a second time constant that is significantly greater than the first time constant.

Es ist an sich bekannt, in einer Gleit- oder Schleuderschutzvorrichtung sowohl einen Drehzahlvergleich zweier Radachsen vorzunehmen als auch an jeder Radachse einzeln den Differentialquotient der Drehzahl zu erfassen (schweizerische Patentschrift 427 887). Diese Vorrichtung ist jedoch durch die Erfassung jedes einzelnen Differentialquotienten relativ aufwendig.It is known per se in a sliding or Anti-skid device to perform a speed comparison of two wheel axles as well to record the differential quotient of the speed individually on each wheel axle (Swiss patent specification 427 887). This device, however, is capable of detecting every single differential quotient relatively complex.

Für die erfindungsgemäße Regelanordnung können die von den Achsdr^hzahlen abhängigen elektrischen Größen z. B. Motorströme, Ankerspannungen oder Tachometerspannungen sein.For the control arrangement according to the invention, the electrical Sizes e.g. B. motor currents, armature voltages or tachometer voltages.

Die Abweichung, die eine Zeitfunktion ist, wird erfincidngsgemäß nach der Zeit differenziert. Wenn die Kraftschlußstörung, wie Schleudern oder Gleiten, schnell mit der Zeit ansteigt, kündigt der Differentialquotient der Abweichung sehr frühzeitig einen Zustand an, in dem das Schleudern oder Gleiten einen vorbestimmten Wert überschreitet. Daher ist in diesem Fall der Differentialquotient zweckmäßig für die Erfassung der Kraftschlußstörung.The deviation, which is a function of time, is differentiated according to the invention according to time. When the frictional connection disorder, such as skidding or sliding, increases rapidly with time, the differential quotient of the deviation announces a state in which the skidding or sliding occurs very early on exceeds a predetermined value. In this case, the differential quotient is therefore useful for detecting the frictional connection fault.

Wenn jedoch die Kraftschlußstörung sich langsam zeitlich ändert, wird der Differentialquotient sehr klein, so daß er nicht einen entsprechenden Schwellenwert erreichen kann. In diesem Fall ist die Abweichung de^T erfaßten Größen, insbesondere der Motorströme, geeigneter zur Ermittlung der Kraftschlußstörung. However, if the frictional connection disturbance changes slowly over time, the differential quotient becomes very small, so that it cannot reach a corresponding threshold value. In this case, the deviation of the ^T detected variables, in particular the motor currents, is more suitable for determining the frictional connection fault.

Nachdem die Kraftschlußstörung von Rädern einer betreffenden Achse beseitigt worden ist, nimmt der Sollwert seinen Ausgangs wert mit einer relativ großen Zeitkonstanten an. so daß für die betreffende Achse eine große Sicherheit gegen einen erneuten Übergang in einen kraftschlußfreien Zustand besteht.After the frictional connection problem has been eliminated from the wheels of a relevant axle, the Setpoint its starting value with a relatively large Time constants. so that for the axis in question there is a high degree of security against a renewed transition exists in a non-frictional connection.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigtAn embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Ausfülrung^heispiels. Fig. 1 is a block diagram of the execution example.

F i g. 2 und 3 genauere Schaltbilder zur Erläuterung der Einzelheiten des Ausfiihrungsbeispiels der Meßwertumformerschaltung der Vorrichtung von F i g. 1 undF i g. 2 and 3 more detailed circuit diagrams for explanation the details of the embodiment of the transducer circuit of the device of F i g. 1 and

Fig. 4 graphisch die Arbeitsweise der Regelanordnung von Fig. 1.4 shows graphically the operation of the control arrangement of Fig. 1.

In Fig. 1 ist Jas Blockschaltbild eines der Erfindung zugrunde liegenden Hauptstromkreises und eines Regelkreises in einem elektrischen Fahrzeug abgebildet. Der Hauptstromkreis hat einen Fahrdraht 11. der durch eine Gleichstromquelle gespeist ist. einen Scherenstromabnehmer I~ zur Stromzufuhr vom Fahrdraht 11 zum Fahrzeug und eine Glättungsdrossel 15 zum Glätten des Motorstroms. 1 shows a block diagram of a main circuit on which the invention is based and of a control circuit in an electric vehicle. The main circuit has a contact wire 11. which is fed by a direct current source. a pantograph I ~ for supplying power from the contact wire 11 to the vehicle and a smoothing choke 15 for smoothing the motor current.

Ein Fahrmotor Λ/, mit Anker 17 und Feldwicklung 19 und ein Fahrmotor M₂ mit Anker 21 und FeIdA traction motor Λ /, with armature 17 and field winding 19 and a traction motor M ₂ with armature 21 and field wicklung 23 sind zueinander parallel geschaltet.winding 23 are connected in parallel to one another.

Ein Zerhacker 25 ist in Serie mit dem Fahrmotor stromkreis geschaltet. Der Zerhacker 25 ist eine Art Schalter, der intermittierend die an die Fahrmotoren angelegte Spannung steuert. Eine Freilaufdiode 27 ermöglicht das Fließen eines kontinuierlichen Fahrmotorstromes. Ein Schlupffühler 29 hat einen Gleichstromwandler zum Erfassen einer Stromdifferenz zwischen den Fahrmotoren M₁ und M.,. Ein anderer Gleichstromwandler 31 stellt den Gesamtstrom der A chopper 25 is connected in series with the traction motor circuit. The chopper 25 is a kind of switch that intermittently controls the voltage applied to the traction motors. A freewheeling diode 27 enables a continuous traction motor current to flow. A slip sensor 29 has a DC converter for detecting a current difference between the traction motors M ₁ and M.,. Another DC converter 31 provides the total current of the

Motoren fest.Motors fixed.

Der Regelkreis für den eben beschriebenen Hauptstromkreis hat Vergleicher 33 und 35 und einen Zerhackerregler 37, die alle bekannten Aufbau haben. Der Regelkreis hat ferner einen MeßwertumformerThe control circuit for the main circuit just described has comparators 33 and 35 and a chopper controller 37, all of which are of known construction. The control circuit also has a transducer 39 gemäß der Erfindung, dessen genaues Schaltbild39 according to the invention, its detailed circuit diagram und dessen Arbeitsweise noch erläutert werden sollen.and how it works will still be explained.

Es soll jetzt der normale oder schlupffreie BetriebIt should now normal or slip-free operation

der Fahrmotoren /Vf₁ und M., beschrieben werden.of the traction motors / Vf ₁ and M.

Der Zerhacker 25 und das ihn verwendende elek-The chopper 25 and the electrical

trische Fahrzeug sind bereits bekannt (vergleiche z. B. »I.E.E.E. Transactions on Communication and Electronics«, Juli 1964, S. 390 bis 399, oder »Elektrische Bahnen«, 35. Jahrgang, 1964, S. 294 bis 301). weshalb der Zerhacker und das Fahrzeug hier nurtric vehicles are already known (compare z. B. »I.E.E.E. Transactions on Communication and Electronics ", July 1964, pp. 390 to 399, or" Elektro Bahnen ", 35th year, 1964, pp. 294 to 301). which is why the chopper and the vehicle are only here kurz beschrieben werden sollen.should be briefly described.

Der Zerhacker 25 wiederholt sein Ein-Aus-Schalten mit einer vorbestimmten Arbeitsfrequenz. Das Verhältnis der Einschaltzeit T_0n zur Arbeitsperiode T wird Einschaltzeitverhältnis oder TransformationsThe chopper 25 repeats its on-off switching at a predetermined operating frequency. The ratio of the switch-on time T _0n to the working period T becomes the switch-on time ratio or transformation verhältnis γ genannt.called ratio γ .

Im Hauptstromkreis von Fig. 1, wenn der Zerhacker 25 Jurch ein Einschaltzeitverhältnis 7 gesteuert ist und E₅. die Spannung des Fahrdrahts 11 ist, beträgt der Mittelwert E_m der an die Fahrmotoren M₁ undIn the main circuit of FIG. 1, when the chopper 25 is controlled by an on-time ratio 7 and E ₅ . is the tension of the contact wire 11, the mean value E _{m is} the to the traction motors M ₁ and

M., angelegten Spannung E_m = E_s. Daher können die an" die Fahrmotoren M₁ und M_s angelegten Spannungen durch Veränderung des Einschaltzeitverhältnisses γ gesteuert werden.
Wenn kein Schlupf vorliegt, tritt keine Differenz M., applied voltage E _m = E _s . Therefore, the voltages applied to the traction motors M ₁ and M _s can be controlled by changing the duty ratio γ.
If there is no slip, there is no difference

6f zwischen dem Motorstrom des Fahrmotors M_t und dem des Fahrmotors M₂ auf, so daß das Ausgangssignal des Schlupfffihlers 29 Null ist. Daher erzeugt auch der Meßwertumformer 39 kein Ausgangssignal.6f between the motor current of the traction motor M _t and that of the traction motor M ₂ , so that the output signal of the slip sensor 29 is zero. Therefore the transducer 39 does not generate an output signal either.

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Der gewünschte Motorstrom wird als Sollwert vor- Ankerspannungen der beiden Fahrmotoren oder derThe desired motor current is used as a setpoint for the armature voltages of the two traction motors or the

gegeben. Wenn am Meßwertumformer 39 kein Aus- Ausgangssignale von Taohogcneratoren auf dengiven. If there is no output signal from Taohogcneratoren on the transducer 39

gangssignal auftritt, ist das Ausgangssignal des Ver- Achsen vorgenommen werden,output signal occurs, the output signal of the axis must be made

gleichere 33 gleich dem Sollwert. Das Ausgangssignal Bekanntlich sind die beiden Formen der Kraft-equal 33 equal to the setpoint. The output signal As is well known, the two forms of force

des Vergleichers 35 ist dann gleich der Abweichung S Schlußstörung, wie Schlupf im Fahrbetrieb undof the comparator 35 is then equal to the deviation S final disturbance, such as slip during driving and

des Istsverts des Motorstroms vom Sollwert. Gleiten beim Bremsen, im wesentlichen gleichartigeof the actual value of the motor current from the setpoint. Sliding when braking, essentially the same

Der Zerhackerrcglcr 37 bestimmt das Einschalt- Vorgänge, weshalb die Gegenmaßnahmen für dieseThe chopper 37 determines the switch-on processes, which is why the countermeasures for this

zeitverhättnis y des Zerhackers 25 in Abhängigkeit Vorgänge ebenfalls gleich sein können.Zeitverhättnis y of the chopper 25 can also be the same depending on the processes.

von der Regelabweichung, wodurch der Zerhacker Die in F i g. 1 abgebildete Vorrichtung zeichnetof the control deviation, whereby the chopper The in F i g. 1 shown device draws

25 gesteuert wird. Wenn ein derartig aufgebautes io sich durch die Verwendung des Meßwertumformers25 is controlled. If an io constructed in this way can be achieved through the use of the transducer

elektrisches Fahrzeug, anfährt, wird das Anfahren 39 aus, dessen Einzelheiten in Verbindung mit denelectric vehicle, starts off, the start-up 39 is made, the details of which are in connection with the

durch Verringern des F.inschaltzeitverhältnisscs ;■ des Fi g. 2 und 3 erläutert werden.by reducing the switch-on time ratio; ■ the fi g. 2 and 3 are explained.

Zerhackers 25 auf einen kleinen Wert bewirkt, da Gemäß Fig. 2 besteht der Schlupffühler29 in derChopper 25 causes a small value, since According to FIG. 2, the slip sensor 29 consists in the

«.lic Gcgcn-KMK der Fahrmotoren M_x und M₂ Null Hauptsache aus einem Gleichstromwandler, dessen«.Lic Gcgcn-KMK of the traction motors M _x and M ₂ zero main thing from a direct current converter, its

ist. Wenn clic Drehzahl der Fahrmotoren M₁ und AZ₄ 15 Ausgangssignal über einen Tran? ^rormator 49 abgc-is. If clic speed of the traction motors M ₁ and AZ ₄ 15 output signal via a Tran? ^r ormator 49

ansteigt und ihre Gegcn-EMK ebenfalls ansteigt, er- nommcn wird, so daß eine Wechselspannung pro-increases and its back EMF also increases, is taken, so that an alternating voltage pro-

zeugt der durch den Sollwert vorbestimmte Motor- portional zur Schlupfdrehzahl an einem Widerstandthe motor, which is predetermined by the setpoint, is proportional to the slip speed at a resistor

strom die erforderliche Zugkraft. 51 abfällt.current the required pulling force. 51 falls.

Obwohl als Ausgangspunkt der Erfindung im Aus- Diese Wechselspannung wird durch eine Diodcn-Although the starting point of the invention is this alternating voltage is generated by a diode

führiingsbcispicl ein an sich bekanntes elektrisches 20 brücke 53 gleichgerichtet, so daß eine GleichspannungFühriingsbcispicl a known electrical bridge 53 rectified, so that a direct voltage

Gleichstromfahrzcug mit Zcrhackcrregler erläutert proportional zur Schlupfdrehzahl an einem Wider-DC vehicle with chopping controller explained proportional to the slip speed at a resistor

wordcn ist, kann die erfindungsgemäße Rcgclanord- stand 55 abfällt.Wordcn, the Rcgclanord- stand 55 according to the invention can drop.

ιηιημ auch bei anderen Fahrzeugarten Anwendung Die am Widersland 55 abfallende Spannung ist rinden. über eine Diode 57 und einen Widerstand 59 an Zum Beispiel kann die Erfindung auch bei einem »5 einctr Kondensator 61 angelegt, der dadurch aufgcelektrischcn Wechsclstromfahrzcug angewendet wer- laden wird. Mit ansteigender Sohlupfdrehzahl wird den. bei dem eine Wechselspannung in eine durch der Kondensator 61 auf den maximalen Wert des Phascnsteucrung veränderliche Spannung umgesetzt Spannungsabfalls am Widerstand 55 aufgeladen, wird, um die an den Fahrmotoren angelegten Span- während die Ladung des Kondensators 61 über einen nungcn /u steuern, oder in einem dieselelektrischen 30 widerstand 03 entladen wird, wenn der Spannungs-Fahrzeug, in dem die an den Fahrmotoren angelegte abfall niedriger als der maximale Wert bei einer Ab-Spannung und damit die erzeugte Leistung durch die nähme der Schlupfdrehzahl wird, nachdem diese ihr Fcldrcgclung des Generators geregelt wird. Maximum erreicht hat.ιηιημ also for other types of vehicle Application The voltage dropping across the opposing land 55 is bark. Via a diode 57 and a resistor 59, for example, the invention can also be applied to a capacitor 61, which is thereby electrified AC vehicle is used. As the sole plucking speed increases, the. in which an alternating voltage in one through the capacitor 61 to the maximum value of the Phase control variable voltage implemented voltage drop across resistor 55 charged, is to the voltage applied to the traction motors while the charge of the capacitor 61 via a nungcn / u control, or in a diesel-electric 30 resistor 03 is discharged when the voltage vehicle, in which the drop applied to the traction motors is lower than the maximum value at a down voltage and thus the generated power by taking the slip speed is after this her Fcldrcgcgclung of the generator is regulated. Has reached the maximum.

Die Erfindung kann also in allen normalen Fahr- Die am Widerstand 63 abfallende Spannung wirdThe invention can therefore be used in all normal driving conditions

zeugen angewendet werden, die einen Regelkreis 35 durch eine Darlington-Schaltung von Transistorentestify to be applied, the a control circuit 35 through a Darlington pair of transistors

haben, in dem eine Führungs- oder Sollgröße einen 65 und 67 verstärkt. Da diese Transistorschaltungin which a command or target variable reinforces a 65 and 67. As this transistor circuit

Regler für eine Einrichtung zur Erzeugung einer wegen eines Widerstandes 69 einen EmitterfolgerController for a device for generating an emitter follower because of a resistor 69

Zug- oder Bremskraft für Räder steuert, wobei der bildet, bestimmt der Widerstand 69 das Entladen desControls traction or braking force for wheels, which forms the resistor 69 determines the unloading of the

durch diese Einrichtung bestimmte Istwert auf den Kondensators 61. Daher wird zwischen Anschlüssenactual value determined by this device on the capacitor 61. Therefore, between connections

Sollwert eingeregelt wird. 40 71 und 73 ein Ausgangssignal erhalten, das sehrSetpoint is adjusted. 40 71 and 73 get an output that is very

Ein beim elektrischen Fahrzeugantrieb gemäß schnell ansteigt und langsam abfällt. F i g. 1 auftretender Schlupf wird in folgender Weise Eine derartige Schaltung ermöglicht die gewünschte erfaßt. Wenn z. B. das Antriebsrad, das durch den Wahl der Zeitkonstanten für das Auf- und Entladen Fahrmotor M_t angetrieben ist, einem Schlupf unter- des Kondensators 61. Von den Erfindern durchliegt, steigt die Gegcn-EMK des Fahrmotors M₁ an. 45 geführte Versuche erfolgten mit einem Meßwertumum dadurch dessen Motorstrom zu verringern. former bei dem die Zeitkonstante für das Aufladen Zu diesem Zeitpunkt fließt Motorstrom in ent- etwa 10 msec und für das Entladen etwa 2 l :c betrug, gcgcngcsctztcn Richtungen durch zwei Leitungen des Gewöhnlich sollte die Zeitkonstantc für das Auf-Hauptstromkreises, die durch den Gleichst rom wand- laden des Kondensators 61 sehr viel kleiner als der Icr verlaufen, der den Schlupffühler 29 bildet, so daß so denkbare Wert der Zeitkonstante während des Aneine Differenz zwischen den durch die beiden Lei- steigens der Schlupfdrehzahl gewählt werden. Die tungen erzeugten Induktionsflüssen entsteht, die auf Zeitkonstante für das Entladen sollte groß genug diese Weise erfaßt werden kann. sein, um ein Wiedereinsetzen des Kraftschlusses mit In the case of an electric vehicle drive, it rises rapidly and falls slowly. F i g. 1 occurring slip is detected in the following way. Such a circuit enables the desired one. If z. B. the drive wheel, which is driven by the choice of the time constants for the charging and discharging of the traction motor M _t , slips under the capacitor 61. According to the inventors, the counter-emf of the traction motor M _{1 increases} . 45 experiments were carried out with a measured value in order to reduce its motor current. former in which the time constant for charging At this point in time, the motor current flows in about 10 msec and for discharging about 2 l: c, gcgcngcsctztcn directions through two lines of the Usually the time constantc for the charging main circuit, which goes through the DC rom wall charging of the capacitor 61 run very much smaller than the Icr which forms the slip sensor 29, so that conceivable values of the time constant are selected during the on a difference between the two increases in the slip speed. The induction flux generated by the lines arises, which on the time constant for the discharge should be large enough to be recorded in this way . to be able to re-establish the frictional connection with

Das Ausgangssignal des Schlupffühlers 29 ist pro- ausreichender Stabilität zu gewährleisten, pnrtinnal zu dieser Abweichung, und da die vom 55 In der Schaltung von F i g. 2, in der die verschie-Fahrmotor M_f angetriebenen Räder im Reibungs- denen Bauteile die oben angegebenen Werte haben, schlußzustand sind, ist die Abweichung im wesent- zeigt die zwischen den Anschlüssen 71 und 73 auflichen proportional zur Erhöhung der Drehzahl des tretende Spannung ein solches Verhalten, daß sie mit Fahrmotors Af₁ infolge des Schlupfes, d. h. der dem Anstieg der Schlupfdrehzahl ansteigt und daher, Schlupf drehzahl des Fahrmotors M₁. 60 wenn die Schlupf drehzahl ihr Maximum erreicht und Die eben erwähnte Abweichung tritt auch bei kleiner zu werden beginnt, mit einer vorbestimmten einem Gleiten der Räder auf, wenn diese von irgend- Zeitkonstante unabhängig von der Geschwindigkeit einem der Fahrmotoren M₁ und M₂ gebremst werden. der Abnahme der Schlupfdrehzahl abnimmt. Diese Das Gleiten beim Bremsen kann in gleicher Weise Spannung ist das Ausgangssignal des Meßwertumwie der im Fahrbetrieb auftretende Schlupf erfaCt 65 formen 39.The output signal of the slip sensor 29 is to be guaranteed to be sufficiently stable, pnrtinnal to this deviation, and since the output signal from 55 In the circuit of FIG. 2, in which the different traction motor M _f driven wheels are in the frictional state where the components have the values given above, the deviation is essentially proportional to the increase in the speed of the voltage occurring between the connections 71 and 73 such behavior that they with traction motor Af ₁ as a result of the slip, ie the increase in the slip speed increases and therefore, slip speed of the traction motor M ₁ . 60 when the slip speed reaches its maximum and the above-mentioned deviation also begins to be smaller, with a predetermined sliding of the wheels when they are braked by any time constant regardless of the speed of one of the traction motors M ₁ and M ₂ . the decrease in the slip speed decreases. This sliding during braking can form the voltage is the output signal of the measured value in the same way as the slip that occurs during driving is detected 65 39.

werden. Es soll jetzt die Arbeitsweise der in F i g. 1 abge-will. It should now be the operation of the in F i g. 1 departed

Das Erfassen des Schlupfes kann auch in bekannter bildeten Vorrichtung mit dem eben beschriebenenThe detection of the slip can also be done in a well-known device using the one just described Weise *on einem Vergleich von zwei beliebigen Meßwertumfonner 39 angegeben werden.Way * can be given on a comparison of any two measured value converters 39.

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Ein im Motorslromkreis auftretender Schlupf wird Um eine derartige Unvollkommenheit zu kompen-A slip that occurs in the motor circuit is In order to compensate for such an imperfection

durch den SchSupffühler29 erfaßt. Das Ausgangs- sicren, wird in der Schaltung von Fig. 3 eine andere signal des Schlupffühlcrs 29 stellt das Eingangssignal Stcuerwicklung 97 des Magnetverstärkers durch eine des Meßwertumformers 39 dar, das als in vorbe- am Widerstand 79 abfallende Spannung proportional stimtnter Weise abgewandeltes Signal am Ausgang 5 zur Schlupfdrehzahl über einen Widerstand 95 erregt, des \Λjßwertumformers 39 auftritt. Dieses Ausgangs- Die beiden Steuenvicklungen 93 und 97 befindendetected by the SchSupffühler29. The output signal is a different signal from the slip sensor 29 in the circuit of FIG 5 excited to the slip speed via a resistor 95, the \ Λ jßwertumformers 39 occurs. This output The two control windings 93 and 97 are located

signal des Meßwertumformers 39 wird in den Ver- sich auf einem Eisenkern in einer solchen Weise, daß gleicher 33 eingespeist. sie Induktionsflüsse mit gleichem Vorzeichen er-signal of the transducer 39 is fed into the loop on an iron core in such a way that the same 33 is fed. they find induction fluxes with the same sign

lnfolgcdesscn ändert sich bei Auftreten eines zeugen. Eine andere Steuerwicklung 99 ist so angc-Schlupfcs der Sollwert der in den Vcrglcicher 35 ein- io ordnet, daß sie einen Induktionsfluß mit cntgcgengcspcistcn Spannung entsprechend der in Voll-Linie gesetztem Vorzeichen zu dem in den beiden Wickabgcbildeten Kurve in F i g. 4. lungcn 93 und 97 erzeugt, und ein Strom proportionalThe sequence of events changes when a witness occurs. Another control winding 99 is so angc-slip the setpoint value which arranges in the comparator 35 that it is an induction flux with cntgcgengcspcn Voltage corresponding to the sign in the full line to that in the two Wickabgc Curve in FIG. 4. lungcn 93 and 97 generated, and a current proportional

Da der Motorstrom entsprechend dem Sollwert zum Sollwert wird in die Steuerwicklung 99 geschickt, abnimmt, nimmt auch die durch die Fahrmotoren Daher wird an Ausgangsanschlüssen 103 und 105 Since the motor current corresponding to the target value to the target value is sent to the control winding 99 decreases, so does the traction motors is therefore at output terminals 103 and 105

M₁ und M₂ erzeugte Zugkraft ab, so daß das Wieder- 15 einer Ausgangswicklung 101 des Magnetverstärker einsetzen des Kraftschlusscs des schlüpfenden Rades ein Sollwert erhalten, der bei Auftreten eines Schlupfes abgeschlossen wird. verringert ist, und dieser Sollwert wird das Eingangs-M ₁ and M ₂ generated tensile force, so that the re-starting of an output winding 101 of the magnetic amplifier of the frictional connection of the slipping wheel receives a setpoint value which is terminated when a slip occurs. is decreased, and this setpoint becomes the input

Wenn ein Schlupf auftritt, sollte die Zeit, innerhalb signal des Verglcichers 35.If a slip occurs, the time should be within the signal of the comparator 35.

der Sollwert verringert wird, möglichst kurz sein, um Die bisher erläuterte Erfindung ermöglicht das erden Anstieg der Schlupfdrehzahl zu unterdrücken, ao wünschte Wiedereinsetzen des Kraftschlusses der Zu diesem Zweck verwendet die vollständige, in Fahrzeugräder in der in F i g. 4 abgebildeten Weise. F i g. 3 abgebildete erfindungsgcmäßc Schaltung den Es soll angenommen werden, daß ein Schlupf zumthe setpoint is reduced, be as short as possible, by the invention explained so far enables the ground To suppress the increase in the slip speed, ao wanted to re-establish the frictional connection of the For this purpose, the complete, in vehicle wheels in the in F i g. 4 depicted way. F i g. 3 illustrated circuit according to the invention it should be assumed that a slip to the

DifTcrcntialquoticntcn des Ausgangssignals des Zeitpunkt i, des elektrischen Fahrzeugs auftritt, das Schlupffühlers 29. mit einem Motorstrom /„ betrieben wird. Wenn dieDifTcrcntialquoticntcn of the output signal of the time i, of the electric vehicle that occurs Slip sensor 29. is operated with a motor current / ". If the

Gemäß F i g. 3 wird das Ausgangssignal des 35 Steuerung zuerst gemäß der in F i g. 4 abgebildeten Schlupffühlcrs 29 an Anschlüsse 75 und 77 angelegt. Strichlinie durchgeführt wird, beginnt der Motorstrom Dadurch tritt eine Spannung proportional zur zum Zeitpunkt f, abzunehmen und erreicht sein Mini-Schlupf drehzahl an einem Widerstand 79 auf. Diese mum zum Zeitpunkt r₃. Zu diesem Zeitpunkt wird Spannung ist eine gleichgerichtete Gleichspannung das schlüpfende Rad wieder in den Kraftschlußzuwie die am Widerstand 55 in l· 1 g. 2 abtauende 30 stand gebracht. Nach Durchlaufen des Zeitpunkts i₃ Spannung. wird die Zugkraft auf ihren ursprünglichen Wert ge-According to FIG. 3, the output signal of the controller is first generated in accordance with the method shown in FIG. 4 shown slip sensors 29 are applied to connections 75 and 77. Dashed line is carried out, the motor current begins. As a result, a voltage occurs proportional to the decrease in time f, and reaches its mini-slip speed at a resistor 79. This mum at time r ₃ . At this point in time the voltage is a rectified DC voltage and the slipping wheel is back in the frictional connection like that at the resistor 55 in l x 1 g. 2 defrosting 30 stand brought. After passing through time i ₃ voltage. the tensile force is reduced to its original value

Ein Kondensator 81 und ein Widerstand 83 bilden bracht.A capacitor 81 and a resistor 83 form brought.

zusammen einen Differentiationskrcis. Eine Diode Bei der oben beschriebenen Änderung des Motor-together a differentiation crisis. A diode In the case of the above-described modification of the motor

85, Widerstände 87 und 89 und ein Kondensator 91 Stroms sind die Zeitkonstanten für die Verringerung bilden zusammen einen Zeitkonstanten-Kreis. Im 35 und Erhöhung im wesentlichen gleich. Der Motorvorliegenden Fall wird daher der Kondensator 91 strom nimmt seinen ursprünglichen Wert zu einem aufgeladen, bis die positive Spitze des Differential- Zeitpunkt Z₅ an, aber wenn diese Rückkehr auf den quoticntcn der Schlupfdrehzahl erreicht ist. Danach ursprünglichen Wert sehr schnell vorgenommen wird, ändert sich die Spannung entsprechend der Zcitkon- tritt ein Überschwingen zu einem Zeitpunkt t_e auf.
stanten des Widerstandes 89 und des Kondensators 91. 40 Wenn der Zustand der Schiene in diesem Fall85, resistors 87 and 89 and a capacitor 91 current are the time constants for the reduction together form a time constant circle. Im 35 and increase essentially the same. In the engine present case, the capacitor 91 current takes its original value to a charged until the positive peak of the differential time point Z ₅ , but when this return to the quoticntcn of the slip speed is reached. After the original value is made very quickly, the voltage changes according to the Zcitkon- an overshoot occurs at a point in time t _e .
stanten of resistor 89 and capacitor 91. 40 If the state of the rail in this case

Ein Strom entsprechend dieser Spannungsänderung schlecht ist, fangen die Räder wieder an zu schlüpfen, fließt in eine Stcuerwicklung 93 eines Magnetverstär- Daher ist die oben angegebene Regelung nicht kers, der den Vergleicher 33 bildet. Dadurch kann wünschenswert.A current corresponding to this voltage change is bad, the wheels start to slip again, flows into a stcuer winding 93 of a magnetic amplifier. Therefore, the above-mentioned control is not kers, which forms the comparator 33. Doing this can be desirable.

der Sollwert sehr schnell verringert werden, nachdem Wenn andererseits ein Schlup im Zeitpunkt r, fest-the setpoint can be reduced very quickly after If, on the other hand, there is a slip at time r,

dcr Schlupf festgestellt worden ist. und ferner kann 45 gestellt wird, wie durch die Voll-Linie in Fig. 4 abder Sollwert auf seinen Ausgangswert mit einer vor- gebildet ist, wird der Motorstrom sofort verringert, bestimmten Geschwindigkeit durch geeignete Wahl um das schlüpfende Rad wieder in den Kraftschlußder Zeitkonstanten für den Widerstand 89 und den zustand zum Zeitpunkt r₈ zu bringen. Nachdem dei Kondensator 91 zurückgebracht werden. Zeitpunkt i₂ durchlaufen ist, wird der Motorstromthe slip has been detected. and furthermore, 45 can be set, as the setpoint value is set to its initial value with an in advance by the solid line in FIG to bring the resistor 89 and the state at time r _8. After the capacitor 91 is returned. Time i _{2 is} passed through , the motor current

Wenn die Schlupferfassung durch Verwendung des so allmählich erhöht, um auf seinen Ausgangswert in Diflferentialquotienten allein vorgenommen wird, Zeitpunkt t_t zurückzukehren. In diesem Fall kann die kann es vorkommen, daß ein langsam ansteigender Zugkraft befriedigend auf ihren Ausgangswert geSchlupf nicht erfaßt wird, da der Differentialquotient bracht werden, ohne daß ein Überschwingen durch in diesem Fall sehr klein ist. den Motorstrom verursacht wird.If the slip detection is gradually increased by using the so to return to its initial value in differential quotient alone, time t _{t will} return. In this case it can happen that a slowly increasing tensile force is not detected satisfactorily to its initial value slip, since the differential quotient can be brought without an overshoot being very small in this case. the motor current is caused.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

To suppress the frictional connection disorders,

Claim: ^{It is} customary to apply the tractive or braking force to the axle

reduce the wheels of which are free of friction

Control arrangement in a vehicle for Bc- are. After that the frictional connection is repeated has been made by disturbances of the frictional connection 5, the so reduced tensile or between the vehicle wheels and the road, with a braking force back to its original value first device for detecting an operating increased.

size of a vehicle drive motor and configuration the recorded operating variable with a production of the frictional connection and the subsequent Setpoint value, in order to increase the tractive or braking force accordingly to the operating variable to regulate the setpoint, with a second cangswert completely through the properties of the Device for detecting a variable which is determined by the control loop.

the mutual deviation of electrical quantities In a known control arrangement of the initially

depends on the speed of an axis of the type mentioned (magazine "Elektro Bahnen". 38 wheels are in the frictional state, and one 15 [1967], p. 23! to 235) are in the motor current axis, whose wheels are in frictional free State circles electric traction motors are measuring current transformers, are linked, and with a measured value u \ s first device for detecting eir.er operating converter, in which the second device the size of a vehicle drive motor is provided, where faß * iröth feeds and depending on the so detected actual motor current value in a Stromdess..i output signal the setpoint decreases 20 controller (I controller) with a (is characterized by a drive switch, that the supplied) setpoint is compared to thereby the detected variable the sum of Deviation itself to regulate motor currents according to the setpoint value, and the differential quotient of the deviation As a second device for detecting a variable that is and that of the measured value transforms r (39) for a changes with an axle speed when a driving change of its input signal 25 tool wheel changes from the frictional connection state to the first, very small time constant and for a non-slip state, is a differentiator known as a skid-decreasing change of its input signal protection provided, which has a second time constant, which is significantly greater than the first time constant, the difference in the motor currents of the electrical driving. motors and an output signal for reducing

30 tion of the setpoint. In this known control arrangement, the detected size is the deviation from between the motor currents of two traction motors.

Bei einer ähnlichen bekannten RegelanordnungIn a similar known control arrangement

35 (»AEG-Mitteilungen«, 56 [1966]. S. 441 und 442]35 ("AEG-Mitteilungen", 56 [1966]. Pp. 441 and 442]

entspricht die erfaßte Größe der Differenz zwischenthe detected size corresponds to the difference between

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelanord- den Motordrehzahlen, die du.ch elektrische Spannung in einem Fahrzeug zur Beseitigung von Stö- nungen abgebende Tachometergeneratoren gemessen rungen des Kraftschlusses zwischen Fahrzeugrädern werden.The invention relates to a regulating system for the motor speeds that measure the electrical voltage in a vehicle to eliminate interference from tachometer generators ments of the frictional connection between vehicle wheels.

und Fahrbahn, mit einer ersten Einrichtung zum Er- 40 Es ist also festzuhalten, daß bei den genannter fassen einer Betriebsgröße eines Fahrzeugantrieb- bekannten Regelanordnungen eine Kraftschlußstörung motors und Vergleichen der erfaßten Betriebsgröße durch eine Abweichung elektrischer Größen ermittelt mit einem Sollwert, um dadurch die Betriebsgröße wird und daß in Abhängigkeit davon der Sollwert entsprechend dem Sollwert zu regeln, mit einer zwei- verringert wird. Nach einem grundsätzlich anderer ten Einrichtung zum Erfassen einer Größe, die von 45 Prinzip arbeiten bekannte Regelanordnungen, bei der gegenseitigen Abweichung elektrischer Größen denen nicht die gegenseitige Abweichung elektrischei abhängt, die mit der Drehzahl einer Achse, deren Größen verschiedener Achsantriebe, sondern die zeit-Räder im Kraftschlußzustand sind, und einer Achse, liehe Änderung einer elektrischen Größe jedes einderen Räder im kraftschlußfreien Zustand sind, ver- zelnen Achsantriebs als Kriterium für das Auftreter knüpft sind, und mit einem Meßwertumformer, in 50 einei Kraftschlußstörung dient, den die zweite Einrichtung die erfaßte Größe ein- Bei einer bekannten Regelanordnung dieser ArIand roadway, with a first device for learning 40 It should therefore be noted that in the case of these grasp an operating variable of a vehicle drive known control arrangements a frictional connection disorder motors and comparing the recorded operating variable determined by a deviation in electrical variables with a setpoint, in order to thereby become the operating variable and that, depending on this, the setpoint to regulate according to the setpoint, with a two- is reduced. After a fundamentally different th device for detecting a variable, which works from 45 principle known control arrangements, at the mutual deviation of electrical quantities which do not have the mutual deviation electricali depends, which with the speed of an axle, the sizes of which are different axle drives, but the time wheels are in the frictional connection state, and an axle, borrowed change in an electrical variable of each one of the wheels in the frictional connection-free state, separate axle drive as a criterion for the occurrence are linked, and with a transducer, a frictional connection fault is used in 50, the second device the detected variable. In a known control arrangement of this ArI

speist und in Abhängigkeit von dessen Ausgangssignal (deutsche Auslegeschrift 1 145 217) wird ein Gleiter der Sollwert verringert wird. ermittelt durch Ermittlung des Differentialquotientenfeeds and depending on its output signal (German Auslegeschrift 1 145 217) is a slider the setpoint is reduced. determined by determining the differential quotient

Es ist bekannt, daß Kraftschlußstörungen eines der Ankerspannung des Fahrmotors. Fahrzeugs wie Schleudern oder Gleiten auftreten, 55 Da bei derartigen Regelanordnungen der Differenwenn die Zugkraft oder Bremskraft des Fahrzeugs tialquotient schon verschwindet, während der Schlupl den Kraftschlußgrenzwert überschreitet. Anders aus- der Fahrzeugräder gegenüber den Schienen noch gedrückt, ein Schleudern findet statt, wenn die Zug- sehr groß ist, muß dafür Sorge getragen werden, daß kraft des Fahrzeugs den Kraftschlußgrenzwert wäh- die Antriebs- bzw. Bremskraft nicht sofort mit dem rend der beschleunigung des Fahrzeugs überschreitet. 60 Verschwinden des Differentialquotienten wieder auf-Ähnlich tritt ein Gleiten der Fahrzeugräder auf, wenn gebracht wird.It is known that frictional faults in one of the armature voltage of the traction motor. Vehicle such as skidding or sliding occur, 55 Since in such control arrangements the difference when the tractive force or braking force of the vehicle already disappears, while the slip exceeds the frictional connection limit. Different from the vehicle wheels compared to the rails pressed, a skid takes place, if the pull is very large, care must be taken that force of the vehicle to select the frictional connection limit, the drive or braking force does not immediately match the rend exceeds the acceleration of the vehicle. 60 Disappearance of the differential quotient again - similarly, a slip of the vehicle wheels occurs when brought up.

die Bremskraft den Kraftschlußgrenzwert während Bei einer anderen bekannten Regelanordnungthe braking force the frictional connection limit value during In another known control arrangement

der Verzögerung des Fahrzeugs überschreitet. (schweizerische Patentschrift 402 933), bei der einethe deceleration of the vehicle exceeds. (Swiss patent 402 933), in which one

Such frictional connection disorders such as skidding, differentiation of the wheel speed according to the time, alsc or sliding are extremely undesirable because they do not detect the wheel angular acceleration only the tractive force and braking force of the vehicle are therefore an integration of the differential quotient wrestling, but also wheels and rails are provided, with a transducer using ' harm. is. which has a first, very small time constant, wenr