DE4020350A1 - Verfahren und anordnung zur selbstadaptierenden regelung der radsatzdrehzahl elektrischer triebfahrzeuge im kraftschlussmaximum des rad-schiene-kontaktes - Google Patents
Verfahren und anordnung zur selbstadaptierenden regelung der radsatzdrehzahl elektrischer triebfahrzeuge im kraftschlussmaximum des rad-schiene-kontaktesInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren, wie es in der Hauptpatentan
meldung P 39 29 497 bereits vorgeschlagen wurde. Dabei findet unter Ver
wendung einer Beschleunigungswerte integrierenden Einrichtung und Aus
wertung des Drehmomentsollwertes für eine Anpassung der Radsatzbeschleu
nigung bzw. -verzögerung, eine hochdynamische Drehzahlregelung Verwendung,
mit der über den ausgegebenen Drehmomentensollwert eines Drehzahlreglers
das auf die Schiene übertragbare Drehmoment bei jeder aktuellen Differenz
geschwindigkeit (vdiff) zwischen Rad und Schiene ermittelt wird. Dabei
wird die dem Drehzahlregler eingangsseitig zugeführte Soll-Istwertdifferenz
der Geschwindigkeit oder Drehzahl über den der integrierenden Einrichtung
zugeführten Beschleunigungssollwert (bsoll) so beeinflußt, daß dieser ab
hängig von einer Über- oder Unterschreitung der optimalen Differenzge
schwindigkeit (vdiff opt) zwischen Rad und Schiene zwischen zwei Zuständen
"Beschleunigungsfreigabe" und "Beschleunigungsreduktion" umgeschaltet wird
und der momentane Arbeitspunkt auf der Kraftschlußkennlinie jeweils in Rich
tung Kraftschlußmaximum nachgeführt wird.
Eine Auswertung des Drehmomentsollwertes (Msoll) erfolgt mit Hilfe eines
Maximalwertspeichers und einer Suchlogik, wobei bei Anstieg des Drehmoment
sollwertes (Msoll) der Maximalwertspeicher vom Drehmomentsollwert (Msoll)
mitgeführt und bei Abfall der zuletzt erreichte Maximalwert (Mmax) im
Speicher erhalten bleibt. Die Differenz zwischen Drehmomentsollwert
(Msoll) und Maximalwert (Mmax) bildet die Eingangsgröße für die Suchlogik,
die bei Überschreitung eines Eingangsschwellwertes abwechselnd das kom
plementäre binäre Signal "Beschleunigungsfreigabe" oder "Beschleunigungs
reduktion" ausgibt. Der Suchlogik ist noch eine Zusatzstufe zugeordnet,
die den Zustandswechsel der Suchlogik in den Zustand "Beschleunigungs
reduktion" auch dann auslöst, wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit
der Schwellwert am Eingang der Suchlogik vom Drehmomentsollwert-Differenz
signal nicht überschritten worden ist.
Diese Art der Radschlupfregelung setzt voraus, daß die Zugkraft bzw. das
Drehmoment vom Drehzahlregler bestimmt wird und nicht direkt frei vom
Fahrzeugführer von außen vorgegeben werden kann. Die als Zugkraftsollwert
vom Fahrzeugführer zunächst vorgegebene Größe geht, durch die von einer
Lastadaptierung ermittelte Zugmasse dividiert, als Beschleunigungssollwert
an die Radschlupfregelung. Aus der Beschleunigung wird ein Drehzahlsoll
wert gebildet und der Drehzahlregler errechnet dann erst aus einer Soll-
Istwert-Differenz der Drehzahl den wirksamen Drehmomenten-Sollwert als
Stellgröße für den Antrieb.
Es ist störend, daß der Fahrer "gefühlsmäßig" fahren muß, weil der wirk
same Drehmomentensollwert (Mist) nur dann mit der entsprechenden Zugkraft
einstellung am Hebel des fahrerseitigen Sollwertgebers übereinstimmt, wenn
sich die Lastadaptierung auf den exakten Wert eingestellt hat. In den Über
gangszuständen weicht die Zugkraft bzw. das Drehmoment von den beab
sichtigten Werten ab. Es kann dabei zu vorübergehenden ungewollt hohen
Zugkräften bzw. Drehmomenten kommen, was wiederum unnötigerweise zum
schlüpfenden Betrieb schon auf trockenen Schienen führen kann.
Störend ist ferner, daß bei dem vorgeschlagenen Verfahren die vorgesehene
Suchlogik durch die erwähnte Zusatzstufe in einem gewissen Bereich auch
kleinerer Zugkräfte ständig im Abstand von jeweils einigen Sekunden probe
weise einen Zustandswechsel in einen Zustand zur Beschleunigungsreduktion
ausführen muß, um ggf. auf ölverschmierte oder ähnlich benetzte Schienen
reagieren zu können, wenn die Kraftschlußcharakteristik hinter dem Maximum
(hierzu wird auf Fig. 1 verwiesen) keinen fallenden Ast aufweisen sollte.
Diese kleinen kurzzeitigen Drehmomentreduktionen müssen dabei bei jeder
Fahrt unnötig auch auf trockenen Schienen ohne jede Schleuderneigung aus
gelöst werden und können sich durch Rucke bemerkbar machen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits einen Betrieb der Radschlupfregelung
mit direkter Zugkraftvorgabe zu ermöglichen und damit diesen Betrieb zu
verbessern und andererseits die probeweisen Zugkraftreduktionen zum Detek
tieren von öl- und ähnlich benetzten Schienen auf Zustände zu beschränken,
wo ein instabiler Betrieb herrscht, d. h. Radschlupf bereits eingetreten
ist oder gerade detektiert wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1
gelöst. Die weiteren Ansprüche stellen vorteilhafte Ausbildungen des Ver
fahrens sowie Anordnungen zur Durchführung dar.
Anhand der Figuren der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine bekannte Kraftschlußkennlinie
Fig. 2 die Erfindung anhand eines schema
tischen Blockschaltbildes.
Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Kraftschlußkennlinie veranschaulicht
die Problematik. Sie beschreibt den Verlauf des Kraftschlußbeiwertes fx
als Funktion der Relativgeschwindigkeit vdiff zwischen Rad und Schiene. Die
resultierende Zugkraft FZ ist proportional zur Gewichtskraft Q im Radauf
standspunkt nach der Formel
FZ=Q×fx (vdiff).
Die Abszisse ist unterteilbar in einen stabilen Bereich guter Kraftüber
tragung und in einen instabilen Bereich, in dem die übertragbare Zugkraft
nach einem Maximum mit zunehmender Differenzgeschwindigkeit vdiff abfällt.
Ziel jeder Radschlupfregelung ist es, die Differenzgeschwindigkeit vdiff
so zu regeln, daß der Treibradsatz möglichst nahe am Kraftschlußmaximum
X arbeitet. Das heißt, daß man bestrebt ist, das Reibungsgewicht bis nahe
an die Schleudergrenze der Treibradsätze auszunutzen, um hohe Zugkräfte
ausüben zu können. Da die Reibungsverhältnisse zwischen Rad und Schiene
sehr unterschiedlich sein können, treten ab und zu doch Schleudervorgänge
auf. Dies ist unerwünscht, da die Schleudervorgänge nicht nur mit einem
Zugkraftabfall verbunden sind, sondern auch erheblichen Verschleiß und
hohe Materialbeanspruchungen bedeuten. Auftretende Schleudervorgänge sind
deshalb möglichst schnell zu erfassen und durch Verkleinerung des Antriebs
momentes bzw. durch Einsatz von Bremsmomenten zu beenden. Besser noch,
Schleudervorgänge werden bereits im Entstehen unterdrückt.
Das Hauptpatent bzw. die Hauptpatentanmeldung hat diese Problematik bereits
grundsätzlich gelöst. Die dortige Lösung soll im Sinne der Aufgabenstellung
weiter verbessert werden.
Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine Anordnung zur Durchführung des
Verfahrens nach der Erfindung. Das Blockschaltbild weist zunächst gewisse
Ähnlichkeiten mit dem Blockschaltbild nach dem Hauptpatent bzw. der Haupt
patentanmeldung auf, dabei fanden für gleichartige Schaltungseinzelheiten
die gleichen Bezugszeichen Verwendung. Nach Fig. 2 wird vom Fahrzeug
führer wieder eine Zugkraft F vorgegeben. Die Eingabegröße für die Rege
lung ist eine Zugkraft Fsoll. Ein Steilheitsbegrenzer 1 verhindert einen
zu schnellen Anstieg und damit einen unzulässigen Ruck bei der Anfahrt. Bei
bekannter Zugmasse m kann daraus eine gewünschte Beschleunigung b1 nach
der Newton′schen Kraftgleichung b₁=Fsoll/m berechnet werden. Die Zug
masse wird mit einer Lastadaptierungsstufe 2 ermittelt und der Reziprok-
wert neben Fsoll einer Multiplikationsstufe 3 zugeführt. Die ermittelte
Beschleunigung b₁ wird jedoch nur dann als Sollbeschleunigung bsoll weiter
geleitet, wenn das binäre Ausgangssignal einer Suchlogik 4 den Zustand
log. 1 einnimmt. Andernfalls wird bsoll auf einen Wert b0 gesetzt.
Mit Hilfe eines Integrators 5 wird aus dem vorgegebenen Beschleunigungs
sollwert bsoll der Geschwindigkeitssollwert vsoll für den Radsatz bestimmt.
Mit dem Treibraddurchmesser D und der Getriebeübersetzung ü kann die Soll
geschwindigkeit über einen ersten Multiplikator 6 in eine entsprechende
Drehzahl nsoll umgerechnet werden. Der Drehzahlistwert nist wird mit einem
hochauflösenden Geber am Motor gemessen. Die Differenz zwischen Drehzahl
soll- und -istwert wird auf einen Drehzahlregler 7gegeben, der wahlweise als P-
Regler oder als PI-Regler ausgeführt werden kann. Dem Ausgang des Dreh
zahlreglers 7 ist als umgerechnete Stellgröße ein Drehmomentsollwert Msoll
entnehmbar. Dieser Wert wird einer Minimalwertauswahlstufe 20 zugeführt.
Dort erfolgt ein Vergleich des vorgenannten Drehmomentensollwertes Msoll
vom Ausgang des Drehzahlreglers 7 mit der direkt eingegebenen Zugkraft vom
Fahrzeugführer, die in einem Multiplikationsglied 21 auf einen entsprechen
den Drehmomentensollwert Msoll* umgerechnet wurde. Im Gegensatz zum Haupt
patent bzw. der Hauptpatentanmeldung erfolgt die Weiterleitung eines Mini
malwertes (Msoll oder Msoll*) an die Motorreglung 8. Der kleinere der beiden
Werte wird in einen Drehmomentenistwert Mist an der Motorwelle umge
setzt und über einen Kraftübertragungsblock 9 auf die Schiene übertragen.
Die Umsetzung des Drehmomentensollwertes in einen Istwert sollte schnell
sein und ist durch Wahl des Drehmomentenreglers bestimmbar.
Der Minimalwert zwischen beiden Drehmomentsollwerten (Msoll und Msoll*)
wird gewählt, weil im umgekehrten Fall immer die direkte Sollwertvorgabe
Msoll* des Fahrzeugführers führen würde und damit die Schlupfregelung, die
ja mit vermindertem Sollwert arbeitet, unwirksam sein würde. Den Integrator
5 läßt man systembedingt zweckmäßig etwas schneller laufen als bei der Last
adaptierung nach dem Hauptpatent bzw. Hauptpatentanmeldung. Andererseits
muß der Integrator 5 daran gehindert werden, auf höhere Drehzahl zu laufen
und über den Drehzahlregler 7 ein größeres Msoll zu bewirken, als das vom
Fahrer eingestellte Msoll*. Dann würde ein Minimalwert ausgewertet, der
die Drehzahlreglung wirkungslos machen würde. Die Drehzahl soll also so
eingestellt werden′ daß beide Drehmoment Sollwerte sich angleichen. Msoll
darf nicht größer als Msoll* werden. Dazu werden beide Sollwerte in einem
Differenzbildner 22 gegeneinander geschaltet und die Differenz Msoll-Msoll*
als zusätzliche Eingangsgröße auf den Integrator 5 zurückgeführt. Die Rück
führung erfolgt über eine Sperre für Negativwerte 23. Positive Werte ein
schließlich 0 führen zum Verlangsamen, Anhalten oder Abwärtsintegrieren
des Integrators 5. Im nichtschlupfgeregelten Betrieb, d. h. im normalen
Bereich der Kraftschlußkurve sind die beiden Drehmomentsollwerte stets
gleich und es besteht kein Anlaß zu irgendwelchen Sondermaßnahmen.
Der Drehmomentsollwert ist bis auf einen kleinen dynamischen Anteil, der
zum Beschleunigen der rotierenden Massen dient, ein Maß für die auf die
Schiene übertragene Zugkraft und kann für eine Schleudererkennung genutzt
werden. Dies ist dadurch begründet, daß der durch Integration gewonnene
Drehzahlsollwert nsoll in jedem Fall stetig ist und daß der Eingang des
Integrators 5 aufgrund des Verfahrens immer im Bereich realistischer Zug
beschleunigungen bleibt. Dadurch ist auch die Änderungsgeschwindigkeit
des Drehzahlsollwertes nsoll begrenzt. Langsame Sollwertänderungen werden
bei hinreichend großer Dynamik des Drehzahlregelkreises praktisch unver
zögert ausgeregelt, das bedeutet, daß ein solcher Drehzahlregelkreis immer
in einem eingeschwungenen Zustand arbeitet. Je höher seine Dynamik ist,
desto besser werden Störgrößen - in erster Linie wechselnder Schienenzu
stand - ausgeregelt. Der Ausgang Msoll des Drehzahlreglers 7 gibt somit
immer genau das Drehmoment vor, das bei aktuellem Schlupf gerade noch auf
die Schiene übertragen werden kann. Es stellt sich niemals ein Drehmoment
überschuß ein, der den Treibradsatz schneller als erwünscht beschleunigen
würde. Überschreitet der Radsatz durch zunehmenden Schlupf das Kraftschluß
maximum, so reduziert der Drehzahlregler 7 das Drehmoment selbsttätig auf
den Wert, der bei der aktuellen Differenzgeschwindigkeit vdiff gerade noch
auf die Schienen übertragen werden kann. Jeder Arbeitspunkt auf der Kraft
schlußkennlinie - auch jenseits des Kraftschlußmaximums X (Fig. 1) kann
stabil gefahren werden. Zum Auffinden des Kraftschlußmaximums X wird der
Drehmomentsollwert Msoll mit Hilfe eines Maximalwertspeichers 10 und einer
Suchlogik 4 ausgewertet. Hiermit wird erkannt, ob der Radsatz im Augen
blick unterhalb oder oberhalb der optimalen Differenzgeschwindigkeit zwischen
Rad und Schiene arbeitet, d. h. ob der Radsatz sich im stabilen oder insta
bilen Bereich der Kraftschlußkennlinie (vgl. Fig. 1) befindet. In Abhängig
keit dieser möglichen Zustände wird der Sollbeschleunigung bsoll ein Wert
b0 oder b1 zugeordnet.
Die Suchlogik 4 beruht auf der Voraussetzung, daß der Treibradsatz aufgrund
der hochdynamischen Drehzahlreglung in jedem Punkt der Kraftschlußkennlinie
stabil betrieben werden kann. Dies bedeutet, daß Drehmomentsollwert und
-istwert immer annähernd gleich sind.
Ausgehend von einem beliebigen Punkt auf der Kraftschlußkennlinie nach Fig. 1
kann allein durch Vorgabe der Beschleunigung bsoll, d. h. durch kontrollier
tes Verändern der Radsatzdrehzahl, jeder Punkt auf der Kennlinie erreicht
werden. Aufgabe der Suchlogik 4 ist es, den Arbeitspunkt auf der Kraftschluß
kennlinie in Richtung auf das Kraftschlußmaximum X zu verschieben. Es ist
dabei nicht notwendig, die aktuelle Lage des Arbeitspunkts zu kennen. Es
genügt, zu überprüfen, ob die eingeschlagene Bewegungsrichtung auf der Kenn
linie zu einer Zugkraftverbesserung oder -verschlechterung führt. Diese Auf
gabe wird vom Maximalwertspeicher 10 übernommen. Die Differenz zwischen der
Ausgangsgröße des Maximalwertspeichers 10 und dem aktuellen Drehmomentsoll
wert Msoll ist die Eingangsgröße der Suchlogik 4.
Bewegt sich der Arbeitspunkt auf der Kraftschlußkennlinie in Richtung des
Kraftschlußmaximums X, so nimmt die Zugkraft und damit auch Msoll zu. Der
Maximalwertspeicher 10 wird in diesem Fall vom Drehmomentsollwert Msoll mit
geführt. Solange der Drehmomentsollwert Msoll und die Ausgangsgröße des
Maximalwertspeichers 10 gleich sind, ist die Eingangsgröße der Suchlogik
4 gleich 0.
Bewegt sich dagegen der Arbeitspunkt vom Kraftschlußmaximum X weg, so bleibt
der zuletzt erreichte Spitzenwert von Msoll im Speicher 10 erhalten. Dadurch
ergibt sich am Eingang der Suchlogik 4 ein positives Differenzsignal, das
den Abfall des Drehmomentes gegenüber dem zuletzt erreichten Maximalwert
darstellt. Überschreitet der Drehmomentabfall und damit auch der Zugkraft
abfall eine vorgebbare Schwelle, so wechselt das binäre Ausgangssignal der
Suchlogik 4 vom Zustand log. 1 ("Beschleunigungsfreigabe") auf den Zustand
log. 0 ("Beschleunigungsreduktion") oder umgekehrt. Man kann die Funktions
weise der Suchlogik 4 als bistabile Kippstufe charakterisieren, deren Aus
gang in den jeweils komplementären Zustand wechselt, wenn vom Eingangssignal
eine vorgebbare Schwelle überschritten wird. Auf diese Weise kehrt sich die
Bewegungsrichtung des Arbeitspunktes auf der Kraftschlußkennlinie jeweils um.
Zeitverzögert zum Wechsel der Beschleunigungsvorgabe wird ein Rücksetzimpuls
über Leitung 13 generiert, der den Maximalwertspeicher 10 auf den aktuellen
Wert des Drehmomentsollwertes zurücksetzt, so daß das Differenzsignal wieder
verschwindet. Die Verzögerungszeit für das Rücksetzen ist frei vorgebbar und
wird so eingestellt, daß kurze Einschwingvorgänge des Drehmomentsollwertes
überbrückt werden.
Das binäre Ausgangssignal der Suchlogik 4 wirkt somit auf die Vorgabe des
Beschleunigungssollwertes bsoll. Im Zustand log. 1 ("Beschleunigungsfrei
gabe") liegt der Beschleunigungssollwert b1 am Eingang des Integrators 5.
Im Zustand log. 0 ("Beschleunigungsreduktion") wird b0 vorgegeben und die
Beschleunigung des Treibradsatzes soweit reduziert, daß sich die Differenz
geschwindigkeit zwischen Rad und Schiene wieder verringert.
Die einfachste Maßnahme ist, den Beschleunigungssollwert b0 auf Null zu
setzen. Dies ist ausreichend, um bei ebener Strecke und vernachlässigbaren
Reibungswiderständen das Kraftschlußmaximum erneut zu erreichen. An Steigungs
strecken oder bei Fahrten mit hoher Geschwindigkeit muß der Treibradsatz zu
sätzlich verlangsamt werden, um die Differenzgeschwindigkeit zwischen Rad
und Schiene zu reduzieren.
Im Zustand log. 1 ("Beschleunigungsfreigabe") wird sich bei genügend großer
Zugkraftvorgabe Fsoll ein Beschleunigungsüberschuß einstellen, so daß die
Differenzgeschwindigkeit vdiff zwischen Rad und Schiene zunimmt. Der Arbeits
punkt bewegt sich in diesem Fall auf der Kraftschlußkennlinie nach rechts
(vgl. Fig. 1).
Im Zustand log. 0 ("Beschleunigungsreduktion") wird die Sollbeschleunigung
bsoll auf den Wert b0≦0 reduziert. Damit nimmt die Differenzgeschwindigkeit
ab. Der Arbeitspunkt bewegt sich nach links. Je nachdem, ob sich der Treib
radsatz links oder rechts vom Kraftschlußmaximum X befindet, führt somit
entweder Zustand log. 1 oder Zustand log. 0 zu einer Zugkrafterhöhung. Bei
jedem Zugkraftabfall wird deswegen der Wechsel in den jeweils komplementären
Zustand die Kraftschlußausnutzung wieder verbessern. Der Übergang in den
stabilen wie auch in den instabilen Bereich der Kraftschlußkennlinie wird
auf gleiche Weise erkannt. Je nach Vorzustand wird von der Suchlogik 4 die
Sollbeschleunigung bsoll gemäß Zugkraftanforderung bzw. Drehmomentenanforde
rung freigegeben oder reduziert.
Die Suchlogik 4 findet prinzipiell das Kraftschlußmaximum X, indem sie
vom aktuellen Betriebszustand ausgehend den Schlupf in eine zunächst be
liebige Richtung verstellt und prüft, ob sich eine Drehmomenterhöhung oder
-verminderung einstellt. Dies ist identisch mit einer Verbesserung oder Ver
schlechterung der Kraftschlußverhältnisse. Im letzteren Fall kehrt sie um
und versucht es in der anderen Richtung.
Der Suchlogik 4 ist eine Zusatzstufe 27 zugeordnet, die den Zustandswechsel
der Suchlogik in den Zustand "Beschleunigungsreduktion" (b0) nach einem be
stimmten Kriterium auch dann auslöst, wenn der Schwellwert am Eingang der
Suchlogik 4 vom Drehmomentensollwert-Differenzsignal nicht überschritten
worden ist. Dies geschieht, um auch ungewöhnliche Kraftschlußverhältnisse
zu erfassen, bei denen selbst mit stetig zunehmender Differenzgeschwindig
keit vdiff kein Abfall des übertragbaren Drehmomentes auftritt. Dies würde
normalerweise dazu führen, daß keine Differenz zwischen dem Spitzenwert im
Maximalwertspeicher 10 und dem aktuellen Drehmomentsollwertauftritt. Da
durch würde sich die Differenzgeschwindigkeit vdiff weiter erhöhen, obwohl
sich keine Drehmomentverbesserung ergibt. Beim Hauptpatent war das Kriterium
der Ablauf einer vorgegebenen Zeit. Nach der Erfindung wird auch hier die
Differenz der Drehmomentsollwerte Msoll und Msoll* ausgenutzt. Dazu ist ein
zweiter Differenzbildner 24 vorgesehen, der die Differenz der vorge
nannten Drehmomentsollwerte bildet und den Übergang in den instabilen Be
reich der Kraftschlußkurve erfaßt. Beim Überschreiten eines Schwellwertes
in einer Schwellwertstufe 25 wird ein Impulsgeber 26 ausgelöst, der lang
same Umschaltimpulse an die Suchlogik 4 abgibt und im kritischen instabilen
Bereich der Kraftschlußkurve ein Umschalten des Umschaltgliedes 14 vom
Beschleunigungszustand b1 auf b0 veranlaßt. Damit wird
erreicht, daß nur bei instabilen Verhältnissen eine Überprüfung erfolgt,
ob das aktuelle Drehmoment auch mit geringerer Differenzgeschwindigkeit noch
aufgebracht werden kann. Die eingangs genannten Nachteile werden durch die
Erfindung vollständig vermieden.
Claims (6)
1. Verfahren zur selbstadaptierenden Regelung der Radsatzdrehzahl elek
trischer Triebfahrzeuge im Kraftschlußmaximum des Rad-Schiene-Kontaktes
unter Verwendung einer Beschleunigungswerte integrierenden Einrichtung
und Auswertung des Drehmomentsollwertes für eine Anpassung der Radsatz
beschleunigung bzw. -verzögerung,
bei dem über die als Drehmomentsollwert (Msoll)
fungierende Ausgangsgröße eines Drehzahlreglers (7) das auf die Schiene
übertragbare Drehmoment bei jeder aktuellen Differenzgeschwindigkeit
(vdiff) zwischen Rad und Schiene ermittelt wird, wobei die dem Drehzahl
regler (7) eingangsseitig zugeführte Soll-Istwertdifferenz der Geschwin
digkeit bzw. Drehzahl über den der integrierenden Einrichtung (5) zuge
führten Beschleunigungssollwert (bsoll) so beeinflußt wird, daß dieser
abhängig von einer Über- oder Unterschreitung der optimalen Differenz
geschwindigkeit (vdiff opt) zwischen Rad und Schiene zwischen zwei Zu
ständen "Beschleunigungsfreigabe" (b1) und "Beschleunigungsreduktion"
(b0) umgeschaltet und der momentane Arbeitspunkt auf der Kraftschluß
kennlinie jeweils in Richtung Kraftschlußmaximum (X) nachgeführt wird und
bei dem eine Auswertung des Drehmomentsollwertes (Msoll) mit Hilfe eines
Maximalwertspeichers (10) und einer Suchlogik (4) erfolgt, wobei bei An
stieg des Drehmomentsollwertes (Msoll) der Maximalwertspeicher (10) vom
Drehmomentsollwert (Msoll) mitgeführt und bei Abfall der zuletzt erreichte
Maximalwert (Mmax) im Speicher (10) erhalten bleibt und bei dem die Differenz
zwischen Drehmomentsollwert (Msoll) und Maximalwert (Mmax) die Eingangs
größe für die Suchlogik (4) bildet, die bei Überschreitung eines Eingangs
schwellwertes abwechselnd das komplementäre binäre Signal "Beschleunigungs
freigabe" (b1) oder "Beschleunigungsreduktion" (b0) ausgibt (nach
Patentanmeldung P 39 29 497.8-32)
dadurch gekennzeichnet, daß
als Sollwert für die Motorregelung (8) eine Minimalwertauswahl aus der
Ausgangsgröße (Msoll) des Drehzahlreglers (7) und des auf Motordrehmoment
(Msoll*) umgerechneten fahrerseitig vorgegebenen Zugkraftsollwertes
benutzt wird und daß aus einer Differenz dieser Drehmomentsollwerte
(Msoll-Msoll*) einerseits der Integrator (5) im Sinne einer Angleichung
der Drehmomentsollwerte beeinflußt und andererseits als Übergang
in den astabilien Bereich der Kraftschlußkurve definiert die Auslösung
einer Zusatzstufe (27) der Suchlogik (4) abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Integrator (5) am weiteren Aufintegrieren gehindert wird, wenn
die Ausgangsgröße (Msoll) des Drehzahlreglers (7) den Betrag des den Zugkraftsollwert
entsprechenden Motordrehmomentes (Msoll*) erreicht hat oder
überschreiten will.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Ausgangsgröße (Msoll) des Drehzahlreglers (7) und dem dem Zugkraftsollwert
entsprechenden Motordrehmoment (Msoll*) die Differenz
(Msoll-Msoll*) gebildet und als zusätzliche Eingangsgröße dem Intergrator
(5) zugeführt wird, wobei die Differenz (Msoll-Msoll*) bei positiven
Werten einschließlich 0 zum Verlangsamen, Anhalten oder Abwärtsintegrieren
des Integrators (5) führt.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Ausgangsgröße (Msoll) des Drehzahlreglers (7) und dem dem Zugkraftsollwert
entsprechende Motordrehmoment (Msoll*) die Differenz (Msoll-Msoll*)
gebildet und der Zusatzstufe (27) der Suchlogik (4) zugeführt
wird, die den Zustandswechsel der Suchlogik (4) in den Zustand Beschleunigungsreduktion
(b₀) nur freigibt, wenn die Differenz (Msoll-Msoll*)
negative Werte aufweist.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Minimalwertauswahl eine Minimalwertauswahlstufe (20) vorge
sehen ist, die mit ihrem Ausgang den Sollwert für die Motorregelung (8)
vorgibt und an deren einen Eingang der Msoll-Ausgang des Geschwindigkeits
reglers (7) und an deren anderen Eingang der Ausgang eines Multiplika
tionsgliedes (21) für die Umwandlung von Zugkraftsollwert (Fsoll) in
Drehmomentsollwert (Msoll*) angeschlossen ist.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 4, sowie 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgänge von Drehzahlregler (7) und Multiplikationsglied (21)
jeweils an zwei Differenzbildner (22, 24) angeschlossen sind, von denen
der eine (22) mit seinem Ausgang über eine Sperre für Negativwerte (23)
an einen Eingang des Integrators (5) und der andere (24) über eine
Schwellwertstufe (25) einen Impulsgeber (26) beeinflußt, der mit der Zu
satzstufe (27) der Suchlogik (4) verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904020350 DE4020350A1 (de) | 1989-09-01 | 1990-06-23 | Verfahren und anordnung zur selbstadaptierenden regelung der radsatzdrehzahl elektrischer triebfahrzeuge im kraftschlussmaximum des rad-schiene-kontaktes |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893929497 DE3929497A1 (de) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Verfahren und anordnung zur selbstadaptierenden regelung der radsatzdrehzahl elektrischer triebfahrzeuge im kraftschlussmaximum |
DE19904020350 DE4020350A1 (de) | 1989-09-01 | 1990-06-23 | Verfahren und anordnung zur selbstadaptierenden regelung der radsatzdrehzahl elektrischer triebfahrzeuge im kraftschlussmaximum des rad-schiene-kontaktes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4020350A1 true DE4020350A1 (de) | 1992-01-09 |
Family
ID=25884788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904020350 Granted DE4020350A1 (de) | 1989-09-01 | 1990-06-23 | Verfahren und anordnung zur selbstadaptierenden regelung der radsatzdrehzahl elektrischer triebfahrzeuge im kraftschlussmaximum des rad-schiene-kontaktes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4020350A1 (de) |
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