EP2202124A2 - Erkennung der Unterbrechung des Antriebsleitungsflusses eines Fahrzeugs - Google Patents

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EP2202124A2
EP2202124A2 EP20090179938 EP09179938A EP2202124A2 EP 2202124 A2 EP2202124 A2 EP 2202124A2 EP 20090179938 EP20090179938 EP 20090179938 EP 09179938 A EP09179938 A EP 09179938A EP 2202124 A2 EP2202124 A2 EP 2202124A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive train
power flow
value
representative
interruption
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20090179938
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2202124A3 (de
Inventor
Detlef Günther
Peter Trache
Steffen Jahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Bombardier Transportation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
Publication of EP2202124A2 publication Critical patent/EP2202124A2/de
Publication of EP2202124A3 publication Critical patent/EP2202124A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/08—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines
    • B61C9/14—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines hydraulic, including combinations with mechanical gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting an interruption of the power flow in a drive train of a vehicle, in particular a rail vehicle, wherein the drive train comprises a torque generating device, a torque transfer device and a drive wheel unit and the torque transfer device for transmitting a torque of the torque generating device to the drive wheel unit with the torque generating device and the drive wheel unit is connected. It further relates to a corresponding control device for carrying out the method.
  • Such a powertrain typically includes a correspondingly powered torque-generating device (eg, an electric or fuel-powered engine, a turbine, or the like) and a torque transfer device that transmits the power of the torque-generating device to a drive wheel assembly (eg, a pair of wheels or a wheelset).
  • a correspondingly powered torque-generating device eg, an electric or fuel-powered engine, a turbine, or the like
  • a torque transfer device that transmits the power of the torque-generating device to a drive wheel assembly (eg, a pair of wheels or a wheelset).
  • torque is typically converted in one or more (mechanical and / or hydraulic) transmissions of the torque transmission device, so that at the drive wheel unit a suitable traction torque is applied, which can transmit the drive wheel unit for generating the propulsion on a guideway.
  • safety clutches which limit the torque transmitted to a component are often provided in a conventional drive train.
  • safety clutches limit the predefined maximum transferable torque only with a relatively high tolerance.
  • mechanical properties of such safety clutches lead to a correspondingly high maintenance and adjustment costs.
  • aging or inadequate maintenance can result in drivetrain drivetrain changes that unduly reduce the driveable torque through the driveline.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a method or a control device of the aforementioned type, which or which does not have the disadvantages mentioned above or at least to a lesser extent and in particular a simple and rapid detection of an interruption of Power flow in a powertrain of a vehicle and the rapid initiation of appropriate responses thereto.
  • the present invention solves this problem starting from a method according to the preamble of claim 1 by the features stated in the characterizing part of claim 1. It solves this problem further starting from a control device according to the preamble of claim 10 by the features stated in the characterizing part of claim 10.
  • the present invention is based on the technical teaching that a simple and rapid detection of an interruption of the power flow in a drive train of a vehicle as well as the rapid initiation of appropriate reactions to it is possible if, on the one hand, the value of a first variable is detected, a conclusion the current speed of a component of the drive train permits, and on the other hand, the value of a second variable is detected, which allows a conclusion about the current driving speed of the vehicle.
  • the detection of this interruption of the power flow can take place at least approximately in real time, so that a rapid response to such a disturbance is advantageously possible.
  • deviations can be detected, as they result, for example, from a progressive elastic or plastic deformation, a progressive wear or a progressive crack propagation in the affected component (and manifest, for example, in an optionally periodic fluctuation in the actual relationship between the first and second size ).
  • the complete failure such as a break, tearing or the like
  • damage models of the components of the drive train can be used which reflect specific damage to individual or multiple components associated deviations from the predetermined (in intact components) relationship, and thus optionally assigning the allow actual deviation from the given relationship to a particular injury to a particular component. It is understood that, if appropriate, the temporal course of the current deviation such an assignment can be used. This may even make it possible to take targeted measures instead of blanket shutdown of the powertrain to avoid progression of damage or failure of the component in question, while at the same time ensuring (at least to a limited extent) the mobility of the vehicle.
  • the present invention therefore relates to a method for detecting an interruption of the power flow in a drive train of a vehicle, in particular a rail vehicle, wherein the drive train comprises a torque generating device, a torque transfer device and a drive wheel unit and the torque transfer device for transmitting a torque of the torque generating device to the drive wheel unit is connected to the torque-generating device and the drive wheel unit.
  • the drive train comprises a torque generating device, a torque transfer device and a drive wheel unit and the torque transfer device for transmitting a torque of the torque generating device to the drive wheel unit is connected to the torque-generating device and the drive wheel unit.
  • At least a first value of at least one first quantity representative of a rotational speed of a component of the driveline is detected.
  • a second value of a second quantity representative of the vehicle speed is detected.
  • a check is made as to whether there is a predeterminable relationship between the first value and the second value, and depending on the result the review found that there is a disturbance, in particular an unin
  • this detected disturbance is only recorded in a suitable manner in order to initiate appropriate measures (for example, maintenance or repair, etc.) at a later point in time.
  • a reaction is triggered, in particular a warning signal is output as response and / or a control signal for defined shutdown of the drive train is output and / or a control signal for the defined interruption of the power flow in the drive train (for example, a signal for opening a clutch or a signal for switching a transmission in an idling position, etc.) is output.
  • the predeterminable relationship between the first and second size can basically be of any type. Because of the particularly simple, usually dependent only on the speed ratio between the torque generating device and the drive wheel unit and the impeller diameter of the drive wheel unit preferably but directly the speed of the component and the vehicle speed of the vehicle are determined. The predetermined relationship then corresponds directly to the dependence of the vehicle speed on the speed of the component of the drive train with trouble-free power flow in the drive train. In the absence of the predetermined relationship between the first value of the current speed of the component and the second value of the vehicle speed is then determined that there is an unintentional interruption of the power flow in the drive train.
  • any size representative of the speed of any component of the powertrain may be used as a first size.
  • a variable is used which is representative of the rotational speed of a component which is arranged as far away as possible from the drive wheel unit in the power flow To be able to detect disturbances over as far as possible of the power flow in the drive train. It is therefore preferably provided that the at least one first variable is representative of a rotational speed of a component of the torque transmission device.
  • the torque transfer device includes a torque converter device (eg, a transmission or the like) and it is contemplated that at least a first quantity representative of a speed of a component of the torque converter device, in particular the first size representative of a component of the torque converter device disposed at the output end of the torque converter device ,
  • a torque converter device eg, a transmission or the like
  • the achievement of the maximum permissible rotational speed of the torque generating device is therefore also an indicator of an interruption of the power flow in the drive train, which according to the invention is used to detect such an interruption of the power flow.
  • one or more operating points or operating ranges of the drive train are preferably excluded, in which in normal operation (ie intact power flow in the drive train) briefly reaching the maximum speed of the torque generating device occurs and is allowed.
  • These operating points or operating ranges can, in turn, be assigned to the driving speed of the vehicle, so that, in this context too, detection of a corresponding second variable representative of the driving speed of the vehicle takes place.
  • At least one first variable is representative of a rotational speed of a component of the torque generating device and the detected first value of the first variable is compared with a maximum value representative of the maximum permissible rotational speed of the component of the torque generating device.
  • the second value representative of the driving speed of the vehicle is compared with at least one predefinable comparison value range in which reaching the maximum permissible rotational speed of the component of the torque generating device during normal operation of the vehicle is inadmissible.
  • An unintentional interruption of the power flow in the drive train is detected if the detected first value is greater than or equal to the maximum value and if the detected second value lies in the predeterminable comparison value range.
  • the maximum permissible rotational speed is preferably a predefinable maximum operating rotational speed which is achieved during normal operation of the vehicle (for example, at the maximum driving speed of the vehicle or in other operating points or operating ranges). This maximum permissible speed is usually to be distinguished from the (even higher) limit speed or maximum speed of the component, when it reaches an overload of the torque generating device threatens (and therefore usually taken by the control of the torque generating countermeasures).
  • a detection of the interruption of the power flow takes place only when a correspondingly high power output is applied to the torque generating device.
  • the likelihood of an interruption of the power flow with a low power input is low or the probability of the occurrence of high consequential damage from such a interruption of the power flow is low.
  • the detection of the interruption of the power flow is not made only if the power setting at the torque generating device is equal to zero.
  • a desired value for an energy supply to the torque generating device is used and a unintentional interruption of the power flow in the driveline detected only when the target value for the power supply is within a predeterminable range, in particular when the target value for the power supply is in a range that is representative of a power supply greater than zero.
  • the occurrence of at least one interrupt signal representative of an intended defined interruption of the power flow in the drive train is monitored and unintentional interruption of the power flow in the drive train is detected only in the absence of the interrupt signal. Consequently, an unintended interruption of the power flow is detected only if there is no intended interruption of the power flow.
  • the occurrence of at least one slip signal representative of slip between the drive wheel unit and a traction partner of the drive wheel unit is monitored and an unintended interruption of the power flow in the drive train is detected only in the absence of the slip signal. Consequently, an unintentional interruption of the power flow is detected only when there is no slip at the associated drive wheel unit.
  • the present invention further relates to a method for controlling a drive train of a vehicle, wherein an unintentional interruption of the power flow in the drive train is detected by a method according to the invention and in case of an unintentional interruption of the power flow a warning signal is issued and / or the drive train is defined is switched off and / or the power flow is interrupted in the drive train defined, in particular a clutch is opened in the drive train and / or a transmission in the drive train is switched to an idle position.
  • the present invention relates to a control device for a drive train of a vehicle, in particular a rail vehicle, wherein the drive train comprises a torque generating device, a torque transfer device and a drive wheel unit, the torque transfer device for transmitting a torque of the torque generating device is connected to the drive wheel unit with the torque generating device and the drive wheel unit and a control unit is provided for controlling the components of the drive train. Furthermore, a first detection device and a second detection device provided, which are each connected to the control unit. The first detection means detects a first value of at least a first quantity representative of a rotational speed of a component of the driveline, while the second detection means detects a second value of a second magnitude representative of the vehicle speed of the vehicle.
  • the control unit makes a check as to whether a predeterminable relationship exists between the first value and the second value, and it is determined in the control unit, depending on the result of the check, that a malfunction, in particular an unintentional interruption, of the power flow in the drive train is present.
  • the present invention relates to a vehicle, in particular a rail vehicle, with a drive train and a control device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a portion of the vehicle 101.
  • the vehicle 101 includes a car body 102 which is supported at its front end on a chassis in the form of a bogie 103, which in turn sits on the rails 104. This in FIG. 1 not shown) other end of the car body 102 is supported on another chassis, such as another bogie.
  • the vehicle 101 is driven by a drive train 105.
  • This powertrain 105 includes a torque-generating device in the form of a diesel engine 106, a torque transfer device 107 and a drive wheel unit in the form of a drive wheel 108 of the bogie 103.
  • the torque generated by the motor 108 is converted via the torque transfer device 107 and transmitted to the wheelset 108.
  • the torque transmission device 107 (in the direction of the power flow from the engine 106 to the wheel 108 consecutively) comprises a gear 107.1 flanged to the engine 106, a shiftable clutch 107.1, further flexible couplings 107.3, 107.4 and a final gear 107.5, which is connected to the wheel set 108 ,
  • the control of the drive train 107 via a control device 109 which includes a drive control 109.1.
  • the drive controller 109.1 provides a number of control signals to a motor controller 109.2.
  • a fill setpoint signal is provided that represents a fuel fill setpoint for the cylinders of the engine 106, that is, a power setpoint for the engine (since the amount of fuel is directly proportional to power output from the engine).
  • other signals including a general "motor on" signal, are given, indicating that the motor 106 is to be operated (on) or not (off).
  • the drive controller 109.1 receives from the motor controller 109.2 a signal which is representative of the current speed n M of the motor 106.
  • This may be any signal representing the speed of any component of the engine (ie, from which the actual engine speed n M at the engine output can be deduced).
  • the drive control 109.1 further provides the gears 107.2 and 107.5 in each case at least one switching signal via which they can be switched separately from an operating position to a neutral or neutral position, in which the power flow within the drive train 105 (from the engine 106 to the wheelset 108). intentionally interrupted.
  • the drive control 109.1 is via a data bus 109.3 (for example, a so-called “Multifunction Vehicle Bus” MVB) with a higher-level vehicle control 109.4 connected.
  • a data bus 109.3 for example, a so-called "Multifunction Vehicle Bus” MVB
  • MVB Multifunction Vehicle Bus
  • Such higher-level vehicle controls are well known, so it will not be discussed further here.
  • Via the data bus 109.3 receives the vehicle control 109.4 a Fahrhebel einssignal from a drive lever unit 109.5, which is operated by the driver.
  • the drive lever position signal is representative of the current position of the drive lever of the drive lever unit 109.5.
  • the vehicle control 109.4 determines a power demand signal which is representative of the power setting P v for the engine 106, and forwards it to the drive control 109.1, which determines therefrom the charge reference signal already mentioned above.
  • the higher-level vehicle control 109.4 receives a wheel speed signal from a speed sensor 110 arranged in the area of the wheel set 108, which is representative of the current speed of the wheels of the wheel set 108, and determines from this wheel speed signal (using the wheel diameter of the wheelset 108) inter alia the current driving speed v of the vehicle 101.
  • the control device 109 comprises a slip detection device 109.6, which ( For example, from the speed signals for several wheels of the vehicle 101) determines a representative of the current slip s slip signal and passes on the data bus 109.3 to the higher-level vehicle control 109.4.
  • the control device 109 is, as in the following, in particular with reference to the FIG. 2 configured to detect an inadvertent interruption of the power flow in the powertrain 105 between the engine 106 and the drive wheel unit 108 and, if appropriate, to trigger corresponding responses to a detected such unintentional interruption. This advantageously makes it possible to respond to such an inadvertent interruption of power flow in the powertrain 105, such as may occur in the event of breakage or tearing of one of the powertrain 105 components, thus avoiding further damage to the vehicle 101.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a preferred embodiment of the method according to the invention for detecting the interruption of the power flow in the drive train 105, which is performed with the control device 109 of the vehicle 101.
  • the method sequence is started in a step 112.1 (for example when the control device 109 is switched on).
  • a step 112.2 it is checked whether the power flow in the drive train 105 is desired or switched on.
  • the drive control 109.1 checks, inter alia, whether, in addition to the presence of the general "motor on" signal at the two transmissions 107.1 and 107.5 and the shiftable clutch 107.2, a respective switching signal is applied, which closes a torque between the components, and thus therefore no neutral position (Gear 107.1 and 107.5) or opening position (clutch 107.2) and thus represents no intended interruption of the power flow.
  • step 112.2 If there is a negligible slip s, it is jumped back to step 112.2, since in this case it is assumed that on the one hand reliable detection of an unintended interruption of the power flow is not possible. On the other hand, in this case, it is assumed to a good approximation that such non-negligible slip s exists only when the power flow in the drive train 105 is not interrupted, that is, there is so much power at the drive wheel unit 108 that it is only at that Slippage can come.
  • step 112.4 it is checked in a step 112.4 whether the power setpoint P v, resulting in the above described manner from the driving lever position of the control lever unit 109.5 is within a predetermined range.
  • this review with the step 112.4 deleted it is understood that in other variants of the invention can also be provided that this review with the step 112.4 deleted.
  • certain operating points or operating ranges of the vehicle 101 or the drive train 105 (such as the starting range of the vehicle 101 and / or shift points or shift ranges of the transmissions or clutches, etc.) defined by the current driving speed v may be excluded, in which context is not given.
  • the characteristic of the components of the drive train 105 is detected (in its intact state) so far and stored in the drive control 109.1 that the relationship f v (n M ) for all operating points or operating ranges of the vehicle 101 is known and taken into account.
  • step 112.5 If the check in step 112.5 shows that equation (1) is not satisfied, and therefore the actual relationship f (n M ) between the current vehicle speed v and the engine rpm n M does not correspond to the predetermined relationship f v (n M ), the drive controller 109.1 determines that there is an inadvertent interruption of power flow in the powertrain 105 and, in a step 112.6, initiates a predetermined response thereto.
  • any other calculation of the deviation .DELTA.f (n M ) can take place.
  • a ratio of the actual relationship f t (n M ) and the predetermined relationship f v (n M ) may be formed, etc.
  • damage models of the components of the drive train 105 previously determined and stored in the drive control 109.1 can be used which reproduce deviations ⁇ f (n M ) associated with specific or individual components from the predetermined relationship ( v) (n M ) .
  • This allows a mapping of the current deviation .DELTA.f (n M) from the predetermined relationship f v (n M) are carried out at a certain damage to a particular component of the drive train 105, which in turn allows for a correspondingly differentiated reaction.
  • a differentiated reaction it is possible, instead of a blanket shutdown of the drive train 105 via targeted measures to avoid progression of damage or failure of the component in question, while at the same time the mobility of the vehicle 101 (at least limited) remains guaranteed.
  • the drive control 109.1 may initially only reduce the torque of the motor 106 in order to maintain the power flow. Similarly, any other damage to the components of the powertrain 105 may occur, in which such power reduction results in the reduction of the deviation ⁇ f (n M ).
  • the clutch 107.2 is opened and the respective gear 107.1 or 107.5 in a Neutral position is switched so that the damaged part of the drive train 105 is separated from both sides and it can lead to no further damage to surrounding components by no longer properly stored components. If necessary, the vehicle can then continue its journey (if another drive is provided).
  • a corresponding error message is output acoustically and / or optically to the vehicle driver via a corresponding interface 109.7, which can then also react accordingly.
  • an additional check is provided in step 112.5, which takes place if no deviation from the predetermined relationship f v (n M ) is determined in step 112.5.
  • This additional check makes use of the fact that, depending on the design of the drive train 105, at certain operating points (for example switching points of the transmissions or at maximum driving speed) or in certain operating ranges (for example in a hydraulic converter range), a predefined maximum engine speed n Mmax is reached becomes. These operating points or operating ranges with maximum engine speed n Mmax can be assigned to the driving speed v, so that in the remaining ranges of the driving speed v when the drive train 105 is intact, the maximum engine speed n Mmax is not reached.
  • a step 112.7 it is therefore determined whether the currently determined driving speed v lies in an operating point or operating range in which the engine speed n M is intact Powertrain 105 must be not equal to the predetermined maximum engine speed n Mmax . If this is the case, it is checked in a step 112.8 whether the engine speed n M is greater than or equal to the predetermined maximum engine speed n Mmax . If this is also the case, the drive control 109.1 determines that there is an interruption of the power flow and triggers a corresponding reaction in step 112.6, as already described above. In this case, however, then only a general reaction in the form of a shutdown of the drive train 105 is usually possible.
  • the check in steps 112.7 and 112.8 is a check redundant in the check in the step 112.5, which may also be missing in other variants of the invention, as in FIG. 2 is indicated by the dashed connection 114.1, which leads back directly from the step 112.5 to step 112.2.
  • the step 112.5 can be dispensed with, as in FIG. 2 is indicated by the dashed connection 114 of two, which leads directly from the step 112.4 to the step 112.7.
  • step 112.9 a check is made in step 112.9 as to whether the method should be terminated (for example, whether the drive train 105 should be completely switched off). If this is the case, the process flow is ended in a step 112.10. Otherwise, jump back to step 112.2.
  • the present invention has been described above solely by way of example with an internal combustion engine. However, it is understood that the invention can also be used in connection with any other torque-generating devices (gas turbines, electric motors, etc.). Likewise, it can of course also come in connection with arbitrarily designed torque transmission devices used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verfahren zur Erkennung einer Unterbrechung des Leistungsflusses in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang (105) eine Drehmomenterzeugungseinrichtung (106), eine Drehmomentübertragungseinrichtung (107) und eine Antriebsradeinheit (108) umfasst und die Drehmomentübertragungseinrichtung (107) zur Übertragung eines Drehmoments der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) auf die Antriebsradeinheit (108) mit der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) und der Antriebsradeinheit (108) verbunden ist. Es wird wenigstens ein erster Wert wenigstens einer ersten Größe erfasst, die für eine Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs (105) repräsentativ ist. Weiterhin wird ein zweiter Wert einer zweiten Größe erfasst, die für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (101) repräsentativ ist. Schließlich wird eine Überprüfung durchgeführt, ob zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert eine vorgebbare Beziehung vorliegt, und es wird in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung festgestellt, dass eine Störung des Leistungsflusses, insbesondere eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses, in dem Antriebsstrang (105) vorliegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Unterbrechung des Leistungsflusses in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine Drehmomenterzeugungseinrichtung, eine Drehmomentübertragungseinrichtung und eine Antriebsradeinheit umfasst und die Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmoments der Drehmomenterzeugungseinrichtung auf die Antriebsradeinheit mit der Drehmomenterzeugungseinrichtung und der Antriebsradeinheit verbunden ist. Sie betrifft weiterhin eine entsprechende Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei herkömmlichen Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, werden in der Regel ein oder mehrere Antriebsstränge eingesetzt, welche den Vortrieb für das Fahrzeug erzeugen. Ein solcher Antriebsstrang umfasst typischerweise eine entsprechend mit Energie versorgte Drehmomenterzeugungseinrichtung (beispielsweise einen elektrisch oder mit Kraftstoff betriebenen Motor, eine Turbine oder dergleichen) und eine Drehmomentübertragungseinrichtung, welche die Leistung der Drehmomenterzeugungseinrichtung auf eine Antriebsradeinheit (beispielsweise ein Radpaar oder ein Radsatz) überträgt. Dabei findet typischerweise neben einer einfachen Weiterleitung des Drehmoments (z. B. über starre und/oder gelenkige Wellen, Kupplungen etc.) in einem oder mehreren (mechanischen und/oder hydraulischen) Getrieben der Drehmomentübertragungseinrichtung eine Wandlung des Drehmoments statt, sodass an der Antriebsradeinheit ein geeignetes Traktionsmoment anliegt, welches die Antriebsradeinheit zur Erzeugung des Vortriebs auf einen Fahrweg übertragen kann.
  • Da zum Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, in der Regel erhebliche Leistung erforderlich ist, müssen zum einen die Komponenten des Antriebsstrangs entsprechend ausgelegt sein, um diese Leistung übertragen zu können. Zum anderen muss aus Sicherheitsgründen gewährleistet sein, dass das Versagen einer Komponente des Antriebsstrangs keine fatalen Folgen nach sich zieht. So muss zum einen eine Gefährdung der Fahrgäste ausgeschlossen sein, es sollte aus wirtschaftlichen Gründen aber natürlich auch der Schaden am Fahrzeug so gering wie möglich gehalten werden.
  • Zur Schadensvermeidung sind in einem herkömmlichen Antriebsstrang häufig zum einen Sicherheitskupplungen vorgesehen, welche das auf eine Komponente übertragene Drehmoment begrenzen. Derartige Sicherheitskupplungen begrenzen das vordefinierte maximal übertragbare Drehmoment jedoch zum einen nur mit einer relativ hohen Toleranz. Zum anderen führen die mechanischen Eigenschaften solcher Sicherheitskupplungen zu einem entsprechend hohen Wartungs- und Einstellaufwand. Schließlich kann es durch Alterung oder ungenügende Wartung zu Änderungen an Komponenten des Antriebsstrangs kommen, welche das über den Antriebsstrang übertragbare Drehmoment undefiniert reduzieren.
  • Oft sind weiterhin auch (elektronische oder mechanische) Drehzahlbegrenzer vorgesehen, welche unzulässig hohe Drehzahlen einzelner Komponenten des Antriebsstrangs (meist des Motors bzw. der Turbine) verhindern sollen. Weiterhin begrenzen auch elektrische bzw. elektronische Leistungsbegrenzer das übertragene Drehmoment bzw. die übertragbare Leistung.
  • Für den Fall, dass es (dennoch) zum Versagen (beispielsweise zum Bruch oder zum Abreißen) einer Komponente des Antriebsstrangs (beispielsweise einer Welle des Antriebsstrangs) kommt, sind häufig auch noch so genannte Fangeinrichtungen vorgesehen, welche die nach dem Versagen immer noch mit der Drehmomenterzeugungseinrichtung verbundenen Teile der versagenden Komponente daran hindern sollen, umliegende Fahrzeugkomponenten zu beschädigen. Hierbei treten jedoch extrem hohe radiale und/oder axiale Kräfte auf, die nur durch einen sehr hohen konstruktiven Aufwand gebändigt werden können. Dauerfeste Lösungen führen hierbei zu einer weiteren deutlichen Erhöhung des konstruktiven Aufwandes, welcher in der Regel nicht wirtschaftlich umsetzbar ist.
  • Ein solches Versagen und damit eine Unterbrechung des Leistungsflusses im Antriebsstrang wird derzeit lediglich durch den Fahrzeugführer bzw. Wartungspersonal erkannt, die ein ungewöhnliches Fahrverhalten (reduzierte Traktionsleistung) oder ungewöhnliche Geräuschentwicklung wahrnehmen bzw. Schäden bei einer (gegebenenfalls täglichen) Sichtkontrolle oder Bauteilkontrolle entdecken. Hiermit ist zum einen erheblicher Aufwand verbunden, zum anderen sind bis zur Erkennung eines Schadens eventuell bereits erhebliche Folgeschäden durch nicht mehr korrekt gelagerte Komponenten des Antriebsstrangs entstanden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren bzw. eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches bzw. welche die oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und insbesondere eine einfache und schnelle Erkennung einer Unterbrechung des Leistungsflusses in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs sowie die schnelle Einleitung angemessener Reaktionen hierauf ermöglicht.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Sie löst diese Aufgabe weiterhin ausgehend von einer Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 10 angegebenen Merkmale.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass eine einfache und schnelle Erkennung einer Unterbrechung des Leistungsflusses in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs sowie die schnelle Einleitung angemessener Reaktionen hierauf möglich ist, wenn zum einen der Wert einer ersten Größe erfasst wird, die einen Rückschluss auf die aktuelle Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs zulässt, und zum anderen der Wert einer zweiten Größe erfasst wird, die einen Rückschluss auf die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zulässt. Da zumindest in genau definierten Betriebspunkten bzw. Betriebsbereichen des Fahrzeugs eine (durch die Eigenschaften des Antriebsstrangs) definierte Beziehung zwischen der Drehzahl der betreffenden Komponente des Antriebsstrangs und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs besteht, kann (zumindest in diesen definierten Betriebspunkten bzw. Betriebsbereichen des Fahrzeugs) über einen Vergleich dieser Größen einfach überprüft werden, ob diese bekannte definierte Beziehung nach wie vor besteht (mithin also der Leistungsfluss in dem Antriebsstrang intakt ist) oder ob sich eine Abweichung von dieser definierten Beziehung ergibt, die auf eine ungewollte Störung hinweist (mithin also der Leistungsfluss in dem Antriebsstrang zumindest teilweise unterbrochen ist).
  • Die Erkennung dieser Unterbrechung des Leistungsflusses kann zumindest annähernd in Echtzeit erfolgen, sodass in vorteilhafter Weise eine schnelle Reaktion auf eine solche Störung möglich ist. Insbesondere ist es beispielsweise anhand einer immer größer werdenden Abweichung zwischen der definierten Beziehung und der tatsächlichen Beziehung zwischen der ersten und zweiten Größe möglich, ein sich anbahnendes Versagen von Komponenten des Antriebsstrangs zu erkennen und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen einzuleiten, bevor es zu einem vollständigen Versagen der Komponente kommt. So können Abweichungen erkannt werden, wie sie sich beispielsweise aus einer fortschreitenden elastischen oder plastischen Deformation, einem fortschreitenden Verschleiß oder einer fortschreitenden Rissausbreitung in der betroffenen Komponente ergeben (und sich beispielsweise in einer gegebenenfalls periodischen Schwankung in der tatsächlichen Beziehung zwischen der ersten und zweiten Größe manifestieren). In diesem Fall können dann rechtzeitig vor dem vollständigen Versagen (beispielsweise einem Bruch, einem Abreißen oder dergleichen) der Komponente Maßnahmen ergriffen werden, um dieses Versagen oder eventuelle Folgeschäden an angrenzenden Komponenten zu vermeiden.
  • Bei der Erkennung eines solchen sich anbahnenden Versagens von Komponenten können zuvor ermittelte und gespeicherte Schadensmodelle der Komponenten des Antriebsstrangs verwendet werden, welche bestimmten Schädigungen einzelner oder mehrerer Komponenten zugeordnete Abweichungen von dem vorgegebenen (bei intakten Komponenten vorliegenden) Zusammenhang wiedergeben, und so gegebenenfalls eine Zuordnung der aktuellen Abweichung von der vorgegebenen Beziehung zu einer bestimmten Schädigung einer bestimmten Komponente ermöglichen. Hierbei versteht es sich, dass gegebenenfalls auch der zeitliche Verlauf der aktuellen Abweichung eine derartige Zuordnung herangezogen werden kann. Hiermit ist es gegebenenfalls sogar möglich, anstelle einer pauschalen Abschaltung des Antriebsstrangs gezielte Maßnahmen zu ergreifen, um ein Fortschreiten der Schädigung bzw. ein Versagen der betreffenden Komponente zu vermeiden, während gleichzeitig die Mobilität des Fahrzeugs (zumindest eingeschränkt) weiterhin gewährleistet bleibt.
  • Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher ein Verfahren zur Erkennung einer Unterbrechung des Leistungsflusses in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine Drehmomenterzeugungseinrichtung, eine Drehmomentübertragungseinrichtung und eine Antriebsradeinheit umfasst und die Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmoments der Drehmomenterzeugungseinrichtung auf die Antriebsradeinheit mit der Drehmomenterzeugungseinrichtung und der Antriebsradeinheit verbunden ist. Es wird wenigstens ein erster Wert wenigstens einer ersten Größe erfasst, die für eine Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs repräsentativ ist. Weiterhin wird ein zweiter Wert einer zweiten Größe erfasst, die für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentativ ist. Schließlich wird eine Überprüfung durchgeführt, ob zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert eine vorgebbare Beziehung vorliegt, und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung festgestellt, dass eine Störung, insbesondere eine unbeabsichtigte Unterbrechung, des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang vorliegt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass diese erfasste Störung (insbesondere je nach ihrer Schwere bzw. potentiellen Auswirkung) lediglich in geeigneter Weise protokolliert wird, um zu einem späteren Zeitpunkt entsprechende Maßnahmen (beispielsweise eine Wartung oder Reparatur etc.) auszulösen. Bevorzugt wird im Falle der Feststellung einer Störung, insbesondere einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Leistungsflusses, eine Reaktion ausgelöst, wobei als Reaktion insbesondere ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder ein Steuersignal zur definierten Abschaltung des Antriebsstrangs ausgegeben wird und/oder ein Steuersignal zur definierten Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (beispielsweise also ein Signal zum Öffnen einer Kupplung oder ein Signal zum Schalten eines Getriebes in eine Leerlaufstellung etc.) ausgegeben wird.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung unterschiedliche Reaktionen ausgelöst werden. So kann, wie oben bereits ausgeführt wurde, eine Differenzierung der Reaktion in Abhängigkeit von der tatsächlichen Abweichung von der vorgegebenen Beziehung und/oder dem zeitlichen Verlauf dieser tatsächlichen Abweichung erfolgen.
  • Die vorgebbare Beziehung zwischen der ersten und zweiten Größe kann grundsätzlich beliebiger Art sein. Wegen des besonders einfachen, in der Regel nur von der Drehzahlübersetzung zwischen der Drehmomenterzeugungseinrichtung und der Antriebsradeinheit und dem Laufraddurchmesser der Antriebsradeinheit abhängigen Vorzugsweise werden aber direkt die Drehzahl der Komponente und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. Die vorgebbare Beziehung entspricht dann unmittelbar der Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs von der Drehzahl der Komponente des Antriebsstrangs bei störungsfreiem Leistungsfluss in dem Antriebsstrang. Bei Nichtvorliegen der vorgebbaren Beziehung zwischen dem ersten Wert der aktuellen Drehzahl der Komponente und dem zweiten Wert der Fahrgeschwindigkeit wird dann festgestellt, dass eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang vorliegt.
  • Grundsätzlich kann als erste Größe jede Größe verwendet werden, die für die Drehzahl einer beliebigen Komponente des Antriebsstrangs repräsentativ ist. Vorzugsweise wird eine Größe verwendet, die für die Drehzahl einer Komponente repräsentativ ist, die im Leistungsfluss möglichst weit entfernt von der Antriebsradeinheit angeordnet ist, um Störungen über eine möglichst weite Strecke des Leistungsflusses im Antriebsstrang erfassen zu können. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass die wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomentübertragungseinrichtung repräsentativ ist. Vorzugsweise umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Drehmomentwandlereinrichtung (beispielsweise ein Getriebe oder dergleichen) und es ist vorgesehen, dass wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomentwandlereinrichtung repräsentativ ist, insbesondere die erste Größe für eine am abtriebsseitigen Ende der Drehmomentwandlereinrichtung angeordnete Komponente der Drehmomentwandlereinrichtung repräsentativ ist.
  • Zusätzlich oder alternativ zu der Überwachung auf die Einhaltung der vorgebbaren Beziehung zwischen der Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs kann auch eine Überwachung der Drehzahl der Drehmomenterzeugungseinrichtung erfolgen. So kann die Tatsache überwacht werden, dass sich an der Drehmomenterzeugungseinrichtung eine erhöhte Drehzahl im Bereich einer maximal zulässigen Drehzahl der Drehmomenterzeugungseinrichtung einstellt. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass bei einer Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (beispielsweise beim Bruch einer Antriebswelle) der Drehmomenterzeugungseinrichtung eine Leistungsabgabe vorgegeben ist (bei einem Verbrennungsmotor beispielsweise ein Brennstoff-Füllungssollwert), die aufgrund der Unterbrechung des Leistungsflusses nicht mehr der tatsächlichen Leistungsabnahme entspricht, sodass sich innerhalb kürzester Zeit ein Anstieg der Drehzahl der Drehmomenterzeugungseinrichtung bis hin zur maximal zulässigen Drehzahl ergibt.
  • Mithin ist also auch das Erreichen der maximal zulässigen Drehzahl der Drehmomenterzeugungseinrichtung ein Indikator für eine Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang, der erfindungsgemäß zur Erfassung einer solchen Unterbrechung des Leistungsflusses herangezogen wird. Hierbei werden bevorzugt ein oder mehrere Betriebspunkte bzw. Betriebsbereiche des Antriebsstrangs ausgeklammert, in denen im Normalbetrieb (d. h. bei intaktem Leistungsfluss in dem Antriebsstrang) kurzzeitig das Erreichen der maximalen Drehzahl der Drehmomenterzeugungseinrichtung auftritt und zulässig ist. Diese Betriebspunkte bzw. Betriebsbereiche können wiederum der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zugeordnet werden, sodass auch in diesem Zusammenhang wiederum eine Erfassung einer entsprechenden für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentativen zweiten Größe erfolgt.
  • Vorzugsweise ist daher vorgesehen, dass wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung repräsentativ ist und der erfasste erste Wert der ersten Größe mit einem für die maximal zulässige Drehzahl der Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung repräsentativen Maximalwert verglichen wird. Der für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentative zweite Wert wird mit wenigstens einem vorgebbaren Vergleichswertebereich verglichen, bei dem ein Erreichen der maximal zulässigen Drehzahl der Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung im Normalbetrieb des Fahrzeugs unzulässig ist. Es wird eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang festgestellt, wenn der erfasste erste Wert größer oder gleich dem Maximalwert ist und wenn der erfasste zweite Wert in dem vorgebbaren Vergleichswertebereich liegt. Mithin wird also erfasst, ob die Fahrgeschwindigkeit in einem Bereich liegt, in dem das Erreichen der maximal zulässigen Drehzahl im Normalbetrieb nicht möglich bzw. zulässig ist. Wird in diesem Fall dennoch die maximal zulässige Drehzahl erreicht bzw. überschritten, wird dies als Indikator für eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses gewertet und gegebenenfalls entsprechend reagiert.
  • Bei der maximal zulässigen Drehzahl handelt es sich bevorzugt um eine vorgebbare maximale Betriebsdrehzahl, die im Normalbetrieb des Fahrzeugs (beispielsweise bei der maximalen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder in anderen Betriebspunkten bzw. Betriebsbereichen) erreicht wird. Diese maximal zulässige Drehzahl ist in der Regel zu unterscheiden von der (noch höheren) Grenzdrehzahl oder Maximaldrehzahl der Komponente, bei deren Erreichen eine Überlastung der Drehmomenterzeugungseinrichtung droht (und daher in der Regel von der Steuerung der Drehmomenterzeugungseinrichtung Gegenmaßnahmen ergriffen werden).
  • Bei bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt zudem noch eine Überwachung der Leistungsvorgabe für die Drehmomenterzeugungseinrichtung, wobei dann eine Erkennung der Unterbrechung des Leistungsflusses nur dann stattfindet, wenn eine entsprechend hohe Leistungsvorgabe an der Drehmomenterzeugungseinrichtung anliegt. Hierbei kann berücksichtigt werden, dass die Wahrscheinlichkeit einer Unterbrechung des Leistungsflusses bei geringer Leistungsvorgabe gering ist bzw. die Wahrscheinlichkeit des Eintretens hoher Folgeschäden einer solchen Unterbrechung des Leistungsflusses gering ist. Vorzugsweise wird jedoch die Erkennung der Unterbrechung des Leistungsflusses nur dann nicht vorgenommen, wenn die Leistungsvorgabe an der Drehmomenterzeugungseinrichtung gleich Null ist. Bevorzugt wird also ein Sollwert für eine Energiezufuhr zu der Drehmomenterzeugungseinrichtung verwendet und eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang nur festgestellt, wenn der Sollwert für die Energiezufuhr in einem vorgebbaren Bereich liegt, insbesondere wenn der Sollwert für die Energiezufuhr in einem Bereich liegt, der für eine Energiezufuhr größer als Null repräsentativ ist.
  • Bei weiteren bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Auftreten wenigstens eines für eine beabsichtigte definierte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang repräsentativen Unterbrechungssignals überwacht wird und eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang nur bei Abwesenheit des Unterbrechungssignals festgestellt wird. Mithin erfolgt eine Erkennung einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Leistungsflusses nur dann, wenn keine beabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses vorliegt.
  • Zusätzlich oder alternativ wird das Auftreten wenigstens eines für einen Schlupf zwischen der Antriebsradeinheit und einem Traktionspartner der Antriebsradeinheit repräsentativen Schlupfsignals überwacht und eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang nur bei Abwesenheit des Schlupfsignals festgestellt. Mithin erfolgt eine Erkennung einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Leistungsflusses nur dann, wenn kein Schlupf an der zugehörigen Antriebsradeinheit vorliegt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, bei dem eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang mit einem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst wird und im Falle der Feststellung einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Leistungsflusses ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder der Antriebsstrangs definiert abgeschaltet wird und/oder der Leistungsfluss in dem Antriebsstrang definiert unterbrochen wird, insbesondere eine Kupplung in dem Antriebsstrang geöffnet wird und/oder ein Getriebe in dem Antriebsstrang in eine Leerlaufstellung geschaltet wird.
  • Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine Drehmomenterzeugungseinrichtung, eine Drehmomentübertragungseinrichtung und eine Antriebsradeinheit umfasst, die Drehmomentübertragungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmoments der Drehmomenterzeugungseinrichtung auf die Antriebsradeinheit mit der Drehmomenterzeugungseinrichtung und der Antriebsradeinheit verbunden ist und eine Steuereinheit zur Steuerung der Komponenten des Antriebsstrangs vorgesehen ist. Weiterhin sind eine erste Erfassungseinrichtung und eine zweite Erfassungseinrichtung vorgesehen, die jeweils mit der Steuereinheit verbunden sind. Die die erste Erfassungseinrichtung erfasst einen ersten Wert wenigstens einer ersten Größe, die für eine Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs repräsentativ ist, während die zweite Erfassungseinrichtung einen zweiten Wert einer zweiten Größe erfasst, die für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentativ ist. Die Steuereinheit führt eine Überprüfung durch, ob zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert eine vorgebbare Beziehung vorliegt, und es wird in der Steuereinheit in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung festgestellt, dass eine Störung, insbesondere eine unbeabsichtigte Unterbrechung, des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang vorliegt. Mit dieser Steuereinrichtung lassen sich die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geschilderten Varianten und Vorteile in demselben Maße realisieren, sodass diesbezüglich lediglich auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
  • Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem Antriebsstrang und einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;
    Figur 2
    ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches bei dem Fahrzeug aus Figur 1 zum Einsatz kommen kann.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 101 beschrieben. Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Teils des Fahrzeugs 101. Das Fahrzeug 101 umfasst einen Wagenkasten 102, der an seinem vorderen Ende auf einem Fahrwerk in Form eines Drehgestells 103 abgestützt ist, das wiederum auf den Schienen 104 sitzt. Das (in Figur 1 nicht dargestellte) andere Ende des Wagenkastens 102 ist auf einem weiteren Fahrwerk, beispielsweise einem weiteren Drehgestell abgestützt.
  • Das Fahrzeug 101 wird durch einen Antriebsstrang 105 angetrieben. Dieser Antriebsstrang 105 umfasst eine Drehmomenterzeugungseinrichtung in Form eines Dieselmotors 106, eine Drehmomentübertragungseinrichtung 107 und eine Antriebsradeinheit in Form eines Antriebsradsatzes 108 des Drehgestells 103. Über die Drehmomentübertragungseinrichtung 107 wird das von dem Motor 108 erzeugte Drehmoment gewandelt und zum Radsatz 108 übertragen. Hierzu umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung 107 (in Richtung des Leistungsflusses vom Motor 106 zum Radsatz 108 aufeinander folgend) ein an den Motor 106 angeflanschtes Getriebe 107.1, eine schaltbare Kupplung 107.1, weitere Gelenkkupplungen 107.3, 107.4 und ein Radsatzgetriebe 107.5, welches mit dem Radsatz 108 verbunden ist.
  • Die Steuerung des Antriebsstrangs 107 erfolgt über eine Steuereinrichtung 109, die eine Antriebssteuerung 109.1 umfasst. Die Antriebssteuerung 109.1 gibt einer Motorsteuerung 109.2 eine Reihe von Steuersignalen vor. So wird beispielsweise ein Füllungssollwertsignal vorgegeben, das einen Kraftstoff-Füllungssollwert für die Zylinder des Motors 106 repräsentiert, mithin also eine Leistungsvorgabe für den Motor (da die Kraftstoffmenge unmittelbar proportional zur von dem Motor abgegebenen Leistung ist). Ebenso werden weitere Signale, unter anderem ein generelles "Motor Ein"-Signal vorgegeben, welches anzeigt, dass der Motor 106 betrieben werden soll (Ein) oder nicht (Aus).
  • Andererseits erhält die Antriebssteuerung 109.1 von der Motorsteuerung 109.2 ein Signal, welches für die aktuelle Drehzahl nM des Motors 106 repräsentativ ist. Hierbei kann es sich um ein beliebiges Signal handeln, welches die Drehzahl einer beliebigen Komponente des Motors repräsentiert (d. h. aus dem auf die aktuelle Drehzahl nM am Abtrieb des Motors geschlossen werden kann).
  • Die Antriebssteuerung 109.1 gibt weiterhin den Getrieben 107.2 und 107.5 jeweils wenigstens ein Schaltsignal vor, über welches diese jeweils separat von einer Betriebsstellung in eine Neutral- oder Leerlaufstellung geschaltet werden können, in denen der Leistungsfluss innerhalb des Antriebsstrangs 105 (vom Motor 106 zum Radsatz 108) absichtlich unterbrochen ist. Vergleichbares gilt für die schaltbare Kupplung 107.3, welche ebenfalls von der Antriebssteuerung 109.1 ein Schaltsignal erhält, welches die Kupplung 107.3 öffnet oder schließt.
  • Die Antriebssteuerung 109.1 ist über einen Datenbus 109.3 (beispielsweise einem so genannten "Multifunction Vehicle Bus" MVB) mit einer übergeordneten Fahrzeugsteuerung 109.4 verbunden. Derartige übergeordnete Fahrzeugsteuerungen sind hinlänglich bekannt, sodass hierauf nicht näher eingegangen werden soll.
  • Über den Datenbus 109.3 erhält die Fahrzeugsteuerung 109.4 ein Fahrhebelstellungssignal aus einer Fahrhebeleinheit 109.5, die von dem Fahrzeugführer betätigt wird. Das Fahrhebelstellungssignal ist für die aktuelle Stellung des Fahrhebels der Fahrhebeleinheit 109.5 repräsentativ. Aus diesem Fahrhebelstellungssignal ermittelt die Fahrzeugsteuerung 109.4 ein Leistungsvorgabesignal, welches für die Leistungsvorgabe Pv für den Motor 106 repräsentativ ist, und gibt dieses an die Antriebssteuerung 109.1 weiter, welche hieraus das oben bereits erwähnte Füllungssollwertsignal ermittelt.
  • Die übergeordnete Fahrzeugsteuerung 109.4 erhält von einem im Bereich des Radsatzes 108 angeordneten Drehzahlsensor 110 ein Raddrehzahlsignal, welches für die aktuelle Drehzahl der Räder des Radsatzes 108 repräsentativ ist, und ermittelt aus diesem Raddrehzahlsignal (unter Verwendung des Raddurchmessers der Räder des Radsatzes 108) unter anderem die aktuelle Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs 101.
  • Da der Zusammenhang zwischen der Drehzahl der Räder des Radsatzes 108, deren Raddurchmesser und der Fahrgeschwindigkeit nur bei einem Schlupf s (zwischen den Rädern und den Schienen 104) gleich oder nahe Null mit ausreichender Genauigkeit zutrifft, umfasst die Steuereinrichtung 109 eine Schlupferfassungseinrichtung 109.6, welche (beispielsweise aus den Drehzahlsignalen für mehrere Räder des Fahrzeugs 101) ein für den aktuellen Schlupf s repräsentatives Schlupfsignal ermittelt und über den Datenbus 109.3 an die übergeordnete Fahrzeugsteuerung 109.4 weitergibt.
  • Die Steuereinrichtung 109 ist, wie im Folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf die Figur 2 ausgeführt wird, dazu ausgebildet, eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang 105 zwischen dem Motor 106 und der Antriebsradeinheit 108 zu erfassen und gegebenenfalls entsprechende Reaktionen auf eine detektierte derartige unbeabsichtigte Unterbrechung auszulösen. Hiermit ist es in vorteilhafter Weise möglich, auf eine derartige unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang 105 zu reagieren, wie sie beispielsweise bei einem Bruch oder Abreißen einer der Komponenten des Antriebsstrangs 105 vorliegen kann, und so weitergehende Schäden an dem Fahrzeug 101 zu vermeiden.
  • Die Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung der Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang 105, welche mit der Steuereinrichtung 109 des Fahrzeugs 101 durchgeführt wird.
  • Zunächst wird (beispielsweise mit dem Einschalten der Steuereinrichtung 109) der Verfahrensablauf in einem Schritt 112.1 gestartet. In einem Schritt 112.2 wird überprüft, ob der Leistungsfluss in dem Antriebsstrang 105 gewünscht bzw. eingeschaltet ist. Hierzu wird von der Antriebssteuerung 109.1 unter anderem überprüft, ob neben dem Vorhandensein des generellen "Motor Ein"-Signals an den beiden Getrieben 107.1 und 107.5 sowie der schaltbaren Kupplung 107.2 jeweils ein Schaltsignal anliegt, welches einen Drehmomentschluss zwischen den Komponenten, mithin also keine Leerlaufstellung (Getriebe 107.1 und 107.5) bzw. Öffnungsstellung (Kupplung 107.2) und damit keine beabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses repräsentiert.
  • Ist dies der Fall (liegt also keine beabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses vor), wird in der Antriebssteuerung 109.1 in einem Schritt 112.3 anhand des (in der oben beschriebenen Weise erfassten und weiter verarbeiteten) Schlupfsignals der Schlupferfassungseinrichtung 109.6 überprüft, ob ein nicht vernachlässigbarer Schlupf s vorliegt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass ein Schlupf s > 0 in gewissen Grenzen als vernachlässigbar eingestuft wird. Bei anderen Varianten der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass nur ein Schlupf s = 0 als akzeptabel angesehen wird.
  • Liegt ein nicht vernachlässigbar geringer Schlupf s vor, wird zurück zum Schritt 112.2 gesprungen, da in diesem Fall davon ausgegangen wird, dass zum einen keine zuverlässige Erkennung einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Leistungsflusses möglich ist. Zum anderen wird in diesem Fall in guter Näherung davon ausgegangen, dass ein solcher nicht vernachlässigbarer Schlupf s nur dann vorliegt, wenn der Leistungsfluss in dem Antriebsstrang 105 nicht unterbrochen ist, mithin also soviel Leistung an der Antriebsradeinheit 108 vorliegt, dass es überhaupt erst zu dem Schlupf kommen kann.
  • Liegt kein bzw. ein vernachlässigbar geringer Schlupf s vor, so wird in einem Schritt 112.4 überprüft, ob die Leistungsvorgabe Pv, die sich in der oben beschriebenen Weise aus der Fahrhebelstellung der Fahrhebeleinheit 109.5 ergibt, in einem vorgegebenen Bereich liegt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der vorgegebene Bereich für die Leistungsvorgabe Pv so definiert ist, dass er jede Leistungsvorgabe Pv ungleich Null erfasst. Diese Wahl des vorgegebenen Bereichs für die Leistungsvorgabe rührt daher, dass bei einer Leistungsvorgabe Pv = 0 letztlich bereits eine Abschaltung des Antriebsstrangs vorliegt, sodass eine sehr weit gehende Reaktion auf eine Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrangs 105 ohnehin bereits eingeleitet ist. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass diese Überprüfung mit dem Schritt 112.4 entfällt.
  • In einem Schritt 112.5 wird in der Antriebssteuerung 109.1 dann überprüft, ob die (aus dem für die Raddrehzahl nR repräsentativen Drehzahlsignal ermittelte) aktuelle Fahrgeschwindigkeit v eine durch die Komponenten des Antriebsstrangs 105 vorgegebene Beziehung fv(nM) zu der Motordrehzahl nM erfüllt. Mithin wird also überprüft, ob gilt: v = f v n M .
    Figure imgb0001
  • Hierbei können bestimmte durch die aktuelle Fahrgeschwindigkeit v definierte Betriebspunkte bzw. Betriebsbereiche des Fahrzeugs 101 bzw. des Antriebsstrangs 105 (wie beispielsweise der Anfahrbereich des Fahrzeugs 101 und/oder Schaltpunkte bzw. Schaltbereiche der Getriebe oder Kupplungen etc.) ausgenommen werden, in denen dieser Zusammenhang nicht gegeben ist. Bevorzugt ist jedoch die Charakteristik der Komponenten des Antriebsstrangs 105 (in ihrem intakten Zustand) so weit erfasst und in der Antriebssteuerung 109.1 hinterlegt, dass die Beziehung fv(nM) für alle Betriebspunkte bzw. Betriebsbereiche des Fahrzeugs 101 bekannt ist und berücksichtigt wird.
  • Ergibt die Überprüfung in dem Schritt 112.5, dass die Gleichung (1) nicht erfüllt wird, mithin also die tatsächliche Beziehung f(nM) zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit v und der Motordrehzahl nM nicht der vorgegebenen Beziehung fv(nM) entspricht, entscheidet die Antriebssteuerung 109.1, dass eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang 105 vorliegt, und leitet in einem Schritt 112.6 eine vorgegebene Reaktion hierauf ein.
  • Diese Reaktion kann beispielsweise einfach darin bestehen, dass der Antriebsstrang 105 durch die Antriebssteuerung 109.1 abgeschaltet wird. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Kupplung 107.2 geöffnet wird und/oder wenigstens eines der Getriebe 107.1 und 107.5 in eine Leerlaufstellung geschaltet wird. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Antriebssteuerung 109.1 in Abhängigkeit von der Abweichung Δf(nM) der tatsächlichen Beziehung ft(nM) von der vorgegebenen Beziehung fv(nM) eine entsprechende Reaktion einleitet. Hierbei kann auch die zeitliche Entwicklung dieser Abweichung Δf(nM) berücksichtigt werden. Im einfachsten Fall berechnet sich die Abweichung zu: Δ ⁢ f n M = f v n M - f t n M .
    Figure imgb0002
  • Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine beliebige andere Berechnung der Abweichung Δf(nM) erfolgen kann. Beispielsweise kann ein Verhältnis aus der tatsächlichen Beziehung ft(nM) und der vorgegebenen Beziehung fv(nM) gebildet werden etc.
  • Insbesondere bei einer Berücksichtigung der zeitlichen Entwicklung der Abweichung Δf(nM) kann beispielsweise im Falle einer über die Zeit immer größer werdenden Abweichung Δf(nM) bereits ein sich anbahnendes Versagen von Komponenten des Antriebsstrangs 105 erfasst werden. Hierbei können zuvor ermittelte und in der Antriebssteuerung 109.1 gespeicherte Schadensmodelle der Komponenten des Antriebsstrangs 105 verwendet werden, welche bestimmten Schädigungen einzelner oder mehrerer Komponenten zugeordnete Abweichungen Δf(nM) von dem vorgegebenen (bei intakten Komponenten vorliegenden) Zusammenhang fv(nM) wiedergeben. Hierdurch kann eine Zuordnung der aktuellen Abweichung Δf(nM) von der vorgegebenen Beziehung fv(nM) zu einer bestimmten Schädigung einer bestimmten Komponente des Antriebsstrangs 105 erfolgen, die wiederum eine entsprechend differenzierte Reaktion ermöglicht. Mit einer solchen differenzierten Reaktion ist es möglich anstelle einer pauschalen Abschaltung des Antriebsstrangs 105 über gezielte Maßnahmen ein Fortschreiten der Schädigung bzw. ein Versagen der betreffenden Komponente zu vermeiden, während gleichzeitig die Mobilität des Fahrzeugs 101 (zumindest eingeschränkt) weiterhin gewährleistet bleibt.
  • So kann die Antriebssteuerung 109.1 beispielsweise in bestimmten Fällen, die auf einen Schaden im Bereich der schaltbaren Kupplung 107.2 hindeuten, zunächst lediglich das Drehmoment des Motors 106 reduzieren, um den Leistungsfluss aufrecht zu erhalten. In ähnlicher Weise kann bei beliebigen anderen Schädigungen der Komponenten des Antriebsstrangs 105 vorgegangen werden, bei welchen eine solche Leistungsreduktion zur Reduktion der Abweichung Δf(nM) führt.
  • Ebenso kann vorgesehen sein, dass bei der Erfassung einer Schädigung zwischen zwei schaltbaren Komponenten, also beispielsweise zwischen dem Getriebe 107.1 und der Kupplung 107.2 oder zwischen der Kupplung 107.2 und dem Getriebe 107.5 jeweils die Kupplung 107.2 geöffnet und das betreffende Getriebe 107.1 bzw. 107.5 in eine Leerlaufstellung geschaltet wird, sodass der beschädigte Teil des Antriebsstrangs 105 von beiden Seiten abgetrennt ist und es so zu keiner weiteren Beschädigung umliegender Bauteile durch nicht mehr ordnungsgemäß gelagerte Komponenten kommen kann. Das Fahrzeug kann dann (sofern ein weiterer Antrieb vorgesehen ist) gegebenenfalls seine Fahrt fortsetzen.
  • Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung solcher Schadensmodelle auch vorgesehen sein kann, dass zusätzlich oder alternativ zu der Motordrehzahl nM auch die Drehzahl einer oder mehrerer weiterer Komponenten des Antriebsstrangs 105 über entsprechende Sensoren erfasst und an die übergeordnete Fahrzeugsteuerung 109.4 weitergegeben wird, wie dies in Figur 1 durch die gestrichelte Kontur 113 angedeutet ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch den Sensor 113 ein Drehzahlsignal erfasst wird, welches für die Drehzahl am Abtriebsflansch des Getriebes 107.1 repräsentativ ist.
  • In diesem Fall können dann entsprechend der Anzahl m der unterschiedlichen ermittelten Drehzahlen ni (mit i = 1 ... m) weitere vorgegebene Beziehungen fvi(nM) zwischen der betreffenden Drehzahl ni und der ermittelten Fahrgeschwindigkeit v überprüft werden und es kann anhand der jeweils ermittelten Abweichung Δfi(nM) entschieden werden, in welchem Abschnitt des Antriebsstrangs 105 die (vollständige oder teilweise) Unterbrechung des Leistungsflusses vorliegt bzw. droht. Auch hier kann in dem Schritt 112.6 dann differenziert reagiert werden.
  • Zusätzlich oder alternativ zu den vorgenannten Reaktionen kann auch vorgesehen sein, dass eine entsprechende Fehlermeldung über eine entsprechende Schnittstelle 109.7 akustisch und/oder optisch an den Fahrzeugführer ausgegeben wird, der dann ebenfalls entsprechend reagieren kann.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel aus Figur 2 ist neben dieser Überprüfung in dem Schritt 112.5 eine zusätzliche Überprüfung vorgesehen, die erfolgt, wenn in dem Schritt 112.5 keine Abweichung von der vorgegebenen Beziehung fv(nM) festgestellt wird. Bei dieser zusätzlichen Überprüfung macht man sich zu Nutze, dass je nach Gestaltung des Antriebsstrangs 105 an bestimmten Betriebspunkten (beispielsweise Umschaltpunkten der Getriebe bzw. bei maximaler Fahrgeschwindigkeit) bzw. in bestimmten Betriebsbereichen (beispielsweise in einem hydraulischen Wandlerbereich) eine vorgegebene maximale Motordrehzahl nMmax erreicht wird. Diese Betriebspunkte bzw. Betriebsbereiche mit maximaler Motordrehzahl nMmax können der Fahrgeschwindigkeit v zugeordnet werden, sodass in den übrigen Bereichen der Fahrgeschwindigkeit v bei intaktem Antriebsstrang 105 die maximale Motordrehzahl nMmax nicht erreicht wird.
  • In einem Schritt 112.7 wird daher ermittelt, ob die aktuell ermittelte Fahrgeschwindigkeit v in einem Betriebspunkt bzw. Betriebsbereich liegt, in dem die Motordrehzahl nM bei intaktem Antriebsstrang 105 ungleich der vorgegebenen maximalen Motordrehzahl nMmax sein muss. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt 112.8 überprüft, ob die Motordrehzahl nM größer oder gleich der vorgegebenen maximalen Motordrehzahl nMmax ist. Ist auch dies der Fall, stellt die Antriebssteuerung 109.1 fest, dass eine Unterbrechung des Leistungsflusses vorliegt, und löst eine entsprechende Reaktion in dem Schritt 112.6 aus, wie dies oben bereits beschrieben wurde. Hierbei ist jedoch dann in der Regel nur eine pauschale Reaktion in Form einer Abschaltung des Antriebsstrangs 105 möglich.
  • Bei der Überprüfung in den Schritten 112.7 und 112.8 handelt sich um eine zu der Überprüfung in dem Schritt 112.5 redundante Überprüfung, die bei anderen Varianten der Erfindung gegebenenfalls auch fehlen kann, wie dies in Figur 2 durch die gestrichelte Verbindung 114.1 angedeutet ist, welche unmittelbar von dem Schritt 112.5 zum Schritt 112.2 zurückführt. Ebenso versteht es sich aber, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch auf den Schritt 112.5 verzichtet werden kann, wie dies in Figur 2 durch die gestrichelte Verbindung 114 von zwei angedeutet ist, welche unmittelbar von dem Schritt 112.4 zu dem Schritt 112.7 führt.
  • Im Anschluss an die Reaktion in dem Schritt 112.6 wird in einem Schritt 112.9 überprüft, ob der Verfahrensablauf beendet werden soll (beispielsweise ob der Antriebsstrang 105 vollständig abgeschaltet werden soll). Ist dies der Fall, wird der Verfahrensablauf in einem Schritt 112.10 beendet. Andernfalls wird zurück zu dem Schritt 112.2 gesprungen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand eines Beispiels mit einem Verbrennungsmotor beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen Drehmomenterzeugungseinrichtungen (Gasturbinen, Elektromotoren etc.) zum Einsatz kommen kann. Ebenso kann sie natürlich auch im Zusammenhang mit beliebig gestalteten Drehmomentübertragungseinrichtungen zum Einsatz kommen.
  • Weiterhin wurde die vorliegende Erfindung ausschließlich im Zusammenhang mit einem Schienenfahrzeug beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen Fahrzeugen zum Einsatz kommen kann.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Erkennung einer Unterbrechung des Leistungsflusses in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei
    - der Antriebsstrang (105) eine Drehmomenterzeugungseinrichtung (106), eine Drehmomentübertragungseinrichtung (107) und eine Antriebsradeinheit (108) umfasst und
    - die Drehmomentübertragungseinrichtung (107) zur Übertragung eines Drehmoments der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) auf die Antriebsradeinheit (108) mit der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) und der Antriebsradeinheit (108) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - wenigstens ein erster Wert wenigstens einer ersten Größe erfasst wird, die für eine Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs (105) repräsentativ ist,
    - ein zweiter Wert einer zweiten Größe erfasst wird, die für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (101) repräsentativ ist,
    - eine Überprüfung durchgeführt wird, ob zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert eine vorgebbare Beziehung vorliegt, und
    - in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung festgestellt wird, dass eine Störung, insbesondere eine unbeabsichtigte Unterbrechung, des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) vorliegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - im Falle der Feststellung einer Störung, insbesondere einer unbeabsichtigten Unterbrechung, des Leistungsflusses eine Reaktion ausgelöst wird, wobei
    - als Reaktion insbesondere ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder ein Steuersignal zur definierten Abschaltung des Antriebsstrangs (105) ausgegeben wird und/oder ein Steuersignal zur definierten Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) ausgegeben wird
    und/oder
    - in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung unterschiedliche Reaktionen ausgelöst werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die vorgebbare Beziehung der Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (101) von der Drehzahl der Komponente des Antriebsstrangs (105) bei störungsfreiem Leistungsfluss in dem Antriebsstrang (105) entspricht und
    - bei Nichtvorliegen der vorgebbaren Beziehung zwischen dem ersten Wert der Drehzahl der Komponente und dem zweiten Wert der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (101) festgestellt wird, dass eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) vorliegt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomentübertragungseinrichtung (107) repräsentativ ist;
    und/oder
    - die Drehmomentübertragungseinrichtung (107) eine Drehmomentwandlereinrichtung (107.1) umfasst und wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomentwandlereinrichtung (107.1) repräsentativ ist, insbesondere die erste Größe für eine am abtriebsseitigen Ende der Drehmomentwandlereinrichtung angeordnete Komponente der Drehmomentwandlereinrichtung (107.1) repräsentativ ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) repräsentativ ist,
    - der erfasste erste Wert der ersten Größe mit einem für die maximal zulässige Drehzahl der Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) repräsentativen Maximalwert verglichen wird,
    - der für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentative zweite Wert mit wenigstens einem vorgebbaren Vergieichswertabareich verglichen wird, bei dem ein Erreichen der maximal zulässigen Drehzahl der Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) im Normalbetrieb des Fahrzeugs (101) unzulässig ist, und
    - eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) festgestellt wird,
    - wenn der erfasste erste Wert größer oder gleich dem Maximalwert ist und
    - wenn der erfasste zweite Wert in dem vorgebbaren Vergleichswertebereich liegt, wobei
    - insbesondere ein Sollwert für eine Energiezufuhr zu der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) verwendet wird und eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) nur festgestellt wird, wenn der Sollwert für die Energiezufuhr in einem vorgebbaren Bereich liegt, insbesondere wenn der Sollwert für die Energiezufuhr in einem Bereich liegt, der für eine Energiezufuhr größer als Null repräsentativ ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Auftreten wenigstens eines für eine beabsichtigte definierte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) repräsentativen Unterbrechungssignals überwacht wird und
    - eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) nur bei Abwesenheit des Unterbrechungssignals festgestellt wird
    und/oder
    - das Auftreten wenigstens eines für einen Schlupf zwischen der Antriebsradeinheit (108) und einem Traktionspartner der Antriebsradeinheit (108) repräsentativen Schlupfsignals überwacht wird und
    - eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) nur bei Abwesenheit des Schlupfsignals festgestellt wird.
  7. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, bei dem eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Feststellung einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Leistungsflusses
    - ein Warnsignal ausgegeben wird
    und/oder
    - der Antriebsstrang (105) definiert abgeschaltet wird
    und/oder
    - der Leistungsfluss in dem Antriebsstrang (105) definiert unterbrochen wird, insbesondere eine Kupplung (107.2) in dem Antriebsstrang (105) geöffnet wird und/oder ein Getriebe (107.1, 107.5) in dem Antriebsstrang in eine Leerlaufstellung geschaltet wird.
  8. Steuereinrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, wobei
    - der Antriebsstrang (105) eine Drehmomenterzeugungseinrichtung (106), eine Drehmomentübertragungseinrichtung (107) und eine Antriebsradeinheit (108) umfasst,
    - die Drehmomentübertragungseinrichtung (107) zur Übertragung eines Drehmoments der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) auf die Antriebsradeinheit (108) mit der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) und der Antriebsradeinheit (108) verbunden ist und
    - eine Steuereinheit (109) zur Steuerung der Komponenten des Antriebsstrangs (105) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - eine erste Erfassungseinrichtung (109.2) und eine zweite Erfassungseinrichtung (110) vorgesehen sind, die jeweils mit der Steuereinheit (109) verbunden sind,
    - die erste Erfassungseinrichtung (109.2) einen ersten Wert wenigstens einer ersten Größe erfasst, die für eine Drehzahl einer Komponente des Antriebsstrangs (105) repräsentativ ist,
    - die zweite Erfassungseinrichtung (110) einen zweiten Wert einer zweiten Größe erfasst, die für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (101) repräsentativ ist,
    - die Steuereinheit (109) eine Überprüfung durchführt, ob zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert eine vorgebbare Beziehung vorliegt, und
    - in der Steuereinheit (109) in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung festgestellt wird, dass eine Störung, insbesondere eine unbeabsichtigte Unterbrechung, des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) vorliegt.
  9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Steuereinheit (109) im Falle der Feststellung einer Störung, insbesondere einer unbeabsichtigten Unterbrechung, des Leistungsflusses eine Reaktion auslöst, wobei
    - die Steuereinheit (109) als Reaktion insbesondere ein Warnsignal ausgibt und/oder ein Steuersignal zur definierten Abschaltung des Antriebsstrangs (105) ausgibt und/oder ein Steuersignal zur definierten Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) ausgibt
    und/oder
    - die Steuereinheit (109) in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überprüfung unterschiedliche Reaktionen auslöst.
  10. Steuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die vorgebbare Beziehung für die Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (101) von der Drehzahl der Komponente des Antriebsstrangs (105) bei störungsfreiem Leistungsfluss in dem Antriebsstrang (105) repräsentativ ist und
    - die Steuereinheit (109) bei Nichtvorliegen der vorgebbaren Beziehung zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert feststellt, dass eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) vorliegt.
  11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
    - wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomentübertragungseinrichtung (107) repräsentativ ist;
    und/oder
    - die Drehmomentübertragungseinrichtung (107) eine Drehmomentwandlereinrichtung (107.1) umfasst und wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomentwandlereinrichtung (107.1) repräsentativ ist, insbesondere die erste Größe für eine am abtriebsseitigen Ende der Drehmomentwandlereinrichtung (107.1) angeordnete Komponente der Drehmomentwandlereinrichtung (107.1) repräsentativ ist.
  12. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    - wenigstens eine erste Größe für eine Drehzahl einer Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung (105) repräsentativ ist,
    - die Steuereinheit (109) den erfassten ersten Wert der ersten Größe mit einem für die maximal zulässige Drehzahl der Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) repräsentativen Maximalwert vergleicht,
    - die Steuereinheit (109) den für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (101) repräsentativen zweiten Wert mit wenigstens einem vorgebbaren Vergleichswertebereich vergleicht, bei dem ein Erreichen der maximal zulässigen Drehzahl der Komponente der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) im Normalbetrieb des Fahrzeugs unzulässig ist, und
    - die Steuereinheit (109) eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) feststellt,
    - wenn der erfasste erste Wert größer oder gleich dem Maximalwert ist und
    - wenn der erfasste zweite Wert in dem vorgebbaren Vergleichswertebereich liegt, wobei
    - insbesondere die Steuereinheit (109) einen Sollwert für eine Energiezufuhr zu der Drehmomenterzeugungseinrichtung (106) vorgibt und die Steuereinheit (109) eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) nur feststellt, wenn der Sollwert für die Energiezufuhr in einem vorgebbaren Bereich liegt, insbesondere wenn der Sollwert für die Energiezufuhr in einem Bereich liegt, der für eine Energiezufuhr größer als Null repräsentativ ist.
  13. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Steuereinheit (109) wenigstens ein für eine beabsichtigte definierte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) repräsentatives Unterbrechungssignal vorgibt und
    - die Steuereinheit (109) eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) nur bei Abwesenheit des Unterbrechungssignals feststellt
    und/oder
    - eine mit der Steuereinheit (109) verbundene dritte Erfassungseinrichtung (109.6) vorgesehen ist, die wenigstens ein für einen Schlupf zwischen der Antriebsradeinheit (108) und einem Traktionspartner (104) der Antriebsradeinheit (108) repräsentatives Schlupfsignal erfasst und
    - die Steuereinheit (109) eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Leistungsflusses in dem Antriebsstrang (105) nur bei Abwesenheit des Schlupfsignals feststellt.
  14. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (109) im Falle der Feststellung einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Leistungsflusses
    - ein Warnsignal ausgibt
    und/oder
    - den Antriebsstrang (105) definiert abschaltet
    und/oder
    - den Leistungsfluss in dem Antriebsstrang (105) definiert unterbricht, insbesondere eine Kupplung (107.2) in dem Antriebsstrang (105) öffnet und/oder ein Getriebe (107.1, 107.5) in dem Antriebsstrang (105) in eine Leerlaufstellung schaltet.
  15. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einer einem Antriebsstrang (105) und einer Steuereinrichtung (109) nach einem der Ansprüche 8 bis 14.
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