WO2004022954A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines antriebsstrangs - Google Patents

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WO2004022954A1
WO2004022954A1 PCT/EP2003/009889 EP0309889W WO2004022954A1 WO 2004022954 A1 WO2004022954 A1 WO 2004022954A1 EP 0309889 W EP0309889 W EP 0309889W WO 2004022954 A1 WO2004022954 A1 WO 2004022954A1
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    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling a drive train according to the preamble of claim 1. It also relates to a device for controlling a drive train according to the preamble of claim 8.
  • the invention is suitable for, but not limited to, use in rail vehicles.
  • Rail vehicles with a diesel-electric power transmission are also known, which are equipped with a generator which is connected to the diesel engine.
  • the auxiliary power is generated either directly by the generator or by an auxiliary winding of the generator.
  • this type of power transmission also has disadvantages such as high mass of components, limited traction, high costs.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art described and, in particular, to propose a method and a device for control for a drive train with an internal combustion engine, in particular a diesel engine and transmission, which use components which are optimally adapted to customer requirements in the drive system allows. Furthermore, a gearbox between the diesel engine and drive axles is to be used, the size and properties of which meet the required traction properties.
  • the device according to the invention contains the necessary means. As a result, overdimensioning of the internal combustion engine or the transmission is avoided. Another advantage of the invention is that overloading of the transmission is prevented by a possibly greater maximum output of the internal combustion engine used.
  • the power requirement coming from a vehicle controller is preferably limited using a first setpoint (S1) at the respective operating point in such a way that overloading of the transmission of the traction train is avoided.
  • S1 first setpoint
  • the control of the internal combustion engine is carried out using a limit setpoint value (S1 max ) specified by the design of the transmission for the fuel supply quantity of the internal combustion engine.
  • S1 max a limit setpoint value specified by the design of the transmission for the fuel supply quantity of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine can be any conventional motor. It is preferably a diesel engine. In this case, the fuel supply quantity is the injection quantity for the diesel engine.
  • the first setpoint (S1) is preferred using a request value (S1 A ) and the limit setpoint (S1 max ).
  • the request value (S1 A ) is determined, for example by a higher-level vehicle control, from the performance request coming from the vehicle control. It can also be a value for the fuel supply quantity.
  • the request value (S1 A ) and the limit setpoint (S1 max ) are preferably compared with one another.
  • the first setpoint (S1) is then set depending on this comparison.
  • the first setpoint (S1) is set equal to the request value (S1 A ) if the request value (S1 A ) is less than the limit setpoint (S1 max ).
  • the first setpoint (S1) is set equal to the limit setpoint (S1 max ) if the request value (S1 A ) is greater than the limit setpoint (S1 max ).
  • the mechanical power consumed by the secondary operating line is preferably determined and a second setpoint (S2) for controlling the internal combustion engine is generated therefrom. This makes it possible to take into account the power consumed by the secondary operating line in the control, so that the traction line is not impaired by the performance requirements of the secondary operating line.
  • first setpoint (S1) and the second setpoint (S2) are added and transmitted as a total setpoint (S tot ) to the control of the internal combustion engine, which hereby adjusts the fuel supply.
  • the maximum and minimum possible rotational speeds of the internal combustion engine and / or the maximum output or the maximum torque of the internal combustion engine are controlled and maintained by its control.
  • the internal combustion engine can be any conventional motor. It is preferably a diesel engine. In this case, the fuel supply quantity is the injection quantity for the diesel engine.
  • the gearbox can be any gearbox. A mechanical or hydraulic transmission is preferably used as the transmission.
  • the present invention further relates to a device for control for a drive train, in particular for a drive train for rail vehicles, with a first control device which controls an internal combustion engine of the drive train, which is coupled to a transmission of a traction train and to auxiliary operations of a secondary operation.
  • the first control device is designed such that the power of the internal combustion engine is controlled as a function of the required traction and auxiliary power of the vehicle.
  • the first control device is therefore preferably designed to control the internal combustion engine using a limit setpoint value (S1 max ) for the fuel supply quantity of the internal combustion engine that is predetermined by the design of the transmission.
  • S1 max limit setpoint value
  • the first control device preferably also has a comparator for comparing the request value (S1 A ) and the limit setpoint (S1 ma ma ), which is designed such that it sets the first setpoint (S1) equal to the request value (S1 A ) when the The request value (S1 A ) is less than the limit setpoint (S1 max ), and sets the first setpoint (S1) equal to the limit setpoint (S1 max ) if the request value (S1 A ) is greater than the limit setpoint (S1 max ).
  • a comparator for comparing the request value (S1 A ) and the limit setpoint (S1 ma ma ), which is designed such that it sets the first setpoint (S1) equal to the request value (S1 A ) when the The request value (S1 A ) is less than the limit setpoint (S1 max ), and sets the first setpoint (S1) equal to the limit setpoint (S1 max ) if the request value (S1 A ) is greater than the limit setpoint (S1 max ).
  • the first control device comprises a determining device for determining the mechanical power consumed by the secondary operating line, which is designed to determine a second target value (S2) from the mechanical power determined by the secondary operating line.
  • the first control device for adding the first setpoint (S1) and the second setpoint (S2) to an overall setpoint (S tot ) and for transmitting the Total setpoint (S g8s ) to a second control device of the internal combustion engine.
  • a second control device of the internal combustion engine is preferably provided, which is designed to control and maintain the maximum and minimum possible rotational speeds of the internal combustion engine and / or the maximum output or the maximum torque of the internal combustion engine.
  • the present invention further relates to a drive train, in particular for a rail vehicle, having an internal combustion engine which is coupled to a transmission of a traction train and to auxiliary operations of an auxiliary operation line, and a device according to the invention which controls the internal combustion engine.
  • Figure 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic representation of a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • a diesel engine 1 with a mechanical or hydraulic transmission 2 which serves to transmit energy between the diesel engine 1 and drive axles of the rail vehicle, is used as the drive train.
  • the diesel engine 1 simultaneously provides the energy for the auxiliary operations 3 via corresponding energy converters or energy transformers.
  • Electrical energy, e.g. B. for the on-board voltage supply is generated with the help of a generator which is driven by the diesel engine.
  • Other aid companies, such as B. The drives of the radiator fan, the air compressor or the air conditioning system are fed directly or via a gear from the diesel engine.
  • the power of the diesel engine 1 is controlled as a function of the required traction and auxiliary operating power of the vehicle by a first control device 1.1 by the power request coming from a vehicle controller 4 in the form of a request value S1 A using a corresponding first setpoint S1 to the second Control device 1.2 of the diesel engine 1 is limited at the respective operating point in such a way that the transmission between the diesel engine is overloaded 1 and wheelset is safely excluded.
  • the device according to the invention contains a memory 5 for a limit setpoint S1 max , a comparator for comparing the limit setpoint S1 max with the demand value S1 A coming from the vehicle controller and an actuator 1.3 for limiting the power of the diesel engine to the setpoint S1.
  • the limit setpoint S1 max is a value for the injection quantity, which was determined in advance from the maximum permissible torque that can be introduced into the transmission.
  • a determination device 7 is provided, by means of which the mechanical power consumed by the secondary operations is recorded and a setpoint S2 is generated therefrom. Determining device 7 determines the required power of a generator from the applied voltage and current conditions, while the power of mechanical consumers in operation is taken into account on the basis of known constant or assumed constant power values. The setpoint S2 is then determined from this on the basis of a previously determined power-injection quantity characteristic.
  • the request value S1 A is compared in a first step 7 with the limit setpoint S1 max .
  • the first setpoint S1 is then set as a function of this comparison.
  • the first reference value S1 the request value S1 A is set in step 8 is equal to, if the request value S1 max A is smaller than the limit target value S1.
  • the first setpoint S1 is set equal to the limit setpoint S1 max if the requirement value S1 A is greater than the limit setpoint S1 max .
  • the target values S1 and S2 are then added in a step 10 in an adder 12 and saturated than the total reference value S1 sent in step 11 to the second control means of 1.2 DIE selmotors.
  • the total setpoint S1g ⁇ S is then passed on to the actuator 1.3 for the control of the diesel engine depending on the total setpoint.

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Abstract

Verfahren zur Steuerung für einen Antriebsstrang mit Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor und Getriebe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, wobei die Leistung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der geforderten Traktions- und Nebenbetriebeleistung des Fahrzeuges gesteuert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebsstrangs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung für einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung für einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Die Erfindung ist geeig- net für - aber nicht beschränkt auf - den Einsatz in Schienenfahrzeugen.
In modernen Dieseltriebfahrzeugen wird ein beträchtlicher Teil der maximal möglichen Leistung des Dieselmotors für die Erzeugung von Energie benötigt, welche nicht dem Antrieb des Fahrzeuges zur Verfügung steht, sondern für Nebenbetriebe erforderlich ist. Solche Energie ist zum Beispiel nötig für den Antrieb der Kühlerlüfter, des Luftkompressors, der Klimaanla- ge, der Bordstromversorgung usw. Je nach Fahrzuständen, äußeren Gegebenheiten, Einsatzbedingungen usw. wird diese Energie sich stetig ändernd über der Einsatzzeit des Fahrzeuges vom Dieselmotor und die entsprechende Energiewandlung erzeugt.
Bisher wurden in selbstfahrenden Schienenfahrzeugen mit Dieselantrieb Getriebe eingesetzt, welche die maximale vom ausgewählten Dieselmotor abzugebende Leistung aufneh- men konnten oder die Leistung des Dieselmotors wurde in ihrer Höhe der vom Getriebe maximal möglichen aufnehmbaren Leistung angepasst. Im ersten Fall führte das ggf. zur Überdimensionierung des Getriebes. Im zweiten Fall führte es ggf. zum Einsatz eines überdimensionierten Dieselmotors.
Weiterhin sind Schienenfahrzeuge mit einer dieselelektrischen Leistungsübertragung be- kannt, welche mit einem Generator ausgerüstet sind der mit dem Dieselmotor verbunden ist. Die Nebenbetriebeleistung wird entweder direkt vom Generator oder durch eine Hilfswicklung des Generators erzeugt. Diese Übertragungsart der Leistung hat aber auch Nachteile wie zum Beispiel hohe Masse der Bauteile, begrenzte Anfahrzugkraft, hohe Kosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu be- seitigen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung für einen Antriebsstrang mit Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor und Getriebe vorzuschlagen, welche den Einsatz von, den Kundenforderungen optimal angepassten Komponenten im Antriebssystem ermöglicht. Weiterhin soll ein Getriebe zwischen Dieselmotor und Treibachsen zum Einsatz kommen, welches in seiner Größe und seinen Eigenschaften den geforderten Traktionseigenschaften genügt.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des An- spruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Sie wird ebenfalls durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 10 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Leistung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der geforderten Traktions- und Nebenbetriebeleistung des Fahrzeuges zu steuern. Die erfin- dungsgemäße Vorrichtung enthält die dazu erforderlichen Mittel. Dadurch wird zum einen eine Überdimensionierung der Brennkraftmaschine bzw. des Getriebes vermieden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Überlastung des Getriebes durch eine gegebenenfalls größere maximale Leistung der eingesetzten Brennkraftmaschine verhindert wird.
Vorzugsweise wird die von einer Fahrzeugsteuerung kommende Leistungsanforderung unter Verwendung eines ersten Sollwerts (S1 ) im jeweiligen Betriebspunkt so begrenzt, dass eine Überlastung des Getriebes des Traktionsstranges vermieden wird.
Der bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Steuerung der Brennkraftmaschine unter Verwendung eines durch die Auslegung des Getriebes vorgege- benen Grenzsollwerts (S1max) für die Kraftstoffzufuhrmenge der Brennkraftmaschine erfolgt. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass eine Vielzahl von Antriebsanordnungen mit in engen Grenzen vorgegebenen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine betrieben werden. So ist es häufig der Fall, dass die Brennkraftmaschine in einem Bereich betrieben wird, in den ihr maximales Drehmoment zur Verfügung steht. In einer solchen Fall lässt sich ausgehend von einem vorgegebenen maximal zulässigen Drehmoment, das am Eingang des Getriebes anliegen darf, ohne dass dieses langfristig geschädigt wird, aus den bekannten Kennlinien der Brennkraftmaschine ohne weiteres ein solcher Grenzsollwert (S1max) ermitteln. Dieser kann dann für die Steuerung der Brennkraftmaschine verwendet werden.
Diese Lösung mit der Verwendung von Kraftstoffzufuhrmengen hat den Vorteil, dass keine aufwändigen Berechnungen und Ermittlungen der aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine und des aktuellen Drehmoments an den einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs erforderlich ist. Vielmehr kann ohne aufwändige Berechnungen, die mit einer durch die erfor- derliche Rechenzeit bedingten entsprechenden Verzögerung einhergehen, sofort mit den Größen gearbeitet werden, die für die Ansteuerung der Brennkraftmaschine erforderlich sind.
Bei der Brennkraftmaschine kann es sich um einen beliebigen herkömmlichen Motor handeln. Bevorzugt handelt es sich um einen Dieselmotor. Bei der Kraftstoffzufuhrmenge han- delt es sich in diesem Fall dann um die Einspritzmenge für den Dieselmotor.
Bevorzugt wird der erste Sollwert (S1) unter Verwendung eines Anforderungswerts (S1A), und des Grenzsollwerts (S1max). Der Anforderungswert (S1A) wird dabei, beispielsweise durch eine übergeordnete die Fahrzeugsteuerung, aus der von der Fahrzeugsteuerung kommenden Leistungsanforderung ermittelt. Es kann sich bei ihm ebenfalls um einen Wert für die Kraftstoffzufuhrmenge handeln.
Vorzugsweise werden der Anforderungswert (S1A) und der Grenzsollwert (S1max) miteinander verglichen werden. Anschließend wird der erste Sollwert (S1) dann in Abhängigkeit von diesem Vergleich gesetzt. So wird der erste Sollwert (S1 ) gleich dem Anforderungswert (S1A) gesetzt wird, wenn der Anforderungswert (S1A) kleiner ist als der Grenzsollwert (S1max). Demgegenüber wird der erste Sollwert (S1 ) gleich dem Grenzsollwert (S1max) gesetzt, wenn der Anforderungswert (S1A) größer ist als der Grenzsollwert (S1max). Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Begrenzung des am Getriebe anliegenden Drehmoments bzw. der über das Getriebe übertragenen Leistung erzielt werden.
Bevorzugt wird die durch den Nebenbetriebsstrang aufgenommene mechanische Leistung ermittelt und daraus ein zweiter Sollwert (S2) für die Steuerung der Brennkraftmaschine erzeugt. Hierdurch ist es möglich, die durch den Nebenbetriebsstrang aufgenommene Leistung bei der Steuerung zu berücksichtigen, sodass der Traktionsstrang nicht durch die Leistungsanforderungen des Nebenbetriebsstrangs beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die der erste Sollwert (S1) und der zweite Sollwert (S2) addiert und als Gesamtsollwert (Sges) an die Steuerung der Brennkraftmaschine übermittelt werden, die hiermit die Kraftstoffzufuhr einstellt.
Bei bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass maximal und minimal mögliche Drehzahlen der Brennkraftmaschine und/oder die maximale Leistung oder das maximale Drehmoment der Brennkraftmaschine durch dessen Steuerung kon- trolliert und eingehalten werden. Bei der Brennkraftmaschine kann es sich um einen beliebigen herkömmlichen Motor handeln. Bevorzugt handelt es sich um einen Dieselmotor. Bei der Kraftstoffzufuhrmenge handelt es sich in diesem Fall dann um die Einspritzmenge für den Dieselmotor. Bei dem Getriebe kann es sich um ein beliebiges Getriebe handeln. Vorzugsweise wird als Getriebe ein mechanisches oder hydraulisches Getriebe verwendet.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung für einen Antriebsstrang, insbesondere für einen Antriebsstrang für Schienenfahrzeuge, mit einer ersten Steuereinrichtung, die eine Brennkraftmaschine des Antriebsstrangs steuert, die mit einem Getriebe eines Traktionsstranges und mit Nebenbetrieben eines Nebenbetriebestranges gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Leistung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der geforderten Traktions- und Nebenbetriebeleistung des Fahrzeuges gesteuert wird.
Mit dieser Vorrichtung lassen sich die oben beschriebenen Vorteile und Ausführungen des erfindungsgemäße Verfahrens in gleichem Maße realisieren, sodass diesbezüglich auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Vorzugsweise ist die erste Steuereinrichtung daher zur Steuerung der Brennkraftmaschine unter Verwendung eines durch die Auslegung des Getriebes vorgegebenen Grenzsollwerts (S1max) für die Kraftstoffzufuhrmenge der Brennkraftmaschine ausgebildet.
Bevorzugt weist die erste Steuereinrichtung weiterhin einen Vergleicher zum Vergleichen des Anforderungswerts (S1A) und des Grenzsollwerts (S1maχ) auf, der derart ausgebildet ist, dass er den ersten Sollwert (S1) gleich dem Anforderungswert (S1A) setzt, wenn der Anforderungswert (S1A) kleiner ist als der Grenzsollwert (S1max), und den ersten Sollwert (S1) gleich dem Grenzsollwert (S1max) setzt, wenn der Anforderungswert (S1A) größer ist als der Grenzsollwert (S1max).
Bei besonders vorteilhaften Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die erste Steuereinrichtung eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der durch den Nebenbetriebsstrang aufgenommenen mechanischen Leistung umfasst, die zur Bestimmung eines zweiten Sollwerts (S2) aus der ermittelten durch den Nebenbetriebsstrang aufgenommenen mechanischen Leistung ausgebildet ist.
Weiter vorzugsweise ist die erste Steuereinrichtung zur Addition des ersten Sollwerts (S1 ) und des zweiten Sollwerts (S2) zu einem Gesamtsollwert (Sges) und zur Übermittlung des Gesamtsollwerts (Sg8s) an eine zweite Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine ausgebildet.
Bevorzugt ist eine zweite Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, die zur Kontrolle und Einhaltung der maximal und minimal möglichen Drehzahlen der Brennkraftma- schine und/oder der maximalen Leistung oder des maximalen Drehmoments der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Antriebsstrang, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine, die mit einem Getriebe eines Traktionsstranges und mit Nebenbetrieben eines Nebenbetriebestranges gekoppelt ist, und einer die Brennkraftmaschine steuernden erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
In einem selbstfahrenden Schienenfahrzeug wird als Antriebsstrang ein Dieselmotor 1 mit einem mechanischen oder hydraulischen Getriebe 2, welches zur Energieübertragung zwi- sehen Dieselmotor 1 und Treibachsen des Schienenfahrzeugs dient, eingesetzt. Der Dieselmotor 1 stellt gleichzeitig über entsprechende Energieumwandler bzw. Energieübertrager die Energie für die Hilfebetriebe 3 zur Verfügung. Elektrische Energie, z. B. für die Bordspannungsversorgung wird mit Hilfe eines Generators erzeugt, der vom Dieselmotor angetrieben wird. Andere Hilfebetriebe, wie z. B. Antriebe der Kühlerlüfter, des Luftkompressors oder der Klimaanlage werden direkt bzw. über ein Getriebe vom Dieselmotor gespeist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Leistung des Dieselmotors 1 in Abhängigkeit der geforderten Traktions- und Nebenbetriebeleistung des Fahrzeuges durch eine erste Steuereinrichtung 1.1 gesteuert, indem die von einer Fahrzeugsteuerung 4 kommenden Leistungsanforderung in Form eines Anforderungswerts S1A unter Verwendung eines entsprechenden ersten Sollwerts S1 an die zweite Steuereinrichtung 1.2 des Dieselmotors 1 im jeweiligen Betriebspunkt so begrenzt wird, dass eine Überlastung des Getriebes zwischen Dieselmotor 1 und Radsatz sicher ausgeschlossen wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält dazu einen Speicher 5 für einen Grenzsollwert S1max, einen Vergleicher zum Vergleichen des Grenzsollwert S1max, mit dem von der Fahrzeugsteuerung kommenden Anforderungswerts S1A und ein Stellglied 1.3 zur Begrenzung der Leistung des Dieselmotors auf den Soll- wert S1. Der Grenzsollwert S1max ist dabei ein Wert für die Einspritzmenge, der vorab aus dem maximal zulässigen in das Getriebe eingeleitbaren Drehmoment ermittelt wurde.
Weiterhin ist eine Ermittlungseinrichtung 7 vorgesehen , über welche die durch die Nebenbetriebe aufgenommene mechanische Leistung erfasst und daraus ein Sollwert S2 erzeugt wird. Ermittlungseinrichtung 7 bestimmt dabei die erforderliche Leistung eines Generators aus den anliegenden Spannungs- und Stromverhältnissen, während die Leistung im Betrieb befindlicher mechanischer Verbraucher anhand von bekannten konstanten oder als konstant angenommenen Leistungswerten berücksichtigt wird. Hieraus wird dann anhand einer zuvor ermittelten Leistungs-Einspritzmenge-Kennlinie der Sollwert S2 ermittelt.
Wie in Figur 2 dargestellt wird der Anforderungswert S1A in einem ersten Schritt 7 mit dem Grenzsollwert S1 max verglichen.
Anschließend wird der erste Sollwert S1 dann in Abhängigkeit von diesem Vergleich gesetzt. So wird der erste Sollwert S1 in Schritt 8 gleich dem Anforderungswert S1A gesetzt, wenn der Anforderungswert S1A kleiner ist als der Grenzsollwert S1max. Demgegenüber wird der erste Sollwert S1 in Schritt 9 gleich dem Grenzsollwert S1max gesetzt, wenn der Anforde- rungswert S1A größer ist als der Grenzsollwert S1max. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Begrenzung des am Getriebe anliegenden Drehmoments bzw. der über das Getriebe übertragenen Leistung erzielt werden.
Die Sollwerte S1 und S2 werden dann in einem Schritt 10 in einem Addierer 12 addiert und als Gesamtsollwert S1ges in einem Schritt 11. an die zweite Steuereinrichtung 1.2 des Die- selmotors gesendet. Der Gesamtsollwert S1gΘS wird dann an das Stellglied 1.3 für die Steuerung des Dieselmotors in Abhängigkeit vom Gesamtsollwert weitergegeben.
Maximal und minimal mögliche Drehzahlen des Dieselmotors sowie die maximale Leistung bzw. Drehmoment des Dieselmotors werden durch dessen eigene Steuerung, also die zweite Steuereinrichtung 1.2 kontrolliert und eingehalten. Die im vorliegenden Beispiel eine Kom- ponente der erste Steuereinrichtung 1.1 ist, bei anderen Varianten der Erfindung aber auch als getrennte Steuereinrichtungen ausgebildet sein kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung für einen Antriebsstrang, insbesondere für einen Antriebsstrang für Schienenfahrzeuge, mit einer durch eine Steuerung gesteuerten Brennkraftmaschine (1 ), die mit einem Getriebe (2) des Traktionsstranges und mit Neben- betrieben eines Nebenbetriebestranges gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Brennkraftmaschine (1 ) in Abhängigkeit der geforderten Traktionsund Nebenbetriebeleistung des Fahrzeuges gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Fahrzeugsteuerung kommende Leistungsanforderung unter Verwendung eines ersten Sollwerts (S1 ) im jeweiligen Betriebspunkt so begrenzt wird, dass eine Überlastung des Getriebes (2) des Traktionsstranges vermieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Brennkraftmaschine (1 ) unter Verwendung eines durch die Auslegung des Getriebes (2) vorgegebenen Grenzsollwerts (S1max) für die Kraftstoffzufuhrmenge der Brenn- kraftmaschine (1 ) erfolgt.
4. Verfahren nach einem Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sollwert (S1 ) unter Verwendung
eines Anforderungswerts (S1A), der aus der von der Fahrzeugsteuerung (4) kommenden Leistungsanforderung ermittelt wird, und
- des Grenzsollwerts (S1 max)
ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anforderungswert (S1A) und der Grenzsollwert (S1maχ) miteinander verglichen werden und
- der erste Sollwert (S1 ) gleich dem Anforderungswert (S1 A) gesetzt wird, wenn der Anforderungswert (S1A) kleiner ist als der Grenzsollwert (S1max), und der erste Sollwert (S1) gleich dem Grenzsollwert (S1 maχ) gesetzt wird, wenn der Anforderungswert (S1A) größer ist als der Grenzsollwert (S1max).
6. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Nebenbetriebsstrang aufgenommene mechanische Leistung er- mittelt und daraus ein zweiter Sollwert (S2) für die Steuerung der Brennkraftmaschine
(1 ) erzeugt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die der erste Sollwert (S1 ) und der zweite Sollwert (S2) addiert und als Gesamtsollwert (Sges) an die Steuerung der Brennkraftmaschine (1 ) übermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass maximal und minimal mögliche Drehzahlen der Brennkraftmaschine und/oder die maximale Leistung oder das maximale Drehmoment der Brennkraftmaschine durch dessen Steuerung kontrolliert und eingehalten werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Getriebe (2) ein mechanisches oder hydraulisches Getriebe verwendet wird.
10. Vorrichtung zur Steuerung für einen Antriebsstrang, insbesondere für einen Antriebsstrang für Schienenfahrzeuge, mit einer ersten Steuereinrichtung (1.1 ), die eine Brennkraftmaschine (1 ) des Antriebsstrangs steuert, die mit einem Getriebe (2) eines Traktionsstranges und mit Nebenbetrieben eines Nebenbetriebestranges gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1.1 ) derart ausgebildet ist, dass die Leistung der Brennkraftmaschine (1 ) in Abhängigkeit der geforderten Traktions- und Nebenbetriebeleistung des Fahrzeuges gesteuert wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1.1) derart ausgebildet ist, dass die von einer Fahrzeugsteuerung kommen- de Leistungsanforderung unter Verwendung eines ersten Sollwerts (S1 ) im jeweiligen
Betriebspunkt so begrenzt wird, dass eine Überlastung des Getriebes des Traktionsstranges vermieden wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1.1 ) zur Steuerung der Brennkraftmaschine (1 ) unter Verwendung eines durch die Auslegung des Getriebes (2) vorgegebenen Grenzsollwerts (S1max) für die Kraftstoffzufuhrmenge der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1.1 ) zur Ermittlung des ersten Sollwerts (S1 ) unter Verwendung
eines Anforderungswerts (S1A), der aus der von der Fahrzeugsteuerung kommenden Leistungsanforderung ermittelt wird, und
- des Grenzsollwerts (S1 max)
ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1.1 ) einen Vergleicher (6) zum Vergleichen des Anforderungswerts (S1A) und des Grenzsollwerts (S1max) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er
den ersten Sollwert (S1) gleich dem Anforderungswert (S1A) setzt, wenn der Anforderungswert (S1A) kleiner ist als der Grenzsollwert (S1max), und
den ersten Sollwert (S1) gleich dem Grenzsollwert (S1 max) setzt, wenn der Anforderungswert (S1A) größer ist als der Grenzsollwert (S1max).
15. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1.1 ) eine Ermittlungseinrichtung (7) zum Ermitteln der durch den Nebenbetriebsstrang aufgenommenen mechanischen Leistung umfasst, die zur Bestimmung eines zweiten Sollwerts (S2) aus der ermittelten durch den Nebenbetriebsstrang aufgenommenen mechanischen Leistung ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1.1) zur Addition des ersten Sollwerts (S1) und des zweiten Sollwerts (S2) zu einem Gesamtsollwert (Sges) und zur Übermittlung des Gesamtsollwerts (Sges) an eine zweite Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Steuereinrichtung (1.2) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, die zur
Kontrolle und Einhaltung der maximal und minimal möglichen Drehzahlen der Brennkraftmaschine und/oder der maximalen Leistung oder des maximalen Drehmoments der Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
18. Antriebsstrang, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (1), die mit einem Getriebe eines Traktionsstranges und mit Nebenbetrieben eines Nebenbetriebestranges gekoppelt ist, und einer die Brennkraftmaschine (1) steuernden Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17.
19. Antriebsstrang nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein mechanisches oder hydraulisches Getriebe (2) ist und/oder die Brennkraftmaschine ein Dieselmotor (1) ist.
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