WO2016074880A1 - Rail vehicle having a grid-voltage sensing unit - Google Patents

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WO2016074880A1
WO2016074880A1 PCT/EP2015/073977 EP2015073977W WO2016074880A1 WO 2016074880 A1 WO2016074880 A1 WO 2016074880A1 EP 2015073977 W EP2015073977 W EP 2015073977W WO 2016074880 A1 WO2016074880 A1 WO 2016074880A1
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unit
signal
rail vehicle
drive control
units
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PCT/EP2015/073977
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German (de)
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Harald Fischer
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/005—Interference suppression
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/32—Control or regulation of multiple-unit electrically-propelled vehicles
    • B60L15/38—Control or regulation of multiple-unit electrically-propelled vehicles with automatic control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle having a set of drive units each comprise at least one drive motor and a drive control unit, a mains voltage detecting unit, which is provided for detection of a net support ⁇ voltage signal of a power supply, and a data bus to which the drive control units are data-technically connected.
  • Rail vehicles typically have several Antriebsein ⁇ units in each case at least one or more traction motors, which generate a drive ⁇ moment in traction operation in cooperation.
  • the local drive controls are connected to the data via a data bus structure to at least one central vehicle ⁇ control.
  • the invention has for its object to provide a generic rail vehicle, in which a synchronization tion of the drive control units can be provided easily and with a high degree of reliability.
  • the rail vehicle at least to detect a characteristic of the line voltage signal and on the basis of the characteristic has a time signal generating unit which is adapted to at least one time signal to erzeu ⁇ gene, and a device connected to the data bus administrative ⁇ processing unit, which is provided to make the Zeitsig ⁇ nal on the data bus structure the drive control units available.
  • a fact-based information by means of the data bus may be provided to the drive control units.
  • an existing, preferably conventional data bus structure can be used.
  • the timing signal may be provided to the drive control units by being provided for active detection by the drive control units by the management unit and / or actively transmitted to the drive control units by the management unit.
  • a “mains voltage signal” is a from the mains supply, in particular of a contact line - for example, an overhead line -.
  • Be ver ⁇ were the same run high voltage signal to detect the AC voltage signal is the line voltage detecting unit during operation of the rails ⁇ vehicle advantageously in voltage leading contact with the mains supply, in particular the contact line.
  • the Erfas- solution of the at least one characteristic of the line voltage signal is performed by the timing signal generating unit expediently ⁇ , on a powered from the line voltage detecting unit in the operating high voltage supply line of the rail vehicle, by means of which at least one drive chain of the rail vehicle is supplied with electrical energy. If the drive chain with at least formed a Transformatorein ⁇ unit, the detection of the feature by the time signal generating unit is advantageously carried out on the primary side of the transformer unit ,
  • a "time signal” is to be understood as a signal for the transmission of time information, which forms a basis for the execution of processes, in particular clocking processes of the drive control units.
  • the drive units each have advantageously at least one power supply unit, wherein the at ⁇ drive control units are respectively provided for controlling at least one power supply unit.
  • the power supply units are in particular in each case designed as an interchangeable ⁇ converter unit, which angepass- starting egg ⁇ NEN of a provided in egg ⁇ nem intermediate circuit DC voltage signal alternating current with a power to be generated generated properties.
  • the power supply units each have power electronics, which electronic switching valves - in particular transistors - which are controlled by a drive control unit.
  • the drive units of the set are arranged in different vehicle units and the data bus comprises a data bus
  • the data bus can in particular be designed as a so-called “train bus”, by means of which data communication can take place at least in the entire bandage and preferably also beyond the bandage with a coupled bandage
  • the data bus can be designed as a WTB bus ("Wire Train Bus”) or as an ETB bus (“Ethernet Train Bus”).
  • the feature is a zero voltage passage of the AC voltage signal, thereby be ⁇ Sonder simple and reliable generation of the time signal can be achieved.
  • the supply unit Zeitsignalerzeu- is provided to the timing signal in such a way to erzeu ⁇ gene that it is designed as synchronized with the mains voltage signal clock signal.
  • a clock signal provided for the timing of the drive control units can be generated centrally and made available to the drive control units via the data bus structure.
  • ⁇ a continuous detection of the feature by the time signal generation unit, wherein the clock signal is permanently synchronized with the mains voltage signal.
  • the timing signal generating unit is provided to generate be made based on ⁇ ge of the detected feature, the time signal as Synchronisati- onssignal.
  • the synchronization signal may in particular comprise information provided with a time stamp. In particular, it serves to synchronize clocked processes of the drive control units with the mains voltage signal.
  • a timing of the drive control units at least during a period without detection of the feature of the mains voltage signal is not permanently - at least not during this period of time - synchronized with the mains voltage signal, said synchro ⁇ tion is carried out by generating the random Synchronisati ⁇ onssignals.
  • the administrative unit in conjunction with the time signal generation ⁇ unit is designed to perform a synchronization of drive control units to the mains voltage signal deterministic or stochastic minis ⁇ .
  • the deterministic synchronization may be conditional according to a predefined time pattern and / or predefined events.
  • the time signal generation unit comprises a Auswer ⁇ teech, which is intended to evaluate a multiple detection process of the feature to generate the time signal.
  • the accuracy in the provision of the time signal can be increased.
  • the accuracy may alternatively or additionally be increased, that the time signal generation unit includes a proces ⁇ beitungshow provided to process for the generation ⁇ supply of the timing signal a signal produced on the basis of the detected characteristic signal.
  • a processing ⁇ operation may include, for example, a filtering for suppression of interference.
  • an advantageous simple units on the sharing of a communication channel for the Antriebberichtein- and the administrative unit based architecture can he ⁇ sufficient if a ratio of the Whatsein ⁇ ness over drive control units, a master-slave relationship in the operation of the drive control units and the administrative unit ,
  • a structurally simple embodiment of the invention can be achieved furthermore, when the management unit ei ⁇ ner of drive control units is formed. Furthermore, a redundant, in particular diverse data ⁇ communication of the administrative unit and the drive control units can be achieved when the management unit and the drive control units are connected to a set of electrical lines, wherein a kommunikationsein- unit is provided for the management of kommunika ⁇ tion of the administrative unit and the drive control units over the wiring harness is used.
  • the term "managing" of a data communication is understood to mean a set of actions that serve to establish and / or monitor the data communication.
  • the electrical lines of the line set have as their primary function the guidance of analog electrical signals Bus structure different in which data be transmitted in digital form. It is proposed in particular that the data bus structure to which the drive control units are connected is a digital data bus structure.
  • the data communication unit is provided to perform a management operation based on a line set associated with
  • the administrative unit can advantageously access a data record which is present anyway and has a particularly high degree of reliability due to regulations with regard to the administration, in particular care.
  • the administrative unit can quickly, easily and reliably obtain knowledge of switching parameters of the equipment to be reached via the wiring harness, such as an installation location, a connection type, a signal type for addressing the equipment, etc.
  • the wiring harness such as an installation location, a connection type, a signal type for addressing the equipment, etc.
  • the corresponding lines are expediently formed by supply lines, which are provided for guiding at least one current phase, and / or lines, which serve to guide a reference potential, for example, a ground, Erd ⁇ or vehicle potential.
  • At least part of the lines of the wiring harness can form control lines. It can be initiated via a control line, a process of a connected equipment, in particular an actuator, a sensor and / or a control device thereof.
  • the control signal used is expediently an analog electrical signal.
  • at least a part of the lines of the wiring harness can form safety loops. Examples of a safety loop are insbeson ⁇ more complete door control loop, a Terverriegelungsschlei- fe, an emergency brake loop, a brake command loop, a direction determination loop and / or a coupling loop .
  • the cable set which is provided with the described supply and / or control lines, is also called "conventional switching technology" in the expert's language in relation to a digital data bus structure and is expediently supplied by a power supply of the rail vehicle.
  • the invention further relates to a method for operating a rail vehicle, which comprises a set of drive ⁇ units each having at least one drive motor and a drive-control unit, a Netzwoodser terminates- unit which is provided for detecting a line voltage signal ei ⁇ ner mains supply, and has a data bus structure to which the drive control units are connected by data technology.
  • Mains voltage signal is detected on the basis of the feature at least one time signal is generated and the time ⁇ signal is provided via the data bus structure the drive control units available.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle with a mains voltage detection unit and drive components in a schematic side view
  • FIG. 2 a drive chain of the rail vehicle
  • Figure 3 the generation of time signals based on the detected
  • FIG. 4 shows a time signal generation unit for generating the
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 10 in a schematic side view. It is formed by an association of vehicle units 12, which are each designed as trained for the transport of people cars.
  • the rail vehicle 10 is designed as a train train, wherein at least two vehicle ⁇ units 12 are each provided with at least one drive unit 14 for driving a drive axle 16.
  • the number of vehicle units 12 and the order of driving axles 16 and running axles are exemplary.
  • the components of a drive chain, which is used to power one or more drive units 14, 12 may be distributed over severalmaieinhei ⁇ th.
  • the rail vehicle 10 is operated before ⁇ preferably as a tractor, in which a separation of the vehicle units 12 - is not provided from each other - except for maintenance or repair purposes.
  • a rail vehicle 10 may be formed by a plurality of such train units, which are operated in the coupled state.
  • the components of a drive chain, which is used to supply at least one drive unit 14 may be arranged ⁇ concentrated ⁇ trated respectively in the vehicle unit 12, in which the drive unit 14 is arranged at ⁇ .
  • Such, designed as a traction vehicle vehicle unit 12 may be added to an existing association or decoupled from an existing association as needed.
  • the rail vehicle can in this case as a Composition of traction cars and unpowered cars can be flexibly designed.
  • the rail vehicle 10 has at least one Netzwoodser- detection unit 18, which is intended to, a
  • Mains voltage signal N to detect a mains supply 20.
  • the mains supply 20 comprises a catenary 22, wherein the mains voltage detection unit 18 is designed as a pantograph arranged on the roof of a vehicle unit 12.
  • the mains supply 20 carries an alternating voltage, which may have the typical values for railway operation 25 kV (50 Hz) or 15 kV (16 Hz 2/3).
  • the drive units 14.a to 14.d each have at least one traction motor 24 (shown schematically by dashed lines in the figure), which can be coupled to at least one drive axle 16 for transmitting a torque.
  • the corresponding drive unit 14 comprises a power supply unit 26.
  • This is associated with at least one traction motor 24, wherein a power supply unit 26 can supply a plurality of traction motors 24.
  • the power supply unit 26 is formed as a removable lessons pure ⁇ standardized, ronik which switching elements of a bathelekt-, in particular switching transistors (IGBTs for example) has (not shown).
  • the drive unit 14 has a drive control unit 28.
  • ⁇ drive control unit 28 is also "drive control apparatus" (or ASG) Nannt overall.
  • the Antriebssteu ⁇ eratti 28 serves to control switching operations of the switching elements in accordance with a desired drive performance.
  • the components of a drive chain are shown schematically in FIG.
  • the power supply units 26 of the drive units 14a to 14d receive electrical energy from an intermediate circuit 30, which itself is fed with energy from the mains supply 20. That of the Mains voltage detection unit 18 detected Netzwoodssig ⁇ nal N is transformed by a transformer unit 32, which provides a voltage signal with a smaller voltage amplitude.
  • An input circuit 34 in particular a rectifier unit, further processes the transformed signal.
  • the output of the input circuit 34 is connected to the intermediate circuit 30.
  • a switching unit 36 is arranged, which can cause a separation of the drive chain from the mains voltage signal N under load.
  • This switching unit 36 is also "master switch" ge ⁇ Nannt.
  • the rail vehicle 10 is also equipped with regard leittechni- shear aspects with a data bus 40, 10 connecting data ⁇ which functional components of the rail vehicle technically together. These functional components are in particular at least one central vehicle control and local controls (not shown) arranged in different vehicle units 12.
  • the data bus 40 comprises a data bus 42 which connects the MITEI ⁇ Nander vehicle units 12th
  • the data buses 42 of the respective train units are coupled to each other, so that via the coupled data buses 42 data communication over the borders a train unit - ie in the entire rail vehicle as an association of these train units - is possible.
  • the data bus 42 is also called "train bus” or "train bus”. In particular, it may be madebil ⁇ det TCN- according to the protocol ( "Train Communication Network") as WTB bus ( "Wire Bus Train”) or ETB bus ( "Ethernet Train bus”).
  • the drive control units 28 a to 28 d are data-technically connected to the data bus structure 40, in particular to the data bus 42.
  • the rail vehicle 10 comprises a time signal generation unit 46, which is provided to detect at least one feature of the mains voltage signal N and to generate at least one time signal S on the basis of the feature.
  • the 10 also includes the rail vehicle an administrative unit 48 which serves to provide the time signal S via the data bus structure 40 ⁇ the driving control units 28 are available.
  • the management unit 48 is connected to the time signal generation unit 46 and to the data bus structure 40, in particular the data bus 42 in terms of data technology.
  • the time signal S of the operation of the rail vehicle 10 in particular egg ⁇ nes operation of the drive units 14, transmitted over the data bus 40 currencies ⁇ rend.
  • the drive control units 28 each have a connection unit 50, via which they respectively to the data bus structure 40, in particular to the
  • Data bus 42 are connected by data technology.
  • Several of the connection units 50.a to 50.d are arranged in different vehicle units 12 and connected to the data bus 42.
  • the function of the connection units 50 is, in particular, receive the data bus 42 on the existing time ⁇ signal S, which is used by a control device 51 of the corresponding drive control unit 28th
  • the connection units 50 are shown separated from the control devices 51, it being conceivable that the control devices 51 and the associated connection unit 50 are part of a same physical device.
  • FIG. 3 shows three diagrams, the detection unit 18 from the Netzwoodser- sensed line voltage signal N, the Erfas ⁇ solution of a feature of this network voltage signal N and the witness He ⁇ the time signal S in two embodiments as radio tion of time t.
  • the internal structure of the time signal generating unit 46 is shown in FIG.
  • the power voltage signal N is formed pan Vietnamese Meshssignal as a sinusoidal kanna, which is characterized by a specific Fre acid sequence (for example, 50 Hz or 16 2/3 Hz) and a certain period T.
  • a specific Fre acid sequence for example, 50 Hz or 16 2/3 Hz
  • the characteristic of the mains voltage signal N is its zero-voltage transition with a positive voltage gradient taking place with period T.
  • the Zeitsig- nalerzeugungsaku 46 has, as shown in Figure 4 ei ⁇ NEN sawtooth generator 52, which is synchronized with the mains voltage signal N or by the zero voltage crossing of the line voltage signal N is triggered. This triggering detects the zero voltage crossing.
  • the signal of the sawtooth generator 52 shown in the middle diagram of the figure is ver ⁇ operates by means of a processing unit 54th In particular, this one has an oscillator unit 56 - eg in the form of a TCXO or "Temperature
  • the time signal generation unit 46 may have the feature of
  • Mains voltage signal N continuously detect.
  • the time signal S which is provided by the management unit 48, can be permanently synchronized with the mains voltage signal N according to a first embodiment.
  • Egg ⁇ ne first embodiment of the timing signal S is illustrated in the lower graph of FIG. 3 It corresponds to a sequence of pulses of a certain duration ti with the frequency of the
  • Line voltage signal N These pulses are generated by a pulse in ⁇ unit 58th
  • the time ⁇ signal S serve as synchronized with the mains voltage signal N clock signal TS for the drive control units 28, wel
  • the management unit 48 via the data bus 42 is made available.
  • the time signal S may be formed as a synchronization signal. It takes that
  • Shape of a pulse which is used via the data bus 42 of the drive control units 48 for synchronization of current, in particular clocked control processes.
  • This synchronization signal Sy is shown in FIG. 3 by a dashed arrow.
  • the synchronizers ⁇ tion signal Sy may have the function of a bus timestamp for platoons synchronization.
  • a synchronization of the drive control units 28 with the mains voltage signal N by means of the synchronization signal Sy takes place occasionally, in particular deterministically - according to a fixed time pattern or triggered by at least one condition - or stochastically by the management unit 48.
  • the processing unit 54 evaluates the more ⁇ -time detection.
  • the evaluation unit 60 may determine the grid stability factor by means of the oscillator unit 56, wherein a possible power instability in He ⁇ generation of the timing signal S can be considered.
  • the processing unit comprises a filtering ⁇ unit 62 through which an image formed on the basis of the ER framed feature signal for correction of known or determinable interference can be filtered.
  • the management unit 48 is formed by one of the drive control units 28.
  • the corresponding drive control unit 28 c is connected to the time signal ⁇ output of the time signal generating unit 46.
  • the management unit 48 and the remaining drive control units 28a, 28b, 28d are operated according to a master-slave relationship where c ⁇ has the master function at the management unit 48 if necessary on the corresponding ⁇ drive control unit 28.
  • FIG. 1 also shows a set of electrical lines 64 to which the drive control units 28 and the management unit 48 are connected.
  • These lines 64 which are shown highly schematically in the figure, ha ⁇ ben as a primary function, the guide of an analog electrical signal.
  • Electrical lines of the set are in particular ⁇ special designed as supply lines through which a power supply of the connected units.
  • Further lines may be formed as control lines, via which control signals can be transmitted in analog form. For example, such lines can form safety loops .
  • the rail vehicle 10 has a data communication unit 66 which is provided to manage data communication of the management unit 48 and the drive control units 28 via the wiring harness.
  • the function of the data communication unit 66 is, in particular, to manage a to kommunika ⁇ tion via the digital data bus 40 redundant data communication.
  • the coupling of signals in the set of electrical lines can be done for example by means of a modulation method (eg, an OFDM method).

Abstract

The invention relates to a rail vehicle, comprising a set of drive units (14.a - 14.d), each of which has at least one traction motor (24) and a drive control unit (28.a - 28.d), a grid-voltage sensing unit (18), which is provided for sensing a grid voltage signal (N) of a grid supply (20), and a data bus structure (40), to which the drive control units (28.a - 28.d) are connected with regard to data. The problem addressed by the invention is that of providing a rail vehicle of the type in question, in the case of which synchronization of the drive control units can be provided simply and with a high degree of reliability. This problem is solved in that the rail vehicle has a time-signal generating unit (46), which is designed to sense at least one characteristic of the grid voltage signal (N) and to generate at least one time signal (S) on the basis of the feature, and a management unit (48), which is connected to the data bus structure (40) and which is designed to provide the time signal (S) to the drive control units (28.a - 28.d) via the data bus structure (40).

Description

Schienenfahrzeug mit einer Netzspannungserfassungseinheit Rail vehicle with a mains voltage detection unit
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Satz von Antriebseinheiten, die jeweils zumindest einen Fahrmotor und eine Antriebssteuereinheit aufweisen, einer Netzspan- nungserfassungseinheit , welche zur Erfassung eines Netzspan¬ nungssignals einer Netzversorgung vorgesehen ist, und einer Datenbusstruktur, an welche die Antriebssteuereinheiten datentechnisch angeschlossen sind. The invention relates to a rail vehicle having a set of drive units each comprise at least one drive motor and a drive control unit, a mains voltage detecting unit, which is provided for detection of a net support ¬ voltage signal of a power supply, and a data bus to which the drive control units are data-technically connected.
Schienenfahrzeuge weisen typischerweise mehrere Antriebsein¬ heiten mit jeweils zumindest einem oder mehreren Fahrmotoren auf, welche im Traktionsbetrieb im Zusammenwirken ein Trieb¬ moment erzeugen. Die lokalen Antriebssteuerungen sind über eine Datenbusstruktur an zumindest eine zentrale Fahrzeug¬ steuerung datentechnisch angeschlossen. Rail vehicles typically have several Antriebsein ¬ units in each case at least one or more traction motors, which generate a drive ¬ moment in traction operation in cooperation. The local drive controls are connected to the data via a data bus structure to at least one central vehicle ¬ control.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Schienenfahrzeug bereitzustellen, bei welchem eine Synchroni- sation der Antriebssteuereinheiten einfach und mit einem hohen Zuverlässigkeitsgrad bereitgestellt werden kann. The invention has for its object to provide a generic rail vehicle, in which a synchronization tion of the drive control units can be provided easily and with a high degree of reliability.
Hierzu wird vorgeschlagen, dass das Schienenfahrzeug eine Zeitsignalerzeugungseinheit , die dazu vorgesehen ist, zumin- dest ein Merkmal des Netzspannungssignals zu erfassen und auf der Grundlage des Merkmals zumindest ein Zeitsignal zu erzeu¬ gen, und eine an die Datenbusstruktur angeschlossene Verwal¬ tungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Zeitsig¬ nal über die Datenbusstruktur den Antriebssteuereinheiten zur Verfügung zu stellen. Hierdurch erfolgt vorteilhafterweise eine im Schienenfahrzeug zentrale Erfassung des zumindest ei¬ nen Merkmals, wobei eine darauf basierte Information mittels der Datenbusstruktur den Antriebssteuereinheiten zur Verfügung gestellt werden kann. Hierzu kann eine vorhandene, vor- zugsweise herkömmliche Datenbusstruktur benutzt werden. Diese Information kann besonderes vorteilhaft zur Synchronisation von Prozessen der Antriebssteuereinheiten mit dem Netzspannungssignal dienen, wobei die Synchronisation dabei vorteil- haft auf der Auswertung einer zentralen Informationsquelle basiert. Das Zeitsignal kann den Antriebssteuereinheiten zur Verfügung gestellt werden, indem es für ein aktives Erfassen durch die Antriebssteuereinheiten von der Verwaltungseinheit bereitgestellt wird und/oder von der Verwaltungseinheit aktiv an die Antriebssteuereinheiten übermittelt wird. For this purpose, it is proposed that the rail vehicle at least to detect a characteristic of the line voltage signal and on the basis of the characteristic has a time signal generating unit which is adapted to at least one time signal to erzeu ¬ gene, and a device connected to the data bus administrative ¬ processing unit, which is provided to make the Zeitsig ¬ nal on the data bus structure the drive control units available. This results advantageously in a central rail vehicle detection of the at least ei ¬ NEN feature, a fact-based information by means of the data bus may be provided to the drive control units. For this purpose, an existing, preferably conventional data bus structure can be used. This information can be particularly advantageous for the synchronization of processes of the drive control units with the mains voltage signal, wherein the synchronization thereby advantageous is based on the evaluation of a central source of information. The timing signal may be provided to the drive control units by being provided for active detection by the drive control units by the management unit and / or actively transmitted to the drive control units by the management unit.
Unter einem „Netzspannungssignal" soll ein von der Netzversorgung, insbesondere von einer Fahrleitung - z.B. einer Oberleitung - derselben geführtes Hochspannungssignal ver¬ standen werden. Zur Erfassung des Netzspannungssignals ist die Netzspannungserfassungseinheit im Betrieb des Schienen¬ fahrzeugs zweckmäßigerweise in spannungsführendem Kontakt mit der Netzversorgung, insbesondere der Fahrleitung. Die Erfas- sung des zumindest einen Merkmals des Netzspannungssignals durch die Zeitsignalerzeugungseinheit erfolgt zweckmäßiger¬ weise an einer im Betrieb von der Netzspannungserfassungseinheit gespeisten Hochspannungsversorgungsleitung des Schienenfahrzeugs, durch welche zumindest eine Antriebskette des Schienenfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgbar ist. Ist die Antriebskette mit zumindest einer Transformatorein¬ heit ausgebildet, erfolgt die Erfassung des Merkmals durch die Zeitsignalerzeugungseinheit vorteilhafterweise auf der Primärseite der Transformatoreinheit. By a "mains voltage signal" is a from the mains supply, in particular of a contact line - for example, an overhead line -. Be ver ¬ were the same run high voltage signal to detect the AC voltage signal is the line voltage detecting unit during operation of the rails ¬ vehicle advantageously in voltage leading contact with the mains supply, in particular the contact line. the Erfas- solution of the at least one characteristic of the line voltage signal is performed by the timing signal generating unit expediently ¬, on a powered from the line voltage detecting unit in the operating high voltage supply line of the rail vehicle, by means of which at least one drive chain of the rail vehicle is supplied with electrical energy. If the drive chain with at least formed a Transformatorein ¬ unit, the detection of the feature by the time signal generating unit is advantageously carried out on the primary side of the transformer unit ,
Unter einem „Zeitsignal" soll ein Signal zur Übermittlung einer Zeitinformation verstanden werden, die eine Grundlage für die Durchführung von Prozessen, insbesondere zu taktenden Prozessen der Antriebssteuereinheiten bildet. A "time signal" is to be understood as a signal for the transmission of time information, which forms a basis for the execution of processes, in particular clocking processes of the drive control units.
Die Antriebseinheiten weisen jeweils zweckmäßigerweise zumindest eine Leistungsversorgungseinheit auf, wobei die An¬ triebssteuereinheiten jeweils zur Steuerung zumindest einer Leistungsversorgungseinheit vorgesehen sind. Die Leistungs- Versorgungseinheiten sind insbesondere jeweils als Wechsel¬ richtereinheit ausgebildet, welche ausgehend von einem in ei¬ nem Zwischenkreis bereitgestellten Gleichspannungssignal ei¬ nen Wechselstrom mit an eine zu erzeugende Leistung angepass- ten Eigenschaften erzeugt. Gemäß einer typischen Ausführung weisen die Leistungsversorgungseinheiten jeweils eine Leistungselektronik auf, welche elektronische Schaltventile - insbesondere Transistoren - aufweist, die von einer Antriebs- Steuereinheit gesteuert werden. The drive units each have advantageously at least one power supply unit, wherein the at ¬ drive control units are respectively provided for controlling at least one power supply unit. The power supply units are in particular in each case designed as an interchangeable ¬ converter unit, which angepass- starting egg ¬ NEN of a provided in egg ¬ nem intermediate circuit DC voltage signal alternating current with a power to be generated generated properties. According to a typical embodiment, the power supply units each have power electronics, which electronic switching valves - in particular transistors - which are controlled by a drive control unit.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Schienenfahrzeug einen Verband von Fahr¬ zeugeinheiten aufweist, wobei Antriebseinheiten des Satzes in unterschiedlichen Fahrzeugeinheiten angeordnet sind und die Datenbusstruktur einen die Fahrzeugeinheiten verbindenden Datenbus aufweist, über welchen das Zeitsignal übertragbar ist. Der Datenbus kann insbesondere als sogenannter „Zugbus" ausgebildet sein, durch welchen eine Datenkommunikation zu- mindest im gesamten Verband und vorzugsweise zudem über den Verband hinaus mit einem gekoppelten Verband erfolgen kann. Die Fahrzeugeinheiten sind insbesondere jeweils als Wagen ausgebildet, wobei ein derartiger Verband in dieser Ausführung auch Triebzug genannt ist. Der Datenbus kann gemäß dem TCN-Protokoll („Train Communication Network") als WTB-Bus („Wire Train Bus") oder als ETB-Bus („Ethernet Train Bus") ausgebildet sein. In an advantageous embodiment of the invention wherein the drive units of the set are arranged in different vehicle units and the data bus comprises a data bus, the vehicle units connected, via which the time signal transferred is proposed that the rail vehicle comprises an association of driving ¬ generating units. The data bus can in particular be designed as a so-called "train bus", by means of which data communication can take place at least in the entire bandage and preferably also beyond the bandage with a coupled bandage According to the TCN protocol ("Train Communication Network"), the data bus can be designed as a WTB bus ("Wire Train Bus") or as an ETB bus ("Ethernet Train Bus").
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Merkmal ein Nullspan- nungsdurchgang des Netzspannungssignals ist, wodurch eine be¬ sonders einfache und zuverlässige Erzeugung des Zeitsignals erreicht werden kann. In addition, it is proposed that the feature is a zero voltage passage of the AC voltage signal, thereby be ¬ Sonder simple and reliable generation of the time signal can be achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Zeitsignalerzeu- gungseinheit dazu vorgesehen, das Zeitsignal derart zu erzeu¬ gen, dass es als mit dem Netzspannungssignal synchronisiertes Taktsignal ausgebildet ist. Hierzu kann ein für die Taktung der Antriebssteuereinheiten vorgesehenes Taktsignal zentral erzeugt und über die Datenbusstruktur den Antriebssteuerein- heiten zur Verfügung gestellt werden. Dabei erfolgt vorzugs¬ weise eine kontinuierliche Erfassung des Merkmals durch die Zeitsignalerzeugungseinheit , wobei das Taktsignal permanent mit dem Netzspannungssignal synchronisiert ist. Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Ausführung ist die Zeitsignalerzeugungseinheit dazu vorgesehen, auf der Grundla¬ ge des erfassten Merkmals das Zeitsignal als Synchronisati- onssignal zu erzeugen. Das Synchronisationssignal unterschei¬ det sich von einem Taktsignal dadurch, dass die Zeitspanne zwischen zwei Impulsen des Synchronisationssignals größer als die Periode des Netzspannungssignals ist. Insbesondere ist es als gelegentliches Signal ausgebildet. Mittels des Synchroni- sationssignals kann eine zur Synchronisation von Prozessen der Antriebssteuereinheiten geeignete Information bereitgestellt werden. Das Synchronisationssignal kann insbesondere eine mit einem Zeitstempel versehene Information umfassen. Es dient insbesondere dazu, getaktete Prozesse der Antriebssteu- ereinheiten mit dem Netzspannungssignal zu synchronisieren.According to an advantageous embodiment, the supply unit Zeitsignalerzeu- is provided to the timing signal in such a way to erzeu ¬ gene that it is designed as synchronized with the mains voltage signal clock signal. For this purpose, a clock signal provided for the timing of the drive control units can be generated centrally and made available to the drive control units via the data bus structure. In this case takes place preference ¬, a continuous detection of the feature by the time signal generation unit, wherein the clock signal is permanently synchronized with the mains voltage signal. According to an alternative or additional embodiment, the timing signal generating unit is provided to generate be made based on ¬ ge of the detected feature, the time signal as Synchronisati- onssignal. The synchronization signal among failed ¬ det from a clock signal characterized in that the time period between two pulses of the synchronization signal is greater than the period of the mains voltage signal. In particular, it is designed as an occasional signal. By means of the synchronization signal, information suitable for the synchronization of processes of the drive control units can be provided. The synchronization signal may in particular comprise information provided with a time stamp. In particular, it serves to synchronize clocked processes of the drive control units with the mains voltage signal.
Dabei kann eine Taktung der Antriebssteuereinheiten zumindest während einer Zeitspanne ohne Erfassung des Merkmals des Netzspannungssignals erfolgen. Diese Taktung ist dabei nicht permanent - zumindest nicht während dieser Zeitspanne - mit dem Netzspannungssignal synchronisiert, wobei diese Synchro¬ nisation durch das gelegentliche Erzeugen des Synchronisati¬ onssignals erfolgt. In this case, a timing of the drive control units at least during a period without detection of the feature of the mains voltage signal. This timing is not permanently - at least not during this period of time - synchronized with the mains voltage signal, said synchro ¬ tion is carried out by generating the random Synchronisati ¬ onssignals.
In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass die Verwal- tungseinheit im Zusammenwirken mit der Zeitsignalerzeugungs¬ einheit dazu vorgesehen ist, eine Synchronisation der Antriebssteuereinheiten mit dem Netzspannungssignal determinis¬ tisch oder stochastisch durchzuführen. Die deterministische Synchronisation kann gemäß einem vordefinierten Zeitmuster und/oder durch vordefinierte Ereignisse bedingt erfolgen. In this context, it is proposed that the administrative unit in conjunction with the time signal generation ¬ unit is designed to perform a synchronization of drive control units to the mains voltage signal deterministic or stochastic minis ¬. The deterministic synchronization may be conditional according to a predefined time pattern and / or predefined events.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Zeitsignalerzeugungseinheit eine Auswer¬ teeinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, zur Erzeugung des Zeitsignals einen mehrmaligen Erfassungsvorgang des Merkmals auszuwerten. Dadurch kann die Genauigkeit in der Bereitstellung des Zeitsignals erhöht werden. Die Genauigkeit kann alternativ oder zusätzlich dadurch erhöht werden, dass die Zeitsignalerzeugungseinheit eine Verar¬ beitungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zur Erzeu¬ gung des Zeitsignals ein auf der Grundlage des erfassten Merkmals erzeugtes Signal zu verarbeiten. Ein Verarbeitungs¬ vorgang kann z.B. eine Filterung zur Ausblendung von Störgrößen umfassen. Mittels der Verarbeitungseinheit kann insbesondere ein Erzeugen des Zeitsignals unter Berücksichtigung der Netzstabilität erfolgen, indem eine Einheit der Verarbei- tungseinheit dazu vorgesehen ist, auf der Grundlage des Sig¬ nals den Netzstabilitätsfaktor zu ermitteln. In an advantageous development of the invention it is proposed that the time signal generation unit comprises a Auswer ¬ teeinheit, which is intended to evaluate a multiple detection process of the feature to generate the time signal. Thereby, the accuracy in the provision of the time signal can be increased. The accuracy may alternatively or additionally be increased, that the time signal generation unit includes a proces ¬ beitungseinheit provided to process for the generation ¬ supply of the timing signal a signal produced on the basis of the detected characteristic signal. A processing ¬ operation may include, for example, a filtering for suppression of interference. By means of the processing unit generating the timing signal can be carried out taking account of system stability, in particular, by a unit of the processing unit is adapted to determine based on the Sig ¬ Nals the grid stability factor.
Ferner kann eine vorteilhaft einfache, auf der gemeinsamen Nutzung eines Kommunikationskanals für die Antriebsteuerein- heiten und die Verwaltungseinheit basierte Architektur er¬ reicht werden, wenn im Betrieb der Antriebssteuereinheiten und der Verwaltungseinheit ein Verhältnis der Verwaltungsein¬ heit gegenüber Antriebssteuereinheiten ein Master-Slave- Verhältnis ist. Furthermore, an advantageous simple units on the sharing of a communication channel for the Antriebsteuerein- and the administrative unit based architecture can he ¬ sufficient if a ratio of the Verwaltungsein ¬ ness over drive control units, a master-slave relationship in the operation of the drive control units and the administrative unit ,
Eine konstruktiv einfache Ausbildung der Erfindung kann des Weiteren erreicht werden, wenn die Verwaltungseinheit von ei¬ ner der Antriebssteuereinheiten gebildet ist. Ferner kann eine redundante, insbesondere diversitäre Daten¬ kommunikation der Verwaltungseinheit und der Antriebssteuereinheiten erreicht werden, wenn die Verwaltungseinheit und die Antriebssteuereinheiten an einen Satz elektrischer Leitungen angeschlossen sind, wobei eine Datenkommunikationsein- heit vorgesehen ist, die zur Verwaltung einer Datenkommunika¬ tion der Verwaltungseinheit und der Antriebssteuereinheiten über den Leitungssatz dient. Unter einem „Verwalten" einer Datenkommunikation soll ein Satz von Handlungen verstanden werden, die zum Herstellen und/oder zum Überwachen der Daten- kommunikation dienen. Die elektrischen Leitungen des Leitungssatzes haben als Primärfunktion die Führung analoger elektrischer Signale. Der Leitungssatz ist insbesondere von einer digitalen Busstruktur unterschiedlich, in welchem Daten in digitaler Form übertragen werden. Dabei wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Datenbusstruktur, an welche die Antriebssteuereinheiten angeschlossen sind, eine digitale Datenbusstruktur ist. A structurally simple embodiment of the invention can be achieved furthermore, when the management unit ei ¬ ner of drive control units is formed. Furthermore, a redundant, in particular diverse data ¬ communication of the administrative unit and the drive control units can be achieved when the management unit and the drive control units are connected to a set of electrical lines, wherein a Datenkommunikationsein- unit is provided for the management of Datenkommunika ¬ tion of the administrative unit and the drive control units over the wiring harness is used. The term "managing" of a data communication is understood to mean a set of actions that serve to establish and / or monitor the data communication.The electrical lines of the line set have as their primary function the guidance of analog electrical signals Bus structure different in which data be transmitted in digital form. It is proposed in particular that the data bus structure to which the drive control units are connected is a digital data bus structure.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Datenkommunikationseinheit dazu vorgesehen, einen Verwaltungsvorgang auf der Basis einer dem Leitungssatz zugeordneten In a preferred embodiment of the invention, the data communication unit is provided to perform a management operation based on a line set associated with
Schaltdokumentation durchzuführen. Die Verwaltungseinheit kann vorteilhaft dadurch auf einen Datensatz zugreifen, der ohnehin vorhanden ist und aufgrund von Vorschriften bezüglich der Verwaltung, insbesondere der Pflege, einen besonders ho¬ hen Zuverlässigkeitsgrad aufweist. Durch Zugriff auf die Schaltdokumentation kann die Verwaltungseinheit schnell, ein- fach und zuverlässig Kenntnisse über Schaltparameter der über den Leitungssatz zu erreichenden Betriebsmittel erlangen, wie z.B. über einen Einbauort, eine Anschlussart, eine Signalart zum Ansprechen des Betriebsmittels usw. Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung dient zumindest ein Teil der Leitungen des Leitungssatzes zur Versor¬ gung von Betriebsmitteln mit elektrischer Energie. Die entsprechenden Leitungen sind dabei zweckmäßigerweise von Versorgungsleitungen, die zur Führung von zumindest einer Strom- phase vorgesehen sind, und/oder von Leitungen gebildet, die zur Führung eines Referenzpotentials, z.B. eines Masse-, Erd¬ oder Fahrzeugpotentials dienen. To carry out switching documentation. The administrative unit can advantageously access a data record which is present anyway and has a particularly high degree of reliability due to regulations with regard to the administration, in particular care. By accessing the switching documentation, the administrative unit can quickly, easily and reliably obtain knowledge of switching parameters of the equipment to be reached via the wiring harness, such as an installation location, a connection type, a signal type for addressing the equipment, etc. According to an advantageous embodiment of the invention serves at least a part of the lines of the line set for the care ¬ supply of apparatus with electrical energy. The corresponding lines are expediently formed by supply lines, which are provided for guiding at least one current phase, and / or lines, which serve to guide a reference potential, for example, a ground, Erd ¬ or vehicle potential.
Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil der Lei- tungen des Leitungssatzes Steuerleitungen bilden. Es kann über eine Steuerleitung ein Vorgang eines angeschlossenen Betriebsmittels, insbesondere einer Aktorik, einer Sensorik und/oder einer Steuereinrichtung desselben initiiert werden. Das dabei verwendete Steuersignal ist zweckmäßigerweise ein analoges elektrisches Signal. Insbesondere kann zumindest ein Teil der Leitungen des Leitungssatzes Sicherheitsschleifen bilden. Beispiele für eine Sicherheitsschleife sind insbeson¬ dere eine Türsteuerungsschleife, eine Türverriegelungsschlei- fe, eine Notbremsschleife, eine Bremsbefehlsschleife, eine Fahrtrichtungsermittlungsschleife und/oder eine Kuppelschlei¬ fe. Der Leitungssatz, welcher mit den beschriebenen Versorgungsund/oder Steuerleitungen versehen ist, ist in der fachmännischen Sprache gegenüber einer digitalen Datenbusstruktur auch „konventionelle Schalttechnik" genannt. Er wird zweckmäßigerweise von einer Spannungsversorgung des Schienenfahrzeugs versorgt. Alternatively or additionally, at least part of the lines of the wiring harness can form control lines. It can be initiated via a control line, a process of a connected equipment, in particular an actuator, a sensor and / or a control device thereof. The control signal used is expediently an analog electrical signal. In particular, at least a part of the lines of the wiring harness can form safety loops. Examples of a safety loop are insbeson ¬ more complete door control loop, a Türverriegelungsschlei- fe, an emergency brake loop, a brake command loop, a direction determination loop and / or a coupling loop . The cable set, which is provided with the described supply and / or control lines, is also called "conventional switching technology" in the expert's language in relation to a digital data bus structure and is expediently supplied by a power supply of the rail vehicle.
Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs, welches einen Satz von Antriebs¬ einheiten, die jeweils zumindest einen Fahrmotor und eine An- triebssteuereinheit aufweisen, eine Netzspannungserfassungs- einheit, welche zur Erfassung eines Netzspannungssignals ei¬ ner Netzversorgung vorgesehen ist, und eine Datenbusstruktur aufweist, an welche die Antriebssteuereinheiten datentechnisch angeschlossen sind. The invention further relates to a method for operating a rail vehicle, which comprises a set of drive ¬ units each having at least one drive motor and a drive-control unit, a Netzspannungserfassungs- unit which is provided for detecting a line voltage signal ei ¬ ner mains supply, and has a data bus structure to which the drive control units are connected by data technology.
Es wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Merkmal des It is suggested that at least one feature of the
Netzspannungssignals erfasst wird, auf der Grundlage des Merkmals zumindest ein Zeitsignal erzeugt wird und das Zeit¬ signal über die Datenbusstruktur den Antriebssteuereinheiten zur Verfügung gestellt wird. Hierdurch erfolgt vorteilhafterweise eine im Schienenfahrzeug zentrale Erfassung des zumin¬ dest einen Merkmals, wobei eine darauf basierte Information mittels der Datenbusstruktur den Antriebssteuereinheiten zur Verfügung gestellt werden kann. Zu den vorteilhaften Wirkun- gen des vorgeschlagenen Verfahrens wird auf die obigen Aus¬ führungen zum erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug verwiesen. Mains voltage signal is detected on the basis of the feature at least one time signal is generated and the time ¬ signal is provided via the data bus structure the drive control units available. This results advantageously in a central rail vehicle detection of the at least one feature ¬, wherein an out-based information by means of the data bus may be provided to the drive control units. The advantageous Wirkun- gen of the proposed method referred to above from ¬ guides for inventive rail vehicle.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Figur 1: ein Schienenfahrzeug mit einer Netzspannungserfas- sungseinheit und Antriebskomponenten in einer schematischen Seitenansicht, An embodiment of the invention will be explained with reference to the drawings. Show it: FIG. 1 shows a rail vehicle with a mains voltage detection unit and drive components in a schematic side view,
Figur 2: eine Antriebskette des Schienenfahrzeugs,  FIG. 2: a drive chain of the rail vehicle,
Figur 3: die Erzeugung von Zeitsignalen anhand des erfassten Figure 3: the generation of time signals based on the detected
Netzspannungssignals und  Mains voltage signal and
Figur 4: eine Zeitsignalerzeugungseinheit zur Erzeugung der  FIG. 4 shows a time signal generation unit for generating the
Zeitsignale .  Time signals.
Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10 in einer schematischen Seitenansicht. Es ist von einem Verband von Fahrzeugeinheiten 12 gebildet, die jeweils als für den Transport von Personen ausgebildete Wagen ausgebildet sind. Das Schienenfahrzeug 10 ist als Triebzug ausgeführt, wobei zumindest zwei Fahrzeug¬ einheiten 12 jeweils mit zumindest einer Antriebseinheit 14 zum Antreiben einer Triebachse 16 vorgesehen sind. Die Anzahl der Fahrzeugeinheiten 12 und die Reihenfolge von Triebachsen 16 und Laufachsen sind beispielhaft. Die Komponenten einer Antriebskette, die zur Versorgung einer oder mehrerer Antriebseinheiten 14 dient, können über mehrere Fahrzeugeinhei¬ ten 12 verteilt sein. Dabei wird das Schienenfahrzeug 10 vor¬ zugsweise als eine Zugeinheit betrieben, bei welcher eine Trennung der Fahrzeugeinheiten 12 - außer für Wartungs- oder Instandhaltungszwecke - voneinander nicht vorgesehen ist. Ein Schienenfahrzeug 10 kann dabei von mehreren solchen Zugeinheiten gebildet sein, die im gekoppelten Zustand betrieben werden . In einer alternativen Ausführung können die Komponenten einer Antriebskette, die zur Versorgung zumindest einer Antriebs¬ einheit 14 dient, jeweils in der Fahrzeugeinheit 12 konzen¬ triert angeordnet sein, in welcher die Antriebseinheit 14 an¬ geordnet ist. Eine solche, als Traktionswagen ausgebildete Fahrzeugeinheit 12 kann nach Bedarf einem bestehenden Verband hinzugefügt bzw. von einem bestehenden Verband entkoppelt werden. Das Schienenfahrzeug kann in diesem Fall als eine Komposition von Traktionswagen und antriebslosen Wagen flexibel gestaltet werden. FIG. 1 shows a rail vehicle 10 in a schematic side view. It is formed by an association of vehicle units 12, which are each designed as trained for the transport of people cars. The rail vehicle 10 is designed as a train train, wherein at least two vehicle ¬ units 12 are each provided with at least one drive unit 14 for driving a drive axle 16. The number of vehicle units 12 and the order of driving axles 16 and running axles are exemplary. The components of a drive chain, which is used to power one or more drive units 14, 12 may be distributed over several Fahrzeugeinhei ¬ th. In this case, the rail vehicle 10 is operated before ¬ preferably as a tractor, in which a separation of the vehicle units 12 - is not provided from each other - except for maintenance or repair purposes. A rail vehicle 10 may be formed by a plurality of such train units, which are operated in the coupled state. In an alternative embodiment, the components of a drive chain, which is used to supply at least one drive unit 14 may be arranged ¬ concentrated ¬ trated respectively in the vehicle unit 12, in which the drive unit 14 is arranged at ¬. Such, designed as a traction vehicle vehicle unit 12 may be added to an existing association or decoupled from an existing association as needed. The rail vehicle can in this case as a Composition of traction cars and unpowered cars can be flexibly designed.
Das Schienenfahrzeug 10 weist zumindest eine Netzspannungser- fassungseinheit 18 auf, die dazu vorgesehen ist, ein The rail vehicle 10 has at least one Netzspannungser- detection unit 18, which is intended to, a
Netzspannungssignal N einer Netzversorgung 20 zu erfassen. Die Netzversorgung 20 umfasst in der betrachteten Ausführung eine Oberleitung 22, wobei die Netzspannungserfassungseinheit 18 als ein auf dem Dach einer Fahrzeugeinheit 12 angeordneter Pantograph ausgebildet ist. Die Netzversorgung 20 führt eine Wechselspannung, welche die für den Bahnbetrieb typischen Werte 25 kV (50 Hz) oder 15 kV (16 Hz 2/3) aufweisen kann.  Mains voltage signal N to detect a mains supply 20. In the considered embodiment, the mains supply 20 comprises a catenary 22, wherein the mains voltage detection unit 18 is designed as a pantograph arranged on the roof of a vehicle unit 12. The mains supply 20 carries an alternating voltage, which may have the typical values for railway operation 25 kV (50 Hz) or 15 kV (16 Hz 2/3).
Die Antriebseinheiten 14. a bis 14. d weisen jeweils zumindest einen Fahrmotor 24 auf (in der Figur schematisch gestrichelt dargestellt), welcher mit zumindest einer Triebachse 16 zur Übertragung eines Drehmoments koppelbar ist. Zur Versorgung des zumindest einen Fahrmotors 24 mit elektrischer Leistung umfasst die entsprechende Antriebseinheit 14 eine Leistungs- Versorgungseinheit 26. Diese ist zumindest einem Fahrmotor 24 zugeordnet, wobei eine Leistungsversorgungseinheit 26 mehrere Fahrmotoren 24 versorgen kann. In einer typischen Ausführung ist die Leistungsversorgungseinheit 26 als Wechselrichterein¬ heit ausgebildet, welche Schaltelemente einer Leistungselekt- ronik, insbesondere Schalttransistoren (z.B. IGBTs) aufweist (nicht gezeigt) . Zur Steuerung der Leistungsversorgungseinheit 26 weist die Antriebseinheit 14 eine Antriebssteuerein¬ heit 28 auf. In der fachmännischen Sprache ist die Antriebs¬ steuereinheit 28 auch „Antriebssteuergerät" (oder ASG) ge- nannt . In der betrachteten Ausführung dient die Antriebssteu¬ ereinheit 28 dazu, Schaltvorgänge der Schaltelemente gemäß einer gewünschten Antriebsleistung zu steuern. The drive units 14.a to 14.d each have at least one traction motor 24 (shown schematically by dashed lines in the figure), which can be coupled to at least one drive axle 16 for transmitting a torque. To supply the at least one traction motor 24 with electrical power, the corresponding drive unit 14 comprises a power supply unit 26. This is associated with at least one traction motor 24, wherein a power supply unit 26 can supply a plurality of traction motors 24. In a typical embodiment, the power supply unit 26 is formed as a removable lessons pure ¬ standardized, ronik which switching elements of a Leistungselekt-, in particular switching transistors (IGBTs for example) has (not shown). For controlling the power supply unit 26, the drive unit 14 has a drive control unit 28. In the expert language ¬ drive control unit 28 is also "drive control apparatus" (or ASG) Nannt overall. In the considered embodiment the Antriebssteu ¬ ereinheit 28 serves to control switching operations of the switching elements in accordance with a desired drive performance.
Die Komponenten einer Antriebskette sind schematisch in Figur 2 dargestellt. Die Leistungsversorgungseinheiten 26 der Antriebseinheiten 14. a bis 14. d beziehen eine elektrische Energie aus einem Zwischenkreis 30, welcher selbst mit Energie aus der Netzversorgung 20 eingespeist wird. Das von der Netzspannungserfassungseinheit 18 erfasste Netzspannungssig¬ nal N wird von einer Transformatoreinheit 32 transformiert, welche ein Spannungssignal mit einer kleineren Spannungsamplitude bereitstellt. Eine Eingangsschaltung 34, insbesondere eine Gleichrichtereinheit, verarbeitet das transformierte Signal weiter. Der Ausgang der Eingangsschaltung 34 ist an den Zwischenkreis 30 angeschlossen. Zwischen der Transformatoreinheit 32 und der Netzspannungserfassungseinheit 18 ist eine Schalteinheit 36 angeordnet, welche eine Trennung der Antriebskette vom Netzspannungssignal N unter Last bewirken kann. Diese Schalteinheit 36 ist auch „Hauptschalter" ge¬ nannt . The components of a drive chain are shown schematically in FIG. The power supply units 26 of the drive units 14a to 14d receive electrical energy from an intermediate circuit 30, which itself is fed with energy from the mains supply 20. That of the Mains voltage detection unit 18 detected Netzspannungssig ¬ nal N is transformed by a transformer unit 32, which provides a voltage signal with a smaller voltage amplitude. An input circuit 34, in particular a rectifier unit, further processes the transformed signal. The output of the input circuit 34 is connected to the intermediate circuit 30. Between the transformer unit 32 and the mains voltage detection unit 18, a switching unit 36 is arranged, which can cause a separation of the drive chain from the mains voltage signal N under load. This switching unit 36 is also "master switch" ge ¬ Nannt.
Das Schienenfahrzeug 10 ist außerdem hinsichtlich leittechni- scher Aspekte mit einer Datenbusstruktur 40 ausgestattet, welche Funktionskomponenten des Schienenfahrzeugs 10 daten¬ technisch miteinander verbindet. Diese Funktionskomponenten sind insbesondere zumindest eine zentrale Fahrzeugsteuerung und in verschiedenen Fahrzeugeinheiten 12 angeordnete lokale Steuerungen (nicht gezeigt) . Die Datenbusstruktur 40 weist einen Datenbus 42 auf, welche die Fahrzeugeinheiten 12 mitei¬ nander verbindet. Insbesondere erstreckt sich der Datenbus 42 im gesamten Verband der Fahrzeugeinheiten 12. Außerdem ist möglich, dass bei einem oben beschriebenen Betrieb von mehre- ren gekoppelten Zugeinheiten die Datenbusse 42 der jeweiligen Zugeinheiten miteinander gekoppelt werden, sodass über die gekoppelten Datenbusse 42 eine Datenkommunikation über die Grenzen einer Zugeinheit hinaus - d.h. im gesamten Schienenfahrzeug als Verband dieser Zugeinheiten - möglich ist. In der fachmännischen Sprache ist der Datenbus 42 auch „Zugbus" oder „Train Bus" genannt. Insbesondere kann er gemäß dem TCN- Protokoll („Train Communication Network") als WTB-Bus („Wire Train Bus") oder als ETB-Bus („Ethernet Train Bus") ausgebil¬ det sein. The rail vehicle 10 is also equipped with regard leittechni- shear aspects with a data bus 40, 10 connecting data ¬ which functional components of the rail vehicle technically together. These functional components are in particular at least one central vehicle control and local controls (not shown) arranged in different vehicle units 12. The data bus 40 comprises a data bus 42 which connects the MITEI ¬ Nander vehicle units 12th In particular, it is possible that in an operation described above of several coupled train units, the data buses 42 of the respective train units are coupled to each other, so that via the coupled data buses 42 data communication over the borders a train unit - ie in the entire rail vehicle as an association of these train units - is possible. In the expert language, the data bus 42 is also called "train bus" or "train bus". In particular, it may be ausgebil ¬ det TCN- according to the protocol ( "Train Communication Network") as WTB bus ( "Wire Bus Train") or ETB bus ( "Ethernet Train bus").
Die Antriebssteuereinheiten 28. a bis 28. d, von welchen mehrere in unterschiedlichen Fahrzeugeinheiten 12 angeordnet sind, sind an die Datenbusstruktur 40, insbesondere an den Datenbus 42 datentechnisch angeschlossen. The drive control units 28 a to 28 d, several of which are arranged in different vehicle units 12, are data-technically connected to the data bus structure 40, in particular to the data bus 42.
Das Schienenfahrzeug 10 umfasst eine Zeitsignalerzeugungsein- heit 46, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Merkmal des Netzspannungssignals N zu erfassen und auf der Grundlage des Merkmals zumindest ein Zeitsignal S zu erzeugen. The rail vehicle 10 comprises a time signal generation unit 46, which is provided to detect at least one feature of the mains voltage signal N and to generate at least one time signal S on the basis of the feature.
Außerdem weist das Schienenfahrzeug 10 eine Verwaltungsein- heit 48 auf, die dazu dient, das Zeitsignal S über die Daten¬ busstruktur 40 den Antriebssteuereinheiten 28 zur Verfügung zu stellen. Hierzu ist die Verwaltungseinheit 48 an die Zeit- signalerzeugungseinheit 46 und an die Datenbusstruktur 40, insbesondere den Datenbus 42 datentechnisch angeschlossen. Mittels der Verwaltungseinheit 48 kann das Zeitsignal S wäh¬ rend des Betriebs des Schienenfahrzeugs 10, insbesondere ei¬ nes Betriebs der Antriebseinheiten 14, über die Datenbusstruktur 40 übertragen werden. Die Antriebssteuereinheiten 28 weisen jeweils eine Anschlusseinheit 50 auf, über welche sie jeweils an die Datenbusstruktur 40, insbesondere an den 10 also includes the rail vehicle an administrative unit 48 which serves to provide the time signal S via the data bus structure 40 ¬ the driving control units 28 are available. For this purpose, the management unit 48 is connected to the time signal generation unit 46 and to the data bus structure 40, in particular the data bus 42 in terms of data technology. By means of the management unit 48, the time signal S of the operation of the rail vehicle 10, in particular egg ¬ nes operation of the drive units 14, transmitted over the data bus 40 currencies ¬ rend. The drive control units 28 each have a connection unit 50, via which they respectively to the data bus structure 40, in particular to the
Datenbus 42 datentechnisch angeschlossen sind. Mehrere der Anschlusseinheiten 50. a bis 50. d sind in unterschiedlichen Fahrzeugeinheiten 12 angeordnet und an den Datenbus 42 ange¬ schlossen. Die Funktion der Anschlusseinheiten 50 besteht insbesondere darin, das auf dem Datenbus 42 vorhandene Zeit¬ signal S zu empfangen, welches von einer Steuereinrichtung 51 der entsprechenden Antriebssteuereinheit 28 benutzt wird. In der Figur sind die Anschlusseinheiten 50 von den Steuereinrichtungen 51 getrennt dargestellt, wobei denkbar ist, dass die Steuereinrichtungen 51 und die zugeordnete Anschlusseinheit 50 Bestandteil eines gleichen physikalischen Geräts sind . Data bus 42 are connected by data technology. Several of the connection units 50.a to 50.d are arranged in different vehicle units 12 and connected to the data bus 42. The function of the connection units 50 is, in particular, receive the data bus 42 on the existing time ¬ signal S, which is used by a control device 51 of the corresponding drive control unit 28th In the figure, the connection units 50 are shown separated from the control devices 51, it being conceivable that the control devices 51 and the associated connection unit 50 are part of a same physical device.
Figur 3 zeigt in drei Diagrammen das von der Netzspannungser- fassungseinheit 18 erfasste Netzspannungssignal N, die Erfas¬ sung eines Merkmals dieses Netzspannungssignals N und das Er¬ zeugen des Zeitsignals S in zwei Ausführungsformen als Funk- tion der Zeit t. Der interne Aufbau der Zeitsignalerzeugungs- einheit 46 ist in Figur 4 dargestellt. Figure 3 shows three diagrams, the detection unit 18 from the Netzspannungser- sensed line voltage signal N, the Erfas ¬ solution of a feature of this network voltage signal N and the witness He ¬ the time signal S in two embodiments as radio tion of time t. The internal structure of the time signal generating unit 46 is shown in FIG.
Das Netzspannungssignal N ist als ein sinusförmiges Wechsels- pannungssignal ausgebildet, welches durch eine bestimmte Fre¬ quenz (z.B. 50 Hz oder 16 2/3 Hz) bzw. eine bestimmte Periode T charakterisiert ist. The power voltage signal N is formed pannungssignal as a sinusoidal Wechsels-, which is characterized by a specific Fre acid sequence (for example, 50 Hz or 16 2/3 Hz) and a certain period T.
In der betrachteten Ausführung ist das Merkmal des Netzspan- nungssignals N dessen mit Periode T erfolgender Nullspannungsdurchgang bei positiver Spannungssteigung. Die Zeitsig- nalerzeugungseinheit 46 weist wie in Figur 4 dargestellt ei¬ nen Sägezahngenerator 52 auf, welcher mit dem Netzspannungssignal N synchronisiert ist bzw. durch den Nullspannungs- durchgang des Netzspannungssignals N getriggert wird. Durch dieses Triggern wird der Nullspannungsdurchgang erfasst. Das im mittleren Diagramm der Figur gezeigte Signal des Sägezahngenerators 52 wird mittels einer Verarbeitungseinheit 54 ver¬ arbeitet. Insbesondere weist diese eine eine Oszillator- Einheit 56 - z.B. in der Form einer TCXO oder „TemperatureIn the considered embodiment, the characteristic of the mains voltage signal N is its zero-voltage transition with a positive voltage gradient taking place with period T. The Zeitsig- nalerzeugungseinheit 46 has, as shown in Figure 4 ei ¬ NEN sawtooth generator 52, which is synchronized with the mains voltage signal N or by the zero voltage crossing of the line voltage signal N is triggered. This triggering detects the zero voltage crossing. The signal of the sawtooth generator 52 shown in the middle diagram of the figure is ver ¬ operates by means of a processing unit 54th In particular, this one has an oscillator unit 56 - eg in the form of a TCXO or "Temperature
Compensated Crystal Oscillator" - auf, durch welche das Sig¬ nal stabilisiert wird. Compensated Crystal Oscillator "- through which the Sig nal ¬ is stabilized.
Es werden nun mehrere Ausführungen des Zeitsignals S und des- sen jeweilige Nutzung erläutert. Several embodiments of the time signal S and their respective use will now be explained.
Die Zeitsignalerzeugungseinheit 46 kann das Merkmal des The time signal generation unit 46 may have the feature of
Netzspannungssignals N kontinuierlich erfassen. Hierdurch kann das Zeitsignal S, welches von der Verwaltungseinheit 48 bereitgestellt wird, gemäß einer ersten Ausführungsform permanent mit dem Netzspannungssignal N synchronisiert sein. Ei¬ ne erste Ausführungsform des Zeitsignals S ist im unteren Diagramm der Figur 3 dargestellt. Es entspricht einer Folge von Impulsen einer bestimmten Dauer ti mit der Frequenz des Mains voltage signal N continuously detect. As a result, the time signal S, which is provided by the management unit 48, can be permanently synchronized with the mains voltage signal N according to a first embodiment. Egg ¬ ne first embodiment of the timing signal S is illustrated in the lower graph of FIG. 3 It corresponds to a sequence of pulses of a certain duration ti with the frequency of the
Netzspannungssignals N. Diese Impulse werden von einer Im¬ pulseinheit 58 erzeugt. In dieser Ausführung kann das Zeit¬ signal S als mit dem Netzspannungssignal N synchronisiertes Taktsignal TS für die Antriebssteuereinheiten 28 dienen, wel- ches mittels der Verwaltungseinheit 48 über den Datenbus 42 zur Verfügung gestellt wird. Line voltage signal N. These pulses are generated by a pulse in ¬ unit 58th In this embodiment, the time ¬ signal S serve as synchronized with the mains voltage signal N clock signal TS for the drive control units 28, wel By means of the management unit 48 via the data bus 42 is made available.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Zeitsignal S als Synchronisationssignal ausgebildet sein. Es nimmt dieAccording to a further embodiment, the time signal S may be formed as a synchronization signal. It takes that
Form eines Impulses an, welcher über den Datenbus 42 von den Antriebssteuereinheiten 48 zur Synchronisation von laufenden, insbesondere getakteten Steuerprozessen genutzt wird. Dieses Synchronisationssignal Sy ist in Figur 3 durch einen gestri- chelten Pfeil dargestellt. Insbesondere kann das Synchronisa¬ tionssignal Sy die Funktion eines Bus-Zeitstempels für eine zugweise Synchronisation haben. Shape of a pulse, which is used via the data bus 42 of the drive control units 48 for synchronization of current, in particular clocked control processes. This synchronization signal Sy is shown in FIG. 3 by a dashed arrow. In particular, the synchronizers ¬ tion signal Sy may have the function of a bus timestamp for platoons synchronization.
Eine Synchronisation der Antriebssteuereinheiten 28 mit dem Netzspannungssignal N mittels des Synchronisationssignals Sy erfolgt gelegentlich, insbesondere deterministisch - gemäß einem festgelegten Zeitmuster oder durch zumindest eine Bedingung getriggert - oder stochastisch durch die Verwaltungseinheit 48. A synchronization of the drive control units 28 with the mains voltage signal N by means of the synchronization signal Sy takes place occasionally, in particular deterministically - according to a fixed time pattern or triggered by at least one condition - or stochastically by the management unit 48.
Um die Genauigkeit in der Erzeugung des Zeitsignals S zu er¬ höhen, kann dieses erzeugt werden, nachdem das Merkmal des Netzspannungssignals N mehrmals erfasst worden ist. Eine Aus¬ werteeinheit 60 der Verarbeitungseinheit 54 wertet die mehr¬ malige Erfassung aus. Insbesondere kann die Auswerteinheit 60 mittels der Oszillatoreinheit 56 den Netzstabilitätsfaktor ermitteln, wobei eine eventuelle Netzinstabilität bei der Er¬ zeugung des Zeitsignals S berücksichtigt werden kann. Außerdem weist die Verarbeitungseinheit 54 eine Filterungs¬ einheit 62 auf, durch welche ein auf der Grundlage des er- fassten Merkmals erzeugtes Signal zur Beseitigung von bekannten oder ermittelbaren Störgrößen gefiltert werden kann. Wie in Figur 1 dargestellt ist die Verwaltungseinheit 48 von einer der Antriebssteuereinheiten 28 gebildet. Hierzu ist die entsprechende Antriebssteuereinheit 28. c mit dem Zeitsignal¬ ausgang der Zeitsignalerzeugungseinheit 46 verbunden. Damit die Bereitstellung des Zeitsignals S über einen gemeinsamen Kommunikationskanal der Datenbusstruktur 40, insbesondere des Datenbusses 42 erfolgen kann, werden die Verwal- tungseinheit 48 und die übrigen Antriebssteuereinheiten 28. a, 28. b, 28. d gemäß einem Master-Slave-Verhältnis betrieben, wo¬ bei die Verwaltungseinheit 48 ggf. die entsprechende An¬ triebssteuereinheit 28. c die Funktion des Masters aufweist. To ensure accuracy in the generation of the timing signal S to he ¬ heights, this can be generated after the characteristic of the mains voltage signal N has been repeatedly detected. From a ¬ evaluation unit 60 of the processing unit 54 evaluates the more ¬-time detection. In particular, the evaluation unit 60 may determine the grid stability factor by means of the oscillator unit 56, wherein a possible power instability in He ¬ generation of the timing signal S can be considered. 54 In addition, the processing unit comprises a filtering ¬ unit 62 through which an image formed on the basis of the ER framed feature signal for correction of known or determinable interference can be filtered. As shown in FIG. 1, the management unit 48 is formed by one of the drive control units 28. For this purpose, the corresponding drive control unit 28 c is connected to the time signal ¬ output of the time signal generating unit 46. In order that the provision of the time signal S can take place via a common communication channel of the data bus structure 40, in particular the data bus 42, the management unit 48 and the remaining drive control units 28a, 28b, 28d are operated according to a master-slave relationship where c ¬ has the master function at the management unit 48 if necessary on the corresponding ¬ drive control unit 28.
In Figur 1 ist außerdem einen Satz elektrischer Leitungen 64 gezeigt, an welche die Antriebssteuereinheiten 28 und die Verwaltungseinheit 48 angeschlossen sind. Diese Leitungen 64, welche in der Figur stark schematisiert dargestellt sind, ha¬ ben als Primärfunktion die Führung eines analogen elektrischen Signals. Elektrische Leitungen des Satzes sind insbe¬ sondere als Versorgungsleitungen ausgebildet, durch welche eine Stromversorgung der angeschlossenen Einheiten erfolgt. Weitere Leitungen können als Steuerleitungen ausgebildet sein, über welche Steuersignale in analoger Form übertragbar sind. Beispielsweise können derartige Leitungen Sicherheits¬ schleifen bilden. FIG. 1 also shows a set of electrical lines 64 to which the drive control units 28 and the management unit 48 are connected. These lines 64 which are shown highly schematically in the figure, ha ¬ ben as a primary function, the guide of an analog electrical signal. Electrical lines of the set are in particular ¬ special designed as supply lines through which a power supply of the connected units. Further lines may be formed as control lines, via which control signals can be transmitted in analog form. For example, such lines can form safety loops .
Das Schienenfahrzeug 10 weist eine Datenkommunikationseinheit 66 auf, die dazu vorgesehen ist, eine Datenkommunikation der Verwaltungseinheit 48 und der Antriebssteuereinheiten 28 über den Leitungssatz zu verwalten. Die Funktion der Datenkommunikationseinheit 66 ist insbesondere, eine zur Datenkommunika¬ tion über die digitale Datenbusstruktur 40 redundante Datenkommunikation zu verwalten. Die Einkopplung von Signalen in den Satz elektrischer Leitungen kann z.B. mittels eines Modulationsverfahrens (z.B. eines OFDM-Verfahrens ) erfolgen. The rail vehicle 10 has a data communication unit 66 which is provided to manage data communication of the management unit 48 and the drive control units 28 via the wiring harness. The function of the data communication unit 66 is, in particular, to manage a to Datenkommunika ¬ tion via the digital data bus 40 redundant data communication. The coupling of signals in the set of electrical lines can be done for example by means of a modulation method (eg, an OFDM method).

Claims

Patentansprüche claims
1. Schienenfahrzeug mit einem Satz von Antriebseinheiten (14. a - 14. d), die jeweils zumindest einen Fahrmotor (24) und eine Antriebssteuereinheit (28. a - 28. d) aufweisen, einerA rail vehicle having a set of drive units (14a-14d) each having at least one traction motor (24) and a drive control unit (28a-28d)
Netzspannungserfassungseinheit (18), welche zur Erfassung ei¬ nes Netzspannungssignals (N) einer Netzversorgung (20) vorge¬ sehen ist, und einer Datenbusstruktur (40), an welche die Antriebssteuereinheiten (28. a - 28. d) datentechnisch ange- schlössen sind Mains voltage detecting unit (18) for detecting ei ¬ nes line voltage signal (N) a power supply (20) is pre see ¬, and a data bus (40) to which the drive control units (28 a - 28 d) data-technically reasonable concluded are
gekennzeichnet durch marked by
eine Zeitsignalerzeugungseinheit (46), die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Merkmal des Netzspannungssignals (N) zu erfassen und auf der Grundlage des Merkmals zumindest ein Zeitsignal (S) zu erzeugen, und eine an die Datenbusstruktur (40) angeschlossene Verwaltungseinheit (48), die dazu vorge¬ sehen ist, das Zeitsignal (S) über die Datenbusstruktur (40) den Antriebssteuereinheiten (28. a - 28. d) zur Verfügung zu stellen . a time signal generating unit (46) which is provided to detect at least one feature of the mains voltage signal (N) and to generate at least one time signal (S) based on the feature, and a management unit (48) connected to the data bus structure (40), to provide - which is seen ¬ to pre, the time signal (S) via the data bus (40) to drive control units (28 d 28 a).
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, 2. Rail vehicle according to claim 1,
gekennzeichnet durch marked by
einen Verband von Fahrzeugeinheiten (12.1 - 12.4), wobei Antriebseinheiten (14. a - 14. d) des Satzes in unterschiedlichen Fahrzeugeinheiten (12.1, 12.3, 12.4) angeordnet sind und die Datenbusstruktur (40) einen die Fahrzeugeinheiten (12.1 - 12.4) verbindenden Datenbus (42) aufweist, über welchen das Zeitsignal (S) übertragbar ist. an association of vehicle units (12.1 - 12.4), drive units (14a-14d) of the set being arranged in different vehicle units (12.1, 12.3, 12.4) and the data bus structure (40) connecting the vehicle units (12.1 - 12.4) Data bus (42), via which the time signal (S) is transferable.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, 3. Rail vehicle according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Merkmal ein Nullspannungsdurchgang des Netzspannungssig¬ nals (N) ist. the feature is a zero voltage crossing of the Netzspannungssig ¬ Nals (N).
4. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Rail vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Zeitsignalerzeugungseinheit (46) dazu vorgesehen ist, das Zeitsignal (S) derart zu erzeugen, dass es als mit dem the time signal generation unit (46) is arranged to generate the time signal (S) in such a way that it can be compared with the time signal (S)
Netzspannungssignal (N) synchronisiertes Taktsignal (TS) aus¬ gebildet ist. Mains voltage signal (N) synchronized clock signal (TS) from ¬ is formed.
5. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, 5. Rail vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Zeitsignalerzeugungseinheit (46) dazu vorgesehen ist, auf der Grundlage des erfassten Merkmals das Zeitsignal (S) als Synchronisationssignal (Sy) zu erzeugen. the time signal generation unit (46) is provided to generate the time signal (S) as the synchronization signal (Sy) on the basis of the detected feature.
6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 5, 6. Rail vehicle according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Verwaltungseinheit (48) im Zusammenwirken mit der Zeit¬ signalerzeugungseinheit (46) dazu vorgesehen ist, eine Syn- chronisation der Antriebssteuereinheiten (28. a - 28. d) mit dem Netzspannungssignal (N) deterministisch oder stochastisch durchzuführen . the management unit (48) in cooperation with the time ¬ signal generating unit (46) is provided to a synchronization of the drive control units (28 a - 28 d) with the power supply voltage signal (N) deterministic or stochastic perform.
7. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, 7. Rail vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Zeitsignalerzeugungseinheit (46) eine Auswerteeinheit (60) umfasst, die dazu vorgesehen ist, zur Erzeugung des Zeitsignals (S) einen mehrmaligen Erfassungsvorgang des Merk- mals auszuwerten. the time signal generation unit (46) comprises an evaluation unit (60) which is provided to evaluate a multiple detection process of the feature for generating the time signal (S).
8. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Rail vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Zeitsignalerzeugungseinheit (46) eine Verarbeitungsein¬ heit (54) aufweist, die dazu vorgesehen ist, zur Erzeugung des Zeitsignals (S) ein auf der Grundlage des erfassten Merk¬ mals erzeugtes Signal zu verarbeiten. the timing signal generating unit (46) has a Verarbeitungsein ¬ unit (54) which is intended for generating the timing signal (S) for processing a signal generated on the basis of the detected times shopping ¬ signal.
9. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Rail vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein Verhältnis der Verwaltungseinheit (48) gegenüber An- triebssteuereinheiten (28. a, 28. b, 28. d) ein Master-Slave- Verhältnis ist. a ratio of the management unit (48) to the drive control units (28 a, 28 b, 28 d) is a master-slave ratio.
10. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che . 10. Rail vehicle according to one of the preceding Ansprü ¬ che.
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Verwaltungseinheit (48) von einer (28. c) der Antriebs¬ steuereinheiten gebildet ist. the management unit (48) is formed by one (28 c) of the drive ¬ control units.
11. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, 11. Rail vehicle according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Verwaltungseinheit (48) und die Antriebssteuereinheiten (28. a - 28. d) an einen Satz elektrischer Leitungen (64) angeschlossen sind, wobei eine Datenkommunikationseinheit (66) vorgesehen ist, die zur Verwaltung einer Datenkommunikation der Verwaltungseinheit (48) und der Antriebssteuereinheiten (28. a - 28. d) über den Leitungssatz dient. the management unit (48) and the drive control units (28a-28d) are connected to a set of electrical lines (64), wherein a data communication unit (66) is provided for managing data communication of the management unit (48) and the drive control units (28. a - 28. d) over the wiring harness.
12. Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs, welches einen Satz von Antriebseinheiten (14. a - 14. d), die jeweils zumindest einen Fahrmotor (24) und eine Antriebssteuereinheit (28. a - 28. d) aufweisen, eine Netzspannungserfassungseinheit (18), welche zur Erfassung eines Netzspannungssignals (N) ei¬ ner Netzversorgung (20) vorgesehen ist, und eine Datenbus- struktur (40) aufweist, an welche die Antriebssteuereinheiten (28. a - 28. d) datentechnisch angeschlossen sind, 12. A method for operating a rail vehicle, which comprises a set of drive units (14a-14d), each comprising at least one traction motor (24) and a drive control unit (28a-28d), a mains voltage detection unit (18). which for detecting a line voltage signal (N) ei ¬ ner power supply (20) is provided, and a data bus structure (40) to which the drive control units (28 a - 28 d) are connected for data processing,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
- zumindest ein Merkmal des Netzspannungssignals (N) erfasst wird,  at least one feature of the mains voltage signal (N) is detected,
- auf der Grundlage des Merkmals zumindest ein Zeitsignal (S) erzeugt wird und - das Zeitsignal (S) über die Datenbusstruktur (40) den Antriebssteuereinheiten (28. a - 28. d) zur Verfügung gestellt wird . - On the basis of the feature at least one time signal (S) is generated and - The time signal (S) via the data bus structure (40) the drive control units (28. a - 28. d) is provided.
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