[发明专利]用于在轨道车辆中控制启动过程的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制电驱动的车辆的启动过程的方法，其中确 定需要用于防止车辆回退的保持力矩。

背景技术

电驱动的车辆的电动马达、尤其交流马达通常经由变流器来馈电。 变流器从输入电压中产生输出电压，所述输出电压以具有可设定的脉冲 持续时间和/或可设定的脉冲高度的脉冲的形式输出给车辆的电动马 达。优选地，该输出电压是具有可变频率的电压幅度的三相系统。

交流马达的马达转速(在预设的负载特征曲线中)与供电装置的频 率和电压相关。马达转速尤其随着输出电压的频率提高而增加。因此， 马达转速能够通过调节由变流器产生的输出电压的频率和电压来控制。

发明内容

本发明的目的是提出一种方法，借助所述方法实现电驱动的车辆的 不损伤机器的启动过程。

该目的通过开始提出类型的方法来实现，其中根据本发明，只要所 确定的马达转速小于预设的第一极限转速，由车辆的控制单元将牵引力 矩限制到与保持力矩相关的极限力矩上，并且当马达转速大于第一极限 转速时，才由控制单元将牵引力矩提高超过极限力矩。

本发明基于如下思想：在车辆的启动过程中会造成变流器的、尤其 是变流器的半导体器件的强的热负荷，所述热负荷会缩短变流器的寿 命。

此外，本发明基于如下：在由变流器产生的输出电压的频率低 进而也在马达转速低的情况下，如在车辆的启动过程中所发生的那样， 变流器的半导体器件的导通相是相对长的。因此，当马达转速低时，半 导体器件能够在导通相中相对长地加热并且达到高的温度。半导体器件 的在其导通相期间最大达到的温度能够与在相应的马达转速中所设定 的牵引力矩相关。随着牵引力矩的增加，上述温度能够增加。

在由变流器产生的输出电压的频率更高进而也在马达转速更高的 情况下，半导体器件的导通相更短，由此半导体器件在导通相中更短地 加热。由此可行的是：半导体器件的在其导通相期间最大达到的温度在 马达转速较高的情况下(也在所设定的牵引力矩较高的情况下)与在马 达转速低的情况下相比具有更低的数值。

能够将由车辆的一个或多个电动马达产生的驱动力矩的如下部分 理解为牵引力矩，所述部分总体作用于车辆的轮上并且能够有助于将牵 引力传递到路段面上。

车辆尤其能够包括唯一的车厢。但是也能够包括多个彼此联接的车 厢。车辆的至少一个车厢具有电驱动器，其中电驱动器包括至少一个经 由变流器馈电的电动马达。

车辆例如能够为轨道车辆或机动车辆。如果车辆为机动车辆，那么 车辆例如能够包括电驱动的货车或客车以及一个或多个悬挂在货车或 客车上的、没有自身的驱动器的车厢。如果车辆为轨道车辆，那么车辆 能够包括一个或多个被驱动的车厢和一个或多个没有自身的驱动器的 车厢。

车辆配设有电驱动器，所述电驱动器具有一个或多个电动马达。这 些电动马达由一个或多个变流器馈电，其中每个电动马达都能够由一个 变流器馈电或者由一个变流器对多个电动马达馈电。

保持力矩能够是可由电动马达最小程度施加的牵引力矩，以便防止 车辆例如在路段上坡上回退。通常能够将与由驾驶员或控制自动化装置 确定的行驶方向相反的滚动视作为回退。

能够将如下时间点限定为启动过程的开始，在所述时间点在车辆停 住之后提高牵引力矩或者降低制动力矩——这以首先出现的为准。

制动力矩能够是由一个或多个制动设施产生的力矩，所述力矩全部 作用于车辆的轮或轮轴。制动力矩例如能够具有如下目的：将车辆尤其 在路段上坡或路段下坡处保持在静止状态下。制动设施能够包括一个或 多个制动器、尤其对于车辆的每个轮或轮轴具有一个制动器。特别地， 如果车辆为轨道车辆，那么车辆能够具有其他的制动器，所述其他的制 动器能够直接在车辆和路段面之间产生制动力。在使用这些其他的制动 器时，制动力矩能够是由制动设施产生的力矩和由其他的制动器产生的 力矩的和，所述制动力矩作用于车辆的轮或轮轴上。

在启动过程开始之前，牵引力矩适当地为零，由此能够避免电动马 达和/或变流器不必要地加热。此外，制动力矩在启动过程开始之前有 意义地至少与保持力矩一样大，以便防止车辆回退。

能够将控制单元理解为配置用于控制牵引力矩的设备。控制单元尤 其能够包括自动的牵引调节装置。此外，控制单元能够配置用于控制一 个或多个制动设施、尤其用于使用和/或释放一个或多个制动器。