Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Versorgen von elektrischen Traktionsmotoren in einem Schienenfahrzeug, insbesondere in einem Zugverband, mit elektrischer Energie. Insbesondere kann es sich bei dem Schienenfahrzeug um ein von einem dieselelektrischen Antriebsaggregat angetriebenes Triebfahrzeug handeln oder um ein Schienenfahrzeug, das Teil eines Zugverbandes ist, der durch ein dieselelektrisches Antriebsaggregat angetrieben wird.

Bei dieselelektrischen Antriebsaggregaten ist es üblich, die Traktionsmotoren und andere Verbraucher in dem Schienenfahrzeug oder Zugverband dadurch mit elektrischer Energie zu versorgen, dass ein Generator, der von dem Dieselmotor angetrieben wird, die elektrische Energie erzeugt, wobei der Generator an einen Gleichspannungs-Zwischenkreis

angeschlossen ist. Für die Traktionsmotoren ist mindestens ein Traktions-Wechselrichter vorgesehen und für die anderen Verbraucher zumindest ein Verbraucher-Wechselrichter. Die Wechselrichter erzeugen aus der Gleichspannung des Zwischenkreises Wechselspannung bzw. Wechselstrom. Es ist jedoch auch möglich Gleichstrom-Traktionsmotoren und/oder andere Gleichstromverbraucher direkt, ohne Zwischenschaltung eines Wechselrichters an den Zwischenkreis anzuschließen.

Für die Verbraucher ist eine Verbraucherverbindung vorgesehen, die die elektrische Energie von dem Verbraucher-Wechselrichter oder direkt von dem Zwischenkreis zu dem

Verbraucher oder zu den Verbrauchern überträgt. Bei der Verbraucherverbindung kann es sich insbesondere um eine Verbindung handeln, die eine so genannte Zugstrom- Sammelschiene aufweist. Daher handelt es sich bei den Verbrauchern insbesondere um solche, die nicht dem Antrieb des Schienenfahrzeugs oder des Zugverbandes dienen, sondern Funktionen wie Heizung, Licht und/oder Klimaanlage dienen. Z. B. weist die Anordnung den Teil einer Zugstrom-Sammelschiene auf, der in dem Triebfahrzeug (z. B. Lokomotive) eines Zugverbandes angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft insbesondere Anordnungen bzw. Verfahren, die zuvor beschrieben wurden.

DE 101 03 538 B4 beschreibt ein elektromotorisch angetriebenes Schienenfahrzeug mit Verbrennungsmotor. Ein Generator-/Motorsystem gibt im Normalbetriebsfall (Traktion des Schienenfahrzeugs) eine 3-phasige Wechselspannung an einen Pulsgleichrichter aus, der einen Gleichspannungs-Zwischenkreis speist. Der Gleichspannungs-Zwischenkreis kann einen Gleichstrommotor oder über einen Wechselrichter einen oder mehrere

Drehstromfahrmotoren speisen. Der Verbrennungsmotor und der Generator, der eine permanentmagneterregte oder fremderregte Synchronmaschine oder eine

Asynchronmaschine sein kann, sind mechanisch miteinander gekoppelt. Beim Bremsen des elektromotorisch angetriebenen Schienenfahrzeugs arbeitet das Generator-/Motorsystem motorisch und es wird somit Bremsenergie in den Verbrennungsmotor eingeleitet.

Bremsenergie, die dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, bewirkt eine Erhöhung der kinetischen Energie, d.h. der Drehzahl, und wird teilweise auch als Wärme abgeführt.

Insbesondere wenn der Verbrennungsmotor unmittelbar vor dem Bremsen bereits mit hoher oder mittlerer Drehzahl läuft, kann er nur wenig Bremsenergie aufnehmen. Dies gilt auch dann, wenn der Bremsvorgang länger andauert. Die Dauerbremsleistung, die in den

Verbrennungsmotor eingeleitet werden kann, ist gering.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zum Versorgen von elektrischen Traktionsmotoren in einem Schienenfahrzeug mit elektrischer Energie anzugeben, die einen energieeffizienten Betrieb des Schienenfahrzeugs

ermöglichen.

Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung treibt der mit dem

Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelte Generator beim Bremsen den

Verbrennungsmotor an, d.h. der Generator wird als Motor betrieben. Dabei läuft der

Verbrennungsmotor mit einer Leerlaufdrehzahl. Es wird also nicht möglichst viel

Bremsenergie von dem Generator in den Verbrennungsmotor eingeleitet, sondern es wird lediglich verhindert, dass der Verbrennungsmotor stoppt und dann bei Traktionsanforderung wieder aufwendig gestartet werden muss. Im Leerlauf benötigt der Verbrennungsmotor zwar wenig Kraftstoff, hat aber einen niedrigen Wirkungsgrad. Vorzugsweise wird die

Kraftstoffzufuhr in Kraftstoff- Verbrennungsräume des Verbrennungsmotors sogar gesperrt, wenn der Verbrennungsmotor im motorischen Betrieb des Generators von dem Generator angetrieben wird. Dies kann von einer zentralen Steuerung der Anordnung, die nicht lediglich den Verbrennungsmotor steuert, oder von einer separaten Motorsteuerung bewirkt werden.

Unter einer Leerlaufdrehzahl wird eine Drehzahl des Verbrennungsmotors verstanden, bei der üblicherweise keine Traktion des Schienenfahrzeugs bewirkt wird, selbst wenn der Generator elektrische Energie erzeugt und in den Gleichspannungs-Zwischenkreis einspeist. Bei Leerlaufdrehzahl wird allenfalls von dem Generator elektrische Energie bei einer Leistung erzeugt, zur Deckung des Energiebedarfs der zusätzlichen Verbraucher, die nicht unmittelbar der Traktion dienen. Meist ist für Verbrennungsmotoren vom Hersteller des Motors eine Leerlaufdrehzahl oder ein Bereich von Leerlaufdrehzahlen vorgegeben.

Insbesondere diese vorgegebene Leerlaufdrehzahl oder dieser vorgegebene Bereich von Leerlaufdrehzahlen kann auch gemäß der vorliegenden Erfindung für den motorischen Betrieb des Generators vorgegeben werden. Es ist jedoch auch denkbar, eine gegenüber der Vorgabe des Motorherstellers veränderte Leerlaufdrehzahl oder einen veränderten Leerlaufdrehzahlbereich vorzugeben, insbesondere bei geringeren Drehzahlwerten. Wenn der Verbrennungsmotor vom Generator angetrieben wird, wird der Verbrennungsmotor nicht unter Last gestellt. Es muss lediglich gewährleistet werden, dass der Verbrennungsmotor nicht zum Stillstand kommt. Dies wird durch den motorisch betriebenen Generator meist auch dann gewährleistet, wenn die Leerlaufdrehzahl niedrig gewählt ist.

Ein durch den Generator angetriebener Verbrennungsmotor bei Leerlaufdrehzahl hat den Vorteil, dass der Verbrennungsmotor geringem mechanischem Verschleiß ausgesetzt ist. Auch werden die Kühlsysteme des Verbrennungsmotors nicht benötigt oder gering belastet. Der Kraftstoffverbrauch ist sehr gering oder null.

Die Erfindung ist auch für Anordnungen mit mehr als einem Verbrennungsmotor geeignet, wobei z.B. mit jedem der Verbrennungsmotoren ein Generator gekoppelt ist, der bei Traktionsbetrieb von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, um elektrische Energie zu erzeugen, und der beim motorischen Betrieb des Generators den zugeordneten

Verbrennungsmotor antreibt. Der motorische Betrieb des Generators kann stattfinden, wenn das Fahrzeug gebremst wird oder wenn die Anordnung von mehreren Verbrennungsmotoren lediglich im Teillastbetrieb betrieben wird, so dass lediglich ein Teil der

Verbrennungsmotoren mechanische Energie erzeugen muss. Die anderen

Verbrennungsmotoren können bei Leerlaufdrehzahl von dem zugeordneten Generator angetrieben werden.

Insbesondere wird vorgeschlagen: Eine Anordnung zum Versorgen von elektrischen Traktionsmotoren in einem Schienenfahrzeug, insbesondere in einem Zugverband, mit elektrischer Energie, wobei die Anordnung aufweist:

- zumindest einen Verbrennungsmotor,

- für den zumindest einen Verbrennungsmotor jeweils einen zugeordneten Generator zum Erzeugen der elektrischen Energie, wobei der Generator mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, sodass er bei einem generatorischen Betrieb des Generators (insbesondere bei Traktionsbetrieb des zumindest einen Traktionsmotors) von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird,

- einen Gleichrichter zum Gleichrichten eines von dem Generator erzeugten elektrischen Wechselstroms,

- einen Gleichspannungs-Zwischenkreis, der über den Gleichrichter elektrisch mit dem Generator verbunden ist,

- einen Generator-Wechselrichter, der zusätzlich zu dem Gleichrichter vorhanden ist oder der der im Wechselrichter-Betrieb betriebene Gleichrichter ist, wobei der

Generator-Wechselrichter über den Gleichspannungs-Zwischenkreis mit dem

Generator verbunden ist, um den Generator in einem motorischen Betrieb als Motor zu betreiben,

- eine Steuerung zum Steuern des motorischen Betriebs des Generators,

wobei die Steuerung einen Signaleingang aufweist, um ein Signal zu empfangen, das signalisiert, dass von dem Verbrennungsmotor keine Antriebsleistung gefordert wird, wobei eine Leerlaufdrehzahl oder ein Bereich von Leerlaufdrehzahlen des

Verbrennungsmotors vorgegeben ist und die Steuerung ausgestaltet ist, bei Empfang des Signals den motorischen Betrieb des Generators so zu steuern, dass der

Verbrennungsmotor bei der vorgegebenen Leerlaufdrehzahl oder bei einer Leerlaufdrehzahl im Bereich der vorgegebenen Leerlaufdrehzahlen von dem Generator angetrieben wird, wobei der Generator über den Wechselrichter mit elektrischer Energie aus dem

Gleichspannungs-Zwischenkreis versorgt wird.

Ferner wird vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Versorgen von elektrischen Traktionsmotoren in einem Schienenfahrzeug, insbesondere in einem Zugverband, mit elektrischer Energie, wobei:

- zumindest ein Verbrennungsmotor in einem generatorischen Betrieb einen dem

Verbrennungsmotor zugeordneten Generator antreibt, der Generator elektrische Energie erzeugt, die erzeugte elektrische Energie gleichgerichtet und in einen

Gleichspannungs-Zwischenkreis eingespeist wird, aus dem der zumindest eine Traktionsmotor mit Traktionsenergie versorgt wird,

- in einem motorischen Betrieb des Generators der Generator elektrische Energie aus dem Gleichspannungs-Zwischenkreis bezieht und den Verbrennungsmotor antreibt,

- in dem motorischen Betrieb des Generators bei Empfang eines Signals, das

signalisiert, dass von dem Verbrennungsmotor keine Antriebsleistung gefordert wird, der Generator so gesteuert wird, dass der Verbrennungsmotor bei einer vorgegebenen Leerlaufdrehzahl oder bei einer Leerlaufdrehzahl in einem vorgegebenen Bereich von Leerlaufdrehzahlen von dem Generator angetrieben wird. Das Signal, welches signalisiert, dass von dem Verbrennungsmotor keine Antriebsleistung gefordert wird, kann insbesondere von einer Antriebs- und/oder Bremssteuerung des Schienenfahrzeugs erzeugt werden. Das Signal wird insbesondere dann erzeugt, wenn der Fahrer des Schienenfahrzeugs keine Traktion anfordert (z.B. befindet sich ein

entsprechender Steuerhebel des Fahrers in neutraler Position) und/oder wenn eine

Geschwindigkeitsregelung keinen Bedarf für eine Traktion ermittelt, z.B. weil die vom Fahrer gewählte Geschwindigkeit erreicht ist und ohne Traktion beibehalten werden kann (z.B. bei abschüssiger Fahrstrecke, so dass sich das Fahrzeug im so genannten Schubbetrieb befindet). Das Signal kann auch erzeugt werden, wenn eine zentrale Steuerung der Anordnung einen von mehreren Verbrennungsmotoren des Schienenfahrzeugs nicht für eine Traktion benötigt, z.B. im Teillastbetrieb.

Die Steuerung zum Steuern des motorischen Betriebs des Generators (im Folgenden:

Generatorsteuerung) empfängt das genannte Signal. Die Generatorsteuerung steuert den Generator so an, dass er den Verbrennungsmotor bei Leerlaufdrehzahl des

Verbrennungsmotors antreibt. Insbesondere kann die Steuerung die Frequenz des

Wechselstroms vorgeben und/oder einstellen, mit dem der Generator in seinem motorischen Betrieb betrieben wird. Vorzugsweise wird der Generator zu Beginn des motorischen Betriebs so gesteuert, dass der motorische Betrieb ruckfrei beginnt. Insbesondere kann mit dem Generator, der mechanischen Kopplung und/oder mit dem Verbrennungsmotor ein Drehwinkelgeber kombiniert sein, der es erlaubt, die momentane Polradstellung des Generators, der mechanischen Kopplung und/oder des Verbrennungsmotors zu erfassen. In diesem Fall wird der Wechselstrom, mit dem der Generator zu Beginn des motorischen Betriebes versorgt wird, vorzugsweise so erzeugt, dass ein Ruck zu Beginn des motorischen Betriebes vermieden wird. Der Wechselstrom wird also in diesem Sinne phasenrichtig oder "phasen- und frequenzsynchron" erzeugt.

Insbesondere weist die Anordnung eine Mehrzahl der Verbrennungsmotoren auf, wobei mit jedem der Verbrennungsmotoren ein zugeordneter Generator gekoppelt ist, der in einem generatorischen Betrieb von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, um elektrische Energie zu erzeugen, und der in einem motorischen Betrieb des Generators den

zugeordneten Verbrennungsmotor antreibt, wobei die Anordnung ausgestaltet ist,

- einen Teil der Generatoren in dem motorischen Betrieb des Generators zu betreiben, wenn die Anordnung von mehreren Verbrennungsmotoren lediglich im Teillastbetrieb betrieben wird, so dass lediglich ein Teil der Verbrennungsmotoren mechanische Energie erzeugt und die anderen Verbrennungsmotoren bei Leerlaufdrehzahl von dem zugeordneten Generator angetrieben werden, und/oder

- bei einem Bremsen des Schienenfahrzeugs die Generatoren in dem motorischen

Betrieb des Generators zu betreiben, so dass die Verbrennungsmotoren bei

Leerlaufdrehzahl von dem zugeordneten Generator angetrieben werden.

Dem entspricht bezüglich des Verfahrens, eine Mehrzahl der Verbrennungsmotoren zu betreiben, mit denen jeweils ein zugeordneter Generator gekoppelt ist, der in einem generatorischen Betrieb von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, um elektrische Energie zu erzeugen, und der in einem motorischen Betrieb des Generators den

zugeordneten Verbrennungsmotor antreibt, wobei

- ein Teil der Generatoren in dem motorischen Betrieb des Generators betrieben wird, wenn die Anordnung von mehreren Verbrennungsmotoren lediglich im Teillastbetrieb betrieben wird, so dass lediglich ein Teil der Verbrennungsmotoren mechanische Energie erzeugt und die anderen Verbrennungsmotoren bei Leerlaufdrehzahl von dem zugeordneten Generator angetrieben werden, und/oder

- bei einem Bremsen des Schienenfahrzeugs die Generatoren in dem motorischen

Betrieb des Generators betrieben werden, so dass die Verbrennungsmotoren bei Leerlaufdrehzahl von dem zugeordneten Generator angetrieben werden.

Unter einem Teillastbetrieb der Anordnung von mehreren Verbrennungsmotoren wird insbesondere ein Betrieb verstanden, in dem die mechanische Leistung lediglich eines Teils der Verbrennungsmotoren ausreicht, um die erforderliche elektrische Leistung, insbesondere die Traktionsleistung, optional zuzüglich sonstiger benötigter Leistung (z.B. für Hilfsbetriebe) in dem Schienenfahrzeug bereitzustellen. Vorteile des Betriebes lediglich eines Teils der Generatoren im generatorischen Betrieb und des anderen Teils im motorischen Betrieb sind eine geringere Geräuschbelastung und ein reduzierter Bedarf an Kraftstoff für die

Verbrennungsmotoren. Insbesondere wird die Kraftstoffzufuhr für jeden der

Verbrennungsmotoren, die im motorischen Betrieb des zugeordneten Generators von diesem bei Leerlaufdrehzahl angetrieben werden, gesperrt. Außer den genannten

Hilfsbetrieben können auch andere Verbraucher elektrischer Energie von den Generatoren bzw. aus dem Gleichspannungszwischenkreis versorgt werden. Auch Verluste elektrischer Energie können bei der Frage, ob ein Teillastbetrieb stattfindet bzw. stattfinden soll, berücksichtigt werden. Insbesondere können im Teillastbetrieb mehrere verschiedene Leistungsstufen vorhanden sein. Jeder der Leistungsstufen ist eine Anzahl der

Verbrennungsmotoren mit jeweils dem zugeordneten Generator zugeordnet. In der untersten Leistungsstufe des Teillastbetriebes wird lediglich ein Generator im generatorischen Betrieb betrieben, d.h. von dem zugeordneten Verbrennungsmotor angetrieben. In der nächst höheren Leistungsstufe werden zwei Generatoren im generatorischen Betrieb betrieben usw.. Demnach gibt es im Teillastbetrieb so viele verschiedene Leistungsstufen mit unterschiedlicher Anzahl der zu betreibenden Generatoren wie es Verbrennungsmotoren gibt, abzüglich 1 . Bei Betrieb aller Generatoren im generatorischen Betrieb wird nicht mehr von Teillastbetrieb gesprochen, sondern von Volllastbetrieb, auch wenn nicht alle

Verbrennungsmotoren ihre Höchstleistung erbringen.

Vorzugweise werden die Leistungsstufen für den Teillastbetrieb so vorgegeben, dass die unter Last betriebenen Verbrennungsmotoren (d.h. die zugeordneten Generatoren werden generatorisch betrieben) in einem vorgegebenen Drehzahlbereich mit bestmöglichem Wirkungsgrad betrieben werden. Insbesondere können daher bereits dann alle

Verbrennungsmotoren unter Last betrieben werden, wenn dieselbe mechanische Leistung oder elektrische Leistung auch durch den Lastbetrieb von weniger als allen

Verbrennungsmotoren erreicht werden kann, diese weniger als alle Verbrennungsmotoren aber in einem Bereich von Drehzahlen mit geringem Wirkungsgrad des jeweiligen

Verbrennungsmotors stattfinden würde.

Wenn das Schienenfahrzeug gebremst wird, werden vorzugsweise alle

Verbrennungsmotoren bei Leerlaufdrehzahl von dem zugeordneten Generator angetrieben, so dass insbesondere die Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotoren gesperrt werden kann bzw. sein kann.

Insbesondere kann eine Kennlinie für den Betrieb der mehreren Verbrennungsmotoren vorgegeben sein, wobei die Kennlinie die Abhängigkeit der von allen gleichzeitig unter Last betriebenen Verbrennungsmotoren von der mittleren Drehzahl der unter Last betriebenen Verbrennungsmotoren definiert. Unter der mittleren Drehzahl wird die Drehzahl der unter Last betriebenen Verbrennungsmotoren verstanden, die durch Bildung des arithmetischen Mittels der unter Last betriebenen Verbrennungsmotoren gebildet wird. Unter bestimmten Betriebsbedingungen (z.B. große Beschleunigung des Schienenfahrzeugs, Begrenzung des insgesamt von den Verbrennungsmaschinen und zugehörigen Generatoren sowie mechanischen Kopplungen erzeugten Schallpegels und/oder großer Leistungsbedarf für den Bezug von elektrischer Energie aus dem Gleichspannungszwischenkreis für andere Zwecke als für die Traktion) kann die Steuerung der Verbrennungsmotoren und Generatoren von der vorgegebenen Betriebskennlinie abweichen. Z.B. kann dann eine abweichende vorgegebene Betriebskennlinie von der Steuerung genutzt werden. Insbesondere ist eine Betriebskennlinie vorgegeben, die den oben erwähnten Leistungsstufen für Teillastbetrieb und auch dem Volllastbetrieb entspricht. In der untersten Leistungsstufe, wenn lediglich einer der Verbrennungsmotoren unter Last betrieben wird, nimmt die gemäß der Betriebskennlinie von dem einen Verbrennungsmotor erzeugte Leistung stetig mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors zu, bis ein gemäß der

Betriebskennlinie vorgegebener erster Grenzwert der (z.B. von dem Fahrer oder einem Fahrerassistenzsystem) angeforderten Leistung erreicht ist. Bei Erreichen oder

Überschreiten des Grenzwertes werden ein zweiter Verbrennungsmotor und der zugehörige Generator so angesteuert, dass auch der zweite Verbrennungsmotor unter Last betrieben wird, so dass auch der zweite zugeordnete Generator elektrische Energie erzeugt. Dabei wird vorzugsweise während einer Anfangsphase des gemeinsamen Betriebes der beiden Verbrennungsmotoren unter Last mit fortschreitender Zeit die Drehzahl beider

Verbrennungsmotoren auf denselben Drehzahlwert angeglichen.

Mit weiter zunehmender angeforderter Leistung wird die mittlere Drehzahl der unter Last betriebenen Verbrennungsmotoren erhöht, bis (sofern noch zumindest ein weiterer nicht unter Last betriebener Verbrennungsmotor vorhanden ist) ein zweiter Grenzwert der angeforderten Drehzahl erreicht ist. Bei Erreichen oder Überschreiten dieses zweiten Grenzwertes wird der Betrieb des dritten Verbrennungsmotors gleichzeitig mit den beiden anderen Verbrennungsmotoren begonnen. Wiederum kann es eine mit Beginn des Betriebes gestartete Übergangsphase geben, in der die Drehzahlen der drei Verbrennungsmotoren auf den gleichen Wert, d.h. den mittleren Wert, angeglichen werden. Bei weiterer Zunahme der angeforderten Leistung wird entsprechend weiter verfahren und ein oder mehrere

gegebenenfalls zusätzlich vorhandene Verbrennungsmotoren nacheinander in den

Lastbetrieb gesteuert.

Allgemeiner formuliert werden die mehreren Verbrennungsmotoren mit den zugeordneten Generatoren daher so betrieben, dass bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes der angeforderten Leistung (oder einer äquivalenten Größe) der Betrieb eines weiteren Verbrennungsmotors, der sich bisher nicht im Lastbetrieb befunden hat und daher der zugeordnete Generator im motorischen Betrieb betrieben wurde, jm Leistungsbetrieb (d.h. der Verbrennungsmotor erzeugt mechanische Leistung) betrieben wird, d.h. der zugeordnete Generator wird bei Erreichen oder Überschreiten des Grenzwertes im generatorischen Betrieb betrieben.

Vorzugsweise wird bei Reduktion der angeforderten Leistung mit fortschreitender Zeit nicht bei demselben Grenzwert wie bei zunehmender angeforderter Leistung wieder ein Verbrennungsmotor von dem Lastbetrieb in den Leerlaufbetrieb überführt, d.h. der zugeordnete Generator wird in den motorischen Betrieb überführt, sondern ist/wird ein weiterer Grenzwert vorgegeben, der niedriger als der Grenzwert für zunehmende

Leistungsanforderung ist. Bei Erreichen oder Unterschreiten des weiteren Grenzwertes wird einer der Verbrennungsmotoren in den Leerlaufbetrieb überführt, d.h. der Generator wird in den motorischen Betrieb überführt. Durch diese Hysterese der Betriebskennlinie wird vermieden, dass bei um den Grenzwert schwankenden Leistungsanforderungen häufig zwischen dem motorischen und dem generatorischen Betrieb eines Generators bzw.

zwischen dem Leerlaufbetrieb und dem Leistungsbetrieb des zugeordneten

Verbrennungsmotors gewechselt wird.

Die elektrische Energie zum Versorgen des Generators in dessen motorischem Betrieb wird aus dem Gleichspannungs-Zwischenkreis entnommen. Bevorzugtermaßen wird daher ein Wechselrichter, über den der Gleichspannungs-Zwischenkreis mit dem Generator verbunden ist, so betrieben, dass er den gewünschten Wechselstrom erzeugt. Geeignet sind z.B. für elektrische Systeme in Schienenfahrzeugen übliche Puls-Wechselrichter.

Insbesondere kann die Generatorsteuerung den Generator im motorischen Betrieb betreiben, wenn das Schienenfahrzeug ohne Traktionsanforderung des Fahrers und ohne Bremsanforderung des Fahrers rollt.

Insbesondere wenn die Anordnung zusätzlich zu zumindest einem Traktionsmotor

Verbraucher aufweist, die mit elektrischer Energie aus dem Gleichspannungs-Zwischenkreis versorgt werden, ist die Steuerung vorzugsweise ausgestaltet, den Generator wie oben beschrieben im motorischen Betrieb zu betreiben, wobei die Steuerung ausgestaltet ist, dabei zumindest einen Traktionsmotor in einem generatorischen Betrieb zu betreiben, sodass die von den Verbrauchern aus dem Gleichspannungs-Zwischenkreis benötigte Energie zumindest teilweise von dem zumindest einen Traktionsmotor in den

Gleichspannungs-Zwischenkreis eingespeist wird, wenn ein vorgegebenes Kriterium erfüllt ist, das einem nicht ausreichenden Ladezustand des Gleichspannungs-Zwischenkreis mit etwaig vorhandenem daran angeschlossenem Energiespeicher entspricht.

Bezüglich des Verfahrens wird daher bevorzugt, wenn elektrische Verbraucher, die zusätzlich zu dem zumindest einen Traktionsmotor vorhanden sind, über eine elektrische Verbraucherverbindung mit elektrischer Energie aus dem Gleichspannungs-Zwischenkreis versorgt werden, wenn der Generator im motorischen Betrieb betrieben wird und wenn ein vorgegebenes Kriterium erfüllt ist, das einem nicht ausreichenden Ladezustand des Gleichspannungs-Zwischenkreis mit etwaig vorhandenem daran angeschlossenem

Energiespeicher entspricht, der zumindest eine Traktionsmotor in einem generatorischen Betrieb betrieben wird, sodass die von den Verbrauchern aus dem Gleichspannungs- Zwischenkreis benötigte Energie zumindest teilweise von dem zumindest einen

Traktionsmotor in den Gleichspannungs-Zwischenkreis eingespeist wird.

Dies ermöglicht es, den motorischen Betrieb des Generators fortzusetzen und weiter Kraftstoff zu sparen, da die zusätzlichen elektrischen Verbraucher mit wiedergewonnener elektrischer Energie (Bremsenergie) betrieben werden. Selbstverständlich wird es bevorzugt, dass an dem Gleichspannungs-Zwischenkreis zumindest ein Speicher zur Speicherung elektrischer Energie angeschlossen ist, z.B. eine Batterie von Superkondensatoren. Aber auch konventionelle Glättungskondensatoren zur Glättung der Gleichspannung im

Zwischenkreis nehmen elektrische Energie auf.

Das vorgegebene Kriterium, dessen Erfüllung zur Einspeisung von Bremsenergie führt, kann z.B. das Unterschreiten einer Gleichspannung des Gleichspannungs-Zwischenkreises sein. Dazu wird z.B. die Gleichspannung zwischen den beiden Potentialen des Gleichspannungs- Zwischenkreises gemessen und laufend daraufhin überwacht, ob eine vorgegebene

Mindestspannung unterschritten wird. Eine solche Überwachung ist einfach zu realisieren und hat den Vorteil, dass die Spannung üblicherweise auch für den Betrieb von

Wechselrichtern benötigt wird, welche an den Gleichspannungs-Zwischenkreis

angeschlossen sind. Alternativ ist es aber beispielsweise möglich, den Ladezustand oder Endladezustand eines an den Zwischenkreis angeschlossenen Energiespeichers zu überwachen und beim Unterschreiten eines vorgegebenen Mindest-Ladezustandes mit der Einspeisung von Bremsenergie zu beginnen.

Die Einspeisung von Bremsenergie zur Deckung des Bedarfs von elektrischen Verbrauchern (mit Ausnahme der Traktionsmotoren) kann insbesondere beim Ausrollen des Fahrzeugs oder im Schubbetrieb (d.h. bei abschüssiger Fahrstrecke) erfolgen. Wenn eine

Geschwindigkeitsregelung vorhanden ist, die versucht, die Fahrgeschwindigkeit des

Fahrzeugs konstant zu halten, wenn der Fahrer oder ein Steuerungssystem des Fahrzeugs eine konstante Fahrgeschwindigkeit vorgibt, wenn jedoch die Strecke nicht abschüssig ist, wird das vorgegebene Kriterium nach kurzer Zeit erfüllt sein, da die im Zwischenkreis und den eventuell daran angeschlossenen Energiespeichern gespeicherte Energie in

verhältnismäßig kurzer Zeit verbraucht ist. Dies führt aber dazu, dass der

Verbrennungsmotor oder zumindest einer der Verbrennungsmotoren (wenn mehrere vorhanden sind) wieder im Lastbetrieb betrieben wird, um den zugeordneten Generator anzutreiben. Vorzugsweise wird die Geschwindigkeitsregelung daher so ausgeführt, dass trotz einer zeitlich konstanten Geschwindigkeitsvorgabe (d.h. einer konstanten Soll- Geschwindigkeit) eine Abnahme der Fahrgeschwindigkeit zugelassen wird. Hierzu wird eine Vorschrift vorgegeben, gemäß der die Abnahme der Fahrgeschwindigkeit stattfinden kann.

Es wird daher vorgeschlagen, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs von einer Geschwindigkeitsregelung eingestellt wird, die abhängig von einer Geschwindigkeitsvorgabe (z. B. des Fahrers) die der Vorgabe entsprechende Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs regelt, indem der zumindest eine Traktionsmotor nach Bedarf im generatorischen oder motorischen Betrieb betrieben wird, die Geschwindigkeitsregelung so auszuführen, dass trotz einer zeitlich konstanten Geschwindigkeitsvorgabe gemäß einer vorgegebenen Vorschrift eine Abnahme der Fahrgeschwindigkeit zugelassen wird. Ferner wird eine Anordnung vorgeschlagen, bei der die Steuerung eine Geschwindigkeitsregelung aufweist oder mit dieser verbunden ist, wobei die Geschwindigkeitsregelung ausgestaltet ist, abhängig von einer Geschwindigkeitsvorgabe die der Vorgabe entsprechende

Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu regeln, indem der zumindest eine Traktionsmotor nach Bedarf im generatorischen oder motorischen Betrieb betrieben wird, und wobei die Geschwindigkeitsregelung ausgestaltet ist, trotz einer zeitlich konstanten

Geschwindigkeitsvorgabe gemäß einer vorgegebenen Vorschrift eine Abnahme der

Fahrgeschwindigkeit zuzulassen.

Als Vorschrift kann z.B. vorgeschrieben sein, dass die Fahrgeschwindigkeit pro Zeitintervall (z.B. 1 Minute) um einen vorgegebenen Maximalbetrag abnehmen kann und und/oder dass die Fahrgeschwindigkeit maximal um einen (zweiten) vorgegebenen Betrag unter der Soll- Fahrgeschwindigkeit liegen darf. Der zweite vorgegebene Betrag liegt z.B. bei 0,5 km/h. Da insbesondere bei einem Schienenfahrzeug-Zugverband die Masse des Zugverbandes sehr groß ist und daher die für den Betrieb der zusätzlichen Verbraucher benötigte Energie bei typischen Fahrgeschwindigkeiten von mindestens 30 oder 40 km/h sehr klein gegenüber der Bremsenergie ist, die z.B. über einen Zeitraum von wenigen Minuten entnommen werden muss, kann bereits bei einer sehr geringen Abnahme der Geschwindigkeit so viel

Bremsenergie in den Zwischenkreis eingespeist werden, dass der Energiebedarf der sonstigen Verbraucher gedeckt werden kann.

Die Steuerung wurde oben auch als Generatorsteuerung bezeichnet. Die Steuerung wurde aber ebenfalls im Zusammenhang mit der Einspeisung von Bremsenergie durch den generatorischen Betrieb zumindest eines Traktionsmotors erwähnt. Bei diesen Steuerungen kann es sich um dieselbe Steuerung handeln oder es können jeweils Steuerungen für den Generator und die Einspeisung von Bremsenergie vorhanden sein. In dem zuletzt genannten Fall wird es bevorzugt, dass die Steuerungen signaltechnisch miteinander verbunden sind oder dass eine übergeordnete Steuerung vorhanden ist, die mit den beiden Steuerungen verbunden ist. Dadurch kann z.B. die Information ausgetauscht und/oder zumindest zu einer der Steuerungen übertragen werden, dass der motorische Betrieb des Generators begonnen hat, der motorische Betrieb des Generators beendet wurde, der motorische Betrieb des Generators zu beenden ist und/oder der generatorische Betrieb zumindest eines

Traktionsmotors begonnen hat. Insbesondere eine einzige, gemeinsame Steuerung oder eine übergeordnete Steuerung kann aus den entsprechenden Informationen eine

Betriebsweise der Anordnung ermitteln, die es erlaubt, die Kraftstoffe! n sparung zu verbessern. Z.B. müsste bei Erfüllung des o.g. Kriteriums, wonach der Ladezustand des Gleichspannungs-Zwischenkreises nicht mehr ausreichend ist, der motorische Betrieb des Generators beendet werden. Wenn jedoch das Signal empfangen wird, dass der

generatorische Betrieb des Traktionsmotors begonnen hat und daher Bremsenergie eingespeist wird, kann der motorische Betrieb des Generators fortgesetzt werden.

Wie erwähnt kann die Steuerung oder eine separate Motorsteuerung des

Verbrennungsmotors ausgestaltet sein, eine Kraftstoffzufuhr in Kraftstoff- Verbrennungsräume des Verbrennungsmotors zu sperren, wenn der Verbrennungsmotor im motorischen Betrieb des Generators von dem Generator angetrieben wird. In diesem Fall kann die Steuerung oder die separate Motorsteuerung des Verbrennungsmotors ausgestaltet sein, die Kraftstoff zufuhr in die Kraftstoff-Verbrennungsräume wieder aufzunehmen, wenn eine über der vorgegebenen Leerlaufdrehzahl oder über dem Bereich der vorgegebenen Leerlaufdrehzahlen liegende zweite vorgegebene Drehzahl erreicht wird.

Insbesondere kann die Steuerung oder separate Motorsteuerung daher z.B. auf einen Messwert der Drehzahl reagieren und kann die Generatorsteuerung den Lastbetrieb des Verbrennungsmotors dadurch auslösen, dass sie die Drehgeschwindigkeit des Generators im motorischen Betrieb erhöht. Damit der Verbrennungsmotor nicht seine Bewegung stoppt und zeitaufwendig wieder gestartet werden muss, wird die Kraftstoffzufuhr wieder

aufgenommen, so dass der Verbrennungsmotor aus eigener Kraft im Leerlauf betrieben werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen schematisch: Fig. 1 eine Anordnung zum Versorgen von Traktionsmotoren und Verbrauchern in einem Schienenfahrzeug mit elektrischer Energie, wobei eine einzige Verbrennungsmotor-Generator-Kombination dargestellt ist,

Fig. 2 eine Anordnung zum Versorgen von zumindest einem Traktionsmotor und

zusätzlichen elektrischen Verbrauchern in einem Schienenfahrzeug mit elektrischer Energie, wobei eine Mehrzahl von Verbrennungsmotor-Generator- Kombinationen vorgesehen ist,

Fig. 3 eine Steuerungs-und Regelungsstruktur zum Steuern des Betriebs eines

Generators und eines Traktionsmotors und

Fig. 4 eine Betriebskennlinie für eine Anordnung mit zumindest zwei

Verbrennungsmotoren, denen jeweils ein Generator zugeordnet ist.

Gemäß Fig. 1 treibt ein Dieselmotor 1 über eine mechanische Kopplung 2 (z. B.

Antriebswelle mit Trenn-Kupplung) einen Generator 3 an, der einen Dreiphasen- Wechselstrom erzeugt, welcher über einen Gleichrichter 5 gleichgerichtet wird. Der

Gleichrichter 5 ist an einen Gleichspannungs-Zwischenkreis 7 angeschlossen. Die Potentiale des Gleichspannungs-Zwischenkreises 7 sind mit P-UD+ (obere in Fig. 1 dargestellte Seite des Zwischenkreises 7) und mit P-UD- (untere in Fig. 1 dargestellte Seite des

Zwischenkreises 7) bezeichnet.

An den Zwischenkreis 7 sind ein Traktionswechselrichter 9, der vier Antriebsmotoren 17 des Schienenfahrzeugs über eine dreiphasige Verbindung versorgt, ein Brems-Chopper 1 1 , an den zumindest ein Bremswiderstand 12 angeschlossen ist, ein Hilfsbetriebe-Wechselrichter

13, der Hilfsbetriebe 18 (d.h. zusätzliche elektrische Verbraucher) über eine Dreiphasen- Wechselstromleitung versorgt, und ein Verbraucher-Wechselrichter 15 angeschlossen, der andere zusätzliche elektrische Verbraucher über eine einphasige Verbraucherverbindung 36 (mit Leitungen 46, 47) mit elektrischer Energie versorgt.

Ferner sind wie üblich Kapazitäten CD zwischen die Potentiale P-UD+ und P-DU- des Zwischenkreises 7 geschaltet. Bei einer anderen Ausgestaltung kann der Verbraucher- Wechselrichter 15 die Verbraucher über eine dreiphasige Wechselspannungs- Verbraucherverbindung mit elektrischer Energie versorgen.

Der in Fig. 1 dargestellte Hilfsbetriebe-Wechselrichter 13 ist über einen Trenntransformator

14, der eine galvanische Trennung bewirkt, mit den Hilfsbetrieben 18 verbunden. Außerdem kann auch in der Verbraucherverbindung 36 ein Trenntransformator vorgesehen sein, so dass eine galvanische Trennung zwischen dem Verbraucher-Wechselrichter 15 und den Verbrauchern besteht. In dem dargestellten Fall ist der Verbraucher-Wechselrichter 15 aber ohne galvanische Trennung an die Zug-Sammelschiene IZSS angeschlossen, die wiederum Anschlüsse 23 zum Anschließen der zusätzlichen elektrischen Verbraucher aufweist.

Die Zugstrom-Sammelschiene IZSS weist lediglich eine Leitung auf. Das zweite elektrische Potential, das zur Übertragung der Energie von dem Verbraucher-Wechselrichter 15 zu den Verbrauchern benötigt wird, wird über Fahrzeugmasse/Fahrschiene 31 hergestellt. Die Wechselspannungs- Verbraucherverbindung 36 weist zwei Leitungen 46, 47 auf. Die Leitung 46 ist über den Schalter SZSS mit der Zugstrom-Sammelschiene IZSS verbunden. Die andere Leitung 47 ist über den Verbindungspunkt PZSS1 , über Rad-Erdkontakte und Räder des Schienenfahrzeugs mit der Fahrschiene verbunden und über eine Drosselspule LP oder einen niederohmigen Widerstand an dem mit Bezugszeichen 25 gekennzeichneten Punkt mit Fahrzeugmasse verbunden. In Reihe zu der Drosselspule LP ist ein Stromsensor 41 geschaltet.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, die insbesondere wie in Fig. 1 ausgestaltet werden kann. Es ist jedoch lediglich ein Teil der Anordnung gezeichnet, wobei Details von einzelnen

Komponenten der Anordnung dargestellt sind. Gleiche Bezugszeichen, insbesondere gleiche Zahlen, bezeichnen gleiche oder entsprechende Komponenten wie in Fig. 1 .

Es sind in der Anordnung n Kombinationen mit jeweils einem Verbrennungsmotor 1 a...1 n und einem mechanisch damit gekoppelten Generator 3a...3n vorhanden, wobei n eine positive ganze Zahl ist. In der Praxis kommen z.B. vier solche Kombinationen in einer Lokomotive vor.

Jede der Kombinationen 1 , 3 ist über eine dreiphasige Anschlussleitung 4a...4n mit einem Gleichrichter 5a...5n verbunden. In dem Ausführungsbeispiel sind die Gleichrichter 5 ungesteuerte dreiphasige Brückenschaltungen. Die unterschiedlichen Potentiale auf der Gleichspannungsseite der Gleichrichter 5 sind mit U+ bzw. U- bezeichnet. Die Gleichrichter 5 sind über Verbindungsleitungen 33, 34, die als Sammelleitungen für alle Gleichrichter 5 ausgestaltet sind, an den Gleichspannungs-Zwischenkreis mit den Leitungen 8, 10 verbunden.

Alternativ könnten mehrere Gleichspannungs-Zwischenkreise vorgesehen sein, aus denen jeweils zumindest ein Traktionsmotor mit elektrischer Energie versorgt wird. In der Ausführungsform ist das eine Potential, nämlich das höhere Potential U+ des

Zwischenkreises über jeweils eine weitere Verbindungsleitung 6a...6n mit einem Generator- Wechselrichter 36a...36n der jeweiligen Motor-Generatorkombination 1 , 3 elektrisch verbunden. Das andere Potential des Zwischenkreises ist beispielsweise mit

Fahrzeugmasse verbunden. Ferner ist in dem Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug- Energiespeicher 38 zur Speicherung elektrischer Energie z. B. über einen DC/DC-Konverter (nicht gezeigt) mit der Leitung 10 des Zwischenkreises verbunden. Über einen Anschluss 39 kann der Energiespeicher und/oder der Zwischenkreis zusätzlich geladen werden, z.B. über ein so genanntes Batterie-Ladegerät, welches auch der DC/DC-Konverter sein kann.

Die Generator-Wechselrichter 36 sind über eine dreiphasige Leitung und ein Trenn-Schütz 40a...40n mit der dreiphasigen Leitung 4a...4n verbunden.

In einer alternativen Ausgestaltung kann statt der ungesteuerten Gleichrichterbrücke und dem Generator-Wechselrichter ein Konverter vorgesehen sein, der sowohl als Gleichrichter (bei generatorischem Betrieb des Generators) als auch als Wechselrichter (bei motorischem Betrieb des Generators) betreibbar ist. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform mit separater Gleichrichterbrücke und Generator-Wechselrichter hat den Vorteil, dass der Generator-Wechselrichter für die Übertragung kleinerer elektrischer Spannungen und Leistungen ausgelegt werden kann als die Gleichrichterbrücke, da im motorischen Betrieb des Generators nur geringe Leistungen erforderlich sind, um den Motor bei

Lehrlaufdrehzahlen betreiben zu können. Ein gesteuerter oder geregelter integrierter Konverter für sowohl die Gleichrichtung als auch das Wechselrichten müsste aber für große Leistungen bei Traktionsbetrieb ausgelegt sein.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung kann zusätzlich zu dem dargestellten Gleichrichter 5 auch einen Generator-Wechselrichter, wie in Fig. 2 dargestellt, aufweisen. Dieser

Wechselrichter kann auf seiner Gleichspannungsseite mit den beiden Potentialen des Gleichspannungs-Zwischenkreises 7 verbunden sein. Statt dem Gleichrichter 5 und diesem Generator-Wechselrichter kann auch ein Konverter für sowohl das Gleichrichten als auch Wechselrichten vorgesehen sein.

Damit keine Traktionsenergie von dem Verbrennungsmotor 1 erzeugt werden muss, wird der Generator 3 im motorischen Betrieb betrieben und treibt den Verbrennungsmotor 1 bei Leerlaufdrehzahl an. Dabei wird vorzugsweise die Kraftstoffzufuhr zu dem

Verbrennungsmotor 1 abgeschaltet. Sobald wieder Traktionsenergie von dem

Verbrennungsmotor 1 benötigt wird, treibt der Verbrennungsmotor 1 über die mechanische Kopplung 2 wieder den Generator 3 an, der wiederum elektrische Energie erzeugt und über den Gleichrichter 5 oder einen Konverter in den Gleichspannungs-Zwischenkreis 7 einspeist.

Wenn die Verbraucher 18 und/oder die an die Anschlüsse 23 angeschlossenen Verbraucher während des motorischen Betriebs des Generators 3 elektrische Energie benötigen, kann diese zunächst aus dem Gleichspannungs-Zwischenkreis 7 und etwaigen daran

angeschlossenen Energiespeichern (wie der Kapazität CD oder dem Fahrzeug- Energiespeicher 38) entnommen werden. Wenn aber die gespeicherte Energie nicht mehr ausreicht, wird vorzugsweise, wenn vom Fahrer oder Systemen des Fahrzeugs weder Traktion noch Bremsung angefordert wird, dennoch zumindest einer der Traktionsmotoren als Generator betrieben, so dass die von ihm erzeugte elektrische Energie in den

Gleichspannungs-Zwischenkreis 7 eingespeist wird.

Auch bei einem Bremsvorgang des Schienenfahrzeugs wird der Generator 3 vorzugsweise im motorischen Betrieb betrieben und treibt den Verbrennungsmotor 1 bei Leerlaufdrehzahl an. Wiederum wird vorzugsweise die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 gesperrt. Insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten nimmt mit weiter sinkender Fahrgeschwindigkeit die kinetische Energie und damit auch die von Traktionsmotoren erzeugte elektrische Energie ab. Abhängig von der Speicherkapazität der an den Zwischenkreis angeschlossenen Speicher kann es bereits bei langsamer Fahrt oder bereits kurz nach dem Stillstand des Fahrzeugs oder aber erst einige Zeit nach dem Stillstand erforderlich werden, für den weiter andauernden Betrieb der Verbraucher 18 und/oder der an die Anschlüsse 23

angeschlossenen Verbraucher im generatorischen Betrieb des Generators 3 (d.h.

angetrieben durch den Verbrennungsmotor 1 ) elektrische Energie zu erzeugen und in den Zwischenkreis 7 einzuspeisen. Dazu wird die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 wieder aktiviert. Im Fall des Ausführungsbeispiels von Fig. 2 wird dabei das Trenn-Schütz 40a...40n geöffnet, so dass der Generator-Wechselrichter 36a...36n nicht mehr mit dem Generator 3a...3n verbunden ist, wie es während des motorischen Betriebes des Generators der Fall ist.

Stehen, wie im Ausführungsbeispiel von Fig. 2, mehrere Motor-Generatorkombinationen 1 , 3 zur Verfügung, wird im Stillstand des Schienenfahrzeugs vorzugsweise lediglich eine der Kombinationen 1 , 3 betrieben, um elektrische Energie in den Gleichspannungs- Zwischenkreis einzuspeisen.

Wird beim Bremsen des Schienenfahrzeugs von den Traktionsmotoren 17 mehr Energie in den Zwischenkreis 7 eingespeist, als daraus entnommen wird und gespeichert werden kann, wird über den Brems-Chopper 1 1 elektrische Energie den Bremswiderständen 12 zugeführt und in Wärme umgewandelt. Au ßerdem steht wie üblich auch eine mechanische Bremse zur Verfügung.

Zum Starten des Verbrennungsmotors 1 wird vorzugsweise das Trenn-Schütz 40

geschlossen und wird der Generator 3 über den Generator-Wechselrichter 36 (oder über einen anderen Konverter) mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher 38 versorgt, so dass der Generator im motorischen Betrieb den Verbrennungsmotor 1 startet. Im Fall eines Dieselmotors wird z.B. die Drehgeschwindigkeit des Generators 3 beim Startvorgang mit fortlaufender Zeit erhöht, bis der Motor z.B. eine Drehzahl von 400 U/min erreicht hat. Dann ist der Motor in der Lage, aus eigener Kraft die Leerlaufdrehzahl zu erreichen, die z.B.

600 U/min beträgt. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen ruckfreien Betriebsweise zu Beginn des motorischen Betriebes des Generators, während der Verbrennungsmotor bereits läuft, kann auch beim Startvorgang die Drehwinkelstellung von Generator, mechanischer Kopplung und/oder Motor gemessen und berücksichtigt werden, so dass z.B. Frequenz- und Phasenlage des Stromes eingestellt werden können, der von dem Generator-Wechselrichter erzeugt wird.

Der Generator kann z.B. eine permanentmagneterregte Synchronmaschine sein. Es können jedoch auch Asynchronmaschinen verwendet werden.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Steuerungs-/Regelungsanordnung. Gleiche und

funktionsgleiche Komponenten wie in den Fig. 1 und 2 sind mit denselben Bezugszahlen bezeichnet. Gegenüber den Anordnungen in Fig. 1 und Fig. 2 sind jedoch einige

Komponenten der Anordnung weggelassen.

Im Gegensatz zu Fig. 1 und Fig. 2 ist der Generator 3 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 über einen Konverter 57 mit dem Gleichspannungs-Zwischenkreis 7 verbunden, wobei der Konverter sowohl im generatorischen Betrieb des Generators 3 als Gleichrichter arbeitet als auch im motorischen Betrieb des Generators 3 als Wechselrichter. Dieser Konverter 57 und der Traktionswechselrichter 9 werden von einer Steuerung 51 gesteuert, die z.B. die

Schaltzeitpunkte für das Ein- und Ausschalten der Halbleiterschalter der Konverter 9, 57 festlegt und entsprechende Signale ausgibt. Es kann sich bei der Steuerung 51 jedoch auch um eine übergeordnete Steuerung handeln, so dass auch in Fig. 3 nicht dargestellte

Steuerungen vorhanden sind, die den Konvertern 9, 57 einzeln zugeordnet sind. Die Steuerung 51 ist mit einer Regelung 53 verbunden, die wiederum von einer Einrichtung 55 den Sollwert v _s der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erhält. Ferner erhält die

Regelung 53 von einer Einheit 56 Informationen darüber, auf welche Weise die

Fahrgeschwindigkeit abnehmen kann, obwohl die Sollgeschwindigkeit v _s konstant geblieben ist. Diese Informationen sind mit Δ bezeichnet. Z.B. sagen die Informationen Δ aus, dass die Fahrgeschwindigkeit bis auf einen vorgegebenen Wert unterhalb der aktuell gültigen

Sollgeschwindigkeit v _s abnehmen kann, wobei der Differenzwert z.B. im Bereich von 0,3 bis 1 km/h liegt. Diese Informationen Δ gelten für die Betriebsphase, in der von den Fahrmotoren 17 weder eine Traktion noch eine Bremsung gefordert ist. Wie oben beschrieben kann aber in einer solchen Betriebsphase dennoch eine Bremsung mit sehr geringer Bremskraft stattfinden, weil zumindest einer der Traktionsmotoren 17 als Generator betrieben wird und somit elektrische Energie in den Gleichspannungs-Zwischenkreis 7 einspeist.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm mit einer Betriebskennlinie, wobei auf der horizontalen Achse (x- Achse) des Koordinatensystems die mittlere Drehzahl n der unter Last betriebenen

Verbrennungsmotoren aufgetragen ist und entlang der vertikalen Achse (y-Achse) des Koordinatensystems die angeforderte Leistung P aufgetragen ist. Ausgehend von kleinen Werten für die Drehzahl und angeforderte Leistung nimmt die Leistung zunächst linear mit der Drehzahl zu, bis auf einem Niveau L1 der Leistung ein Grenzwert erreicht ist. Bei Erreichen oder Überschreiten des Grenzwertes wird ein weiterer Verbrennungsmotor in den Leistungsbetrieb bzw. Lastbetrieb und somit der zugeordnete Generator in den

generatorischen Betrieb gestartet. Vorher befand sich dieser Generator im motorischen Betrieb und hat den zugeordneten Verbrennungsmotor bei Leerlaufdrehzahl angetrieben. Mit weiter zunehmender Leistungsanforderung erhöht sich die Leistung beider

Verbrennungsmotoren oder aller Verbrennungsmotoren, die sich im Lastbetrieb befinden, weiter. Nimmt die angeforderte Leistung wieder unter das Niveau L1 der angeforderten Leistung ab, wird zunächst noch kein unter Last betriebener Verbrennungsmotor in den Leerlaufbetrieb überführt, d.h. der zugeordnete Generator wird noch weiter im

generatorischen Betrieb betrieben und von dem Verbrennungsmotor angetrieben. Erst bei Erreichen oder Unterschreiten des Leistungsniveaus L2, das kleiner ist als das

Leistungsniveau L1 , wird einer der unter Last betriebenen Verbrennungsmotoren in den Leerlaufbetrieb überführt, d.h. der zugeordnete Generator wird in den motorischen Betrieb überführt, in dem er den zugeordneten Verbrennungsmotor bei Leerlaufdrehzahl antreibt.

Insbesondere verlaufen die beiden ansteigenden Geraden in Fig. 4 nicht parallel zueinander, sondern unter einem spitzen Winkel, wobei ihre geraden Verlängerungen sich in einem nicht näher bezeichneten Punkt des Diagramms schneiden würden (z. B. im Schnittpunkt oder nahe dem Schnittpunkt der beiden Koordinatenachsen), in dem die mittlere Drehzahl n die angeforderte Leistung P = 0 liefern würde. Entsprechendes gilt für Fälle, in denen mehr als zwei ansteigenden Geraden vorkommen, das heißt zwei oder mehr Verbrennungsmotoren zwischen dem motorischen Betrieb und dem generatorischen Betrieb umgeschaltet werden können.