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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE AND METHOD FOR OPERATING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/058319
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to, among others, a vehicle (10) comprising at least one drive motor (20) with an electrically upstream electric converter (30), a drive controller (40) for generating converter control signals (STa) for actuating the converter (30) for a driving operation and a normal braking operation, and an immobilizer (50) which is electrically connected between the converter (30) and the drive controller (40) and which is designed to prevent converter control signals (Sta) which would produce a driving operation of the drive motor (20) from being forwarded to the converter (30) when the vehicle is stopped, in particular at a station. According to the invention, the vehicle (10) has an alternate regulating device (70) and a monitoring device (60) and allows a special braking mode which can be activated in the presence of a quick-acting brake command (SB) and in the event of which the drive controller (40) is deactivated or at least the signal flow of converter control signals (STa) of the drive controller (40) to the immobilizer (50) is interrupted, the immobilizer (50) is activated, and converter control signals (STe) which produce a braking operation of the drive motor (20) are transmitted to the converter (30) via the immobilizer (50) by means of the alternate regulating device (70) of the vehicle (10).

Inventors:
BERGNER HANS (DE)
FOERTH CHRISTIAN (DE)
HOKE KARSTEN (DE)
KILIAN LENNART (DE)
KOCH STEFAN (DE)
LANG NORBERT (DE)
RÜGER NIKLAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/075684
Publication Date:
April 01, 2021
Filing Date:
September 15, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B60L3/12; B60L15/20
Foreign References:
DE102015203303A12016-08-25
DE102017213149A12019-01-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Fahrzeug (10) mit

— zumindest einen Antriebsmotor (20) mit einem elektrisch vorgeordneten elektrischen Umrichter (30),

— einer Antriebssteuereinrichtung (40) zum Erzeugen von Um richtersteuersignalen (STa) zur Ansteuerung des Umrichters (30) für einen Fährbetrieb und einen Normalbremsbetrieb, und

— einer Wegfahrsperre (50), die elektrisch zwischen den Um richter (30) und die Antriebssteuereinrichtung (40) ge schaltet ist und dazu ausgebildet ist, bei einem Fahrzeug halt, insbesondere einem Halt an einer Haltestelle, eine Weiterleitung von Umrichtersteuersignalen (STa), die einen Antriebsbetrieb des Antriebsmotors (20) bewirken würden, in Richtung des Umrichters (30) zu verhindern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fahrzeug (10) eine Ersatzregeleinrichtung (70) und eine Überwachungseinrichtung (60) aufweist und einen Sonderbrems modus ermöglicht, der bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls (SB) aktivierbar ist und bei dem

— die Antriebssteuereinrichtung (40) deaktiviert oder zumin dest der Signalfluss von Umrichtersteuersignalen (STa) der Antriebssteuereinrichtung (40) zur Wegfahrsperre (50) un terbrochen wird,

— die Wegfahrsperre (50) aktiviert wird und

— mit der Ersatzregeleinrichtung (70) des Fahrzeugs (10) Um richtersteuersignale (STe), die einen Bremstrieb des An triebsmotors (20) bewirken, über die Wegfahrsperre (50) zum Umrichter (30) übermittelt werden.

2. Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ersatzregeleinrichtung (70) von der Antriebssteuerein richtung (40) funktional getrennt und unabhängig von dieser ist.

3. Fahrzeug (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Antriebssteuereinrichtung (40) und die Ersatzregelein richtung (70) durch funktional getrennte und voneinander un abhängige Softwaremodule gebildet werden, die von separaten Recheneinrichtungen oder derselben Recheneinrichtung ausge führt werden.

4. Fahrzeug (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

— im Falle des Vorliegens des Schnellbremsbefehls (SB) zu nächst die Antriebssteuereinrichtung (40) die Schnellbrem sung durchführt und Umrichtersteuersignale (STa) über die noch nicht aktivierte Wegfahrsperre (50) zum Umrichter (30) übermittelt werden, und

— die Überwachungseinrichtung (60) den Umrichterbetrieb und/oder die beim Umrichter (30) eintreffenden Umrichter steuersignale (STa) überwacht und derart ausgestaltet ist, dass sie bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls (SB) und einem Antriebsbetrieb des Antriebsmotors (20) den Sonder bremsmodus aktiviert, indem sie

— die Antriebssteuereinrichtung (40) deaktiviert oder zu mindest den Signalfluss von Umrichtersteuersignalen (STa) der Antriebssteuereinrichtung (40) zur Wegfahr sperre (50) unterbricht,

— die Wegfahrsperre (50) aktiviert und

— die Ersatzregeleinrichtung (70) zur Erzeugung von Um richtersteuersignalen (STe), die einen Bremstrieb des Antriebsmotors (20) bewirken, aktiviert.

5. Fahrzeug (10) nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Überwachungseinrichtung (60) anhand von im Umrichter (30) oder Motor gemessenen oder für den Umrichter (30) oder für den Motor berechneten Spannungen (U) und Strömen (I) bzw. da raus abgeleiteter Größen die Energieflussrichtung und mit dieser einen Antriebsbetrieb ermittelt. 6. Fahrzeug (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Überwachungseinrichtung (60) das Vorliegen des Schnell bremsbefehls (SB) überwacht und bei Vorliegen des Schnell bremsbefehls (SB) unmittelbar

— die Antriebssteuereinrichtung (40) deaktiviert oder zumin dest den Signalfluss von Umrichtersteuersignalen (STa) der Antriebssteuereinrichtung (40) zur Wegfahrsperre (50) un terbricht,

— die Wegfahrsperre (50) aktiviert und

— die Ersatzregeleinrichtung (70) zur Erzeugung von Umrich tersteuersignalen (STe), die einen Bremstrieb des An triebsmotors (20) bewirken, aktiviert.

7. Fahrzeug (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wegfahrsperre (50) eine Hardwarekomponente aufweist oder durch eine Hardwarekomponente, insbesondere eine von der An triebssteuereinrichtung (40) und der Ersatzregeleinrichtung (70) unabhängige Hardwarekomponente, gebildet ist.

8. Fahrzeug (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fahrzeug ein Schienenfahrzeug ist.

9. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (10) bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls (SB), wobei das Fahrzeug (10) auf weist

— zumindest einen Antriebsmotor (20) mit einem elektrisch vorgeordneten elektrischen Umrichter (30),

— eine Antriebssteuereinrichtung (40) zum Erzeugen von Um richtersteuersignalen (STa) zur Ansteuerung des Umrichters (30) für einen Fährbetrieb und einen Normalbremsbetrieb und

— eine Wegfahrsperre (50), die elektrisch zwischen den Um richter (30) und die Antriebssteuereinrichtung (40) ge schaltet ist und dazu ausgebildet ist, bei einem Fahrzeug- halt, insbesondere einem Halt an einer Haltestelle, eine Weiterleitung von Umrichtersteuersignalen (STa), die einen Antriebsbetrieb des Antriebsmotors (20) bewirken würden, in Richtung des Umrichters (30) zu verhindern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls (SB) unmittelbar oder erst bei einer Fehlfunktion der Antriebssteuereinrichtung (40) ein Sonderbremsmodus aktiviert wird, bei dem

— die Antriebssteuereinrichtung (40) deaktiviert oder zumin dest der Signalfluss von Umrichtersteuersignalen (STa) der Antriebssteuereinrichtung (40) zur Wegfahrsperre (50) un terbrochen wird,

— die Wegfahrsperre (50) aktiviert wird und

— mit einer Ersatzregeleinrichtung (70) des Fahrzeugs (10) Umrichtersteuersignale (STe), die einen Bremstrieb des An triebsmotors (20) bewirken, über die Wegfahrsperre (50) zum Umrichter (30) übermittelt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ersatzregeleinrichtung (70) und die Antriebssteuerein richtung (40) funktional getrennt und unabhängig voneinander betrieben werden.

11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 9 bis

10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

— im Falle des Vorliegens des Schnellbremsbefehls (SB) zu nächst die Antriebssteuereinrichtung (40) die Schnellbrem sung durchführt und Umrichtersteuersignale (STa) über die noch nicht aktivierte Wegfahrsperre (50) zum Umrichter (30) übermittelt werden, und

— mit einer Überwachungseinrichtung (60) der Umrichterbe trieb und/oder die beim Umrichter (30) eintreffenden Um richtersteuersignale (STa) überwacht werden und bei Vor liegen des Schnellbremsbefehls (SB) und einem Antriebsbe trieb des Antriebsmotors (20) ein Sonderbetriebsmodus ak tiviert wird, bei dem — die Antriebssteuereinrichtung (40) deaktiviert oder zu mindest der Signalfluss von Umrichtersteuersignalen (STa) der Antriebssteuereinrichtung (40) zur Wegfahr sperre (50) unterbrochen wird, — die Wegfahrsperre (50) aktiviert wird und

— die Ersatzregeleinrichtung (70) zur Erzeugung von Um richtersteuersignalen (STe), die einen Bremstrieb des Antriebsmotors (20) bewirken, aktiviert wird. 12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 9 bis

10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls (SB) unmittelbar

— die Antriebssteuereinrichtung (40) deaktiviert oder zumin- dest der Signalfluss von Umrichtersteuersignalen (STa) der

Antriebssteuereinrichtung (40) zur Wegfahrsperre (50) un terbrochen wird,

— die Wegfahrsperre (50) aktiviert wird und

— mit einer Ersatzregeleinrichtung (70) Umrichtersteuersig nale (STe), die einen Bremstrieb des Antriebsmotors (20) bewirken, erzeugt werden.

Description:
Beschreibung

Fahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit zumindest einen Antriebsmotor mit einem elektrisch vorgeordneten elektrischen Umrichter, einer An triebssteuereinrichtung zum Erzeugen von Umrichtersteuersig nalen zur Ansteuerung des Umrichters für einen Fährbetrieb und einen Normalbremsbetrieb, und einer Wegfahrsperre, die elektrisch zwischen den Umrichter und die Antriebssteuerein richtung geschaltet ist und dazu ausgebildet ist, bei einem Fahrzeughalt, insbesondere einem Halt an einer Haltestelle, eine Weiterleitung von Umrichtersteuersignalen, die einen An triebsbetrieb des Antriebsmotors bewirken würden, in Richtung des Umrichters zu verhindern.

Derartige Fahrzeuge sind beispielsweise im Bereich der Eisen bahntechnik bekannt. Die Wegfahrsperre dient dazu, ein unge wünschtes Anfahren des Fahrzeugs an einer Haltestelle sicher zu verhindern.

Darüber hinaus ist bekannt, Schienenfahrzeuge im Normalbrems betrieb mit Hilfe des Antriebsmotors zu bremsen, der während des Bremsbetriebs als Generator fungiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bezüglich des Bremsens im Falle eines Schnellbremsbefehls verbessertes Fahrzeug anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind in Unteran sprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Fahrzeug eine Ersatzregeleinrichtung und eine Überwachungseinrichtung auf weist und einen Sonderbremsmodus ermöglicht, der bei Vorlie- gen eines Schnellbremsbefehls aktivierbar ist und bei dem die Antriebssteuereinrichtung deaktiviert oder zumindest der Sig nalfluss von Umrichtersteuersignalen der Antriebssteuerein richtung zur Wegfahrsperre unterbrochen wird, die Wegfahr sperre aktiviert wird und mit der Ersatzregeleinrichtung des Fahrzeugs Umrichtersteuersignale, die einen Bremstrieb des Antriebsmotors bewirken, über die Wegfahrsperre zum Umrichter übermittelt werden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist darin zu sehen, dass auch im Falle eines Schnellbremsbefehls bzw. eines Schnellbremsvorgangs der Antriebsmotor als elekt rische Bremse eingesetzt werden kann. Bei vorbekannten Fahr zeugen ist zwar prinzipiell auch ein Bremsen mit Hilfe des Antriebsmotors bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls mög lich, jedoch wird von dieser Möglichkeit kein Gebrauch ge macht, da die Gefahr gesehen wird, dass im Falle einer Fehl funktion der Antriebssteuereinrichtung der Antriebsmotor das Fahrzeug beschleunigen könnte anstatt zu bremsen. An dieser Stelle setzt die Erfindung an, indem erfindungsgemäß eine Er- satzregeleinrichtung vorgesehen wird, die im Falle des Vor- liegens eines Schnellbremsbefehls aktivierbar ist und somit anstelle der Antriebssteuereinrichtung die Ansteuerung des Umrichters und damit die Ansteuerung des Antriebsmotors für einen sicheren Bremsbetrieb vornehmen kann.

Die Ersatzregeleinrichtung ist von der Antriebssteuereinrich tung vorzugsweise funktional getrennt und unabhängig von die ser.

Besonders einfach und vorteilhaft lässt sich die funktionale Trennung erreichen, wenn die Antriebssteuereinrichtung und die Ersatzregeleinrichtung durch funktional getrennte und voneinander unabhängige Softwaremodule gebildet werden, die von separaten Recheneinrichtungen oder derselben Rechenein richtung ausgeführt werden. Bei einer als besonders vorteilhaft angesehenen Ausführungs variante ist vorgesehen, dass im Falle des Vorliegens des Schnellbremsbefehls zunächst die Antriebssteuereinrichtung die Schnellbremsung durchführt und Umrichtersteuersignale über die noch nicht aktivierte Wegfahrsperre zum Umrichter übermittelt und die Überwachungseinrichtung den Umrichterbe trieb und/oder die beim Umrichter eintreffenden Umrichter steuersignale überwacht und derart ausgestaltet ist, dass sie bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls und einem Antriebsbe trieb des Antriebsmotors den Sonderbremsmodus aktiviert, in dem sie die Antriebssteuereinrichtung deaktiviert oder zumin dest den Signalfluss von Umrichtersteuersignalen der An triebssteuereinrichtung zur Wegfahrsperre unterbricht, die Wegfahrsperre aktiviert und die Ersatzregeleinrichtung zur Erzeugung von Umrichtersteuersignalen, die einen Bremstrieb des Antriebsmotors bewirken, aktiviert.

Bei der letztgenannten Variante ist es vorteilhaft, wenn die Überwachungseinrichtung anhand von im Umrichter oder Motor gemessenen oder für den Umrichter oder für den Motor berech neten Spannungen und Strömen bzw. daraus abgeleiteter Größen die Energieflussrichtung ermittelt und anhand dieser auf das Vorliegen eines Antriebsbetriebs schließt.

Bei einer weiteren als besonders vorteilhaft angesehenen Aus führungsvariante ist vorgesehen, dass die Überwachungsein richtung das Vorliegen des Schnellbremsbefehls überwacht und bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls unmittelbar die An triebssteuereinrichtung deaktiviert oder zumindest den Sig nalfluss von Umrichtersteuersignalen der Antriebssteuerein richtung zur Wegfahrsperre unterbricht, die Wegfahrsperre ak tiviert und die Ersatzregeleinrichtung zur Erzeugung von Um richtersteuersignalen, die einen Bremstrieb des Antriebsmo tors bewirken, aktiviert.

Mit Blick auf eine funktionale Trennung der Komponenten wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Wegfahrsperre eine Hardwarekomponente aufweist oder durch eine Hardwarekomponen- te, insbesondere eine von der Antriebssteuereinrichtung und der Ersatzregeleinrichtung unabhängige Hardwarekomponente, gebildet ist.

Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Schienenfahrzeug.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bei Vorliegen eines Schnell bremsbefehls, wobei das Fahrzeug aufweist: zumindest einen Antriebsmotor mit einem elektrisch vorgeordneten elektrischen Umrichter, eine Antriebssteuereinrichtung zum Erzeugen von Umrichtersteuersignalen zur Ansteuerung des Umrichters für einen Fährbetrieb und einen Normalbremsbetrieb, und eine Weg fahrsperre, die elektrisch zwischen den Umrichter und die An triebssteuereinrichtung geschaltet ist und dazu ausgebildet ist, bei einem Fahrzeughalt, insbesondere einem Halt an einer Haltestelle, eine Weiterleitung von Umrichtersteuersignalen, die einen Antriebsbetrieb des Antriebsmotors bewirken würden, in Richtung des Umrichters zu verhindern.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls unmittelbar oder erst bei einer Fehlfunk tion der Antriebssteuereinrichtung ein Sonderbremsmodus akti viert wird, bei dem die Antriebssteuereinrichtung deaktiviert oder zumindest der Signalfluss von Umrichtersteuersignalen der Antriebssteuereinrichtung zur Wegfahrsperre unterbrochen wird, die Wegfahrsperre aktiviert wird und mit einer Ersatz regeleinrichtung des Fahrzeugs Umrichtersteuersignale, die einen Bremstrieb des Antriebsmotors bewirken, über die Weg fahrsperre zum Umrichter übermittelt werden.

Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen. Die Ersatzregeleinrichtung und die Antriebssteuereinrichtung sind vorzugsweise funktional getrennt und werden vorzugsweise unabhängig voneinander betrieben.

Bei einer als besonders vorteilhaft angesehenen Ausführungs variante ist vorgesehen, dass im im Falle des Vorliegens des Schnellbremsbefehls zunächst die Antriebssteuereinrichtung die Schnellbremsung durchführt und Umrichtersteuersignale über die noch nicht aktivierte Wegfahrsperre zum Umrichter übermittelt und mit einer Überwachungseinrichtung der Um richterbetrieb und/oder die beim Umrichter eintreffenden Um richtersteuersignale überwacht werden und bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls und einem Antriebsbetrieb des Antriebsmo tors ein Sonderbetriebsmodus aktiviert wird, bei dem die An triebssteuereinrichtung deaktiviert oder zumindest der Sig nalfluss von Umrichtersteuersignalen der Antriebssteuerein richtung zur Wegfahrsperre unterbrochen wird, die Wegfahr sperre aktiviert wird und die Ersatzregeleinrichtung zur Er zeugung von Umrichtersteuersignalen, die einen Bremstrieb des Antriebsmotors bewirken, aktiviert wird.

Bei einer weiteren als besonders vorteilhaft angesehenen Aus führungsvariante ist vorgesehen, dass bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls unmittelbar die Antriebssteuereinrichtung deaktiviert oder zumindest der Signalfluss von Umrichtersteu ersignalen der Antriebssteuereinrichtung zur Wegfahrsperre unterbrochen wird, die Wegfahrsperre aktiviert wird und mit einer Ersatzregeleinrichtung Umrichtersteuersignale, die ei nen Bremstrieb des Antriebsmotors bewirken, erzeugt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Fig. 1-5 Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Fahrzeu ge, anhand derer beispielhaft Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wer den, wobei bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 5 das Bremsen im Falle eines Schnellbremsbefehls zunächst mit der Antriebssteu ereinrichtung erfolgt, und

Fig. 6-7 weitere Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Fahrzeuge, anhand derer beispielhaft weitere Aus führungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfah ren erläutert werden, wobei bei den Ausführungs beispielen gemäß den Figuren 6 und 7 das Bremsen im Falle eines Schnellbremsbefehls sofort im Son derbremsmodus beginnt.

In den Figuren werden für identische oder vergleichbare Kom ponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.

Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 10, das mit zumindest einem Antriebsmotor 20 und einem dem Antriebsmotor 20 elektrisch vorgeordneten elektrischen Um richter 30 ausgestattet ist.

Eine Antriebssteuereinrichtung 40 des Fahrzeugs kann Umrich tersteuersignale STa erzeugen, die zur Ansteuerung des Um richters 30 wahlweise für einen Fährbetrieb oder einen Brems betrieb des Antriebsmotors 20 geeignet sind. Die Antriebs steuereinrichtung 40 kann somit - bei korrekter Arbeitsweise - zur Ansteuerung des Umrichters 30 auch im Falle eines Schnellbremsbetriebs bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls SB dienen.

Die Antriebssteuereinrichtung 40 ist bei dem Ausführungsbei spiel gemäß Figur 1 mit dem Umrichter 30 nicht unmittelbar verbunden, sondern von diesem durch eine Wegfahrsperre 50 ge trennt. Die Wegfahrsperre 50 ist elektrisch zwischen den Um richter 30 und die Antriebssteuereinrichtung 40 geschaltet und dient dazu, bei einem Fahrzeughalt, insbesondere einem Halt an einer Haltestelle, eine Weiterleitung von Umrichter steuersignalen STa, die einen Antriebsbetrieb des Antriebsmo tors 20 bewirken würden, in Richtung des Umrichters 30 zu verhindern. Die Wegfahrsperre 50 bildet somit eine Sicher- heitseinrichtung für den Fall, dass bei einem Fahrzeughalt an einer Haltestelle eine defekte Antriebssteuereinrichtung 40 Umrichtersteuersignale STa zu dem Umrichter 30 leiten kann, die zu einem ungewünschten und unter Umständen gefährlichen Fährbetrieb führen würden. Die Wegfahrsperre 50 kann im Falle eines Fahrzeughalts an einer Haltestelle, beispielsweise ei nem Bahnhof, aktiviert werden, zum Beispiel von einem Fahr zeugführer.

Das Fahrzeug 10 ist außerdem mit einer Überwachungseinrich tung 60 ausgestattet, die die von der Antriebssteuereinrich tung 40 erzeugten und beim Umrichter 30 eintreffenden Um richtersteuersignale STa überwacht. Um dies zu ermöglichen, ist die Überwachungseinrichtung 60 bei dem Ausführungsbei spiel gemäß Figur 1 mit einem Überwachungsmodul 60a verbun den, das im Signalpfad zwischen der Antriebssteuereinrichtung 40 und der Wegfahrsperre 50 angeordnet ist und die Umrichter steuersignale STa zur Überwachungseinrichtung 60 weiterlei tet.

Das Fahrzeug 10 ist außerdem mit einer Ersatzregeleinrichtung 70 ausgestattet, die dazu ausgebildet ist, Umrichtersteuer signale STe zu erzeugen, die ausschließlich bzw. mit hohem Sicherheitsniveau ausschließlich einen Bremstrieb des An triebsmotors 20, also keinen Antriebsbetrieb, bewirken oder zumindest bewirken können sollen. Während also die Antriebs steuereinrichtung 40 sowohl für einen Fahr- als auch für ei nen Bremsbetrieb genutzt werden kann, ist die Ersatzregelein richtung 70 nur für den Bremsbetrieb ausgelegt bzw. geeignet.

Die Antriebssteuereinrichtung 40, die Überwachungseinrichtung 60 und die Ersatzregeleinrichtung 70 ermöglichen bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 1 einen Sonderbremsmodus, der bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls SB aktiviert werden kann; die Antriebssteuereinrichtung 40, die Überwachungsein richtung 60 und die Ersatzregeleinrichtung 70 werden bei Vor liegen eines Schnellbremsbefehls SB vorzugsweise wie folgt betrieben: Liegt der Schnellbremsbefehl SB vor, so wird zunächst die An triebssteuereinrichtung 40 die Schnellbremsung durchführen und zu diesem Zwecke "bremsende" Umrichtersteuersignale STa über die noch nicht aktivierte Wegfahrsperre 50 zum Umrichter 30 übermitteln.

Die Überwachungseinrichtung 60 überwacht mittels des Überwa chungsmoduls 60a die von der Antriebssteuereinrichtung 40 er zeugten und beim Umrichter 30 eintreffenden Umrichtersteuer signale STa. Stellt sie im Rahmen dieser Überwachung fest, dass trotz des Vorliegens des Schnellbremsbefehls SB die An triebssteuereinrichtung 40 "antreibende" Umrichtersteuersig nale STa erzeugt und somit einen Antriebsbetrieb des An triebsmotors 20 ansteuert, so deaktiviert sie die Antriebs steuereinrichtung 40 mit einem Deaktivierungssignal DS und aktiviert die Wegfahrsperre 50 mit einem Aktivierungssignal AS. Außerdem aktiviert sie mit einem Aktivierungssignal AS die Ersatzregeleinrichtung 70, die nun anstelle der deakti vierten Antriebssteuereinrichtung 40 Umrichtersteuersignale STe, die einen Bremstrieb des Antriebsmotors 20 bewirken sol len, erzeugt.

Da die Ersatzregeleinrichtung 70 technisch nur zur Erzeugung von Umrichtersteuersignalen STe für einen Bremstrieb des An triebsmotors 20 ausgelegt ist, wird mit hoher Wahrscheinlich keit sichergestellt, dass ein Antriebsbetrieb des Antriebsmo tors 20 bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls SB ausgeschlos sen ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 wird also zusammen gefasst die Schnellbremsung bei Vorliegen eines Schnellbrems befehls SB zunächst von der Antriebssteuereinrichtung 40 durchgeführt, und es erfolgt ein Umschalten auf die Ersatzre geleinrichtung 70 nur bzw. erst dann, wenn die Antriebssteu ereinrichtung 40 falsche, also nicht bremsende oder sogar an treibende Umrichtersteuersignale STa erzeugt. Die Ersatzregeleinrichtung 70 ist von der Antriebssteuerein richtung 40 vorzugsweise funktional getrennt und unabhängig von dieser.

Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante des Fahrzeugs 10 gemäß Figur 1. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist das Überwachungsmodul 60a im Signalpfad zwischen der Wegfahr sperre 50 und dem Umrichter 30 angeordnet ist und leitet die Umrichtersteuersignale STa von dort zur Überwachungseinrich tung 60 weiter. Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der Figur 1 entsprechend.

Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des Fahr zeugs 10 gemäß Figur 1. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fi gur 3 überwacht das Überwachungsmodul 60a nicht die Umrich tersteuersignale STa der Antriebssteuereinrichtung 40, son dern stattdessen die im Umrichter 30 und/oder Antriebsmotor 20 fließenden Ströme I unter Bildung von Strommesswerten Mi sowie die im Umrichter 30 und/oder Antriebsmotor 20 anliegen den Spannungen U unter Bildung von Spannungsmesswerten Mu und leitet die Messwerte Mu und Mi an die Überwachungseinrichtung 60 weiter.

Die Überwachungseinrichtung 60 kann somit anhand der Messwer te Mu und Mi oder daraus abgeleiteter Größen, wie beispiels weise Stromzeigern oder Spannungszeigern, die Energiefluss richtung bestimmen und anhand der jeweiligen Energiefluss richtung auf einen Antriebsbetrieb oder Bremsbetrieb schlie ßen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Überwachungseinrichtung 60 die Messwerte Mu und Mi oder daraus abgeleitete Größen in direkt aus anderen Quellen erhalten, die diese Messwerte ebenfalls verarbeiten oder berechnen. In diesem Fall kann das Überwachungsmodul 60a auch wegfallen.

Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsvariante des Ausführungs beispiels gemäß Figur 2. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist die Überwachungseinrichtung 60 mit einer Unter brechereinheit 60b verbunden, die in die Verbindungsleitung zwischen der Antriebssteuereinrichtung 40 und der Wegfahr sperre 50 geschaltet ist.

Stellt die Überwachungseinrichtung 60 einen Antriebsbetrieb des Antriebsmotors 20 trotz Vorliegen des Schnellbremsbefehls SB fest, beispielsweise anhand der ermittelten Energiefluss richtung, so aktiviert sie die Unterbrechereinheit 60b und unterbricht somit eine Weiterleitung der Umrichtersteuersig nale STa, die von der Antriebssteuereinrichtung 40 ausgangs seitig in Richtung der Wegfahrsperre 50 ausgegeben werden.

Bei der Ausführungsvariante gemäß der Figur 4 kann die Unter brechereinheit 60b alternativ oder zusätzlich zu einer Deak tivierung der Antriebssteuereinrichtung 40 mittels des Deak tivierungssignals DS vorgesehen sein.

Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 entsprechend.

Die Figur 5 zeigt eine Ausführungsvariante des Ausführungs beispiels gemäß Figur 1. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist eine Unterbrechereinheit 60b in Signalflussrich tung vor das Überwachungsmodul 60a geschaltet. Dies ermög licht es der Überwachungseinrichtung 60, nach einer Aktivie rung der Unterbrechereinheit 60b zu überprüfen, dass tatsäch lich keine Umrichtersteuersignale STa mehr von der Antriebs steuereinrichtung 40 zur Wegfahrsperre 50 gelangen. Das Ab schalten des Signalflusses der Antriebssteuereinrichtung 40 in Richtung der Wegfahrsperre 50 durch die Unterbrecherein heit 60b kann somit mit dem Überwachungsmodul 60a überwacht werden, sodass dieses in vorteilhafter Weise eine Doppelfunk tion ausübt.

Bei der Ausführungsvariante gemäß der Figur 5 kann die Unter brechereinheit 60b alternativ oder zusätzlich zu einer Deak- tivierung der Antriebssteuereinrichtung 40 mittels des Deak tivierungssignals DS vorgesehen sein.

Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 4 entsprechend.

Die Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 10, bei dem ein Sonderbetriebsmodus bei Vorliegen eines Schnellbremsbefehls SB ermöglicht wird. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 5 über wacht die Überwachungseinrichtung 60 lediglich das Vorligen eines Schnellbremsbefehls SB und aktiviert bei Vorliegen des Schnellbremsbefehls SB den Sonderbremsmodus sofort.

Das Fahrzeug 10 gemäß Figur 6 wird vorzugsweise wie folgt be trieben:

Sobald ein Schnellbremsbefehl SB bei der Überwachungseinrich tung 60 eingeht, so deaktiviert diese unmittelbar mittels ei nes Deaktivierungssignals DS die Antriebssteuereinrichtung 40 und aktiviert unmittelbar mit Aktivierungssignalen AS die Er- satzregeleinrichtung 70 und die Wegfahrsperre 50.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 beginnt der Schnellbremsmodus also nicht zunächst durch eine Ansteuerung des Antriebs 20 mittels der Antriebssteuereinrichtung 40, sondern unmittelbar durch eine Erzeugung von Umrichtersteuer signalen STe mittels der Ersatzregeleinrichtung 70, die die Antriebssteuereinrichtung 40 bei Vorliegen des Schnellbrems befehls SB unmittelbar bzw. sofort ersetzt.

Die Figur 7 zeigt eine Ausführungsvariante des Ausführungs beispiels gemäß Figur 6. Bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 7 ist eine zusätzliche Unterbrechereinheit 60b vorgese hen, die im Signalpfad zwischen der Antriebssteuereinrichtung 40 und der Wegfahrsperre 50 angeordnet ist. Sobald bei der Überwachungseinrichtung 60 ein Schnellbremsbe fehl SB eingeht, aktiviert die Überwachungseinrichtung 60 die Unterbrechereinheit 60b, sodass eine Übermittlung von Um richtersteuersignalen STa von der Antriebssteuereinrichtung 40 in Richtung der Wegfahrsperre 50 sicher unterbunden wird, unabhängig davon, ob diese noch aktiv ist oder nicht.

Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 6 entsprechend.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Fahrzeug

20 Antriebsmotor 30 Umrichter

40 Antriebs S teuereinrichtung 50 Wegfahrsperre 60 Überwachungseinrichtung 60a Überwachungsmodul 60b Unterbrechereinheit

70 Ersatzregeleinriehtung

AS Aktivierungssignal

DS Deaktivierungssignal I Ströme Mi Strommesswerte Mu Spannungsmesswerte SB Schnellbremsbefehl STa Umrichtersteuersignal STe Umrichtersteuersignal

U Spannungen