[发明专利]用于制动电驱动的车辆的方法

说明书

本发明涉及一种用于制动电驱动的车辆的方法，尤其是用于制动通过永 磁体励磁的同步电机驱动的有轨车辆的方法。

按照现有技术，有轨车辆的制动通过电-气动的制动装置实现。这种设备 在假定不利的环境条件下(例如摩擦系数)基于最大的车辆负载设计。

例如在部分负载时，没有调节的制动将产生超过所需要的减速度。通常， 机械的制动器的设定/调节通过取决于负载的制动压力的变化进行。

按照最新的发展状况，用于驱动车辆，尤其是有轨车辆的永磁体励磁的 同步电机使用单独的电制动回路。

专利文献DE102004032680A1公开了一种用于电驱动的车辆，尤其是带 有一永磁体励磁的同步电机的有轨车辆的电动机制动器，其中，同步电机的 端子通过开关与产生制动力矩的装置连接。在此设计为，至少一个产生制动 力矩的装置并联一电容器，以便通过同步电机的工作点的改变保证增大的制 动功率。

例如，产生制动力矩的装置是可变的制动阻力。

通过永磁体励磁的同步电机与欧姆电阻(R)或欧姆电阻和电容的组合 (RC)的连接优化关于同步电机的转速的电动机制动的效果，并且可以实现更 可靠的电制动，尤其是对于有轨车辆。

明显不同的边缘条件，如车辆的负载状况，电动机的温度以及尤其是磁 体的温度，以及冗余要求，在所述的、永磁体励磁的同步电机的连接的情况 下导致，借助固定量值的R或RC不能在所有制动情况下遵守由运行者或标 准规定的制动减速度边界值。

在同时激活所有的制动设备时，也就说没有控制的干涉，将在一系列的 系统状况下超过减速度的边界值。

这样的性能不能被运行者接受，并且阻碍了用于有轨车辆的可靠的电制 动器的使用。

因此，本发明所要解决的技术问题是，直接根据系统状态，也就是说根 据前述的车辆的边缘条件优化地设计制动系统的性能，并从而实现舍弃当今 在车辆上存在的、完全机械的制动器(与停车状态下的机械驻车制动器不同)。

该技术问题相应通过权利要求1的特征解决，各从属权利要求给出了各 种相宜的设计。

按照本发明，为制动电驱动的车辆，尤其是装备有以弹簧蓄能器为基础 的摩擦制动器的有轨车辆，并且其电动机的驱动通过永磁体励磁的同步电机 进行，其中，同步电机的端子通过开关与产生制动力矩的装置连接，激活一 控制器或调节装置，其根据车辆的实际运行情况(制动特性)和所需要的制动 参数将以弹簧蓄能器为基础的摩擦制动器和当前电动机的制动单独并依次 接通。

根据系统结构，不仅每个电动机的制动功率，而且以弹簧蓄能器为基础 的摩擦制动器的制动功率也可单独地并且相互无关地接通，并从而满足更可 靠的总制动功率的要求。

为检测系统状态，例如测定以下车辆的运行参数作为用于控制/调节车辆 的总制动功率的输入参数：

- 通过恰当的传感器测量减速度，

- 测量电动机电流并且通过电动机模型计算，

- 测量电动机电压的过零点并通过确定变化(varianzbestimmung)测量 减速度，

- 测量电动机功率或中间电路的功率，

- 测量制动阻力的功率，

- 测量转速，

- 温度检测，

- 负载周期检测结合气动弹簧压力检测

根据所检测的运行参数形成实际-特性曲线，并且与一保持所需要的制 动参数有效的额定-特性曲线比较。只要存在负的额定-实际-偏差，也就是说 低于额定值，在考虑公差带的情况下，通过将电动机接通在R-电路或RC- 电路，依次激活各电动机的制动或者以弹簧蓄能器为基础的摩擦制动器的制 动。

也可以设计为，将一由电动机的转速和车辆的加速度形成的实际-特性 曲线与一存储在不可变的存储器中的额定-特性曲线相比较，并且在负的额 定-实际-偏差时接通电动机的制动或以弹簧蓄能器为基础的摩擦制动器的制 动。

相宜地设计一逻辑闭锁机制，其防止同时接通多个制动-部件。

但与之不同，也可以一起接通所有的以弹簧蓄能器为基础的摩擦制动 器。

通过单个地并依次接通电的或机械的制动功率，可以控制可用的制动 力，并从而平衡边缘条件的影响，如车辆的装载状态，电动机并尤其是磁体 的温度的影响。