用于控制機(jī)車編組的設(shè)備和方法
【專利說明】用于控制機(jī)車編組的設(shè)備和方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本發(fā)明是2013年3月15日提交的美國臨時(shí)專利申請序列號(hào)61/799, 474的繼續(xù) 并且要求其優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容被合并在此以作參考。
【背景技術(shù)】
[0003] 機(jī)車編組（locomotive consist)是親合在一起以便為火車提供電力的機(jī)車、拖 掛車頭（slug)和電力供應(yīng)車（power tender)的設(shè)置。在一種已知的設(shè)置中，利用多單元 ("MU"）控制器將多個(gè)獨(dú)立的機(jī)車鏈接在一起并且作為單一單元操作。在傳統(tǒng)上被使用在 MU設(shè)置中的機(jī)車由柴油-電力電源供電，其中柴油引擎驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電力。由這些引 擎-發(fā)電機(jī)集合產(chǎn)生的電力又被用來為一臺(tái)或更多臺(tái)電力牽引電動(dòng)機(jī)供電。所述牽引電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)車的驅(qū)動(dòng)輪。
[0004] 提供在傳統(tǒng)機(jī)車上的機(jī)車控制器在這里被稱作"傳統(tǒng)機(jī)車控制器"，其辨識(shí)并且控 制安裝在機(jī)車底盤上的（多個(gè)）固定的引擎-發(fā)電機(jī)組合。這種機(jī)車設(shè)置具有對應(yīng)于每一 個(gè)機(jī)車底盤的獨(dú)立的傳統(tǒng)機(jī)車控制器，并且共享利用組合電氣和氣動(dòng)連接傳送的節(jié)流閥設(shè) 定（以及針對機(jī)車控制器的輸入）、制動(dòng)設(shè)定以及故障指示。每一個(gè)傳統(tǒng)機(jī)車控制器管理包 括向總線提供電力的一個(gè)或更多引擎/發(fā)電機(jī)集合的靜態(tài)、預(yù)定義設(shè)置，以及由使用所提 供的電力的牽引電動(dòng)機(jī)生成牽引力。這些機(jī)車控制器還管理燃料使用和效率、排放產(chǎn)生以 及機(jī)車操作的其他方面。MU控制器把來自第一機(jī)車（主導(dǎo)或"A"單元）的節(jié)流閥和制動(dòng)指 令中繼到一個(gè)或更多第二機(jī)車（從屬或"B"單元），其中這些指令被對應(yīng)的機(jī)車控制器獨(dú)立 地解釋，并且由編組當(dāng)中的每一個(gè)機(jī)車獨(dú)立地提供牽引力。各臺(tái)MU機(jī)車獨(dú)立地操作并且不 共享電力或引擎控制信號(hào)，其也不允許第一機(jī)車控制器向第二機(jī)車控制器發(fā)出請求。類似 地，按照MU方式操作的各個(gè)機(jī)車的傳統(tǒng)機(jī)車控制器不共享操作數(shù)據(jù)，并且不基于第二機(jī)車 控制器的操作特性作出關(guān)于第一機(jī)車控制器的操作的操作決定。
[0005] 傳統(tǒng)機(jī)車包括不具有能夠管理多個(gè)同時(shí)電力生成來源的機(jī)車控制器的那些機(jī)車。 支持多個(gè)同時(shí)電力生成來源的傳統(tǒng)機(jī)車被稱作"發(fā)電機(jī)組"機(jī)車，正如前面所描述的那樣。
[0006] 圖1是示出了典型的傳統(tǒng)DC機(jī)車系統(tǒng)10的示意性方框圖。DC機(jī)車系統(tǒng)10包括 兩個(gè)控制環(huán)路：引擎控制環(huán)路12和電力控制環(huán)路14。這些控制環(huán)路由傳統(tǒng)機(jī)車控制器16 實(shí)施。傳統(tǒng)機(jī)車控制器16是模擬機(jī)電套件，實(shí)施這些控制環(huán)路的基于微控制器的數(shù)字控制 系統(tǒng)，或者這些技術(shù)的組合。節(jié)流閥或"檔位（notch)"設(shè)定或檔位請求18由操作員設(shè)定， 并且是針對傳統(tǒng)機(jī)車控制器16的輸入。在引擎控制環(huán)路12中，檔位設(shè)定18是對應(yīng)于特定 機(jī)車功率設(shè)定的已編碼請求，并且由傳統(tǒng)機(jī)車控制器16使用來計(jì)算對應(yīng)于引擎速度的設(shè) 定點(diǎn)。由傳統(tǒng)機(jī)車控制器16實(shí)施的引擎控制環(huán)路12負(fù)責(zé)跟蹤和管理該速度。傳統(tǒng)機(jī)車控 制器16的電氣控制環(huán)路14使用檔位設(shè)定18來確定功率設(shè)定點(diǎn)。傳統(tǒng)機(jī)車控制器16于是 將引擎/發(fā)電機(jī)組合的電輸出功率管理到該功率設(shè)定點(diǎn)。這些系統(tǒng)被統(tǒng)稱作"傳統(tǒng)機(jī)車控 制系統(tǒng)"。
[0007] 對應(yīng)于典型的AC機(jī)車的高層級(jí)示意圖與圖1中所示出的示意圖非常類似，其不同 之處在于，取代直接布線到DC電動(dòng)機(jī)的DC總線，對應(yīng)于AC感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電源由單獨(dú)的AC 控制器控制。AC控制器負(fù)責(zé)分配功率（以及在撞倒（knockdown)期間將其降低）。在AC 機(jī)車中，DC總線電壓被存儲(chǔ)在電容器上，其在AC感應(yīng)逆變器把電力切換到車輪時(shí)確保穩(wěn)定 的電力。因此，對于AC機(jī)車，其電力控制部分與DC機(jī)車的電力控制部分類似。
[0008] 傳統(tǒng)機(jī)車控制器通?？梢员槐碚鳛檩敵鲆婵刂齐妷海ɡ鏡PM和發(fā)電機(jī)激勵(lì)電 壓），接收操作信息的傳感器輸入（例如表明實(shí)際引擎RPM的傳感器讀數(shù)，某種故障信息，以 及在某些情況下還有電力總線傳感器讀數(shù)），并且隨后采取行動(dòng)以便通過改變其控制電壓 來調(diào)節(jié)引擎的操作。在包括多個(gè)引擎-發(fā)電機(jī)集合的機(jī)車中，傳統(tǒng)機(jī)車控制器通過控制由 每一臺(tái)引擎提供到共同的電力總線的功率和電壓的數(shù)量來管理各臺(tái)機(jī)車引擎以及提供電 力混合（power blending)，從而允許在電力總線上組合所提供的電力。
[0009] 構(gòu)造傳統(tǒng)機(jī)車控制器的基本假設(shè)是，其所控制的電源被提供在固定設(shè)置中。如果 傳統(tǒng)機(jī)車控制器不知曉多個(gè)可能的電源，則只能在"全有或全無 （all or nothing)"的基礎(chǔ) 上提供對于外部電力供應(yīng)車的使用，其中所述電力供應(yīng)車直接替代機(jī)車底盤上的引擎-發(fā) 電機(jī)。鑒于機(jī)車控制的復(fù)雜性以及例如牽引電動(dòng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)之類的機(jī)車負(fù)載的相互關(guān)聯(lián) 性，機(jī)車的控制器、其引擎-發(fā)電機(jī)以及外部電力供應(yīng)車無法"共享"生成需求，其中一部分 電力來自引擎-發(fā)電機(jī)，其余電力來自外部電力供應(yīng)車，并且傳統(tǒng)機(jī)車控制器不知曉所述 電力供應(yīng)車及其所產(chǎn)生的功率的數(shù)量。僅僅作為一個(gè)實(shí)例，必須從電動(dòng)機(jī)設(shè)備持續(xù)排出由 機(jī)車的電力牽引電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，以防止電動(dòng)機(jī)損壞以及在最壞情況下包括火災(zāi)在內(nèi)的 災(zāi)難性故障。為了從牽引電動(dòng)機(jī)排出這一熱量，機(jī)車使用強(qiáng)制通風(fēng)（forced air)鼓風(fēng)機(jī)系 統(tǒng)使得空氣經(jīng)過每一臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。用以轉(zhuǎn)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)的動(dòng)力以機(jī)械 或電氣形式來自機(jī)車柴油引擎。在全部兩種情況下，電動(dòng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)速度與機(jī)車的操 作速度或功率輸出有關(guān)，并且調(diào)節(jié)機(jī)車柴油引擎以補(bǔ)償從外部來源提供的電力的做法將在 不減少其實(shí)際負(fù)載（和熱量生成）的情況下減少牽引電動(dòng)機(jī)的冷卻。
[0010] 如果傳統(tǒng)機(jī)車控制器沒有被編程為知曉被編程來向總線遞送電力的附加電源，則 傳統(tǒng)機(jī)車控制器將辨識(shí)出機(jī)車電力總線上的可用的附加電力，并且將會(huì)發(fā)生故障、錯(cuò)誤地 控制一個(gè)或更多電源或負(fù)載、或者甚至關(guān)閉機(jī)車的引擎-發(fā)電機(jī)。此外，添加預(yù)期之外的輔 助電源可能會(huì)導(dǎo)致對于關(guān)聯(lián)到機(jī)車引擎-發(fā)電機(jī)或者關(guān)聯(lián)到正由機(jī)車負(fù)載（例如鼓風(fēng)機(jī)、 輔助電源）使用的功率數(shù)量的其他機(jī)車系統(tǒng)的不適當(dāng)?shù)目刂?，從而?dǎo)致機(jī)車無法運(yùn)作。
[0011] 雖然一些傳統(tǒng)機(jī)車控制器已被配置來控制不相似的電源（比如引擎-發(fā)電機(jī)、燃 料電池、燃?xì)鉁u輪機(jī)或者電池）的靜態(tài)設(shè)置以期減少排放、降低燃料成本、擴(kuò)展機(jī)車極限以 及改進(jìn)機(jī)車功率的效率，但是由于缺少對于機(jī)車的日常操作所需的操作靈活性和/或操作 限制（比如機(jī)車行駛距離、功率產(chǎn)生限制以及需要針對多個(gè)燃料源的支持），這些靜態(tài)設(shè)置 都失敗了。
[0012] 此外，現(xiàn)有柴油引擎的傳統(tǒng)機(jī)車控制器被配置成關(guān)于被用來產(chǎn)生特定功率/電壓 的功率曲線和引擎設(shè)定（例如RPM、發(fā)電機(jī)激勵(lì)）具有內(nèi)建的假設(shè)。由于把電力供應(yīng)車與機(jī) 車底盤分開（正如前面所描述的那樣）所引發(fā)的物理限制，并且由于電力供應(yīng)車可能具有 不同的操作參數(shù)和設(shè)定（例如不同的引擎類型、特性、燃料）的邏輯考慮，這些操作假設(shè)被 違反。在當(dāng)前的配置中，由于機(jī)車控制中的固有限制并且由于機(jī)車控制器缺少關(guān)于不同的 電力供應(yīng)車以及每一臺(tái)電力供應(yīng)車的指令和操作特性的知識(shí)，電力供應(yīng)車和機(jī)車控制器必 須作為單一不變編組來操作。由于這些較早前的控制系統(tǒng)缺少靈活性，抑制了對于能夠利 用替代燃料源操作的更新、更符合期望的電源的使用，并且限制了能夠通過更換服務(wù)單元 而實(shí)現(xiàn)的操作靈活性（其使得整個(gè)機(jī)車/電力供應(yīng)車組合退出服務(wù)）。
[0013] 更新的機(jī)車電力控制系統(tǒng)已經(jīng)從機(jī)電控制演進(jìn)到數(shù)字控制，從而為電力控制給出 了許多新的選項(xiàng)，其實(shí)施與較早前的機(jī)電控制系統(tǒng)相同的功能，并且還添加了新的電力管 理和火車控制功能，以便改進(jìn)性能和燃料效率。但是將這些數(shù)字控制器加裝到已有的（傳 統(tǒng)）機(jī)車的成本和技術(shù)集成挑戰(zhàn)是成問題的，并且常常是無法實(shí)現(xiàn)的。通常來說，這一加裝 需要大規(guī)模替換機(jī)車控制系統(tǒng)和一部分機(jī)車控制電路，以及針對機(jī)車上的機(jī)車引擎、發(fā)電 機(jī)和其他電組件的大量修改。此外，這些類型的改變通常導(dǎo)致對于機(jī)車的重新分類，并且需 要針對安全性和排放對機(jī)車動(dòng)力設(shè)備（power plant)換發(fā)新證。換發(fā)新證過程需要將引擎 排放更新到當(dāng)前的EPA要求，從而增加了附加的成本。這些成本組合起來是無法實(shí)現(xiàn)的。
[0014] 鑒于前述內(nèi)容，有利的做法將是保持利用其最初為之設(shè)計(jì)的燃料來操作現(xiàn)有機(jī)車 引擎的能力，同時(shí)添加從輔助電源向該機(jī)車提供額外電力的能力。
[0015] 此外還將希望設(shè)計(jì)一種用于為機(jī)車提供輔助電源的設(shè)備和方法，所述輔助電源可 以與現(xiàn)有的機(jī)電機(jī)車控制集成在一起，從而提供能夠在不替換或者重新編程已有的機(jī)車控 制器的情況下合并來自替代燃料源的電力的益處。
[0016] 當(dāng)使用輔助電源來向機(jī)車電力總線遞送電力時(shí)，還將希望設(shè)計(jì)一種對關(guān)聯(lián)到機(jī)車 引擎-發(fā)電機(jī)的機(jī)車系統(tǒng)（比如牽引電動(dòng)機(jī)和牽引鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)）實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)目刂频脑O(shè)備 和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明的實(shí)施例通過提供一種為傳統(tǒng)機(jī)車控制系統(tǒng)加裝攔截機(jī)車控制器的方法 和設(shè)備克服了前面提到的缺陷，從而允許使用適合于情況的輔助電源，并且允許鐵路機(jī)車 在使用替代電源是成本有效的做法時(shí)使用替代電源以獲得成本優(yōu)勢，而不需要重新編程或 者替換現(xiàn)有的傳統(tǒng)機(jī)車控制器。
[0018] 本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及對利用一個(gè)或更多輔助電力單元的機(jī)車進(jìn)行管理，更 具體來說涉及一種用于為現(xiàn)有的機(jī)車裝備攔截機(jī)車控制器的方法和設(shè)備，所述攔截機(jī)車控 制器被設(shè)計(jì)成管理輔助電源并且與機(jī)車的現(xiàn)有傳統(tǒng)機(jī)車控制器進(jìn)行接口。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種機(jī)車套件包括電力總線、機(jī)車以及攔截機(jī)車控制器。 所述機(jī)車包括耦合到電力總線的主要電力單元，以及被編程來向主要電力單元傳送控制命 令的傳統(tǒng)機(jī)車控制器。攔截機(jī)車控制器被電耦合在機(jī)車控制器與主要電力單元之間，并且 被編程來攔截從傳統(tǒng)機(jī)車控制器傳送到主要電力單元的表明機(jī)車功率的數(shù)量的初始機(jī)車 控制信號(hào)，修改所述初始機(jī)車控制信號(hào)，以及向主要電力單元傳送經(jīng)過修改的控制信號(hào)。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種控制機(jī)車的方法包括把來自被設(shè)計(jì)成控制機(jī)車上的 至少一個(gè)電源的傳統(tǒng)機(jī)車控制器的初始機(jī)車控制信號(hào)中繼到攔截機(jī)車控制器，所述初始機(jī) 車控制信號(hào)包括針對機(jī)車功率設(shè)定的已編碼請求。所述方法還包括確定對應(yīng)于機(jī)車功率 設(shè)定的功率輸出，并且在機(jī)車上的至少一個(gè)電源與輔助電源之間分配所述功率輸出。所述 方法還包括：基于所述功率輸出分配向機(jī)車上的至少一個(gè)電源傳送經(jīng)過修改的機(jī)車控制信 號(hào)，所述經(jīng)過修改的機(jī)車控制信號(hào)不同于初始機(jī)車控制信號(hào)；以及基于所述功率輸出分配 向輔助電源傳送輔助命令信號(hào)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種在其上存儲(chǔ)有包括指令的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀 存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令在由至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使得所述至少一個(gè)處理器接收來自機(jī)車控 制器的初始機(jī)車功率設(shè)定命令，所述初始機(jī)車功率設(shè)定命令表明所期望的牽引功率。所述 指令還使得所述至少一個(gè)處理器修改所述初始機(jī)車功率設(shè)定命令，并且向機(jī)車電源傳送經(jīng) 過修改的機(jī)車功率設(shè)定命令。所述指令還使得所述至少一個(gè)處理器接收對應(yīng)于所述經(jīng)過修 改的機(jī)車功率設(shè)定命令的傳感器信號(hào)，修改所述傳感器信號(hào)以匹配對應(yīng)于初始機(jī)車功率設(shè) 定命令的預(yù)期傳感器信號(hào)，以及向機(jī)車控制器傳送所述預(yù)期傳感器信號(hào)。
[0022] 通過后面結(jié)合附圖提供的對于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易理解 前述和其他優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說明】
[0023] 附圖示出了當(dāng)前對于實(shí)施本發(fā)明所設(shè)想的優(yōu)選實(shí)施例。
[0024] 在附圖中：
[0025] 圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)車的控制系統(tǒng)的示意性方框圖。
[0026] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的機(jī)車套件的示意圖，其包括具有攔截機(jī)車控制 器的傳統(tǒng)機(jī)車以及輔助電力單元套件。
[0027] 圖3是可以對于圖2中所示出的機(jī)車套件使用的示例性攔截機(jī)車控制器的示意 圖。
[0028] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖2的機(jī)車套件的所選組件的示意性方框圖。
[0029] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于控制機(jī)車套件（比如圖2的機(jī)車套 件）的示例性控制處理。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 這里所公開的本發(fā)明的實(shí)施例包括集成在傳統(tǒng)機(jī)車（比如圖1的傳統(tǒng)機(jī)車10)的 控制系統(tǒng)的現(xiàn)有控制電路內(nèi)的"攔截"機(jī)車控制器。正如后面詳細(xì)描述的那樣，攔截機(jī)車控 制器接收來自多個(gè)來源的控制和傳感器輸入，其中包括一項(xiàng)或更多項(xiàng)已有機(jī)車控制器輸出 (比如檔位設(shè)定），并且向已有機(jī)車控制器輸入以及機(jī)車電力或其他機(jī)車裝備提供傳感器 或其他輸出。利用接收自傳統(tǒng)控制器的輸出信號(hào)，攔截機(jī)車控制器重新計(jì)算傳統(tǒng)機(jī)車引擎 與一個(gè)或更多輔助電力單元之間的功率分配，并且向傳統(tǒng)機(jī)車引擎以及向一個(gè)或更多輔助 電力單元傳送不同的信號(hào)。攔截機(jī)車控制器還接收來自機(jī)車上的傳感器以及位于耦合到機(jī) 車的一個(gè)或更多輔助電力單元（APU)套件上的傳感器的信號(hào)，并且將這些信號(hào)合成到由傳 統(tǒng)機(jī)車控制器所預(yù)期的信號(hào)中。
[0031] 由于攔截機(jī)車控制器被配置成攔截來自傳統(tǒng)機(jī)車控制器的信號(hào)輸出以及去到傳 統(tǒng)機(jī)車控制器的信號(hào)輸入（比如傳感器輸入）全部二者，因此攔截機(jī)車控制器可以與現(xiàn)有 的傳統(tǒng)機(jī)車控制器互操作，而無需對現(xiàn)有的傳統(tǒng)機(jī)車控制器作出修改或者用已被修改成與 一個(gè)或更多可移除輔助電力單元互操作的"發(fā)電機(jī)組"類型機(jī)車控制器來替換傳統(tǒng)機(jī)車控 制器。因此，這種"攔截"控制器架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于允許傳統(tǒng)機(jī)車與輔助電力單元進(jìn)行接口并 且在較低的成本和減少的排放下操作，并且不會(huì)招致較大的加裝開銷或換發(fā)新證成本。此 外，當(dāng)輔助電力不可用時(shí)，攔截機(jī)車控制器可以將信號(hào)直接傳遞到其傳統(tǒng)目的地而不對其 進(jìn)行修改，并且傳統(tǒng)機(jī)車將在其原始工廠模式下工作。
[0032] 現(xiàn)在參照圖2,其中根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出了包括攔截機(jī)車控制器162的 機(jī)車編組或機(jī)車套件110。如圖所示，機(jī)車套件110包括機(jī)車112,其通過電力和控制線纜 100、142耦合到輔助電力單元套件48。出于這里的目的，機(jī)車編組被定義成耦合在一起機(jī) 車和輔助電力單元的設(shè)置，其共享至少一臺(tái)機(jī)車與至少一個(gè)輔助電力單元之間的控制和電 力連接。出于說明的目的，可以如下定義幾種示例性的編組配置：
[0033] A-B編組：一臺(tái)機(jī)車耦合到一個(gè)輔助電力單元。輔助電力單元提供機(jī)車所需的至 少一部分而非全部電力。
[0034] A-B-A編組：多臺(tái)機(jī)車耦合到一個(gè)輔助電力單元。輔助電力單元提供每一臺(tái)機(jī)車 所需的至少一部分而非全部電力。
[0035] A-B-B編組：一臺(tái)機(jī)車耦合到多個(gè)輔助電力單元。各個(gè)輔助電力單元一同提供機(jī) 車所需的至少一部分電力。
[0036] 首先參照圖2的機(jī)車套件110的機(jī)車部分，機(jī)車112包括機(jī)車控制系統(tǒng)113,其具 有傳統(tǒng)機(jī)車控制器114和攔截機(jī)車控制器162。類似于傳統(tǒng)機(jī)車控制器16 (圖1)，傳統(tǒng)機(jī) 車控制器114被配置成管理被設(shè)計(jì)成響應(yīng)于接收自傳統(tǒng)機(jī)車控制器114的控制信號(hào)操作的 一個(gè)或更多固定機(jī)車引擎-發(fā)電機(jī)集合116的預(yù)定義設(shè)置。這樣的預(yù)定義的靜態(tài)操作設(shè)置 可以被存儲(chǔ)在傳統(tǒng)機(jī)車存儲(chǔ)器115內(nèi)。在該圖示中，為了清楚起見簡化了包括在機(jī)車112 內(nèi)的引擎/發(fā)電機(jī)集合116的數(shù)目以及相關(guān)聯(lián)的控制輸入和輸出。因此，雖然機(jī)車112被 圖示成包括單個(gè)機(jī)車引擎-發(fā)電機(jī)集合116,但是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，機(jī)車112可以包括附加 的固定電源。傳統(tǒng)機(jī)車控制器114提供傳統(tǒng)機(jī)車控制器114、引擎/發(fā)電機(jī)集合116以及 監(jiān)測引擎/發(fā)電機(jī)集合116、牽引總線124和牽引電動(dòng)機(jī)128的操作的各種傳感器122、140 之間的多項(xiàng)控制輸入和輸出，正如后面更加詳細(xì)地描述的那樣。
[0037] 機(jī)車引擎-發(fā)電機(jī)集合116包括對應(yīng)的柴油引擎118、發(fā)電機(jī)120和傳感器系統(tǒng) 122。雖然單元120在這里被描述成發(fā)電機(jī)，但是正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，可以 用交流發(fā)電機(jī)替代所述電力生成系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)120產(chǎn)生電力以用于遞送到DC 機(jī)車牽引總線124和輔助電力總線126。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過硅控整流器（SCR) 121 (用假 想圖示出）來激勵(lì)發(fā)電機(jī)120。在一個(gè)替換實(shí)施例中，利用經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制（PffM)的信號(hào) 來激勵(lì)發(fā)電機(jī)120。發(fā)電機(jī)120被配置成把由引擎118提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成對于被配置成 驅(qū)動(dòng)耦合到機(jī)車112的驅(qū)動(dòng)輪130的多個(gè)輪軸的一臺(tái)或更多臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)128 (DC或AC類 型）可接受的形式，并且向?qū)?yīng)的輔助電力總線126提供DC或AC電力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例， 通過牽引電動(dòng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)204 (圖4)來冷卻牽引電動(dòng)機(jī)128,根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，所述牽引電動(dòng) 機(jī)鼓風(fēng)機(jī)204可以耦合到柴油引擎118的動(dòng)力輸出，或者通過從柴油引擎118導(dǎo)出的電力 來供電。
[0038] 在常規(guī)的傳統(tǒng)機(jī)車引擎配置中，機(jī)車引擎-發(fā)電機(jī)集合116響應(yīng)于節(jié)流閥位置輸 入傳感器134操作，其表明由操作員在操作員接口 136上控制的節(jié)流閥的位置。操作員接 口 136還可以包括可選的操作員引擎啟動(dòng)輸入138(用假想圖示出），其中操作員可以關(guān)于 引擎118的操作或者引擎118的操作的終止直接或間接地指示傳統(tǒng)機(jī)車控制器114 (例如 通過小鍵盤（未示出））。
[0039] 攔截機(jī)車控制器162通過一個(gè)或更多接口位于傳統(tǒng)機(jī)車控制器114的裝備控制輸 入與其機(jī)車子系統(tǒng)（例如引擎、發(fā)電機(jī)、傳感器、牽引電動(dòng)機(jī)控制器，其在這里被統(tǒng)稱作"機(jī) 車裝備"）之間。攔截機(jī)車控制器162接收最初是針對傳統(tǒng)機(jī)車控制器114或其他機(jī)車裝 備的裝備控制輸入，并且向?qū)?yīng)的傳統(tǒng)機(jī)車控制器114和機(jī)車裝備輸出合成的數(shù)值，從而 實(shí)現(xiàn)對于集成的機(jī)車裝備和APU 50的控制。這些控制輸入包括從用戶接口 136傳送到傳 統(tǒng)機(jī)車控制器114的信息，以及從以模擬電磁信號(hào)和/或數(shù)字信號(hào)的形式提供信息的功率 傳感器140和機(jī)車引擎/發(fā)電機(jī)傳感器122傳送到傳統(tǒng)機(jī)車控制器114的信息，其由攔截 機(jī)車控制器162讀?。ú⑶肄D(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)男问剑?。根?jù)各個(gè)實(shí)施例，攔截機(jī)車控制器162包 括用以把所述數(shù)字和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成可由攔截機(jī)車控制器162使用的形式/從可由攔截機(jī) 車控制器162使用的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電路。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這一"攔截"范例可 以