DE102014109788A1 - Method for controlling the drive of a two-way vehicle - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Antriebssteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen, wobei das Zweiwegefahrzeug im Straßenbetrieb durch gummibereifte Antriebsräder angetrieben wird, die über mindestens einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben werden, und die Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors über einen Drehzahlregler (3) erfolgt, der einen Sollwert von einem Sollwertgeber (2) sowie als Rückführgröße einen Drehzahlwert (NS, NB) des Antriebsstrangs erhält, kann der Drehzahlregler (3) als Rückführgröße sowohl den Drehzahlwert (NS) eines mit einer Motorwelle des elektrischen Antriebsmotors verbundenen Drehzahlsensors (1), als auch den Drehzahlwert (NB) eines Beobachters (10), der eine Drehzahl des Antriebsstrangs nach der elastischen Kopplung (7) bestimmt, verwenden, wobei bei einem Lenkwinkel unterhalb eines Lenkwinkelgrenzwertes, insbesondere bei einem Lenkwinkel von 0°, der Drehzahlwert (NS) des Drehzahlsensor (1) verwendet wird und bei einem Lenkwinkel oberhalb des Lenkwinkelgrenzwertes der Drehzahlwert (NS) des Drehzahlsensor so lange verwendet wird, bis die Differenz aus Solldrehzahl und Drehzahlwert (NS) einen ersten Schwellenwert unterschreitet, und der Drehzahlwert (NB) des Beobachters (10) verwendet wird.In a method for driving control in a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, wherein the two-way vehicle is driven in road operation by rubber-tired drive wheels, which are driven by at least one electric drive motor, and the control of the electric drive motor via a speed controller ( 3) takes place, which receives a setpoint from a setpoint generator (2) and as a feedback variable speed value (NS, NB) of the drive train, the speed controller (3) as a feedback variable both the speed value (NS) connected to a motor shaft of the electric drive motor speed sensor (1), as well as the speed value (NB) of an observer (10), which determines a rotational speed of the drive train after the elastic coupling (7) use, wherein at a steering angle below a steering angle limit, in particular at a steering angle of 0 °, the Drehzahlw Tert (NS) of the speed sensor (1) is used and at a steering angle above the steering angle limit value of the speed value (NS) of the speed sensor is used until the difference between the target speed and speed value (NS) falls below a first threshold, and the speed value (NB ) of the observer (10) is used.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Antriebssteuerung eines Zweiwegefahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Antriebssteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen, wobei das Zweiwegefahrzeug im Straßenbetrieb durch gummibereifte Antriebsräder angetrieben wird, die über mindestens einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben werden, und die Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors über einen Drehzahlregler erfolgt, der einen Sollwert von einem Sollwertgeber sowie als Rückführgröße einen Drehzahlwert des Antriebsstrangs erhält. The invention relates to a method for controlling the drive of a two-way vehicle. In particular, the invention relates to a method for controlling the drive in a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, the two-way vehicle is driven in road operation by rubber-tired drive wheels, which are driven by at least one electric drive motor, and the control of the electric drive motor via a speed controller takes place, which receives a setpoint from a setpoint generator as well as a feedback value a speed value of the drive train.
Als Zweiwegefahrzeuge sind Fahrzeuge bekannt, die sowohl auf einer normalen Verkehrsfläche, wie einer Straße, als auch auf Gleisen bzw. Schienen fahren können. Derartige Fahrzeuge sind zumeist Wartungsfahrzeuge, Baumaschinen oder Fahrzeuge für den Rangierdienst. Zweiwegefahrzeuge für den Rangierdienst werden überwiegend in Industriegeländen mit Gleisanschluss eingesetzt, um einzelne Güterwaggons bis hin zu ganzen Zügen auf den Gleisanlagen des Werksgeländes an ihre Be- und Entladeposition innerhalb des Werksgeländes bewegen zu können. Hierbei ist die Eigenschaft, auf eigener Achse auf Verkehrsflächen zwischen verschiedenen Punkten der Gleisanlagen versetzt werden zu können, sehr vorteilhaft, da die Gleisanlagen eines Werksgeländes im Regelfall nicht so umfangreich mit Weichen und Gleisverbindungen ausgestattet sind, dass ein Rangieren allein mit schienengeführten Fahrzeugen in jedem Fall möglich wäre. As two-way vehicles are known vehicles that can drive both on a normal traffic area, such as a road, as well as on tracks or rails. Such vehicles are mostly maintenance vehicles, construction machinery or vehicles for shunting. Two-way vehicles for the shunting service are mainly used in industrial sites with siding to move individual freight cars to trains on the tracks of the factory premises to their loading and unloading position within the factory. Here, the property of being able to be offset on different parts of the tracks on its own axis on traffic areas, very advantageous because the tracks of a factory are usually not so extensive equipped with switches and track connections that maneuvering alone with rail-mounted vehicles in each case it is possible.
Da diese Fahrzeuge häufig aus dem Gleis herausgenommen bzw. ausgegleist werden, über Straßenverkehrsflächen bewegt und wieder auf ein Gleis aufgesetzt bzw. aufgegleist werden, ist eine gute und exakte Lenkbarkeit des Zweiwegefahrzeugs im Straßenbetrieb erforderlich. Insbesondere beim Aufgleisen ist eine genaue und exakte Lenkbarkeit erforderlich. Neben verbrennungsmotorisch angetriebenen Lastkraftwagen als Zweiwegefahrzeugen sind auch Zweiwegefahrzeuge mit elektrischem Antrieb bekannt, mit denen es möglich wird, auch innerhalb von Hallen Waggons auf Gleisen verschieben zu können und die mit Verbrennungsmotoren verbundenen Abgase zu vermeiden. Eine benutzte Ausführungsform der elektrisch angetriebenen Zweiwegefahrzeuge ist ein Fahrzeug mit zwei vollgummibereiften Starrachsen, deren Räder nicht gelenkt werden können. Ein Lenken auf Verkehrsflächen erfolgt dann durch einen Einzelradantrieb mit voneinander differenzierenden Drehzahlen bis hin zu einem Drehen auf der Stelle, indem die Räder der einen Seite mit abweichenden Drehzahlen oder entgegengesetzt angetrieben werden zu denen der anderen Seite. Since these vehicles are often taken out of the track or ausgegleist, moved over road traffic areas and put back on a track or run, a good and accurate steerability of the two-way vehicle in road operation is required. Especially when rerailing a precise and exact steerability is required. In addition to internal combustion engine driven trucks as two-way vehicles and two-way vehicles with electric drive are known with which it is possible to move even within halls wagons on tracks and to avoid the associated with internal combustion engines exhaust gases. A used embodiment of the electrically driven two-way vehicles is a vehicle with two fully rubber-tired rigid axles whose wheels can not be steered. A steering on traffic areas is then carried out by a single-wheel drive with different speeds from each other to a rotation on the spot by the wheels of one side are driven at different speeds or opposite to those of the other side.
Während des Lenkens des Zweiwegefahrzeugs im Straßenbetrieb werden die Gummireifen, beispielsweise Vollgummireifen wie etwa Elastikreifen, als Antriebsräder durch die Drehmomente der elektrischen Antriebe stark verformt, wobei die Reifenverformung beim Lenken des Fahrzeugs wesentlich größer ist, als bei einer Geradeausfahrt. Durch diese elastische Kopplung im Antriebsstrang von dem elektrischen Antriebsmotor bis zur Straßenoberfläche verschlechtert sich die Feinfühligkeit der Regelung und dies kann in extremen Fällen zu unakzeptablem Betriebsverhalten führen. Eine solche elastische Reifenverformung kann auch bei einer Lenkung mit einem Lenkeinschlag der Räder im Fall von großen Lenkwinkeln auftreten. During the steering of the two-way vehicle in the road operation, the rubber tires, such as solid rubber tires such as elastic tires are strongly deformed as driving wheels by the torques of the electric drives, the tire deformation when driving the vehicle is substantially greater than when driving straight ahead. Due to this elastic coupling in the drive train from the electric drive motor to the road surface, the sensitivity of the control deteriorates and this can lead to unacceptable operating behavior in extreme cases. Such elastic tire deformation may also occur in a steering with a steering angle of the wheels in the case of large steering angles.
Nach dem Stand der Technik kann eine Antriebssteuerung eines Zweiwegefahrzeugs oder allgemein eines Fahrzeugs beispielsweise durch eine Drehzahlregelung mit einer direkten Rückkoppelung eines Drehzahlsensors an einer Motorwelle eines elektrischen Antriebsmotors erfolgen. Wenn nun eine nicht zu vernachlässigende elastische Kopplung vorliegt, wie beispielsweise zumindest während des Kurvenfahrens bei einem sich stark verformenden Gummireifen als Antriebsrad, ergeben sich aus dem Punkt der Messung der Drehzahl Probleme, da nicht die eigentliche Raddrehzahl im Sinne des Umfangs der Vollgummireifen erfasst wird. Beispielsweise bei einer Sprungantwort, d.h. einer sehr raschen Beschleunigung des elektrischen Antriebsmotors auf eine feste Drehzahl, wie etwa 1000 U/min, weicht die Raddrehzahl dauerhaft von der Motordrehzahl ab. Daraus folgt eine geringere Qualität des Lenkens, Probleme beim präzisen Aufgleisens bzw. wird das Aufgleisen des Zweiwegefahrzeugs aufwändig und die Positionierung schwierig. Es entsteht auch zusätzlicher Reifenverschleiß. In the prior art, a drive control of a two-way vehicle or generally a vehicle, for example, by a speed control with a direct feedback of a speed sensor to a motor shaft of an electric drive motor. Now, if a non-negligible elastic coupling is present, such as at least during cornering with a highly deforming rubber tire as a drive wheel, arise from the point of measuring the speed problems, since not the actual wheel speed in the sense of the scope of solid rubber tires is detected. For example, in a step response, i. a very rapid acceleration of the electric drive motor to a fixed speed, such as 1000 rev / min, the wheel speed deviates permanently from the engine speed. This results in a lower quality of steering, problems with precise Aufgleisens or the derailment of the two-way vehicle is complex and positioning difficult. It also creates additional tire wear.
Um die dynamischen Eigenschaften der Drehzahlregelung im Falle einer solchen elastischen Kopplung im Antriebsstrang zu verbessern, ist es bekannt, einen Beobachter einzusetzen. Ein solcher Beobachter bildet als rechnerische Einheit eine Einschätzung der Istdrehzahl am Rad, die dann als besserer Wert für die Rückführung des Regelkreises der Drehzahlregelung genutzt wird. Der Beobachter erhält dabei die verfügbaren Informationen über das Antriebssystem, so beispielsweise Parameterwerte über die Drehfedersteifigkeit und/oder Dämpfung der elastischen Kopplung, somit der Vollgummireifen. In order to improve the dynamic properties of the speed control in the case of such an elastic coupling in the drive train, it is known to use an observer. Such an observer forms as an arithmetic unit an estimate of the actual speed at the wheel, which is then used as a better value for the feedback of the control loop of the speed control. The observer thereby receives the available information about the drive system, such as parameter values on the torsional stiffness and / or damping of the elastic coupling, thus the solid rubber tires.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass ein Antriebssystem mit einer elastischen Kopplung sowie einer Drehzahlregelung, die sich eines Beobachters für die Rückführung der Drehzahl bedient, zu großen Überschwingungen der Motordrehzahl neigt, die in der Praxis nicht akzeptiert werden können, da beispielsweise Motordrehzahlen doppelt so groß wie die Raddrehzahl (betrachtet auf den Umfang des Vollgummireifens) und fast dreimal so hoch wie der Drehzahlsollwert erreicht werden können. Dadurch ergibt sich als Nachteil eine geringe Dämpfung des Lenkens trotz einer Verbesserung der dynamischen Eigenschaften des Antriebs, wird ein präzises Aufgleisen des Zweiwegefahrzeugs ebenfalls schwierig und zeitaufwändig. Weiterhin kommt es zu einem geringeren Wirkungsgrad des Gesamtsystems mit entsprechender Verringerung der Betriebsdauer mit einer Batterieladung sowie einer erhöhten Entwicklung von Geräuschen und Vibrationen, die sich verschleißerhöhend auf das Fahrzeug auswirken. A disadvantage of this prior art, however, is that a drive system with an elastic coupling and a speed control, which uses an observer for the return of the speed tends to large overshoots of engine speed, which can not be accepted in practice, such as engine speeds twice as large as the wheel speed (considered on the circumference of the solid rubber tire) and almost three times as high as the speed setpoint can be achieved. This results in a disadvantage of low damping of steering despite an improvement in the dynamic characteristics of the drive, a precise Aufgleisen the two-way vehicle is also difficult and time consuming. Furthermore, there is a lower efficiency of the overall system with a corresponding reduction in the operating time with a battery charge and an increased development of noise and vibration, which have a worsening effect on the vehicle.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Antriebssteuerung eines Zweiwegefahrzeug zur Verfügung zu stellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem bei einer Kurvenfahrt auf einer Straßenoberfläche eine exakte und genaue Regelung der Fahrgeschwindigkeit möglich ist. The present invention has for its object to provide a method for controlling the drive of a two-way vehicle available, which avoids the aforementioned disadvantages and with which when cornering on a road surface, an accurate and accurate control of the driving speed is possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Antriebssteuerung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a method for drive control with the features of
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Antriebssteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen, wobei das Zweiwegefahrzeug im Straßenbetrieb durch gummibereifte Antriebsräder angetrieben wird, die über mindestens einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben werden, und die Ansteuerung des elektrischen Antriebsmotors über einen Drehzahlregler erfolgt, der einen Sollwert von einem Sollwertgeber sowie als Rückführgröße einen Drehzahlwert des Antriebsstrangs erhält, der Drehzahlregler als Rückführgröße sowohl den Drehzahlwert eines mit einer Motorwelle des elektrischen Antriebsmotors verbundenen Drehzahlsensors, als auch den Drehzahlwert eines Beobachters, der eine Drehzahl des Antriebsstrang nach der elastischen Kopplung bestimmt, verwenden kann, wobei bei einem Lenkwinkel unterhalb eines Lenkwinkelgrenzwertes, insbesondere bei einem Lenkwinkel von 0°, der Drehzahlwert des Drehzahlsensor verwendet wird und bei einem Lenkwinkel oberhalb des Lenkwinkelgrenzwertes der Drehzahlwert des Drehzahlsensor so lange verwendet wird, bis die Differenz aus Solldrehzahl und Drehzahlwert einen ersten Schwellenwert unterschreitet, und der Drehzahlwert des Beobachters verwendet wird. The object is achieved in that in a method for controlling the drive in a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, the two-way vehicle is driven in road operation by rubber-tired drive wheels, which are driven by at least one electric drive motor, and Control of the electric drive motor via a speed controller, which receives a setpoint from a setpoint generator and as a feedback variable speed value of the drive train, the speed controller as feedback variable both the speed value of a connected to a motor shaft of the electric drive motor speed sensor, as well as the speed value of an observer, the one If the rotational speed of the drive train is determined after the elastic coupling, it can be used, wherein at a steering angle below a steering angle limit value, in particular at a steering angle of 0 °, ie he speed value of the speed sensor is used and is used at a steering angle above the steering angle limit, the speed value of the speed sensor until the difference between the target speed and speed value falls below a first threshold, and the speed value of the observer is used.
Vorteilhaft wird dadurch abhängig vom Lenkwinkel des Zweiwegefahrzeugs entschieden, ob die Einflüsse der elastischen Kopplung im Antriebsstrang, entsprechend der Verformung beispielsweise eines Vollgummireifens als Antriebsrad, berücksichtigt werden soll. Bei einer Geradeausfahrt auf einer Straßenoberfläche im Straßenbetriebsmodus werden die Vollgummireifen nicht bzw. nur vernachlässigbar gering verformt. In diesem Fall kann die elastische Kopplung als vernachlässigbar angesehen werden und als Rückführgröße wird allein der Drehzahlwert des Drehzahlsensors benutzt. Indem ab einem bestimmten Lenkwinkel, ab dem eine merkliche Verformung der Gummibereifung auftritt, die nicht vernachlässigt werden kann, die Nachregelung einer größeren Differenz zwischen Solldrehzahl und Drehzahlwert mit einer starren Koppelung bzw. dem Wert des Drehzahlsensor als Drehzahlwert durchgeführt wird, werden Überschwingungen vermieden und aperiodische Übergangsprozesse der Antriebsmotor- und Antriebsraddrehzahlen gewährleistet. Wenn der Schwellenwert unterschritten wird für die Differenz aus Solldrehzahl und Drehzahl, wird als Rückführgröße der Drehzahlregelung der durch den Beobachter errechnete Wert genommen. Dadurch ergibt sich eine hochdynamische Regelung, die verhindert, dass dauerhaft oder für einen längeren Zeitraum die Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors und die tatsächliche Raddrehzahl abweichen. Vorteilhaft benötigt das Verfahren keine zusätzlichen Hardware-Ressourcen und kann kostengünstig in bestehende Steuerungen und Antriebsregelungen von Zweiwegefahrzeugen integriert werden. Es ergibt sich eine Verbesserung der Qualität des Lenkens aufgrund der Berücksichtigung der elastischen Kopplung. Auch das für das Zweiwegefahrzeug sehr wichtige Auf- und Abgleisen des Fahrzeugs wird vereinfacht durch die Möglichkeit eines präziseren Lenkens. Schließlich ergibt sich ein höherer Wirkungsgrad des Zweiwegefahrzeugs und durch die bessere und feinfühligere Steuerung eine Zeitersparnis beim Arbeiten. Auch werden die den Verschleiß des Fahrzeugs erhöhenden Vibrationen und die Geräuschbildung vermieden, wie sie sich aus den oben geschilderten Regelungsproblemen nach Stand der Technik ergeben. Advantageously, a decision is made as a function of the steering angle of the two-way vehicle whether the influences of the elastic coupling in the drive train, in accordance with the deformation of, for example, a solid rubber tire as the drive wheel, should be taken into account. When driving straight ahead on a road surface in the road operating mode, the solid rubber tires are not deformed or only negligibly small. In this case, the elastic coupling can be regarded as negligible and as a feedback variable, only the rotational speed value of the rotational speed sensor is used. By performing the readjustment of a larger difference between target speed and speed value with a rigid coupling or the value of the speed sensor as a speed value from a certain steering angle, from which a noticeable deformation of the rubber tires occurs that is not negligible, overshoots are avoided and aperiodic Transition processes of the drive motor and Antriebsraddrehzahlen guaranteed. If the threshold value is undershot for the difference between the setpoint speed and the speed, the feedback value of the speed control is taken as the value calculated by the observer. This results in a highly dynamic control, which prevents permanently or for a longer period, the speed of the electric drive motor and the actual wheel speed differ. Advantageously, the method requires no additional hardware resources and can be cost-effectively integrated into existing controls and drive controls of two-way vehicles. The result is an improvement in the quality of the steering due to the consideration of the elastic coupling. Also, for the two-way vehicle very important up and derailment of the vehicle is simplified by the possibility of a more precise steering. Finally, there is a higher efficiency of the two-way vehicle and the better and more sensitive control saves time when working. Also, the wear of the vehicle increasing vibrations and the noise are avoided, as they result from the above-described control problems of the prior art.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird bei einem Anfahrvorgang mit einem Lenkwinkel oberhalb des Lenkwinkelgrenzwertes der Drehzahlwert des Drehzahlsensors verwendet, bis die Differenz aus Solldrehzahl und Drehzahlwert erstmalig den ersten Schwellenwert unterschreitet. In an advantageous embodiment of the method, the speed value of the speed sensor is used in a starting operation with a steering angle above the steering angle limit value until the difference between the setpoint speed and the speed value falls below the first threshold value for the first time.
Wenn aus dem Stillstand in einer Kurve angefahren werden soll und somit der Lenkwinkelgrenzwert überschritten ist, besteht zunächst keine den Schwellenwert überschreitende Drehzahldifferenz zwischen Solldrehzahl und Drehzahlwert. Gerade hier wird jedoch durch den Fahrbefehl die Solldrehzahl sehr schnell auf einen relativ hohen Wert gesetzt und das beschleunigende Fahrzeug kann nur verzögert folgen. Es entsteht sehr schnell eine große Drehzahldifferenz zwischen Solldrehzahl und Drehzahlwert, die den Schwellenwert überschreitet. Daher ist es sinnvoll, zur Vermeidung von Überschwingungen durch die hochdynamische Regelung hier zunächst von Beginn an eine Regelung mit dem Drehzahlwert des Drehzahlsensors vorzunehmen und erst bei Erreichen der Solldrehzahl und Unterschreiten des Schwellenwertes den Drehzahlwert des Beobachters heranzuziehen. If it is to be approached from a standstill in a curve and thus the steering angle limit is exceeded, there is initially no speed difference between the target speed and speed value that exceeds the threshold. Just here, however, the setpoint speed is set very quickly to a relatively high value by the drive command and the accelerating vehicle can follow only delayed. Very quickly, a large speed difference between the setpoint speed and the speed value that exceeds the threshold value arises. Therefore, it makes sense to first make a rule with the speed value of the speed sensor from the beginning to avoid overshoots by the highly dynamic control and only use the speed value of the observer when the target speed and falling below the threshold.
Es kann bei einem Lenkwinkel oberhalb des Lenkwinkelgrenzwertes, wenn die Differenz aus Solldrehzahl und Drehzahlwert einen zweiten Schwellenwert überschreitet, der Drehzahlwert des Drehzahlsensors verwendet werden. At a steering angle above the steering angle limit, when the difference between the target speed and the speed value exceeds a second threshold, the speed value of the speed sensor may be used.
Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert können gleich sein. The first threshold and the second threshold may be the same.
Wenn durch einen entsprechenden Fahrbefehl die Differenz aus Solldrehzahl und Drehzahlwert sehr groß wird, muss wieder zurückgekehrt werden zu dem Drehzahlwert des Drehzahlsensors als Rückführgröße. Wenn hierfür ein zweiter Schwellenwert vorgesehen wird, kann eine Hysteres und ein stabiles Verhalten erreicht werden. If the difference between the setpoint speed and the speed value becomes very large due to a corresponding move command, it is necessary to return to the speed value of the speed sensor as the feedback variable. By providing a second threshold, hysteresis and stable behavior can be achieved.
Vorteilhaft weist das Zweiwegefahrzeug eine Mehrzahl elektrischer Antriebsmotoren mit jeweils einer Regelung auf und sind die Antriebsräder einzeln durch jeweils einen elektrischen Antrieb angetrieben. Advantageously, the two-way vehicle has a plurality of electric drive motors each with a control and the drive wheels are individually driven by an electric drive.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens sind die Antriebsräder an dem Zweiwegefahrzeug nicht lenkbar montiert und erfolgt ein Lenken durch eine Drehzahldifferenz zwischen rechter und linker Fahrzeugseite. In one embodiment of the method, the drive wheels on the two-way vehicle are mounted non-steerable and steering takes place by a speed difference between the right and left side of the vehicle.
Eine solche Panzerlenkung ermöglicht einen kompakten, stabilen und gleichzeitig ein großes Reibungsgewicht aufweisenden Aufbau eines Zweiwegefahrzeugs. Der Einbauraum und die Aufhängungsmechanik lenkbarer Räder kann vermieden werden. Im Übrigen wirkt sich die starre Anordnung der Antriebsräder beim Schienenbetrieb positiv aus. Gerade bei solchen Zweiwegefahrzeugen mit nicht lenkbar angeordneten Rädern entsteht jedoch bei Kurvenfahrten im Straßenbetrieb eine starke Verformung der Gummibereifung. Daher ist das beschriebene Verfahren für solche Fahrzeuge besonders vorteilhaft, da zugleich mittels dieses Lenkverfahrens auch das exakte Positionieren beim Aufgleisen stattfinden muss. Such a Panzerlenkung allows a compact, stable and at the same time having a high frictional weight structure of a two-way vehicle. The installation space and the suspension mechanism steerable wheels can be avoided. Incidentally, the rigid arrangement of the drive wheels in rail operation has a positive effect. Especially in such two-way vehicles with non-steerable wheels arranged but when cornering in the road operation, a strong deformation of the rubber tires. Therefore, the method described for such vehicles is particularly advantageous because at the same time by means of this steering method, the exact positioning must take place when rerailing.
Vorteilhaft bildet der Beobachter einen Drehzahlwert
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das elastische Motormoment Melast. berechnet:
Die Antriebsteuerung bei Kurvenfahrt mit diesem Beobachter bleibt sehr stabil sowie präzise auch in dem Fall, wenn die mechanische Dämpfung d und/oder die Federsteifigkeit c der elastischen Kopplung nicht ganz genau mit den für beispielsweise Vollgummireifen angegebenen Parameterwerten übereinstimmt. Da der Drehzahlwert des Beobachters ausschließlich bei geringen Regeldifferenzen unterhalb des Schwellenwertes benutzt wird, wirken sich solche Fehler nur gering aus. Dies ist vorteilhaft beispielsweise bei einem Reifenwechsel, beim Einsatz von Reifenmodellen unterschiedlicher Hersteller sowie auch in Bezug auf witterungsabhängige Eigenschaften der Bereifung. The drive control when cornering with this observer remains very stable and precise even in the case when the mechanical damping d and / or the spring stiffness c of the elastic coupling does not coincide exactly with the specified for example solid rubber tire parameter values. Since the speed value of the observer is only used with small control differences below the threshold value, such errors only have a minor effect. This is advantageous, for example, in the case of a tire change, the use of tire models from different manufacturers and also with regard to weather-dependent properties of the tires.
Das beschriebene Verfahren kann außer bei einer Antriebssteuerung im Zusammenhang mit dem Lenken von Zweiwegefahrzeugen im Straßenbetrieb grundsätzlich auch ganz allgemein bei drehzahlgeregelten Antrieben mit einer elastischen Kopplung im Antriebsstrang einer Antriebsmaschine zu einer Arbeitsmaschine eingesetzt werden, soweit sich der Drehzahlsensor an einer Welle der Antriebsmaschine befindet. The method described can be used except for a drive control in connection with the steering of two-way vehicles in road operation generally also speed-controlled drives with an elastic coupling in the drive train of a prime mover to a work machine, as far as the speed sensor is located on a shaft of the drive machine.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figures. This shows
Die
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Das Signal des Drehzahlsensor
So erfolgt nach einem Anfahren aus dem Stillstand in einer Kurvenfahrt, bei der der Lenkwinkelgrenzwert überschritten ist, zunächst eine Regelung mit den Drehzahlwert ns des Drehzahlsensors
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Dabei hängt die Drehzahlregelung bzw. das Lenken sehr stark von den dynamischen und statischen Eigenschaften des Beobachters
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