DE102015114657A1

DE102015114657A1 - Steering control method in a two-way vehicle

Info

Publication number: DE102015114657A1
Application number: DE102015114657.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kromm
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-03-02

Abstract

Bei einem Verfahren zur Lenkungssteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen, bei dem das Zweiwegefahrzeug eine Lenkungseinrichtung für den Straßenbetrieb aufweist, bei der durch einen hydraulischen Stellantrieb ein Lenkwinkel (φist) eingestellt und geregelt wird, indem durch ein erstes Ventil (13) Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine positive Stellbewegung gefördert wird oder durch ein zweites Ventil (15) Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine negative Stellbewegung gefördert wird, wobei das erste und zweite Ventil (13, 15) abhängig von einem Istlenkwinkel als Regelgröße durch einen nichtlinearen Regler geregelt werden, erfolgt die Regelung durch den nichtlinearen Regler als erster Regler (24) nur für eine Abweichung der Regelgröße größer als ein Schwellenwert (C) und für eine Abweichung der Regelgröße kleiner als der Schwellenwert (C) eine Regelung durch einen rein linearen zweiten Regler (26). In a method for steering control in a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, in which the two-way vehicle having a steering device for road operation in which by a hydraulic actuator, a steering angle (φ ist) is set and controlled by a first valve (13) pressure medium is conveyed into a pressure chamber of the actuator for a positive actuating movement or by a second valve (15) pressure medium in a pressure chamber of the actuator for a negative actuating movement is promoted, wherein the first and second valve (13, 15) dependent are controlled by a Istlenkwinkel as a controlled variable by a non-linear regulator, the control by the non-linear controller as the first controller (24) only for a deviation of the controlled variable is greater than a threshold value (C) and for a deviation of the controlled variable is less than the threshold value (C ) a rain ment by a purely linear second controller (26).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Lenkung eines Zweiwegefahrzeugs für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Lenkungssteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen, bei dem das Zweiwegefahrzeug eine Lenkungseinrichtung für den Straßenbetrieb aufweist, bei der durch einen hydraulischen Stellantrieb ein Lenkwinkel eingestellt und geregelt wird, indem durch ein erstes Ventil Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine positive Stellbewegung gefördert wird oder durch ein zweites Ventil Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine negative Stellbewegung gefördert wird, wobei das erste und zweite Ventil abhängig von einem Lenkwinkel als Regelgröße durch einen nichtlinearen Regler geregelt werden. The invention relates to a method for controlling a steering of a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas. In particular, the invention relates to a method for steering control in a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, in which the two-way vehicle has a steering device for road operation, in which by a hydraulic actuator, a steering angle is adjusted and regulated by a first valve pressure medium is conveyed into a pressure chamber of the actuator for a positive actuating movement or is conveyed by a second valve pressure medium in a pressure chamber of the actuator for a negative actuating movement, wherein the first and second valves are controlled depending on a steering angle as a controlled variable by a non-linear regulator ,

Zweiwegefahrzeuge sind Fahrzeuge, die sowohl über normale Straßenverkehrsflächen auf eigener Achse fahren, als auch auf Schienen sich bewegen können. Neben dem Einsatzzweck für Unterhaltsarbeiten sowie als Baumaschinen für Bauarbeiten an Gleiskörpern kommen solche Zweiwegefahrzeuge in Industriegeländen mit Gleisanschluss zum Einsatz, um einzelne Güterwaggons bis hin zu ganzen Zügen auf den Gleisanlagen des Werksgeländes bewegen zu können. Hierbei ist die Eigenschaft, sich auch über eigene Achse auf Verkehrsflächen bewegen und dadurch zwischen verschiedenen Punkten der Gleisanlagen versetzt werden zu können, besonders wichtig, da die Gleisanlagen eines Werksgeländes im Regelfall nicht so umfangreich mit Weichen und Gleisverbindungen ausgelegt sind, dass ein Rangieren allein mit schienengeführten Fahrzeugen in jedem Fall möglich wäre. Two-way vehicles are vehicles that can drive both on normal road surfaces on its own axis, as well as on rails to move. In addition to the purpose for maintenance work as well as construction machinery for construction work on track bodies such two-way vehicles in industrial sites with siding are used to move individual freight cars to trains on the tracks of the factory site. Here is the property to move on own axis on traffic areas and thereby be able to be moved between different points of the track systems, particularly important because the track systems of a factory site are usually not so extensive designed with switches and track connections that maneuvering alone with Rail-guided vehicles would be possible in any case.

Da diese Fahrzeuge häufig aus dem Gleis herausgenommen bzw. abgegleist 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. Since these vehicles are frequently taken out of the track or tracked off, 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.

Neben einer Lenkbarkeit von mindestens den Rädern einer Achse bei einem zweiachsigen Zweiwegefahrzeug sowie einer Vierradlenkung ist als Lenkeinrichtung auch bekannt, eine absenkbare Lenkrolle allein für den Straßenbetrieb vorzusehen und die mindestens zwei Achsen des Zweiwegefahrzeugs als Starrachse mit nicht lenkbaren Rädern auszuführen. In addition to a steerability of at least the wheels of an axle in a two-axle two-way vehicle and a four-wheel steering is also known as a steering device to provide a lowerable steering roller alone for road operation and execute at least two axes of the two-way vehicle as a rigid axle with non-steerable wheels.

Insbesondere bei einer Ausführung der Lenkeinrichtung als absenkbare Lenkrolle sind elektro-hydraulische Antriebssysteme für die Lageregelung bzw. die Festlegung eines Lenkwinkels der Lenkrolle bekannt. In particular, in an embodiment of the steering device as a lowerable steering roller electro-hydraulic drive systems for the position control and the definition of a steering angle of the steering roller are known.

Solche elektro-hydraulischen Antriebssysteme können eine geradlinige Bewegung, beispielsweise durch einen hydraulischen Hydraulikzylinder, in eine rotierende Bewegung umsetzen, wobei entweder ein Lenkhebel der Lenkachse des gelenkten Rades angesteuert, oder über ein Getriebe die Bewegung in eine Drehbewegung übersetzt wird. Anhand eines mechanisch mit dem gelenkten Rad, bzw. der Lenkrolle, fest verbunden Lagesensors erfolgt eine Regelung des Lenkwinkels. Dabei wird der doppeltwirkende hydraulische Zylinder über Ventile in einen seiner zwei Druckräume bzw. alternativ werden zwei einfachwirkende Hydraulikzylinder mit Druckmittel beaufschlagt, um den gewünschten Lenkwinkel einzustellen. Denkbar ist auch eine Lageregelung, bei der eine verstellbare Pumpe oder eine Zahnradpumpe mit Drehzahlsteuerung eingesetzt werden, um die Druckmittelmenge und den im Rahmen der Lageregelung zu beaufschlagenden Druckraum des Hydraulikzylinders festzulegen. Such electro-hydraulic drive systems can implement a linear movement, for example by a hydraulic hydraulic cylinder, in a rotating movement, wherein either a steering lever of the steering axis of the steered wheel is controlled, or via a transmission, the movement is translated into a rotational movement. On the basis of a mechanical with the steered wheel, or the castor, firmly connected position sensor is a control of the steering angle. In this case, the double-acting hydraulic cylinder via valves in one of its two pressure chambers or alternatively two single-acting hydraulic cylinders are pressurized to adjust the desired steering angle. Also conceivable is a position control, in which an adjustable pump or a gear pump are used with speed control to set the pressure medium quantity and to be acted upon in the context of the position control pressure chamber of the hydraulic cylinder.

Um den Einsatz teurer Proportionalventile bei solchen lagegeregelten Antrieben für die Ansteuerung der Druckräume des hydraulischen Stellantriebs, beispielsweise des doppelwirkenden Hydraulikzylinders, zu vermeiden, ist es bekannt, Schaltventile in den beiden Hauptströmen zu den jeweiligen Druckräumen einzusetzen. Durch Schaltventile lässt sich eine gegenüber Proportionalventilen wesentlich einfachere Winkelregelung am gelenkten Rad des Zweiwegefahrzeugs umsetzen. In order to avoid the use of expensive proportional valves in such position-controlled drives for the control of the pressure chambers of the hydraulic actuator, such as the double-acting hydraulic cylinder, it is known to use switching valves in the two main streams to the respective pressure chambers. By switching valves can be compared to proportional valves much simpler angle control implement the steered wheel of the two-way vehicle.

Dabei wird beispielsweise aus einer gemeinsamen Volumenstromquelle oder aus zwei getrennten Volumenstromquellen für das Druckmittel durch einen Lageregler abhängig von einer Regelabweichung (φ_soll – φ_ist) zwischen einem Lenkwinkelsollwert φ_soll und einem Lenkwinkelistwert φ_ist ein Schaltventil angesteuert. Durch die Schaltventile wird der jeweilige Druckraum, beispielsweise eines doppeltwirkende Hydraulikzylinders beaufschlagt, um eine Stellbewegung des Lenkwinkels in negativer oder positiver Richtung zu erreichen. Eine solche Lageregelung mit Schaltventilen braucht keine präzisen, stromgeregelten pulsweitenmodulierten Ausgänge in einer Steuereinheit für die Ansteuerung der Ventile, im Gegensatz, beispielsweise wegen der Temperaturabhängigkeit der ohmschen Widerstände der Ventilentwicklungen, zu den Proportionalventilen. In this case, for example, from a common volume flow source or two separate volume flow sources for the pressure medium by a position controller depending on a control deviation (φ _soll - φ _is ) between a steering angle setpoint φ _soll and a steering angle φ _is a switching valve is controlled. By the switching valves of the respective pressure chamber, for example, a double-acting hydraulic cylinder is acted upon to achieve an actuating movement of the steering angle in a negative or positive direction. Such a position control with switching valves does not need precise, current-controlled pulse width modulated outputs in a control unit for the control of the valves, in contrast, for example because of the temperature dependence of the ohmic resistances of the valve developments, to the proportional valves.

Als weitere Vorteile ergeben sich bei Schaltventilen, dass kein Abgleich von Ventil-Kennlinien erforderlich ist, um eine gewünschte Präzision der Lageregelung zu erzielen und sich eine Kompatibilität der Ventile über eine Mehrzahl von Einsatzfällen ergibt, somit bei einem Ersatzfall in der Serie wie auch für die Bereithaltung von Ersatzteilen nicht viele unterschiedliche Schaltventile erforderlich sind. Die Verwendung von Schaltventilen ist somit kostengünstig und überdies wartungsarme. Schließlich werden auch hochdynamische Übergangsprozesse während der Lageregelung ermöglicht, weil nichtlineare Regler im Regelkreis mit Schaltventilen sehr häufig zum Einsatz kommen und verwendet werden können. Further advantages associated with switching valves are that no adjustment of valve characteristics is required to achieve desired position control precision and compatibility of the valves over a plurality of applications, resulting in a replacement case in the series as well as for the availability of spare parts not many different switching valves are required. The use of switching valves is thus inexpensive and also low maintenance. Finally, highly dynamic transition processes are enabled during position control, because non-linear controllers in the control circuit with switching valves are very frequently used and can be used.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch eine geringe Qualität der Lageregelung, beispielsweise einer Lenkrolle mit elektro-hydraulischem Antriebssysteme, weil die Regelabweichung in der Nähe einer angesteuerten Sollposition nicht immer zu Null wird. In der Praxis ergibt sich eine Art definierte Totzone, in der eine Hydraulikpumpe während der Abbremsphase des Lenkantriebs bereits keinen Volumenstrom mehr liefert. Die sich hieraus tatsächlich ergebende Regelungsabweichung hängt sehr stark von einem Lastmoment auf die Lenkrolle ab, somit vor allem von dem über die Fahrbahn auf Lenkrolle ausgeübten Widerstand. A disadvantage of this prior art, however, is a low quality of the position control, such as a steering roller with electro-hydraulic drive systems, because the control deviation in the vicinity of a selected target position is not always zero. In practice, there is a kind of defined dead zone in which a hydraulic pump already delivers no volume flow during the deceleration phase of the steering drive. The control deviation actually resulting therefrom very much depends on a load torque on the steering roller, thus, in particular, on the resistance exerted on the steering roller over the roadway.

Wenn ein festgelegtes und konstantes Lastmoment an der Lenkrolle anliegt, kann es zu einem Optimalfall kommen, bei dem die angesteuerte Sollposition ohne Regelabweichung erreicht wird. Dies ist jedoch als Ausnahmefall anzusehen, da zumeist die Lastmomente auf der Fahrbahnoberfläche sich ändern oder die Lenkrolle sich gegen ein mehr oder weniger großes Hindernis bewegen kann, welches beispielsweise bereits in einer kleinen Kante im Bereich einer Schiene beim Übergang zu einer Asphalt- oder Betonfläche zu sehen ist. Weiterhin wird das Lastmoment auch stark beeinflusst durch Wetterumstände wie beispielsweise eine nasse Fahrbahn oder Eisglätte. In einem solchen Fall kann es zu einer negativen Regelabweichung kommen und einem Überschwingen der erreichten Lage der Lenkrolle in der Nähe der angesteuerten Sollposition, wenn das Lastmoment gegenüber üblichen Werten sehr gering ist. Es kann auch zu einer positiven Regelabweichung kommen, die durch das maximale Lastmoment an der Lenkrolle verursacht wird. Dieser Zustand kann beispielsweise auftreten wenn das Fahrzeug aufgegleist wird, etwa aufgrund eines hohen Lastmoments wie zuvor beschrieben im Bereich der Übergänge zwischen Schiene und Fahrbahn und sich ergebenden Unebenheiten. If a fixed and constant load torque is applied to the swivel castor, an optimum situation can occur in which the commanded setpoint position is reached without any deviation. However, this is to be regarded as an exceptional case, since usually the load moments on the road surface change or the steering roller can move against a more or less large obstacle, which, for example, already in a small edge in the region of a rail at the transition to an asphalt or concrete surface see is. Furthermore, the load torque is also strongly influenced by weather conditions such as a wet road or Eisglätte. In such a case, there may be a negative deviation and an overshoot of the achieved position of the steering roller in the vicinity of the selected target position, when the load torque is very low compared to conventional values. It can also lead to a positive error, which is caused by the maximum load torque on the castor. This condition may occur, for example, when the vehicle is being driven, for example because of a high load torque as described above in the area of the rail-to-road transitions and resulting unevenness.

Die bekannte Regelung mit Schaltventilen ist empfindlich auf Parameter- und Regelungseinstellungen, wobei falsche Werte zu großen Regelabweichungen des Lenksystems führen können, wenn die sich bildende Totzone zu breit ist, oder zu Schwingungen der Winkelgeschwindigkeit der Lenkregelung, wenn die Totzone zu schmal eingestellt ist. Insgesamt ergibt sich für beide Einstellungswerte der Parameter eine Verschlechterung der Regelungsqualität des Lenkantriebs. Als Folge dieser Probleme der Lenkregelung ergibt sich ein erhöhter Zeitaufwand beim Auf- und Abgleisen des Zweiwegefahrzeugs, bei nasser Fahrbahnoberfläche eine Rutschgefahr sowie ein schlechter Wirkungsgrad des Lenksystems insgesamt, weil die Regelung nicht optimal ist. Zusätzlich können sich unerwünschte mechanische Vibrationen ergeben, die eine Verkürzung der Lebensdauer des Zweiwegefahrzeugs zur Folge haben. The known control with switching valves is sensitive to parameter and control settings, where incorrect values can lead to large steering system deviations when the dead zone that is forming is too wide, or to oscillations in the angular velocity of the steering control if the deadband is set too narrow. Overall, there is a deterioration in the control quality of the steering drive for both setting values of the parameters. As a result of these problems of steering control results in an increased time spent on up and derailment of the two-way vehicle, with wet road surface slipping and poor overall efficiency of the steering system, because the scheme is not optimal. In addition, unwanted mechanical vibrations can result, which have a shortening of the life of the two-way vehicle result.

Der vorliegenden Erfindung liegt die daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Lenksteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug im Straßenbetrieb sowie ein entsprechendes Zweiwegefahrzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden und das eine verbesserte Genauigkeit der Lenksteuerung ermöglicht. The present invention is therefore based on the object to provide a method for steering control in a two-way vehicle in road operation and a corresponding two-way vehicle available, with the aforementioned disadvantages are avoided and allows improved accuracy of the steering control.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Lenkungssteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie durch ein Zweiwegefahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a method for steering control in a two-way vehicle having the features of independent claim 1 and by a two-way vehicle having the features of independent claim 11. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Lenkungssteuerung bei einem Zweiwegefahrzeug für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen, bei dem das Zweiwegefahrzeug eine Lenkungseinrichtung für den Straßenbetrieb aufweist, bei der durch einen hydraulischen Stellantrieb ein Lenkwinkel (φist) eingestellt und geregelt wird, indem durch ein erstes Ventil Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine positive Stellbewegung gefördert wird oder durch ein zweites Ventil Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine negative Stellbewegung gefördert wird, wobei das erste und zweite Ventil abhängig von einem Istlenkwinkel (φist) als Regelgröße durch einen nichtlinearen Regler geregelt werden, die Regelung durch den nichtlinearen Regler als erster Regler nur für eine Abweichung der Regelgröße größer als ein Schwellenwert erfolgt und für eine Abweichung der Regelgröße kleiner als der Schwellenwert eine Regelung durch einen rein linearen zweiten Regler erfolgt. The object is achieved by setting a steering angle (φ ist) in a method for steering control in a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, in which the two-way vehicle has a steering device for road operation by a hydraulic actuator and is controlled by pressure medium is conveyed by a first valve in a pressure chamber of the actuator for a positive actuating movement or by a second valve pressure medium in a pressure chamber of the actuator for a negative actuating movement is promoted, wherein the first and second valve depending on a Istlenkwinkel ( φ ist) are controlled as a control variable by a non-linear regulator, the control by the non-linear regulator as a first controller only for a deviation of the controlled variable is greater than a threshold value and for a deviation of the controlled variable is less than the threshold nwert a control by a purely linear second controller takes place.

Vorteilhaft ergibt sich dadurch eine bessere Qualität der Lageregelung des Lenkwinkels des gelenkten Rades, da die Lageregelung mit einer adaptiven bzw. veränderlichen Regelung umgesetzt wird. Es ergibt sich eine sehr hohe Dynamik des Lenkantriebs im Bereich großer Solllenkwinkel/Istlenkwinkel-Abweichungen und eine sehr feinfühlige Lageregelung im Bereich des zweiten Reglers mit einer sehr hohen Präzision. Durch diese Zwei-Zonen-Regelung kann ein Lenkungssteuerungsverfahren mit einer sehr anspruchsvollen Dynamik und zugleich hohen Präzision erzielt werden. Die bessere Qualität der Lageregelung führt zu einem schnelleren Auf- und Abgleisen des Zweiwegefahrzeugs. Auch wird bei nasser Fahrbahn die Rutschgefahr verringert oder vermieden und hierdurch die Sicherheit erhöht. Als weitere Folge ergibt sich eine bessere Reproduzierbarkeit der Soll-Kommandos und zusammen mit der höheren Feinfühligkeit der Lenksteuerung sind im Durchschnitt weniger Wiederholungsversuche beim Auf- und Abgleisen des Zweiwegefahrzeugs erforderlich. Weiterhin können auch Leckagen in dem hydraulischen Stellantrieb ausgeglichen werden und ergeben sich insgesamt geringere mechanische Vibrationen sowie eine längere Lebensdauer des Zweiwegefahrzeugs. Vorteilhaft kann die starke Abhängigkeit der Lageregelung in der Totzone, wenn während der Adventsphase des Lenkantriebs die Druckmittelversorgung keinen oder einen stark abfallenden Volumenstrom liefert, von äußeren Lastmomenten des gelenkten Rades ausgeglichen werden und erfolgt dennoch durch die lineare Regelung des zweiten Reglers eine genaue Einstellung auf den Sollwert des Lenkwinkels. Der erste Regler wird dabei nur bei großen Regelabweichungen des Lenkwinkels aktiviert, die über einem geeigneten Schwellenwert liegt, beispielsweise bei einer signifikanten Auslenkung eines Joysticks als Beispiel für einen Sollwertgeber. Im Regelbereich des ersten Reglers liefert die Druckmittelquelle dabei einen maximal möglichen Volumenstrom, wird also beispielsweise eine Hydraulikpumpe mit ihrer Maximalleistung betrieben, um einen möglichst schnellen Übergangsprozess im Lenkantrieb zu gewährleisten und eine hochdynamische, schnelle Regelung. Advantageously, this results in a better quality of the position control of the steering angle of the steered wheel, since the position control is implemented with an adaptive or variable control. This results in a very high dynamics of the steering drive in the range of large target steering angle / Istlenkwinkel deviations and a very sensitive position control in the range of the second controller with a very high precision. Through this two-zone control can be a steering control process with a very sophisticated momentum and at the same time high precision can be achieved. The better quality of the attitude control leads to a faster up and down the two-way vehicle. Also, the risk of slipping is reduced or avoided on wet roads and thereby increases safety. As a further consequence, a better reproducibility of the target commands and together with the higher sensitivity of the steering control are on average less attempts at retrofitting when up and down the two-way vehicle required. Furthermore, leaks in the hydraulic actuator can be compensated and result in lower overall mechanical vibration and a longer life of the two-way vehicle. Advantageously, the strong dependence of the position control in the dead zone, if during the Advent phase of the steering drive, the pressure medium supply delivers no or a steeply decreasing flow, be compensated by external load moments of the steered wheel and still takes place through the linear control of the second controller an accurate setting on the Target value of the steering angle. The first controller is activated only in case of large control deviations of the steering angle, which is above a suitable threshold, for example, in a significant displacement of a joystick as an example of a setpoint generator. In the control range of the first controller, the pressure medium source delivers a maximum possible flow, so for example, a hydraulic pump is operated at its maximum power to ensure the fastest possible transition process in the steering drive and a highly dynamic, fast control.

Vorteilhaft erfolgt bei Erreichen des Schwellenwerts die Ventile geschlossen werden, bis eine Winkelgeschwindigkeit des Lenkwinkels (φ_ist) eine lineare Trajektorie erreicht, die insbesondere in einer linearen Regelcharakteristik zu der Sollposition führt. Advantageously, when the threshold value is reached, the valves are closed until an angular velocity of the steering angle (φ _is ) reaches a linear trajectory, which in particular leads to the desired position in a linear control characteristic.

Mit dem Erreichen des Schwellenwertes kommt der Lenkantrieb in den Bereich der eingangs beschriebenen Totzone für die erste Regelung. Hier werden die Ventile geschlossen, beispielsweise von dem nun steuernden zweiten Regler nicht mehr bestromt und es erfolgt eine Abbremsung des Lenkantriebs, bis die lineare Trajektorie des zweiten Reglers erreicht wird. Dabei kann sich während des Abbremsens des Lenkantriebs die Winkelgeschwindigkeit auf einer Vielzahl von Winkelgeschwindigkeiten dieser Trajektorie annähern, abhängig von dem Lastmoment bzw. Widerstand, den das gelenkte Rad gegen ein Verdrehen erfährt. Sobald die lineare Regelungstrajektorie der zweiten Regelung erreicht wird, erfolgt in einer linearen, feinfühligen Regelung die Ansteuerung des Lenkwinkelsollwerts. When the threshold value is reached, the steering drive comes within the range of the dead zone described above for the first control. Here, the valves are closed, for example, no longer energized by the now controlling second controller and there is a deceleration of the steering drive until the linear trajectory of the second controller is achieved. During the deceleration of the steering drive, the angular velocity may approach this trajectory at a multiplicity of angular velocities, depending on the load torque or resistance which the steered wheel experiences against rotation. As soon as the linear control trajectory of the second control is achieved, the control of the steering angle setpoint takes place in a linear, sensitive control.

Vorteilhaft ist die Steigung der linearen Trajektorie geringer, als die Steigung der Kennlinien der Winkelgeschwindigkeit, die sich aus der Abbremsung des Lenkantriebs ergeben. Advantageously, the slope of the linear trajectory is less than the slope of the characteristics of the angular velocity resulting from the deceleration of the steering drive.

Die zweite Regelung und die Trajektorie der Winkelgeschwindigkeit der zweiten Regelung sind so ausgelegt, dass bei allen zu erwartenden Kennlinien der Abbremsung des Lenkantriebs die Verläufe der Winkelgeschwindigkeit bzw. Trajektorien im Bereich der Abbremsung abhängig vom auf das gelenkte Rad wirkende Lastmoment auf der linearen Trajektorie der zweiten Regelung auftreffen. Sobald die Winkelgeschwindigkeit auf der linearen Trajektorie der zweiten Regelung liegt, wird die zweite Regelung aktiviert und führt mit einer Winkelgeschwindigkeit entlang dieser linearen Trajektorie den Lenkwinkelistwert zu dem Lenkwinkelsollwert. The second control and the trajectory of the angular velocity of the second control are designed so that with all expected characteristics of the deceleration of the steering drive the courses of the angular velocity or trajectories in the deceleration depending on the force acting on the steered wheel load torque on the linear trajectory of the second Impose the regulation. As soon as the angular velocity lies on the linear trajectory of the second regulation, the second regulation is activated and with an angular velocity along this linear trajectory it leads the steering angle actual value to the steering angle nominal value.

Für den zweiten Regler kann ein großer Dämpfungsfaktor vorgesehen sein. For the second controller, a large damping factor can be provided.

Eine Druckmittelquelle für das Druckmittel, insbesondere eine Hydraulikpumpe, kann einen durch den zweiten Regler geregelten Volumenstrom liefern. A pressure medium source for the pressure medium, in particular a hydraulic pump, can deliver a volume flow controlled by the second regulator.

Durch einen dosierbaren Volumenstrom kann eine maximale Präzision der Lenkungsregelung erreicht werden. Der zweite lineare Regler kann dabei dosiert die Druckmittelquelle ansteuern, um einen dosierten Volumenstrom zu erzeugen und den Lenkantrieb anzusteuern. By means of a metered volume flow, a maximum precision of the steering control can be achieved. The second linear regulator can metered control the pressure medium source to generate a metered flow and to control the steering drive.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist der zweite Regler ein PID-Regler. In an advantageous development of the method, the second controller is a PID controller.

Durch einen solchen Regler, der insbesondere auch in seinen Eigenschaften in einer Steuerung eventuell rein softwaremäßig umgesetzt werden kann, lassen sich die erforderliche proportionale Verstärkung, exakte Annäherung über das integrale Element und eine eventuelle Dämpfung durch das differenzielle Element optimal abstimmen. By means of such a controller, which may in particular also be implemented purely by software in terms of its properties in a controller, the required proportional amplification, exact approximation via the integral element and a possible attenuation by the differential element can be optimally coordinated.

Die Lenkungseinrichtung kann eine absenkbare und um eine senkrechte Achse drehbare Lenkrolle sein, die so angeordnet ist, dass bei abgesenkter Lenkrolle das Zweiwegefahrzeug nur auf der Lenkrolle sowie einer Achse als Straßenachse aufsteht. The steering device may be a lowerable and rotatable about a vertical axis steering roller, which is arranged so that when lowered steering roller the two-way vehicle only rests on the steering roller and an axle as a road axis.

Durch eine solche Ausführung des Zweiwegefahrzeugs können für den Schienenbetrieb zwei starre Achsen vorgesehen werden, deren Räder nicht lenkbar sind. Beispielsweise können hierfür aus Flurförderzeugen bekannte starre Achsen wie bei Gabelstaplern eingesetzt werden, die durch für jedes Rad einzelne Elektromotoren angetrieben werden. Vorteilhaft ist hiervon die Lenkungseinrichtung für den Straßenbetrieb völlig getrennt und wird durch die absenkbare Lenkrolle umgesetzt. Gerade für diese Ausführung ist dann die feinfühlige und genaue Einstellung des Lenkwinkels besonders wichtig, wenn beispielsweise durch die noch auf dem Boden aufstehende Achse mit bei Kurvenfahrt unterschiedlichen Drehzahlen der Antrieb erfolgt. By such an embodiment of the two-way vehicle for rail operation two rigid axles can be provided, the wheels are not steerable. For example, this known from trucks trucks rigid axles can be used as in forklifts, which are driven by individual motors for each wheel. Advantageously, the steering device for road operation is completely separate from this and is implemented by the lowerable steering roller. Especially for this version is then the sensitive and accurate Setting the steering angle particularly important if, for example, by the still standing on the ground axle with cornering at different speeds of the drive.

Der hydraulische Stellantrieb kann ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder sein, insbesondere ein Gleichlaufzylinder. The hydraulic actuator may be a double-acting hydraulic cylinder, in particular a synchronizing cylinder.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können das erste Ventil und/oder das zweite Ventil Schaltventile sein. In an advantageous embodiment of the method, the first valve and / or the second valve may be switching valves.

Insbesondere bei Schaltventile wirkt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft aus, da dann auch mit diesen Ventilen ein genaues Erreichen einer Sollposition der Lenkregelung ermöglicht wird, während zugleich eine schnelle und hochdynamische Regelung im Bereich des ersten Reglers möglich ist. Gleichzeitig sind jedoch die Schaltventile einfach und kostengünstig sowie robust. In particular, in the case of switching valves, the method according to the invention has a particularly advantageous effect, since then even with these valves an exact achievement of a desired position of the steering control is made possible, while at the same time a fast and highly dynamic control in the region of the first regulator is possible. At the same time, however, the switching valves are simple and inexpensive as well as robust.

Das erste Ventil und/oder das zweite Ventil können Proportionalventile sein. The first valve and / or the second valve may be proportional valves.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Zweiwegefahrzeug für einen Schienenbetrieb auf Schienen und für einen Straßenbetrieb auf Verkehrsflächen, das eine Lenkungseinrichtung für den Straßenbetrieb aufweist, bei der durch einen hydraulischen Stellantrieb ein Lenkwinkel eingestellt und geregelt werden kann, indem durch ein erstes Ventil Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine positive Stellbewegung gefördert wird oder durch ein zweites Ventil Druckmittel in einen Druckraum des Stellantriebs für eine negative Stellbewegung gefördert wird, und das erste und zweite Schaltventil abhängig von einem Lenkwinkel als Regelgröße geregelt werden können sowie ein zuvor beschriebenes Verfahren durchgeführt wird. The object is also achieved by a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, which has a steering device for road operation, in which by a hydraulic actuator, a steering angle can be adjusted and controlled by a first valve pressure medium in a Pressure chamber of the actuator is promoted for a positive actuating movement or by a second valve pressure medium in a pressure chamber of the actuator for a negative actuating movement is promoted, and the first and second switching valve can be controlled depending on a steering angle as a control variable and a method described above is performed.

Das Zweiwegefahrzeug weist die bereits zuvor geschilderten Vorteile auf. The two-way vehicle has the advantages already described above.

Es ist weiterhin auch denkbar, das zuvor beschriebene Verfahren zur Steuerung einer Lenkung bei einem Zweiwegefahrzeug auch bei sonstigen elektrischen Antrieben, etwa bei einem Fahrantrieb eines Zweiwegefahrzeugs, mit geringen Anpassungen umzusetzen. Hierzu ist eventuell eine zusätzliche Drehzahlregelung erforderlich. It is also conceivable to implement the previously described method for controlling a steering in a two-way vehicle with other electrical drives, such as a drive of a two-way vehicle, with little adaptation. This may require additional speed control.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows

1 schematisch ein Steuerungsverfahren nach dem Stand der Technik, 1 schematically a control method according to the prior art,

2 ein Phasendiagramm des Steuerungsverfahrens der 1, 2 a phase diagram of the control method of 1 .

3 schematisch ein erfindungsgemäßes Steuerungsverfahren und 3 schematically a control method according to the invention and

4 ein Phasendiagramm des Steuerungsverfahrens der 3. 4 a phase diagram of the control method of 3 ,

Die 1 zeigt schematisch ein Steuerungsverfahren nach dem Stand der Technik. Ein Hydraulikzylinder 1 als hydraulischer Stellantrieb 2 mit einer mechanischen Übersetzung 3 verbunden. Die mechanische Übersetzung 3 kann beispielsweise eine solche sein, die aus einer linearen Bewegung des Hydraulikzylinders 1, etwa durch eine Zahnstange oder einen Lenkhebel, eine Drehbewegung erzeugt. Die mechanische Übersetzung ist Teil eines die Regelstrecke bildenden mechanischen Antriebsstrangs 4 und gibt ein antreibendes Moment M_a ab. Auf den mechanischen Antriebsstrang 4 der Lageregelung wirkt sich eine Last 5 aus, die durch den Widerstand M_last gebildet wird, der der Drehung eines gelenkten Rades bzw. einer Lenkrolle auf der Straße bzw. Verkehrsfläche entgegenwirkt. Weiter wirkt sich die Systemträgheit 6 durch den Faktor 1/J aus und wird die Lageregelung durch die Gleichung J(dω_ist/dt) = M_a – M_last in einem Block 7 beeinflusst, in der die Trägheit J und die Istlenkwinkelgeschwindigkeit ω_ist = dφ_ist/dt enthalten sind. Als weitere Einflussgröße wirkt sich ein Integral 8 über die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω_ist aus, durch das sich der resultierende Istlenkwinkel φ_ist ergibt. Der Istlenkwinkel φ_ist wird durch einen Lagesensor 9 erfasst und als Istgröße an einen Lageregler 10 zurückgeführt, der in Block 11 auch den Solllenkwinkel φ_soll erhält. The 1 schematically shows a control method according to the prior art. A hydraulic cylinder 1 as a hydraulic actuator 2 with a mechanical translation 3 connected. The mechanical translation 3 For example, it may be one that consists of a linear movement of the hydraulic cylinder 1 , generated by a rack or a steering lever, a rotational movement. The mechanical translation is part of a mechanical drive train forming the controlled system 4 and gives off a driving moment M _a . On the mechanical drive train 4 The position control affects a load 5 formed by the resistor M _load , which counteracts the rotation of a steered wheel or a steering roller on the road or traffic surface. Next, the system inertia affects 6 by the factor 1 / J and becomes the positional control by the equation J (dω _is / dt) = M _a -M _last in one block 7 in which the inertia J and the actual steering angular velocity ω _ist = dφ _ist / dt are included. Another influencing factor is an integral 8th via the steering angular velocity ω _is off, through which the resulting Istlenkwinkel φ _is . The Istlenkwinkel φ _is is by a position sensor 9 recorded and as actual size to a position controller 10 returned in block 11 also the target steering angle φ _soll receives.

Das Druckmittel einer Druckmittelquelle 12 wird durch ein erstes Ventil 13, das ein Schaltventil 14 ist und beispielsweise für die positive Stellbewegung dient, einem ersten Druckraum des Hydraulikzylinders 1 zugeführt. Über ein zweites Ventil 15, das ebenfalls ein Schaltventil 16 ist, wird Druckmittel aus der Druckmittelquelle 12, die beispielsweise eine durch einen Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe 17 sein kann, einem zweiten Druckraum des Hydraulikzylinders 1 für eine negative Stellbewegung zugeführt. Die Funktion des Hydraulikzylinders 1 wird durch Leckagen 18 als weitere Störgröße beeinflusst. The pressure medium of a pressure medium source 12 is through a first valve 13 that is a switching valve 14 is, for example, for the positive actuating movement, a first pressure chamber of the hydraulic cylinder 1 fed. Via a second valve 15 , which is also a switching valve 16 is, pressure medium from the pressure medium source 12 , For example, a driven by an electric motor hydraulic pump 17 may be a second pressure chamber of the hydraulic cylinder 1 supplied for a negative actuating movement. The function of the hydraulic cylinder 1 is due to leaks 18 influenced as another disturbance.

Der Laderegler 10 regelt abhängig von einer Regelabweichung φ_soll – φ_ist das erste Ventil 13 oder das zweite Ventil 15 an, die den Volumenstrom der Druckmittelquelle 12 in den Hydraulikzylinder 1 liefern. Der Solllenkwinkel wird beispielsweise in Block 11 von einem Joystick als Sollwertgeber vorgegeben. Das Vorzeichen des Volumenstroms gibt die Richtung der geradlinigen Bewegung des Hydraulikzylinders 1 an. The charge controller 10 regulates dependent on a control deviation φ _soll - φ _is the first valve 13 or the second valve 15 on, the volume flow of the pressure medium source 12 in the hydraulic cylinder 1 deliver. The target steering angle is, for example, in block 11 specified by a joystick as setpoint generator. The sign of the volumetric flow gives the direction of the rectilinear movement of the hydraulic cylinder 1 at.

Die 2 zeigt ein Phasendiagramm des Steuerungsverfahrens der 1. Die Rechtsachse zeigt dabei die Regelabweichung φ_soll – φ_ist an, über der die Winkelgeschwindigkeit ω_ist aufgetragen ist. Wenn die Regelabweichung φ_soll – φ_ist kleiner als ein Schwellenwert 20 wird, wird eine Totzone erreicht, in der während des Abbremsen des Lenkantriebs auf unterschiedlichen Trajektorien 21, 22, 23 ein Endpunkt erreicht wird. The 2 shows a phase diagram of the control method of 1 , The right-hand axis shows the control deviation φ _soll - φ _is on, over which the angular velocity ω _is plotted. If the control deviation _to φ - φ _is smaller than a threshold value 20 is achieved, a dead zone, in which during the braking of the steering drive on different trajectories 21 . 22 . 23 an endpoint is reached.

Die Trajektorie 21 entspricht einer optimalen Lösung, bei der der Solllenkwinkel φ_soll genau erreicht wird. Ein solcher Fall tritt nur auf, wenn ein definiertes und konstantes Lastmoment an der Lenkrolle anliegt und dieser Fall ist ein Ausnahmefall. The trajectory 21 corresponds to an optimal solution in which the target steering angle φ _soll is reached exactly. Such a case only occurs when a defined and constant load torque is applied to the steering roller and this case is an exceptional case.

Bei der Trajektorie 22 liegt eine positive Regelabweichung φ_soll – φ_ist vor. Dieser Fall kann auftreten, wenn ein maximales bzw. sehr großes Lastmoment M_last auftritt, etwa wenn das Zweiwegefahrzeug aufgegleist wird und die Lenkrolle gegen Kanten, die Rille der Schiene etc. bewegt wird. In the trajectory 22 there is a positive control deviation φ _soll - φ _is present. This case may occur when a maximum or very large load torque M _load occurs, such as when the two-way vehicle is rerailed and the castor against edges, the groove of the rail is moved etc..

Bei der Trajektorie 23 liegt eine negative Regelabweichung φ_soll – φ_ist end vor, entsprech einem Überschwingen in der Nähe des Solllenkwinkels φ_soll. Ein solcher Fall kommt vor bei einem geringen Lastmoment M_last, etwa bei einer nassen Verkehrsfläche oder Eisglätte. In the trajectory 23 if there is a negative control deviation φ _soll - φ _is finally present, corresponding to an overshoot in the vicinity of the nominal steering angle φ _soll . Such a case occurs at a low load moment M _last , such as in a wet traffic area or Eisglätte.

Es können auch beliebige weitere Trajektorien auftreten, die Zwischenwerte einnehmen. Any other trajectories that take intermediate values can also occur.

Die 3 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Steuerungsverfahren. Den Komponenten der 1 entsprechende sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein Hydraulikzylinder 1 als hydraulischer Stellantrieb 2 mit einer mechanischen Übersetzung 3 verbunden. Die mechanische Übersetzung 3 kann beispielsweise eine solche sein, die aus einer linearen Bewegung des Hydraulikzylinders 1, etwa durch eine Zahnstange oder einen Lenkhebel, eine Drehbewegung erzeugt. Die mechanische Übersetzung ist Teil eines die Regelstrecke bildenden mechanischen Antriebsstrangs 4 und gibt ein antreibendes Moment Ma ab. Auf den mechanischen Antriebsstrang 4 der Lageregelung wirkt sich eine Last 5 aus, die durch den Widerstand M_last gebildet wird, der der Drehung eines gelenkten Rades bzw. einer Lenkrolle auf der Straße bzw. Verkehrsfläche entgegenwirkt. Weiter wirkt sich die Systemträgheit 6 durch den Faktor 1/J aus und wird die Lageregelung durch die Gleichung (dω_ist/dt) = M_a – M_last in einem Block 7 beeinflusst, in der die Trägheit J und die Istlenkwinkelgeschwindigkeit dω_ist/dt enthalten sind. Als weitere Einflussgröße wirkt sich ein Integral 8 über die Lenkwinkelgeschwindigkeit ω_ist aus, durch das sich der resultierende Istlenkwinkel φ_ist ergibt. Der Istlenkwinkel φ_ist wird durch einen Lagesensor 9 erfasst und als Istgröße an einen ersten Regler 24 zurückgeführt, der in Block 11 auch den Solllenkwinkel φ_soll erhält. The 3 schematically shows a control method according to the invention. The components of 1 corresponding ones are designated by the same reference numerals. A hydraulic cylinder 1 as a hydraulic actuator 2 with a mechanical translation 3 connected. The mechanical translation 3 For example, it may be one that consists of a linear movement of the hydraulic cylinder 1 , generated by a rack or a steering lever, a rotational movement. The mechanical translation is part of a mechanical drive train forming the controlled system 4 and gives off a driving moment Ma. On the mechanical drive train 4 The position control affects a load 5 formed by the resistor M _load , which counteracts the rotation of a steered wheel or a steering roller on the road or traffic surface. Next, the system inertia affects 6 by the factor 1 / J and becomes the positional control by the equation (dω _is / dt) = M _a - M _load in one block 7 influenced, in which the inertia J and the Istlenkwinkelgeschwindigkeit _is dw / dt are included. Another influencing factor is an integral 8th via the steering angular velocity ω _is off, through which the resulting Istlenkwinkel φ _is . The Istlenkwinkel φ _is is by a position sensor 9 recorded and as actual size to a first controller 24 returned in block 11 also the target steering angle φ _soll receives.

Ein Rechenblock 25 aktiviert einen zweiten Regler 26, wenn innerhalb der Totzone die Winkelgeschwindigkeit eine lineare Trajektorie des zweiten Reglers 26 erreicht. Durch den zweiten Regler 26 wird ein Volumenstrom der Druckmittelquelle 12 geregelt. A computational block 25 activates a second controller 26 if, within the dead zone, the angular velocity is a linear trajectory of the second regulator 26 reached. Through the second regulator 26 becomes a volume flow of the pressure medium source 12 regulated.

Die 4 zeigt ein Phasendiagramm des Steuerungsverfahrens der 3. Die Rechtsachse zeigt dabei die Regelabweichung φ_soll – φ_ist an, über der die Winkelgeschwindigkeit ω_ist aufgetragen ist. Wenn die Regelabweichung φ_soll – φ_ist kleiner als ein Schwellenwert 20 an den Stellen C oder A wird, wird die Totzone erreicht, in der während des Abbremsen des Lenkantriebs auf unterschiedlichen Trajektorien 21, 22, 23 die Winkelgeschwindigkeit ω_ist abfällt, während die Ventile 13, 15 durch den Rechenblock 25 geschlossen sind. The 4 shows a phase diagram of the control method of 3 , The right-hand axis shows the control deviation φ _soll - φ _is on, over which the angular velocity ω _is plotted. If the control deviation φ _soll - φ _is smaller than a threshold value 20 at the points C or A, the dead zone is reached in which during the braking of the steering drive on different trajectories 21 . 22 . 23 the angular velocity ω _is decreasing while the valves 13 . 15 through the computational block 25 are closed.

Entlang der Trajektorien 21, 22, 23 fällt die Winkelgeschwindigkeit ω_ist bis auf eine lineare Trajektorie 27 des zweiten Reglers 26 ab, auf der mit einer linear abfallenden Winkelgeschwindigkeit ω_ist der Istlenkwinkel φ_soll erreicht wird. Sobald die Winkelgeschwindigkeit ω_ist auf einer der Trajektorien 21, 22, 23, oder weiteren zwischen diesen angeordneten, aufgrund der unterschiedlichen Lastmomente möglichen Trajektorien, bis auf die lineare Trajektorie 27 abgefallen ist, wird von dem Rechenblock 25 der zweite Regler 26 aktiviert, der mit einer linear abfallenden Windgeschwindigkeit entlang der linearen Trajektorie 27 den Istlenkwinkel φ_soll ansteuert, indem der Regler 26 den Volumenstrom der Druckmittelquelle 12 steuert. Along the trajectories 21 . 22 . 23 the angular velocity ω _is down to a linear trajectory 27 of the second regulator 26 off ω on a linearly decreasing angular velocity _is the actual steering angle φ _{is to} be achieved. Once the angular velocity ω _is on one of the trajectories 21 . 22 . 23 , or further arranged between these, due to the different load moments possible trajectories, except for the linear trajectory 27 is dropped from the arithmetic block 25 the second controller 26 activated, with a linearly decreasing wind speed along the linear trajectory 27 the actual steering angle φ _{soll is} controlled by the controller 26 the volume flow of the pressure medium source 12 controls.

Außerhalb der Totzone stellt der Rechenblock 25 über den zweiten Regler 26 den Volumenstrom der Druckmittelquelle 12 auf maximal ein. Somit erfolgt allein eine hochdynamische Regelung über den ersten Regler 24 der mit maximalem Volumenstrom eine maximale Beschleunigung und Bewegung des Hydraulikzylinders 1 erreicht. Innerhalb der Totzone wird, sobald die Winkelgeschwindigkeit ω_ist die Trajektorie 27 des zweiten Reglers 26 erreicht wird, von dem Rechenblock 25 auf den zweiten Regler 26 umgeschaltet und es erfolgt eine exakte und präzise, lineare Regelung auf den Istlenkwinkel φ_soll. Outside the deadband, the computational block sets 25 over the second regulator 26 the volume flow of the pressure medium source 12 to a maximum of one. Thus, only a highly dynamic control via the first controller 24 the maximum volume flow maximum acceleration and movement of the hydraulic cylinder 1 reached. Within the dead zone, as soon as the angular velocity ω _is the trajectory 27 of the second regulator 26 is reached, from the computational block 25 on the second regulator 26 switched over and there is a precise and precise, linear control on the Istlenkwinkel φ _soll .

Die lineare Trajektorie 27 kann beispielsweise in dem Rechenblock 25 abgespeichert werden, etwa in Tabellenform. Wenn folglich nur geringe Sollwertänderungen durch einen Sollwertgeber, beispielsweise einen Joystick vorgegeben werden, so erfolgt allein eine Regelung durch den zweiten Regler 26. Die Steigung der linearen Trajektorie 27 ist abhängig von den Parametern des Antriebs und geringer als die Steigung der Trajektorien 21, 22, 23. Dabei kann die lineare Trajektorie 27 nach dem Kriterium eines Dämpfungsoptimums gebildet werden. Wenn gegenüber der Darstellung in der 4 die Regelabweichung φ_soll – φ_ist negativ ist, etwa weil ein Joystick in die Gegenrichtung ausgelenkt wurde, so ist auch die Winkelgeschwindigkeit ω_ist negativ und die Phasendarstellung der Regelung befindet sich nicht im ersten Quadranten, sondern im dritten Quadranten der Koordinatendarstellung. The linear trajectory 27 for example, in the computational block 25 be stored, for example in tabular form. Consequently, if only small setpoint changes are predetermined by a setpoint value generator, for example a joystick, only control by the second controller takes place 26 , The slope of the linear trajectory 27 depends on the parameters of the drive and less than the slope of the trajectories 21 . 22 . 23 , Here, the linear trajectory 27 be formed according to the criterion of a damping optimum. If compared to the representation in the 4 the control deviation φ _soll - φ _is negative, for example because a joystick has been deflected in the opposite direction, so the angular velocity ω _is negative and the phase representation of the control is not in the first quadrant, but in the third quadrant of the coordinate representation.

Claims

A method of steering control in a two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, in which the two-way vehicle has a steering device for road operation in which by a hydraulic actuator, a steering angle (φ _is ) is adjusted and regulated by a first Valve ( 13 ) Pressure medium in a pressure chamber of the actuator for a positive actuating movement is promoted or by a second valve ( 15 ) Pressure medium in a pressure chamber of the actuator for a negative actuating movement is promoted, wherein the first and second valve ( 13 . 15 ) are controlled as a controlled variable by a nonlinear controller depending on an Istlenkwinkel, characterized in that the control by the non-linear controller as the first controller ( 24 ) is carried out only for a deviation of the control variable greater than a threshold value (C) and for a deviation of the controlled variable smaller than the threshold value (C) a control by a purely linear second controller ( 26 ) he follows.

Method according to Claim 1, characterized in that, when the threshold value (C) is reached, the valves are closed ( 13 . 15 ) until an angular velocity of the steering angle (φ _is ) is a linear trajectory ( 17 ) Achieved (in particular in a linear control characteristic to the target position φ _soll) leads.

Method according to claim 2, characterized in that the slope of the linear trajectory ( 27 ) is less than the slope of the characteristic curves ( 21 . 22 . 23 ) The angular velocity resulting from the deceleration of the steering drive.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the second controller ( 26 ) a large damping factor is provided.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a pressure medium source ( 12 ) for the pressure medium, in particular a hydraulic pump ( 17 ), one through the second controller ( 26 ) provides regulated volume flow.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second controller ( 26 ) is a PID controller.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the steering device is a lowerable and rotatable about a vertical axis steering roller, which is arranged so that when lowered steering roller the two-way vehicle only rests on the steering roller and an axle as the road axis.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hydraulic actuator is a double-acting hydraulic cylinder ( 1 ), in particular a synchronizing cylinder.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first valve ( 13 ) and / or the second valve ( 15 ) Switching valves ( 14 . 16 ) are.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first valve ( 13 ) and / or the second valve ( 15 ) Proportional valves are.

Two-way vehicle for rail operation on rails and for road operation on traffic areas, comprising a steering device for road operation, in which by a hydraulic actuator, a steering angle (φ ist) can be adjusted and regulated by a first valve ( 13 ) Pressure medium in a pressure chamber of the actuator for a positive actuating movement is promoted or by a second valve ( 15 ) Pressure medium is conveyed into a pressure chamber of the actuator for a negative actuating movement, and the first and second valve ( 13 . 15 ) depending on a steering angle (φ _is ) can be controlled as a controlled variable, wherein a method according to any one of the preceding claims is performed.