DE19814185A1 - Informationsverarbeitungssystem zur Lenkung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Informationsverarbeitungssystem zur Lenkung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs.

Bei Schienenfahrzeugen kommt es in Kurvenfahrten aufgrund des Rad-Schiene-Kontaktes (Spurkranz des kurvenäußeren Rades läuft gegen den Schienenkopf) zu unangenehmen Geräuschent­ wicklungen. Insbesondere im innerstädtischen Schienenverkehr ist diese Geräuschentwicklung lästig, da fast immer Menschen in unmittelbarer Nähe sind bzw. wohnen.

Das Anlaufen des kurvenäußeren Rades an den Schienenkopf führt auch zu einem Verschleiß bei Rad und Schiene. Durch Schmierung des Rad-Schiene-Kontaktes wird versucht, sowohl den Verschleiß als auch die Geräuschentwicklung zu bekämpfen.

Um das Kurvenlaufverhalten, insbesondere im Hinblick auf Ver­ schleiß und Geräuschentwicklung, zu verbessern, wird in der DE 44 12 952 C1 ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug vorge­ schlagen, das zwei voneinander unabhängige, um einen Drehzap­ fen horizontal schwenkbare Fahrwerksholme aufweist. An den beiden Enden der Fahrwerksholme ist jeweils ein Einzelrad ge­ lagert. Die Fahrwerksholme sind mittels eines Kupplungsglie­ des paarweise miteinander verbunden. Die horizontal drehbe­ weglichen Einzelräder sind bei dem in der DE 44 12 952 C1 be­ schriebenen Fahrwerk gemäß einer ersten Lösung mittels einer hydraulischen Steuervorrichtung tangential auf den Radius der von den Einzelrädern jeweils befahrenen Schiene einstellbar. Die für die horizontale Einlenkung der Einzelräder notwendi­ gen Stellkriterien sind aus der Änderung zwischen Fahrzeug­ längsachse und Fahrwerksholm ableitbar. Gemäß einer zweiten Lösung sind die horizontal drehbeweglichen Einzelräder bei dem aus der DE 44 12 952 C1 bekannten Fahrwerk mittels einer hydraulischen Steuervorrichtung tangential zum mittleren Gleisradius, der aus den beiden Schienenradien gebildet ist, einstellbar. Die hierfür erforderlichen Stellkriterien sind aus der Führungsgeometrie zwischen der Stellung der Fahr­ werksholme und der Lage des Kupplungsgliedes ableitbar. Die Steuervorrichtungen sind bei Geradeausfahrt durch geeignete Maßnahmen gesperrt und werden nur bei Bogenfahrt aktiviert.

Weiterhin ist aus der EP 0 374 290 B1 eine Einzelrad-Steuer­ vorrichtung für ein Schienenfahrzeug bekannt. Im bekannten Fall wird der Schienenverlauf durch eine Schienenverlauf- Meßeinrichtung berührungslos gemessen, die entweder eine op­ to-elektronische oder eine (elektro-)magnetische Sensorein­ richtung umfaßt. Die Sensoreinrichtung ist hierzu in Fahrt­ richtung gesehen vor dem betreffenden Einzelrad angeordnet.

Die aus der EP 0 374 290 B1 bekannte opto-elektronische Sen­ soreinrichtung besteht vorzugsweise aus einem Lasersender, der einen auf die jeweilige Schiene gerichteten Laserstrahl emittiert. Sie umfaßt weiterhin einen Laserempfänger, der den von der jeweiligen Schiene sowie von einem ebenfalls zur op­ to-elektronischen Sensoreinrichtung gehörenden Bezugspunktre­ flektor reflektierten Laserstrahl des Lasersenders empfängt. Die auf opto-elektronischen Sensoren basierende Schienenver­ lauf-Meßeinrichtung beinhaltet ferner eine Auswerteelektro­ nik, die in Abhängigkeit vom erfaßten Schienenverlauf nöti­ genfalls ein Lenksignal erzeugt, durch das das betreffende Einzelrad entsprechend dem Schienenverlauf gelenkt wird.

Die in der EP 0 374 290 B1 beschriebene opto-elektronische Sensoreinrichtung kann bei vereisten oder schneebedeckten bzw. stark verschmutzten Schienen möglicherweise fehlerhafte Meßergebnisse liefern. Darüber hinaus erfordert die Schienen­ verlauf-Meßeinrichtung zur Vermeidung von langen Rechenzeiten eine relativ komplexe Auswerteelektronik. Außerdem muß der Laserempfänger in seiner Größe so dimensioniert sein, daß auch bei einem Einfedern des Schienenfahrzeugs oder bei einer Wankbewegung des Wagenkastens noch ein sicherer Empfang des reflektierten Laserstrahls gewährleistet ist. Weiterhin sind bei der Einzelrad-Steuervorrichtung gemäß der EP 0 374 290 B1 häufige Wartungsarbeiten erforderlich, um mögliche Beschädi­ gungen der Witterungseinflüssen ausgesetzten opto-elektroni­ schen Sensoreinrichtung rechtzeitig zu erkennen.

Die in der EP 0 374 290 B1 beschriebene (elektro-)magnetische Sensoreinrichtung besteht im wesentlichen aus einem wenig­ stens einen Magneten aufweisenden Magnetträger, der am unte­ ren Ende eines vor dem betreffenden Einzelrad angeordneten Teleskop-Pendels befestigt ist. Der Magnetträger ist im Tele­ skop-Pendel, das um einen Schwenkpunkt seitlich schwenkbar ist, horizontal drehbar gelagert. Aufgrund seiner Schwenkbar­ keit kann der Magnetträger dem Maximum des Magnetfeldes zwi­ schen seinen Magneten und der Schiene selbsttätig folgen. Ab­ hängig von der Stellung des Magnetträgers und eines damit ge­ koppelten Winkelschrittgebers, der den eigentlichen Sensor bildet, wird dann über ein Stellglied das zugehörige Einzel­ rad entsprechend dem Schienenverlauf gelenkt. Die in der EP 0 374 290 B1 beschriebene magnetische Sensoreinrichtung ist zwar gegen Witterungseinflüsse unempfindlicher als die opto-elektronische Sensoreinrichtung, erfordert jedoch rela­ tiv viel Bauraum.

Weiterhin ist durch die DE 41 14 860 C1 eine Einrichtung zum Betrieb eines schienengebundenen Fahrzeugs mit digitaler Spurführung bekannt. Auch diese Einrichtung umfaßt eine opto­ elektronische Sensoreinrichtung, durch die nach Maßgabe der ermittelten geometrischen Verhältnisse bei einer Kurvenfahrt die Laufräder um einen Schwenkwinkel horizontal einschwenken.

Ferner ist durch die DE 42 31 346 C2 eine Einzelrad-Steuer­ vorrichtung für horizontal drehbewegliche Einzelräder eines Schienenfahrzeugs bekannt. Im bekannten Fall umfaßt die Ein­ zelrad-Steuervorrichtung eine Schienenverlauf-Meßeinrichtung mit einer induktiven Sensoreinrichtung zur berührungslosen Messung des Schienenverlaufs sowie eine Auswerteelektronik. Um die volle Schienenkopfbreite zu erfassen, umfaßt die in­ duktive Sensoreinrichtung ein aus zwei Sensoren bestehendes Sensorpaar, wobei die Sensoren als U-förmige, mit wenigstens einer Wicklung versehene Ferrit-Kerne ausgebildet sind, deren Pole mit ihren Stirnflächen zur Lauffläche der Schiene zei­ gen. Die aus der DE 42 31 346 C2 bekannte Einzelrad-Steuer­ vorrichtung weist zwar Sensoren auf, die witterungsunempfind­ lich sind und den Schienenverlauf z. B. auch bei verschmutz­ ten und vereisten Schienen erfassen. Aufgrund der induktiven Messung des Schienenverlaufs ergeben sich, verglichen mit ei­ ner opto-elektronischen Erfassung des Schienenverlaufs, rela­ tiv ungenaue Meßsignale. Die Auswerteelektronik muß deshalb für eine sichere Verarbeitung der den Schienenverlauf reprä­ sentierenden Meßsignale entsprechend aufwendig ausgeführt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere bei Schienenfahrzeugen, unter allen Witterungsbedingungen eine dem Streckenverlauf entsprechende Lenkung des Fahrzeugs sicherzustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im An­ spruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der weiteren Ansprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungssystem zur Lenkung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, ist streckenseitig ein lesbarer Informati­ onsträger installiert, der dem Fahrzeug die für die Lenkung wenigstens eines Rades notwendige Information über den Strec­ kenverlauf übermittelt. Man erhält dadurch eine zuverlässige und genaue gleisbogenabhängige Lenkung der Räder.

Das Informationsverarbeitungssystem nach Anspruch 1 ist für alle Arten von Schienenfahrzeugen gleichermaßen gut geeignet, und zwar unabhängig davon, wie das Fahrwerk mechanisch aufge­ baut ist. Im Rahmen der Erfindung ist es also unerheblich, ob es sich bei dem Fahrwerk des Schienenfahrzeugs beispielsweise um ein Einzelradfahrwerk oder um ein Drehgestell handelt. Bei einem Einzelradfahrwerk können die Einzelräder (Losräder) entsprechend dem von dem Informationsverarbeitungssystem er­ mittelten Schienenverlauf einzeln gesteuert werden, wohinge­ gen bei einem Drehgestell (Radsatz-Fahrwerk) die Räder eines Radsatzes im allgemeinen durch Drehung um ihren Achsdrehpunkt eingelenkt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungssystem wird der Schienenverlauf nicht durch optische, (elektro-)ma­ gnetische oder induktive Sensoren gemessen, sondern es werden Informationen zum Streckenverlauf, die in Informationsträgern entlang der Strecke gespeichert sind, an das Fahrzeug über­ mittelt.

Bei den im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung in Be­ tracht kommenden spurgeführten Fahrzeugen kann es sich um je­ de Art von spurgeführten Fahrzeugen handeln, also auch um Hängebahnen und Trolleybusse mit Hinterradlenkung. Bei Trol­ leybussen kann durch die Informationsträger entlang der Strecke eine "elektronische Schiene" geschaffen werden.

Im Rahmen der Erfindung können die Streckeninformationen di­ rekt als geometrische Daten im Informationsträger gespeichert sein. Beim Überfahren des Informationsträgers werden die geo­ metrischen Daten des Streckenverlaufs aus dem Information­ sträger ausgelesen (Anspruch 2).

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Information über die geometrischen Daten des Streckenverlaufs an einer eindeutigen Strecken-Nummer, die im Fahrzeug gespei­ chert ist, referenziert sein. Beim Überfahren des Informati­ onsträgers muß dann nur die Nummer des vom Fahrzeug befahre­ nen Streckenabschnitts übertragen werden (Anspruch 3).

Im Rahmen der Erfindung kann der Informationsträger einsei­ tig, beidseitig oder in der Mitte des Gleises angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung ist die Information über den Streckenverlauf als Folge von einfachen mathematischen Beschreibungselementen, wie z. B. Radien, Übergangsbögen und Längen von Streckenabschnitten, gespeichert (Anspruch 4). Derartige Beschreibungselemente er­ fordern nur kurze Auswertezeiten und/oder eine entsprechend einfach aufgebaute Auswerteelektronik.

Bei dem erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungssystem können beispielsweise aktive Informationsträger(z. B. Licht, Infrarot oder Funk) eingesetzt werden, die dann eine Energie­ versorgung benötigen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die Informationsträger als Oberflächenwellenfilter auszubil­ den. Derartige Informationsträger benötigen nur einen gerin­ gen Platzbedarf und sind deshalb auch besonders gut für Nie­ derflurfahrzeuge geeignet. Weiterhin wird ein derartiger In­ formationsträger nicht durch vom Fahrzeug verursachte elek­ tromagnetische Störungen beeinflußt und weist selbst nur eine außerordentlich geringe Störabstrahlung auf, so daß umgekehrt auch andere Systeme nicht beeinflußt werden. Darüber hinaus benötigt der als Oberflächenwellenfilter ausgebildete Infor­ mationsträger keinen eisenfreien Raum.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Schienenfahrzeugs mit gekuppelten Wagen,

Fig. 2 ein Drehgestell mit einstellbaren Radsätzen,

Fig. 3 einen Gleisverlauf im Bereich einer Kurve,

Fig. 4 eine Struktur einer Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Informationsverarbeitungssystems.

In Fig. 1 sind zwei Wagen eines Schienenfahrzeugs dargestellt. Der erste Wagen 1 weist zwei Drehgestelle DG1 und DG2 auf. Der zweite Wagen 2 umfaßt ebenfalls zwei Drehgestelle DG3 und DG4. Die Drehgestelle DG1 und DG2 bzw. DG3 und DG4 sind je­ weils um einen Drehzapfen Z1 bis Z4 im wesentlichen horizon­ tal drehbar gegenüber dem Wagenkasten des betreffenden Wa­ gens. Der Abstand des Drehzapfens Z1 vom Drehzapfen Z2 ist mit DA bezeichnet. Ebenso ist der Abstand des Drehzapfens Z3 vom Drehzapfen Z4 mit DA bezeichnet. Bei dem gezeigten Schie­ nenfahrzeug sind die Drehzapfenabstände DA bei beiden Wagen 1 und 2 gleich groß.

In jedem der identisch ausgeführten Drehgestelle DG1 bis DG4 sind jeweils zwei Achsen in einem Achsabstand AA drehbar ge­ lagert. Die Achsabstände AA sind gleich groß.

In Fig. 1 sind lediglich zwei Wagen 1 und 2 und damit acht Achsen A1 bis A8 des Schienenfahrzeugs dargestellt. Weitere Wagen sind identisch aufgebaut und auf dieselbe Weise gekup­ pelt. Die Wagenlänge über Kupplung ist mit WL bezeichnet.

An den beiden Enden jeder Achse A1 bis A8 sind jeweils zwei Räder Rij befestigt, wobei i die Achsnummer (Achsen A1 bis A8 in Fig. 1) ist und für das erste Ende der Achse j=1 und für das zweite Ende der Achse j=2 einzusetzen ist. Mit R11 ist also das Rad am ersten Ende der Achse A1 und mit R12 das Rad am zweiten Ende der Achse A1 bezeichnet. Analog ist mit R81 das Rad am ersten Ende der Achse A8 und mit R82 das am zwei­ ten Ende der Achse A8 befestigte Rad bezeichnet.

In Fig. 2 wird anhand des Drehgestells DG1 mit den Achsen A1 und A2 die Lenkbarkeit in einem Gleisbogen erläutert.

Das Gleis umfaßt, in Fahrtrichtung (Pfeil 3) gesehen, eine linke Schiene 4 und eine rechte Schiene 5. Die linke Schiene 4 ist bei der in Fig. 2 gezeigten Linkskurve die kurvenäußere Schiene und die rechte Schiene 5 die kurveninnere Schiene.

In Fig. 2 erkennt man, daß beide Achsen A1 und A2 jeweils um einen Achsdrehpunkt AD1 bzw. AD2 horizontal lenkbar sind, wo­ bei das kurvenbedingte Einlenkverhalten des Drehgestells DG1 (Drehung um den Drehzapfen Z1) bei der horizontalen Drehung der Achsen A1 und A2 berücksichtigt wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Achse A1 (und damit die beiden Räder R11 und R12) durch einen Aktuator 6 um einen Lenkwinkel α₁ und die Achse A2 (und damit die beiden Räder R21 und R22) durch einen Aktuator 7 einen Lenkwinkel α₂ horizontal gelenkt.

Fig. 3 zeigt einen Gleisverlauf, wobei das Gleis wiederum aus einer linken Schiene 4 und einer rechten Schiene 5 besteht. Dem Gleisverlauf sind Informationsträger 8 (in Fig. 3 nur ei­ ner dargestellt) zugeordnet, die im gezeigten Ausführungsbei­ spiel in Fahrtrichtung rechts von der rechten Schiene 5 ange­ ordnet sind. Der Informationsträger 8 ist bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel in einem Abstand a vom Beginn des Bogenab­ schnitts BA1 mit dem Radius r1 und dem Bogenweg w1 angeord­ net. Dem Bogenabschnitt BA1 folgt in dieser Fahrtrichtung der Bogenabschnitt BA2 mit dem Radius r2 und dem Bogenweg w2. Dem Bogenabschnitt BA2 folgt in dieser Fahrtrichtung der Bogenab­ schnitt BA3 mit dem Radius r3 und dem Bogenweg w3. Bogenradi­ en und Bogenwege beziehen sich im dargestellten Ausführungs­ beispiel jeweils auf eine virtuelle Mittelschiene 9, die ma­ thematisch gesehen exakt zwischen der linke Schiene 4 und der rechten Schiene 5 liegt und deshalb den mittleren Gleisradius repräsentiert. Die exakte Mittellage der virtuellen Mittel­ schiene 9 ist auch in Fig. 2 deutlich erkennbar.

Bei Fahrwerken mit einzeln lenkbaren Losrädern, kann anstelle einer durch eine virtuelle Mittelschiene 9 vorgegebenen Len­ kung auch eine auf die linke Schiene 4 und auf die rechte Schiene 5 jeweils separat abgestimmte Lenkung erfolgen.

Die Information über den Abstand des Informationsträgers 8 zum Beginn des Gleisbogens und die Eigenschaften der aufein­ anderfolgenden Bogenabschnitte BA1 bis BA3 sind entweder in dem jeweiligen Informationsträger 8 gespeichert oder diese Informationen sind im Fahrzeug vorhanden und werden, referen­ ziert an einer eindeutigen Strecken-Nummer, beim Überfahren des Informationsträgers 8 abgerufen. In beiden Fällen steht die-Information über die betreffenden Bogenabschnitte BA1 bis BA3 (Bogenradien r1 bis r3 als Funktion des Bogenweges w1 bis w3) der Lenkeinrichtung zur weiteren Verarbeitung zur Verfü­ gung.

Der Abstand a, in dem der Informationsträger 8 vor dem Beginn des Bogenabschnitts BA1 angeordnet ist, ist so zu wählen, daß auch bei der maximal zulässigen Geschwindigkeit des Schienen­ fahrzeugs ausreichend Zeit für die Informationsverarbeitung bleibt, die zu einer Betätigung der Aktuatoren 6 und 7 und damit zu einer Lenkbewegung der Achsen A1 und A2 im Drehge­ stell DG1 führt (s. Fig. 2). Analog werden auch bei den Dreh­ gestellen DG2 bis DG4 (s. Fig. 1) des Schienenfahrzeugs die Achsen A3 bis A8 entsprechend dem Kurvenverlauf eingelenkt.

Die Aktuatoren 6 und 7 sind in der Lage, den jeweils erfor­ derlichen Lenkwinkel α₁ bzw. α₂ (s. Fig. 2) verzugsarm einzu­ stellen. Unter dem Begriff "verzugsarm" ist zu verstehen, daß die Verstellzeit wesentlich kleiner ist als die Zeit, die oh­ ne Lenkung der Räder bei einer maximal zulässigen Geschwin­ digkeit des Fahrzeugs in der Kurve vergehen würde, bis die Räder mit ihrem Spurkranz am Schienenkopf anlaufen würden.

Anhand eines in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend die Informationsverarbeitung erläutert:

Nach dem Überfahren des Informationsträgers 8 wird ein Weg­ zähler 11 gestartet. Der Wegzähler 11 bezieht seine Informa­ tion aus dem Mittelwert der auf den beiden Schienen 4 und 5 zurückgelegten Wegstrecke (entspricht der auf der virtuellen Mittelschiene 9 zurückgelegten Wegstrecke)

Nach dem Zurücklegen des Weges a (Abstand a des Informations­ trägers 8 vom ersten Bogenabschnitt BA1, s. Fig. 3) wird der Lenkwinkel α₁ der ersten Achse A1 in Abhängigkeit vom weite­ ren zurückgelegten Weg so eingestellt, daß die in Fahrtrich­ tung 3 erste Achse A1 des in Fahrtrichtung 3 ersten Drehge­ stells DG1 (s. Fig. 2) auf den Mittelpunkt des Bogenabschnitts BA1 ausgerichtet ist. Anschließend wird der Lenkwinkel α₂ der zweiten Achse A2 so eingestellt, daß die Achse A2 des ersten Drehgestells DG1 auf den Mittelpunkt des Bogenabschnitts BA1 ausgerichtet ist.

Der Lenkwinkel α (Stellwinkel in Abhängigkeit vom Weg im Bo­ genabschnitt BA) wird anhand der bekannten und zum Zeitpunkt der Verarbeitung im Schienenfahrzeug vorhandenen Streckenda­ ten - im wesentlichen Radius r des Bogenabschnitts BA, der eine Funktion der im betreffenden Bogenabschnitt BA zurückge­ legten Wegstrecke (Bogenweg w) ist - unter Verwendung von Geometriedaten des Drehgestells DG (Achsabstand AA im Drehge­ stell DG) errechnet.

Die Achsen in jedem Drehgestell DG sind idealerweise dann auf den Mittelpunkt des vom Radpaar befahrenen Bogenabschnitts BA gerichtet, wenn für den jeweiligen Lenkwinkel α gilt: α = arcsin(AA/2r), wobei mit AA der Achsabstand im Drehgestell DG und mit r der Radius des betreffenden Bogenabschnitts BA be­ zeichnet ist.

Als Weg-Istwerte s_Ist(A1) bis s_Ist(A8) für die einzelnen Achsen A1 bis A8 werden die Werte orientiert an den Fahrzeug-Geome­ trien, wie Achsabstand AA, Drehzapfenabstand DA, Wagenlänge WL über Kupplung entsprechend Fig. 1 herangezogen. Dazu werden die jeweiligen Weg-Istwerte s_Ist einer nachfolgend beschriebe­ nen Korrektur unterzogen.

Den aufeinanderfolgenden Achsen wird ein um die jeweiligen Fahrzeug-Geometrien korrigierter (verringerter) Weg-Istwert entsprechend Tabelle 1 vorgegeben. Die Korrektur des Weg- Istwertes s_Ist ist hierbei jeweils in ganzzahligen Vielfachen der Größen AA (Achsabstand im Drehgestell DG) und DA (Dreh­ zapfenabstand) sowie WL (Wagenlänge über Kupplung) für die Achsen A1 bis beispielsweise A10, referenziert an Achse A1 angegeben. Wie man aus der Tabelle 1 erkennt, erhält danach z. B. die Achse A8 nach Durchfahren eines Weges von einem WL, einem DA und einem AA den Lenkwinkel α₁ der Achse A1 vor Durchfahren dieser Strecke. Auf diese Weise wird der Lenkwin­ kel α₁ der ersten Achse A1 des ersten Drehgestells DG1 auf alle Achsen des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Weg kopiert.

Tabelle 1

Korrektur des Weg-Istwertes s_Ist um ganzzahlige Vielfache des Achsabstandes AA, des Drehzapfenab­ standes DA und der Wagenlänge WL über Kupplung, referenziert an Achse A1

Die Einstellung der Stellwinkel α₁ bis α₂ (n = Anzahl der Achsen) an der jeweiligen Achse wird nachfolgend erläutert.

Die aktuelle Gleisbogeninformation, d. h. die Eigenschaften der aufeinanderfolgenden Bogenabschnitte (im Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 3 sind dies die Bogenabschnitte BA1 bis BA3) eines Gleisbogens sowie der Abstand a des Informationsträgers 8 zum Beginn des Gleisbogens werden über diesen Informations­ träger 8 unmittelbar (z. B. gemäß Anspruch 2) oder mittelbar (z. B. gemäß Anspruch 3) einem ersten Arbeitsspeicher 10 zur Verfügung gestellt. Die im ersten Arbeitsspeicher 10 nunmehr vorhandenen aktuellen Gleisbogeninformationen (Bogenabschnitt BA, Radius r des Bogenabschnitts BA sowie Bogenweg w des je­ weiligen Bogenabschnitts BA) werden zusammen mit dem vom Weg­ zähler 11 ermittelten Weg-Istwert s_Ist einem Subtrahierer 12 zugeführt.

Der im Subtrahierer 12 ermittelte Weg-Istwert s_Ist(A1) muß für die Achse A1 keiner weiteren Korrektur mehr unterzogen wer­ den.

Für die Achse A2 muß der Weg-Istwert s_Ist(A2) um -1AA korri­ giert werden (s. Tabelle 1). Dies erfolgt im Subtrahierer 13. Analog wird für die Achse A3 im Subtrahierer 14 der Weg-Ist­ wert s_Ist(A3) um -1DA korrigiert (s. Tabelle 1) . Für die Achse A4 wird der Weg-Istwert s_Ist(A4) im Subtrahierer 15 um -1DA und im Subtrahierer 16 um -1AA korrigiert. Der Weg-Istwert s_Istt wird in einem Subtrahierer 17 um -1WL korrigiert und als Weg-Istwert s_Ist(A5) der Achse 5 zugeordnet.

Die korrigierten Weg-Istwerte s_Ist(A1) bis s_Ist(An) werden über einen Multiplexer 18 auf eine Recheneinheit 19 gegeben.

Der Recheneinheit 19 werden außer den korrigierten Weg-Ist­ werten s_Ist(A1) bis s_Ist(An) für die jeweiligen Achsen A1 bis An (n = Anzahl der Achsen) auch die Lenkwinkel α_n = f(s_Ist) der jeweiligen Achsen A1 bis An zugeführt. Der Weg-Istwert s_Ist ist hierbei der Weg auf der virtuellen Mittelschiene 9 (s. Fig. 2 und Fig. 3). Die Lenkwinkel α_n = f(s_Ist) werden im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem zweiten Arbeitsspei­ cher 20 zur Verfügung gestellt.

In der Recheneinheit 19 werden nur positive Werte für den korrigierten Weg-Istwert weiterverarbeitet. Negative korri­ gierte Weg-Istwerte werden gleich Null gesetzt. Negative kor­ rigierte Weg-Istwerte treten immer dann auf, bevor die erste Achse A1 eines Schienenfahrzeugs in den ersten Bogenabschnitt BA1 einfährt. Die erste Achse A1 bekommt in dem Moment posi­ tive korrigierte Weg-Istwerte, wenn sie in den ersten Bogen­ abschnitt BA1 einfährt. Zu diesem Zeitpunkt haben alle ande­ ren Achsen (zweite Achse A2 und die folgenden Achsen) noch negative korrigierte Weg-Istwerte, denn sie befinden sich noch auf der Geraden und deshalb darf für diese Achsen noch kein Lenkwinkel α_n eingestellt werden.

Der in der Recheneinheit 19 erzeugte Soll-Lenkwinkel α_nSoll wird über einen Subtrahierer 21 unverändert an einen Winkel­ regler 22 gegeben. Im Winkelregler 22 wird die Differenz des Soll-Lenkwinkels α_nSoll und des Lenkwinkels α_n zu Null gere­ gelt. Der streckenabhängige Soll-Lenkwinkel αn_Soll wurde hier­ bei vom streckenseitigen Informationsträger 8 mittelbar oder unmittelbar ausgegeben.

Der Winkelregler 22 steuert über einen Demultiplexer 23 die Aktuatoren für die betreffenden Achsen A1 bis An (in Fig. 4 die Achsen A1 bis A5) an und erzeugt damit einen entsprechen­ den Lenkwinkel α_n für die betreffende Achse An. Der Lenkwin­ kel α_n wird gleichzeitig zurückgeführt und auf den zwischen der Recheneinheit 19 und dem Winkelregler 22 angeordneten Subtrahierer 21 gegeben. Durch die Rückführung des Lenkwin­ kels α_n kann auf einfache Weise bei den nachfolgenden Achsen eine Korrektur des einzustellenden Lenkwinkels α_n vorgenommen werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungssystem kann gemäß einer Ausführungsform nach Anspruch 2 die Informa­ tion über den Streckenverlauf in dem streckenseitigen Infor­ mationsträger gespeichert sein und die Information beim Über­ fahren des Informationsträgers vom Fahrzeug aus gelesen wer­ den. Die Information, die im streckenseitigen Information­ sträger 8 gespeichert ist, umfaßt zumindest den Abstand a des Informationsträgers 8 vom Beginn des ersten Bogenabschnitts BA1 und damit vom Beginn des Gleisbogens, außerdem die Bogen­ wege w1 bis w3 sowie die Radien r der entsprechenden Bogenab­ schnitte BA. Bogenwege w und Radien r (Bogenradien) müssen bis zu dem Informationsträger gespeichert sein, der dem In­ formationsträger 8 folgt.

Eine Informationsleseeinrichtung im Fahrzeug liest die Infor­ mationen vom streckenseitigen Informationsträger 8 und stellt sie einer Lenkeinrichtung zur Verfügung, die z. B. wie die in Fig. 4 dargestellte ausgeführt sein kann.

Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungssystems nach Anspruch 3 sind die In­ formationen über den Streckenverlauf (Bogenwege w und Bogen­ radien r) sowie der Abstand a des Informationsträgers 8 vom Beginn des Gleisbogens im Fahrzeug gespeichert. Damit diese Informationen in Lenkbewegungen der betreffenden Achsen umge­ setzt werden können, müssen die Informationen über den be­ treffenden Bogenabschnitt BA mit einer Strecken-Nummer ver­ knüpft sein. Die Informationsleseeinrichtung im Fahrzeug liest dann nur die betreffende Strecken-Nummer ein und die aktuelle Gleisbogeninformation wird von einem Speicher im Fahrzeug abgerufen und an eine Lenkeinrichtung weitergegeben, die wiederum die in Fig. 4 beschriebene Funktionsstruktur auf­ weisen kann.

Eine Informationsverarbeitung, bei der nur eine Strecken- Nummer vom streckenseitigen Informationsträger 8 eingelesen werden muß, bietet den Vorteil, daß nur geringe Datenmengen vom Streckeninformationsträger 8 zum Fahrzeug übertragen wer­ den müssen. Außerdem ist im allgemeinen eine Aktualisierung der Streckendaten mit einem geringeren Aufwand verbunden, da nur die Streckendaten in den Speichern der Fahrzeuge aktuali­ siert werden müssen. Eine Datenanpassung in den Speichern der streckenseitigen Informationsträger entfällt, da die Strec­ ken-Nummer unverändert bleibt.

Claims (5)

1. Informationsverarbeitungssystem zur Lenkung eines spurge­ führten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß streckenseitig ein lesbarer Informationsträger (8) in­ stalliert ist, der dem Fahrzeug (1, 2) die für die Lenkung wenigstens eines Rades (R11, R12, R21, R22) notwendige Infor­ mation über den Streckenverlauf (w1-w3, r1-r3) übermit­ telt.

2. Informationsverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Information über den Streckenverlauf (w1-w3, r1-­ r3) in dem streckenseitigen Informationsträger (8) gespei­ chert ist und diese Information beim Überfahren des Informa­ tionsträgers (8) vom Fahrzeug (1, 2) auslesbar ist.

3. Informationsverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Information über den Streckenverlauf (w1-w3, r1-­ r3) im Fahrzeug, referenziert an einer eindeutigen Strecken- Nummer, gespeichert ist und beim Überfahren des Information­ strägers (8) nur die Strecken-Nummer des vom Fahrzeug (1, 2) zu befahrenden Streckenabschnitts übertragen wird.

4. Informationsverarbeitungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Information über den Streckenverlauf (w1-w3, r1-­ r3) als Folge von einfachen mathematischen Beschreibungsele­ menten gespeichert ist.

5. Informationsverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger (8) als Oberflächenwellenfilter ausgebildet ist.