DE4416586A1

DE4416586A1 - Control of car body inclination

Info

Publication number: DE4416586A1
Application number: DE19944416586
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Druecke; Werner Dipl Ing Niemeyer-Stein
Original assignee: STN Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Autoflug GmbH
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 1995-11-16

Abstract

A procedure for controlling the inclination of a car body has the angular speed about the longitudinal axis, the vertical axis and the transverse axis measured, as is also the longitudinal car speed. The three angular speeds in the car's reference coordinate frame are transformed to values in a stationary Cartesian frame and then angles in the three directions are deduced by integration wrt time. Acceleration components in the stationary frame are also deduced from measured accelerations in the car's reference frame. The control philosophy combines proportions of these accelerations with values of the angular speeds in the stationary frame.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Neigung eines Fahrzeug-Wagenkastens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens.The invention relates to a method for regulating the Inclination of a vehicle body according to the generic term of claim 1 and an apparatus for exercising Procedure.

Derzeitige Untersuchungen von Verkehrskonzepten beziehen in immer stärkerem Maße, insbesondere auch aus umweltspezifischen Gründen, den schienengebundenen Verkehr in zukünftigen Entwicklungsvorhaben mit ein. Dabei werden Vorhaben zur intensiveren Nutzung des Schienenwegenetzes geprüft, die dann unweigerlich eine Geschwindigkeitserhöhung der Fahrzeuge zum Ziel haben. Für das Fahren mit höheren Geschwindigkeiten ist jedoch die Mehrzahl der Bahnkörper nicht ausgelegt, so sind z. B. die Radien und Gleisüberhöhungen in Kurven allenfalls auf derzeit eingesetzte Schnellzüge und nicht auf zukünftige Hochgeschwindigkeitszüge ausgerichtet. Wenn Gleiskörper einzelner Streckenabschnitte zwar an neue Hochgeschwindigkeits-Verkehrskonzepte angepaßt werden können, so verbleiben eine Vielzahl von Strecken oder Streckenabschnitten, die nicht oder nur mit unvertretbarem technischen und finanziellen Aufwand umgerüstet werden können. Auf derartigen Strecken, mit für hohe Geschwindigkeiten unzureichend ausgebauten Kurven, werden Passagiere insbesondere durch störende Querbeschleunigungen in unzumutbarer Weise belastet, so daß der Komfort, der in modernen Hochgeschwindigkeitszügen erwartet wird, verlorengeht. Derartige Probleme können - wenn trotz begrenzter Qualität des Schienenwegenetzes auch auf kurvenreichen Strecken mit hohen Geschwindigkeiten gefahren werden soll - nur dadurch gelöst werden, daß das Fahrzeug selbst oder Teile davon angepaßt an den Fahrweg durch aktive Vorrichtungen geneigt, Querbeschleunigungen reduziert und das Wohlbefinden des Passagiers während der Fahrt aufrechterhalten wird. Das Neigen des Fahrzeugs aus Sicht des Passagiers erfolgt prinzipiell einerseits durch die aus genannten Gründen nur bedingt realisierbare Kurvenüberhöhung und andererseits durch das Verdrehen des die Passagiere befördernden Wagenkastens des Fahrzeugs gegenüber seinen, den Wagenkasten tragenden Fahr- oder Drehgestellen.Current studies of traffic concepts relate to more and more, especially from environmental reasons, rail transport in future development projects. In doing so Projects for more intensive use of the rail network checked, which then inevitably a Aim to increase the speed of the vehicles. For however, driving at higher speeds is that Most of the web body is not designed, for. B. the Radii and track camber in curves at most Express trains currently in use and not on future ones High-speed trains aligned. If track body individual sections of the route to new ones High-speed traffic concepts can be adapted can remain a variety of routes or Route sections that are not or only with unacceptable technical and financial effort to be converted can. On such routes, with for high ones Speeds are insufficiently developed curves Passengers in particular due to disruptive lateral accelerations burdened in an unreasonable way, so that the comfort that in modern high-speed trains are expected get lost. Such problems can - if despite limited quality of the rail network Driving on winding roads at high speeds should be solved - only by the vehicle itself or parts of it adapted to the route active devices inclined to lateral accelerations reduces and the well-being of the passenger during the Ride is maintained. Tilting the vehicle out In principle, the view of the passenger takes place on the one hand which can only be realized to a limited extent for the reasons mentioned Elevation of the curve and on the other hand by turning the the body of the vehicle carrying the passengers compared to his driving or carrying the car body Bogies.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren und Einrichtungen bekannt, mit denen die Neigung des Wagenkastens eines Fahrzeugs während der Kurvenfahrt einstellbar oder veränderbar ist.Numerous processes and are from the prior art Known facilities with which the inclination of the Car body of a vehicle during cornering is adjustable or changeable.

Bei passiv wirkenden Einrichtungen ist der Wagenkasten gegenüber dem Fahrgestell auf Lenkern und auf hydraulischen oder pneumatischen Federn um eine Längsachse oberhalb des Schwerpunktes drehbar gelagert, so daß die Neigung sich durch Ausnutzen der Pendelung des Wagenkastens einstellen kann.The car body is used for passive devices compared to the chassis on handlebars and on hydraulic or pneumatic springs around a longitudinal axis above the Center of gravity rotatably mounted, so that the inclination adjust by taking advantage of the oscillation of the car body can.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 557 893 ist eine aktive Neigevorrichtung bekannt, bei der der Wagenkasten durch einen elektronisch angesteuerten Servomotor geneigt wird. Die Steuersignale für den Servomotor werden dabei durch Messen von Querbeschleunigung und von Winkelgeschwindigkeiten mittels Kreiseln in Längs- und Hochachse am Drehgestell, der Fahrgeschwindigkeit und einer verbleibenden Querbeschleunigung am Wagenkasten bestimmt. From European patent application EP 557 893 is one active tilting device known in which the car body inclined by an electronically controlled servo motor becomes. The control signals for the servo motor are by measuring lateral acceleration and Angular velocities by means of gyroscopes in longitudinal and Vertical axis on the bogie, the driving speed and one remaining lateral acceleration on the car body determined.

Die Steuereinheit wertet die Meßdaten aus und steuert das Servoventil einer hydraulischen Neigungsstelleinrichtung. Ein solches System zur Neigungseinstellung ist nicht in der Lage, die unmittelbar auf einen Passagier im Wagenkasten einwirkenden Beschleunigungen und Beeinträchtigungen zu erfassen, sondern es muß diese erst aufgrund von Meßdaten an entfernteren Orten, z. B. am Fahrgestell etc., rekonstruieren. Störungen, die dann unmittelbar auf den Wagenkasten eingekoppelt werden, z. B. Wind, können daher nicht ausgeregelt werden.The control unit evaluates the measured data and controls it Servo valve of a hydraulic tilt adjustment device. Such a system for tilt adjustment is not in the Location directly on a passenger in the car body accelerations and impairments capture, but it must first on the basis of measurement data in more distant places, e.g. B. on the chassis etc., reconstruct. Disruptions, which then affect the Car body can be coupled, for. B. wind, can therefore cannot be corrected.

Ferner ist aus der deutschen Patentschrift 27 05 221 eine Anordnung zum Steuern einer Neigungsvorrichtung bekannt, bei der Winkelgeschwindigkeiten in Längs- und Hochachse am Wagenkasten gemessen und unter Berücksichtigung von Fahrzeuggeschwindigkeit und Erdbeschleunigung in einen Wert für einen Querbeschleunigungsanteil des Wagenkastens umgerechnet werden, der zur Steuerung der Neigung auf die Neigevorrichtung übertragen wird. Bei der Berechnung des Querbeschleunigungsanteils ist die Integration der Winkelgeschwindigkeit in Längsrichtung und somit die Ermittlung eines Anfangswerts erforderlich. Die Güte dieser Neigungssteuerung, d. h. der Ausgleich der störenden Querbeschleunigung und somit der Fahrkomfort ist deshalb aufgrund fehlerhafter Einstellgrößen und nicht berücksichtigter Störungen unzureichend und mängelbehaftet, da nur einzelne Bewegungsgrößen des Wagenkastens berücksichtigt sind und die Güte lediglich von der Einstellung und Vorgabe der Konstanten für die Integration abhängig ist.Furthermore, from German patent specification 27 05 221 Arrangement for controlling a tilting device known at the angular velocities in the longitudinal and vertical axes on Car body measured and taking into account Vehicle speed and gravitational acceleration in one value for a lateral acceleration component of the car body be converted to control the inclination on the Tilt device is transmitted. When calculating the Lateral acceleration component is the integration of the Angular velocity in the longitudinal direction and thus the Determination of an initial value required. The goodness of this Tilt control, d. H. balancing the disruptive Lateral acceleration and therefore driving comfort is therefore due to incorrect setting variables and not considered failures inadequate and defective, since only individual movement quantities of the car body are taken into account and the quality only from the Setting and specifying the constants for the integration is dependent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit der Querbeschleunigungskompensation bis hin zur vollkommen fehlerfreien Neigungsregelung zu erhöhen, um den Fahrkomfort zu optimieren, und eine direkte, unverzögerte Regelung bei der Kurven- und Geradeausfahrt, auch auf Gefällestrecken sicherzustellen.The invention has for its object the accuracy lateral acceleration compensation up to perfect correct inclination control to increase the Optimize driving comfort, and direct, instantaneous Regulation when cornering and straight ahead, also on Ensure downhill gradients.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs gemäß dem Kennzeichenteil des Hauptanspruchs gelöst.This task is carried out in a method according to the generic term of the main claim according to the characterizing part of the Main claim solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle Bewegungsgrößen eines schienengebundenen Fahrzeugs erfaßt und für die Neigungsregelung, d. h. die Drehung des Wagenkastens um seine Längs- oder Rollachse, berücksichtigt. Dabei erfolgt die Messung der Bewegungsgrößen dort, am Wagenkasten, wo sie kompensiert und geregelt werden müssen. Ganz entscheidend für eine optimale Regelung ist jedoch eine Referenz, bezüglich der die Bewegungsparameter erfaßt werden. Erfindungsgemäß wird deshalb als Referenz ein auf das Schwerkraftlot bezogenes Inertialsystem als Bezugssystem berücksichtigt, d. h. alle Bewegungsparameter werden in einem an dem Wagenkasten des Fahrzeugs ausgerichteten, bewegten Koordinatensystem vermessen und in das erdfeste Inertialsystem transformiert. Damit werden auch alle auf den Wagenkasten einwirkenden Störungen, die durch den Bahnkörper oder auch durch Wind verursacht werden, bezüglich einer absoluten Referenz erfaßt und ebenso bezüglich dieser Referenz ausgeregelt. Es sei nur am Rande vermerkt, daß das vorgegebene sog. Inertialsystem zwar kein Fixsternsystem im strengen Sinne ist, sondern daß es für die relevanten Regelzeitkonstanten als quasi inertial angesehen werden kann.In the method according to the invention, all Movement quantities of a rail-bound vehicle recorded and for the tilt control, d. H. the rotation of the Car body around its longitudinal or rolling axis, considered. The measurement of the Movement quantities there, on the car body, where they compensate and have to be regulated. Very crucial for one however, optimal control is a reference with regard to the movement parameters are recorded. According to the invention therefore a reference to gravity solder as a reference Inertial system considered as a reference system, d. H. all Movement parameters are in a on the car body of the Vehicle-oriented, moving coordinate system measured and transformed into the earth-fixed inertial system. This will also affect everyone on the car body Disruptions caused by the web or wind caused with respect to an absolute reference recorded and also corrected for this reference. It be noted only in passing that the so-called. Inertial system is not a fixed star system in the strict sense is, but that it is for the relevant control time constants can be regarded as quasi inertial.

Die im Koordinatensystem des Wagenkastens gemessenen Bewegungsparameter sind die Winkelgeschwindigkeiten ω_x, ω_y, ω_z und die linearen Beschleunigungen a_x, a_y, a_z. Ihre Messung erfolgt jeweils mit orthogonal im Wagenkasten montierten Sensoren, wobei für die Winkelgeschwindigkeiten Kreisel vorgesehen sind, deren Kreiselachsen mit den Wagenachsen übereinstimmen. In üblicher Definition ist dabei die X-Koordinate in Längsrichtung, die Y-Koordinate in Querrichtung und die Z-Achse in der Hochachse des Wagenkastens ausgerichtet. Die gemessenen Winkelgeschwindigkeiten ω_x, ω_y, ω_z werden in die Winkelgeschwindigkeiten , , , die sog. Euler-Winkelgeschwindigkeiten, bezüglich des inertialen Systems transformiert und zu den Winkeln Φ, Θ, Ψ, den Euler-Winkeln, integriert, dabei müssen die Winkel Φ, Θ, Ψ in Form einer Rückwirkung in die Transformation wieder einbezogen werden. Die dabei ermittelten Winkel Φ, Θ, Ψ, die die Wagenkastenwinkel in einem zunächst beliebigen Inertialsystem sind, werden dadurch horizontiert, d. h. auf den Horizont bzw. das Schwerkraftlot ausgerichtet, daß in einer weiteren Transformation die Beschleunigungen unter Berücksichtigung von sin/cos-Funktionen der Winkel Φ und Θ umgesetzt werden. Sind die horizontalen Anteile der inertialen Beschleunigungskomponenten nicht Null, so werden sie auf die Integration der inertialen Winkelgeschwindigkeiten , rückgekoppelt und bewirken eine Änderung der Euler-Winkel Φ und Θ, bis das durch die Beschleunigungen aufgebaute Referenzsystem horizontiert ist und seine Vertikalachse mit dem Schwerkraftlot zusammenfällt. Die Winkel Φ, Θ, Ψ, stellen dann exakt die Winkelverdrehungen des mit dem Wagenkasten bewegten Koordinatensystems gegenüber dem Inertialsystems dar.The motion parameters measured in the coordinate system of the car body are the angular velocities ω _x , ω _y , ω _z and the linear accelerations a _x , a _y , a _z . They are measured with sensors mounted orthogonally in the car body, whereby gyroscopes are provided for the angular velocities, the gyro axes of which coincide with the car axes. In the usual definition, the X coordinate is aligned in the longitudinal direction, the Y coordinate in the transverse direction and the Z axis in the vertical axis of the car body. The measured angular velocities ω _x , ω _y , ω _z are transformed into the angular velocities,,, the so-called Euler angular velocities, with respect to the inertial system and integrated into the angles Φ, Θ, Ψ, the Euler angles, the Angles Φ, Θ, Ψ can be included in the transformation in the form of a retroactive effect. The determined angles Φ, Θ, Ψ, which are the car body angles in any inertial system, are then leveled, ie aligned with the horizon or the gravity solder, in such a way that the accelerations take into account the sin / cos functions of the Angle Φ and Θ are implemented. If the horizontal components of the inertial acceleration components are not zero, they are fed back to the integration of the inertial angular velocities and cause the Euler angles Φ and Θ to change until the reference system built up by the accelerations is leveled and its vertical axis coincides with the gravity solder. The angles Φ, Θ, Ψ then represent exactly the angular rotations of the coordinate system moved with the car body compared to the inertial system.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der unterlagerten Horizontierung bei der Verwendung von Wagenkasten-Neigeeinrichtungen, wie vorstehend durch Überlagern der Transformationen beschrieben, besteht darin, daß keine vom Bewegungsverhalten des Fahrzeugs abhängigen Integrationsanfangswerte dem System zugeführt werden müssen und damit zeitverzögernde Tiefpaßfilterungen und Störgrößenaufschaltungen, die die Regelung nachhaltig beeinträchtigen, vermieden werden. Die Regelung erfolgt unverzüglich mit unmittelbar am Entstehungsort meßbaren Sensordaten. Durch die Referenz des bewegten Wagenkasten-Koordinatensystems zum horizontierten, ruhenden Bezugssystem, dem Inertialsystem, und nicht durch eine Referenzbildung bezüglich Drehgestell oder Gleiskörper werden deren Lage und Störungen gegenüber dem Inertialsystem in vorteilhafter Weise unmittelbar mit erfaßt und kompensiert. Nicht nur die Überhöhung des Gleises, die die Neigung unmittelbar beeinflußt, sondern auch das Gefälle von Gleisunterbau oder Bahnkörper werden in die Regelung einbezogen.The advantage of the inventive method with the subordinate leveling when using Car body tilting devices as above Overlaying the transformations is that none depend on the movement behavior of the vehicle Initial integration values must be supplied to the system and thus time delayed low pass filtering and Disturbance feedforward control that sustains the regulation impair, be avoided. The regulation takes place immediately measurable at the point of origin Sensor data. By moving the reference Car body coordinate system for horizontal, resting Frame of reference, the inertial system, and not by one Reference formation with regard to bogie or track body their position and interference with the Inertial system advantageously also directly captured and compensated. Not just the cant of the track that the inclination directly affects, but also that Slopes of track substructure or track body are in the Regulation included.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird auch durch die Unteransprüche vorteilhaft weitergebildet.The inventive method is also by Advantageously further developed sub-claims.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus Anspruch 3. Dabei kann die Sensoreinheit mit drei orthogonal eingebauten Kreiseln zur Winkelgeschwindigkeitsmessung und drei orthogonal angeordneten Beschleunigungsmessern sehr kompakt aufgebaut werden. Einstellung und Justage der Sensoren erfolgt bereits bei der Herstellung, so daß die Montage der Sensoreinheit im Fahrzeug ausgerichtet auf die Koordinatenachsen des Wagenkastens völlig unproblematisch und an den rauhen Betrieb in Verkehrsmitteln angepaßt ist. Eine Einstellung des Systems kann unterbleiben, da die Horizontierung des Systems analytisch durch die Beschleunigungsmessung beim Einschalten erfolgt. Darüber hinaus sind Regler und Sensoreinheit ohne weiteres auch in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen, das dann lediglich einen Ausgang für die Steuerleitung des Regel- oder Servomotors benötigt.An advantageous device for exercising The method according to the invention results from claim 3. The sensor unit can be orthogonal with three built-in gyros for angular velocity measurement and three orthogonally arranged accelerometers be built compactly. Adjustment and adjustment of the Sensors are already in production, so that Mounting the sensor unit in the vehicle aligned with the Coordinate axes of the car body completely unproblematic and is adapted to the rough operation in means of transport. An adjustment of the system can be omitted, because the Leveling the system analytically through the Acceleration measurement takes place when switching on. About that In addition, the controller and sensor unit are also in without further ado to house a common housing, which then only one output for the control line of the control or servo motor required.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird auch vorteilhaft durch die nachfolgenden Unteransprüche weitergebildet.The device according to the invention also becomes advantageous further developed by the following subclaims.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described in the following Drawing illustrated embodiments closer described. Show it:

Fig. 1 eine Sensoreinheit, Fig. 1 a sensor unit,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung zur Neigungsregelung eines Wagenkastens, Fig. 2 is a schematic diagram for tilt control of a car body,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Reglers, Fig. 3 is a block diagram of a controller,

Fig. 4 eine Prinzipskizze eines Triebfahrzeugs mit Neigeregelung. Fig. 4 is a schematic diagram of a traction vehicle with tilt control.

In einer Sensoreinheit 10 gemäß Fig. 1 werden von einem Winkelgeschwindigkeitssensor 20 mit den orthogonal angeordneten Kreiseln 21, 23, 25 die Winkelgeschwindigkeiten ω_x, ω_y, ω_z gemessen und an eine Rechnereinheit 30 zum Ausführen der Eulertransformation übertragen. Durch die Eulertransformation werden Winkelgeschwindigkeiten gegeneinander verdreht er Bezugssysteme transformiert. Damit führt die Anwendung der Eulertransformation auf die Winkelgeschwindigkeiten ω_x, ω_y, ω_z des bewegten Wagenkastenkoordinatensystems zu den Winkelgeschwindigkeiten , , im Inertialsystem gemäß folgenden BeziehungenIn a sensor unit 10 according to FIG. 1, the angular velocities ω _x , ω _y , ω _{z are} measured by an angular velocity sensor 20 with the orthogonally arranged gyros 21 , 23 , 25 and transmitted to a computer unit 30 for executing the Euler transformation. Through the Euler transformation, angular velocities are rotated against each other and he transforms reference systems. Thus, the application of the Euler transformation to the angular velocities ω _x , ω _y , ω _{z of} the moving car body coordinate system leads to the angular velocities,, in the inertial system according to the following relationships

= ω_x+ω_y sin Φ tan Θ + ω_z cos Φ tan Θ,
= ω_y cos Φ - ω_z sin Φ,
= ω_y sin Φ/cos Θ + ω_z cos Φ/cos Θ.= ω _x + ω _y sin Φ tan Θ + ω _z cos Φ tan Θ,
= ω _y cos Φ - ω _z sin Φ,
= ω _y sin Φ / cos Θ + ω _z cos Φ / cos Θ.

Die nun bei der Transformation benötigten Winkel Φ und Θ werden durch Integration der Winkelgeschwindigkeiten und im Integrator 35 erzeugt und auf die Rechnereinheit 30 zurückgeführt. Der Winkel Ψ wird in allen vorstehenden Gleichungen nicht benötigt, so daß die Gleichung für die Winkelgeschwindigkeit Ψ nicht weiter ausgewertet wird. Da die Winkelgeschwindigkeiten ω_x, ω_y und ω_z bezüglich des Wagenkastenkoordinatensystems x, y, z gemessen worden sind, stellen die Winkel Φ und Θ die Verdrehung der Wagenachsen gegenüber einem inertialen System dar. Da aber zunächst der Integrator 35 mit beliebigen Anfangswerten geladen ist, ist auch die Lage des Inertialsystems zunächst noch nicht horizontbezogen, sondern muß erst mit Hilfe der Beschleunigungsmessung horizontiert werden.The angles Φ and Θ now required for the transformation are generated by integrating the angular velocities and in the integrator 35 and fed back to the computer unit 30 . The angle Ψ is not required in all of the above equations, so that the equation for the angular velocity Ψ is not evaluated further. Since the angular velocities ω _x , ω _y and ω _z have been measured with respect to the car body coordinate system x, y, z, the angles Φ and Θ represent the rotation of the car axes in relation to an inertial system. However, since the integrator 35 is initially loaded with any initial values , the position of the inertial system is not initially related to the horizon, but must first be leveled using the acceleration measurement.

Zur Erzeugung einer Referenz und der Ausrichtung des Inertialsystems auf den Schwerkraft- oder Lotvektor werden am Wagenkasten von einem Beschleunigungssensor 40 die Beschleunigungen a_x, a_y, a_z durch orthogonale Anordnung dreier Beschleunigungsgeber 41, 43, 45 gemessen. Die Beschleunigungen a_x, a_y, a_z werden einem Koordinatenrechner 50 zugeführt und in ein Inertialsystem transformiert, dessen Winkel bezüglich der Koordinatenachsen des Wagenkastens, d. h. des bewegten Bezugssystems, einem ersten Zweitor 51 und einem zweiten Zweitor 52 zugeführt werden. Im statischen Fall, d. h. im zunächst unbewegten Fahrzeug stehen an den Ausgängen 56, 57, 58 des Koordinatenrechners 50 die Beschleunigungen a_r, a_s, a_t im Inertialsystem an. Die Beschleunigungen a_r, a_s, a_t sind durch die Zweitoroperationen der aufeinanderfolgenden Zweitore 51 und 52 gemäßTo generate a reference and the alignment of the inertial system to the gravity or solder vector, the accelerations a _x , a _y , a _z are measured on the car body by an acceleration sensor 40 by orthogonal arrangement of three acceleration sensors 41 , 43 , 45 . The accelerations a _x , a _y , a _z are fed to a coordinate computer 50 and transformed into an inertial system, the angles of which with respect to the coordinate axes of the car body, ie the moving reference system, are fed to a first two-port 51 and a second two-port 52 . In the static case, ie in the initially immobile vehicle, the accelerations a _r , a _s , a _t are present at the outputs 56 , 57 , 58 of the coordinate computer 50 in the inertial system. The accelerations a _r , a _s , a _t are due to the two-gate operations of the successive two-gates 51 and 52

a_r= a_x cos Θ + a_y sin Φ sin Θ + a_z cos Φ sin Θ
a_s= a_y cos Φ - a_z sin Φ
a_t = -a_x sin Θ + a_y sin Φ cos Θ + a_z cos Φ cos Θa _r = a _x cos Θ + a _y sin Φ sin Θ + a _z cos Φ sin Θ
a _s = a _y cos Φ - a _z sin Φ
a _t = -a _x sin Θ + a _y sin Φ cos Θ + a _z cos Φ cos Θ

ermittelt worden. Wenn, im statischen Fall, den Zweitoren 51 und 52 die richtigen Winkel Φ und Θ zugeführt worden sind, die die exakte Verdrehung des Wagenkastenkoordinatensystems gegenüber dem inertialen Bezugssystem beschreiben, dann und nur dann werden die Beschleunigungen a_r und a_s an den Ausgängen 56 und 57 des Koordinatenrechners identisch Null und die Beschleunigung a_t am Ausgang 58 weist den Wert -g, d. h. exakt die Erdbeschleunigung 9,81 m/s², auf. Damit geben dann die Winkel Φ und Θ die genauen Abweichungen des Wagenkastens 110 von dem inertialen Bezugssystem an.been determined. If, in the static case, the two gates 51 and 52 have been supplied with the correct angles Φ and Θ, which describe the exact rotation of the body coordinate system with respect to the inertial reference system, then and only then will the accelerations a _r and a _s at the outputs 56 and 57 of the coordinate calculator is identical to zero and the acceleration a _t at the output 58 has the value -g, ie exactly the gravitational acceleration 9.81 m / s². The angles Φ and Θ then indicate the exact deviations of the car body 110 from the inertial reference system.

Haben die Beschleunigungen a_r und a_s hingegen von Null abweichende Werte, so werden sie über zugeordnete Proportionalregler 61 und 62 durch Summenbildung mit den inertialen Winkelgeschwindigkeiten und - auf den Integrator 35 zurückgekoppelt. Die Konvergenz des Systems stellt dann sicher, daß die Winkel am Ausgang des Integrators 35 so geändert werden, daß die Ausgänge 56 und 57 des Koordinatenrechners 50 die Werte Null annehmen.If, on the other hand, the accelerations a _r and a _{s have} values deviating from zero, they are fed back to the integrator 35 via assigned proportional controllers 61 and 62 by forming the sum with the inertial angular velocities. The convergence of the system then ensures that the angles at the output of the integrator 35 are changed so that the outputs 56 and 57 of the coordinate computer 50 assume the values zero.

Bei einem bewegten Fahrzeug sind außer den Beschleunigungen a_x, a_y, a_z entsprechende dynamische Beschleunigungsanteile zu berücksichtigen, die von der Fahrgeschwindigkeit v_x und den Winkelgeschwindigkeiten ω_y und ω_z des Wagenkastens abhängen. Die Fahrtgeschwindigkeit v_x in der Längsachse des Wagenkastens wird im Geschwindigkeitsmesser 70 gemessen und im Differenzierer 75 nach der Zeit abgeleitet. Die so erhaltene Beschleunigungskomponente _x in Fahrzeuglängsachse wird von der im Beschleunigungsgeber 41 gemessenen Beschleunigung a_x subtrahiert und diese Differenz dem Koordinatenrechner 50 zugeführt. Außerdem wird die Fahrgeschwindigkeit v_x des Geschwindigkeitsmessers 70 mit der vom Kreisel 23 gemessenen Winkelgeschwindigkeit ω_y im Multiplizierer 71 und mit der vom Kreisel 25 gemessenen Winkelgeschwindigkeit ω_z im Multiplizierer 72 multipliziert. Das Produkt ω_z · v_x am Ausgang des Multiplizierers 72 wird vom Signal des Beschleunigungsgebers 43 subtrahiert und das Produkt ω_y v_x des Multiplizierers 71 zur Beschleunigung a_z des Beschleunigungsgebers 45 addiert. Auf diese Weise werden außer den Beschleunigungen a_x, a_y, a_z dem Koordinatenrechner 50 auch die dynamischen Beschleunigungsanteile _x, v_x · ω_z, v_x · ω_y zugeführt und erreicht, daß die Referenz in jedem Bewegungszustand des Fahrzeugs exakt auf das Schwerkraftlot ausgerichtet ist. Zur Ermittlung der nicht kompensierten Querbeschleunigung a_nc werden einem Restbeschleunigungsrechner 80 das Ausgangssignal v_x · ω_z des Multiplizierers 72, die Erdbeschleunigung g vom Ausgang 58 des Koordinatenrechners 50 und der inertiale Winkel Φ des geneigten Wagenkastens zugeführt. Der ausgangsseitig am Restbeschleunigungsrechner 80 anstehende Wert der Querbeschleunigung a_nc gemäßIn the case of a moving vehicle, in addition to the accelerations a _x , a _y , a _z, corresponding dynamic acceleration components must be taken into account, which depend on the driving speed v _x and the angular speeds ω _y and ω _{z of} the car body. The driving speed v _x in the longitudinal axis of the car body is measured in the speedometer 70 and derived in time in the differentiator 75 . The acceleration component _x in the vehicle longitudinal axis thus obtained is subtracted from the acceleration a _x measured in the acceleration sensor 41 and this difference is fed to the coordinate computer 50 . In addition, the driving speed v _{x of} the speedometer 70 is multiplied by the angular velocity ω _y measured by the gyroscope 23 in the multiplier 71 and by the angular speed ω _z measured by the gyroscope 25 in the multiplier 72 . The product ω _z · v _x at the output of the multiplier 72 is subtracted from the signal of the accelerator 43 and the product ω _y v _{x of} the multiplier 71 is added to accelerate a _{z of} the accelerator 45 . In this way, in addition to the accelerations a _x , a _y , a _z, the coordinate computer 50 is also supplied with the dynamic acceleration components _x , v _x · ω _z , v _x · ω _y and achieves that the reference is exactly to that in every state of motion of the vehicle Gravity solder is aligned. To determine the non-compensated lateral acceleration a _nc , the output signal v _x · ω _{z of} the multiplier 72 , the gravitational acceleration g from the output 58 of the coordinate computer 50 and the inertial angle Φ of the inclined car body are fed to a residual acceleration computer 80 . The value of the lateral acceleration a _nc on the output side at the residual acceleration computer 80 according to

a_nc = v_x ω_z-g sin Φa _nc = v _x ω _z -g sin Φ

sowie der Neigungswinkel Φ und die Winkelgeschwindigkeit bilden die Ausgangssignale der Sensoreinheit 10 zur Ansteuerung eines Reglers für die Neigeeinrichtung. and the angle of inclination Φ and the angular velocity form the output signals of the sensor unit 10 for controlling a controller for the tilting device.

In Fig. 2 ist eine Prinzipdarstellung zur Neigungsregelung wiedergegeben. Bezüglich eines Erdbodens 100, dem das inertiale Bezugssystem r, s, t zugeordnet werden kann, ist das mechanische Ersatzschaltbild eines Fahrzeugs dargestellt. Dabei sind übereinander ein Radsatz 101, ein Fahr- oder Drehgestellrahmen 103, ein Zwischenboden 105 und ein Wagenkasten 110 durch die von ihnen repräsentierten Massen oder Trägheitsmomente wiedergegeben. Der Radsatz 101, der Fahrgestellrahmen 103 und der Zwischenboden 105 sind jeweils untereinander durch Federn 107 und Dämpfer 108 verbunden. Zwischen dem Zwischenboden 105 und dem Wagenkasten 110 ist die Neigevorrichtung 120 als Verbindungselement vorgesehen. Der Regelkreis zur Neigungsregelung des Wagenkastens 110 wird über die Sensoreinrichtung 10, den Regler 90 und die den Wagenkasten einstellende Neigungsvorrichtung 120 geschlossen. Dabei sind die Wirkungslinien für den Winkelgeschwindigkeitsvektor ω _B und den Beschleunigungsvektor ª_b als mechanische Verbindungen der Sensoreinrichtung 10 mit dem Wagenkasten 110 anzusehen. Der Regler 90 ist mit dem Winkel Φ, der Winkelgeschwindigkeit und der Restquerbeschleunigung a_nc ansteuerbar. Er ist weiterhin mit Störgrößen Φ_D und _D einer weiteren Sensoreinheit 130 beaufschlagt, die am Drehgestell 103 montiert ist und den Winkelgeschwindigkeitsvektor ω _D sowie den Beschleunigungsvektor ª_D des Drehgestells 103 mißt. Weiterhin ist am Wagenkasten 110 ein Geschwindigkeitsmesser 70 vorgesehen, der die Sensoreinheit 10 und die Sensoreinheit 130 ansteuert. Dieser Geschwindigkeitssensor könnte ebenso gut am Drehgestell 103 oder am Radsatz 101 montiert sein und beispielsweise als Tachogenerator die Geschwindigkeit v_x des Fahrzeugs in Fahrzeuglängsachse bestimmen. Die Sensoreinrichtung 130 ist völlig gleichartig wie die Sensoreinheit 10 aufgebaut und mißt die Bewegungsparameter des Drehgestells 103. Die Berechnung der Restbeschleunigungskomponente a_nc in der Sensoreinheit 130 führt dabei zu einem Sicherheitssignal. Der Regler 90 ist weiterhin mit einem Winkelsignal Φ_N beaufschlagt, das den Winkel zwischen dem Zwischenboden 105 und dem Wagenkasten 110 auf den Regler zurückführt.In FIG. 2, a schematic diagram is shown for tilt control. The mechanical equivalent circuit diagram of a vehicle is shown with respect to a ground 100 to which the inertial reference system r, s, t can be assigned. A wheel set 101 , a bogie or bogie frame 103 , an intermediate floor 105 and a car body 110 are represented one above the other by the masses or moments of inertia they represent. The wheel set 101 , the chassis frame 103 and the intermediate floor 105 are each connected to one another by springs 107 and dampers 108 . The tilting device 120 is provided as a connecting element between the intermediate floor 105 and the car body 110 . The control loop for the inclination control of the car body 110 is closed via the sensor device 10 , the controller 90 and the inclination device 120 which adjusts the car body. The lines of action for the angular velocity vector ω _B and the acceleration vector ª _{b are to be} regarded as mechanical connections of the sensor device 10 to the car body 110 . The controller 90 can be controlled with the angle Φ, the angular velocity and the residual lateral acceleration a _nc . It is also subjected to disturbance variables Φ _D and _{D from} a further sensor unit 130 , which is mounted on the bogie 103 and measures the angular velocity vector ω _D and the acceleration vector ª _{D of} the bogie 103 . Furthermore, a speedometer 70 is provided on the car body 110 , which controls the sensor unit 10 and the sensor unit 130 . This speed sensor could just as well be mounted on the bogie 103 or on the wheel set 101 and, for example, as a tachometer generator determine the speed v _{x of} the vehicle in the vehicle's longitudinal axis. The sensor device 130 is constructed in exactly the same way as the sensor unit 10 and measures the movement parameters of the bogie 103 . The calculation of the residual acceleration component a _nc in the sensor unit 130 leads to a safety signal. The controller 90 is also subjected to an angle signal Φ _N , which returns the angle between the intermediate floor 105 and the car body 110 to the controller.

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des Reglers 90 wiedergegeben. Die von den Sensoreinheiten 10 und 130 gemäß Fig. 2 übertragenen Meßgrößen, das sind der Winkel Φ, die Winkelgeschwindigkeit und die Restquerbeschleunigung a_nc, und die Störgrößen, nämlich der Winkel Φ_D und die Winkelgeschwindigkeit _D werden mit Faktoren K₁, K₂, K₃, K₄, K₅, K₆ und K_x multipliziert und zu dem Regelsignal _N für die Neigevorrichtung 120 additiv zusammengefaßt. Dabei kann das Proportionalglied K₆ zur Verarbeitung der Regelabweichung a_nc durchaus auch als Integralglied ausgebildet sein. Die an der Summationsstelle 91 zusätzlich zugeführte und mit dem Proportionalitätsfaktor K_x angepaßte Querbeschleunigung a_nc ist dabei ein regelungstechnisch übliches Vorsteuersignal der Führungsgröße. Das Verhalten des Reglers 90 wird durch die BeziehungIn Fig. 3 is a block diagram of the controller 90 is reproduced. The data transmitted from the sensor units 10 and 130 in FIG. 2 measured variables, which are the angle Φ, the angular velocity and the residual transverse acceleration a _nc, and the disturbance variables, namely, the angle Φ _D and the angular velocity _D with factors K₁, K₂, K₃, K₄, K₅, K₆ and K _x multiplied and combined additively to the control signal _N for the tilting device 120 . The proportional element K₆ can also be designed as an integral element for processing the control deviation a _nc . The transverse acceleration a _nc additionally supplied at the summation point 91 and adjusted with the proportionality factor K _x is a control signal of the reference variable which is customary in terms of control technology. The behavior of controller 90 is determined by the relationship

_N = K_x · a_nc - K₁ · Φ_N-K₂ · _D-K₄ · -K_{-3 ·}Φ_D-K₅ · Φ+ K₆ · a_nc _N = K _x · a _nc - K₁ · Φ _N -K₂ · _D -K₄ · -K _{-3 ·} Φ _D -K₅ · Φ + K₆ · a _nc

beschrieben.described.

In Fig. 4 ist der prinzipielle Aufbau eines Triebfahrzeugs wiedergegeben. Die benutzten Bezugszeichen stimmen dabei soweit möglich mit den Bezugszeichen der Fig. 2 überein. Der Wagenkasten 110 des Fahrzeugs ruht auf zwei Drehgestellen 103 und 104 und ist mit ihnen über die Neigevorrichtungen 120 und 121 verbunden. Die Radsätze 101 und 102 bilden den Übergang auf Gleis und den Erdboden 100. In FIG. 4, the basic structure is shown a motor traction. The reference symbols used correspond as far as possible with the reference symbols in FIG. 2. The vehicle body 110 of the vehicle rests on two bogies 103 and 104 and is connected to them via the tilting devices 120 and 121 . The wheel sets 101 and 102 form the transition to the track and the ground 100 .

Jeweils über den Drehgestellen 103 bzw. 104 sind im Wagenkasten je eine Sensoreinheit 10 verbunden mit dem Regler 90 angeordnet. Die Ausgangsleitungen 92 der Regler 90 führen unmittelbar auf die beiden Neigevorrichtungen 120. Dabei ermöglicht die getrennte Regelung des Wagenkastens an seinem vorderen und hinteren Ende die Einstellung unterschiedlicher Neigungen, insbesondere im Einfahrtbereich oder Ausfahrtbereich von Kurven oder bei selektiv auszuregelnden Störungen. Dabei wird die Kopplung der beiden Sensoreinheiten 10 über das Inertialsystem genutzt, um durch unterschiedliches Neigen der beiden Wagenkastenenden die Torsion des Wagenkastens auf einen zulässigen Differenzwinkel zu begrenzen.One sensor unit 10 each is connected to the controller 90 in the car body, each above the bogies 103 and 104 . The output lines 92 of the controller 90 lead directly to the two tilting devices 120 . The separate regulation of the car body at its front and rear ends enables the setting of different inclinations, in particular in the entrance area or exit area of curves or in the case of selectively corrected faults. The coupling of the two sensor units 10 via the inertial system is used in order to limit the torsion of the car body to a permissible differential angle by differently tilting the two car body ends.

In einer vereinfachten, nicht weiter dargestellten Variante der Neigeregelung gemäß Fig. 4 könnten Sensoreinheit 10 und Regler 90 nur einfach ausgeführt sowie im Wagenkasten beliebig, z. B. in der Mitte, angeordnet sein und die Neigevorrichtungen 120 und 121 synchron ansteuern. Dabei würde jedoch eine den Wagenkasten tordierende Störung nur bedingt ausgeglichen.In a simplified variant of the tilt control according to FIG. 4, which is not shown further, sensor unit 10 and controller 90 could only be implemented in a simple manner, and in the car body as desired, e.g. B. in the middle, be arranged and control the tilting devices 120 and 121 synchronously. However, a fault twisting the car body would only be partially compensated for.

Mit einer Modifikation des hinteren Reglers 90 ist ein invertiertes Steuersignal generierbar, das über die Leitung 95 einem Regler 190 für den Stromabnehmer 230 zugeführt wird. Um zu gewährleisten, daß der Stromabnehmer 230 am Fahrdraht 231 optimal geführt wird, ist es notwendig, den Stromabnehmer 230 entgegen der Neigung des Wagenkastens durch die Dachneigevorrichtung 220 zurückzuneigen. Dabei ist es sinnvoll, den Regler 190 ebenso von einer Sensoreinheit 10 autark anzusteuern und das Steuersignal der Leitung 95 dem Regler 190 als Störgröße aufzuschalten. Damit wird insbesondere für den Betrieb von Hochgeschwindigkeitstriebfahrzeugen eine optimale Führung des Stromabnehmers 230 am Fahrdraht 231 gewährleistet.With a modification of the rear controller 90 , an inverted control signal can be generated, which is fed via line 95 to a controller 190 for the current collector 230 . In order to ensure that the pantograph 230 is optimally guided on the contact wire 231 , it is necessary to tilt the pantograph 230 against the inclination of the car body through the roof tilt device 220 . It makes sense to independently control the controller 190 by a sensor unit 10 and to apply the control signal of the line 95 to the controller 190 as a disturbance variable. This ensures optimal guidance of the pantograph 230 on the contact wire 231 , in particular for the operation of high-speed traction vehicles.

Die Erfindung ist im übrigen nicht auf dargestellte Ausführungsformen beschränkt. Die erfindungsgemäße Neigerregelung ist ohne weiteres auch auf eine Regelung des Nick- oder des Gierwinkels, d. h. die Bewegung des Fahrzeugs-Wagenkastens um seine Quer- oder Hochachse, übertragbar. Insbesondere deshalb, weil die erforderlichen Bewegungsparameter, der Winkelgeschwindigkeitsvektor ω _B und der Beschleunigungsvektor ª_B des Wagenkastens, bereits vollständig erfaßt werden.The invention is not otherwise restricted to the illustrated embodiments. The tilt control according to the invention can also be readily transferred to a control of the pitch or yaw angle, ie the movement of the vehicle body about its transverse or vertical axis. In particular, because the required movement parameters, the angular velocity vector ω _B and the acceleration vector ª _{B of} the car body, have already been completely captured.

Claims

1. A method for controlling the inclination of a vehicle body, in which an angular velocity ω _x around the longitudinal axis of the vehicle body, an angular velocity ω _z around the vertical axis of the body and a vehicle speed v _x in the direction of the longitudinal axis of the vehicle are measured, and a controlled variable dependent on a calculated lateral acceleration component of the body is determined for the inclination control, characterized in that
that a further angular velocity ω _y is measured around the transverse axis of the body,
that the angular velocities ω _x , ω _y , ω _z measured in the coordinate system x, y, z of the car body axes are transformed and integrated into angular velocities, a static, Cartesian reference system, preferably an inertial system with the coordinates r, s, t, by angles To determine Φ, Θ, Ψ of the moving car body coordinate system in relation to the reference system,
that accelerations a _x , a _y , a _z on the car body ( 110 ) are measured in car body coordinates, that acceleration components a _r , a _s , a _{t are} determined from the accelerations a _x , a _y , a _z by coordinate transformation with the angles Φ, Θ be that the angular velocities -Proportionalanteile the acceleration components a _r be a _s fed back and the acceleration components a _r, a _s are regulated with the adjusted angles Φ, Θ to zero, and that the inclination with the angle Φ of the angular velocity, and according to a _nc = v _x · ω · sin _z -g Φnicht compensated residual transverse acceleration a _nc in the substantially proportional control variable _N is controlled such that the residual transverse acceleration a _nc assumes a predeterminable value.

2. The method according to claim 1, characterized in that the angular velocities of the car body relative to the reference system are determined by Euler transformation of the angular velocities ω _x , ω _y , ω _z measured on the car body.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the accelerations a _r , a _s , a _{t are} determined by coordinate transformation with respect to the angle Φ, Θ of the reference system from the measured accelerations a _x , a _y , a _z , wherein a _r = a _x cos Θ + a _y sin Φ sin Θ + a _z cos Φ sin Θ
a _s = a _y cos Φ - a _z sin Φ
a _t = -a _x sin Θ + a _y sin Φ cos Θ + a _z cos Φ cos Θ and where the accelerations a _r , a _s , a _{t are} the reference of the reference system with a _r = 0, a _s = 0 and a Form _t = -g if the angles Φ, Θ determine the true orientation of the car body in the reference system.

4. Device for carrying out the method for controlling the inclination of a vehicle body according to one of claims 1 to 3, characterized in that
that a sensor unit ( 10 ) arranged in the car body ( 110 ) gyroscope ( 21 , 23 , 25 ) for measuring the angular velocities ω _x , ω _y , ω _z in an orthogonal arrangement aligned with the coordinates x, y, z of the car body ( 110 ) having,
that the sensor unit ( 10 ) orthogonally arranged accelerometers ( 41 , 43 , 45 ) for the accelerations a _x , a _y , a _z , a first computer unit ( 30 ) for transforming the angular velocities ω _x , ω _y , ω _z , one with the Accelerations a _x , a _y , a _z controllable coordinate computer ( 50 ) for determining the accelerations a _r , a _y , a _z in the reference system, an integrator ( 35 ) for the angular velocities, and a computing device ( 80 ) determining the residual transverse acceleration a _nc ,
that the sensor unit ( 10 ) is connected on the input side to a speedometer ( 70 ) for vehicle speed v _x and on the output side to a controller ( 90 ) for the inclination of the car body ( 110 ), that the controller ( 90 ) with the signals for angle Φ, angular speed and residual lateral acceleration a _{nc can be} controlled and on the output side generates a control signal _N - determining the inclination and
that the controller output is connected to a tilt adjustment device ( 120 ).

5. The device according to claim 4, characterized in
that the computer unit ( 30 ) for determining the Euler transformation is connected on the input side to the gyros ( 21 , 23 , 25 ) and by feedback of the angles Φ, Θ to the integrator ( 35 ) and
that the computer unit ( 30 ) is connected downstream of the integrator ( 35 ).

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the coordinate computer ( 50 ) on the input side with the accelerations a _x , a _y , a _z and dynamic acceleration components _x , v _x · ω _z , and v _x · ω _y , and from Integrator ( 35 ) with the angles Φ and Θ can be controlled, and that the outputs ( 56 , 57 ) for acceleration components a _r and a _s with the integrator ( 35 ) and the output ( 58 ) for the acceleration component a _t with the computing device ( 80 ) is connected for the residual lateral acceleration a _nc .

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the computing device ( 80 ) can be controlled with the correct sign with the vehicle speed v _x , the angular speed ω _z , the gravitational acceleration g and the angle Φ and that at its output as a reference variable for control of the controller ( 90 ) the residual lateral acceleration a _nc according to a _nc = v _x · ω _z -g sin Φ is pending.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the controller ( 90 ) is essentially designed as a proportional controller.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that a sensor device ( 130 ) on the chassis (bogie) ( 103 ) of the vehicle for measuring the angular velocity vector ω _D and the acceleration vector ª _{D of} the chassis ( 103 ) is mounted and that on the sensor device ( 130 ) on the output side for connection to the controller ( 90 ), disturbance variables angle Φ _D and angular velocities _{D are} present.

10. Device according to one of claims 4 to 9, characterized in that the controller ( 90 ) is connected on the input side to an angle measuring device which measures the angle Φ _N between the car body ( 110 ) and an intermediate floor mechanically connected to the tilting device ( 120 ) ( 105 ) measures.

11. The device according to any one of claims 4 to 10, characterized in that the controller ( 90 ) in the car body ( 110 ) is preferably arranged centrally and controls at least two tilting devices ( 120 ) assigned to the chassis ( 103 , 104 ) synchronously.

12. Device according to one of claims 4 to 11, characterized in that the car body ( 110 ) at least two sensor units ( 10 ), which are mounted at a predetermined distance, preferably above the chassis ( 103 , 104 ), and at least two controllers ( 90 ), and that each controller ( 90 ) separately controls the tilting devices ( 120 ) assigned to the respective chassis ( 103 , 104 ) ( FIG. 4).

13. The device according to one of claims 4 to 12, characterized in that the car body ( 110 ) as part of an electric locomotive is equipped with a pantograph ( 230 ), that the pantograph ( 230 ) is mounted on a roof tilt device ( 220 ), the is connected to a roof controller ( 190 ) and that the roof controller can be controlled by one of the controllers ( 90 ) with a signal inverted to the output signal of the controller ( 90 ).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that a further sensor unit ( 10 ) is mechanically coupled to the current collector ( 230 ), and that the output signals of the further sensor unit ( 10 ) the controlled variables and the output signal of the controller ( 90 ) the disturbance variable of Dachreglers ( 190 ) are.