DE3124398A1

DE3124398A1 - Elektropneumatische tuersteuerung

Info

Publication number: DE3124398A1
Application number: DE19813124398
Authority: DE
Inventors: Dietmar Ing.(grad.) Meyer; Horst 3013 Barsinghausen Scheibe
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1981-06-22
Publication date: 1982-12-30
Also published as: EP0067950A2; US4546845A

Description

Hannover, den 11.6.1981 WP 33/81 - A/St

WABCO Fahrzeugbremsen GmbH

Elektropneumatische Türsteuerung

(Zusatzanmeldung zur deutschen Hauptanmeldung P 30 32 516)

Elektropneumatische Türsteuerungen mit einer Reversiereinrichtung werden hauptsächlich in öffentlichen Verkehrsmitteln, die der Personenbeförderung dienen, wie z. B. in Omnibussen, verwendet. Die Steuerungen werden meist pneumatisch oder elektropneumatisch betätigt, d. h. der Fahrer löst zum Öffnen oder Schließen der Tür einen pneumatischen oder elektropneumatischen Impuls aus, welcher über ein als Steuerventil gebildetes Türventil einen als Türzylinder ausgebildeten Türantrieb mit Druckluft beaufschlagt, wobei die Hubbewegungen des Türzylinderkolbens die Öffnungsund 'Schließbewegungen der Tür auslösen.

Da mit den verschiedensten Betriebsbedingungen, insbesondere auch mit Fehlbedienungen durch die Fahrgäste, gerechnet werden muß, hat die Steuerung eine Reihe von Randbedingungen zu erfüllen. So wird z. B. allgemein verlangt, daß die Schließbewegung einer pneumatisch betätigbaren Fahrzeugtür automatisch in eine Öffnungsbewegung umschaltet, wenn Personen oder Gegenstände von einer sich schließenden Tür eingeklemmt werden. Dies gilt auch für erschwerte Betriebsbedingungen, welche z. B. im Winterhalbjahr auftreten, wenn durch die niedrigen Temperaturen die Kinematik der Tür verändert wird und wenn durch Schnee und E'isbrocken die Schließbewegung der Tür behindert werden kann. Da auch ' bei der Öffnungsbewegung die Gefahr besteht, daß Personen oder Gegenstände eingeklemmt werden können, ist es' weiter üblich, eine derartige Einrichtung zusätzlich für die sich öffnende Tür vorzusehen, wobei allerdings eine. elektropneumatische Schalteinrichtung die Tür lediglich durch Entlüften der Anlage zum Stillstand bringen sollte, da hier die Umkehrung der Türbewegung eine Gefahr für die nachfolgend durch die Tür tretenden Personen bedeuten würde.

Eine derartige elektropneumatische Türsteuerung ist z. B. aus der DE-PS 17 08 446 bekannt und weiter in den nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen P 29 24 996.5 und P 29 28 801.5 vorgeschlagen worden. Es hat sich nun · gezeigt, daß die Vielzahl der geforderten Randbedingungen mit den herkömmlichen elektropneumatischen Mitteln nicht mehr zufriedenstellend und nur mit relativ hohen Kosten erfüllt werden können.

Um eine Türsteuerung anzugeben, welche in der Lage ist, alle geforderten Randbedingungen auf einfache Weise und mit geringen Kosten, d. h. insbesondere ohne den Einsatz von zusätzlichen Ventilen oder Druckschaltern zu erfüllen, ist in der erwähnten deutschen Hauptanmeldung P 30 32 516 vorgeschlagen worden, daß zur Überwachung und Steuerung

eine Elektronik vorgesehen ist, die ein Türstellungs-Flip-Flop als elektronische Nachbildung der jeweiligen Türstellung aufweist, (Al der Hauptanmeldung).

Die.Elektronik enthält vorteilhaft die folgenden Blöcke: ■ 5

a) Eine Signalaufbereitung zur Dämpfung und Begrenzung der Eingangssignale.

b) Ein an die Signalaufbereitung angeschlossenes Türstellungs-Flip-Flop zur Nachbildung der jeweiligen Türstellung.

c) Eine Überwachungslogik, die an die Signalaufbereitung und das Türstellungs-Flip-Flop angeschlossen ist.

d) Eine an die Signalaufbereitung, das Türstellungs-Flip-Flop und die Überwachungslogik angeschlossene Steuerlogik.

e) Eine an die Steuerlogik angeschlossene Magnetventil-Ansteuerung mit Leistungs-Endstufen zur Ansteuerung eines Türventils und einer Entlüftungsfunktion durch ein Ventil.

Die Türsteuerung nach der Hauptanmeldung enthält somit zwei Grundkomponenten, nämlich einem pneumatischen Teil und eine Elektronik. Diese Komponenten sind in den Figuren und 2 der obengenannten deutschen Patentanmeldung P 30 32 dargestellt.

Es hat sich herausgestellt, daß bei der erwähnten Anlage die Erfüllung von drei weiteren Forderungen vorteilhaft wäre. Erwünscht ist, daß sich die Türen erst nach Stillstand des Fahrzeugs öffnen lassen, daß bei geöffneten Fahrzeugtüren zwangsweise elektrisch die sogenannte Haltestellenbremse eingelegt wird und daß vor Schließen der Tür ein akustisches Warnsignal ertönt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungserweiterung der in der Hauptanmeldung beschriebenen Elektronik anzugeben, durch welche diese drei zusätzlichen

- It- Eigenschaften auf einfache Weise realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch enthaltene Erfindung gelöst.

" Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient eine Zeichnung:

Fig. 1 zeigt ein pneumatisches Schaltbild der Türsteuerung nach der Hauptanmeldung,

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der ergänzten Elektronik,

Fig. 3 zeigt eine an sich bekannte Haltestellen-Bremse.

γ- Gemäß Fig. 1 ist ein Druckluftvorrat 31 über einen Nothahn 15, ein Ventil 24 und ein Türventil 1 mit einem pneumatischen Türantrieb 2 verbunden. Der Türantrieb 2 besteht aus .je einem Arbeitszylinder 9, 10 zum Antrieb je eines der beiden Türflügel. Der Arbeitszylinder 9 enthält zwei Kammern 11,

2Q 12 sowie einen Kolben 13. Der Arbeitszylinder 10 ist entsprechend aufgebaut. Die Kammern 11, 12 des Arbeitszylinders 9 sind je mit den beiden Eingängen eines Reversierschalters 18 verbunden. Entsprechend sind die Kammern des Arbeitszylinders 10 mit einem Reversierschalter 19 verbunden. Die Reversierschalter enthalten elektrische Schaltkontakte 36, 37, 38, 39· Die Kontakte 37 und 39 liegen parallel und sind an Anschlußklemmen 32 und 35 angeschlossen. Die Kontakte 36 und 38 liegen ebenfalls parallel und sind an Anschlußklemmen 33 und 34 angeschlossen. Der Anschluß 32 ist über einen Endschalter 20 an einen Ausgang 3 einer Elektronik 22 angeschlossen. Der Anschluß 33 ist an einen Eingang 7 der Elektronik 22 angeschlossen. Der Anschluß 34 ist an einen Eingang 6 der Elektronik 22 angeschlossen. Der Anschluß 34 ist weiterhin über einen weiteren Endschalter 21 an eine Betriebsspannung angeschlossen. Die beiden Endschalter 20 und 21 weisen je zwei parallel geschaltete Kontakte auf, die zu je einem der beiden Türflügel einer Tür gehören.

-fr-

Die Elektronik 22 weist weiterhin einen Eingang 8 auf, der über einen Taster 14 an eine Betriebsspannung angeschlossen ist. Ein weiterer Ausgang 4 der Elektronik 22 ist an einen Arbeitsmagneten 16 zur Betätigung des Türventils 1 angeschlosc sen. Schließlich ist ein Ausgang 5 der Elektronik 22 an einen Arbeitsmagneten 25 zur Betätigung des Türventils 1 angeschlossen.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der elektropneumatischen ^q Türsteuerung gemäß Fig. 1 erklärt.

Eine Umsteuerung der Tür erfolgt in üblicher Weise durch Betätigung des Tasters 14. Hierdurch wird das Türventil 1 umgesteuert und die vorher entlüfteten Kammern der Türzylin !5 der 9, 10 belüftet.

Falls während des Schließvorganges der Tür ein Hindernis eingeklemmt wird, muß die Tür reversieren, d. h. wieder öffnen. Das Hindernis wird in bekannter Weise durch den Druckunterschied in den Zylinderkammern 11, 12 erkannt und mittels der Reversierschalter 18, 19 an die Elektronik 22 gemeldet. Diese gibt daraufhin einen Impuls über den Ausgang 4 auf das Türventil 1, wodurch die Tür reversiert.

Da die Tür in den beiden Endstellungen trotz vorliegender Reversierbedingung nicht reversieren darf, sind zwei Endschalter 20, 21 vorgesehen, durch welche in den Endstellungen der Reversierbefehl unterbrochen wird.

Beim Einklemmen eines Hindernisses durch die Hinterkante der Tür während des Öffnens wird das Ventil 24 durch ein Signal am Ausgang 3 der Elektronik 22, welches über den Endschalter 20 und die Schaltkontakte 37, 39 zum Arbeitsmagneten 23 läuft, erregt. Hierdurch werden die Türzylinder 9, 10 entlüftet.

In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Elektronik 22 nach Fig. 1 dargestellt. Die Signalaufbereitung 27 ist mit dem Eingang 6'an den Endschalter 21, mit dem Eingang 7 an den Reversierschalter-Anschluß 33 und mit dem Eingang 8 an den Taster 14 angeschlossen. Die Signalaufbereitung 27 nimmt die Signale der angeschlossenen Schalter bzw. Taster auf und paßt sie mit Hilfe eines Dämpfungsnetzwerkes (z. B. RC-Kombination) und mit Schmitt-Triggern den Spannungsverhältnissen in der nachfolgenden. Elektronik an. Das Türstellungs-Flip-Flop 26 bildet die jeweilige Türstellung nach. Beim Einschalten der Elektronik 22 wird das Flip-Flop 26 entsprechend der Endschalterstellung voreingestellt und anschließend immer mit dem Türventil 1 gemeinsam umgesteuert. Hierdurch ist der jeweilige Türzustand im Flip-Flop 26 gespeichert.

Die Überwachungslogik 28 erkennt aus der Stellung des Türstellungs-Flip-Flops 26 und dem mit dem Taster 14 gegebenen Türbefehl, ob eine bzw. welche Überwachungsfunktion zugelassen wird.

Die Steuerlogik 29 nimmt den Türbefehl und die Signale · der Überwachungslogik 28 auf, verknüpft diese und gibt sie an die Magnetventilansteuerung 30 weiter.

Die Magnetventilansteuerung 30 enthält Leistungsendstufen zur Ansteuerung des Türventils 1 (Ausgang 5 und Ausgang 4). Außerdem wird über den Ausgang 3 und den Arbeitsmagneten 23 das Ventil umgesteuert.

Eine Eigenschaft der Türsteuerung ist es, daß die Überwachungsfunktionen durch einen Dauertürbefehl durch den Taster 14 unterdrückt werden können. Hierdurch kann die Tür auch bei einer Schwergängigkeit bzw. Behinderung durch Schnee und Eis im Winterbetrieb geöffnet und geschlossen werden. Wenn durch eine Unachtsamkeit des Fährpersonals

ein Fahrgast mit einem Dauertürbefehl eingeklemmt wird, so wird die entsprechende Überwachungsfunktion (Reversierung) nach Lösen des Türbefehls automatisch wieder wirksam.

Die Elektronik 22 arbeitet dabei wie folgt:

Die Tür soll durch einen Türbefehl an den Eingang 8 der Elektronik zugesteuert werden. Durch die Schwergängigkeit der. Tür erscheint am Eingang 7 ein Reversierbefehl, der die Tür in Öffnungsrichtung umsteuert. Wird jedoch an den Eingang 8 ein Dauertürbefehl gegeben, so wird der Reversierbefehl in der Überwachungslogik 28 unterdrückt. Wenn vor Erreichen des Endschalters 21 der Türbefehl ab-.fällt, fällt das Ansteuersignal des Türventils 1 am Ausgang ab und die Uberwachungslogik 28 gibt das Reversiersignal frei. Dadurch wird über die Steuerlogik 29, die Magnetventilansteuerung 30 und den Ausgang 4 die Tür wieder auf gesteuert.

In gleicher Weise erfolgt die Überdrückung der Entlüftung bei einem Hindernis in Öffnungsrichtung. Wird die Tür , durch ein Signal am Eingang 8 geöffnet, dann wird die Freigabe der Türhinterkantenüberwachung so lange von der Überwachungslogik 28 unterdrückt, wie der Türbefehl am Eingang 8 ansteht. Die Tür kann somit auch bei Behinderung durch Eis und Schnee durch einen Dauerimpuls auf den Taster 14 vollständig geöffnet werden, ohne daß die Tür durch die Überwachung entlüftet wird. Wird der Türbefehl beendet, gibt die Überwachungslogik die Hinterkantenüberwachung wieder frei und steuert über die Steuerlogik 29 und die Magnetansteuerung 30 den Ausgang 3 an. Wenn dann die Endstellung der Tür noch nicht erreicht ist (Endschalter 20 noch geschlossen) und sich ein Hindernis in der Tür befindet, wird die Tür sofort durcklos.

Die Elektronik gemäß der Hauptanmeldung ist nun erfindungsgemaß wie folgt ergänzt:

Fiir die Signalaufbereitung 27 wird ein zusätzlicher Eingang geschaffen. Über diesen Eingang 40 gelangt ein· 3 km/h-Erkennungssignal in die Elektronik der Türanlage. Dieses kann z. B. aus einer Blockierschutz-Elektronik, einem Fahrgast-Erfassungsgerät oder aus einem in jedem Fahrzeug vorhandenen Tachographen stammen.

In der Elektronik erfolgt nach Durchlaufen der Signalaufbereitung 27 eine logische Verknüpfung zwischen den Eingangen 40 und 8 durch einen Inverter 47 und ein UND-Glied 42. Dieses bewirkt, daß ein Türbefehl am. Eingang erst dann wirksam werden kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 3 km/h unterschritten hat. Der Eingang 40 ist positiv, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert von 3 km/h übersteigt. Somit läßt sich ohne zusätzliche Kosten in jedem Standard-Linienbus erreichen, daß die Fahrzeugtüren erst nach Stillstand des Fahrzeugs geöffnet werden können. Ein Öffnen der Fahrzeugtüren während der Fahrt und vor dem endgültigen Halten an einer Haltestelle ist damit ausgeschlossen.

Bei Fahrzeugen, die im Bereich des öffentlichen Personen-Nahverkehrs eingesetzt werden, ist eine sogenannte automatische Haltestellenbremse bekannt, deren Prinzip Fig. 3 zeigt.

Über ein 3/2-Wegeventil 48 gelangt Luft aus einem Luftbehälter 31 über ein Drosselrückschlagventil 49 zu einem Druckminderer 50. Dieser vermindert den Betriebsbremsdruck auf z. B. 3 bar. Liegt nun an einem nachfolgenden 2-Wegeventil 51 von der Betriebsbremsanlage her ein geringerer Bremsdruck als der am Druckminderer 50 eingestellte Druck an, so wird das Fahrzeug über einen Bremszylinder 52 mit dem verminderten Druck von. 3 bar gebremst.

Der Befehl hierzu wird durch einen elektrischen Impuls an das. 3/2-Wegeventil 48 gegeben. Dieser Impuls kann

ζ. B. durch einen Schalter am Armaturenbrett vom Fahrer selbst gegeben werden oder durch End- und Druckschalterverknüpfungen realisiert werden. Keine der bisher zum Einsatz gekommenen Lösungen bieten jedoch heute ein Optimum an Sicherheit und Entlastung für das Fahrpersonal. Deshalb wird erfindungsgemäß an der Magnetventilansteuerung 30 der Elektronik ein zusätzlicher Ausgang 46 geschaffen, der das 3/2-Wegeventil 48 der Haltestellenbremse direkt ansteuert. Dieser zusätzliche Ausgang 46 wird .von einer

•j^Q Haltestellen-Logik 43 angesteuert, welche den eingangs für die Türstellung mit dem Eingang 8 für den Türbefehl und dem Eingang 40 für die 3 km/h-Erkennung verknüpft. Diese Verknüpfung erfolgt in der Art, daß der Ausgang der Magnetventilansteuerung 30 dann auf + 24 V liegt, wenn nach Unterschreiten einer Fahrzeug'g'eschwindigkeit von 3 km/h und Eingabe eines Türbefehls die Türen geöffnet sind. Der Ausgang 46 wird erst dann wieder abgeschaltet, wenn vor dem Schließen der Türen ein Türbefehl gegeben wurde. Durch diese logische Verknüpfung wird die Funktion der Haltestellenbremse von schwankenden Druckwerten der Türanlage und somit von Fehlfunktionen bei Druckausfall in der Anlage unabhängig. Die logische Verknüpfung ist . nicht allein abhängig von der Türstellung, da zusätzlich vorher ein Türbefehl am Armaturenbrett gegeben werden muß.

Bei Betätigung des Nothahns der Türanlage und Schließen der Türflügel von Hand bleibt die Haltestellenbremse weiterhin eingeschaltet. Das Fahrpersonal wird entlastet, da mit der Betätigung der Haltestellenbremse und auch mit dem Öffnen der Tür die Haltestellenbremse eingelegt wird. Zum Öffnen der Tür muß nicht erst die Haltestellenbremse eingelegt werden. Durch die Verknüpfung mit der 3 km/h-Erkennung wird erreicht, daß das Fahrzeug vor Öffnen der Tür zum Stillstand kommt.

-yr-

Gemäß dem dritten Teil der Aufgabenstellung soll eine Türsch.ließ-Warnanlage die Fahrgäste vor dem Schließen der Tür durch ein akustisches Warnsignal auf das bevorstehende Schließen aufmerksam machen.

Vor Schließen der Türen steht das in der Elektronik enthaltene Türstellungs-Flip-Flop 26 in Offenrichtung. Der nächste Türbefehl muß das Flip-Flop 26 in Geschlossenrichtung umsteuern. Steht das Türstellungs-Flip-Flop 26 in Offenrichtung und der nächste Türbefehl gelangt über den Eingang 8 in die Elektronik, wird ein einstellbares Zeitglied 44 gesetzt. Für die Laufzeit des Zeitgliedes wird die Überw'achungslogik 28 gesperrt und ein akustischer Signalgeber 4-5 angesteuert. Dies bewirkt, daß die Ausführung des Türbefehls und somit die Umsteuerung der Tür in Geschlossenrichtung erst nach Ablauf der Laufzeit des Zeitgliedes 44 erfolgt.

Claims

Patentanspruch

Elektropneumatische Türsteuerung mit einer Reversiereinrichtung, insbesondere für die Steuerung von Türen in öffentlichen Verkehrsmitteln, welche der Personenbeförderung dienen, wobei zur Überwachung und Steuerung eine Elektronik vorgesehen ist, welche eine Signalaufbereitung zur Dämpfung und Begrenzung der Eingangssignale, ein an die Signalaufbereitung ■ angeschlossenes Türstellungs-Flip-Flop zur elektronischen Nachbildung der jeweiligen Türstellung, eine Überwachungslogik, die an die Signalaufbereitung und das Türstellungs-Flip-Flop angeschlossen ist, eine an die Signalaufbereitung, das Türstellungs-Flip-Flop und die Überwachungslogik angeschlossene Steuerlogik und eine an die Steuerlogik angeschlossene Magnetventil-Ansteuerung mit Leistungsendstufen aufweist, nach ... ... (Patentanmeldung P 30 32 516), gekennzeichnet durch ein oder mehrere der folgenden Merkmale:

a) Die Signalaufbereitung (27) hat einen zusätzlichen Eingang (40) für ein Fahrzeug-Geschwindigkeits-Erkennungssignal sowie ausgangsseitig eine NAND-Verknüpfung (47, 42) des Eingangs (40) und eines Eingangs (8) für einen Fahrer-Türbefehl, welche bewirkt, daß der Türbefehl für Geschwindigkeiten über einer dem Erkennungssignal zugeordneten Geschwindigkeit gesperrt ist,

b) die Elektronik weist eine zusätzliche Haltestellen-Logik (43) auf, welche einen Eingang (6) der Signalaufbereitung (27), an dem ein Türstellungs-Signal anliegt, mit dem Ausgang der NAND-Verknüpfung (47, 42) verknüpft und die über einen zusätzlichen Ausgang (46) der Magnetventil-Ansteuerung (30) bei geöffneter Fahrzeugtür zwangsweise eine für sich bekannte Haltestellenbremse (48 bis 52) einlegt,

c) an das Türstellungs-Flip-Flop (26) ist ein einstellbares Zeitglied (44) angeschlossen, dessen Ausgang an die Überwachungslogik (28) und an einen akustischen Signalgeber (45) angeschlossen ist, welcher vor Schließen der Tür ein akustisches Warnsignal erzeugt.