WO2017080637A1 - Verfahren und steuerungseinrichtung zur steuerung und überwachung eines fahrgasttürsystems eines personen befördernden fahrzeugs sowie diesbezügliches fahrzeug - Google Patents

Verfahren und steuerungseinrichtung zur steuerung und überwachung eines fahrgasttürsystems eines personen befördernden fahrzeugs sowie diesbezügliches fahrzeug Download PDF

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door
vehicle
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opening
doors
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PCT/EP2016/001833
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Gerhard Hennigs
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Wabco Gmbh
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    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/506—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for buses

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling and monitoring a passenger door system of a passenger vehicle, wherein a control and regulation algorithm of a control device of the passenger door system controls and regulates a time-dependent opening and closing cycle of the passenger door system in which the controller of other systems of the vehicle generated environmental data of environmental parameters, such as a vehicle ambient temperature and a vehicle location, are made available in the controller in the environment parameters related maps and / or related to these environmental parameters characteristics of manipulated variables for door operation are stored in advance or generated in self-learning routines or updated , and in which in the control device an idealized opening and closing cycle of the passenger door system is stored.
  • the invention also relates to a control device for controlling and monitoring a passenger door system of a vehicle carrying passengers. Furthermore, the invention relates to a vehicle for passenger transport with a control device for controlling and monitoring a passenger door system.
  • Passenger door systems of buses are designed to operate reliably in a wide range of environmental conditions and thus without malfunction.
  • These environmental conditions are, for example, slopes with slopes or gradients between + 18% and -18%, a so-called kneeling function, ie lowering and / or inclining low-floor buses on the entry side as access aid for people with prams, wheelchairs, etc., as well as vehicle ambient temperatures which can be reached from the door system, between -25 ° C and + 80 ° C.
  • Passenger door systems of buses generally have drive and door sensors which detect the open or closed position as well as the movement and current position of the doors, for example by means of potentiometers, incremental encoders and current measuring sensors.
  • passenger door systems usually do not have their own sensors which determine environmental data. Therefore, a control and regulation algorithm in the control of the opening and closing cycle uses settings for door actuation which ensure that, at least under the conditions set forth in the legislation, the permissible pinch forces on door opening and door closing are maintained to prevent injury ,
  • this less optimal control and regulation of the opening and closing cycle of the door system can lead to uncomfortable, because uneven, delayed or accelerated door movement and as a result to unpleasant entry and exit situations in the passengers.
  • the control and regulation algorithm or the control device may not be able to distinguish reliably whether a passenger is the cause of a movement delay of a door leaf, or whether the vehicle position and / or the temperature of the actuating mechanism or the door itself are responsible.
  • External influences such as icing in winter or strong solar radiation in summer, can result in very low or very high temperatures on the passenger door system, resulting in undesirably delayed or accelerated door movements.
  • a closing or opening behavior of the doors which causes stiff or otherwise high stopping forces can increase the wear of the passenger door system as well as the maintenance effort.
  • a pneumatic drive device for a door of a bus or a rail vehicle in which a movement of a piston rod, which is connected to a piston, is converted into a movement of the vehicle door.
  • the piston is movably arranged in a cylinder and movable by compressed air, wherein it separates a first and second pressure space in the cylinder from each other.
  • a compressed air outlet from the first and / or from the second pressure chamber can be throttled by means of an electrically controllable throttle device.
  • the volume flow, the compressed air flowing through the throttle device, in response to an input signal is regulated, which is provided by a control device.
  • the input signal can be used to adjust the movement of the piston and thus the door to different operating conditions, ambient temperatures, frictional forces, inclines and inclines, in order to achieve a smooth movement of the door.
  • the control of the throttle device can be carried out with the aid of a characteristic field or a characteristic curve, reference values and actual values of the respective piston position being compared.
  • the map or characteristic curve can be determined or determined experimentally by linking individual characteristic variables of the door movement, such as a door speed and a door installation position.
  • DE 10 2006 049 544 A1 shows a control unit for controlling a movement of a body part, for example a door, window, sunroof or tailgate. flapper movement, wherein a first control signal causes the body part to move at a first travel speed and a second control signal causes the body part to move at a second travel speed.
  • the control unit evaluates information from sensors, such as temperature sensors or inclinometers, prior to moving the body panel to select the traversing speed control signal.
  • a door-holding control system for a vehicle sliding door which regulates a holding force and an opening force of the sliding door depending on the vehicle inclination.
  • EP 0 086 267 B1 shows an electropneumatic door control, in which the door leaves are actuated by pneumatic door cylinders and in which door door speeds recognized in an electronic memory are assigned to standard door speeds. If the standard speed is undershot, caused by persons or objects being trapped by a closing door, a monitoring function is triggered, which activates the pneumatic door cycle. reset or depressurized.
  • the control unit can be adapted to changing kinematic conditions, for example due to low winter temperatures, by modifying the standard door running speed contained in the memory in small increments on each door run if there are slight deviations from the actual door speed. For sudden, larger deviations, however, the monitoring function is active.
  • the present invention seeks to provide a method for controlling and monitoring a passenger door system of a vehicle carrying people, which ensures reliable and comfortable operation in a wide range of environmental conditions and at the same time a high passenger safety of the passenger door system in this area.
  • a possible uniform door opening and door closing behavior should be achieved.
  • Another object of the invention is to provide a control device for Implementation of such a method, which is inexpensive and easy to service.
  • the invention is based on the finding that in modern buses permanently current data on the vehicle position and the interior and exterior temperature of sensors are generated, for example in systems for suspension control and climate control. These data can be made available to a passenger door system.
  • a control and regulation algorithm of a control device of the passenger door system is thus enabled to adapt an opening and closing cycle of the passenger door system to various environmental parameters so that the door run is always uniform and close to an ideal door run taught by the door control. This makes it possible to simultaneously meet the requirements for low pinching forces on the one hand and fault-free operation in the entire occurring vehicle temperature range as well as in the entire occurring vehicle position range on the other hand.
  • the invention is therefore based on a method for controlling and monitoring a passenger door system of a passenger vehicle in which a control and regulation algorithm of a control device of the passenger door system controls and regulates a time-dependent opening and closing cycle of the passenger door system, in which the control device of others
  • Environmental data of environmental parameters such as a vehicle ambient temperature and a vehicle location, are provided in the controller in the control device related to these environmental parameters maps and / or related to these environmental parameters characteristics of manipulated variables for door operation are stored in advance or generated in self-learning routines or updated, and in which in the control device an idealized opening and closing cycle of the passenger door system is stored.
  • the invention provides that by means of the control and regulation algorithm of the opening and closing cycle of the passenger door system, taking into account the environmental parameters related Maps and / or the environmental parameter-related characteristics are continuously adapted or at least approximated to the idealized opening and closing cycle,
  • control values of control variables for door operation if necessary, varies and associated actuators are driven accordingly.
  • an opening and closing cycle is defined a time course of an opening operation and a closing operation of a passenger door from an on position to reaching an open position and from the open position to the re-reaching the delivery, wherein between the opening operation and the passenger door remains in the open position for an automatically predetermined period of time or for a period of time determined by manual operation.
  • a temperature is defined that prevails in the immediate vicinity of the passenger door system and is transmitted to the passenger door system by heat conduction, heat radiation and / or heat flow.
  • a room temperature range a temperature range between, for example, + 10 ° C and + 30 ° C is defined.
  • a vehicle position is understood as a gradient position, a gradient position or a level position of a vehicle as well as a longitudinal inclination or transverse inclination of a vehicle body.
  • the door is a door movement.
  • the undesirable tendency of door systems in buses to different door opening and door closing behavior in different vehicle situations such as stopping on gradients, different temperatures, such as in winter operation and summer operation, and recurrent preconditions, such as the first door opening after Switching on the ignition, avoided.
  • a uniform door run is achieved.
  • the door run is thus largely independent of the respective vehicle position and the respective vehicle ambient temperature: Excessive closing or opening forces of the doors are avoided and gravity effects are compensated. chen. In particular, low forces in trapping case of passengers are ensured.
  • up-to-date data in particular with regard to the vehicle position and the interior and exterior temperature, which are generated or used by other vehicle systems independent of the door system and retrieved by a control device and in a control system of the door system be processed so that the current door run under all environmental conditions as closely as possible with a previously trained door.
  • the consideration of environmental data makes it possible, in particular, for gravity-related increased door forces to be compensated for by appropriate measures on slopes of the vehicle, so that a passenger will not be exposed to increased forces even on slopes when trapped.
  • control and regulation algorithm uses control variables with which the opening and closing cycle of the passenger door system is influenced directly or indirectly, and assigns control values to these variables by reading environmental data-related characteristic curves and / or characteristic diagrams. With the control values associated actuators are driven or modulated their control, which transmit the respective control measures on the opening and closing cycle of the doors.
  • Manipulated variables such as a switch-on time of an end position damping function, a door actuating force, a pulse width ratio of a drive motor control, a drive starting torque and others, are thus used to adapt or correct the control of the opening and closing cycle to the current environment data.
  • the method is applicable to all today common door types and drive types. These can be, for example, indoor swing gates in city buses, exterior swing doors in coaches or swing sliding doors in city buses. These can be driven by pneumatic actuators with valves and cylinders, electric drives with electric motors and gearboxes, electro-hydraulic drives with pump motors and hydraulic actuators, and combinations of these drive types.
  • the passenger door system may have single-leaf and / or multi-leaf doors. These may be, for example, single-door single-leaf doors, such as pneumatically driven external swinging doors, double-leaf doors with a coupled electric motor drive or double-leaf doors with their own drive for each door leaf.
  • the position and temperature dependency of the respective door drive on test benches and / or arithmetically can be determined during the development phase at the manufacturer prior to series production. From this, maps and / or characteristic curves for adaptation or correction of the control for these environmental influences can be created in advance. This makes it possible to verify the corresponding adjustments and corrections for the later running operation already at the test stand, in the run-up to production.
  • the respective characteristic maps or characteristic curves can be stored in an electronic memory of the control device and are then available to the control and regulation algorithm of the passenger door system or can be activated by it.
  • the relevant maps or characteristic curves can also be generated or updated during operation in self-learning routines.
  • the method is carried out in a pneumatically driven passenger door system with one or more double doors with an electronically controlled end position damping, in which the door running speed is determined by a throttle device in the opening and closing cycle and as a Control value is a spatial or temporal point of application of the end position damping for each door of a double door individually adjustable, wherein when the vehicle is in a flat position, the point of use of the end position damping for each door is the same, and when the vehicle is in a hillside, the Delayed use point of the end position damping relative to the point of use in a flat position for each up-moving door and is preferred for each down-moving door, with a vehicle position associated control value for the point of use of the end position damping for each door leaf each from a first map or a first characteristic read out or derived and an associated actuator is driven accordingly.
  • a pneumatically powered passenger door system may include a throttle device by means of which the door running speed is indeed predetermined, but the passenger door system may have an end position damping which is electronically controllable.
  • the passenger door system When the vehicle is on a slope, ie tilted on an inclined plane about the transverse axis (x-axis), gravity exerts on the vehicle or on the vehicle body a downhill directed downhill slope force.
  • On the respective downwardly moving door acts in the same direction the downward force of the door to the door.
  • the method is carried out in a pneumatically driven passenger door system with one or more folding doors and / or double doors with an electronically controlled end position damping, in which the door running speed determined by a throttle device in the opening and closing cycle is and as a control variable, a spatial or temporal point of application of the end position damping for each door is adjustable, wherein when the vehicle is in a kneeling position, the point of use of the Endlagendämpfung against the point of application in a flat position for the door when running upwards delayed and when going downhill is preferred, wherein a the kneeling position associated control value for the starting point of the end position damping each read or derived from a second map or a second characteristic and an associated Stell member is controlled accordingly.
  • the point of use of the end position damping for both directions of the door movement can be adjusted.
  • a downhill force can cause a sluggish run in the door's guide. This can also be compensated by means of a setting of the end position damping.
  • a third embodiment of the invention can be provided that the method in a pneumatically driven passenger door system with one or a plurality of folding doors and / or double doors is performed with an electronically controlled end position damping, in the opening and closing cycle, the door speed is determined by a throttle device and as a manipulated variable, a spatial or temporal point of application of the end position damping for each door is adjustable, wherein the vehicle ambient temperature is below a room temperature range, the endpoint cushioning point is delayed from a room temperature deployment point, and when the vehicle ambient temperature is above the room temperature range, the cushioning endpoint corresponds to the room temperature use point or is advanced from the room temperature deployment point, wherein one of the vehicle ambient temperatures assigned control value for the point of use of the end position damping each read from a third map or a third characteristic or scalp Eitet and an associated actuator is driven accordingly.
  • the method is carried out in a pneumatically driven passenger door system with one or more folding doors and / or double-wing doors, in which When the vehicle ambient temperature is below a room temperature range, the door set force is increased from a door set force at room temperature, and when the vehicle ambient temperature is above the room temperature range, the door set force corresponds to that door set force at room temperature or is reduced compared to the door actuating force at room temperature, wherein a vehicle ambient temperature associated control value for the door actuating force each read or derived from a fourth map or a fourth characteristic and an associated actuator is driven accordingly.
  • the dynamics of the opening and closing cycle can be switched less sensitive at low temperatures, so the door actuating force can be increased to counteract a sluggish door, without exceeding the permissible Einklemmer.
  • a dynamically sensitive door running can be advantageous in order to brake at high temperatures a rather too smooth door, so that the permissible trapping forces are not exceeded under these operating conditions.
  • the method is carried out in an electrically or electrohydraulically driven passenger door system with one or more double-wing doors, in which the door running speed can be controlled by a pulse-width modulated control of an electric drive in the opening and closing cycle and as a manipulated variable defines the ratio of pulse width to pulse distance and is individually adjustable for each door of a double door, wherein when the vehicle is in a level position, the pulse width ratio is the same for each door, and when the vehicle is on a hillside, Pulse width ratio relative to the pulse width ratio in a flat position for the respective upwardly moving door wing increases and is reduced for the respective downward moving door leaf, wherein a vehicle position associated control value for the Pulsw For each door wing ratio read or derived respectively from a fifth map or a fifth characteristic and derived and an associated actuator is driven accordingly.
  • the door speed is often controlled by a pulse width modulated control of an electric drive.
  • a pulse width modulated control of an electric drive In drive-decoupled two-wing doors, in which each door is assigned in each case an electric motor, there is the possibility of a separate drive control of the door.
  • the pulse width ratio of an associated first drive motor can be increased in a downwardly moving door, so that the drive counteracts the gravitational deceleration of the relevant door leaf.
  • the pulse width ratio of an associated second drive motor can be reduced so that the drive counteracts the gravitational acceleration of the relevant door leaf.
  • the method is carried out in an electrically or electrohydraulically driven passenger door system with one or more folding doors and / or double-wing doors, in which the door running speed in the opening and closing cycle by a pulse width modulated control of an electric drive is regulated and defined as a manipulated variable, the ratio of pulse width to pulse distance and adjustable, wherein when the vehicle is in a kneeling position, the pulse width ratio relative to the pulse width ratio in a flat position for the door when the door is raised and when running down the Door leaf is reduced, wherein a vehicle position assigned to the control value for the pulse width ratio respectively read from a sixth map or a sixth characteristic or derived and ents a corresponding actuator ents is activated in a predictive manner.
  • the method is carried out in an electrically or electrohydraulically driven passenger door system with one or more folding doors and / or two-wing doors, in which the door running speed in the opening and closing cycle by an electric control Drive is controllable and as a control variable, a holding current of the drive for fixing a door in an open position is adjustable, wherein the holding current is activated when the vehicle is on a slope, wherein the vehicle position associated control value for the holding current in each case from a seventh characteristic or a seventh characteristic read or derived and an associated actuator is driven accordingly.
  • Sliding sliding doors with only one door leaf or with several door wings, which are not coupled to each other in terms of drive technology, can occur on slopes that a door wing moved upwards is not securely stabilized in this position when the open position is reached.
  • a secure holding a respective door leaf in an open position can be achieved by means of energization of an electric drive by an associated actuator exerts a holding force on the door, which is directed against gravity and exceeds it. This can be achieved, for example, via a relatively low energization of an electric drive motor by means of a pulse width modulation.
  • the method is carried out in an electrically or electrohydraulically driven passenger door system having one or more folding doors and / or double-wing doors, in which the door running speed is controlled by a pulse-width-modulated control of a door in the opening and closing cycle electric drive is controllable and is defined as a manipulated variable, the ratio of pulse width to pulse distance and adjustable, wherein when the vehicle ambient temperature is below a room temperature range, the pulse width ratio is increased over the pulse width ratio at room temperature, and if the vehicle ambient temperature is above the room temperature range, the pulse width ratio the pulse width ratio Room temperature corresponds to or is reduced compared to the pulse width ratio at room temperature, wherein a vehicle ambient temperature associated control value for the pulse width ratio respectively read from an eighth map or an eighth characteristic or derived and an associated actuator is controlled accordingly.
  • the method is carried out in an electropneumatically driven passenger door system with one or more folding doors and / or double-winged doors, in which an acceptance period until reaching an access value in the opening and closing cycle as a manipulated variable.
  • the position of the door leaves is adjustable after an open position, wherein, if the vehicle ambient temperature is below a room temperature range, the acceptance period is extended until reaching an on position, wherein a vehicle ambient temperature associated control value for the acceptance duration each from a ninth map or a ninth Characteristic read or derived and an associated monitoring function of the passenger door system is set accordingly.
  • a time acceptance period can be specified, within which a closing operation must be completed. If this acceptance period is exceeded, an error signal may become active, for example if one or more doors are blocked at the entry or exit by persons and / or objects, so that a control measure, such as the opening of the door, is initiated. It has been found that in electropneumatic door systems the closing and locking of the door leaves last much longer in cold conditions than at normal temperatures. Therefore, as a rule, a conversion between a summer mode of operation and a winter mode of operation in a controller of the system within a service and required.
  • the method according to the invention allows a variable adaptation of the acceptance period to the ambient temperatures. As a result, it is possible to dispense with switching from summer operation to winter operation in service, resulting in time and cost savings.
  • the method is carried out in a pneumatically, electropneumatically, electrically or electrohydraulically driven passenger door system with one or more folding doors and / or double-wing doors, in which in the opening and closing cycle as a manipulated variable a starting torque for starting an opening operation of the door is adjustable, wherein when the vehicle ambient temperature is below a room temperature range and / or a longer door-to-phase has preceded, such as after a day / night break, the starting torque is increased, where the vehicle ambient temperature associated control value for the starting torque in each case read from a tenth map or a tenth characteristic curve or derived and an associated actuator is driven accordingly.
  • control measures described in the above-mentioned embodiments of the use of the method can advantageously be combined with one another by a person skilled in the art.
  • the invention is based on a device for controlling and monitoring a passenger door system of a passenger vehicle, in which a time-dependent opening and closing cycle of the passenger door system can be controlled and regulated in a control and regulation algorithm, that of other systems environmental data of environmental parameters, such as a vehicle ambient temperature and a vehicle position, are available, in which maps or characteristics related to these environmental parameters can be stored in advance or can be generated or updated in self-learning routines, and in which an idealized opening and closing Cycle of the passenger door system is stored.
  • control device is designed such that, by means of the control and regulation algorithm, the opening and closing cycle of the passenger door system can be continuously adapted to the idealized opening and closing cycle, taking into account the environmental parameter-related characteristics or characteristic curves or at least approachable, wherein control values of manipulated variables for the door operation are, if necessary, variable and associated actuators are controlled accordingly.
  • control device is designed so that this environment data of the environmental parameters can read on a data bus of the vehicle.
  • data bus of the vehicle.
  • individual connection lines to other systems of the vehicle can be saved.
  • the data tap on a data bus also allows a very fast data processing and a correspondingly fast control of the door system.
  • the invention also relates to a vehicle for passenger transport, such as a bus, with a control device for controlling and monitoring a passenger door system, which is constructed according to one of the device claims and operable to carry out a method according to one of the method claims.
  • FIG. 1 is a diagram with a control device for controlling and monitoring a passenger door system according to the invention
  • Fig. 2a is a path-time diagram of an opening and closing cycle of such a passenger door system
  • Fig. 2b is a speed-time diagram of an opening and closing cycle of such a passenger door system.
  • a control device 1 of a person carrying vehicle such as a bus
  • a data bus 5 with unspecified systems 3 of the vehicle, which permanently capture environmental data from environmental parameters and the control device 1 available.
  • the control device 1 is connected via control and sensor lines 4 to a passenger door system 2, which has one or more single-wing or multi-leaf doors.
  • the control device 1 is suitable and designed to actuate the doors of the passenger door system 2 by means of one or more electrically controllable actuators of a door drive (not shown).
  • manipulated variables for manipulated variables are plotted in relation to environmental parameters of the vehicle. vice are for example a vehicle ambient temperature, a vehicle interior temperature and a vehicle location.
  • Corresponding manipulated variables are, for example, a switch-on time of an end position damping function in a pneumatic door drive or a pulse width ratio of a pulse-width-modulated drive motor control in an electric door drive.
  • Actuators are, for example, controllable valves or actuators.
  • a control and regulation algorithm of the control device reads out the respective control value and initiates and / or corrects the actuation of a control element with the corresponding control value.
  • the influence of changing environmental conditions on the door is compensated, so that a largely independent of the environmental conditions, consistent or uniform door is achieved.
  • the gravitational accelerated door of a down-moving door leaf can be correspondingly damped earlier and / or weaker driven.
  • a temperature-delayed delayed door operation can be compensated by appropriate control measures.
  • control and regulation algorithm of the control device 1 can take advantage of this advantageously by a complex evaluation of all detected environmental conditions and form resulting control values for the respective actuators.
  • a correction of the switch-on time of an end position damping function of a pneumatic drive or the size of a pulse width ratio in the control of an electric drive at a certain gradient depending on the temperature vary.
  • FIGS. 2a and 2b show the diagrams shown in FIGS. 2a and 2b.
  • 2 a shows the time profile of the door travel s_Tür (t) of an opening operation and a closing operation with three curves for a first door travel s_ideal, for a second door adjustment s_eng and for a third door adjustment s_weit.
  • FIG. 2 b shows the time profile of the door running speed v_door (t) during an opening operation and a subsequent closing operation with three curves for a first door speed vjdeal, for a second door speed v_eng and for a third door speed v_weit.
  • the first curves for the travel sj ' deal and the positioning speed vjdeal show an ideal travel range-speed course, for example, learned by the control device 1 and stored in a data memory.
  • the second curves for the travel s_eng and the positioning speed v_eng show a travel path speed curve with a comparatively small fluctuation range.
  • Such curves s_eng, v_eng are observed, for example, under conditions similar to those prescribed in the measurement conditions of a legal determination, ie at temperatures in an extended room temperature range between + 10 ° C and + 30 ° C and in a level position of the vehicle or the vehicle body.
  • the third curves for the travel s_weit and the positioning speed v_weit show a Stellweg-speed curves with a comparatively large fluctuation range.
  • Such gradients s_wide, v_weit are expected under the conditions of vehicle ambient temperatures between, for example, -25 ° C and + 80 ° C, as well as slopes with gradients and gradients between, for example, + 18% and -18% for trouble-free operation, if the method according to the invention not used. Under unfavorable environmental conditions, so with extreme gradients and gradient and / or with high heat or Cold can lead to excessive trapping forces and uneven door running with limited operating comfort.
  • the above-mentioned control measures are used to achieve an opening and closing cycle that comes as close as possible to the ideal course for the travel sjdeal and the positioning speed v_ideal under all conditions. It has been found that, with the aid of the method, even with a door run which always moves within the narrow fluctuation band of the travel path s_eng and the positioning speed course v_eng, significantly lower pinching forces and thus higher passenger safety and a higher level of comfort with the same operational reliability are ensured can be.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems (2) eines Personen befördernden Fahrzeugs, bei dem ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus einer Steuerungseinrichtung (1 ) des Fahrgasttürsystems (2) einen zeitabhängigen Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) des Fahrgasttürsystems (2) steuert und regelt, bei dem der Steuerungseinrichtung (1 ) von anderen Systemen (3) des Fahrzeugs erzeugte Umgebungsdaten von Umgebungsparametern, wie einer Fahrzeugumgebungstemperatur und einer Fahrzeuglage, zur Verfügung gestellt werden, bei dem in der Steuerungseinrichtung (1 ) auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennfelder und/oder auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennlinien von Stellgrößen zur Türbetätigung vorab abgespeichert sind oder in selbstlernenden Routinen erzeugt oder aktualisiert werden, und bei dem in der Steuerungseinrichtung (1 ) ein idealisierter Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_ideal, v_ideal) des Fahrgasttürsystems (2) abgespeichert ist. Gemäß der Erfindung ist weiter vorgesehen, dass mit¬ tels des Steuerungs- und Regelungsalgorithmus der Öffnungs- und Schließ- Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) des Fahrgasttürsystems (2) unter Berücksichtigung der um- gebungsparameterbezogenen Kennfelder und/oder der umgebungsparameterbezoge- nen Kennlinien kontinuierlich an den idealisierten Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_ideal, v_ideal) angepasst oder zumindest angenähert wird, wobei Stellwerte von Stellgrößen zur Türbetätigung bedarfsweise variiert und zugehörige Stellglieder entsprechend angesteuert werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung (1) zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

Verfahren und Steuerungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems eines Personen befördernden Fahrzeugs sowie diesbezügliches Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems eines Personen befördernden Fahrzeugs, bei dem ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus einer Steuerungseinrichtung des Fahrgasttürsystems einen zeitabhängigen Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems steuert und regelt, bei dem der Steuerungseinrichtung von anderen Systemen des Fahrzeugs erzeugte Umgebungsdaten von Umgebungsparametern, wie einer Fahrzeugumgebungstemperatur und einer Fahrzeuglage, zur Verfügung gestellt werden, bei dem in der Steuerungseinrichtung auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennfelder und/oder auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennlinien von Stellgrößen zur Türbetätigung vorab abgespeichert sind oder in selbstlernenden Routinen erzeugt oder aktualisiert werden, und bei dem in der Steuerungseinrichtung ein idealisierter Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems abgespeichert ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems eines Personen befördernden Fahrzeugs. Weiter betrifft die Erfindung ein Fahrzeug zur Personenbeförderung mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems.
Fahrgasttürsysteme von Bussen, wie Stadt-, Überland-, und Reisebussen, sollen in einem weiten Bereich von Umgebungsbedingungen betriebssicher und damit ohne Fehlfunktionen arbeiten. Diese Umgebungsbedingungen sind beispielsweise Hanglagen mit Steigungen oder Gefälle zwischen +18% und -18%, eine so genannte Kneeling- Funktion, also das Absenken und/oder Schrägstellen bei Niederflurbussen auf der Einstiegsseite als Einstieghilfe für Personen mit Kinderwagen, Rollstühle etc., sowie Fahrzeugumgebungstemperaturen, welche von dem Türsystem erreicht werden können, zwischen -25°C und +80°C. Um unter diesen Bedingungen einen störungsfreien Betrieb der Türen zu gewährleisten, werden für einen Öffnungs- und Schließ-Zyklus in einem Steuerungs- und Regelungsalgorithmus einer Steuerungseinrichtung eines solchen Fahrgasttürsystems relativ große Schwankungen im Weg-Zeit-Verlauf und im Geschwindigkeits-Zeit-Verlauf der Fahrgasttüren zugelassen, so dass ein unerwünschtes Ansprechen von im Fahrzeug vorhandenen Sicherheitseinrichtungen ausbleibt.
Gleichzeitig schreiben die gesetzlichen Vorschriften zur Einklemmüberwachung für Fahrgasttürsysteme von Bussen eine maximal zulässige Einklemmkraft vor, für deren Messung lediglich zugrunde gelegt wird, dass sich das Fahrzeug auf einer ebenen Fläche befindet und die Temperatur einen Wert zwischen +10°C und +30°C beträgt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass in den Grenzbereichen des für die Betriebssicherheit geforderten, oben angeführten weiter gefassten Bereichs von Umgebungsbedingungen auch höhere Einklemmkräfte auftreten können. Insbesondere können in Fahrzeughanglagen und bei extremen Temperaturen höhere Einklemmkräfte als bei der Prüfmessung entstehen. Dies führt zu einem Zielkonflikt in der Steuerungs- und Regelungs-Software zwischen einer betriebssicheren Abstimmung, also einer möglichst zuverlässigen Störungsfreiheit des Fahrgasttürsystems innerhalb des weit gefassten Bereichs von Umgebungsbedingungen einerseits und der Fahrgastsicherheit, also dem Verletzungsschutz der Passagiere in diesem weit gefassten Bereich andererseits.
Fahrgasttürsysteme von Bussen verfügen in der Regel über eine Antriebs- und Türsen- sorik, welche die Offen- oder Zu-Stellung sowie die Bewegung und aktuelle Position der Türen erfasst, beispielsweise mittels Potentiometer, Inkrementalgeber und Strommesssensoren. Jedoch verfügen solche Fahrgasttürsysteme meistens über keine eigene Sensorik, welche Umgebungsdaten ermittelt. Daher verwendet ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus bei der Steuerung und Regelung des Öffnungs- und Schließ- Zyklus Einstellungen von Stellgrößen zur Türbetätigung, welche sicherstellen, dass zumindest unter den Bedingungen gemäß der Gesetzesvorschrift die zulässigen Einklemmkräfte beim Türöffnen und Türschließen eingehalten werden, um Verletzungen zu verhindern. Allerdings kann es durch diese weniger optimale Steuerung und Regelung des Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Türsystems zu einer unkomfortablen, weil ungleichmäßigen, verzögerten oder beschleunigten Türbewegung sowie in der Folge zu unangenehmen Ein- und Ausstiegsituationen bei den Fahrgästen kommen. Der Steue- rungs- und Regelungsalgorithmus beziehungsweise die Steuerungseinrichtung kann möglicherweise nicht sicher unterscheiden, ob ein Fahrgast die Ursache einer Bewegungsverzögerung eines Türflügels ist, oder ob die Fahrzeuglage und/oder die Temperatur des Betätigungsmechanismus oder der Tür selbst dafür verantwortlich sind. Durch äußere Einwirkungen, wie Vereisung im Winter oder starke Sonneneinstrahlung im Sommer, können am Fahrgasttürsystem sehr niedrige oder sehr hohe Temperaturen entstehen, die in der Folge zu unerwünscht verzögerten oder beschleunigten Türbewegungen führen. Ein einerseits schwergängiges oder andererseits hohe Anschlagkräfte verursachendes Schließ- und Öffnungsverhalten der Türen kann zudem den Verschleiß des Fahrgasttürsystems sowie den Wartungsaufwand erhöhen.
Aus der DE 10 2008 045 564 A1 ist eine pneumatische Antriebseinrichtung für eine Tür eines Busses oder eines Schienenfahrzeugs bekannt, bei der eine Bewegung einer Kolbenstange, welche mit einem Kolben verbunden ist, in eine Bewegung der Fahrzeugtür umgesetzt wird. Der Kolben ist in einem Zylinder beweglich angeordnet und durch Druckluftbeaufschlagung bewegbar, wobei er in dem Zylinder einen ersten und zweiten Druckraum voneinander trennt. Ein Druckluftaustritt aus dem ersten und/oder aus dem zweiten Druckraum ist mittels einer elektrisch ansteuerbaren Drosseleinrichtung drosselbar. Dabei ist der Volumenstrom, der durch die Drosseleinrichtung strömenden Druckluft, in Abhängigkeit von einem Eingangssignal regelbar, welches durch eine Steuerungseinrichtung bereitgestellt ist. Durch das Eingangssignal kann die Bewegung des Kolbens und damit der Tür an unterschiedliche Betriebsbedingungen, Umgebungstemperaturen, Reibkräfte, Steigung und Gefälle angepasst werden, um ein gleichmäßiges Bewegen der Tür zu erreichen. Die Ansteuerung der Drosseleinrichtung kann mit Hilfe eines Kennfeldes oder einer Kennlinie erfolgen, wobei Sollwerte und Istwerte der jeweiligen Kolbenposition verglichen werden. Das Kennfeld oder die Kennlinie können durch Verknüpfen von einzelnen charakteristischen Größen der Türbewegung, wie eine Türlaufgeschwindigkeit und eine Türeinbaulage, bestimmt oder experimentell ermittelt werden.
Die DE 10 2006 049 544 A1 zeigt eine Steuerungseinheit zum Steuern einer Bewegung eines Karosserieteils, beispielsweise einer Tür-, Fenster-, Schiebedach- oder Heck- klappenbewegung, wobei ein erstes Steuersignal bewirkt, dass sich das Karosserieteil mit einer ersten Verfahrgeschwindigkeit bewegt und ein zweites Steuersignal bewirkt, dass sich das Karosserieteil mit einer zweiten Verfahrgeschwindigkeit bewegt. Die Steuereinheit wertet vor dem Verfahren des Karosserieteils Informationen von Sensoren, wie Temperatursensoren oder Neigungssensoren aus, um das Steuersignal für die Verfahrgeschwindigkeit auszuwählen.
Aus der DE 198 00 346 C2 ist ein Türhaltesteuersystem für eine Fahrzeugschiebetür bekannt, das in Abhängigkeit von der Fahrzeugneigung eine Haltekraft und eine Öffnungskraft der Schiebetür regelt.
Die EP 0 086 267 B1 zeigt eine elektropneumatische Türsteuerung, bei der die Türflügel durch pneumatische Türzylinder betätigt werden und bei der in einem elektronischen Speicher zu erkannten Türstellungen Norm-Türlaufgeschwindigkeiten zugeordnet sind. Bei einem zu großen Unterschreiten der Normgeschwindigkeit, hervorgerufen durch Personen oder Gegenstände, die von einer sich schließenden Tür eingeklemmt werden, wird eine Überwachungsfunktion ausgelöst, welche die pneumatischen Türzy- . linder zurücksetzt oder drucklos macht. Die Steuerung kann an veränderte kinematische Bedingungen, beispielsweise aufgrund niedriger Temperaturen im Winter, ange- passt werden, indem die im Speicher enthaltene Norm-Türlaufgeschwindigkeit in kleinen Schritten bei jedem Türlauf modifiziert wird, wenn geringe Abweichungen zur tatsächlichen Türlaufgeschwindigkeit auftreten. Bei plötzlichen, größeren Abweichungen wird hingegen die Überwachungsfunktion aktiv.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems eines Personen befördernden Fahrzeugs vorzustellen, das einen zuverlässigen und komfortablen Betrieb in einem weiten Bereich von Umgebungsbedingungen sowie zugleich eine hohe Fahrgastsicherheit des Fahrgasttürsystems in diesem Bereich gewährleistet. Dabei soll insbesondere ein möglichst gleichmäßiges Türöffnungs- und Türschließlaufverhalten erreicht werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens vorzustellen, die kostengünstig und servicefreundlich ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in modernen Bussen permanent aktuelle Daten zur Fahrzeuglage und zur Innen- sowie Außentemperatur von Sensoren erzeugt werden, beispielsweise in Systemen zur Fahrwerkregelung und zur Klimaregelung. Diese Daten können einem Fahrgasttürsystem zur Verfügung gestellt werden. Ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus einer Steuerungseinrichtung des Fahrgasttürsystems wird somit in die Lage versetzt, einen Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems an verschiedene Umgebungsparameter so anzupassen, dass der Türlauf stets gleichmäßig ist und einem idealen, von der Türsteuerung eingelernten Türlauf nahe kommt. Dadurch ist es möglich, die Anforderungen nach niedrigen Einklemmkräften einerseits und einem fehlerfreien Betrieb im gesamten vorkommenden Fahrzeugtemperaturbereich sowie im gesamten vorkommenden Fahrzeuglagenbereich andererseits gleichzeitig zu erfüllen.
Die Erfindung geht daher aus von einem Verfahren zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems eines Personen befördernden Fahrzeugs, bei dem ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus einer Steuerungseinrichtung des Fahrgasttürsystems einen zeitabhängigen Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems steuert und regelt, bei dem der Steuerungseinrichtung von anderen Systemen des Fahrzeugs erzeugte Umgebungsdaten von Umgebungsparametern, wie einer Fahrzeugumgebungstemperatur und einer Fahrzeuglage, zur Verfügung gestellt werden, bei dem in der Steuerungseinrichtung auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennfelder und/oder auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennlinien von Stellgrößen zur Türbetätigung vorab abgespeichert sind oder in selbstlernenden Routinen erzeugt oder aktualisiert werden, und bei dem in der Steuerungseinrichtung ein idealisierter Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems abgespeichert ist.
Zur Lösung der gestellten verfahrensbezogenen Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass mittels des Steuerungs- und Regelungsalgorithmus der Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems unter Berücksichtigung der umgebungsparameterbezogenen Kennfelder und/oder der umgebungsparameterbezogenen Kennlinien kontinuierlich an den idealisierten Öffnungs- und Schließ-Zyklus angepasst oder zumindest angenähert wird,
wobei Stellwerte von Stellgrößen zur Türbetätigung bedarfsweise variiert und zugehörige Stellglieder entsprechend angesteuert werden.
Als ein Öffnungs- und Schließ-Zyklus ist ein zeitlicher Verlauf eines Öffnungsvorgangs und eines Schließvorgang einer Fahrgasttür von einer Zu-Stellung bis zum Erreichen einer Offen-Stellung und von der Offen-Stellung bis zum erneuten Erreichen der Zustellung definiert, wobei zwischen dem Öffnungsvorgang und dem Schließvorgang für einen automatisch vorgegebenen Zeitraum oder für einen durch manuelle Betätigung bestimmten Zeitraum die Fahrgasttür in der Offen-Stellung verbleibt.
Als eine Fahrzeugumgebungstemperatur wird eine Temperatur definiert, die in der unmittelbaren Umgebung des Fahrgasttürsystems herrscht und durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung und/oder Wärmeströmung auf das Fahrgasttürsystem übertragen wird. Als ein Raumtemperaturbereich wird ein Temperaturbereich zwischen beispielsweise +10°C und +30°C definiert. Als eine Fahrzeuglage wird eine Steigungslage, eine Gefällelage oder eine ebene Lage eines Fahrzeugs sowie eine Längsneigung oder Querneigung eines Fahrzeugaufbaus verstanden. Als Türlauf wird eine Türbewegung bezeichnet.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird die unerwünschte Neigung von Türsystemen in Bussen zu einem unterschiedlichen Türöffnungs- und Türschließverhalten bei verschiedenen Fahrzeuglagen, wie beim Halt an Steigungen, unterschiedlichen Temperaturen, wie bei Winterbetrieb und Sommerbetrieb, und wiederkehrenden Vorbedingungen, wie das erste Türöffnen nach dem Einschalten der Zündung, vermieden. Unter allen im Betrieb vorkommenden Umgebungsbedingungen wird so ein gleichmäßiger Türlauf erreicht. Der Türlauf ist somit weitgehend unabhängig von der jeweiligen Fahrzeuglage und der jeweiligen Fahrzeugumgebungstemperatur: Überhöhte Schließ- oder Öffnungskräfte der Türen werden vermieden und Schwerkrafteffekte werden ausgegli- chen. Insbesondere werden niedrige Kräfte im Einklemmfall von Fahrgästen sichergestellt.
Dies wird dadurch erreicht, dass aktuelle Daten, insbesondere zur Fahrzeuglage sowie zur Innen- und Außentemperatur, welche von anderen, von dem Türsystem unabhängigen Fahrzeugsystemen erzeugt oder genutzt werden, zur Verfügung gestellt und von einer Steuerungseinrichtung abgerufen sowie in einem Steuerungs- und Regelungsalgorithmus des Türsystems verarbeitet werden, so dass der aktuelle Türlauf unter allen Umgebungsbedingungen mit einem zuvor eingelernten Türlauf möglichst weitgehend übereinstimmt. Die Berücksichtigung von Umgebungsdaten ermöglicht insbesondere, dass in Hanglagen des Fahrzeugs schwerkraftbedingte erhöhte Türkräfte durch geeignete Maßnahmen kompensiert werden, so dass auch in Hanglagen bei einem Einklemmen ein Fahrgast keinen erhöhten Kräften ausgesetzt sein wird.
Der Steuerungs- und Regelungsalgorithmus verwendet je nach Türtyp und Türantrieb Stellgrößen, mit deren Hilfe der Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems direkt oder indirekt beeinflusst wird, und ordnet diesen Größen durch Auslesen von um- gebungsdatenbezogenen Kennlinien und/oder Kennfeldern Stellwerte zu. Mit den Stellwerten werden zugehörige Stellglieder angesteuert oder deren Ansteuerung moduliert, welche die jeweiligen Steuerungsmaßnahmen auf den Öffnungs- und Schließ-Zyklus der Türen übertragen. Stellgrößen, wie ein Einschaltzeitpunkt einer Endlagendämpfungsfunktion, eine Türstellkraft, ein Pulsweitenverhältnis einer Antriebsmotorsteuerung, ein Antriebsanlaufmoment und andere, werden demnach eingesetzt, um die Steuerung des Öffnungs- und Schließ-Zyklus an die aktuellen Umgebungsdaten anzupassen beziehungsweise zu korrigieren.
Das Verfahren ist bei allen heute gängigen Türtypen und Antriebsarten anwendbar. Dies können beispielsweise Innenschwenktüren in Stadtbussen, Außenschwingtüren in Reisebussen oder Schwenkschiebetüren in Stadtbussen sein. Diese können angetrieben sein durch Pneumatikantriebe mit Ventilen und Zylindern, Elektroantriebe mit Elektromotoren und Getrieben, elektrohydraulische Antriebe mit Pumpenmotoren und hydraulischen Aktuatoren sowie Kombination dieser Antriebsarten. Das Fahrgasttürsystem kann einflügelige und/oder mehrflügelige Türen aufweisen. Dies können beispielsweise Einflügeltüren mit einem eigenen Antrieb sein, beispielsweise pneumatisch angetriebene Außenschwingtüren, Zweiflügeltüren mit einem gekoppelten elektromotorischen Antrieb oder Zweiflügeltüren mit einem eigenen Antrieb für jeden Türflügel.
Für die einzelnen Türtypen kann schon während der Entwicklungsphase beim Hersteller vor der Serienfertigung die Lage- und Temperaturabhängigkeit des jeweiligen Türantriebs an Prüfständen und/oder rechnerisch ermittelt werden. Daraus können vorab Kennfelder und/oder Kennlinien für eine Anpassung beziehungsweise eine Korrektur der Steuerung für diese Umwelteinflüsse erstellt werden. Dadurch ist es möglich, bereits am Prüfstand, im Vorfeld der Fertigung, die entsprechenden Anpassungen und Korrekturen für den späteren laufenden Betrieb zu verifizieren. Die betreffenden Kennfelder oder Kennlinien können in einem elektronischen Speicher der Steuerungseinrichtung abgespeichert werden und stehen dann dem Steuerungs- und Regelungsalgorithmus des Fahrgasttürsystems zur Verfügung beziehungsweise können durch dieses aktiviert werden. Die relevanten Kennfelder oder Kennlinien können auch im laufenden Betrieb in selbstlernenden Routinen erzeugt oder aktualisiert werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Zweiflügeltüren mit einer elektronisch gesteuerten Endlagendämpfung durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus die Türlaufgeschwindigkeit durch eine Drosseleinrichtung bestimmt ist und als eine Stellgröße ein räumlicher oder zeitlicher Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel einer Zweiflügeltür einzeln einstellbar ist, wobei, wenn sich das Fahrzeug in einer ebenen Lage befindet, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel gleich ist, und wenn sich das Fahrzeug in einer Hanglage befindet, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung gegenüber dem Einsatzpunkt in ebener Lage für den jeweils hangaufwärts bewegten Türflügel verzögert und für den jeweils hangabwärts bewegten Türflügel vorgezogen wird, wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel jeweils aus einem ersten Kennfeld oder einer ersten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Demnach kann ein pneumatisch angetriebenes Fahrgasttürsystem eine Drosseleinrichtung aufweisen, mittels der die Türlaufgeschwindigkeit zwar fest vorbestimmt ist, das Fahrgasttürsystem kann allerdings eine Endlagendämpfung aufweisen, welche elektronisch steuerbar ist. Wenn sich das Fahrzeug in einer Hanglage befindet, also auf einer schiefen Ebene um die Querachse (x-Achse) gekippt ist, übt die Schwerkraft auf das Fahrzeug beziehungsweise auf den Fahrzeugaufbau eine hangabwärts gerichtete beschleunigende Hangabtriebskraft aus. Bei einer zweiflügeligen Tür führt dies dazu, dass die Bewegung des jeweils hangaufwärts bewegten Türflügels gebremst und die Bewegung des jeweils hangabwärts bewegten Türflügels beschleunigt wird, so dass die beiden Türflügel beim Öffnen zu unterschiedlichen Zeitpunkten die Offen-Stellung erreichen und beim Schließen zu unterschiedlichen Zeitpunkten die Zu-Stellung erreichen würden. Auf den jeweils hangabwärts bewegten Türflügel wirkt zu der Türstellkraft in der gleichen Richtung die Hangabtriebskraft. Diese Kräfte können sich zu einer überhöhten Türstellkraft und damit zu einer überhöhten Einklemmkraft beim Schließvorgang addieren.
Mit Hilfe der genannten steuerbaren Endlagendämpfung, welche die Türbewegung abbremst, damit die Türflügel sanft an ihren jeweiligen Endanschlag anlaufen, kann der ungleichmäßige Türlauf weitgehend ausgeglichen werden, so dass beide Türflügel annähernd gleichzeitig ihre Endstellungen erreichen. Außerdem kann eine überhöhte Türstellkraft vermieden werden. Dies wird erreicht, indem der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für den jeweils hangaufwärts bewegten Türflügel verzögert und der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für den jeweils hangabwärts laufenden Türflügel vorgezogen wird, im Vergleich zu einem gemeinsamen Dämpfungseinsatzpunkt für beide Türflügel. Der hangauflaufende Türflügel wird also später abgebremst, während der hangablaufende Türflügel früher abgebremst wird. Der Einsatzpunkt kann sich dabei auf eine aktuelle Position beziehen, die von einer Türsensorik geliefert wird, oder auf einen Zeitpunkt nach dem Start der Türbewegung, der von einem Zeitgeber geliefert wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren mit einer elektronisch gesteuerten Endlagendämpfung durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus die Türlaufgeschwindigkeit durch eine Drosseleinrichtung bestimmt ist und als eine Stellgröße ein räumlicher oder zeitlicher Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel einstellbar ist, wobei, wenn sich das Fahrzeug in einer Kneeling-Position befindet, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung gegenüber dem Einsatzpunkt in ebener Position für die Türflügel beim Aufwärtslaufen verzögert und beim Abwärtslaufen vorgezogen wird, wobei ein der Kneeling-Position zugeordneter Stellwert für den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung jeweils aus einem zweiten Kennfeld oder einer zweiten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Beim sogenannten Kneeling wird ein Bus an seiner Ausstiegsseite abgesenkt und dadurch seitlich schräg gestellt, wobei der Fahrzeugaufbau um die Längsachse (y- Achse) des Fahrzeugs gekippt wird. Der Fahrzeugaufbau befindet sich in Bezug zum Fahrwerk und zum Fahrweg also auf einer schiefen Ebene um die Fahrzeuglängsachse. Die Schwerkraft auf den Fahrzeugaufbau führt in dieser Position zu einer seitlich abwärts gerichteten beschleunigenden Hangabtriebskraft. Dies führt dazu, dass insbesondere Schwenktüren bei der Schwenkbewegung in Richtung der tieferen Position der Schrägstellung beschleunigt und entgegen der höheren Position der Schrägstellung gebremst werden. Im Öffnungs- und Schließ-Zyklus nimmt das Türöffnen und das Türschließen somit unterschiedlich viel Zeit in Anspruch. Um diese Ungleichmäßigkeit im Türlauf auszugleichen, kann wiederum der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für beide Richtungen der Türbewegung angepasst werden. Bei Schiebetüren kann eine Hangabtriebskraft einen schwergängigeren Lauf in der Führung der Tür verursachen. Dies kann ebenso mittels einer Einstellung der Endlagendämpfung kompensiert werden.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren mit einer elektronisch gesteuerten Endlagendämpfung durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus die Türlaufgeschwindigkeit durch eine Drosseleinrichtung bestimmt ist und als eine Stellgröße ein räumlicher oder zeitlicher Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel einstellbar ist, wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung gegenüber einem Einsatzpunkt bei Raumtemperatur verzögert wird, und wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur oberhalb des Raumtemperaturbereichs liegt, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung dem Einsatzpunkt bei Raumtemperatur entspricht oder gegenüber dem Einsatzpunkt bei Raumtemperatur vorgezogen wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung jeweils aus einem dritten Kennfeld oder einer dritten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Die Erfahrung zeigt, dass bei fast allen Türtypen bei tiefen Temperaturen die Türflügel schwergängiger sind und langsamer laufen oder zumindest langsamer in Bewegung gelangen. Bei hohen Temperaturen laufen die Türflügel in der Regel leichtgängiger und schneller. Daher ist es zweckmäßig und vorteilhaft, bei winterlichen Temperaturen deutlich unterhalb von Raumtemperaturen, also bei Außentemperaturen, welche die Innentemperatur im klimatisiertem Fahrgastraum deutlich unterschreiten, den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung zu verzögern, um trotz des verlangsamten Türlaufs die Öffnungs- und Schließdauer des Türsystems nicht unnötig zu erhöhen. Bei hohen Temperaturen, also bei sommerlichen Verhältnisses kann es, je nach Türtyp, vorteilhaft sein, den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung vorzuziehen, um den Komfort der Fahrgäste beim Einsteigen/Aussteigen nicht durch ein zu schnelles Schließen der Tür zu beeinträchtigen. Ein Vorzuziehen der Endlagendämpfung kann außerdem bei sehr hohen Temperaturen sinnvoll sein, damit die Türen nicht mit überhöhter Geschwindigkeit an ihren Endpunkten geräuschvoll anschlagen.
Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öff- nungs- und Schließ-Zyklus als eine Stellgröße eine Türstellkraft einstellbar ist, wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, die Türstellkraft gegenüber einer Türstellkraft bei Raumtemperatur erhöht wird, und wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur oberhalb des Raumtemperaturbereichs liegt, die Türstellkraft derjenigen Türstellkraft bei Raumtemperatur entspricht oder gegenüber der Türstellkraft bei Raumtemperatur verringert wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für die Türstellkraft jeweils aus einem vierten Kennfeld oder einer vierten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Demnach kann bei tiefen Temperaturen die Dynamik des Öffnungs- und Schließ-Zyklus unempfindlicher geschaltet werden, also die Türstellkraft erhöht werden, um einem schwergängigen Türlauf entgegenzuwirken, ohne die zulässigen Einklemmkräfte zu überschreiten. Andererseits kann auch ein dynamisch empfindlicherer Türlauf vorteilhaft sein, um bei hohen Temperaturen einen eher zu leichtgängigen Türlauf zu bremsen, damit die zulässigen Einklemmkräfte unter diesen Betriebsbedingungen nicht überschritten werden.
Gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungsund Schließ-Zyklus die Türlaufgeschwindigkeit durch eine pulsweitenmodulierte An- steuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist sowie als eine Stellgröße das Verhältnis von Pulsweite zu Pulsabstand definiert und für jeden Türflügel einer Zweiflügeltür einzeln einstellbar ist, wobei, wenn sich das Fahrzeug in einer ebenen Lage befindet, das Pulsweitenverhältnis für jeden Türflügel gleich ist, und wenn sich das Fahrzeug in einer Hanglage befindet, das Pulsweitenverhältnis gegenüber dem Pulsweitenverhältnis in ebener Lage für den jeweils hangaufwärts bewegten Türflügel erhöht sowie für den jeweils hangabwärts bewegten Türflügel verringert wird, wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für das Pulsweitenverhältnis für jeden Türflügel jeweils aus einem fünften Kennfeld oder einer fünften Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird. Bei elektrischen oder elektrohydraulischen Türantrieben wird die Türlaufgeschwindigkeit häufig über eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines elektrischen Antriebs geregelt. Bei antriebstechnisch entkoppelten Zweiflügeltüren, bei welchen jedem Türflügel jeweils ein Elektromotor zugeordnet ist, besteht die Möglichkeit einer separaten Antriebssteuerung der Türflügel. Um den Schwerkrafteffekt in Hanglagen des Fahrzeugs auszugleichen, kann bei einem hangaufwärts bewegten Türflügel das Pulsweitenverhältnis eines zugehörigen ersten Antriebsmotors erhöht werden, damit der Antrieb dem schwerkraftbedingten Abbremsen des betreffenden Türflügels entgegenwirkt. Bei einem hangabwärts bewegten Türflügel kann das Pulsweitenverhältnis eines zugehörigen zweiten Antriebsmotors verringert werden, damit der Antrieb der schwerkraftbedingten Beschleunigung des betreffenden Türflügels entgegenwirkt.
Gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus die Türlaufgeschwindigkeit durch eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist und als eine Stellgröße das Verhältnis von Pulsweite zu Pulsabstand definiert und einstellbar ist, wobei, wenn sich das Fahrzeug in einer Kneeling-Position befindet, das Pulsweitenverhältnis gegenüber dem Pulsweitenverhältnis in ebener Position für die Türflügel beim Aufwärtslaufen der Türflügel erhöht und beim Abwärtslaufen der Türflügel verringert wird, wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für das Pulsweitenverhältnis jeweils aus einem sechsten Kennfeld oder einer sechsten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Auch beim seitlichen Absenken des Fahrzeugaufbaus an Haltestellen wirkt eine
Hangabtriebskraft auf die Türflügel. Abhängig vom Türtyp kann beim Türöffnen eine beschleunigende Kraft und bei Türschließen eine bremsende Kraft auf die Türflügel wirken, oder umgekehrt. Dies kann durch Einstellen des Pulsweitenverhältnisses der elektrischen Antriebsteuerung beim Öffnen und Schließen der Tür kompensiert werden. Gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus die Türlaufgeschwindigkeit durch eine An- steuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist und als eine Stellgröße ein Haltestrom des Antriebs zum Fixieren eines Türflügels in einer Offen-Stellung einstellbar ist, wobei der Haltestrom aktiviert wird, wenn sich das Fahrzeug in einer Hanglage befindet, wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für den Haltestrom jeweils aus einem siebten Kennfeld oder einer siebten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Bei Türantrieben mit einer relativ geringen Selbsthemmung, wie beispielsweise
Schwenkschiebetüren mit nur einem Türflügel oder mit mehreren Türflügeln, welche antriebstechnisch nicht miteinander gekoppelt sind, kann es in Hanglagen dazu kommen, dass ein hangaufwärts bewegter Türflügel bei Erreichen der Offen-Stellung nicht sicher in dieser Position stabilisiert ist. Ein sicheres Festhalten eines betreffenden Türflügels in einer Offen-Stellung kann mittels einer Bestromung eines Elektroantriebs erreicht werden, indem ein zugehöriges Stellglied eine Haltekraft auf den Türflügel ausübt, welche der Schwerkraft entgegen gerichtet ist und diese übersteigt. Dies kann beispielsweise über eine relativ geringe Bestromung eines elektrischen Antriebsmotors mittels einer Pulsweitenmodulation erreicht werden.
Gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus die Türlaufgeschwindigkeit durch eine puls- weitenmodulierte Ansteuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist und als eine Stellgröße das Verhältnis von Pulsweite zu Pulsabstand definiert und einstellbar ist, wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, das Pulsweitenverhältnis gegenüber dem Pulsweitenverhältnis bei Raumtemperatur erhöht wird, und wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur oberhalb des Raumtemperaturbereichs liegt, das Pulsweitenverhältnis dem Pulsweitenverhältnis bei Raumtemperatur entspricht oder gegenüber dem Pulsweitenverhältnis bei Raumtemperatur verringert wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für das Pulsweitenverhältnis jeweils aus einem achten Kennfeld oder einer achten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Wie bereits oben angeführt, kann es bei tiefen Temperaturen dazu kommen, dass der Türlauf sich verlangsamt. Dies kann mittels einer pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines elektrischen Antriebs ausgeglichen werden, indem bei der Bestromung eines Elektromotors das Pulsweitenverhältnis erhöht und damit eine die Geschwindigkeit der Türbewegung erhöhende Stellkraft ausgeübt wird.
Gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem elektropneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus als eine Stellgröße eine Akzeptanzdauer bis zum Erreichen einer Zu-Stellung der Türflügel nach einer Offen-Stellung einstellbar ist, wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, die Akzeptanzdauer bis zum Erreichen einer Zu-Stellung verlängert wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für die Akzeptanzdauer jeweils aus einem neunten Kennfeld oder einer neunten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und eine zugehörige Überwachungsfunktion des Fahrgasttürsystems entsprechend eingestellt wird.
In einer Türlaufüberwachungsfunktion des Türsystems kann eine zeitliche Akzeptanzdauer vorgegeben sein, innerhalb der ein Schließvorgang beendet sein muss. Bei einem Überschreiten dieser Akzeptanzdauer kann ein Fehlersignal aktiv werden, beispielsweise wenn eine oder mehrere Türflügel am Einstieg oder Ausstieg durch Personen und/oder Gegenstände blockiert sind, so dass eine Steuerungsmaßnahme, wie das Öffnen der Tür, eingeleitet wird. Es hat sich herausgestellt, dass bei elektropneumati- schen Türsystemen das Schließen und Verriegeln der Türflügel bei Kälte allerdings deutlich länger dauert als bei Normaltemperaturen. Daher ist in der Regel eine Umstel- lung zwischen einem Sommerbetriebsmodus und einem Winterbetriebsmodus in einer Steuerungseinrichtung des Systems innerhalb eines Service vorgesehen und erforderlich. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht eine variable Anpassung der Akzeptanzdauer an die Umgebungstemperaturen. Dadurch kann auf eine Umstellung von Sommerbetrieb in Winterbetrieb im Service verzichtet werden, wodurch sich eine Zeit- und Kostenersparnis ergibt.
Gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren bei einem pneumatisch, elektropneumatisch, elektrisch oder elektrohydrau- lisch angetriebenen Fahrgasttürsystem mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus als eine Stellgröße ein Anlaufmoment zum Starten eines Öffnungsvorgangs der Türflügel einstellbar ist, wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt und/oder eine längere Tür-Zu-Phase vorausgegangen ist, wie nach einer Tag-/Nacht-Betriebspause, das Anlaufmoment erhöht wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für das Anlaufmoment jeweils aus einem zehnten Kennfeld oder einer zehnten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
Bekannt ist der sogenannte Klebeffekt bei Fahrgasttürsystemen an den üblicherweise verbauten Elastomer-Dichtungen. Dieser tritt insbesondere bei Türöffnungsläufen außerhalb des Raumtemperaturbereichs sowie nach längeren Tür-Zu-Phasen auf. Dabei kommt es häufig durch Adhäsionskräfte einer kondensierten Grenzschicht der miteinander in Kontakt befindlichen Elastomer-Dichtungen zwischen den Türflügeln und dem Türportal zu einem verzögerten Beginn der Bewegung der Türflügel. Der Klebeeffekt kann durch ein erhöhtes Anlaufmoment der Stellvorrichtung leichter überwunden werden. Dies kann bei pneumatischen Türantrieben erfolgen, indem eine Türlaufüberwa- chungsfunktion in einem Anlaufbereich unempfindlicher geschaltet wird, damit die Tür durch ein erhöhtes Anlaufmoment zuverlässig störungsfrei öffnen kann. Bei elektrischen Türantrieben kann beispielsweise ein Pulsweitenverhältnis bei der Ansteuerung eines pulsweitenmodulierten Antriebsmotors erhöht werden oder andere gleichwirksame elektrische Steuerungsmaßnahmen erfolgen, um die Tür durch ein höheres Anlaufmoment leichter und störsicher zu öffnen.
Die in den oben angeführten Ausführungsbeispielen der Nutzung des Verfahrens beschriebenen Steuerungsmaßnahmen können vorteilhaft durch den Fachmann miteinander kombiniert werden. Außerdem kann es vorteilhaft sein, mehrere Kennfelder für eine bestimmte Betriebssituation miteinander zu verknüpfen und aus der Verknüpfung jeweils einen resultierenden Stellwert für eine Stellgröße abzuleiten.
Die Erfindung geht zur Lösung der vorrichtungsbezogenen Aufgabe aus von einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems eines Personen befördernden Fahrzeugs, bei der in einem Steuerungs- und Regelungsalgorithmus ein zeitabhängiger Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems steuerbar und regelbar ist, der von anderen Systemen des Fahrzeugs erzeugte Umgebungsdaten von Umgebungsparametern, wie eine Fahrzeugumgebungstemperatur und eine Fahrzeuglage, zur Verfügung stellbar sind, in der auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennfelder oder Kennlinien vorab abspeicherbar sind oder in selbstlernenden Routinen erzeugbar oder aktualisierbar sind, und in der ein idealisierter Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems abspeicherbar ist.
Gemäß der Erfindung ist bei dieser Steuerungseinrichtung vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung derartig ausgebildet ist, dass mittels des Steuerungs- und Regelungsalgorithmus der Öffnungs- und Schließ-Zyklus des Fahrgasttürsystems unter Berücksichtigung der umgebungsparameterbezogenen Kennfelder oder Kennlinien kontinuierlich an den idealisierten Öffnungs- und Schließ-Zyklus anpassbar oder zumindest annäherbar ist, wobei Stellwerte von Stellgrößen zur Türbetätigung bedarfsweise variierbar sind und zugehörige Stellglieder entsprechend ansteuerbar sind.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Steuerungseinrichtung so ausgebildet ist, dass diese Umgebungsdaten der Umgebungsparameter auf einem Datenbus des Fahrzeugs auslesen kann. Dadurch können einzelne Verbindungsleitungen zu anderen Systemen des Fahrzeugs eingespart werden. Der Datenabgriff auf einem Datenbus ermöglicht zudem eine sehr schnelle Datenverarbeitung und eine entsprechend schnelle Ansteuerung des Türsystems.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug zur Personenbeförderung, wie beispielsweise einen Omnibus, mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems, welche gemäß einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Schema mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems gemäß der Erfindung,
Fig. 2a ein Weg-Zeit-Diagramm eines Öffnungs- und Schließ-Zyklus eines solchen Fahrgasttürsystems, und
Fig. 2b ein Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm eines Öffnungs- und Schließ-Zyklus eines solchen Fahrgasttürsystems.
Demnach ist eine Steuerungseinrichtung 1 eines Personen befördernden Fahrzeugs, beispielsweise eines Omnibusses, über einen Datenbus 5 mit nicht näher beschriebenen Systemen 3 des Fahrzeugs verbunden, welche permanent Umgebungsdaten von Umgebungsparametern erfassen und der Steuerungseinrichtung 1 zur Verfügung stellen. Die Steuerungseinrichtung 1 ist über Steuerungs- und Sensorleitungen 4 mit einem Fahrgasttürsystem 2 verbunden, welches eine oder mehrere einflügelige oder mehrflü- gelige Türen aufweist. Die Steuerungseinrichtung 1 ist geeignet und dafür ausgebildet, mittels ein oder mehrere elektrisch ansteuerbare Stellglieder eines Türantriebs (nicht dargestellt) die Türen des Fahrgasttürsystems 2 zu betätigen.
In einem elektronischen Speicher der Steuerungseinrichtung 1 sind mehrere Kennfelder oder Kennlinien abgespeichert. In diesen Kennfeldern oder Kennlinien sind Stellwerte für Stellgrößen in Bezug zu Umgebungsparameter des Fahrzeugs aufgetragen. Umge- bungsparameter sind beispielsweise eine Fahrzeugumgebungstemperatur, eine Fahrzeuginnentemperatur und eine Fahrzeuglage. Diesbezügliche Stellgrößen sind beispielsweise ein Einschaltzeitpunkt einer Endlagendämpfungsfunktion bei einem pneumatischen Türantrieb oder ein Pulsweitenverhältnis einer pulsweitenmodulierten Antriebsmotorsteuerung bei einem elektrischen Türantrieb. Stellglieder sind beispielsweise ansteuerbare Ventile oder Aktuatoren.
Ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus der Steuerungseinrichtung liest den jeweiligen Stellwert aus und initiiert und/oder korrigiert die Betätigung eines Steuerglieds mit dem entsprechenden Stellwert. Dadurch wird der Einfluss wechselnder Umgebungsbedingungen auf den Türlauf ausgeglichen, so dass ein von den Umgebungsbedingungen weitgehend unabhängiger, gleichbleibender beziehungsweise gleichmäßiger Türlauf erreicht wird. Beispielsweise kann bei einem Haltestopp des Fahrzeugs an einer Steigung der schwerkraftbedingt verzögerte Türlauf eines hangaufwärts bewegten Türflügels einer Zweiflügeltür später gedämpft und/oder stärker angetrieben werden. Der schwerkraftbedingt beschleunigte Türlauf eines hangabwärts bewegten Türflügels kann entsprechend früher gedämpft und/oder schwächer angetrieben werden. Außerdem kann beispielsweise bei tiefen Temperaturen im Winter ein temperaturbedingt verzögerter Türlauf durch entsprechende Steuermaßnahmen kompensiert werden.
Im Fahrbetrieb werden regelmäßig Betriebssituationen vorkommen, in denen einzelne Steuerungsmaßnahmen in ihrer Wirkung entgegengerichtet sein können und andere sich in ihrer Wirkung ergänzen können, beispielsweise beim Einsteigen und Aussteigen von Fahrgästen bei einem Halt am Hang bei winterlichen Temperaturen. Bei dem oben angeführten Beispiel wird der schwerkraftbedingt verzögerte Türlauf eines hangaufwärts bewegten Türflügels bei tiefen Temperaturen zusätzlich verzögert. Der schwerkraftbedingt beschleunigte Türlauf eines hangabwärts bewegten Türflügels wird hingegen bei tiefen Temperaturen weniger beschleunigt. Der Steuerungs- und Regelungsalgorithmus der Steuerungseinrichtung 1 kann dies in vorteilhafter Weise durch eine komplexe Auswertung aller erfassten Umgebungsbedingungen berücksichtigen und daraus resultierende Stellwerte für die betreffenden Stellglieder bilden. Im genannten Beispiel wird entsprechend eine Korrektur des Einschaltzeitpunkts einer Endlagendämpfungsfunktion eines pneumatischen Antriebs oder die Größe eines Pulsweitenverhältnisses in der An- steuerung eines elektrischen Antriebs bei einem bestimmten Steigungsgrad abhängig von der Temperatur unterschiedlich ausfallen.
Wie sich die Anwendung des Verfahrens insgesamt auf einen Öffnungs- und Schließ- Zyklus des Fahrgasttürsystems auswirkt, verdeutlichen die in den Figuren 2a und 2b dargestellten Diagramme. Darin ist in Fig. 2a der zeitliche Verlauf des Türstellwegs s_Tür (t) eines Öffnungsvorgangs und eines Schließvorgangs mit drei Kurven für einen ersten Türstellweg s_ideal, für einen zweiten Türstellweg s_eng und für einen dritten Türstellweg s_weit dargestellt. In Fig. 2b ist der zeitliche Verlauf der Türlaufgeschwindigkeit v_Tür (t) bei einem Öffnungsvorgang und einem anschließenden Schließvorgangs mit drei Kurven für eine erste Türlaufgeschwindigkeit vjdeal, für eine zweite Türlaufgeschwindigkeit v_eng und für eine dritte Türlaufgeschwindigkeit v_weit dargestellt.
Die ersten Kurven für den Stellweg sj'deal und die Stellgeschwindigkeit vjdeal zeigen einen idealen, beispielsweise von der Steuerungseinrichtung 1 eingelernten und in einem Datenspeicher hinterlegten Stellweg-Geschwindigkeits-Verlauf. Die zweiten Kurven für den Stellweg s_eng und die Stellgeschwindigkeit v_eng zeigen einen Stellweg- Geschwindigkeits-Verlauf mit einer vergleichsweise geringen Schwankungsbreite. Solche Kurvenverläufe s_eng, v_eng werden beispielsweise unter ähnlichen Bedingungen wie sie in den Messbedingungen einer gesetzlichen Bestimmung vorgeschrieben sind beobachtet, also bei Temperaturen in einem erweiterten Raumtemperaturbereich zwischen +10°C und +30°C sowie bei ebener Lage des Fahrzeugs beziehungsweise des Fahrzeugaufbaus. Die dritten Kurven für den Stellweg s_weit und die Stellgeschwindigkeit v_weit zeigen einen Stellweg-Geschwindigkeits-Verläufe mit einer vergleichsweise großen Schwankungsbreite. Solche Verläufe s_weit, v_weit werden unter den für einen störungsfreien Betrieb vorausgesetzten Bedingungen von Fahrzeugumgebungstemperaturen zwischen beispielsweise -25°C und +80°C sowie Hanglagen mit Steigungen und Gefälle zwischen beispielsweise +18% und -18% erwartet, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung nicht zur Anwendung kommt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen, also bei extremen Steigungen und Gefälle und/oder bei großer Hitze oder Kälte können überhöhte Einklemmkräfte und ein ungleichmäßiger Türlauf mit eingeschränktem Betriebskomfort entstehen.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die oben angeführten Steuerungsmaßnahmen angewendet, um einen Öffnungs- und Schließ-Zyklus zu erreichen, der unter allen Bedingungen dem idealen Verlauf für den Stellweg sjdeal und die Stellgeschwindigkeit v_ideal möglichst nahe kommt. Es hat sich herausgestellt, dass mit Hilfe des Verfahrens schon bei einem Türlauf, der sich stets innerhalb des jeweils engen Schwankungsbandes des Stellwegverlaufs s_eng und des Stellgeschwindigkeitsver- laufs v_eng bewegt, deutlich niedrigere Einklemmkräfte und somit eine höhere Fahrgastsicherheit sowie ein höherer Komfort bei gleicher Betriebssicherheit gewährleistet werden können.
Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung)
1 Steuerungseinrichtung
2 Fahrgasttürsystem
3 Umgebungsdaten lieferndes Fahrzeugsystem
4 Steuerungs- und Sensorleitungen
5 Datenbus
s_Tür (t) Zeitabhängiger Türstellweg, Offnungs- und Schließ-Zyklus s_eng Enges Stellweg-Schwankungsband
s_ideal Idealer Stellweg
s_weit Weites Stellweg-Schwankungsband
t Zeit
v_Tür (t) Zeitabhängige Türlaufgeschwindigkeit, Offnungs- und Schließ-Zyklus v_eng Enges Türlaufgeschwindigkeits-Schwankungsband
v_ideal Ideale Türlaufgeschwindigkeit
v_weit Weites Türlaufgeschwindigkeits-Schwankungsband

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems (2) eines Personen befördernden Fahrzeugs,
bei dem ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus einer Steuerungseinrichtung (1 ) des Fahrgasttürsystems (2) einen zeitabhängigen Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) des Fahrgasttürsystems (2) steuert und regelt,
bei dem der Steuerungseinrichtung (1) von anderen Systemen (3) des Fahrzeugs erzeugte Umgebungsdaten von Umgebungsparametern, wie einer Fahrzeugumgebungstemperatur und einer Fahrzeuglage, zur Verfügung gestellt werden,
bei dem in der Steuerungseinrichtung (1) auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennfelder und/oder auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennlinien von Stellgrößen zur Türbetätigung vorab abgespeichert sind oder in selbstlernenden Routinen erzeugt oder aktualisiert werden,
und bei dem in der Steuerungseinrichtung (1 ) ein idealisierter Öffnungs- und Schließ- Zyklus (sj'deal, v_ideal) des Fahrgasttürsystems (2) abgespeichert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels des Steuerungs- und Regelungsalgorithmus der Öffnungs- und Schließ- Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) des. Fahrgasttürsystems (2) unter Berücksichtigung der um- gebungsparameterbezogenen Kennfelder und/oder der umgebungsparameterbezoge- nen Kennlinien kontinuierlich an den idealisierten Öffnungs- und Schließ-Zyklus
(s_ideal, v_ideal) angepasst oder zumindest angenähert wird,
wobei Stellwerte von Stellgrößen zur Türbetätigung bedarfsweise variiert und zugehörige Stellglieder entsprechend angesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Zweiflügeltüren mit einer elektronisch gesteuerten Endlagendämpfung durchgeführt wird,
bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) die Türlaufgeschwindigkeit (v_Tür (t)) durch eine Drosseleinrichtung bestimmt ist und als eine Stellgröße ein räumlicher oder zeitlicher Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel einer Zweiflügeltür einzeln einstellbar ist, wobei,
wenn sich das Fahrzeug in einer ebenen Lage befindet, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel gleich ist,
und wenn sich das Fahrzeug in einer Hanglage befindet, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung gegenüber dem Einsatzpunkt in ebener Lage für den jeweils hangauf- wärts bewegten Türflügel verzögert und für den jeweils hangabwärts bewegten Türflügel vorgezogen wird,
wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel jeweils aus einem ersten Kennfeld oder einer ersten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren mit einer elektronisch gesteuerten Endlagendämpfung durchgeführt wird,
bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_Tür (t), y_Tür (t)) die Türlaufgeschwindigkeit (v_Tür (t)) durch eine Drosseleinrichtung bestimmt ist und als eine Stellgröße ein räumlicher oder zeitlicher Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel einstellbar ist, wobei,
wenn sich das Fahrzeug in einer Kneeling-Position befindet, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung gegenüber dem Einsatzpunkt in ebener Position für die Türflügel beim Aufwärtslaufen verzögert und beim Abwärtslaufen vorgezogen wird,
wobei ein der Kneeling-Position zugeordneter Stellwert für den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung jeweils aus einem zweiten Kennfeld oder einer zweiten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren mit einer elektronisch gesteuerten Endlagendämpfung durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) die Türlaufgeschwindigkeit (v_Tür (t)) durch eine Drosseleinrichtung bestimmt ist und als eine Stellgröße ein räumlicher oder zeitlicher Einsatzpunkt der Endlagendämpfung für jeden Türflügel einstellbar ist, wobei,
wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung gegenüber einem Einsatzpunkt bei Raumtemperatur verzögert wird,
und wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur oberhalb des Raumtemperaturbereichs liegt, der Einsatzpunkt der Endlagendämpfung dem Einsatzpunkt bei Raumtemperatur entspricht oder gegenüber dem Einsatzpunkt bei Raumtemperatur vorgezogen wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für den Einsatzpunkt der Endlagendämpfung jeweils aus einem dritten Kennfeld oder einer dritten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem pneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird,
bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) als eine Stellgröße eine Türstellkraft einstellbar ist, wobei,
wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, die Türstellkraft gegenüber einer Türstellkraft bei Raumtemperatur erhöht wird, und wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur oberhalb des Raumtemperaturbereichs liegt, die Türstellkraft derjenigen Türstellkraft bei Raumtemperatur entspricht oder gegenüber der Türstellkraft bei Raumtemperatur verringert wird,
wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für die Türstellkraft jeweils aus einem vierten Kennfeld oder einer vierten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) die Türlaufgeschwindigkeit (v_Tür (t)) durch eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist und als eine Stellgröße das Verhältnis von Pulsweite zu Pulsabstand definiert sowie für jeden Türflügel einer Zweiflügeltür einzeln einstellbar ist, wobei, wenn sich das Fahrzeug in einer ebenen Lage befindet, das Pulsweitenverhältnis für jeden Türflügel gleich ist,
und wenn sich das Fahrzeug in einer Hanglage befindet, das Pulsweitenverhältnis gegenüber dem Pulsweitenverhältnis in ebener Lage für den jeweils hangaufwärts bewegten Türflügel erhöht sowie für den jeweils hangabwärts bewegten Türflügel verringert wird,
wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für das Pulsweitenverhältnis für jeden Türflügel jeweils aus einem fünften Kennfeld oder einer fünften Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird,
bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) die Türlaufgeschwindigkeit (v_Tür (t)) durch eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist und als eine Stellgröße das Verhältnis von Pulsweite zu Pulsabstand definiert und einstellbar ist,
wobei, wenn sich das Fahrzeug in einer Kneeling-Position befindet, das Puls weiten Verhältnis gegenüber dem Pulsweitenverhältnis in ebener Position für die Türflügel beim Aufwärtslaufen der Türflügel erhöht und beim Abwärtslaufen der Türflügel verringert wird,
wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für das Pulsweitenverhältnis jeweils aus einem sechsten Kennfeld oder einer sechsten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird,
bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) die Türlaufgeschwindigkeit (v_Tür (t)) durch eine Ansteuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist und als eine Stellgröße ein Haltestrom des Antriebs zum Fixieren eines Türflügels in einer Offen-Stellung einstellbar ist,
wobei der Haltestrom aktiviert wird, wenn sich das Fahrzeug in einer Hanglage befindet, wobei ein der Fahrzeuglage zugeordneter Stellwert für den Haltestrom jeweils aus einem siebten Kennfeld oder einer siebten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem elektrisch oder elektrohydraulisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird,
bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) die Türlaufgeschwindigkeit (v_Tür (t)) durch eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung eines elektrischen Antriebs regelbar ist und als eine Stellgröße das Verhältnis von Pulsweite zu Pulsabstand definiert und einstellbar ist,
wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, das Pulsweitenverhältnis gegenüber dem Pulsweitenverhältnis bei Raumtemperatur erhöht wird,
und wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur oberhalb des Raumtemperaturbereichs liegt, das Pulsweitenverhältnis dem Pulsweitenverhältnis bei Raumtemperatur entspricht oder gegenüber dem Pulsweitenverhältnis bei Raumtemperatur verringert wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für das Pulsweitenverhältnis jeweils aus einem achten Kennfeld oder einer achten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses bei einem elektropneumatisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird, bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) als eine Stellgröße eine Akzeptanzdauer bis zum Erreichen einer Zu-Stellung der Türflügel nach einer Offen-Stellung einstellbar ist,
wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt, die Akzeptanzdauer bis zum Erreichen einer Zu-Stellung verlängert wird, wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für die Akzeptanzdauer jeweils aus einem neunten Kennfeld oder einer neunten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und eine zugehörige Überwachungsfunktion des Fahrgasttürsystems (2) entsprechend eingestellt wird.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass dieses bei einem pneumatisch, elektropneumatisch, elektrisch oder elektrohydrau- lisch angetriebenen Fahrgasttürsystem (2) mit einer oder mehreren Einflügeltüren und/oder Zweiflügeltüren durchgeführt wird,
bei dem im Öffnungs- und Schließ-Zyklus Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) als eine Stellgröße ein Anlaufmoment zum Starten eines Öffnungsvorgangs der Türflügel einstellbar ist, wobei, wenn die Fahrzeugumgebungstemperatur unterhalb eines Raumtemperaturbereichs liegt und/oder eine längere Tür-Zu-Phase vorausgegangen ist, wie nach einer Tag-/Nacht-Betriebspause, das Anlaufmoment erhöht wird,
wobei ein der Fahrzeugumgebungstemperatur zugeordneter Stellwert für das Anlaufmoment jeweils aus einem zehnten Kennfeld oder einer zehnten Kennlinie ausgelesen oder abgeleitet und ein zugehöriges Stellglied entsprechend angesteuert wird.
12. Steuerungseinrichtung (1 ) zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems (2) eines Personen befördernden Fahrzeugs,
bei der in einem Steuerungs- und Regelungsalgorithmus ein zeitabhängiger Öffnungsund Schließ-Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) des Fahrgasttürsystems (2) steuerbar und regelbar ist, der von anderen Systemen (3) des Fahrzeugs erzeugte Umgebungsdaten von Umgebungsparametern, wie eine Fahrzeugumgebungstemperatur und eine Fahrzeuglage, zur Verfügung stellbar sind,
in der auf diese Umgebungsparameter bezogene Kennfelder oder Kennlinien vorab abspeicherbar sind oder in selbstlernenden Routinen erzeugbar oder aktualisierbar sind, und in der ein idealisierter Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_ideal, v_ideal) des Fahrgaste rsystems (2) abspeicherbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerungseinrichtung (1 ) derartig ausgebildet ist,
dass mittels des Steuerungs- und Regelungsalgorithmus der Öffnungs- und Schließ- Zyklus (s_Tür (t), v_Tür (t)) des Fahrgasttürsystems (2) unter Berücksichtigung der um- gebungsparameterbezogenen Kennfelder oder Kennlinien kontinuierlich an den idealisierten Öffnungs- und Schließ-Zyklus (s_ideal, v_ideal) anpassbar oder zumindest annäherbar ist,
wobei Stellwerte von Stellgrößen zur Türbetätigung bedarfsweise variierbar sind und zugehörige Stellglieder entsprechend ansteuerbar sind.
13. Fahrzeug zur Personenbeförderung, wie Omnibus, mit einer Steuerungseinrichtung (1 ) zur Steuerung und Überwachung eines Fahrgasttürsystems (2), welche gemäß einem der Vorrichtungsansprüche aufgebaut und zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Verfahrensansprüche betreibbar ist.
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