WO2019063775A1 - Steuereinheit und verfahren zur ansteuerung eines türantriebsmotors für eine türe eines schienenfahrzeugs - Google Patents

Steuereinheit und verfahren zur ansteuerung eines türantriebsmotors für eine türe eines schienenfahrzeugs Download PDF

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WO2019063775A1
WO2019063775A1 PCT/EP2018/076430 EP2018076430W WO2019063775A1 WO 2019063775 A1 WO2019063775 A1 WO 2019063775A1 EP 2018076430 W EP2018076430 W EP 2018076430W WO 2019063775 A1 WO2019063775 A1 WO 2019063775A1
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door
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door drive
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Thomas WITZELNIG
Leopold KRONSTEINER
Markus Illetschko
Johann Huber
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    • E05Y2900/51—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for railway cars or mass transit vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a control unit and a method according to the main claims.
  • the present invention finds particular application in the field of door opening systems for rail vehicles.
  • Locking concept in which a lock and door movement is operated with a motor, eg. B. dead center or Kochtotriosverriegelept, it is often necessary in a non-released state of the door, the engine of the
  • Disconnect power supply in order to avoid a faulty starting of the door drive motor.
  • Extended requirements for the door system continue to require restricted operation (especially in the case of control or movement in closed doors).
  • a read-in interface for reading in a blocking signal
  • the lock signal represents a present lock for opening the door of the rail vehicle, the position signal representing a position, position and / or a rotation angle of a shaft of the door drive motor and / or the torque signal, a torque the door drive motor and / or a force applied by the door drive motor representing the door;
  • a detection unit for detecting a drive signal for driving the door drive motor using the inhibit signal and the position signal and / or the torque signal
  • a drive unit which is designed to accommodate the door drive motor
  • a blocking signal may be understood as meaning a signal representing or correspondingly activating a barrier or a closing of the door of the rail vehicle.
  • a detection unit can be understood to mean a signal processing unit that contains the blocking signal, the position signal and the torque signal or thereof
  • derived values are combined with each other according to a processing instruction to obtain therefrom the drive signal.
  • a processing instruction For example, in the presence of a lock represented by the lockout signal, the door of the rail vehicle and a door drive motor represented by the momentary signal may be present
  • Position signal can be used, which represents a state, a position and / or a position of the shaft of the door drive motor and thus gives an indication to the determining unit, for how long or for which travel the door drive motor is to be controlled or operated by the drive signal.
  • a control device or a synonym of a control unit may in the present case be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and operates in
  • the control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit.
  • system ASIC system ASIC
  • Circuits are or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present for example on a microcontroller in addition to other software modules.
  • a control of a door drive motor of a door of a rail vehicle is performed by the control unit. This can be the
  • Control device for example, to sensor signals such as signals of a power or
  • the control is via actuators such as the door drive motor itself and / or at least one switch, the
  • Door drive motor connects to a power supply line or from the
  • the approach proposed here is based on the recognition that in the presence of a blocking signal or alternatively an (inverse or negated) release signal not the door drive motor is completely separate from the supply source and thus has no more function, but that by the special control under Considering the lock signal and the position signal and / or the
  • the door of the rail vehicle can be controlled very precisely and denoch the concrete scenario present.
  • the use of the above-mentioned signals advantageously offers the possibility of being able to map the current deployment scenario in detail, so that the approach proposed here can advantageously be used very flexibly in different scenarios while still ensuring high passenger safety and high passenger comfort.
  • the determination unit is designed to determine the drive signal such that a closing of the door of the rail vehicle is driven by the door drive motor.
  • Such an embodiment of the approach proposed here offers the advantage, in particular when stopping the rail vehicle at the station or when closing the doors of the rail vehicle at the station to allow a particularly fast and safe clearance of the rail vehicle.
  • the read-in interface is designed to read in as a torque signal a signal which is based on a measured value of a current flow through a coil or winding of the door drive motor.
  • Determination unit is designed to determine the drive signal then when the lock signal represents a state in which the door of the rail vehicle is locked for opening.
  • the torque signal can be a current operation of the door drive motor for moving the door of the
  • the drive unit be designed to decouple the door drive motor from a supply voltage when the lock signal, the position signal and the torque signal are in a predetermined relationship.
  • Such an embodiment has the advantage that when a desired opening state or closed state of the door of the rail vehicle by uncoupling the door drive motor from a supply voltage on the one hand this desired state can be fixed and on the other hand energy can be saved.
  • Read position sensor signals which detects the position, position and / or an angle of rotation of the shaft of the each detected by an independently detected sensor
  • a very safe and error-free control of the door drive motor can be realized in that the determination unit is designed to determine at least two control signals based on independently detected signals and wherein the control unit is designed to be one each Driving signals to act on one of series-connected switches, wherein the series-connected switches are adapted to connect the door drive motor with a
  • the drive unit may be configured to close or open a first one of the series-connected switches within a tolerance range earlier than a second one of the switches.
  • Such an embodiment of the switch proposed here has the advantage of keeping a period of an undefined operating state of the door drive motor during the switching operation of the two switches as small as possible and thus to ensure the desired functionality as quickly as possible in the control of the door drive motor.
  • Another advantage is an embodiment of the approach proposed here, in which the determination unit is designed to output a PWM signal as the drive signal.
  • a PWM signal can be understood as a pulse-width-modulated signal.
  • Rail vehicle the method comprising at least the following steps:
  • the blocking signal represents a blocking of the opening of the door of the rail vehicle
  • the position signal representing a position, position and / or a rotational angle of a shaft of the door drive motor
  • Torque signal represents a torque of the door drive motor and / or a force applied by the door drive motor force
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a rail vehicle, in which a
  • Control unit is used according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram representation of the control unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. Fig. 3 is a block diagram of a control unit according to another
  • Embodiment of the present invention using a redundant drive
  • Fig. 5 is a diagram in which a movement of the door of the rail vehicle in
  • Fig. 6 is a schematic representation of a first embodiment of a
  • Fig. 7 is a schematic representation of a second embodiment of a
  • Fig. 8 is a schematic representation of a third embodiment of a
  • FIG. 9 is an illustration of a possible connection of transistors as switches; and FIG. 10 is a flow chart of an embodiment of a method for
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a rail vehicle 100 in which a control unit 110 according to an exemplary embodiment of the present invention is used.
  • the control unit 1 for example, for controlling a door drive motor 1 15, for example, as a brushless DC motor (EC).
  • EC brushless DC motor
  • the door drive motor 1 is designed and adapted to open or close a door 120 of the rail vehicle 100, as shown by the double arrow 125 in FIG. 1.
  • the door drive motor 1 more precisely a shaft 130 of the door drive motor 1 15 mechanically connected by means of a knuckle gear 135 with the door 120, so that a moment which is provided by the door drive motor 1 15, via the shaft 130 and the impact gear 135 to the door 120th is transmitted, so that the door 120 is opened or closed in response to the operation of the door drive motor 15 1.
  • the control unit 1 10 is now configured according to the approach presented here.
  • the control unit 110 has a read-in interface 140, via which a plurality of signals are read into the control unit 110.
  • a blocking signal 145 is read, which, for example, is a locked state the door 120 represents, so that the door 120 is to close when it is open, or can not be opened when it is closed.
  • This blocking signal 145 can be generated or provided, for example, by a manual actuation of a control element 148 by the control station of the rail vehicle 100.
  • a position signal 150 is read into the control unit 110, which represents a position, a rotation angle or a position of the shaft 130 of the door drive motor 15. From this position signal 150 it is therefore possible indirectly to recognize, when taking into account the active gear 135, which distance the door 120 has already traveled within a maximum possible range of motion or which degree of opening the door 120 has currently occupied. Furthermore, via the read-in interface 140, a torque signal 155 is also read in which represents a moment and / or a force, which or which of them
  • Door drive motor 1 15, more precisely, the shaft 130, via the impact gear 135 to the door 120 is.
  • the torque signal 155 can be detected or determined by a current flow through windings of the door lifting motor 15, since the current through the windings of the door drive motor 15 is usually proportional to a force or the torque which is output by the door drive motor 15.
  • a determination unit 160 With knowledge of the blocking signal 145 and of the position signal 150 and / or of the torque signal 155, a determination unit 160 will now enter in accordance with a predefined processing instruction, which will be described in more detail below
  • Control signal 165 determined and this a drive unit 170, such as a driver or inverter, provided.
  • the drive unit 170 controls, in response to the drive signal 165, the door drive motor 1 15, so that, for example, the door drive motor 1 15 with a the drive signal 165th
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram representation of the control unit 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the control unit 110 in turn comprises the read-in interface 140 for reading the disable signal 145, the
  • the blocking signal 145 can also be regarded as a negated or inverted enable signal, ie, the blocking signal 145 can have a first state relevant for the approach presented here, which signals a blockage of the door 120 and a second, not relevant, state a release of the door 120 signals for opening.
  • the position signal 150 can
  • Position sensors 200a and 200b detect the position, location and / or the angle of rotation of the shaft 130 of the door drive motor 1 15 and a corresponding signal as
  • Output position signal 150 In this way, a fault can be minimized if, for example, one of the sensors 200 malfunctions or fails.
  • the torque signal 155 may be a current flow through one or more of the
  • Energy supply lines 210 of the door drive motor 1 15 represent, from which then a moment can be determined or deduced by a force that is output from the shaft 130 of the door drive motor 1 15.
  • Determining unit 160 includes, for example, an observer unit 220 and a microcontroller 230 ( ⁇ ).
  • the drive unit 170 comprises an inverter 240 and a switch 250, which can couple the inverter 240 with, for example, one of a plurality of supply lines 260.
  • the observer unit 220 of the determination unit 160 can now input on the basis of the lock signal 145, the position signal 150 and the torque signal 155
  • Determining unit 160 may be based on the position signal 150 and the
  • Disable signal 145 provide an inverter signal 280 as a further part of the drive signal 165 to drive the inverter 240 such that from energy from the supply lines 260, an in-phase drive of corresponding
  • Streaming via the power supply lines 210 to the door drive motor 1 15 takes place.
  • the approach presented on the embodiment of FIG. 2 thus utilizes a (here negated) enable signal which allows a door system to open using a value of this enable signal representing a locked state of the door.
  • a door drive motor 1 15, for example, one of the form of an EC motor is provided which is designed as an electronically commutated electric motor.
  • the inverter 240 is used, which is embodied here, for example, in the form of a transistor circuit for driving the EC motor.
  • the inverter 240 draws electric power to operate the door drive motor 15 of supply lines 260, thus realizing an electric power supply for driving the EC motor.
  • a current measurement is implemented which is designed as a device for measuring the current in the energy supply lines 210.
  • the orientation, position or position of the shaft 130 can be done by the sensors 200a and 200b, which are means for measuring the motor shaft position for position measurement
  • the observer unit 220 calculates the operating state of the motor 15 from the position signal 150 and the torque signal 155 derived from the current signal, and disconnects the motor 1 15 from the supply lines 260 by means of the switch 250 when a false operating state is detected.
  • the microcontroller 230 From a first position sensor 200a of the sensors 200, the position signal 150 and the observer unit 220, the position signal 150 from a second position sensor 200b of the sensors 200.
  • the current measurement or the torque signal 155 is the microcontroller 230 (C) provided or the microcontroller 230 C receives the current signal acting as a torque signal 155 from a first current sensor 200a, and the observer unit 220 receives the current signal acting as a torque signal 155 from a second current sensor 200b.
  • the determination unit 160 two independent channels for processing and control of further components of
  • Control unit 1 10 and the door drive motor 1 15 realize, located in one
  • FIG. 3 shows a block diagram of a control unit 1 10 according to another
  • Embodiment of the present invention using a redundant drive In contrast to the representation from FIG. 2, the microcontroller 230 is now used as the first channel Chi and the observer unit 220 as the second channel Ch2. Furthermore, the drive unit 170 comprises half-bridges 300 (only one half-bridge 300 being shown in FIG. 3 for reasons of clarity), which are each provided with two switches 250 connected in series in a half-strand 310 in order to drive the door drive motor 15 (FIG. or the motor M) with one of the supply lines 260 to connect. This can, depending on
  • the observer unit 220 (channel 2, Ch2) and the microcontroller 230 (channel 1, Chi) are configured to switch one of the two series-connected switches 250 per half-string 310 into a switched-through, locked state.
  • the observer unit 220 and the microcontroller 230 are configured to switch one of the two series-connected switches 250 per half-string 310 into a switched-through, locked state.
  • the control unit 100 now uses the blocking signal 145 and the position signal 150 to determine the
  • Activation signal in the determination unit 160 which has the microcontroller 230 as the first control or regulation and the observer unit 220 as the second control or regulation, wherein the observer unit 220 and the microcontroller 230 can be set up on a circuit board.
  • the switches 250 may be realized as transistors according to the embodiment shown in FIG. In this way, a twofold embodiment of the half-bridge transistors as switch 250, whereby always a transistor as a switch 250 of the half-strand 310 of the half-bridge 300 from the first control or regulation (channel 1, Chi) is driven in the non-released state and the other
  • Transistor as switch 250 of half strand 310 from the second controller or Control (channel 2, Ch2) is activated in the non-enabled state. In the same way, this is also done for the second half-bridge, not shown in FIG. 3, and the third half-bridge, as is commonly used to drive EC motors as an example of the door drive motor 15.
  • both transistors should always conduct to switch half the strand 310 of the half-bridge 300, which leads to a safe driving of the EC motor M.
  • the motor shaft position signal i. h., Requires the so-called positio signal 150, which is the first control or regulation (Chi or 230) provided by a first position sensor 200a and the second control or regulation (Ch2, 220) of a second position sensor 200b available is provided.
  • the position signal 150 for the switching of the transistors can also be provided by a common position sensor system 200.
  • a value of a current measurement as an auxiliary variable or as
  • Moment signal 155 are used for switching the transistors, which is not shown in detail in FIG. Alternatively, a first current measurement as an auxiliary variable or torque signal for the first control or regulation (Chi, 230) and a second current measurement as a moment signal as an auxiliary variable for the second
  • Control (Ch2, 220) are applied.
  • FIG. 4 shows a representation of a possibility of linking signals in the alternative to the above procedure instead of two transistors in half strand 310 of half-bridge 300 and a transistor as switch 250 with a pre-AND gate unit 400 of the signals from the first control (Chi, 230 ) and the second controller (Ch2, 220).
  • FIG 5 shows a diagram in which a movement of the door 120 of the rail vehicle 100 is shown as a function of a moment Mo (plotted on the abscissa) and a rotation rate ⁇ (plotted on the ordinate). If the door drive motor 1 15 is operated in the first quadrant I (ie with a positive rotation rate and a positive moment Mo exerted by the motor, the door is closed by a motor)
  • the door drive motor 15 is operated in the third quadrant III (ie with a negative rotation rate and negative moment Mo), the door is opened by a motor, which, however, constitutes an impermissible operating state in the case of a present blocking signal. So at a negative rate of rotation and positive exerted by the engine torque Mo, the door is opened braking, so for example in a manual opening operation by a passenger, in which the door drive motor 1 15 acts braking.
  • the observer may trigger an error and, for example, by means of a corresponding one
  • Control signal 165 disconnect the power supply of the motor in case of unauthorized
  • a separate electrical circuit that can be located, for example, in the observer unit 220, it is observed whether the electric motor circuit (application circuit, that is, the circuit that contains or energizes the motor windings) is working properly. If an error occurs, the motor is driven by the safety circuit z. B. disconnected from the power supply.
  • the electric motor circuit application circuit, that is, the circuit that contains or energizes the motor windings
  • Embodiments of the Scienher circle or the application circuit are shown in which as the first sensor for the position signal, an angle sensor 200a based on a first technology (T1), and a second angle sensor 200b based on a second technology (T2) uses.
  • the first technology T1 differs here from the second technology T2.
  • the first technology T1 can be an optical, inductive or acoustic physical measuring method
  • T1 and T2 are also used synonymously for the signals which were determined with the corresponding technology.
  • the current measurement can be via three phases of the motor M or
  • the two angle sensors 200a and 200b can be identical or not identical or the angle signal can be made from two different physical principles
  • Generate (preferred variant), wherein the rotor angle z. B. can also be extracted from the current signal through the power supply lines 210.
  • a current measurement for example, with two current measuring sensors in the
  • Energy supply lines 210 take place, each measuring a strand current ia, ib or ic or carried out with three current measuring sensors, each having a phase current ia, ib and ic measure. Due to the physical relationship that the sum of the motor string currents ia, ib and ic must be zero by their interconnection of the strings (triangle or star), it can be checked whether the respective sensors are working properly. Also conceivable is an embodiment with four string current sensors (two string current sensors for the safety circuit and two string current sensors for the application circuit). Here, the current sensors may also be identical or not identical or the current signal from two different physical
  • a UN D link 400 (referred to here as & -Block) can be used.
  • &bgr; 400 may then operate in response to the signals at its inputs
  • Torque signal 155) switch, for example, a safety relay or a sufficiently sized transistor.
  • a safety relay for example, in a positive direction of rotation and in a positive moment direction
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a configuration of the safety circuit 600 and of an application circuit 605 as two independently operating channels Chi or Ch2 in the determination unit 160, here as a door drive motor 1 15 together with the drive unit 170 can be realized, wherein a set disable signal 145 (ie a locked state of the door) is assumed to be present.
  • the safety circuit 600 and the application circuit 605 can be implemented in the observer unit 220 or the microcontroller 230 and are described here only functionally, not as part of the individual components shown in FIG.
  • Three phase current signals ia, ib and ic are the
  • Verification unit 610 the current sensors are on their correct
  • quadrants are located in which the engine is located and depending on the definition of which quadrant is allowed, for.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a configuration of the safety circuit 600 and of the application circuit 605 as two independently operating channels Chi or Ch2 in the determination unit 160.
  • the verification of the angle signal takes place in the safety circuit 600 in a
  • Rotation angle checking unit 700 If the check results in an error, for example, the motor M or 1 15 is disconnected from the power supply lines 260.
  • the application circuit 605 also has both angle and / or position signals 150 available and can carry out a check in a corresponding checking unit 710.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of a configuration of the safety circuit 600 and of the application circuit 605 as two independently operating channels Chi or Ch2 in the determination unit 160.
  • the third exemplary embodiment only one angular or position signal 150 (T1) supplied to the safety circuit 600.
  • the application circuit 605 operates with the same angle or position signal 150 (T1).
  • the first angle or position signal 150 (T1) is checked in the application circle 605 or else in the safety circle 600 with a further angle or position signal 150 (T2).
  • even further combinations such as angle signals and current signals between safety circuit and application circuit can be divided and distributed, which are not explicitly carried out here.
  • Motor control is a block commutation and modulation of the half bridges 300 with the rotational frequency necessary or advantageous. Again, the angle or
  • Position signal 150 executed twice.
  • Commutation electronic circuit activated The wiring of the motor strings can be done in star 910 or triangle.
  • Fig. 9 shows an illustration of a Verschaltungsnnentownkeit of 12 transistors as switches to beaufschlalgen a motor of the door drive motor 15 1 with electrical energy.
  • PWM-controlled block commutation hard-chopping (both active transistors, as the transistors without, and the transistors with, each half-bridge, are switched to Aus confusegrad and PWM frequency) or soft chopping (high-side transistor is switched to Aus confusegrad and PWM Frequency switched, low-side transistor switches as a function of the rotational frequency), wherein a Kommutleiterselektronik Vietnamese turn blocks in the rotational frequency unlocks.
  • FIG. 9 The illustration reproduced in FIG. 9 can furthermore be used to explain a half-bridge concept.
  • the illustration reproduced in FIG. 9 can furthermore be used to explain a half-bridge concept.
  • FIG. 10 shows a flow chart of an exemplary embodiment of a method 1000 for activating a door drive motor for a door of a rail vehicle.
  • the method 1 100 comprises a step 1010 of reading in a blocking signal, and a position signal and / or a torque signal, wherein the blocking signal is a
  • Blocking the opening of the door of the rail vehicle represents, the
  • Position signal a position, position and / or a rotation angle of a shaft of the
  • Door drive motor and / or a force applied by the door drive motor force represents. Further, the method 1000 includes a step 1020 of determining a drive signal to drive the door drive motor using the enable signal and the position signal and / or the torque signal, and a step 1030 of driving the door drive motor using the drive

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz offenbart eine Steuereinheit (110) zur Ansteuerung eines Türantriebsmotors (115) für eine Türe (120) eines Schienenfahrzeugs (100). Die Steuereinheit (110) umfasst zumindest eine Einleseschnittstelle (140) zum Einlesen eines Sperrsignals (145), eines Positionssignals (150) und/oder eines Momentensignals (155), wobei das Sperrsignal (145) eine Sperrung der Öffnung der Türe (120) des Schienenfahrzeugs (100) repräsentiert, das Positionssignal (150) eine Position, Lage und/oder einen Drehwinkel einer Welle (130) des Türantriebsmotors (115) repräsentiert und das Momentensignal (155) ein Drehmoment des Türantriebsmotors (115) und/oder eine von dem Türantriebsmotor (115) aufgebrachte Kraft repräsentiert. Ferner umfasst die Steuereinheit (110) eine Ermittlungseinheit (160) zum Ermitteln eines Ansteuersignals (165) zur Ansteuerung des Türantriebsmotors (115) unter Verwendung des Sperrsignals (145) und des Positionssignals (150) und/oder des Momentensignals (155). Schließlich umfasst die Steuereinheit (110) eine Ansteuereinheit (110), die ausgebildet ist, um den Türantriebsmotor (115) unter Verwendung des Ansteuersignals (165) anzusteuern.

Description

BESCHREIBUNG
Steuereinheit und Verfahren zur Ansteuerung eines Türantriebsmotors für eine Türe eines Schienenfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit und ein Verfahren gemäß den Hauptansprüchen. Die vorliegende Erfindung findet insbesondere im Bereich der Türöffnungssysteme für Schienenfahrzeuge Einsatz.
Aufgrund der Sicherheitsanforderung an ein Türsystem und dem verwendeten
Verriegelungskonzept, bei dem eine Verriegelung und Türbewegung mit einem Motor betrieben wird, z. B. Totpunkt- oder Übertotpunktverriegelungen, ist es oftmals notwendig in einem nicht freigegebenen Zustand der Türe den Motor von der
Energieversorgung zu trennen, um ein fehlerhaftes Losfahren des Türantriebsmotors zu vermeiden. Erweiterte Anforderungen an das Türsystem erfordern weiterhin einen eingeschränkten Betrieb (speziell bei der Ansteuerung bzw. Bewegung in Schließ-
Richtung und beim Bremsen) des (Türantrieb-) Motors im nicht freigegebenen Zustand (der vorliegend auch als Sperrzustand betrachtet werden kann). Dies ist z .B. notwendig um eine Notbetätigung des Einstiegssystems zu erschweren oder gar zu verhindern.
Denkbar ist ferner ein Trennen des (Türantriebs-)Motors von der Energieversorgung im nicht freigegebenen Zustand. Auch ist der Einsatz von DC-Motoren anstatt EC-Motoren (d. h., bürstenlosen Gleichsptrommotoren) denkbar, bei welchen eine Ansteuerung mit einem Sicherheitsrelais gekappt wird. Vor diesem Hintergrund wird mit dem vorliegenden Ansatz eine neuartige Steuereinheit zur Ansteuerung eines Türantriebsmotors für eine Türe eines Schienenfahrzeugs vorgestellt, wobei die Steuereinheit zumindest die folgenden Merkmale aufweist:
eine Einleseschnittstelle zum Einlesen eines Sperrsignals und eines
Positionssignals und/oder eines Momentensignals, wobei das Sperrsignal eine vorliegende Sperre für ein Öffnen der Türe des Schienenfahrzeugs repräsentiert, das Positionssignal eine Position, Lage und/oder einen Drehwinkel einer Welle des Türantriebsmotors repräsentiert und/oder das Momentensignal ein Drehmoment des Türantriebsmotors und/oder eine von dem Türantriebsmotor aufgebrachte Kraft die die Türe repräsentiert; und
eine Ernnittlungseinheit zum Ermitteln eines Ansteuersignais zur Ansteuerung des Türantriebsmotors unter Verwendung des Sperrsignals und des Positionssignals und/oder des Momentensignals; und
eine Ansteuereinheit, die ausgebildet ist, um den Türantriebsmotor unter
Verwendung des Ansteuersignais anzusteuern.
Unter einem Sperrsignal kann ein Signal verstanden werden, das eine Sperre oder ein Schließen der Tür des Schienenfahrzeugs repräsentiert oder entsprechend ansteuert. Unter einer Ermittlungseinheit kann eine Signalverarbeitungseinheit verstanden werden, die das Sperrsignal, das Positionssignal und das Momentensignal oder davon
abgeleitete Werte miteinander entsprechend einer Verarbeitungsvorschrift verknüpft, um hieraus das Ansteuersignal zu erhalten. Beispielsweise kann bei dem Vorliegen einer durch das Sperrsignal repräsentierten Sperre der Tür des Schienenfahrzeugs und bei einem, durch das Momentensignal repräsentierten vom Türantriebsmotor
ausgeübten Moment auf die Tür oder von einem Fahrgast auf die Tür ausgeübtes Moment über die Kopplung mit dem Türantriebsmotor erfasst werden, um den
Türantriebsmotor entsprechend anzusteuern, damit die Tür des Schienenfahrzeugs sicher, jedoch unfallfrei geschlossen werden kann. Hierzu kann auch das
Positionssignal verwendet werden, das einen Zustand, eine Position und/oder eine Lage der Welle des Türantriebsmotor repräsentiert und somit einen Hinweis für die Ermittlungseinheit gibt, für wie lange oder für welchen Verfahrweg der Türantriebsmotor durch das Ansteuerssignal anzusteuern oder zu betreiben ist.
Unter einem Steuergerät oder synonym einer Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in
Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte
Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem MikroController neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Ansteuerung eines Türantriebsmotors einer Tür eines Schienefahrzeugs. Hierzu kann das
Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie Signale eines Strom- oder
Momentensensors des Türantriebsmotors und/oder einem Positionssignal zur
Signalisierung einer Orientierung, Lage, eines Drehwinkels und/oder Position einer Welle des Türantriebsmotors und einem über einen Schalter oder eine Bedieneinheit ausgegebenes Sperrsignal zur Signalisierung eines gesperrten Zustand einer Türe des Schienenfahrzeugs zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie beispielsweise den Türantriebsmotor selbst und/oder zumindest einen Schalter, der den
Türantriebsmotor mit einer Energieversorgungsleitung verbindet oder von der
Energieversorgungsleitung trennt.
Der hier vorgeschlagene Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass bei dem Vorliegen eines Sperrsignals oder alternativ eines (inversen bzw. negierten) Freigabesignals nicht mehr der Türantriebsmotor vollständig von der Versorgungsquelle zu trennen ist und somit keine Funktion mehr hat, sondern dass durch die besondere Ansteuerung unter Berücksichtigung des Sperrsignals und des Positionssignals und/oder des
Momentensignals die Türe des Schienenfahrzeugs sehr präzise und denoch dem konkret vorliegenden Szenario passend angesteuert werden kann. Die Verwendung der vorstehend genannten Signale bietet dabei vorteilhaft die Möglichkeit, das aktuelle Einsatzszenario detailliert abbilden zu können, sodass der hier vorgeschlagene Ansatz vorteilhaft sehr flexibel in unterschiedlichen Szenarien eingesetzt werden kann und dennoch eine hohe Fahrgastsicherheit als auch einen hohen Fahrgastkomfort sicherstellt. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei dem die Ermittlungseinheit ausgebildet ist, um das Ansteuersignal derart zu ermitteln, dass ein Schließen der Türe des Schienenfahrzeugs durch den Türantriebsmotor angesteuert wird. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, insbesondere beim Halt des Schienenfahrzeugs am Bahnhof oder beim Schließen der Türen des Schienenfahrzeugs am Bahnhof, eine besonders schnelle und sichere Abfertigung des Schienenfahrzeugs zu ermöglichen. Günstig ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei dem die Einleseschnittstelle ausgebildet ist, um als Momentensignal ein Signal einzulesen, das auf einem Messwert eines Stromflusses durch eine Spule oder Wicklung des Türantriebsmotors basiert. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, dass auf die Verwendung eines separaten
Momentensensors verzichtet werden kann und das entsprechend vom
Türantriebsmotor ausgeübte Moment oder von einem Fahrgast auf die Tür des
Schienenfahrzeugs ausgeübtes Moment mit technisch einfachen Mitteln zuverlässig erkennen und verarbeiten zu können. Eine solche Umrechnung des Stromflusses in ein Moment kann hierbei entweder in der Einleseschnittstelle selbst oder in einer Ansteuer- bzw. Signalausgabeschaltung des Türantriebsmotors implementiert sein.
Besonders sicher in Bezug auf einen Fahrgastkomfort bzw. die Fahrgastsicherheit ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die
Ermittlungseinheit ausgebildet ist, um das Ansteuersignal dann zu ermitteln, wenn das Sperrsignal einen Zustand repräsentiert, in dem die Türe des Schienenfahrzeugs zur Öffnung gesperrt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Momentensignal einen aktuellen Betrieb des Türantriebsmotors zum Verbringen der Türe des
Schienenfahszeugs in einen geschlossenen Zustand repräsentieren und/oder das Positionssignal eine Drehrichtung der Welle des Türantriebsmotors zum Verbringen der Türe des Schienenfahrzeugs in den geschlossenen Zustand repräsentieren. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, einer zuverlässigen Erkennung eines Szenarios, bei dem die Türe des Schienenfahrzeugs in einen geschlossenen Zustand verbracht werden soll oder in einem solchen
geschlossenen Zustand verbleiben soll.
Ist sichergestellt, dass die Tür in einen vorbestimmten Zusammenhang bzw. eine bestimmte Konstellation des Sperrsignals und des Positionssignals und/oder des Momentensignals definiert ist, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes die Ansteuereinheit ausgebildet sein, um den Türantriebsmotor von einer Versorgungsspannung abzukoppeln, wenn das Sperrsignal, das Positionssignal und das Momentensignal in einem vorbestimmten Zusammenhang stehen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bei einem Vorliegen eines gewünschten Öffnungszustands bzw. Schließzustands der Tür des Schienenfahrzeugs durch das Abkoppeln des Türantriebsmotors von einer Versorgungsspannung einerseits dieser gewünschte Zustand fixiert werden kann und andererseits Energie eingespart werden kann. Damit der hier vorgeschlagene Ansatz besonders sicher und präzise funktioniert, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes die
Einleseschnittstelle ausgebildet, um als Positionssignal zumindest zwei
Positionssensorsignale einzulesen, die die von je einem unabhängig erfassenden Sensor erfasste Position, Lage und/oder einen Drehwinkel der Welle des
Türantriebsmotors repräsentieren und/oder um als Momentensignal zumindest zwei Momentensensorsignale einzulesen, die das von je einem unabhängig voneinander erfassenden Sensor erfasste Drehmoment des Türantriebsmotors repräsentiert. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil einer besonders sicheren und zuverlässigen Erfassung der jeweils betreffenden
physikalischen Größen. Auf diese Weise lässt sich die Störsicherheit bei der
Ansteuerung der Tür des Schienenfahrzeugs optimieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes lässt sich eine sehr sichere und fehlerfreie Ansteuerung des Türantriebsmotors dadurch realisieren, dass die Ermittlungseinheit ausgebildet ist, um zumindest zwei auf unabhängig voneinander erfassten Signalen basierende Ansteuersignale zu ermitteln und wobei die Ansteuereinheit ausgebildet ist, um je eines der Ansteuersignale einem von in Reihe geschalteten Schaltern zu beaufschlagen, wobei die in Reihe geschalteten Schalter ausgebildet sind, um eine Verbindung des Türantriebsmotors mit einer
Versorgungsleitung herzustellen. Eine solche Ausführungsform stellt sicher, dass die Ansteuerung des Türantriebsmotors plausibilisiert oder abgesichert werden kann, sodass die Ansteuerung auch entsprechend den geforderten Spezifikationen sicher durchgeführt werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann die Ansteuereinheit ausgebildet sein, einen ersten der in Reihe geschalteten Schalter innerhalb eines Toleranzbereichs früher zu schließen oder zu öffnen, als einen zweiten der Schalter. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Schalters bietet den Vorteil, eine Zeitspanne eines Undefinierten Betriebszustand des Türantriebsmotors während des Schaltvorgangs der beiden Schalter möglichst klein zu halten und somit die gewünschte Funktionalität bei der Ansteuerung des Türantriebsmotors möglichst schnell sicherzustellen.
Von Vorteil ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei dem die Ermittlungseinheit ausgebildet ist, als Ansteuersignal ein PWM-Signal auszugeben. Unter einem PWM-Signal kann ein pulsweiten-moduliertes Signal verstanden werden. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil einer sehr präzisen und fein einstellbaren Ansteuerung des
Türantriebsmotors.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes wird auch ein Verfahren zum Ansteuern eines Türantriebsmotors für eine Türe eines
Schienenfahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:
Einlesen eines Sperrsignals und eines Positionssignals und/oder eines
Momentensignals, wobei das Sperrsignal eine Sperrung der Öffnung der Türe des Schienenfahrzeugs repräsentiert, das Positionssignal eine Position, Lage und/oder einen Drehwinkel einer Welle des Türantriebsmotors repräsentiert und das
Momentensignal ein Drehmoment des Türantriebsmotors und/oder eine von dem Türantriebsmotor aufgebrachte Kraft repräsentiert; und
Ermitteln eines Ansteuersignais zur Ansteuerung des Türantriebsmotors unter Verwendung des Sperrsignals und des Positionssignals und/oder des
Momentensignals; und
Ansteuern des Türantriebsmotors unter Verwendung des Ansteuersignais. Auch durch eine solche Ausführungsform lassen sich die vorstehend genannten
Vorteile effektiv und mit technisch einfachen Mitteln realisieren.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
In der nachfolgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs, in der eine
Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 2 eine schematische Blockschaltbilddarstellung der Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer redundanten Ansteuerung;
Fig. 4 eine Darstellung einer Verknüpfungsmöglichkeit von Signalen;
Fig. 5 ein Diagramm, in dem eine Bewegung der Türe des Schienenfahrzeugs in
Abhängigkeit von einem Moment Mo und einer Drehrate η dargestellt ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer
Konfiguration eines Sicherheitskreises sowie eines Appliktionskreises;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer
Konfiguration des Sicherheitskreises sowie des Appliktionskreises; Fig. 8 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer
Konfiguration des Sicherheitskreises sowie des Appliktionskreises;
Fig. 9 eine Darstellung einer Verschaltungsmöglichkeit von Transistoren als Schaltern; und Fig. 10 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum
Ansteuern eines Türantriebsmotors für eine Türe eines Schienenfahrzeugs.
Gleiche oder ähnliche Elemente werden in den unterschiedlichen Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen, um eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente zu vermeiden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs 100, in der eine Steuereinheit 1 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Die Steuerungseinheit 1 10 die beispielsweise zur Ansteuerung eines Türantriebsmotors 1 15, der beispielsweise als bürstenloser Gleichstrommotor (EC-
Motor) ausgelegt und ausgebildet ist, um eine Türe 120 des Schienenfahrzeugs 100 zu öffnen oder zu schließen, wie es anhand des Doppelpfeils 125 in der Fig. 1 dargestellt ist. Hinzu ist der Türantriebsmotor 1 15, genauer eine Welle 130 des Türantriebsmotors 1 15 mittels eines Wirkgetriebes 135 mit der Türe 120 mechanisch verbunden, sodass ein Moment, welches vom Türantriebsmotor 1 15 bereitgestellt wird, über die Welle 130 und das Wirkgetriebe 135 auf die Tür 120 übertragen wird, sodass die Tür 120 ansprechend auf den Betrieb des Türantriebsmotors 1 15 geöffnet oder geschlossen wird.
Um nun die Tür 120 des Schienenfahrzeugs 100 entsprechend bestimmten Vorgaben für eine Sicherheit von Fahrgästen des Schienenfahrzeugs 100 und/oder einem Komfort der Fahrgäste des Schienenfahrzeugs 100 zu betreiben, wird nun die Steuereinheit 1 10 entsprechend dem hier vorgestellten Ansatz ausgestaltet. Insbesondere weist die Steuereinheit 1 10 eine Einleseschnittstelle 140 auf, über welche mehrere Signale in die Steuereinheit 1 10 eingelesen werden. Beispielsweise wird über die Einleseschnittstelle 140 ein Sperrsignal 145 eingelesen, welches beispielsweise einen gesperrten Zustand der Türe 120 repräsentiert, also dass die Türe 120 zu schließen ist, wenn sie geöffnet ist, oder nicht geöffnet werden kann, wenn sie geschlossen ist. Dieses Sperrsignal 145 kann beispielsweise durch eine manuelle Betätigung eines Bedienelementes 148 vom Bedienstand des Schienenfahrzeugs 100 erzeugt oder bereitgestellt werden. Ferner wird über die Einleseschnittstelle 140 ein Positionssignal 150 in die Steuereinheit 1 10 eingelesen, die eine Lage, einen Drehwinkel oder eine Position der Welle 130 des Türantriebsmotors 1 15 repräsentiert. Aus diesem Positionssignal 150 lässt sich somit indirekt bei Berücksichtigung des Wirkgetriebes 135 erkennen, welche Wegstrecke die Türe 120 bereits innerhalb eines maximal möglichen Bewegungsbereichs zurückgelegt hat bzw. welchem Öffnungsgrad die Türe 120 aktuell eingenommen hat. Ferner wird über die Einleseschnittstelle 140 noch ein Momentensignal 155 eingelesen, dass ein Moment und/oder eine Kraft repräsentiert, welches bzw. welche von dem
Türantriebsmotor 1 15, genauer gesagt der Welle 130, über das Wirkgetriebe 135 auf die Türe 120 wird. Das Momentensignal 155 es sich hierbei durch einen Stromfluss durch Wicklungen des Türanthebsmotorsl 15 erfassen oder ermitteln, da der Strom durch die Wicklungen des Türantriebsmotors 1 15 meist proportional zu einer Kraft bzw. dem Drehmoment ist, welches vom Türantriebsmotor 1 15 abgegebenen wird.
Unter Kenntnis des Sperrsignals 145 und des Positionssignals 150 und/oder des Momentensignals 155 wird nun entsprechend einer vordefinierten, nachfolgend noch näher beschriebenen Verarbeitungsvorschrift in einer Ermittlungseinheit 160 ein
Ansteuersignal 165 ermittelt und dieses einer Ansteuereinheit 170, beispielsweise einen Treiber oder Inverter, zur Verfügung gestellt. Die Ansteuereinheit 170 steuert dann, ansprechend auf das Ansteuersignal 165, den Türantriebsmotor 1 15 an, sodass beispielsweise der Türantriebsmotor 1 15 mit einer dem Ansteuersignal 165
entsprechende Energie versorgt wird. Mit den vorgestellten Sicherheitskonzepten ist ein sicherer Betrieb des EC Motors im nicht freigegebenen Zustand möglich.
Fig. 2 zeigt eine schematische Blockschaltbilddarstellung der Steuereinheit 1 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Steuereinheit 1 10 umfasst wiederum die Einleseschnittstelle 140 zum Einlesen des Sperrsignals 145, des
Positionssignals 150 sowie des Momentensignals 155, welche der Ermittlungseinheit 160 zugeführt werden. Das Sperrsignal 145 kann auch als negiertes bzw. invertiertes Freigabesignal betrachtet werden, d.h., das Sperrsignal 145 kann einem ersten, für den hier vorgestellten Ansatz relevanten Zustand aufweisen, der eine Sperrung der Türe 120 signalisiert und einem zweiten, hier nicht relevanten Zustand aufweisen, der eine Freigabe der Türe 120 zur Öffnung signalisiert. Das Positionssignal 150 kann
vorliegend beispielsweise durch zwei separate Positionssensor(teil)signale gebildet sein, die durch die beiden unabhängig voneinander messenden Positions- oder
Lagesensoren 200a bzw. 200b die Position, Lage und/oder den Drehwinkel der Welle 130 des Türantriebsmotors 1 15 erfassen und ein entsprechendes Signal als
Positionssignal 150 ausgeben. Auf diese Weise kann eine Störung minimiert werden, wenn beispielsweise einer der Sensoren 200 fehlerhaft arbeitet oder ausfällt. Das Momentensignal 155 kann einem Stromfluss durch einen oder mehrere der
Energiezuführungsleitungen 210 des Türantriebsmotors 1 15 repräsentieren, aus welchem dann ein Moment durch eine Kraft ermittelt oder rückgeschlossen werden kann, die von der Welle 130 des Türantriebsmotors 1 15 abgegeben wird. Die
Ermittlungseinheit 160 umfasst beispielsweise eine Beobachtereinheit 220 und einem MikroController 230 (μθ).
Die Ansteuereinheit 170 umfasst einen Inverter 240 sowie einen Schalter 250, der den Inverter 240 mit beispielsweise einer von mehreren Versorgungsleitungen 260 koppeln kann.
Die Beobachtereinheit 220 der Ermittlungseinheit 160 kann nun auf der Basis des Sperrsignals 145, des Positionssignals 150 sowie des Momentensignals 155 ein
Schaltersignal 270 als Teil des Ansteuersignais 165 ausgeben, um beispielsweise Schalter 250 zu öffnen oder zu schließen. Der MikroController 230 der
Ermittlungseinheit 160 kann auf der Basis des Positionssignals 150 und des
Sperrsignals 145 ein Invertersignal 280 als weiteren Teil des Ansteuersignais 165 bereitstellen, um den Inverter 240 derart anzusteuern, dass aus Energie aus den Versorgungsleitungen 260 eine phasenrichtige Ansteuerung von entsprechenden
Strömen über die Energiezuführungsleitungen 210 an den Türantriebsmotor 1 15 erfolgt. Der am Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorgestellte Ansatz nutzt somit ein (hier negiertes) Freigabesignal, welches einem Türsystem erlaubt zu öffnen, wobei ein Wert dieses Freigabesignals verwendet wird, der einen gesperrten Zustand der Türe repräsentiert. Weiterhin ist ein Türantriebsmotor 1 15, beispielsweise ein der Form eines EC-Motors vorgesehen, der als elektronisch kommutierter Elektromotor ausgestaltet ist. Um nun diesen EC-Motor anzusteuern, wird der Inverter 240 verwendet, der hier beispielsweise in der Form einer Transistorschaltung zur Ansteuerung des EC-Motors ausgebildet ist. Der Inverter 240 bezieht eine elektrische Energie zum Betreiben des Türantriebsmotors 1 15 von Versorgungsleitungen 260, die somit eine elektrische Versorgung zum Antreiben des EC-Motors realisieren. Um das vom Motor 1 15 auf die Türe 120 ausgeübte Moment bze. eine entsprechende Kraft erfassen bzw. ermitteln zu können, ist ferner eine Strommessung implementiert, die als Einrichtung zur Messung des Stroms in den Energiezuführungsleitungen 210 ausgelegt ist. Die Orientierung, Position bzw. Lage der Welle 130 kann durch die Sensoren 200a bzw. 200b erfolgen, die eine Einrichtung zur Messung der Motorwellenlage zur Positionsmessung
implementieren.
Die Beobachtereinheit 220 berechnet beispielsweise aus dem Positionssignal 150 und aus dem Stromsignal abgeleiteten Momentensignal 155 den Betriebszustand des Motors 1 15 und trennt bei Erkennen eines falschen Betriebszustands den Motor 1 15 von den Versorgungsleitungen 260 mithilfe des Schalters 250. Alternativ erhalten der Mikrocontroller 230 ( C) von einem ersten Positionssensor 200a der Sensoren 200 das Positionssignal 150 und die Beobachtereinheit 220 das Positionssignal 150 von einem zweiten Positionssensor 200b der Sensoren 200. Alternativ oder zusätzlich wird die Strommessung bzw. das Momentensignal 155 auch dem Mikrocontroller 230 ( C) zur Verfügung gestellt bzw. erhält der Mikrocontroller 230 C das als Momentensignal 155 wirkende Stromsignal von einer ersten Stromsensorik 200a und die Beobachtereinheit 220 das als Momentesignal 155 wirkende Stromsignal von einer zweiten Stromsensorik 200b. Auf diese Weise lassen sich in der Ermittlungseinheit 160 zwei unabhängige Kanäle zur Verarbeitung und Ansteuerung von weiteren Komponenten der
Steuereinheit 1 10 bzw. des Türantriebsmotors 1 15 realisieren, die sich in einer
Verbesserung der Störsicherheit beim Betrieb der Steuereinheit 1 10 niederschlägt. Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinheit 1 10 gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer redundanten Ansteuerung. Hierbei wird im Unterschied zu der Darstellung aus der Fig. 2 nun der Mikrocontroller 230 als erster Kanal Chi und die Beobachtereinheit 220 als zweiter Kanal Ch2 verwendet. Ferner umfasst die Ansteuereinheit 170 Halbbrücken 300 (wobei in der fi. 3 aus Gründer der Übersichtlichkeit lediglich eine Halbbrücke 300 abgebildet ist), die ausgebildet sind, die je zwei in Reihe geschalteten Schalter 250 in einem Halbstrang 310 aufweisen, um den Türantriebsmotor 1 15 (bzw. den Motor M) mit je einer der Versorgungsleitungen 260 zu verbinden. Hierbei können, je nach
Phasenanzahl des Türantriebsmotors 1 15, mehrere der in der Fig. 3 an einem einzigen Beispiel exemplarisch dargestellten Halbbrücke 300 in der Antseuereinheit 170 vorgesehen sein. Die Beobachtereinheit 220 (Kanal 2, Ch2) und der Mikrocontroller 230 (Kanal 1 , Chi ) sind ausgebildet, um je einen der zwei in Reihe geschalteten Schalter 250 pro Halbstrang 310 in einen durchgeschalteten einen gesperrten Zustand zu schalten. Hierzu können die Beobachtereinheit 220 und der Mikrocontroller 230
(ansprechend auf das Sperrsignal 145 und vorliegend auf das Positinossignal 150 eines der Sensoren 200a bzw. 200b) jeweils ein Ansteuersignal 165 zu einem der Schalter 250 in einem der Halbstränge 310 aussenden, um diese zu schalten. Verwendet werden gemäß dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Steuereinheit 100 nun das Sperrsignal 145 und das Positionssignal 150 zur Ermittlung des
Ansteuersignais in der Ermittlungseinheit 160, die als erste Steuerung oder Regelung den Mikrocontroller 230 und als zweite Steuerung oder Regelung die Beobachtereinheit 220 aufweist, wobei die Beobachtereinheit 220 und der Mikrocontroller 230 auf einer Platine aufgebaut werden können.
Die Schalter 250 können gemäß dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel als Transistoren realisiert sein. Auf diese Weise kann eine zweifache Ausführung der Halbbrückentransistoren als Schalter 250, wobei immer ein Transistor als Schalter 250 des halben Stranges 310 der Halbbrücke 300 von der ersten Steuerung oder Regelung (Kanal 1 , Chi ) im nicht freigegebenen Zustand angesteuert wird und der andere
Transistor als Schalter 250 des halben Stranges 310 von der zweiten Steuerung oder Regelung (Kanal 2, Ch2) im nicht freigegebenen Zustand angesteuert wird. In derselben Weise erfolgt dies auch für die in der Fig. 3 nicht dargestellten zweiten Halbbrücke und der dritten Halbbrücke, wie sie üblicherweise zu Ansteuerung von EC- Motoren als Beispiels des Türantriebsmotors 1 15 verwendet wird.
Durch die Serienschaltung der Transistoren als Schalter 250 sollten immer beide Transistoren leiten um den halben Strang 310 der Halbbrücke 300 zu schalten, was zu einem sicheren Ansteuern des EC-Motors M führt. Für das Schalten der Transistoren wird das Motorwellenpositionssignal, d. h., das hier so bezeichnete Positiosssignal 150 benötigt, welches der ersten Steuerung oder Regelung (Chi bzw. 230) von einer ersten Positionssensorik 200a zur Verfügung gestellt wird und der zweiten Steuerung oder Regelung (Ch2, 220) von einer zweiten Positionssensorik 200b zu Verfügung gestellt wird. Alternativ kann das Positionssignal 150 für das Schalten der Transistoren auch von einer gemeinsamen Positionssensorik 200 zur Verfügung gestellt werden.
Alternativ kann auch ein Wert einer Strommessung als Hilfsgröße bzw. als
Momentensignal 155 für das Schalten der Transistoren verwendet werden, was jedoch in der Fig. 3 nicht näher dargestellt ist. Alternativ kann auch eine erste Strommessung als Hilfsgröße bzw. Momentensignal für die erste Steuerung oder Regelung (Chi , 230) und eine zweite Strommessung als Momenteisgnal als Hilfsgröße für die zweite
Steuerung (Ch2, 220) angewandt werden.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung einer Verknüpfungsmöglichkeit von Signalen einer bei der alternativ zur vorstehenden Vorgehensweise anstatt zwei Transistoren im halben Strang 310 der Halbbrücke 300 auch ein Transistor als Schalter 250 mit einer vorgesetzten UND-Verknüpfungseinheit 400 der Signale aus der ersten Steuerung (Chi , 230) und der zweiten Steuerung (Ch2, 220) verwendet werden kann.
Aufgrund von Fertigungstoleranzen der ersten Positionssenorik 200a und der zweiten Positionssensorik 200b kann es passieren, dass Schaltzustände auftreten, bei welchen kein Moment im EC-Motor M erzeugt wird. Um diesen Zustand zu vermeiden, wird ein Bereich eingeführt, in welchen sich Schaltzustände überlappen, wie dies später noch näher beschrieben wird.
Zu dem hier vorgestellten Beobachterkonzept, d. h., der Verwendung der
Beobachtereinheit und/oder dem Kokrocontroller kann Folgendes erläuternd weiter ausgeführt werden. Durch die doppelte Ausführung der Winkelsensorik 200, welche die Rotorposition des EC Motor M bestimmt (die Rotorposition wird benötigt um die
Kommutierung des EC Motors M zu ermöglichen) und eventuell die doppelte
Strommessung (Strom ist proportional zum Moment) kann unabhängig vom
Motorbetrieb bestimmt werden, in welchem Quadranten der Motor arbeitet.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm, in dem eine Bewegung der Türe 120 des Schienenfahrzeugs 100 in Abhängigkeit von einem Moment Mo (auf der Abszisse aufgetragen) und einer Drehrate η (auf der Ordinate aufgetragen) dargestellt ist. Wird der Türantriebsmotor 1 15 im ersten Quadranten I betrieben, (also bei positiver Drehrate und positivem, vom Motor ausgeübten Moment Mo, wird die Türe motorisch geschlossen. Wird der
Türantriebsmotor 1 15 im zweiten Quadranten II betrieben, (also bei positiver Drehrate und negativem, vom Motor ausgeübten Moment Mo, wird die Türe bremsend
geschlossen. Wird der Türantriebsmotor 1 15 im dritten Quadranten III betrieben, (also bei negativer Drehrate und negativem Moment Mo, wird die Türe motorisch geöffnet, was jedoch bei einem vorliegenden Sperrsignal einen unzulässigen Betriebszustand darstellt. Wird der Türantriebsmotor 1 15 im vierten Quadranten IV betrieben, (also bei negativer Drehrate und positivem, vom Motor ausgeübten Moment Mo, wird die Türe bremsend geöffnet, also beispielsweise bei einem manuellen Öffnungsvorgang durch einen Fahrgast, bei dem der Türantriebsmotor 1 15 bremsend wirkt.
Je nach Anforderung kann der Beobachter, wenn sich der Motor 1 15 in einen (oder mehreren) Zustand entsprechend einem definierten unerlaubten Quadranten befindet einen Fehler auslösen und beispielsweise mittels eines entsprechenden
Ansteuersignais 165 die Energieversorgung des Motors trennen bei unerlaubter
Ansteuerung in Öffnungs- bzw. Entriegelungs-Richtung. Wenn zwei Quadranten definitionsgemäß nicht erlaubt sind, z. B. Öffnen motorisch und bremsend Schließen, dann ist es in diesem Fall ausreichend, wenn die momentenbildende Strom komponente bzw. das Moment sicher erkannt werden kann.
In einem eigenen elektrischen Kreis (Sicherheitskreis), der beispielsweise in der Beobachtereinheit 220 verortet werden kann, wird beobachtet, ob der elektrische Motorkreis (Applikationskreis, d. h., der Stromkreis, der die Motorwicklungen enthält oder mit Energie beaufschlagt) richtig arbeitet. Bei Auftreten eines Fehlers wird der Motor durch den Sicherheitskreis z. B. von der Energieversorgung getrennt. In den folgenden Figuren sind einige Ausführungsbeispiele für unterschiedlcihe
Ausgestaltungen des Sciherheitskreises bzw. des Applikationskreises aufgezeigt, in denen als erster Sensor für das Positionssignal ein Winkelsensor 200a, der auf einer ersten Technologie (T1 ) basiert, und ein zweiter Winkelsensor 200b, der auf einer zweiten Technologie (T2) basiert verwendet. Die erste Technologie T1 unterscheidet sich hierbei von der zweiten Technologie T2. Beispielsweise kann die erste Technologie T1 ein optisches, induktives oder akustisches physikalsiches Messverfahren
implementieren, wogegen die zweite Technologie ein Messverfahren auf der Basis des Hall-Effektes realisiert. Im Folgenden werden die Bezeichnungen T1 und T2 auch synonym für die Signalen verwendet, die mit der entsprechenden Technologie ermittelt wurden. Die Strommessung kann über drei Phasen des Motors M bzw.
Türantriebmotors 1 15 erfolgen, wobei ein Strom- bzw. Momentensignal ia eine
Strangstrommessung in einer ersten der Energiezuführungsleitungen 210, ein Strombzw. Momentensignal ib eine Strangstrommessung in einer zweiten der
Energiezuführungsleitungen 210 und ein Strom- bzw. Momentensignal ic eine
Strangstrommessung in einer dritten der Energiezuführungsleitungen 210 repräsentiert. Die beiden Winkelsensoren 200a und 200b können baugleich oder nicht baugleich sein oder das Winkelsignal aus zwei unterschiedlichen physikalischen Prinzipien
(bevorzugte Variante) generieren, wobei auch der Rotorwinkel z. B. ebenfalls auch aus dem Stromsignal durch die Energiezuführungsleitungen 210 extrahiert werden kann. Eine Strommessung kann beispielsweise mit zwei Strommesssensoren in den
Energiezuführungsleitungen 210 erfolgen, die die jeweils einen Strangstrom ia, ib oder ic messen oder mit drei Strommesssensoren erfolgen, die jeweils einen Strangstrom ia, ib und ic messen. Durch den physikalischen Zusammenhang, dass die Summe der Motorstrangströme ia, ib und ic durch deren Verschaltung der Stränge (Dreieck oder Stern) Null sein muss, kann überprüft werden ob die betreffenden Sensoren richtig arbeiten. Denkbar ist ferner ein Ausführungsbeispiel mit vier Strangstromsensoren (zwei Strangstromsensoren für den Sicherheitskreis und zwei Strangstromsensoren für den Applikationskreis). Hierbei können die Stromsensoren ebenfalls baugleich oder nicht baugleich sein oder das Stromsignal aus zwei unterschiedlichen physikalischen
Prinzipien (bevorzugte Variante) generieren, wobei auch das Stromsignal aus der Messung anderer Signale (Spannung, Rotorwinkel, ...) extrahiert werden kann.
Zusätlich oder alternativ kann auch entsprechend der Darstellung aus der Fig. 4 eine UN D-Verknüpfung 400 (hier als &-Block bezeichnet) verwendet werden. In diesem Fall kann dann der &-Block 400 in Abhängigkeit der Signale an seinen Eingängen
(Drehrichtung (Winkel- bzw. Positionsisgnal 150) und Moment (Strom) bzw.
Momentensignal 155) beispielsweise ein Sicherheitsrelais oder einen ausreichend dimensionierten Transistor schalten. Im einfachsten Fall kann beispielsweise bei einer als positiv erkannten Drehrichtung und einer in positive Momenten-Richtung ein
Ausgang des &-Blocks 400 positiv, also durchgeschaltet werden, sodass beispielsweise ein als Schalter 250 wirkendes Sicherheitsrelais öffent.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Konfiguration des Sicherheitskreises 600 sowie eines Appliktionskreises 605 als zwei unabhängig voneinander arbeitende Kanäle Chi bzw. Ch2 in der Ermittlungseinheit 160, hier als Türantriebsmotor 1 15 zusammen mit der Ansteuereinheit 170 realisiert sein kann, wobei ein gesetztes Sperrsignal 145 (also ein gesperrter Zustand der Türe) als vorliegend angenommen wird. Der Sicherheitskreis 600 und der Applikationskreis 605 können hierbei in der Beobachtereinheit 220 oder dem MikroController 230 implementiert sein und sollen hier nur funktional, nicht als Teil der einzelnen in der Fig. 2 dargestellten Komponenten beschrieben werden.
Dem Sicherheitskreis 600 und dem Applikationskreis 605 wird jeweils ein Winkel- bzw. Positionssignal 150 zugeführt. Drei Strangstromsignale ia, ib und ic werden dem
Sicherheitskreis und dem Applikationskreis zugeführt. Diese Variante kommt auch in den weiteren Ausführungsbeispielen zum Tragen. Über die Bedingung, dass der Summenstrom in den Strängen gleich Null ist,wie dies beispielsweise in der
Überprüfungseinheit 610 erfolgt, werden die Stromsensoren auf ihre korrekte
Funktionsweise überprüft. Aus der Bestimmung der Drehrichtung in einer
Drehrichtungsbestimmungseinheit 612 und der momentenbildenden Stromkomponente (iq) kann in einer Quadrantenermittlungseinheit 615 derjenige der vorstehend
beschriebenen Quadranten bestimmt werden, in welchen sich der Motor befindet und je nach Definition, welcher Quadrant erlaubt ist, z. B. der Motor von der
Energieversorgung getrennt werden.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Konfiguration des Sicherheitskreises 600 sowie des Appliktionskreises 605 als zwei unabhängig voneinander arbeitende Kanäle Chi bzw. Ch2 in der Ermittlungseinheit 160. Bei dieser Variante werden die beiden Winkel- bzw. Positionssignale 150, T1 , T2 dem Sicherheitskreis 600 und dem Applikationskreis 605 zugeführt. Die Überprüfung des Winkelsignals erfolgt im Sicherheitskreis 600 in einer
Drehwinkelüberprüfungseinheit 700. Falls die Überprüfung einen Fehler ergibt, wird beispielsweise der Motor M bzw. 1 15 von den Energieversorgungsleitungen 260 getrennt. Auch der Applikationskreis 605 hat beide Winkel- bzw. Positinossignale 150 zu Verfügung und kann eine Überprüfung in einer entsprechenden Überprüfungseinheit 710 durchführen.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Konfiguration des Sicherheitskreises 600 sowie des Appliktionskreises 605 als zwei unabhängig voneinander arbeitende Kanäle Chi bzw. Ch2 in der Ermittlungseinheit 160. In dem dritten Ausführungsbeispiel wird nur ein Winkel- bzw. Positionssignal 150 (T1 ) dem Sicherheitskreis 600 zugeführt. Der Applikationskreis 605 arbeitet mit demselben Winkel- bzw. Positionssignal 150 (T1 ). Zusätzlich wird im Applikationskreis 605 oder auch im Sicherheitskreis 600 mit einem weiteren Winkel- bzw. Positionssignal 150 (T2) das erste Winkel- bzw. Positionssignal 150 (T1 ) überprüft. Ferner können auch noch weitere Kombinationen wie Winkelsignale und Stromsignale zwischen Sicherheitskreis und Applikationskreis aufgeteilt und verteilt werden, welche hier nicht explizit ausgeführt sind.
Im Folgenden sollen weitere erläuternde Ausführungen zu einer redundanten
Ansteuerung des Türantriebsmotors eingefügt werden. Für die redundante
Motoransteuerung ist eine Blockkommutierung und Aussteuerung der Halbbrücken 300 mit der Drehfrequenz nötig oder vorteilhaft. Auch hier wird das Winkel- bzw.
Positionssignal 150 doppelt ausgeführt. Die '-Transistoren (Τ-ι ', Τ2 ', Τ3 ', Τ4 ', Τ5 ', Τ6 ') und die„ohne '"-Transistoren (Τ-ι, T2, Τ3, Τ4, Τ5, Τ6), die in den einzelnen Halbbrücken 300 verwendet werden, werden jeweils von einem eigenen
Kommutierungselektronikkreis angesteuert. Die Verschaltung der Motorstränge kann in Stern 910 oder Dreieck erfolgen.
Fig. 9 zeigt eine Darstellung einer Verschaltungsmöglichkeit von 12 Transistoren als Schalter, um einen Motor des Türantriebsmotors 1 15 mit elektrischer Energie zu beaufschalgen.
Eine weitere Ansteuerart ist PWM-gesteuerte Blockkommutierung (Hard Chopping (beide aktiven Transistoren, als die Transistoren ohne , und die Transistoren mit , je Halbbrücke, werden nach Aussteuergrad und PWM-Frequenz geschaltet) oder Soft Chopping (High Side Transistor wird nach Aussteuergrad und PWM Frequenz geschaltet, Low Side Transistor schaltet in Abhängigkeit der Drehfrequenz), wobei ein Kommutierungselektronikkreis wiederum Blöcke in der Drehfrequenz freischaltet.
Die in der Fig. 9 wiedergegebene Abbildung kann weiterhin für die Erläuterung eines Halbbrückenkonzepts herangezogen werden. Hierbei wird insbesondere die
Schaltreihenfolge der Transistoren bei Vollaussteuerung näher betrachtet. Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1000 zum Ansteuern eines Türantriebsmotors für eine Türe eines Schienenfahrzeugs. Das Verfahren 1 100 umfasst einen Schritt 1010 des Einlesens eines Sperrsignals, und eines Positionssignals und/oder eines Momentensignals, wobei das Sperrsignal eine
Sperrung der Öffnung der Türe des Schienenfahrzeugs repräsentiert, das
Positionssignal eine Position, Lage und/oder einen Drehwinkel einer Welle des
Türantriebsmotors repräsentiert und das Momentensignal ein Drehmoment des
Türantriebsmotors und/oder eine von dem Türantriebsmotor aufgebrachte Kraft repräsentiert. Ferner umfasst das Verfahren 1000 einen Schritt 1020 des Ermitteins eines Ansteuersignais zur Ansteuerung des Türantriebsmotors unter Verwendung des Freigabesignals und des Positionssignals und/oder des Momentensignals und einen Schritt 1030 des Ansteuerns des Türantriebsmotors unter Verwendung des
Ansteuersignais.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Schienenfahrzeug
1 10 Steuereinheit
1 15, M Türant ebsmotor, Motor
120 Türe
125 Bewegungsrichtung der Türe
130 Welle
135 Wirkgetriebe
140 Einleseschnittstelle
145 Sperrsignal
148 Bedienelement
150, T1 , T2 Positionssignal (unter Verwendung eines entsprechenden physikalischen
Messprinzips)
155 Momentensignal
160 Ermittlungseinheit
165 Ansteuersignal
170 Ansteuereinheit 200a, 200b Sensoren, Winkelsensoren
210 Energiezuführungsleitungen
220 Beobachtereinheit
230 MikroController
240 Inverter
250 Schalter, Transistoren
260 Versorgungsleitungen
270 Schaltersignal
300 Halbbrücke
310 halber Strang, Halbstrang
400 UND-Verknüpfungseinheit, UND-Block 600 Sicherheitskreis
610 Applikationskreis
615 Quadrantenermittlungseinheit 700 Drehwinkelüberprüfungseinheit
910 Sternanordnung von Motorsträngen
1000 Verfahren zum Ansteuern eines Türantriebsmotors für eine Türe eines
Schienenfahrzeugs
1010 Schritt des Einlesens
1020 Schritt des Ermitteins
1030 Schritt des Ansteuerns

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Steuereinheit (1 10) zur Ansteuerung eines Türant ebsmotors (1 15) für eine Türe (120) eines Schienenfahrzeugs (100), wobei die Steuereinheit (1 10) zumindest die folgenden Merkmale aufweist:
- eine Einleseschnittstelle(140) zum Einlesen eines Sperrsignals (145), eines Positionssignals (150) und/oder eines Momentensignals (155), wobei das Sperrsignal (145) eine Sperrung der Öffnung der Türe (120) des Schienenfahrzeugs (100) repräsentiert, das Positionssignal (150) eine Position, Lage und/oder einen Drehwinkel einer Welle (130) des Türanthebsmotors (1 15) repräsentiert und das Momentensignal (155) ein Drehmoment des Türanthebsmotors (1 15) und/oder eine von dem Türantriebsmotor (1 15) aufgebrachte Kraft repräsentiert; und
- eine Ermittlungseinheit (160) zum Ermitteln eines Ansteuersignais (165) zur Ansteuerung des Türanthebsmotors (1 15) unter Verwendung des Sperrsignals (145) und des Positionssignals (150) und/oder des Momentensignals (155); und
- eine Ansteuereinheit (1 10), die ausgebildet ist, um den Türantriebsmotor (1 15) unter Verwendung des Ansteuersignais (165) anzusteuern.
2. Steuereinheit (1 10) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Ermittlungseinheit (160) ausgebildet ist, um das Ansteuersignal (165) derart zu ermitteln, dass ein Schließen der Türe (120) des Schienenfahrzeugs (100) durch den Türantriebsmotor (1 15) angesteuert wird.
3. Steuereinheit (1 10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleseschnittstelle(140) ausgebildet ist, um als Momentensignal (155) ein Signal einzulesen, das auf einem Messwert (ia, ib, ic) eines Stromflusses durch eine Spule des Türanthebsmotors (1 15) basiert.
4. Steuereinheit (1 10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinheit (160) ausgebildet ist, um das Ansteuersignal (165) dann zu ermitteln, wenn das Sperrsignal (145) einen Zustand repräsentiert, in dem die Türe (120) des Schienenfahrzeugs (100) zur Öffnung gesperrt ist und/oder das Momentensignal (155) einen aktuellen Betrieb des Türantriebsmotors (1 15) zum Verbringen der Türe (120) des Schienenfahrzeugs (100) in einen geschlossenen Zustand repräsentiert und/oder das Positionssignal (150) eine Drehrichtung der Welle (130) des Türantriebsmotors (1 15) zum Verbringen der Türe (120) des Schienenfahrzeugs (100) in den geschlossenen Zustand repräsentiert.
5. Steuereinheit (1 10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (1 10) ausgebildet ist, um den Türantriebsmotor (1 15) von einer Versorgungsspannung abzukoppeln, wenn das Sperrsignal (145) und as Positionssignal (150) und/oder das
Momentensignal (155) in einem vorbestimmten Zusammenhang zueinander stehen.
6. Steuereinheit (1 10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleseschnittstelle(140) ausgebildet ist, um als Positionssignal (150) zumindest zwei Positionssensorsignale einzulesen, die die von je einem unabhängig erfassenden Sensor (200a, 200b) erfasste Position, Lage und/oder einen Drehwinkel der Welle (130) des Türantriebsmotors (1 15) repräsentieren und/oder um als Momentensignal (155) zumindest zwei
Momentensensorsignale (155) einzulesen, die das von je einem unabhängig voneinander erfassenden Sensor erfasstes Drehmoment des Türantriebsmotors (1 15) repräsentiert.
7. Steuereinheit (1 10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinheit (160) ausgebildet ist, um zumindest zwei auf unabhängig voneinander erfassten Signalen basierende Ansteuersignale (165) zu ermitteln und wobei die Ansteuereinheit (1 10) ausgebildet ist, um je eines der Ansteuersignale (165) einem von in Reihe geschalteten Schaltern (250, T-i , ... T6) zu beaufschlagen, wobei die in Reihe geschalteten Schalter (250, T-i , ... T6) ausgebildet sind, um eine Verbindung des Türantriebsmotors (1 15) mit einer Versorgungsleitung (260) herzustellen.
8. Steuereinheit (1 10) gemäß Anspuch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ansteuereinheit (1 10) ausgebildet ist, die Ansteuersignale (165) durch eine logische UN D-Verknüpfung zur verknüpfen.
9. Steuereinheit (1 10) gemäß Anspuch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (1 10) ausgebildet ist, einen ersten der in Reihe geschalteten Schalter (250, T-i , ... T6) innerhalb eines Toleranzbereichs früher zu schließen oder zu öffnen, als einen zweiten der Schalter (250, T-i , ... T6).
10. Steuereinheit (1 10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinheit (160) ausgebildet ist, als
Ansteuersignal (165) ein PWM-Signal auszugeben.
1 1 . Verfahren (1000) zum Ansteuern eines Türantriebsmotors (1 15) für eine Türe (120) eines Schienenfahrzeugs (100), wobei das Verfahren (1000) zumindest die folgenden Schritte aufweist:
- Einlesen (1010) eines Sperrsignals (145), und eines Positionssignals (150) und/oder eines Momentensignals (155), wobei das Sperrsignal (145) eine Sperrung der Öffnung der Türe (120) des Schienenfahrzeugs (100) repräsentiert, das Positionssignal (150) eine Position, Lage und/oder einen Drehwinkel einer Welle des Türantriebsmotors (1 15) repräsentiert und das Momentensignal (155) ein Drehmoment des Türantriebsmotors (1 15) und/oder eine von dem Türantriebsmotor (1 15) aufgebrachte Kraft repräsentiert; und
- Ermitteln (1020) eines Ansteuersignais (165) zur Ansteuerung des
Türantriebsmotors (1 15) unter Verwendung des Freigabesignals und des Positionssignals (150) und/oder des Momentensignals (155); und
- Ansteuern (1030) des Türantriebsmotors (1 15) unter Verwendung des
Ansteuersignais (165).
12. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren (1000) gemäß Anspruch 1 1 auszuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern. Maschinenlesbares Speichernnediunn, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.
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