[發(fā)明專利]一種軌道車輛電機械制動防滑控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010843019.8
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111959467B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉寅虎;王業(yè)泰;孫環(huán)陽;鮑江寧
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中車浦鎮(zhèn)海泰制動設(shè)備有限公司
• 主分類號: B60T8/17
• 分類號: B60T8/17;B60T13/74;B61H13/00;B61H11/00
• 代理公司: 南京同澤專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

本發(fā)明涉及軌道車輛電機械制動防滑控制系統(tǒng),包括牽引控制單元、制動控制單元、電機械制動單元和速度傳感器，制動控制單元包含有通信及主控模塊和電機械驅(qū)動單元模塊。本發(fā)明實現(xiàn)了防滑系統(tǒng)的軸控或輪控；將電機械制動防滑系統(tǒng)取代空氣制動防滑系統(tǒng),縮短了防滑控制響應(yīng)時間，提高了防滑性能。本發(fā)明針對電機械制動系統(tǒng)響應(yīng)迅速的特點，設(shè)計防滑系統(tǒng)控制方法，與原空氣制動防滑系統(tǒng)相比，提高了輪軌間的黏著力恢復(fù)速度，提高了防滑性能；并且可根據(jù)滑行時刻車輛實際輪軌黏著情況自適應(yīng)調(diào)整輪軌黏著系數(shù)，避免持續(xù)滑行，縮短制動距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛制動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電機械制動系統(tǒng)的防滑控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前車輛制動系統(tǒng)大多采用空電復(fù)合制動的控制方式，即優(yōu)先使用電制動，如果電制動力不足，由空氣制動力補充。空氣制動主要由制動控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動系統(tǒng)和空氣供給系統(tǒng)三大部分組成，制動控制系統(tǒng)核心裝置為制動控制裝置，制動控制裝置集成了電子制動控制單元、電空變換閥（電信號轉(zhuǎn)空氣信號）、中繼閥（流量放大閥）、空重車調(diào)整閥（緊急制動用）等。空氣供給系統(tǒng)由空氣壓縮機、干燥器、風(fēng)缸、貫穿全車的總風(fēng)管及塞門等組成，為制動系統(tǒng)提供壓縮空氣。基礎(chǔ)制動系統(tǒng)由制動缸及閘瓦或制動盤等組成，接收壓力空氣實施相應(yīng)的制動力。

當(dāng)前電空制動系統(tǒng)可分為車控控制方式和架控控制方式，車輛滑行時，車控系統(tǒng)需要增加防滑控制裝置實現(xiàn)對滑行軸的獨立控制，架控系統(tǒng)雖然可以實現(xiàn)對滑行軸的軸控，但每輛車需要具備兩套制動控制裝置。且車控系統(tǒng)和架控系統(tǒng)的防滑排風(fēng)閥僅在防滑時起作用，不參與車輛的正常制動和緩解。導(dǎo)致防滑控制裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

電制動和空氣制動受制于當(dāng)前輪軌間的粘著系數(shù)，當(dāng)制動力超過輪軌間粘著力時，車輪會在軌道上發(fā)生滑行，滑行嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致車輪抱死引起輪面擦傷，因此車輪發(fā)生滑行時，需要快速有效的恢復(fù)輪軌間黏著力，同時避免延長制動距離。目前的空氣制動系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)原因，防滑控制響應(yīng)時間相對較長。

目前的防滑控制系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，增加了故障點和故障概率，不利于系統(tǒng)的集成化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，提供一種軌道車輛電機械制動防滑控制系統(tǒng)。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的軌道車輛電機械制動防滑控制系統(tǒng)，包括：

牽引控制單元，設(shè)置于動車，根據(jù)數(shù)據(jù)總線或硬線接收到的滑行狀態(tài)信號或者根據(jù)本車的軸速度判斷的電制動力滑行情況調(diào)節(jié)電制動力；

制動控制單元，每輛車設(shè)置至少有一個，包括與牽引控制單元通信的通信及主控模塊，和受控于所述通信及主控模塊的電機械驅(qū)動單元模塊，所述通信及主控模塊通過電機械驅(qū)動單元模塊控制電機械制動單元施加電機械制動力，并根據(jù)電機械制動單元反饋的制動力大小實現(xiàn)電機械制動力的閉環(huán)控制；制動控制單元基于本車的軸速度信號判斷各軸的滑行狀態(tài)，或者通過列車的數(shù)據(jù)總線接收本車各軸的滑行狀態(tài)信號，制動控制單元根據(jù)滑行狀態(tài)信號控制本車的電機械制動單元進行電機械制動力的滑行再黏著控制；

電機械制動單元，設(shè)置于各車輪踏面或各輪盤或各軸盤處，受控于電機械驅(qū)動單元模塊對車輪踏面或輪盤或軸盤施加制動力，并將實際輸出的制動力反饋給制動控制單元；

速度傳感器，用于采集車軸的軸速度信號反饋至制動控制單元。

此外，本發(fā)明還提出了三種電機械制動防滑控制方法，分別基于由制動控制單元（B）統(tǒng)一管理電機械制動防滑和電制動力防滑、由制動控制單元（B）和牽引控制單元（A）分別管理電機械防滑和電制動力防滑、由列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)一管理電機械制動防滑和電制動力防滑實現(xiàn)。

本發(fā)明電機械制動防滑控制系統(tǒng)及方法實現(xiàn)了防滑系統(tǒng)的軸控或輪控，將電機械制動防滑系統(tǒng)取代空氣制動防滑系統(tǒng)。

電機械制動防滑系統(tǒng)相對于原空氣制動防滑系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：