[發明專利]一種減速度閉環控制的城軌車輛制動系統及方法

在審

• 申請號: 202110615364.0
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113183935A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李潤華;石喆文;魏燦剛;安震;古龍瑞;趙慶剛
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司;青島思銳科技有限公司
• 主分類號: B60T8/17
• 分類號: B60T8/17;B60T8/32;B61H11/06
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本申請公開了一種減速度閉環控制的城軌車輛制動系統及方法，包括制動控制單元，所述制動控制單元連接基礎制動裝置,所述基礎制動裝置包括閘片、制動盤以及壓力傳感器，所述閘片，用于與所述制動盤貼合產生壓合力，基于所述壓合力產生制動減速度；所述壓力傳感器，用于所述制動控制單元實時監測所述壓合力。通過本申請，使制動系統產生的制動減速度以及壓合力可監測、可控制，形成減速度閉環控制的城軌制動系統方案。

技術領域

本申請涉及軌道車輛制動系統技術領域。更具體的說，本發明涉及一種減速度閉環控制的城軌車輛制動系統及方法。

背景技術

在傳統的城市軌道交通車輛制動系統中，一般采用的城軌制動系統會通過車輛網絡控制系統(TCMS)，獲取來自司控器或信號系統的控制命令(制動力級位、制動指令、牽引指令等)。制動系統中的制動控制單元接收網絡下發的控制命令，實現制動力的施加與緩解。

目前，傳統城軌制動系統在計算出本系統需要施加的空氣制動力后，對制動缸內的壓縮空氣進行閉環控制，基礎制動裝置將制動缸壓力轉換為列車制動力從而產生列車制動減速度。因此，傳統的城軌制動系統的制動力控制屬于對制動缸壓力閉環，對制動減速開環的控制方式。然而這種控制方式存在以下不足：

1、基礎制動裝置在工作時存在傳動效率的問題，即基礎制動裝置在設計過程中確定的制動缸內氣壓與壓合力的關系，與實際工作中存在偏差，這就很大程度上影響了制動系統的制動減速度控制精度；

2、制動系統在完成制動缸壓力控制后，對列車的實際減速度并無檢測，因此實際減速度出現偏差時無法及時調整；

3、基礎制動裝置屬于純機械結構，雖然理論上在基礎制動裝置設計完成后，制動缸壓力與施加在制動盤上的壓合力成固定的比例關系，但當基礎制動裝置出現故障而導致上述比例關系異常，甚至制動力損失時，由于制動控制單元僅對制動缸壓力進行檢測和控制，因此無法對制動缸壓力及時調整，無法對基礎制動裝置的健康狀態進行判斷；

4、傳統的城軌制動系統僅對制動缸壓力閉環控制，對于制動缸壓力通過基礎制動裝置產生的列車實際制動效果是否達標無法判斷，因此在制動系統安裝到列車上后，需要在不同載荷條件下進行大量的試驗驗證和制動缸壓力調整，耗時耗力。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種減速度閉環控制的城軌車輛制動系統，包括制動控制單元，所述制動控制單元連接基礎制動裝置，其中，所述基礎制動裝置包括閘片、制動盤以及壓力傳感器，

所述閘片，用于與所述制動盤貼合產生壓合力，基于所述壓合力產生制動減速度；

所述壓力傳感器，用于所述制動控制單元實時監測所述壓合力。

作為本發明的進一步改進，所述基礎制動裝置還包括：

制動缸充氣管路，用于傳輸所述制動控制單元輸出的制動缸壓力；

制動缸氣壓輸出模塊，用于接收所述制動缸壓力，形成制動缸氣壓；

閘片推動模塊，所述制動缸氣壓作用于所述閘片推動模塊上，用于推動所述閘片與所述制動盤貼合。

作為本發明的進一步改進，所述制動缸氣壓輸出模塊包括制動缸氣室、制動缸活塞、制動缸活塞桿，所述閘片推動模塊包括夾鉗臂以及固定軸。

作為本發明的進一步改進，所述壓力傳感器裝設于所述制動缸活塞桿與所述夾鉗臂之間。

作為本發明的進一步改進，設置偏差閾值，當所述壓合力與壓合力目標值存在的偏差超過所述偏差閾值時，所述制動控制單元通過調節所述制動缸壓力進而調節所述壓合力。

作為本發明的進一步改進，所述制動控制單元中設置制動控制單元主閥，所述制動控制單元主閥用于計算每一所述制動控制單元所需的所述壓合力目標值以及輸出的所述制動缸壓力。