CN103129403A - 一种混合制动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种混合制动控制方法及装置，其中控制方法包括：获取申请的电制动力的第一模拟信号；根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况生成实际的电制动力的通信信号；根据所述实际的电制动力的通信信号控制电制动力的输出；将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值；根据所述差值控制作用管的空气压力输出。通过该方法可以实现电制动力和空气制动的混合使用，以最大限度的利用电力工程车的电制动力，提高能源利用率，降低混合制动控制系统的成本，提高司机的可操作性。

Description

一种混合制动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电力控制领域，特别是涉及一种混合制动控制方法和装置。

背景技术

目前，轨道电力工程车可以装配两种类型的电空制动系统，第一种是逻辑型电空制动系统，第二种是微机型电空制动系统。

采用逻辑型电空制动系统的轨道电力工程车有三种制动控制方法：电制动控制、自动制动控制和单独制动控制，对于这三种制动控制方式只能是通过操作人员选择其中任意一个进行控制，而无法实现空气制动和电制动的混合制动的控制为轨道工程车提供混合制动力。另外，三种制动控制方式对应三种控制操作装置，不易于操作台的设备布置，同时也不方便司机的操控。

采用微机型电空制动系统的轨道电力工程车可以实现电制动和空气制动的混合制动控制，但是系统在控制时必须采用微机控制单元进行电制动力的申请、采集和电制动力与空气制动力的分配，并输出电信号控制相应的电空阀来实现对空气制动力的控制，在进行混合制动控制时，由于受制于网络数据交换频率和控制单元的程序运行周期的影响，混合控制的实现存在一定的延时性，另外，由于微机控制单元的购买价格十分昂贵，造成微机型电空制动系统的生产成本很高。

基于现有技术中存在的上述技术问题，目前迫切需要提出一种实现电制动和空气制动混合制动的控制方法及装置，以最大限度的利用电力工程车的电力制动，提高能源利用率，降低实现混合制动控制技术的成本，提高司机的可操作性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例中提供的一种混合制动控制方法及装置，能够实现电制动和空气制动的混合制动，并优先采用电制动，空气制动为补充，提高能源利用率、降低混合制动控制技术的成本，提高司机的可操作性。

本申请实施例公开了如下技术方案：

一种混合制动控制方法，包括：

获取申请的电制动力的第一模拟信号；

根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；

根据所述电制动力的输出值生成实际的电制动力的通信信号；

将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；

比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值；

根据所述差值控制作用管的空气压力输出。

优选的，所述根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出，包括：

判断车辆实际运行状况是否满足能够提供出申请的电制动力的条件；

当车辆实际运行状况满足能够提供出申请的电制动力的条件时，电制动力的输出值与申请的电制动力的大小一致；

当车辆实际运行状况不满足能够提供出申请的电制动力的条件时，电制动力的输出值为当前车辆能够提供的最大电制动力。

优选的，根据所述差值控制作用管的空气压力输出，包括：

根据所述差值大小的作用力改变作用管充气通路阀口的面积，从而控制作用管的空气压力以控制制动缸的压力大小。

一种混合制动控制装置，包括：

获取模块，用于获取申请的电制动力的第一模拟信号；

第一控制模块，用于根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；

生成模块，用于根据所述电制动力的输出值生成实际的电制动力的通信信号；

转换模块，用于将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；

差值模块，用于比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值，并转换成对应的作用力的大小；

第二控制模块，根据所述差值控制作用管的空气压力输出。

优选的，所述第一控制模块，包括：

判断子模块，用于判断车辆实际运行状况是否满足能够提供出申请的电制动力的条件；

第一生成子模块，用于当车辆实际运行状况满足能够提供出申请的电制动力的条件时，生成实际的电制动力的模拟信号与申请的电制动力的模拟信号大小一致；

第二生成子模块，用于当车辆实际运行状况不满足能够提供出申请的电制动力的条件时，生成实际的电制动力为当前车辆能够提供的最大电制动力。

优选的，所述第二控制模块，包括：

控制子模块，用于根据所述差值大小的作用力改变作用管充气通路阀口的面积，从而控制作用管的空气压力以控制制动缸的压力大小。

由上述实施例可以看出，本申请提供的混合制动控制方法：获取申请的电制动力的第一模拟信号；根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；根据电制动力的输出值生成实际的电制动力的通信信号；这样处理实现了电力制动的优先，最大限度的提高能源利用率；将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值；根据所述差值控制作用管的空气压力输出。这样处理实现了空气制动为补充，当电制动不能满足车辆实际的动力需求时，空气制动进行辅助制动。这种控制方法无需微机处理器即可实现自动控制，降低混合制动的成本，并且没有过多操作选项，可以提高司机的可操作性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一揭示的一种混合制动控制方法的方法流程图；

图2为本申请实施例二揭示的另一种混合制动控制方法的方法流程图；

图3为本申请实施例三揭示的一种混合制动控制装置的装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

需要说明的是，本申请的控制方法和装置可用于任意一种轨道电力工程车或者电力机车中。在以下实施例中仅以轨道电力工程车为例进行说明。

实施例一

请参阅图1，其为本申请实施例一揭示的一种混合制动控制方法的方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤101：获取申请的电制动力的第一模拟信号；

针对轨道电力工程车，一般情况下，操作人员操作电制动控制器选择相应级位，每一个级位对应的制动力大小也会不同，即，当操作人员选择了一个级位，这个级位对应的制动力就是操作人员所申请的电制动力。不同型号的轨道电力工程车中会有不同样式的级位，不同样式的级位对应的电制动力大小也不尽相同。操作人员会根据实际需求操作电制动控制器，选择不同级位以申请需要的电制动力，同时电制动控制器就会输出所申请的电制动力的模拟信号。

步骤102：根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；

根据获取的所申请的第一模拟信号可以知道当前车辆所需的电制动力的大小，根据车辆实际运行状况可以知道当前车辆是否能够提供所申请的电制动力，如果当前车辆在实际运行状况下可以提供所申请的电制动力，则轨道电力工程车中的牵引控制单元会控制输出申请的电制动力。如果当前车辆在实际运行状况下不能够提供出所申请的电制动力，则牵引控制单元会控制输出所能提供的最大的电制动力。

步骤103：根据所述电制动力的输出值生成实际电制动力的通信信号；

步骤104：将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；

一般情况下，可以采用模拟量输入输出装置将接收到的实际的电制动力的通信信号转换成对应大小的电制动力的模拟量信号，当然也可以采用其他转换装置，将通信信号转换成模拟信号。

步骤105：比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值；

一般情况下，可以采用模拟量差值比例控制装置，对第一模拟信号和第二模拟信号做减法处理得到两者之间的差值。当然也可以采用其他装置，只要能够比较出两者之间的差值即可。

步骤106：根据所述差值控制作用管的空气压力输出。

在轨道电力工程车的控制系统中，根据所述差值大小的作用力改变作用管充气通路的面积，从而控制作用管的空气压力，再通过作用管控制制动缸的压力大小。

通过上述实施例可以看出，本发明提供的控制方法可实现以电制动优先、空气制动补充电制动的混合制动，当电制动不能满足车辆实际的制动力需求时，空气制动进行补充制动。这种控制方法无需微机处理器即可实现自动控制，降低混合制动的成本，并且没有过多操作选项，可以提高司机的可操作性。

实施例二

为了更为详细和清楚地对本发明的方法进行描述，下面在具体的实际场景：在轨道电力工程车工作中，所需的电制动力的大小为10KN，车辆实际运行情况只能够提供6KN的电制动力为例进行说明，具体请参阅图2，其为本申请实施例二揭示的另一种混合制动控制方法的方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤201：获取申请的10KN电制动力的第一模拟信号；

在本实施例中，操作人员操作电制动控制器选择一个级位，该级位对应的制动力为10KN，同时电制动控制器就会输出所申请的电制动力10KN的所对应的第一模拟信号。

步骤202：根据获取的10KN的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制驱动电机输出6KN电制动力；

优选的，所述步骤202包括：

判断车辆实际运行状况是否满足能够提供出申请的电制动力的条件；

当车辆实际运行状况满足能够提供出申请的电制动力的条件时，输出的电制动力与申请的电制动力大小一致；

当车辆实际运行状况不满足能够提供出申请的电制动力的条件时，输出的电制动力为当前工程车能够提供的最大电制动力。

比如：根据获取的所申请的第一模拟信号可以知道当前车辆所需的电制动力的大小为10KN，根据车辆实际运行状况可以知道当前车辆是否能够提供所申请的10KN电制动力，如果当前车辆在实际运行状况下可以提供所申请的10KN电制动力，则轨道电力工程车中的牵引控制单元会控制驱动电机输出10KN电制动力。如果当前车辆在实际运行状况下不能够提供出所申请的电制动力，则牵引控制单元会控制驱动电机输出所能提供的最大的电制动力。

一般情况下，轨道电力工程车的运行速度和可以提供的电制动力之间存在一定的曲线关系，不同的电制动力工程车中存在的这种曲线关系会不同。比如：当前车辆的运行速度下只能够提供6KN的电制动力，则表明车辆实际运行状况不满足能够提供出所申请的10KN电制动力。即，输出的电制动力为6KN。如果当前车辆的运行速度下可以提供12KN的电制动力，则表明车辆实际运行状况满足能够提供出所申请的10KN电制动力。即，输出的电制动力为10KN。

假如：当前车辆的运行速度所能够提供的电制动力的大小为6KN，则步骤202具体是：根据获取的第一模拟信号10KN和车辆实际运行状况控制输出的电制动力的大小为6KN。

步骤203：根据所述输出的6KN电制动力生成实际的电制动力的通信信号；

一般情况下，根据轨道电力工程车控制系统中的牵引控制单元输出的实际的电制动力的通信信号控制电制动力，为车辆提供动力。当实际的电制动力大小为6KN时，则电制动力为车辆提供的制动力大小为6KN。

步骤204：将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；

一般情况下，可以采用模拟量输入输出装置将接收到的实际的电制动力的通信信号转换成对应大小的电制动力的模拟量信号，当然也可以采用其他转换装置，将通信信号转换成模拟信号。当通信信号大小为6KN，则转换处理的模拟信号大小为6KN。

步骤205：比较所述第一模拟信号10KN与所述第二模拟信号6KN之间的差值；

一般情况下，可以采用模拟量差值比例控制装置，对第一模拟信号和第二模拟信号做减法处理得到两者之间的差值。第一模拟信号就是获取的申请的电制动力大小为10KN，第二模拟信号的大小为6KN，计算第一模拟信号与第二模拟信号的差值为10KN-6KN＝4KN。

步骤206：根据所述差值控制作用管输出4KN的空气压力。

根据所述差值大小的作用力的大小改变作用管充气通路阀口的面积，从而控制作用管的空气压力以控制制动缸的压力大小。当前所述差值大小为4KN时，对应的作用力大小为4KN，4KN的作用力打开作用管的充气通路，作用管的压力持续上升，当作用管压力上升至空气制动力为4KN时，作用管充气通路关闭。假如，所述差值大小为零，则作用管的充气通路一直关闭。

上述实施例中的仅仅以10KN电制动力的第一模拟信号和6KN所能够提供的最大的通信信号为例进行解释说明，在本申请的控制方法中并不对第一模拟信号和实际的通信信号的大小进行具体的限定。

通过上述实施例可以看出，获取申请的电制动力的第一模拟信号；

根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；根据所述电制动力的输出值生成实际电制动力的通信信号；在实际应用中，根据申请的电制动力的大小和工程车实际运行状况下能够提供的电制动力的大小，决定输出实际的电制动力的大小；利用实际的电制动力的大小为车辆提供制动力；将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值；根据所述差值控制作用管的空气压力。当电制动力无法满足车辆实际需求时，通过差值大小的空气压力提供空气制动力，以为车辆提供所需的动力。

实施例三

与上述实施例一中的一种混合制动控制方法相对应，本申请实施例三提供了一种混合制动控制装置。请参阅图3，其为本申请实施例三揭示的一种混合制动控制装置的装置结构图，该装置包括：获取模块301、第一控制模块302、生成模块303、转换模块304、差值模块305和第二控制模块306。下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构及其连接关系。

获取模块301，用于获取申请的电制动力的第一模拟信号；

第一控制模块302，用于根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；

优选的，第一控制模块302，包括：判断子模块、第一生成子模块和第二生成子模块。其中，判断子模块，用于判断车辆实际运行状况是否满足能够提供出申请的电制动力的条件；第一生成子模块，用于当车辆实际运行状况满足能够提供出申请的电制动力的条件时，生成实际的电制动力的模拟信号与申请的电制动力的模拟信号大小一致；第二生成子模块，用于当车辆实际运行状况不满足能够提供出申请的电制动力的条件时，生成实际的电制动力为当前车辆能够提供的最大电制动力。

优选的，判断子模块，包括：对比子模块，用于根据车辆的运行速度与可提供的电制动力的之间的关系，对比可提供的电制动力是否小于申请的电制动力，如果小于，表明车辆实际运行状况不满足能够提供出申请的电制动力的条件，否则，表明车辆实际运行状况满足能够提供出申请的电制动力的条件。

生成模块303，用于根据所述电制动力的输出值生成实际的电制动力的通信信号；

转换模块304，用于将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；

差值模块305，用于比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值；

第二控制模块306，用于根据所述差值控制作用管的空气压力输出。

优选的，第二控制模块包括：控制子模块，用于根据所述差值大小的作用力改变作用管充气通路阀口的面积，从而控制作用管的空气压力以控制制动缸的压力大小。

通过上述实施例可以看出，利用混合制动控制装置中的获取模块，第一控制模块，可以实现以电力制动为主为车辆提供制动力，提高能源利用率，再利用生成模块、转换模块、差值模块、第二控制模块，可以实现当电力制动无法满足车辆实际动力需求时，采用空气制动以空气压力的方式为车辆提供所需的动力，从而实现空气制动辅助动力制动的功能。这种装置简单自动控制，降低混合制动的成本，且能够提高司机的可操作性。

以上对本发明所提供的一种混合制动控制方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种混合制动控制方法，其特征在于，包括：

获取申请的电制动力的第一模拟信号；

根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；

根据所述电制动力的输出值生成实际的电制动力的通信信号；

将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；

比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值；

根据所述差值控制作用管的空气压力输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出，包括：

判断车辆实际运行状况是否满足能够提供出申请的电制动力的条件；

当车辆实际运行状况满足能够提供出申请的电制动力的条件时，电制动力的输出值与申请的电制动力的大小一致；

当车辆实际运行状况不满足能够提供出申请的电制动力的条件时，电制动力的输出值为当前车辆能够提供的最大电制动力。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述差值控制作用管的空气压力输出，包括：

根据所述差值大小的作用力改变作用管充气通路阀口的面积，从而控制作用管的空气压力以控制制动缸的压力大小。

4.一种混合制动控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取申请的电制动力的第一模拟信号；

第一控制模块，用于根据获取的第一模拟信号和车辆实际运行状况控制电制动力的输出；

生成模块，用于根据所述电制动力的输出值生成实际的电制动力的通信信号；

转换模块，用于将所述实际的电制动力的通信信号转换成第二模拟信号；

差值模块，用于比较所述第一模拟信号与所述第二模拟信号之间的差值，并转换成对应的作用力的大小；

第二控制模块，根据所述差值控制作用管的空气压力输出。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块，包括：

判断子模块，用于判断车辆实际运行状况是否满足能够提供出申请的电制动力的条件；

第一生成子模块，用于当车辆实际运行状况满足能够提供出申请的电制动力的条件时，生成实际的电制动力的模拟信号与申请的电制动力的模拟信号大小一致；

第二生成子模块，用于当车辆实际运行状况不满足能够提供出申请的电制动力的条件时，生成实际的电制动力为当前车辆能够提供的最大电制动力。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二控制模块，包括：

控制子模块，用于根据所述差值大小的作用力改变作用管充气通路阀口的面积，从而控制作用管的空气压力以控制制动缸的压力大小。

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