CN109808665B - 一种动车组开关型电空阀控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例中提供了一种动车组开关型电空阀控制方法，所述方法包括：将接收到的采集电空阀容积室获得的实时气体压力与预设气体压力进行差值计算，获得差值；将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果；根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作；计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量；根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作。本发明还对应的提出了一种动车组开关型电空阀控制装置。本发明通过引入平均气压变化值和滞后系数对充气或排气的过程进行调整，调节稳定。多个采样周期内电磁阀只动作一次，大大降低了电磁阀的动作频率，降低了对电磁阀性能的要求，延长了电磁阀的使用寿命。

Description

一种动车组开关型电空阀控制方法及装置

技术领域

本申请涉及轨道设备领域，尤其涉及一种动车组开关型电空阀控制方法及装置。

背景技术

动车组制动系统中用到的开关型电空阀主要是由一个制动电磁阀、一个缓解电磁阀、管路、控制器和压力传感器等组成，如图1所示。

列车在制动时，给定电空阀一个输入压力信号，此时制动电磁阀得电，阀口打开，气源与容积室导通，随着时间的推移，压力传感器反馈的容积室压力时刻与压力信号进行比较，当压力信号大于反馈信号时，控制逻辑输出信号控制制动电磁阀进行充气，当压力信号小于反馈信号时，控制逻辑输出信号控制缓解电磁阀进行排气，以保持容积室中的压力大小。

列车在缓解时，控制器给定电空阀一个输入压力为零的的信号，此时制动电磁阀断电，缓解电磁阀得电，将容积室中压力排到大气，直到容积室中压力降为大气压。

现有制动系统通常采用PWM信号以及PID控制方法对开关型电空阀进行控制，如图2所示。首先计算传感器采集压力值和设定压力值的差值，如果差值超过了预设的误差范围，将误差输入到PID调节控制器后得到控制输出，将输出通过线性映射函数计算出占空比，最后输出PWM信号控制制动电磁阀和缓解电磁阀对容积室压力进行调节。该控制方法的流程图如图2所示,其中，K为压力的控制精度，占空比的映射函数为线性的，可以表示为：

i(t)＝k·u(t)

其中i(t)表示占空比，k表示线性比例，u(t)表示通过PID计算过后的误差值。

上述方式对电空阀控制的方案对于电磁阀的性能要求比较高，电磁阀必须选用高速电磁阀。并且在控制过程中电磁阀动作频繁，每个压力采样周期内电磁阀动作多次会降低电磁阀的寿命。此外，PID参数和PWM载波频率设定也较为困难。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种动车组开关型电空阀控制方法。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

将接收到的采集电空阀容积室获得的实时气体压力与预设气体压力进行差值计算，获得差值；

将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果；

根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作；

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量；

根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作。

优选地，所述将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果的过程包括：

将所述差值的绝对值与预设的误差值进行比较，获得所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值的比较结果，或获得所述差值的绝对值小于所述预设的误差值的比较结果。

优选地，所述根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作的过程包括：

当比较结果为所述差值的绝对值小于所述预设的误差值时，控制电空阀暂停充气或排气，进入保持状态。

优选地，所述根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作的过程还包括：

当比较结果为所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值时，判断所述差值是否小于零，是，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态。

优选地，在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入充气状态之前还包括对当前电空阀是否处于充气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

优选地，所述计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量的过程为：

mp＝p(i)-p(i-min(N,n))，且n＝n+1，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

优选地，若当前电空阀不处于充气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入充气状态后的周期个数为零。

优选地，所述根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作的过程包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

优选地，所述滞后变化量为平均变化量与设置的滞后系数的乘积。

优选地，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的充气状态。

优选地，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的充气状态，进入保持状态。

优选地，所述根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作的过程还包括：

若所述差值大于或等于零，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态。

优选地，在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入排气状态之前还包括对当前电空阀是否处于排气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

优选地，所述计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量的过程为：

mp＝p(i-min(N,n))-p(i)，且n＝n+1，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

优选地，若当前电空阀不处于排气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入排气状态后的周期个数为零。

优选地，所述根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作的过程包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

优选地，所述滞后变化量为平均变化量与设置的滞后系数的乘积。

优选地，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的排气状态。

优选地，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的排气状态，进入保持状态。

本发明还提供了一种动车组开关型电空阀控制装置，所述装置包括：

压力传感器，用于采集电空阀容积室内的实时气体压力；

处理器，其被配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作包括：

将接收到的采集电空阀容积室获得的实时气体压力与预设气体压力进行差值计算，获得差值；

将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果；

根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作；

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量；

根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

将所述差值的绝对值与预设的误差值进行比较，获得所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值的比较结果，或获得所述差值的绝对值小于所述预设的误差值的比较结果。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

当比较结果为所述差值的绝对值小于所述预设的误差值时，控制电空阀暂停充气或排气，进入保持状态。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

当比较结果为所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值时，判断所述差值是否小于零，是，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入充气状态之前还包括对当前电空阀是否处于充气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

通过

mp＝p(i)-p(i-min(N,n))，且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若当前电空阀不处于充气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入充气状态后的周期个数为零。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：通过计算平均变化量与设置的滞后系数的乘积获得滞后变化量。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的充气状态。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的充气状态，进入保持状态。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若所述差值大于或等于零，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入排气状态之前还包括对当前电空阀是否处于排气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

通过

mp＝p(i-min(N,n))-p(i)，且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若当前电空阀不处于排气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入排气状态后的周期个数为零。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：通过计算平均变化量与设置的滞后系数的乘积获得滞后变化量。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的排气状态。

优选地，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的排气状态，进入保持状态。

本发明的有益效果如下：本发明所述的电空阀控制方法及装置能够实现连续的电空阀充气或排气控制，具有调节快速的优点；通过引入平均气压变化值和滞后系数对充气或排气的过程进行调整，调节稳定。多个采样周期内电磁阀只动作一次，大大降低了电磁阀的动作频率，降低了对电磁阀性能的要求，延长了电磁阀的使用寿命。

附图说明

图1为开关型电空阀的结构示意图；

图2为现有的开关型电空阀控制流程图；

图3为本实施例所述的开关型电空阀控制方法流程图；

图4为本实施例所述的开关型电空阀控制方法实际应用的工作流程图；

图5为本实施例所述的开关型电空阀控制方法的仿真图；

图6为本实施例所述的开关型电空阀控制装置的原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图3所示，本实施例提出了一种动车组开关型电空阀控制方法，所述方法包括：

S101、将接收到的采集电空阀容积室获得的实时气体压力与预设气体压力进行差值计算，获得差值。

具体的，本实施例采用压力传感器采集电空阀容积室内的气体压力获得实时气体压力，然后将采集到的实时气体压力与预设的气体压力进行差值计算，获得差值，也可以称为误差。

S102、将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果。

具体的，预设的误差值即为电空阀控制过程中气压可允许的误差范围。通过将差值的绝对值与预设的误差值进行比较，从而获得所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值的比较结果，或获得所述差值的绝对值小于所述预设的误差值的比较结果，为后续电空阀的控制提供数据支持。

S103、计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，并根据所述平均变化量、所述比较结果以及所述差值控制电空阀动作。

具体的，电空阀包括三种状态形式：充气、保持以及排气。

首先，当所述差值的绝对值小于所述预设的误差值时，控制电空阀暂停充气或排气，进入保持状态，此时电空阀内部的电磁阀只动作一次。

其次，当所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值时，进而判断所述差值是否小于零，是，则对电空阀的充气状态进行控制，否，则对电空阀的排气状态进行控制。

对电空阀的充气状态进行控制过程：

当所述差值小于零时，检测当前电空阀是否正处于充气状态，是，则通过：

mp＝p(i)-p(i-min(N,n))，且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

如果检测到当前电空阀没有处于充气状态，则控制电空阀进入充气状态，此时预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp为零，电空阀进入充气状态后的周期个数n也为零。

在确定预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp后，将所述平均变化量mp乘以滞后系数k后获得滞后变化量。再将所述滞后变化量与所述差值的绝对值进行比较，当所述差值的绝对值大于所述滞后变化量时，维持当前电空阀的充气状态；当所述差值的绝对值不大于所述滞后变化量时，暂停当前电空阀的充气状态，从而进入保持状态，此时，电空阀内部的电磁阀只动作一次。

与对电空阀的充气状态进行控制过程相类似的，对电空阀的排气状态进行控制的过程如下：

当所述差值不小于零时，检测当前电空阀是否正处于排气状态，是，则通过：

mp＝p(i-min(N,n))-p(i)，且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

如果检测到当前电空阀没有处于排气状态，则控制电空阀进入排气状态，此时预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp为零，电空阀进入排气状态后的周期个数n也为零。

在确定预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp后，将所述平均变化量mp乘以滞后系数k后获得滞后变化量。再将所述滞后变化量与所述差值的绝对值进行比较，当所述差值的绝对值大于所述滞后变化量时，维持当前电空阀的排气状态；当所述差值的绝对值不大于所述滞后变化量时，暂停当前电空阀的排气状态，从而进入保持状态，此时，电空阀内部的电磁阀只动作一次。

下面结合图4以及上述所述的本实施例所述方法进一步完整说明本实施例的实际工作流程，本实施例以st＝-1表示电空阀处于排气状态、st＝0表示电空阀处于保持状态、st＝1表示电空阀处于充气状态。

S1、设置预设气体压力T(i)；

S2、采集电空阀容积室的实时气体压力p(i)；

S3、计算差值e＝p(i)-T(i)；

S4、判断所述差值e是否小于预设的误差值Tor，是，则执行S5，否，则执行S6；

S5、暂停当前电空阀的充气状态或排气状态，进入保持状态st＝0；

S6、判断差值e是否小于零，是，则执行S7，否，则执行S11；

S7、检测当前电空阀是否处于充气状态，是，则执行S8，否，则执行S10；

S8、计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp＝p(i)-p(i-min(N,n))，且n＝n+1；

S9、判断所述差值e的绝对值是否大于所述平均变化量mp与滞后系数k的乘积，是，则维持当前电空阀的充气状态，否，则暂停当前电空阀的充气状态，从而进入保持状态；

S10、控制电空阀进入充气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp为零，电空阀进入充气状态后的周期个数n也为零，然后执行S9；

S11、检测当前电空阀是否处于排气状态，是，则执行S12，否，则执行S14；

S12、计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp＝p(i-min(N,n))-p(i)，且n＝n+1；

S13、判断所述差值e的绝对值是否大于所述平均变化量mp与滞后系数k的乘积，是，则维持当前电空阀的排气状态，否，则暂停当前电空阀的排气状态，从而进入保持状态；

S14、控制电空阀进入排气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp为零，电空阀进入排气状态后的周期个数n也为零，然后执行S13。

本实施例所述方法首先计算传感器采集压力值和设定压力值的差值，如果差值超过了预设的误差范围，根据误差的正负控制电空阀进行充气或者排气。在充气或者排气过程中对采集压力值和误差的变化进行监控，计算处充气或者排气过程中最新的预设个数采样周期内采集压力值的平均变化量，把平均变化量乘以之后系数后作为滞后变化量，当误差绝对值比滞后变化量大时，电空阀继续充气或者排气，电磁阀不动作，当误差绝对值比滞后变化量小时，电空阀暂停充气或者排气，进入保持状态，电磁阀只动作一次。由于容积室气压变化的滞后性，误差会较小，若进入了预设的误差范围则充气或者排气结束，若未进入预设误差范围则滞后变化量会快速减小，误差绝对值又会重新大于滞后变化量，电空阀继续充气或者排气直到误差进入预设的误差范围，完成充气或者排气过程。

以N＝5，k＝6，Tor＝0.1bar，采样周期为0.05s为例对本实施例所述方法进行仿真实验获得仿真结果如图5所示，其中1为预设气体压力曲线，2为实时气体压力曲线，3为控制电空阀进行充气状态的曲线，4为控制电空阀进行排气状态的曲线。从图中可以看出，本实施例所述的方法控制快速且准确，在充气阶段20个采样周期内电磁阀动作一次，在排气阶段约15个采样周期电磁阀动作一次，电磁阀动作频率显著降低。

对应的，如图6所示，本实施例还提出了一种动车组开关型电空阀控制装置，所述装置包括：

压力传感器，用于采集电空阀容积室内的实时气体压力；

处理器，其被配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作包括：

将接收到的采集电空阀容积室获得的实时气体压力与预设气体压力进行差值计算，获得差值；

将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果；

根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作；

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量；

根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作。

具体的，预设的误差值即为电空阀控制过程中气压可允许的误差范围。通过将差值的绝对值与预设的误差值进行比较，从而获得所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值的比较结果，或获得所述差值的绝对值小于所述预设的误差值的比较结果，为后续电空阀的控制提供数据支持。

电空阀包括三种状态形式：充气、保持以及排气。

首先，当所述差值的绝对值小于所述预设的误差值时，控制电空阀暂停充气或排气，进入保持状态，此时电空阀内部的电磁阀只动作一次。

其次，当所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值时，进而判断所述差值是否小于零，是，则对电空阀的充气状态进行控制，否，则对电空阀的排气状态进行控制。

对电空阀的充气状态进行控制过程：

当所述差值小于零时，检测当前电空阀是否正处于充气状态，是，则通过：

mp＝p(i)-p(i-min(N,n))，且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

如果检测到当前电空阀没有处于充气状态，则控制电空阀进入充气状态，此时预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp为零，电空阀进入充气状态后的周期个数n也为零。

在确定预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp后，将所述平均变化量mp乘以滞后系数k后获得滞后变化量。再将所述滞后变化量与所述差值的绝对值进行比较，当所述差值的绝对值大于所述滞后变化量时，维持当前电空阀的充气状态；当所述差值的绝对值不大于所述滞后变化量时，暂停当前电空阀的充气状态，从而进入保持状态，此时，电空阀内部的电磁阀只动作一次。

与对电空阀的充气状态进行控制过程相类似的，对电空阀的排气状态进行控制的过程如下：

当所述差值不小于零时，检测当前电空阀是否正处于排气状态，是，则通过：

mp＝p(i-min(N,n))-p(i)，且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

如果检测到当前电空阀没有处于排气状态，则控制电空阀进入排气状态，此时预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp为零，电空阀进入排气状态后的周期个数n也为零。

在确定预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量mp后，将所述平均变化量mp乘以滞后系数k后获得滞后变化量。再将所述滞后变化量与所述差值的绝对值进行比较，当所述差值的绝对值大于所述滞后变化量时，维持当前电空阀的排气状态；当所述差值的绝对值不大于所述滞后变化量时，暂停当前电空阀的排气状态，从而进入保持状态，此时，电空阀内部的电磁阀只动作一次。

本实施例所述装置考虑了容积室气压上升或者下降变化的滞后性，在控制方法中引入气压的平均变化量以及滞后系数，对充气或排气过程进行调整，控制快速稳定，多个压力采样周期内电磁阀只动作一次，大大降低了电磁阀的动作频率，降低了对电磁阀性能的要求，延长了电磁阀的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (38)

1.一种动车组开关型电空阀控制方法，其特征在于，所述方法包括：

将接收到的采集电空阀容积室获得的实时气体压力与预设气体压力进行差值计算，获得差值；

将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果；

根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作；

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量；

根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果的过程包括：

将所述差值的绝对值与预设的误差值进行比较，获得所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值的比较结果，或获得所述差值的绝对值小于所述预设的误差值的比较结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作的过程包括：

当比较结果为所述差值的绝对值小于所述预设的误差值时，控制电空阀暂停充气或排气，进入保持状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作的过程还包括：

当比较结果为所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值时，判断所述差值是否小于零，是，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入充气状态之前还包括对当前电空阀是否处于充气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量的过程为：

mp＝p(i)-p(i-min(N,n))，且n＝n+1，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若当前电空阀不处于充气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入充气状态后的周期个数为零。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作的过程包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述滞后变化量为平均变化量与设置的滞后系数的乘积。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的充气状态。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的充气状态，进入保持状态。

12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作的过程还包括：

若所述差值大于或等于零，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入排气状态之前还包括对当前电空阀是否处于排气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量的过程为：

mp＝p(i-min(N,n))-p(i)，且n＝n+1，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，若当前电空阀不处于排气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入排气状态后的周期个数为零。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作的过程包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述滞后变化量为平均变化量与设置的滞后系数的乘积。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的排气状态。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作的过程还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的排气状态，进入保持状态。

20.一种动车组开关型电空阀控制装置，其特征在于，所述装置包括：

压力传感器，用于采集电空阀容积室内的实时气体压力；

处理器，其被配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作包括：

将接收到的采集电空阀容积室获得的实时气体压力与预设气体压力进行差值计算，获得差值；

将所述差值与预设的误差值进行比较，获得比较结果；

根据所述比较结果以及所述差值控制电空阀的第一次动作；

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量；

根据所述差值与所述平均变化量控制电空阀的第二次动作。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

将所述差值的绝对值与预设的误差值进行比较，获得所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值的比较结果，或获得所述差值的绝对值小于所述预设的误差值的比较结果。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

当比较结果为所述差值的绝对值小于所述预设的误差值时，控制电空阀暂停充气或排气，进入保持状态。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

当比较结果为所述差值的绝对值大于或等于所述预设的误差值时，判断所述差值是否小于零，是，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入充气状态之前还包括对当前电空阀是否处于充气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

通过

mp＝p(i)-p(i-min(N,n))且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若当前电空阀不处于充气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入充气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入充气状态后的周期个数为零。

27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：通过计算平均变化量与设置的滞后系数的乘积获得滞后变化量。

29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的充气状态。

30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的充气状态，进入保持状态。

31.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若所述差值大于或等于零，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态。

32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

在判断所述差值是否小于零之后且控制电空阀进行第一次动作进入排气状态之前还包括对当前电空阀是否处于排气状态进行检测，是，则计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量。

33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

通过

mp＝p(i-min(N,n))-p(i)，且n＝n+1，

计算预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，

其中，mp为预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量，p(i)为第i个采样周期的实时气体压力，min(N,n)为取N和n中的较小值，N为预设采样周期个数，n为电空阀进入充气状态或排气状态后的周期个数。

34.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若当前电空阀不处于排气状态，则控制电空阀进行第一次动作进入排气状态，此时，预设采样周期内采集获得的实时气体压力的平均变化量为零，电空阀进入排气状态后的周期个数为零。

35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

根据所述平均变化量计算滞后变化量；

根据所述差值与滞后变化量的大小关系控制电空阀进行第二次动作。

36.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：通过计算平均变化量与设置的滞后系数的乘积获得滞后变化量。

37.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

判断所述差值的绝对值是否大于所述滞后变化量，是，则维持当前电空阀的排气状态。

38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述处理器配置有处理器可执行指令以执行操作，所述操作还包括：

若所述差值的绝对值小于或等于所述滞后变化量，则暂停当前电空阀的排气状态，进入保持状态。

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