CN113246935A - 一种架控气动制动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种架控气动制动控制方法与装置，架控气动制动控制装置包括：常用载荷调整模块、紧急载荷调整模块、紧急阀、中继阀及防滑阀，架控气动制动控制方法包括：根据电子制动控制单元计算出的制动缸压力控制常用载荷调整模块及紧急载荷调整模块分别输出常用控制压力与紧急控制压力；根据紧急阀的状态输出常用控制压力或紧急控制压力至中继阀；中继阀根据常用控制压力或紧急控制压力输出压缩空气经防滑阀至制动缸，通过制动缸对车辆进行制动控制。

Description

一种架控气动制动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及机车制动控制技术领域，尤其涉及一种架控气动制动控制方法及装置。

背景技术

城轨架控气动控制装置实施方法主要有克诺尔公司方法及法维莱公司方法。克诺尔公司方法由于常用制动与紧急制动共用，存在紧急制动施加慢的问题，且其远程缓解阀直接缓解制动缸压力，故而存在制动时意外丧失制动力的风险。法维莱公司方法，常用制动与紧急制动相互独立，但是其紧急控制支路采用机械阀实现，无法实现闭环控制，存在精度限制，且在常用控制支路存在故障后，紧急支路无法代替常用支路工作。

发明内容

本发明针对上述的紧急制动施加慢以及存在精度限制的技术问题，提出一种架控气动制动控制方法及装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种架控气动制动控制方法，应用于架控气动制动控制装置，所述架控气动制动控制装置包括：常用载荷调整模块、紧急载荷调整模块、紧急阀、中继阀及防滑阀，所述架控气动制动控制方法包括：

控制压力输出步骤：根据电子制动控制单元计算出的制动缸压力控制所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块分别输出常用控制压力与紧急控制压力；

紧急阀压力输出步骤：根据紧急阀的状态输出所述常用控制压力或所述紧急控制压力至所述中继阀；

制动控制步骤：所述中继阀根据所述常用控制压力或所述紧急控制压力输出压缩空气经所述防滑阀至制动缸，通过所述制动缸对车辆进行制动控制。

上述架控气动制动控制方法，其中，还包括：

压缩空气过滤步骤：通过过滤器将压缩空气过滤后输入所述中继阀、所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块。

上述架控气动制动控制方法，其中，还包括：

压力检测步骤：通过压力表检测架控气动制动控制装置中各支路的压力，用于判断各部件工作状态。

上述架控气动制动控制方法，其中，所述控制压力输出步骤还包括：通过减压阀接收过滤后的压缩空气，并根据需要的压力对减压阀输出压力进行调节，将所述减压阀输出压力输入至所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块。

上述架控气动制动控制方法，其中，所述控制压力输出步骤包括：通过控制常用控制保压电磁阀与常用控制缓解电磁阀的得失电，并根据常用控制传感器控制所述常用载荷调整模块输出达到要求值的所述常用控制压力；通过控制紧急控制保压电磁阀与紧急控制缓解电磁阀的得失电，并根据紧急控制传感器控制所述紧急载荷调整模块输出达到要求值的所述紧急控制压力。

上述架控气动制动控制方法，其中，所述紧急阀压力输出步骤包括：当安全回路正常供电，所述紧急阀得电时，输出所述常用控制压力至所述中继阀；当所述安全回路断开，所述紧急阀失电时，输出所述紧急控制压力至所述中继阀。

上述架控气动制动控制方法，其中，当所述紧急阀失电时，所述紧急载荷调整模块输出的所述紧急控制压力由所述减压阀输出压力降至要求值。

上述架控气动制动控制方法，其中，当所述紧急载荷调整模块因故障无法输出所述紧急控制压力时，控制所述常用载荷调整模块输出所述紧急控制压力；当所述常用载荷调整模块因故障无法输出所述常用控制压力时，控制所述紧急载荷调整模块输出所述常用控制压力。

上述架控气动制动控制方法，其中，所述制动控制步骤还包括：根据所述防滑阀中的防滑排气电磁阀、防滑充气电磁阀的得失电判断所述防滑阀的状态，并根据所述防滑阀的状态控制压缩空气进入所述制动缸。

第二方面，本申请实施例提供了一种架控气动制动控制装置，包括：

压缩空气过滤单元：通过过滤器将压缩空气过滤后输入中继阀、常用载荷调整模块及紧急载荷调整模块；

控制压力输出单元：根据电子制动控制单元计算出的制动缸压力控制所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块分别输出常用控制压力与紧急控制压力；

紧急阀压力输出单元：根据紧急阀的状态输出所述常用控制压力或所述紧急控制压力至所述中继阀；

制动控制单元：所述中继阀根据所述常用控制压力或所述紧急控制压力输出压缩空气经防滑阀至制动缸，通过所述制动缸对车辆进行制动控制；

压力检测单元：通过压力表检测架控气动制动控制装置中各支路的压力，用于判断各部件工作状态。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、紧急制动控制支路采用电磁阀配合实现，当车辆突然进入紧急状况时，紧急载荷调整模块输出压力由减压阀输出压力降至目标值，使得紧急制动响应时间更短，更好的保障乘车安全。

2、本发明设置有紧急阀，常用载荷调整模块与紧急载荷调整模块都是采用电磁阀调压实现，因而可以相互冗余替代。

3、各气路支路均设置有压力传感器与压力测点，便于逻辑控制与检测，从而为EBCU的控制提供数据支持，且可以以此为支撑，对各部件工作状态进行判断。

附图说明

图1为本发明提供的一种架控气动制动控制方法的步骤示意图；

图2为本发明提供的架控气动制动控制装置的结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

实施例一：

图1为本发明提供的一种架控气动制动控制方法的步骤示意图。如图1所示，本实施例揭示了一种架控气动制动控制方法(以下简称“方法”)的具体实施方式。

具体而言，本实施例所揭示的方法应用于架控气动制动控制装置，所述架控气动制动控制装置包括：常用载荷调整模块、紧急载荷调整模块、紧急阀、中继阀及防滑阀，所述方法包括：

步骤S1：通过过滤器将压缩空气过滤后输入所述中继阀、所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块。

步骤S2：根据电子制动控制单元计算出的制动缸压力控制所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块分别输出常用控制压力与紧急控制压力；

步骤S2还包括：通过减压阀接收过滤后的压缩空气，并根据需要的压力对减压阀输出压力进行调节，将所述减压阀输出压力输入至所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块。

具体而言，电子制动单元根据制动指令以及当前载荷及空簧压力计算制动缸压力。通过控制常用控制保压电磁阀与常用控制缓解电磁阀的得失电，并根据常用控制传感器控制所述常用载荷调整模块输出达到要求值的所述常用控制压力；通过控制紧急控制保压电磁阀与紧急控制缓解电磁阀的得失电，并根据紧急控制传感器控制所述紧急载荷调整模块输出达到要求值的所述紧急控制压力。

当出现常用制动不缓解时，通过控制所述常用载荷调整模块中的强迫缓解电磁阀动作，缓解所述常用控制压力。

当架控气动制动控制装置中所有电磁阀失电后，控制所述常用载荷调整模块输出所述常用控制压力为0，控制所述紧急载荷调整模块输出所述紧急控制压力为所述减压阀输出压力。

当所述紧急阀失电时，所述紧急载荷调整模块输出的所述紧急控制压力由所述减压阀输出压力降至要求值。

当所述紧急载荷调整模块因故障无法输出所述紧急控制压力时，控制所述常用载荷调整模块输出所述紧急控制压力；当所述常用载荷调整模块因故障无法输出所述常用控制压力时，控制所述紧急载荷调整模块输出所述常用控制压力。

步骤S3：根据紧急阀的状态输出所述常用控制压力或所述紧急控制压力至所述中继阀；

具体而言，当安全回路正常供电，所述紧急阀得电时，输出所述常用控制压力至所述中继阀；当所述安全回路断开，所述紧急阀失电时，输出所述紧急控制压力至所述中继阀。

步骤S4：所述中继阀根据所述常用控制压力或所述紧急控制压力输出压缩空气经所述防滑阀至制动缸，通过所述制动缸对车辆进行制动控制。

具体而言，步骤S4还包括：根据所述防滑阀中的防滑排气电磁阀、防滑充气电磁阀的得失电判断所述防滑阀的状态，并根据所述防滑阀的状态控制压缩空气进入所述制动缸。

具体而言，上述方法还包括：

压力检测步骤：通过压力表检测架控气动制动控制装置中各支路的压力，用于判断各部件工作状态。

实施例二：

结合实施例一所揭示的一种架控气动制动控制方法，本实施例揭示了一种一种架控气动制动控制装置(以下简称“装置”)的具体实施示例。

所述装置包括：

压缩空气过滤单元：通过过滤器将压缩空气过滤后输入中继阀、常用载荷调整模块及紧急载荷调整模块；

控制压力输出单元：根据电子制动控制单元计算出的制动缸压力控制所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块分别输出常用控制压力与紧急控制压力；

紧急阀压力输出单元：根据紧急阀的状态输出所述常用控制压力或所述紧急控制压力至所述中继阀；

制动控制单元：所述中继阀根据所述常用控制压力或所述紧急控制压力输出压缩空气经防滑阀至制动缸，通过所述制动缸对车辆进行制动控制；

压力检测单元：通过压力表检测架控气动制动控制装置中各支路的压力，用于判断各部件工作状态。

具体而言，所述控制压力输出单元还包括减压阀，所述减压阀接收过滤后的压缩空气，并根据需要的压力对减压阀输出压力进行调节，将所述减压阀输出压力输入至所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块。

以下，结合实施例进一步详细说明本发明架控气动制动控制装置的实施方法。

图2为本发明提供的架控气动制动控制装置的结构图，如图2所示，架控气动制动控制装置主要由过滤器、减压阀、常用载荷调整模块、紧急载荷调整模块、紧急阀、中继阀、防滑阀、传感器及压力测点组成，分为主气路部分、控制部分以及检测部分。主气路部分包括过滤器、中继阀、防滑阀。控制部分包括减压阀、常用载荷调整模块、紧急载荷调整模块、紧急阀。检测部分包括传感器及压力测点。

主气路部分：

压缩空气从制动储风缸经过滤器进入中继阀，在控制部分的控制下，输出与控制部分输出压力相等的压缩空气，经两个防滑阀到达对应转向架两根轴的制动缸BC1/BC2。其中，防滑阀具有防滑控制功能。当防滑排气电磁阀DV1R1、防滑充气电磁阀DV1H1、防滑排气电磁阀DV2R2、防滑充气电磁阀DV2H2均处于失电状态，此时防滑阀为全施加状态；当防滑排气电磁阀DV1R1处于失电状态、防滑充气电磁阀DV1H1处于得电状态、防滑排气电磁阀DV2R2处于失电状态、防滑充气电磁阀DV2H2处于得电状态，此时防滑阀为保压状态；当防滑排气电磁阀DV1R1处于得电状态、防滑充气电磁阀DV1H1处于得电状态、防滑排气电磁阀DV2R2处于得电状态、防滑充气电磁阀DV2H2处于得电状态，此时防滑阀为排气状态。

控制部分：

经过滤器过滤后的压缩空气进入减压阀，通过调节减压阀，可以输出需要压力的压缩空气，此压力可根据需要进行调节。减压阀输出的压缩空气同时进入常用载荷调整模块与紧急载荷调整模块。经调节后分别输入紧急阀两个进气口，通过紧急电磁阀通断电控制输出。

当制动系统接收到制动指令以后，电子制动控制单元EBCU根据制动指令以及当前载荷及空簧压力，计算出制动缸压力，从而控制常用载荷调整模块及紧急载荷调整模块输出对应的控制压力。

电子制动控制单元EBCU控制常用控制保压电磁阀H1、常用控制缓解电磁阀R1的得失电，控制常用控制容积腔室内的压缩空气压力，与常用控制传感器SP构成闭环控制，从而控制常用控制压力达到要求值。常用载荷调整模块按照安全导向设计，在所有电磁阀失电后，输出压力为0。当出现常用制动不缓解时，可以控制强迫缓解电磁阀RR1动作，缓解常用制动压力，且强迫缓解只能缓解常用制动控制压力，不能缓解紧急制动控制压力。而克诺尔公司方法则不能实现此功能。且常用载荷调整模块设置有常用预控压力测点HR1P可测试常用预控压力，可用手持式压力表检测支路压力，用以测试。

与此同时，电子制动控制单元EBCU也控制紧急控制保压电磁阀H2、紧急控制缓解电磁阀R2的得失电，控制紧急控制容积腔室内的压缩空气压力，与紧急控制传感器EP构成闭环回路，从而控制紧急控制压力达到要求值。而法维莱公司方法采用机械法实现控制，精度受限。且紧急载荷调整模块设置有紧急预控压力测点HR2P，可用手持式压力表检测支路压力，用以测试以及配合调节减压阀压力。紧急载荷调整模块按照安全导向设计，在所有电磁阀失电后，输出压力为减压阀压力，当车辆突然进入紧急状况时，紧急载荷调整模块输出压力并非是从0上到目标值，而是由减压阀输出压力降至目标值，因而其紧急制动响应时间会很短。

常用载荷调整模块与紧急载荷调整模块输出压力分别进入紧急阀的两个进气口。紧急电磁阀EMV与安全回路串联，当安全回路正常供电的时候，紧急电磁阀EMV得电，输出常用控制压力；当安全回路断开的时候，紧急电磁阀EMV失电，输出紧急控制压力。从而控制中继阀输出对应压力的压缩空气，经防滑阀进入制动缸，从而实现车辆制动。当紧急电磁阀EMV自身机械故障的时候，无论是阀芯处于何种位置，都能至少有一个输入，从而始终使紧急阀始终有输出。紧急阀输出设置有总预控压力传感器TP与总预控压力测点HR3P，便于进行逻辑控制与检测。由于常用载荷调整模块与紧急载荷调整模块都是采用电磁阀调压实现，因而可以相互冗余替代，在紧急载荷调整模块故障无法输出压力时，常用载荷调整模块可以代替其输出紧急制动控制压力，反之亦然。

检测部分：

检测部分包括传感器与压力测点，如图2所示，传感器包括常用预控压力传感器SP，紧急预控压力传感器EP，总预控压力传感器TP，中继阀输出压力传感器BCS，总风压力传感器S1，1轴制动缸压力传感器S2，2轴制动缸压力传感器S3，空簧1压力传感器S4，空簧2压力传感器S5，总风/停放缸压力传感器S6，备用压力传感器S7；与之对应的压力测点包括：常用预控压力测点HR1P，紧急预控压力测点HR2P，总预控压力测点HR3P，中继阀输出压力测点BCP，总风压力测点P1，1轴制动缸压力测点P2，2轴制动缸压力测点P3，空簧1压力测点P4，空簧2压力测点P5，总风/停放缸压力测点P6，备用压力测点P7。检测部分能够检测气动制动控制装置内部各气路的压力，从而为EBCU的控制提供数据支持，且可以以此为支撑，对各部件工作状态进行判断，在某部件出现故障时会导致相应气路压力异常，从而判断故障，而克诺尔与法维莱方法内部无传感器与压力测点，故障判断检测困难。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种架控气动制动控制方法，其特征在于，应用于架控气动制动控制装置，所述架控气动制动控制装置包括：常用载荷调整模块、紧急载荷调整模块、紧急阀、中继阀及防滑阀，所述架控气动制动控制方法包括：

控制压力输出步骤：根据电子制动控制单元计算出的制动缸压力控制所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块分别输出常用控制压力与紧急控制压力；

紧急阀压力输出步骤：根据紧急阀的状态输出所述常用控制压力或所述紧急控制压力至所述中继阀；

制动控制步骤：所述中继阀根据所述常用控制压力或所述紧急控制压力输出压缩空气经所述防滑阀至制动缸，通过所述制动缸对车辆进行制动控制。

2.根据权利要求1所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，还包括：

压缩空气过滤步骤：通过过滤器将压缩空气过滤后输入所述中继阀、所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块。

3.根据权利要求1所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，还包括：

压力检测步骤：通过压力表检测架控气动制动控制装置中各支路的压力，用于判断各部件工作状态。

4.根据权利要求2所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，所述控制压力输出步骤还包括：通过减压阀接收过滤后的压缩空气，并根据需要的压力对减压阀输出压力进行调节，将所述减压阀输出压力输入至所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块。

5.根据权利要求4所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，所述控制压力输出步骤包括：通过控制常用控制保压电磁阀与常用控制缓解电磁阀的得失电，并根据常用控制传感器控制所述常用载荷调整模块输出达到要求值的所述常用控制压力；通过控制紧急控制保压电磁阀与紧急控制缓解电磁阀的得失电，并根据紧急控制传感器控制所述紧急载荷调整模块输出达到要求值的所述紧急控制压力。

6.根据权利要求2所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，所述紧急阀压力输出步骤包括：当安全回路正常供电，所述紧急阀得电时，输出所述常用控制压力至所述中继阀；当所述安全回路断开，所述紧急阀失电时，输出所述紧急控制压力至所述中继阀。

7.根据权利要求6所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，当所述紧急阀失电时，所述紧急载荷调整模块输出的所述紧急控制压力由所述减压阀输出压力降至要求值。

8.根据权利要求5所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，当所述紧急载荷调整模块因故障无法输出所述紧急控制压力时，控制所述常用载荷调整模块输出所述紧急控制压力；当所述常用载荷调整模块因故障无法输出所述常用控制压力时，控制所述紧急载荷调整模块输出所述常用控制压力。

9.根据权利要求8所述的一种架控气动制动控制方法，其特征在于，所述制动控制步骤还包括：根据所述防滑阀中的防滑排气电磁阀、防滑充气电磁阀的得失电判断所述防滑阀的状态，并根据所述防滑阀的状态控制压缩空气进入所述制动缸。

10.一种架控气动制动控制装置，其特征在于，包括：

压缩空气过滤单元：通过过滤器将压缩空气过滤后输入中继阀、常用载荷调整模块及紧急载荷调整模块；

控制压力输出单元：根据电子制动控制单元计算出的制动缸压力控制所述常用载荷调整模块及所述紧急载荷调整模块分别输出常用控制压力与紧急控制压力；

紧急阀压力输出单元：根据紧急阀的状态输出所述常用控制压力或所述紧急控制压力至所述中继阀；

制动控制单元：所述中继阀根据所述常用控制压力或所述紧急控制压力输出压缩空气经防滑阀至制动缸，通过所述制动缸对车辆进行制动控制；

压力检测单元：通过压力表检测架控气动制动控制装置中各支路的压力，用于判断各部件工作状态。

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