CN113335243B - 一种制动力控制方法及装置 - Google Patents
一种制动力控制方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113335243B CN113335243B CN202110747847.6A CN202110747847A CN113335243B CN 113335243 B CN113335243 B CN 113335243B CN 202110747847 A CN202110747847 A CN 202110747847A CN 113335243 B CN113335243 B CN 113335243B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- emergency
- control
- common
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
- B60T8/1705—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for rail vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
- B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
- B60T17/228—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Systems And Boosters (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制动力控制方法与装置,上述方法包括:根据压力设定值、常用预控压力实际值、紧急预控压力实际值与一可调的调压精度控制调压模块中常用预控支路与紧急预控支路的充风、排风或保压进行常用预控压力与紧急预控压力的调整;根据列车制动总需求力、列车载荷与冲动率得到制动系统实际输出力;根据调整后的常用预控压力或紧急预控压力将制动系统实际输出力转换为制动缸压力,进而实现城轨列车制动力控制。本方法可以通过软件程序和调压模块的配合,调整制动力施加的冲动,保证了乘客乘坐城轨列车的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及列车制动技术领域,尤其涉及一种制动力控制方法及装置。
背景技术
制动控制单元是城轨列车制动控制系统的核心部件,其主要作用是根据司机制动控制器及列车控制系统发出的制动指令通过充气电磁阀、排气电磁阀和紧急阀转换为相应的预控制压力,进而控制中继阀产生制动缸的控制压力,控制基础制动装置进行制动的施加和缓解。但现有的制动力控制方法存在紧急制动响应时间慢、调压模块的调压精度差、电磁阀维护及故障排查困难等缺点。
发明内容
本发明针对上述的紧急制动响应慢、调压精度差及电磁阀故障排查困难等技术问题,提出一种制动力控制方法及装置。
第一方面,本申请实施例提供了一种制动力控制方法,包括:
预控压力调整步骤:根据压力设定值、常用预控压力实际值、紧急预控压力实际值与一可调的调压精度控制调压模块中常用预控支路与紧急预控支路的充风、排风或保压进行常用预控压力与紧急预控压力的调整;
冲动限制步骤:根据列车制动总需求力、列车载荷与冲动率得到制动系统实际输出力;
制动缸压力转换步骤:根据调整后的所述常用预控压力或所述紧急预控压力将所述制动系统实际输出力转换为制动缸压力,进而实现城轨列车制动力控制。
上述制动力控制方法,其中,所述预控压力调整步骤包括:
常用预控压力调整步骤:当紧急阀得电时,根据所述压力设定值、所述常用预控压力实际值与所述调压精度控制所述常用预控支路的充风、排风或保压进行所述常用预控压力的调整;
紧急预控压力调整步骤:当所述紧急阀失电时,根据所述压力设定值、所述紧急预控压力实际值与所述调压精度控制所述紧急预控支路的充风、排风或保压进行所述紧急预控压力的调整。
上述制动力控制方法,其中,所述常用预控压力调整步骤包括:
若所述压力设定值等于0且所述常用预控压力实际值小于预设压力值,通过控制常用保压阀失电不充风,常用排风阀失电排风,进行所述常用预控支路排风;否则;
若所述压力设定值与所述常用预控压力实际值的差大于所述调压精度,通过控制所述常用保压阀得电充风,所述常用排风阀得电不排风,进行所述常用预控支路充风;若所述常用预控压力实际值与所述压力设定值的差大于所述调压精度,进行所述常用预控支路排风,否则,通过控制所述常用保压阀失电不充风,所述常用排风阀得电不排风,进行所述常用预控支路保压。
上述制动力控制方法,其中,所述紧急预控压力调整步骤包括:
若所述压力设定值等于0且所述紧急预控压力实际值小于所述预设压力值,通过控制紧急保压阀得电不充风,紧急排风阀得电排风,进行所述紧急预控支路排风;否则;
若所述压力设定值与所述紧急预控压力实际值的差大于所述调压精度,通过控制所述紧急保压阀失电充风,所述紧急排风阀失电不排风,进行所述紧急预控支路充风;若所述紧急预控压力实际值与所述压力设定值的差大于所述调压精度,进行所述紧急预控支路排风,否则,通过控制所述紧急保压阀得电不充风,所述紧急排风阀失电不排风,进行所述紧急预控支路保压。
上述制动力控制方法,其中,所述冲动限制步骤包括:
若所述列车制动总需求力>制动系统实际输出力+受冲动限制的力,则所述制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力+所述受冲动限制的力;否则;
若所述列车制动总需求力<制动系统实际输出力-所述受冲动限制的力,则所述制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力-受冲动限制的力,否则,所述制动系统实际输出力=列车制动总需求力。
上述制动力控制方法,其中,所述受冲动限制的力=冲动率*列车载荷/100。
上述制动力控制方法,其中,还包括:
压力采集步骤:通过常用预控压力传感器、紧急预控压力传感器与总预控压力传感器分别采集所述常用预控压力、所述紧急预控压力与总预控压力并上传至电子制动控制单元,通过计算得到常用预控压力值、紧急预控压力值与总预控压力值。
上述制动力控制方法,其中,还包括:
故障判断步骤:常用制动工况下,当所述总预控压力值与所述常用预控压力值的差大于第一故障阈值时,或,紧急制动工况下,所述总预控压力值与所述紧急预控压力值的差大于第一故障阈值时,判断为紧急阀发生故障;远程缓解工况下,当所述总预控压力值或所述常用预控压力值大于第二故障阈值并超过设定时间后,判断为远程缓解阀发生故障。
第二方面,本申请实施例提供了一种制动力控制装置,包括:
预控压力调整单元:根据压力设定值、常用预控压力实际值、紧急预控压力实际值与一可调的调压精度控制调压模块中常用预控支路与紧急预控支路的充风、排风或保压进行常用预控压力与紧急预控压力的调整;
冲动限制单元:根据列车制动总需求力、列车载荷与冲动率得到制动系统实际输出力;
制动缸压力转换单元:根据调整后的所述常用预控压力或所述紧急预控压力将所述制动系统实际输出力转换为制动缸压力,进而实现城轨列车制动力控制。
上述制动力控制装置,其中,还包括:
压力采集单元:通过常用预控压力传感器、紧急预控压力传感器与总预控压力传感器分别采集常用预控压力、紧急预控压力与总预控压力并上传至电子制动控制单元,通过计算得到常用预控压力值、紧急预控压力值与总预控压力值。
故障判断单元:利用电源转换芯片根据所述总预控压力值、所述常用预控压力值、所述紧急预控压力值对紧急阀、远程缓解阀、常用保压阀、常用排风阀、紧急保压阀、紧急排风阀进行故障诊断。
动作次数计数单元:通过所述电子制动控制单元对所述常用保压阀、所述常用排风阀、所述紧急保压阀、所述紧急排风阀、所述远程缓解阀与所述紧急阀动作次数进行计数,并将所述动作次数上传至维护终端用于存储与显示。
制动缓解单元:当城轨列车发生制动不缓解故障时,通过所述远程缓解阀释放所述常用预控压力。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
1.本方法对调压模块中最关键的零部件电磁阀进行实时的故障诊断和动作计数,能够及时掌握电磁阀工作状态,可单独更换电磁阀,对于列车制动系统安全性起到了重要作用。
2.本发明施加紧急制动响应时间快,列车一旦失电施加紧急制动能够最大可能保障列车和乘客安全。
3.本方法中调压精度高,列车制动控制过程更精准。
4.本方法可以通过软件程序和调压模块的配合,调整制动力施加的冲动,保证了乘客乘坐城轨列车的舒适性。
附图说明
图1为本发明提供的一种制动力控制方法的步骤示意图;
图2为本发明提供的调压模块气路原理图;
图3为本发明提供的电源转换芯片控制电路;
图4为本发明提供的电磁阀得失电控制电路;
图5为本发明提供的常用预控调压程序流程图;
图6为本发明提供的紧急预控调压程序流程图;
图7为本发明提供的冲动限制功能程序流程图;
图8为本发明提供的电磁阀状态电路;
图9为本发明提供的电磁阀状态诊断电路;
图10为本发明提供的电源转换故障检测真值表;
图11为本发明提供的压力采集电路。
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。
在详细阐述本发明各个实施例之前,对本发明的核心发明思想予以概述,并通过下述若干实施例予以详细阐述。
本方法通过调节调压模块内的紧急预控或者常用预控压力,从而实现调节制动缸压力,进而实现列车制动力控制。本发明主要由硬件电路、软件程序、气路3部分组成,具有预控调压、冲动限制调节、电磁阀故障诊断、电磁阀动作次数计数等功能。
实施例一:
图1为本发明提供的一种制动力控制方法的步骤示意图。如图1所示,本实施例揭示了一种制动力控制方法(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主要包括以下步骤:
步骤S1:根据压力设定值、常用预控压力实际值、紧急预控压力实际值与调压精度控制调压模块中常用预控支路与紧急预控支路的充风、排风或保压进行常用预控压力与紧急预控压力的调整;
其中,步骤S1具体包括以下内容:
当紧急阀得电时,根据所述压力设定值、所述常用预控压力实际值与所述调压精度控制所述常用预控支路的充风、排风或保压进行所述常用预控压力的调整;
具体而言,若所述压力设定值等于0且所述常用预控压力实际值小于预设压力值,通过控制常用保压阀失电不充风,常用排风阀失电排风,进行所述常用预控支路排风;否则;
若所述压力设定值与所述常用预控压力实际值的差大于所述调压精度,通过控制所述常用保压阀得电充风,所述常用排风阀得电不排风,进行所述常用预控支路充风;若所述常用预控压力实际值与所述压力设定值的差大于所述调压精度,进行所述常用预控支路排风,否则,通过控制所述常用保压阀失电不充风,所述常用排风阀得电不排风,进行所述常用预控支路保压。
当所述紧急阀失电时,根据所述压力设定值、所述紧急预控压力实际值与所述调压精度控制所述紧急预控支路的充风、排风或保压进行所述紧急预控压力的调整。
具体而言,若所述压力设定值等于0且所述紧急预控压力实际值小于所述预设压力值,通过控制紧急保压阀得电不充风,紧急排风阀得电排风,进行所述紧急预控支路排风;否则;
若所述压力设定值与所述紧急预控压力实际值的差大于所述调压精度,通过控制所述紧急保压阀失电充风,所述紧急排风阀失电不排风,进行所述紧急预控支路充风;若所述紧急预控压力实际值与所述压力设定值的差大于所述调压精度,进行所述紧急预控支路排风,否则,通过控制所述紧急保压阀得电不充风,所述紧急排风阀失电不排风,进行所述紧急预控支路保压。
步骤S2:根据列车制动总需求力、列车载荷与冲动率得到制动系统实际输出力;
其中,步骤S2包括以下内容:
若所述列车制动总需求力>制动系统实际输出力+受冲动限制的力,则所述制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力+所述受冲动限制的力;否则;
若所述列车制动总需求力<制动系统实际输出力-所述受冲动限制的力,则所述制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力-受冲动限制的力,否则,所述制动系统实际输出力=列车制动总需求力。其中,所述受冲动限制的力=冲动率*列车载荷/100。
步骤S3:根据调整后的所述常用预控压力或所述紧急预控压力将所述制动系统实际输出力转换为制动缸压力,进而实现城轨列车制动力控制。
实施例二:
结合实施例一所揭示的一种制动力控制方法,本实施例揭示了一种制动力控制装置(以下简称“装置”)的具体实施示例。
所述装置包括:
预控压力调整单元:根据压力设定值、常用预控压力实际值、紧急预控压力实际值与调压精度控制调压模块中常用预控支路与紧急预控支路的充风、排风或保压进行常用预控压力与紧急预控压力的调整;
冲动限制单元:根据列车制动总需求力、列车载荷与冲动率得到制动系统实际输出力;
制动缸压力转换单元:根据调整后的所述常用预控压力或所述紧急预控压力将所述制动系统实际输出力转换为制动缸压力,进而实现城轨列车制动力控制。
压力采集单元:通过常用预控压力传感器、紧急预控压力传感器与总预控压力传感器分别采集常用预控压力、紧急预控压力与总预控压力并上传至电子制动控制单元,通过计算得到常用预控压力值、紧急预控压力值与总预控压力值。
故障判断单元:利用电源转换芯片根据所述总预控压力值、所述常用预控压力值、所述紧急预控压力值对紧急阀、远程缓解阀、常用保压阀、常用排风阀、紧急保压阀、紧急排风阀进行故障诊断。
动作次数计数单元:通过所述电子制动控制单元对所述常用保压阀、所述常用排风阀、所述紧急保压阀、所述紧急排风阀、所述远程缓解阀与所述紧急阀动作次数进行计数,并将所述动作次数上传至维护终端用于存储与显示。
制动缓解单元:当城轨列车发生制动不缓解故障时,通过所述远程缓解阀释放所述常用预控压力。
以下,结合实施例进一步详细说明本发明提出的制动力控制方法的具体实施方式。
如图2所示,调压模块分为2路,1路常用预控支路和1路紧急预控支路,由2个110V的电磁阀(EMV紧急阀、RR远程缓解阀)、4个24V的电磁阀(H1常用保压阀、R1常用排风阀、H2紧急保压阀、R2紧急排风阀)、传感器和安装底座组成。SP、EP、TP分别是常用预控压力传感器、紧急预控压力传感器、总预控压力传感器,分别采集常用预控压力、紧急预控压力、总预控压力并上传至EBCU,通过软件计算得到压力值。EMV紧急阀通过得失电转换制动工况,EMV紧急阀得电,通过调整常用预控压力来调整制动缸压力,EMV紧急阀失电,通过调整紧急预控压力来调整制动缸压力。RR远程缓解阀可在城轨列车发生制动不缓解故障时,释放常用预控支路压力,为城轨列车回库检修或者继续运营提供便利。
本发明具有精度可调的预控调压功能:
如图3、图4所示,软件程序控制CPU内ValveControl1引脚输出低电平,UV7光耦内的发光二极管发光,光敏半导体管导通,IN1输出高电平,电源转换芯片UV1引脚ValveOutput_P1输出24V电压,电磁阀得电。反之,软件程序控制CPU内ValveControl1引脚输出高电平,UV7光耦内的发光二极管不发光,光敏半导体管不导通,IN1输出低电平,电源转换芯片UV1引脚ValveOutput_P1输出0.6V电压,电磁阀失电。
H1常用保压阀(以下简称H1)得电充风,失电不充风。R1常用排风阀(以下简称R1)失电排风,得电不排风,因此调压程序中通过控制电磁阀的得失电实现常用预控支路的充风、排风和保压。如表1所示,H1得电充风,R1得电不排风,常用预控充风;H1失电不充风,R1失电排风,常用预控排风;H1失电不充风,R1得电不排风,常用预控保压。
表1电磁阀得失电对用常用预控工况
H1 | R1 | 常用预控支路工况 |
得电充风 | 得电不排风 | 充风 |
失电不充风 | 失电排风 | 排风 |
失电不充风 | 得电不排风 | 保压 |
H2紧急保压阀(以下简称H2)失电充风,得电不充风。R2紧急排风阀(以下简称R2)得电排风,失电不排风,因此调压程序中通过控制电磁阀的得失电实现紧急预控支路的充风、排风和保压。H2失电充风,R2失电不排风,紧急预控充风;H2得电不充风,R2得电排风,紧急预控排风;H2得电不充风,R2失电不排风,紧急预控保压。
表2电磁阀得失电对应紧急预控支路工况
H2 | R2 | 紧急预控支路工况 |
失电充风 | 失电不排风 | 充风 |
得电不充风 | 得电排风 | 排风 |
失电不充风 | 失电不排风 | 保压 |
预控调压程序有压力设定值、预控压力实际值、调压精度3个参数。如图5的常用预控调压程序流程图所示,如果压力设定值等于0且常用预控压力实际值小于17kPa(即预设压力值),常用预控支路排风。如果不满足上述条件(压力设定值等于0且常用预控压力实际值小于17kPa),且压力设定值与常用预控压力实际值的差大于调压精度,常用预控支路充风。否则常用预控压力实际值与压力设定值的差大于调压精度,常用预控支路排风,否则常用预控支路保压。
如图6的紧急预控调压软件流程图所示,如果压力设定值等于0且紧急预控压力值小于17kPa,紧急预控支路排风。如果不满足上述条件(压力设定值等于0且紧急预控压力值小于17kPa),且压力设定值与紧急预控压力实际值的差大于调压精度,紧急预控支路充风,否则紧急预控压力实际值与压力设定值的差大于调压精度,紧急预控支路排风,否则紧急预控支路保压。
本方法调压精度高,制动缸压力和压力设定值的差最小可达8kPa,常用预控调压和紧急预控调压中调压精度均可调,最小调压精度可达3kPa。在列车非紧急制动工况下,紧急预控压力值调节在AW3紧急制动压力,列车一旦失电施加紧急制动能够最大可能保障列车和乘客安全,施加紧急制动响应时间最快可达到512ms。
本发明具有冲动限制功能:
图7为本发明提供的冲动限制功能程序流程图,图7是冲动限制功能的软件程序流程图。该程序有列车制动总需求力、列车载荷、冲动率3个输入,制动系统实际输出力1个输出。通过调整预控压力将制动系统实际输出力转换成制动缸压力。冲动率可根据项目需要调整,最大可达1m/s3。
若列车制动总需求力>制动系统实际输出力+每10ms上升受冲动限制的力,则制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力+每10ms上升受冲动限制的力;否则;
若列车制动总需求力<制动系统实际输出力-每10ms上升受冲动限制的力,则制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力-每10ms上升受冲动限制的力,否则,制动系统实际输出力=列车制动总需求力。其中,每10ms上升受冲动限制的力=冲动率*列车载荷/100。
本方法可以通过软件程序和调压模块的配合,调整制动力施加的冲动,保证了乘客乘坐城轨列车的舒适性。
本发明具有电磁阀故障诊断功能:
1、EMV紧急阀和RR远程缓解阀故障诊断功能
常用制动工况下,总预控压力值和常用预控压力值的差超过10kPa(即第一故障阈值),判断EMV紧急阀故障。紧急制动工况下,总预控压力值和紧急预控压力值的差超过10kPa,判断EMV紧急阀故障。
远程缓解工况下,总预控或者常用预控压力值大于20kPa(即第二故障阈值)超过3s(即设定时间),判断RR远程缓解阀故障。
2、H1、R1、H2、R2电磁阀故障诊断功能。
该方法采用型号为L6370D电源转换芯片驱动电磁阀,该电源转换芯片同时能够检测负载开路、对地短路等故障。如图8所示,电源转换芯片OUT-STATUS引脚接S1,若OUT-STATUS引脚输出高电平,则UV10光耦内的发光二极管发光,光敏半导体管导通,ValveStatus1接地输出低电平。如图9所示,电源转换芯片DIAG1引脚接D1-1,若DIAG1输出低电平,则UV9光耦内的发光二极管发光,光敏半导体管导通,Diagnose1-1接地输出低电平。软件程序根据图10的电源转换芯片真值表进行比对,将检测的故障上传制动系统,报维修警告。
本方法对调压模块中最关键的零部件电磁阀进行实时的故障诊断和动作计数,能够及时掌握电磁阀工作状态,对于列车制动系统安全性起到了重要作用。
本发明具有电磁阀动作次数计数功能:
电磁阀电气寿命为3000万次,对电磁阀的动作次数进行计数能够预测电磁阀的可用寿命,及时对电磁阀进行更换,提高调压模块的可用性和稳定性。EBCU上电5s开始计数,电磁阀上电15ms认为动作了一次,电磁阀动作次数同时上传维护终端,方便存储和显示。且调压模块可维护性好,调压模块可以整体更换,也可以单独更换电磁阀,最快3分钟即可更换完成1个电磁阀。
本发明具有压力传感器采集压力和漂移故障诊断功能:
调压模块中的3个压力传感器向压力采集电路输出4mA-20mA的电流,采集压力范围为0~10bar。
如图11所示,压力传感器输出的电流经过电阻RA45和RA2转成成电压,电阻RA1和RA3分压,经过电压跟随器输出至ADC芯片VIN引脚处,ADC芯片对输入的电压进行量化编码,软件程序对U15输出的量化编码后的值进行处理得到压力传感器采集的压力值。
在非制动工况且压力设定值为0的时候,通过读取压力传感器的电流值判断压力传感器状态。若压力传感器电流值大于3.7mA且小于4.3mA,则压力传感器电流值正常,若不满足上述条件,压力传感器电流值超范围。若制动缸压力传感器和总预控压力传感器电流值均在正常范围内,常用预控压力传感器电流值超范围,延时一段时间,报常用预控压力传感器故障。若制动缸压力传感器和常用预控压力传感器电流值均在正常范围内,总预控压力传感器电流值超范围,延时一段时间,报总预控压力传感器故障。
本方法可实时诊断压力传感器漂移故障,保证了调压模块的可用性,提高了EMV紧急阀和RR远程缓解阀故障诊断的准确性。
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 (6)
1.一种制动力控制方法,其特征在于,包括:
预控压力调整步骤:根据压力设定值、常用预控压力实际值、紧急预控压力实际值与一可调的调压精度控制调压模块中常用预控支路与紧急预控支路的充风、排风或保压进行常用预控压力与紧急预控压力的调整;
冲动限制步骤:根据列车制动总需求力、列车载荷与冲动率得到制动系统实际输出力;
制动缸压力转换步骤:根据调整后的所述常用预控压力或所述紧急预控压力将所述制动系统实际输出力转换为制动缸压力,进而实现城轨列车制动力控制;
其中,
所述预控压力调整步骤包括:
常用预控压力调整步骤:当紧急阀得电时,根据所述压力设定值、所述常用预控压力实际值与所述调压精度控制所述常用预控支路的充风、排风或保压进行所述常用预控压力的调整;
紧急预控压力调整步骤:当所述紧急阀失电时,根据所述压力设定值、所述紧急预控压力实际值与所述调压精度控制所述紧急预控支路的充风、排风或保压进行所述紧急预控压力的调整;
所述常用预控压力调整步骤包括:
若所述压力设定值等于0且所述常用预控压力实际值小于预设压力值,通过控制常用保压阀失电不充风,常用排风阀失电排风,进行所述常用预控支路排风;否则;
若所述压力设定值与所述常用预控压力实际值的差大于所述调压精度,通过控制所述常用保压阀得电充风,所述常用排风阀得电不排风,进行所述常用预控支路充风;若所述常用预控压力实际值与所述压力设定值的差大于所述调压精度,进行所述常用预控支路排风,否则,通过控制所述常用保压阀失电不充风,所述常用排风阀得电不排风,进行所述常用预控支路保压;
所述紧急预控压力调整步骤包括:
若所述压力设定值等于0且所述紧急预控压力实际值小于所述预设压力值,通过控制紧急保压阀得电不充风,紧急排风阀得电排风,进行所述紧急预控支路排风;否则;
若所述压力设定值与所述紧急预控压力实际值的差大于所述调压精度,通过控制所述紧急保压阀失电充风,所述紧急排风阀失电不排风,进行所述紧急预控支路充风;若所述紧急预控压力实际值与所述压力设定值的差大于所述调压精度,进行所述紧急预控支路排风,否则,通过控制所述紧急保压阀得电不充风,所述紧急排风阀失电不排风,进行所述紧急预控支路保压;
所述冲动限制步骤包括:
若所述列车制动总需求力>制动系统实际输出力+受冲动限制的力,则所述制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力+所述受冲动限制的力;否则;
若所述列车制动总需求力<制动系统实际输出力-所述受冲动限制的力,则所述制动系统实际输出力=上一时刻制动系统实际输出力-受冲动限制的力,否则,所述制动系统实际输出力=列车制动总需求力。
2.根据权利要求1所述的制动力控制方法,其特征在于,所述受冲动限制的力=冲动率*列车载荷/100。
3.根据权利要求1所述的制动力控制方法,其特征在于,还包括:
压力采集步骤:通过常用预控压力传感器、紧急预控压力传感器与总预控压力传感器分别采集所述常用预控压力、所述紧急预控压力与总预控压力并上传至电子制动控制单元,通过计算得到常用预控压力值、紧急预控压力值与总预控压力值。
4.根据权利要求3所述的制动力控制方法,其特征在于,还包括:
故障判断步骤:常用制动工况下,当所述总预控压力值与所述常用预控压力值的差大于第一故障阈值时,或,紧急制动工况下,所述总预控压力值与所述紧急预控压力值的差大于第一故障阈值时,判断为紧急阀发生故障;远程缓解工况下,当所述总预控压力值或所述常用预控压力值大于第二故障阈值并超过设定时间后,判断为远程缓解阀发生故障。
5.一种制动力控制装置,其特征在于,应用上述权利要求1-4中任一项所述的制动力控制方法,所述制动力控制装置包括:
预控压力调整单元:根据压力设定值、常用预控压力实际值、紧急预控压力实际值与一可调的调压精度控制调压模块中常用预控支路与紧急预控支路的充风、排风或保压进行常用预控压力与紧急预控压力的调整;
冲动限制单元:根据列车制动总需求力、列车载荷与冲动率得到制动系统实际输出力;
制动缸压力转换单元:根据调整后的所述常用预控压力或所述紧急预控压力将所述制动系统实际输出力转换为制动缸压力,进而实现城轨列车制动力控制。
6.根据权利要求5所述的制动力控制装置,其特征在于,还包括,
压力采集单元:通过常用预控压力传感器、紧急预控压力传感器与总预控压力传感器分别采集常用预控压力、紧急预控压力与总预控压力并上传至电子制动控制单元,通过计算得到常用预控压力值、紧急预控压力值与总预控压力值;
故障判断单元:利用电源转换芯片根据所述总预控压力值、所述常用预控压力值、所述紧急预控压力值对紧急阀、远程缓解阀、常用保压阀、常用排风阀、紧急保压阀、紧急排风阀进行故障诊断;
动作次数计数单元:通过所述电子制动控制单元对所述常用保压阀、所述常用排风阀、所述紧急保压阀、所述紧急排风阀、所述远程缓解阀与所述紧急阀动作次数进行计数,并将所述动作次数上传至维护终端用于存储与显示;
制动缓解单元:当城轨列车发生制动不缓解故障时,通过所述远程缓解阀释放所述常用预控压力。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110747847.6A CN113335243B (zh) | 2021-07-01 | 2021-07-01 | 一种制动力控制方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110747847.6A CN113335243B (zh) | 2021-07-01 | 2021-07-01 | 一种制动力控制方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113335243A CN113335243A (zh) | 2021-09-03 |
CN113335243B true CN113335243B (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=77482231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110747847.6A Active CN113335243B (zh) | 2021-07-01 | 2021-07-01 | 一种制动力控制方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113335243B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114537361B (zh) * | 2022-03-22 | 2022-11-08 | 中车制动系统有限公司 | 制动控制系统部件故障预测方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001018784A (ja) * | 1999-07-02 | 2001-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の空気ブレーキ装置及び空気ブレーキ方法 |
DE102008012700B3 (de) * | 2008-03-05 | 2009-06-04 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Elektropneumatische Bremseinrichtung mit lastkorrigierter Bremsdruckregelung |
CN202911724U (zh) * | 2012-11-15 | 2013-05-01 | 北京纵横机电技术开发公司 | 可以调整轨道交通车辆制动力变化特性的电空制动系统 |
WO2013134918A1 (zh) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | 青岛四方车辆研究所有限公司 | 城市有轨电车制动系统 |
CN105346556A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 长春轨道客车股份有限公司 | 基于tcms分配制动力的城铁车辆制动力管理方法 |
CN105564403A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-05-11 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种机车制动机的控制系统及方法 |
CN105946838A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-21 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 磁悬浮列车制动缸压力控制方法 |
CN108248579A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-07-06 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 车辆制动控制装置及方法 |
CN110803186A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-02-18 | 太原中车时代轨道工程机械有限公司 | 用于工程车空气管路系统的风压监测保护系统 |
CN211918639U (zh) * | 2020-04-16 | 2020-11-13 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 载荷调整模块及列车制动控制系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6730020B2 (ja) * | 2015-11-25 | 2020-07-29 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | ブレーキ制御装置、ブレーキ制御方法、列車、及びプログラム |
-
2021
- 2021-07-01 CN CN202110747847.6A patent/CN113335243B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001018784A (ja) * | 1999-07-02 | 2001-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の空気ブレーキ装置及び空気ブレーキ方法 |
DE102008012700B3 (de) * | 2008-03-05 | 2009-06-04 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Elektropneumatische Bremseinrichtung mit lastkorrigierter Bremsdruckregelung |
WO2013134918A1 (zh) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | 青岛四方车辆研究所有限公司 | 城市有轨电车制动系统 |
CN202911724U (zh) * | 2012-11-15 | 2013-05-01 | 北京纵横机电技术开发公司 | 可以调整轨道交通车辆制动力变化特性的电空制动系统 |
CN105346556A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 长春轨道客车股份有限公司 | 基于tcms分配制动力的城铁车辆制动力管理方法 |
CN105564403A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-05-11 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种机车制动机的控制系统及方法 |
CN105946838A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-21 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 磁悬浮列车制动缸压力控制方法 |
CN108248579A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-07-06 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 车辆制动控制装置及方法 |
CN110803186A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-02-18 | 太原中车时代轨道工程机械有限公司 | 用于工程车空气管路系统的风压监测保护系统 |
CN211918639U (zh) * | 2020-04-16 | 2020-11-13 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | 载荷调整模块及列车制动控制系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113335243A (zh) | 2021-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6229452B1 (en) | ECP train line communications for railway freight car brakes | |
CN109383554B (zh) | 控制车集中制动控制系统、方法及动车组制动控制系统 | |
CA2211929C (en) | Variable load ep brake control system | |
CN113335243B (zh) | 一种制动力控制方法及装置 | |
CN102009646B (zh) | 一种用于蓄电池电力工程车制动系统分配阀的控制系统 | |
CN102328642A (zh) | 根据列车运行速度调节列车制动力的方法及系统 | |
EP3636502A1 (en) | Train brake cylinder pressure control system and rail train | |
CN107963071A (zh) | 轨道车辆制动控制装置 | |
CN111959466B (zh) | 一种轨道车辆电机械制动系统 | |
CN110650875A (zh) | 用于执行轨道车辆的紧急制动的制动设备和方法 | |
US6435623B1 (en) | Valve assembly for electrically controlled pneumatic brakes | |
CN111959468B (zh) | 一种轨道车辆电机械制动力控制方法 | |
CN101767583A (zh) | 一种用于机车均衡风缸的压力控制装置 | |
CN201573638U (zh) | 一种用于机车均衡风缸的压力控制装置 | |
CN113997922B (zh) | 一种轨道车辆架控制动系统的管控方法及装置 | |
CN112733448A (zh) | 列车自动驾驶系统参数自学习双q表联合代理建立方法 | |
CN106218663A (zh) | 一种轨道车辆架控电子制动控制系统 | |
CN112776788B (zh) | 机车及其制动机制动缸故障检测与冗余控制系统、方法 | |
CN108082206B (zh) | 一种列车制动缸压力控制系统及轨道列车 | |
CN108602501B (zh) | 用于轨道车辆的带有时间连续斜坡的制动压力切换系统 | |
WO2023279659A1 (zh) | 列车空气制动力补偿方法、系统及轨道交通车辆 | |
CN112897270B (zh) | 一种基于退化状态监测的电梯检测和维修方法 | |
CN111976688B (zh) | 轨道交通车辆及其制动缸压力控制系统、方法 | |
AU2016398444B2 (en) | Adaptive penalty braking for locomotive air brake system | |
US20240010175A1 (en) | Brake control system and brake control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 266111 South Side of Xinye Road and West Side of Herong Road, Qingdao Hi-tech Industrial Development Zone, Shandong Province Applicant after: CRRC Brake System Co.,Ltd. Address before: 266111 Qingdao High-tech Industrial Development Zone, Qingdao, Shandong Province, on the south side of Xinye Road and on the west side of Herong Road Applicant before: QINGDAO SRI TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |