CN113968259A - 一种轨道车辆的车间阻尼系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

轨道车辆的车间阻尼系统及其控制方法，其中，车间阻尼系统包括阻尼装置，阻尼装置包括车间减振器、第一支座和第二支座，第一支座安装于第一端墙，第二支座安装于第二端墙，第一端墙和第二端墙相邻；第一支座在第一车体的长度方向的尺寸为L₁，第二支座为可伸缩的支座，第一支座在第一端墙的安装区域的中心点为第一参考点，第二支座在第二端墙的安装区域的中心点为第二参考点；控制方法包括如下步骤：步骤S1，获取第一车体和第二车体之间的车体转角；步骤S2，根据车体转角计算第一参考点和第二参考点的实时间距L_A；步骤S3，根据实时间距L_A获取第二支座在第二车体的长度方向的实时尺寸L₂；步骤S4，根据实时尺寸L₂控制第二支座进行伸缩。

Description

一种轨道车辆的车间阻尼系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种轨道车辆的车间阻尼系统及其控制方法。

背景技术

磁浮车等形式的轨道车辆中，除了传统的二系悬挂结构外，相邻的两车体之间通常还配置有车间减振器，用于进一步地提高减振性能。但是，这种车间减振器在安装后的姿态通常都是确定的，这实际上并不能够充分发挥车间减振器的减振效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆的车间阻尼系统及其控制方法，可以实时地对第二支座的尺寸进行调整，从而可以对车间减振器的姿态进行调控，以更好地发挥车间减振器的功能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，所述车间阻尼系统包括阻尼装置，所述阻尼装置包括车间减振器、第一支座和第二支座，所述第一支座安装于第一车体的第一端墙，所述第二支座安装于第二车体的第二端墙，所述第一端墙和所述第二端墙相邻，所述车间减振器的两个端部分别与所述第一支座、所述第二支座铰接装配；所述第一支座在所述第一车体的长度方向的尺寸为L₁，所述第二支座为在所述第二车体的长度方向上可伸缩的支座，所述第一支座在所述第一端墙的安装区域的中心点为第一参考点，所述第二支座在所述第二端墙的安装区域的中心点为第二参考点，所述控制方法包括如下步骤：步骤S1，获取所述第一车体和所述第二车体之间的车体转角；步骤S2，根据所述车体转角计算所述第一参考点和所述第二参考点的实时间距L_A；步骤S3，根据所述实时间距L_A获取所述第二支座在所述第二车体的长度方向的实时尺寸L₂；步骤S4，根据所述实时尺寸L₂控制所述第二支座进行伸缩。

本发明实施例通过对车体转角θ的检测，可以对第一参考点和第二参考点之间的实时间距L_A进行计算，并依据该实时间距L_A对第二支座13的实时尺寸L₂进行调整，以对车间减振器11的实时姿态进行调整，从而可以更好地发挥车间减振器11的功能。

可选地，所述步骤S1具体包括：步骤S11，获取所述轨道车辆所处的曲线的半径R；步骤S12，根据

的公式计算获取所述车体转角θ，其中，L_B为所述第一车体和所述第二车体均处于直线轨道时所述第一端墙和所述第二端墙的间距。

可选地，所述步骤S11具体包括：步骤S11，获取所述轨道车辆的运行速度V、所述第一车体的第一角速度ω₁和所述第二车体的第二角速度ω₂；步骤S12，根据

的公式计算获取所述半径R。

可选地，所述第一车体配置有若干第一导向机构，所述第二车体配置有若干第二导向机构，相邻的所述第一导向机构和所述第二导向机构均配置有角速度检测部件，分别用于检测所述第一角速度ω₁和所述第二角速度ω₂。

可选地，所述步骤S4之前还包括：步骤S01，获取所述轨道车辆的运行速度V；步骤S02，判断所述运行速度V是否大于或等于临界速度V_r，若否，执行下述步骤S5；步骤S5，控制所述第二支座保持固定尺寸。

可选地，所述固定尺寸为L₁。

可选地，所述步骤S3具体为：通过L₂＝(L_A-L₁)·n的公式计算获取所述实时尺寸L₂，其中，n为安全系数，取值范围为0.8-1

本发明还提供一种轨道车辆的车间阻尼系统，包括阻尼装置和运控装置，所述阻尼装置包括车间减振器、第一支座和第二支座，所述第一支座安装于第一车体的第一端墙，所述第二支座安装于第二车体的第二端墙，所述第一端墙和所述第二端墙相邻，所述车间减振器的两个端部分别与所述第一支座、所述第二支座铰接装配；所述第一支座在所述第一车体的长度方向的尺寸为L₁，所述第二支座为在所述第二车体的长度方向上可伸缩的支座，所述第一支座在所述第一端墙的安装区域的中心点为第一参考点，所述第二支座在所述第二端墙的安装区域的中心点为第二参考点；所述运控装置包括：第一获取模块，用于获取所述第一车体和所述第二车体之间的车体转角；计算模块，与所述第一获取模块信号连接，用于接收所述车体转角、并根据所述车体转角计算所述第一参考点和所述第二参考点的实时间距L_A；第二获取模块，与所述计算模块信号连接，用于接收所述实时间距L_A、并根据所述实时间距L_A获取所述第二支座在所述第二车体的长度方向的实时尺寸L₂，其中，n为安全系数，取值范围为0.8-1；控制模块，与所述第二获取模块信号连接，用于接收所述实时尺寸L₂、并根据所述实时尺寸L₂控制所述第二支座进行伸缩。

本发明所提供轨道车辆的车间阻尼系统与前述的控制方法相对应，那么，前述的控制方法所具备的技术效果，本发明所提供车间阻尼系统亦当具备，在此不做赘述。

可选地，所述第一获取模块包括：获取子模块，用于获取所述轨道车辆所处的曲线的半径R；计算子模块，与所述获取子模块信号连接，用于接收所述半径R、并根据

的公式计算获取所述车体转角θ，其中，L_B为所述第一车体和所述第二车体均处于直线轨道时所述第一端墙和所述第二端墙的间距。

可选地，所述获取子模块包括：获取子单元，用于获取所述轨道车辆的运行速度V、所述第一车体的第一角速度ω₁和所述第二车体的第二角速度ω₂；计算子单元，与所述获取子单元信号连接，用于接收所述运行速度V、所述第一角速度ω₁和所述第二角速度ω₂，并根据

的公式计算获取所述半径R。

可选地，所述第一车体配置有若干第一导向机构，所述第二车体配置有若干第二导向机构，所述获取子单元包括配置于相邻的所述第一导向机构和所述第二导向机构的角速度检测部件，分别用于检测所述第一角速度ω₁和所述第二角速度ω₂。

可选地，所述运控装置还包括：第三获取模块，用于获取所述轨道车辆的运行速度V；判断模块，与所述第三获取模块信号连接，用于获取所述运行速度V，并用于判断所述运行速度V是否大于或等于临界速度V_r；所述控制模块还与所述判断模块信号连接，在所述运行速度V小于所述临界速度V_r时，所述控制模块用于控制所述第二支座保持固定尺寸。

可选地，所述临界速度V_r在25km/h-35km/h之间。

可选地，所述第二获取模块具体是通过L₂＝(L_A-L₁)·n的公式计算获取所述实时尺寸L₂，其中，n为安全系数，取值范围为0.8-1。

可选地，所述车间减振器的垂直于轴向的截面为圆形，其径向最大尺寸为2L₃，所述轨道车辆在通过最小曲线时、所述第一参考点和所述第二参考点之间的间距为L_min，L₁、L₃和L_min满足下述关系：L₃<L₁<L_min-L₃。

可选地，所述车间减振器的数量为两个，两所述车间减振器沿横向间隔设置在所述第一端墙和所述第二端墙之间，两所述车间减振器的横向间距为L_c；根据

计算垂向阻尼比在目标阻尼比的范围内时所需的第一阻尼值d₁的范围，根据

计算侧滚阻尼比在目标阻尼比的范围内时所需的第二阻尼值d₂的范围，所述车间减振器所能够输出的阻尼值在所述第一阻尼值d₁和第二阻尼值d₂的交集内；其中，η为目标阻尼比，取值在0.2-0.35之间；m为单节车体的重量；p为单节车体所配置空簧的数量；k_i为第i个空簧的垂向刚度；n_i为第i个空簧的杠杆比；J_xx为车体侧滚转动惯量；q为单节车体所配置抗侧滚装置的数量；k_αi为第i个抗侧滚装置的侧滚刚度。

可选地，所述车间减振器的两个端部分别通过关节轴承与所述第一支座、所述第二支座铰接装配。

可选地，所述第二支座(13)包括连接端部和伸缩机构，所述连接端部用于和所述车间减振器(11)相铰接，所述伸缩机构与所述连接端部相连，用于控制所述连接端部进行伸缩。

附图说明

图1为本发明所提供轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供轨道车辆的车间阻尼系统在第一车体和第二车体之间的布置结构图；

图3为阻尼装置在第一车体和第二车体之间的布置结构图；

图4为车间减振器在第二端墙的布置结构图；

图5为俯视视角下第一支座、第二支座在第一车体和第二车体的布置结构图；

图6为车间减振器的结构示意图。

图1-图6中的附图标记说明如下：

1阻尼装置、11车间减振器、12第一支座、13第二支座、14关节轴承；

2第一车体、21第一端墙、22第一导向机构、221第一角速度检测部件；

3第二车体、31第二端墙、32第二导向机构、321第二角速度检测部件；

4运控装置。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。

本文中诸如“S1”、“S2”等有关方法步骤的命名，仅是为了便于对相应步骤的引用、标号以及说明等，并不表示对于相应步骤的顺序和/或重要性的某种特殊限定。

请参考图1-图6，图1为本发明所提供轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法的一种具体实施方式的结构示意图，图2为本发明所提供轨道车辆的车间阻尼系统在第一车体和第二车体之间的布置结构图，图3为阻尼装置在第一车体和第二车体之间的布置结构图，图4为车间减振器在第二端墙的布置结构图，图5为俯视视角下第一支座、第二支座在第一车体和第二车体的布置结构图，图6为车间减振器的结构示意图。

轨道车辆是指有特定运行轨道的车辆，如传统的铁道车辆、磁浮车辆以及城轨车辆等，其通常采用的是列车形式，包括沿运行方向间隔设置的若干节车体，相邻的两车体可以通过车钩装置等进行连接。为保证轨道车辆运行的稳定性，在传统的方案中，除了采用二系悬挂结构外，在相邻的两车体之间还会布置车间阻尼装置1，从而可以进一步地提高轨道车辆的减振性能。

为便于描述，可以将相邻的两车体分别称之为第一车体2和第二车体3。结合图2-图4，上述的阻尼装置1可以包括车间减振器11、第一支座12和第二支座13。

其中，车间减振器11可以为液压减振器等，其结构、型号等可以根据实际需要进行配置，或者，也可以参照后文中的相关描述进行确定，只要能够满足使用的要求即可。第一车体2和第二车体3具有相邻的第一端墙21和第二端墙31。第一支座12可以安装于第一端墙21，第二支座13可以安装于第二车体3的第二端墙31。车间减振器11的两个端部可以分别与第一支座12、第二支座13铰接装配，以实现车间减振器11相对两个支座的转动连接。

区别于常规设计，在本发明实施例中，第一支座12在第一车体2的长度方向的尺寸为L₁，其具有确定的尺寸；而第二支座13则可以为在第二车体3的长度方向上可伸缩的支座，也就是说，第二支座13在第二车体3的长度方向上的尺寸L₂可以调节。这样，在车辆运行时，还可以调节第二支座13的尺寸，进而可以调整车间减振器11在实际运行过程中的姿态，以更好地兼顾轨道车辆直线高速运行时对阻尼的要求以及低速通过小半径曲线时对动态空间的要求等。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，具体是对第二支座13的尺寸L₂进行控制。取第一支座12在第一端墙21的安装区域的中心点为第一参考点(如图5中的D3点和D4点)、第二支座13在第二端墙31的安装区域的中心点为第二参考点(如图5中的D1点和D2点)。上述的控制方法包括如下步骤：步骤S1，获取第一车体2和第二车体3之间的车体转角θ；步骤S2，根据车体转角θ计算第一参考点和第二参考点的实时间距L_A；步骤S3，根据所述实时间距L_A获取第二支座13在第二车体3的长度方向上的实时尺寸L₂；步骤S4，根据实时尺寸L₂控制第二支座13进行伸缩。

可以知晓，在直线轨道上运行时，第一车体2和第二车体3处于同一直线，二者之间不存在转角，而在曲线轨道上运行时，第一车体2和第二车体3之间会呈现出相对的转动，转过的角度即为上述的车体转角θ，此时，第一端墙21和第二端墙31之间的距离会发生变化。本发明实施例通过对车体转角θ的检测，可以对第一参考点和第二参考点之间的实时间距L_A进行计算，并依据该实时间距L_A对第二支座13的实时尺寸L₂进行调整，以对车间减振器11的实时姿态进行调整，从而可以更好地发挥车间减振器11的功能。

这里，本发明实施例并不限定对于第二支座13实时尺寸L₂的具体调整方式，在实施时，本领域技术人员可以依据实际需要进行确定。通常而言，对于车间减振器11的姿态调整可以是使得车间减振器11的实时姿态接近于竖直状态，以更好地发挥车间减振器11的减振功能，但同时还需要考虑接近竖直状态时、车间减振器11对于第一支座12和第二支座13过大的冲击力的问题，即还需要尽可能地降低第一支座12和第二支座13所受到的冲击力，以保证两支座的使用寿命。

实际应用中，可以建立实时间距L_A和实时尺寸L₂之间的映射关系，这种映射关系可以为连续函数关系，也可以为非连续函数关系。在为连续函数关系时，可以构建公式，然后代入实时间距L_A以及其他的值来对实时尺寸L₂进行计算。在为非连续函数关系时，则可以设置表格，以通过查表的方式来获取实时尺寸L₂的值。

具体到本发明实施例中，可以构建L₂＝(L_A-L₁)·n的公式对实时尺寸L₂进行计算，其中，n为安全系数，取值范围可以为0.8-1。如此，上述的步骤S3具体可以为：根据L₂＝(L_A-L₁)·n的公式计算获取第二支座13在第二车体3的长度方向上的实时尺寸L₂。

上述安全系数n的取值越接近1，调整后车间减振器11的姿态就越接近于竖直状态，车间减振器11的减振效果越好；上述安全系数n的取值越小，调整后车间减振器11对于第一支座12、第二支座13的冲击越小，越有利于延长两个支座的使用寿命。在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要对安全系数n的值进行调整。

进一步地，上述的步骤S1具体可以包括：步骤S11，获取轨道车辆所处的曲线的半径R；步骤S12，根据

的公式计算获取车体转角θ，其中，L_B为第一车体2和第二车体3均处于直线轨道时的间距，即第一车体2和第二车体3不存在车体转角θ时、第一端墙21和第二端墙31的间距。

上述的步骤S11、步骤S12提供了对车体转角θ进行实时计算的方法步骤。实际上，除此之外，也可以通过其他的方式对车体转角θ计算；或者，还可以由轨道车辆的其他模块来完成车体转角θ的计算获取，然后，本发明所提供控制方法可以直接对该车体转角θ进行获取使用，这样在具体实践中也是可行的。

进一步地，上述的步骤S11具体可以包括：步骤S111，获取轨道车辆的运行速度V、第一车体2的第一角速度ω₁和第二车体3的第二角速度ω₂；步骤S112，根据

的公式计算获取半径R。

上述的第一角速度ω₁和第二角速度ω₂可以通过设置于第一车体2和第二车体3的角速度检测部件测取。该角速度检测部件具体可以为陀螺仪等。

详细而言，如图2所示，第一车体2可以配置有若干第一导向机构22，第二车体3可以配置有若干第二导向机构32。角速度检测部件具体可以是装配设置于相邻的第一导向机构22和第二导向机构32。为便于区域，可以将设置于第一导向机构22的角速度检测部件称之为第一角速度检测部件221、设置于第二导向机构32的角速度检测部件称之为第二角速度检测部件321，第一角速度检测部件221用于测取第一车体2的第一角速度ω₁，第二角速度检测部件321用于测取第二车体3的第二角速度ω₂，然后，可以取第一角速度ω₁和第二角速度ω₂的平均值

作为最终的角速度进行计算。

这里，本发明实施例并不限定第一导向机构22、第二导向机构32的结构形式，这具体与轨道车辆的类型有关：如果轨道车辆为磁浮车，则第一导向机构22、第二导向机构32均可以为悬浮架，如果轨道车辆为常规的铁道车辆或者城轨车辆等，则第一导向机构22、第二导向机构32均可以为转向架。

另外，本发明实施例也不限定第一导向机构22、第二导向机构32的数量，实际应用中，本领域技术人员可以根据相应车体的长度等具体情况进行配置，只要能够满足车辆运行的要求即可。

上述的步骤S111、步骤S112提供了对半径R进行实时计算的方法步骤。实际上，除此之外，也可以通过其他的方式对半径R计算；或者，还可以由轨道车辆的其他模块来完成半径R的计算获取，然后，本发明所提供控制方法可以直接对该半径R进行获取使用，这样在具体实践中也是可行的。

进一步地，在上述的步骤S4之前还可以包括：步骤S01，获取轨道车辆的运行速度V；步骤S02，判断运行速度V是否大于或等于临界速度V_r，若否，即可以认为轨道车辆处于低速运行状态，此时，可以执行下述步骤S5；步骤S5，控制第二支座13保持固定尺寸，以对第二支座13进行锁定。步骤S01和前述步骤S111的具体内容存在交叉，实际应用中，若存在步骤S01，则上述的步骤S111可以不再对运行速度V进行获取。

这里，本发明实施例并不限定临界速度V_r以及固定尺寸的具体值，在实际应用中，本领域技术人员可以根据具体需要进行设置。举例说明，该临界速度V_r可以在25km/h-35km/h之间；该固定尺寸可以为L₁，即第二支座13可以与第一支座12具有相同的尺寸。

以下本发明实施例还将对通过车体转角θ计算第一参考点和第二参考点之间的实时间距L_A的计算方式进行说明。

结合图5，在第一车体2和第二车体3处于同一段直线导轨时，在俯视视角下，以第一车体2和第二车体3之间的间隙区域的中心位置作为原点o构建直角坐标系，计第一参考点D3的坐标值为(x₃，y₃)、第二参考点D1的坐标值为(x₁，y₁)。

在第一车体2和第二车体3未发生相对转动时，x₁＝-L_B/2，x₃＝L_B/2，y₁＝y₃＝L_c/2。其中，L_c为车间减振器11的数量为两个时、两车间减振器11的横向间距。

假设第二车体3静止，第一车体2相对第二车体3转动了θ，那么，第二参考点D1的坐标值未发生变化，而第一参考点D3的实时坐标值为(x₃’，y₃’)，

这样，第一参考点D3和第二参考点D1之间的实时间距

在车间减振器11的数量为两个时，第一参考点还包括D4，第二参考点还包括D2，D2和D4之间的实时间距的计算方法可以与上述相同，在此不做重复性的说明。

实施例二

如图2、图3所示，本发明还提供一种轨道车辆的车间阻尼系统，该车间阻尼系统包括阻尼装置1。阻尼装置1的结构如前所述，包括能够在第二车体3的长度方向上进行伸缩的第二支座13。第二支座13的结构形式在此不做限定，只要能够满足可伸缩的技术要求即可。

作为一种示例性的方案，第二支座13可以包括连接端部(图中未示出)和伸缩机构(图中未示出)，连接端部用于和车间减振器11的端部铰接装配，伸缩机构则可用于调节连接端部的位置。详细地，该伸缩机构可以为直线气缸、液压缸等能够直接产生直线位移的驱动机构；或者，该伸缩机构也可以配置有回转气缸、电机等能够直接输出旋转位移的驱动元件，此时，该伸缩机构还可以配置有齿轮齿条结构、丝杠结构等位移转换结构，以将驱动元件直接输出的旋转位移转换为直线位移。

具体到本发明实施例中，优选采用伸缩机构配置有电机的方案，以省却液压管路、气压管路的布置，可简化结构；且电机+位移转换结构的方案具有更快的响应速度，还能够方便控制。

本发明所提供车间阻尼系统还包括运控装置4，运控装置4用于对第二支座13的尺寸L₂进行调控。取第一支座12在第一端墙21的安装区域的中心点为第一参考点，第一参考点可以为图5中的D3点和D4点，取第二支座13在第二端墙31的安装区域的中心点为第二参考点，第二参考点可以为图5中的D1点和D2点；其中，D1点和D3点可以相对应，D2点和D4点可以相对应。

上述的运控装置可以包括：第一获取模块，用于获取第一车体2和第二车体3之间的车体转角θ；计算模块，与第一获取模块信号连接，用于接收车体转角、并根据车体转角计算第一参考点和第二参考点的实时间距L_A；第二获取模块，与所述计算模块信号连接，用于接收实时间距L_A，并用于根据该实时间距L_A获取第二支座13在第二车体3的长度方向的实时尺寸L₂；控制模块，与第二获取模块信号连接，用于接收实时尺寸L₂、并根据实时尺寸L₂控制第二支座13进行伸缩。

如此设置，本发明实施例通过对车体转角θ的检测，可以对第一参考点和第二参考点之间的实时间距L_A进行计算，并依据该实时间距L_A对第二支座13的实时尺寸L₂进行调整，以对车间减振器11的实时姿态进行调整，从而可以更好地发挥车间减振器11的功能。

如实施例一部分所述，实时间距L_A和实时尺寸L₂之间的映射关系可以存在多种的选择。具体到本发明实施例中，第二获取模块可以构建L₂＝(L_A-L₁)·n的公式对实时尺寸L₂进行计算，其中，n为安全系数，取值范围可以为0.8-1。

上述安全系数n的取值越接近1，调整后车间减振器11的姿态越接近于竖直状态，车间减振器11的减振效果越好；上述安全系数n的取值越小，调整后车间减振器11对于第一支座12、第二支座13的冲击越小，越有利于延长两个支座的使用寿命。在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要对安全系数n的值进行调整。

这里，本发明实施例并不限定相邻的第一车体2和第二车体3之间的车间减振器11的数量，具体实践中，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。在附图的方案中，如图4所示，相邻两车体之间的车间减振器11的数量可以为两个，两车间减振器11可以沿横向对称地设置在相邻两车体之间；反映于第一支座12和第二支座13，即两个第一支座12可以沿横向对称地布置于第一端墙21、两个第二支座13可以沿横向对称地布置于第二端墙31。

至于第一支座12、第二支座13在车体端墙的垂向安装位置可以根据需要进行调整，在此不做限定。

进一步地，上述的第一获取模块可以包括：获取子模块，用于获取轨道车辆所处的曲线的半径R；计算子模块，与获取子模块信号连接，用于接收半径R、并根据

的公式计算获取车体转角θ，其中，L_B为第一车体2和第二车体3均处于直线轨道时第一端墙21和第二端墙31的间距。

除此之外，第一获取模块也可以通过其他方式对车体转角θ进行计算。或者，还可以由轨道车辆的其他模块来完成车体转角θ的计算获取，然后，可以由上述的第一获取模块对该车体转角θ进行直接获取使用，这样在具体实践中也是可行的。

进一步地，上述的获取子模块可以包括：获取子单元，用于获取轨道车辆的运行速度V、第一车体2的第一角速度ω₁和第二车体3的第二角速度ω₂；计算子单元，与获取子单元信号连接，用于接收运行速度V、第一角速度ω₁和第二角速度ω₂，并根据

的公式计算获取半径R。

上述的第一角速度ω₁和第二角速度ω₂可以通过设置于第一车体2和第二车体3的角速度检测部件测取，该角速度检测部件具体可以为陀螺仪等。减速度检测部件在相应车体的配置位置等可以参照前述实施例一的记载，在此不做重复性的说明。

进一步地，上述的运控装置4还可以包括：第三获取模块，用于获取轨道车辆的运行速度V；判断模块，与第三获取模块信号连接，用于获取运行速度V，并用于判断运行速度V是否大于或等于临界速度V_r；控制模块还与判断模块信号连接，在运行速度V小于临界速度V_r时，即可以认为轨道车辆处于低速运行状态，此时，控制模块用于控制第二支座保持固定尺寸，以对第二支座13进行锁定。第三获取模块和前述的获取子单元在功能上存在重叠，实际应用中，若二者均存在，获取子单元可以不再具有获取轨道车辆运行速度V的功能。

这里，本发明实施例并不限定临界速度V_r以及固定尺寸的具体值，在实际应用中，本领域技术人员可以根据具体需要进行设置。举例说明，该临界速度V_r可以在25km/h-35km/h之间，该固定尺寸可以为L₁，即第二支座13可以与第一支座12具有相同的尺寸。

通过车体转角θ计算第一参考点和第二参考点之间的实时间距L_A的方法可以参照前述实施例一中的内容，在此不做重复性的说明。

不同于第二支座13的可伸缩设计，在本发明实施例中，第一支座12在第一车体2的长度方向的尺寸L₁是确定值，该确定值可以是给定值，即可以由本领域技术人员结合实际作业中的相关经验等进行直接给定。或者，第一支座12的尺寸L₁也可以按照下述的方式进行确定。

如图5和图6所示，以垂直于轴向的截面为圆形的车间减振器11作为示例，该车间减振器11可以包括缸体和能够在缸体内进行伸出或者缩回的活塞杆，缸体处具有最大的径向尺寸，可以记为2L₃。

以存在两个车间减振器11为例，结合图5，仍以图5中的坐标系作为参照。第二参考点D1、D2和第一参考点D3、D4的坐标值分别为D1(x₁，y₁)、D2(x₂，y₂)、D3(x₃，y₃)和D4(x₄，y₄)，在第一车体2和第二车体3未发生相对转动时，x₁＝x₂＝-L_B/2，x₃＝x₄＝L_B/2，y₁＝y₃＝L_c/2，y₂＝y₄＝-L_c/2。

根据轨道车辆顶层设计指标，确定轨道车辆所能够通过的最小曲线半径R_min，并求得最小曲线半径工况下第一车体2和第二车体3之间的相对转角

假设第二车体3静止，第一车体2相对第二车体3转动了θ_max，那么，D1和D2的坐标值未发生变化，D3和D4的实时坐标值分别为(x₃’，y₃’)、(x₄’，y₄’)，D3和D4的实时坐标值分别可以通过下述的公式进行计算，

D1和D3之间的间距为第一间距，D2和D4之间的间距为第二间距，第一间距和第二间距中的最小值为第一参考点和第二参考点之间的最小间距

如此，第一支座12的尺寸L₁要满足如下的关系：L₃<L₁<L_min-L₃，以避免安装于第一支座12的车间减振器11与第一端墙21、第二端墙31产生干涉。

进一步地，车间减振器11的选型可以参照下述的内容。

首先，根据

计算垂向阻尼比在目标阻尼比的范围内时所需的第一阻尼值d₁的范围，根据

计算侧滚阻尼比在目标阻尼比的范围内时所需的第二阻尼值d₂的范围。其中，η为目标阻尼比，取值在0.2-0.35之间；m为单节车体的重量；p为单节车体所配置空簧的数量；k_i为第i个空簧的垂向刚度；n_i为第i个空簧的杠杆比；J_xx为车体侧滚转动惯量；q为单节车体所配置抗侧滚装置的数量；k_αi为第i个抗侧滚装置的侧滚刚度。

然后，取第一阻尼值d₁和第二阻尼值d₂的交集作为车间减振器输出阻尼值的参考。

进一步地，还可以利用高速磁浮编组车动力学模型，对车间减振器11采用不同阻尼值不同横向跨距进行多工况仿真分析，综合车体加速度方差、悬浮架加速度方法、悬浮力方差、悬浮力最小值等多个指标，对减振器阻尼值和减振器横向跨距进行优化。

车间减振器11与两个支座的铰接装配方式在此不做限定，具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要进行确定，只要能够满足车间减振器11与相应支座之间铰接装配的技术效果即可。

具体到本发明实施例中，车间减振器11的两个端部可以分别通过关节轴承14与第一支座12、第二支座13铰接装配，与传统的橡胶节点相比，关节轴承14可以释放由于车间减振器11两端因相对位移而产生的力矩，能够较好地避免发生疲劳蠕变。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，所述车间阻尼系统包括阻尼装置(1)，所述阻尼装置(1)包括车间减振器(11)、第一支座(12)和第二支座(13)，所述第一支座(12)安装于第一车体(2)的第一端墙(21)，所述第二支座(13)安装于第二车体(3)的第二端墙(31)，所述第一端墙(21)和所述第二端墙(31)相邻，所述车间减振器(11)的两个端部分别与所述第一支座(12)、所述第二支座(13)铰接装配，其特征在于，所述第一支座(12)在所述第一车体(2)的长度方向的尺寸为L₁，所述第二支座(13)为在所述第二车体(3)的长度方向上可伸缩的支座，所述第一支座(12)在所述第一端墙(21)的安装区域的中心点为第一参考点，所述第二支座(13)在所述第二端墙(31)的安装区域的中心点为第二参考点，所述控制方法包括如下步骤：

步骤S1，获取所述第一车体(2)和所述第二车体(3)之间的车体转角；

步骤S2，根据所述车体转角计算所述第一参考点和所述第二参考点的实时间距L_A；

步骤S3，根据所述实时间距L_A获取所述第二支座(13)在所述第二车体(3)的长度方向的实时尺寸L₂；

步骤S4，根据所述实时尺寸L₂控制所述第二支座(13)进行伸缩。

2.根据权利要求1所述轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，获取所述轨道车辆所处的曲线的半径R；

步骤S12，根据

的公式计算获取所述车体转角θ，其中，L_B为所述第一车体(2)和所述第二车体(3)均处于直线轨道时所述第一端墙(21)和所述第二端墙(31)的间距。

3.根据权利要求2所述轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：

步骤S111，获取所述轨道车辆的运行速度V、所述第一车体(2)的第一角速度ω₁和所述第二车体(3)的第二角速度ω₂；

步骤S112，根据

的公式计算获取所述半径R。

4.根据权利要求3所述轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，其特征在于，所述第一车体(2)配置有若干第一导向机构(22)，所述第二车体(3)配置有若干第二导向机构(32)，相邻的所述第一导向机构(22)和所述第二导向机构(32)均配置有角速度检测部件，分别用于检测所述第一角速度ω₁和所述第二角速度ω₂。

5.根据权利要求1-4中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S4之前还包括：

步骤S01，获取所述轨道车辆的运行速度V；

步骤S02，判断所述运行速度V是否大于或等于临界速度V_r，若否，执行下述步骤S5；

步骤S5，控制所述第二支座(13)保持固定尺寸。

6.根据权利要求5所述轨道车辆的车间阻尼系统的控制方法，其特征在于，所述固定尺寸为L₁。

7.根据权利要求1-4中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统的控制系统，其特征在于，所述步骤S3具体为：通过L₂＝(L_A-L₁)·n的公式计算获取所述实时尺寸L₂，其中，n为安全系数，取值范围为0.8-1。

8.一种轨道车辆的车间阻尼系统，包括阻尼装置(1)和运控装置(4)，所述阻尼装置(1)包括车间减振器(11)、第一支座(12)和第二支座(13)，所述第一支座(12)安装于第一车体(2)的第一端墙(21)，所述第二支座(13)安装于第二车体(3)的第二端墙(31)，所述第一端墙(21)和所述第二端墙(31)相邻，所述车间减振器(11)的两个端部分别与所述第一支座(12)、所述第二支座(13)铰接装配，其特征在于，所述第一支座(12)在所述第一车体(2)的长度方向的尺寸为L₁，所述第二支座(13)为在所述第二车体(3)的长度方向上可伸缩的支座，所述第一支座(12)在所述第一端墙(21)的安装区域的中心点为第一参考点，所述第二支座(13)在所述第二端墙(31)的安装区域的中心点为第二参考点；

所述运控装置包括：

第一获取模块，用于获取所述第一车体(2)和所述第二车体(3)之间的车体转角；

计算模块，与所述第一获取模块信号连接，用于接收所述车体转角、并根据所述车体转角计算所述第一参考点和所述第二参考点的实时间距L_A；

第二获取模块，与所述计算模块信号连接，用于接收所述实时间距L_A、并根据所述实时间距L_A获取所述第二支座(13)在所述第二车体(3)的长度方向的实时尺寸L₂；

控制模块，与所述第二获取模块信号连接，用于接收所述实时尺寸L₂、并根据所述实时尺寸L₂控制所述第二支座(13)进行伸缩。

9.根据权利要求8所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述第一获取模块包括：

获取子模块，用于获取所述轨道车辆所处的曲线的半径R；

计算子模块，与所述获取子模块信号连接，用于接收所述半径R、并根据

的公式计算获取所述车体转角θ，其中，L_B为所述第一车体(2)和所述第二车体(3)均处于直线轨道时所述第一端墙(21)和所述第二端墙(31)的间距。

10.根据权利要求9所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述获取子模块包括：

获取子单元，用于获取所述轨道车辆的运行速度V、所述第一车体(2)的第一角速度ω₁和所述第二车体(3)的第二角速度ω₂；

计算子单元，与所述获取子单元信号连接，用于接收所述运行速度V、所述第一角速度ω₁和所述第二角速度ω₂，并根据

的公式计算获取所述半径R。

11.根据权利要求10所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述第一车体(2)配置有若干第一导向机构(22)，所述第二车体(3)配置有若干第二导向机构(32)，所述获取子单元包括配置于相邻的所述第一导向机构(22)和所述第二导向机构(32)的角速度检测部件，分别用于检测所述第一角速度ω₁和所述第二角速度ω₂。

12.根据权利要求8-11中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述运控装置还包括：

第三获取模块，用于获取所述轨道车辆的运行速度V；

判断模块，与所述第三获取模块信号连接，用于获取所述运行速度V，并用于判断所述运行速度V是否大于或等于临界速度V_r；

所述控制模块还与所述判断模块信号连接，在所述运行速度V小于所述临界速度V_r时，所述控制模块用于控制所述第二支座保持固定尺寸。

13.根据权利要求12所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述临界速度V_r在25km/h-35km/h之间。

14.根据权利要求8-11中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述第二获取模块具体是通过L₂＝(L_A-L₁)·n的公式计算获取所述实时尺寸L₂，其中，n为安全系数，取值范围为0.8-1。

15.根据权利要求8-11中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述车间减振器(11)的垂直于轴向的截面为圆形，其径向最大尺寸为2L₃，所述轨道车辆在通过最小曲线时、所述第一参考点和所述第二参考点之间的间距为L_min，L₁、L₃和L_min满足下述关系：L₃<L₁<L_min-L₃。

16.根据权利要求8-11中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述车间减振器(11)的数量为两个，两所述车间减振器(11)沿横向间隔设置在所述第一端墙(21)和所述第二端墙(31)之间，两所述车间减振器(11)的横向间距为L_c；

根据

计算垂向阻尼比在目标阻尼比的范围内时所需的第一阻尼值d₁的范围，根据

计算侧滚阻尼比在目标阻尼比的范围内时所需的第二阻尼值d₂的范围，所述车间减振器(11)所能够输出的阻尼值在所述第一阻尼值d₁和第二阻尼值d₂的交集内；

其中，η为目标阻尼比，取值在0.2-0.35之间；m为单节车体的重量；p为单节车体所配置空簧的数量；k_i为第i个空簧的垂向刚度；n_i为第i个空簧的杠杆比；J_xx为车体侧滚转动惯量；q为单节车体所配置抗侧滚装置的数量；k_αi为第i个抗侧滚装置的侧滚刚度。

17.根据权利要求8-11中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述车间减振器(11)的两个端部分别通过关节轴承(14)与所述第一支座(12)、所述第二支座(13)铰接装配。

18.根据权利要求8-11中任一项所述轨道车辆的车间阻尼系统，其特征在于，所述第二支座(13)包括连接端部和伸缩机构，所述连接端部用于和所述车间减振器(11)相铰接，所述伸缩机构与所述连接端部相连，用于控制所述连接端部进行伸缩。

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