CN114261380B - 一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统及方法,包括总风压力腔、第一与第二路制动缸、第一与第二流量放大阀,还包括压力比较模块与冗余切换模块,压力比较模块包括第一与第二压力比较模块;第一压力比较模块在第一压力差超出预设区间时,输出第一冗余切换信号,冗余切换模块根据第一冗余切换信号切换第一路制动缸连通第二流量放大阀;第二压力比较模块在第二压力差超出预设区间时,输出第二冗余切换信号,冗余切换模块根据第二冗余切换信号切换第二路制动缸连通第一流量放大阀,一个流量放大阀发生故障无法控制本路输出时,另一个流量放大阀自动投入,同时控制两路输出,实现两个流量放大阀互为冗余。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通制动机控制技术领域,特别是涉及一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统及方法。
背景技术
轨道交通制动机一般以压缩空气作为制动原动力,制动机根据制动指令控制相关部件将压缩空气输出至基础制动装置的制动缸内(或者将基础制动装置的制动缸内的压缩空气排出),基础制动再将压缩空气的压力转换为机械力作用于车轮或制动盘,从而产生制动力,完成制动作用。制动机通常使用流量放大阀来输出压缩空气至制动缸,制动机控制流量放大阀的预控压力,流量放大阀输出与预控压力大小相等的大流量压缩空气至制动缸,以提高制动或缓解动作的响应速度。若制动机仅设置一个流量放大阀,流量放大阀发生故障即形成单点故障,也就是说,当流量放大阀发生故障时,制动机就无法实现制动或缓解作用。为提高制动机的可靠性和安全性,已有制动机设置两个流量放大阀进行双路制动输出,每个流量放大阀分别负责给一半数量的制动缸输出压缩空气。当一个流量放大阀故障后,另一个流量放大阀还可完成制动作用,避免因流量放大阀故障形成单点故障。随着轨道交通的快速发展,轨道交通设备的可用性和安全性对轨道交通车辆的运营影响日益增大,这就对轨道交通制动机的可靠性和安全性提出了更高的要求。制动机在设置两个流量放大阀双路输出模式下,若一个流量放大阀发生故障无压力输出,另一个流量放大阀仅能输出压缩空气至一半数量的制动缸,整车会丧失一半的制动力,只能降低速度维持运行。此外,若一个流量放大阀发生故障一直输出压力,制动机会始终给一半数量的制动缸输出压力,且无法缓解,影响整车运营;此时,若对故障流量放大阀进行手动切除,故障流量放大阀负责的一半数量制动缸无压力输出,整车仍会丧失一半的制动力,只能降低速度维持运行。
在采用双流量放大阀进行双路制动输出的轨道交通制动机中,当其中一个流量放大阀故障无法控制本路制动输出时,如何实现另一个流量放大阀自动投入,替代发生故障的流量放大阀,同时控制两路输出,完成整车全部制动力的输出,实现整车制动力不降低的效果,且实现两个流量放大阀两路制动输出互为冗余,是本领域技术人员亟待解决的问题。现有技术中的一种冗余设计的制动系统(公告号:CN212637472U),该发明提出了一种冗余设计的制动系统,设计了主缸,并通过双压力发生装置采用双线控增压的方式,实现了冗余,但该发明采用了电控的双ECU实现冗余制动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统及方法,用于轨道交通制动机双路流量放大输出模式下,一个流量放大阀发生故障无法控制本路输出时,另一个流量放大阀自动投入,同时控制两路输出,实现整车制动力不降低,且可实现两个流量放大阀互为冗余的功能。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统,包括总风压力腔、第一路制动缸、第二路制动缸、第一流量放大阀、第二流量放大阀,所述总风压力腔通过所述第一流量放大阀与所述第一路制动缸连通,所述总风压力腔通过所述第二流量放大阀与所述第二路制动缸连通,所述第一流量放大阀接收预控压力形成第一输出压力,所述预控压力是制动控制系统控制的输出压力,所述第二流量放大阀接收所述预控压力形成第二输出压力,还包括压力比较模块与冗余切换模块,所述压力比较模块包括第一压力比较模块与第二压力比较模块;
所述第一压力比较模块用于比较所述第一输出压力与所述预控压力形成第一压力差,并判断所述第一压力差是否超出预设区间,如果所述第一压力差超出所述预设区间时,所述第一压力比较模块输出第一冗余切换信号,所述冗余切换模块根据所述第一冗余切换信号切换所述第一路制动缸连通所述第二流量放大阀;
所述第二压力比较模块用于比较所述第二输出压力与所述预控压力形成第二压力差,并判断所述第二压力差是否超出预设区间,如果所述第二压力差超出所述预设区间时,所述第二压力比较模块输出第二冗余切换信号,所述冗余切换模块根据所述第二冗余切换信号切换所述第二路制动缸连通所述第一流量放大阀。
所述第一流量放大阀发生故障无法控制所述第一路输出时,所述第一输出压力与所述预控压力形成的第一压力差超出预设区间,所述第一压力比较模块输出所述第一冗余切换信号,所述冗余切换模块根据所述第一冗余切换信号切换所述第一路制动缸连通所述第二流量放大阀,所述第二流量放大阀给所述第一路制动缸输出压缩空气,所述第二流量放大阀发生故障无法控制所述第二路输出时,所述第二输出压力与所述预控压力形成的第二压力差超出预设区间,所述第二压力比较模块输出所述第二冗余切换信号,所述冗余切换模块根据所述第二冗余切换信号切换所述第二路制动缸连通所述第一流量放大阀,所述第一流量放大阀给第二路制动缸输出压缩空气,实现轨道交通制动机双路流量放大输出模式下,一个流量放大阀发生故障无法控制本路输出时,另一个流量放大阀自动投入,同时控制两路输出,实现整车制动力不降低,且可实现两个流量放大阀互为冗余的功能。
作为进一步的方式,所述轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,还包括第一预定值、第二预定值、第三预定值与第四预定值,所述第一压力比较模块包括第一压力比较阀、第二压力比较阀,所述第一压力比较阀与所述第二压力比较阀并联设在所述预控压力与所述第一流量放大阀出气口之间,所述第二压力比较模块包括第三压力比较阀、第四压力比较阀,所述第三压力比较阀与所述第四压力比较阀并联设在所述预控压力与所述第二流量放大阀出气口之间;
当所述第一输出压力小于所述预控压力时,所述预控压力减去所述第一输出压力得到所述第一压力差,当所述第一压力差大于所述第一预定值时,所述第一压力比较阀输出第一冗余切换信号;
当所述第一输出压力大于所述预控压力时,所述第一输出压力减去所述预控压力得到所述第一压力差,当所述第一压力差大于所述第二预定值时,所述第二压力比较阀输出第一冗余切换信号,其中,所述第二预定值与所述第一预定值相同或不相同;
当所述第二输出压力小于所述预控压力时,所述预控压力减去所述第二输出压力得到所述第二压力差,当所述第二压力差大于所述第三预定值时,所述第三压力比较阀输出第二冗余切换信号;
当所述第二输出压力大于所述预控压力时,所述第二输出压力减去所述预控压力得到所述第二压力差,当所述第二压力差大于所述第四预定值时,所述第四压力比较阀输出第二冗余切换信号,其中,所述第三预定值与所述第四预定值相同或不相同。
作为优选的方式,所述轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第一缩孔、第二缩孔、第三缩孔与第四缩孔,所述第一缩孔与所述第一压力比较阀串联,所述第二缩孔与所述第二压力比较阀串联,所述第三缩孔与所述第三压力比较阀串联,所述第四缩孔与所述第四压力比较阀串联。缩孔的作用是在压缩空气上升或下降时稳定压缩空气的压力变化,延迟压缩空气压力的上升或下降。在所述第一流量放大阀、所述第二流量放大阀动作时,所述第一流量放大阀出气口、所述第二流量放大阀出气口的第一输出压力、第二输出压力迅速变化,易造成所述第一压力比较阀、第二压力比较阀、第三压力比较阀、第四压力比较阀的两个控制口存在较大的压力差,若压力比较阀的两个控制口只要存在压力差就输出冗余切换信号,会存在误判断的情况,这时增加缩孔可以减缓压力变化,滤掉干扰,减少误判断的情况,使系统更加具备实用性。
作为进一步的方式,所述轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第五缩孔、第六缩孔、第一单向阀、第二单向阀、第一风缸、第二风缸,所述第五缩孔连接所述预控压力与所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第六缩孔连接所述预控压力和所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第一单向阀的进气口连接所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第一单向阀的出气口连接所述预控压力,所述第二单向阀的进气口连接所述预控压力,所述第二单向阀的出气口连接所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第一风缸连接所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第二风缸连接所述第二压力比较阀的第二控制口。设置缩孔与风缸的作用在于延迟压力比较,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
作为进一步的方式,所述轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第七缩孔、第八缩孔、第三单向阀、第四单向阀、第三风缸、第四风缸,所述第七缩孔连接所述预控压力与所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第八缩孔连接所述预控压力和所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第三单向阀的进气口连接所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第三单向阀的出气口连接所述预控压力,所述第四单向阀的进气口连接所述预控压力,所述第四单向阀的出气口连接所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第三风缸连接所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第四风缸连接所述第四压力比较阀的第二控制口。设置缩孔与风缸的作用在于延迟压力比较时机,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
作为更进一步的方式,所述轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第五缩孔、第六缩孔、第五单向阀、第六单向阀、第五风缸,所述第五缩孔连接所述预控压力与所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第六缩孔连接所述预控压力和所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第五单向阀的进气口连接所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第五单向阀的出气口连接所述第五风缸,所述第六单向阀的进气口连接所述第五风缸,所述第六单向阀的出气口连接所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第五风缸分别连通所述第五单向阀的出气口与所述第六单向阀的进气口。设置缩孔与风缸的作用在于延迟压力比较时机,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
作为更进一步的方式,所述轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第七缩孔、第八缩孔、第七单向阀、第八单向阀与第六风缸,所述第七缩孔连接所述预控压力与所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第八缩孔连接所述预控压力和所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第七单向阀的进气口连接所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第七单向阀的出气口连接所述第六风缸,所述第八单向阀的进气口连接所述第六风缸,所述第八单向阀的出气口连接所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第六风缸分别连通所述第七单向阀的出气口与所述第八单向阀的进气口。设置缩孔与风缸的作用在于延迟压力比较时机,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
作为进一步的方式,所述冗余切换模块包括第一状态切换阀、第二状态切换阀,所述第一状态切换阀根据所述第一冗余切换信号切换所述第一路制动缸的管路,控制所述第一路制动缸切换连通于所述第一流量放大阀或所述第二流量放大阀,所述第二状态切换阀根据所述第二冗余切换信号切换所述第二路制动缸的管路,控制所述第二路制动缸切换连通于所述第一流量放大阀或所述第二流量放大阀。
作为进一步的方式,所述冗余切换模块还包括第一塞门和第二塞门;所述第一塞门的进气口连通所述总风压力腔,所述第一塞门的出气口连通所述第一压力比较模块和所述第二压力比较模块,所述第一塞门的排气口接大气,所述第一塞门用于所述第一压力比较模块或所述第二压力比较模块故障时,切除所述第一压力比较模块和所述第二压力比较模块;所述第二塞门的进气口连通所述总风压力腔,所述第二塞门的出气口接所述第一状态切换阀的第二控制口和所述第二状态切换阀的第二控制口,所述第二塞门的排气口接大气,所述第二塞门的出气口用于给所述第一状态切换阀和所述第二状态切换阀输出复位信号。
本发明所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,第一压力比较模块比较预控压力和第一流量放大阀输出的第一输出压力的压力大小,根据预控压力和第一输出压力的大小输出第一冗余切换信号,控制第一状态切换阀;第二压力比较模块比较预控压力和第二流量放大阀输出的第二输出压力的压力大小,根据预控压力和第二输出压力的大小输出第二冗余切换信号,控制第二状态切换阀。
在双路制动输出均处于正常状态,即第一流量放大阀和第二流量放大阀均无故障时,第一流量放大阀根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第一输出压力至第一状态切换阀,第一压力比较模块比较预控压力和第一流量放大阀输出的第一输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第一压力比较模块不输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀处于第一工作位,第一输出压力通过第一状态切换阀输出至第一路制动缸压力。第二流量放大阀根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第二输出压力至第二状态切换阀,第二压力比较模块比较预控压力和第二流量放大阀输出的第二输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第二压力比较模块不输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀处于第一工作位,第二输出压力通过第二状态切换阀输出至第二路制动缸压力。
在第一路制动输出故障,即第一流量放大阀故障时,第一流量放大阀无法根据预控压力的大小输出与预控压力大小相等的第一输出压力,第一压力比较模块比较预控压力和所述第一输出压力,此时它们的压力差值超过设定值,第一压力比较模块输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀处于第二工作位,第一输出压力在第一状态切换阀处截止,第二流量放大阀输出的第二输出压力通过第一状态切换阀输出至第一路制动缸。第二流量放大阀根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第二输出压力,第二压力比较模块比较预控压力和第二流量放大阀输出的第二输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第二压力比较模块不输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀处于第一工作位,第二输出压力通过第二状态切换阀输出至第二路制动缸。第二流量放大阀输出的第二输出压力经过第一状态切换阀和第二状态切换阀同时给第一路制动缸和第二路制动缸输出制动压力。
在第二路制动输出故障,即第二流量放大阀故障时,第二流量放大阀无法根据预控压力的大小输出与预控压力大小相等的第二输出压力,第二压力比较模块比较预控压力和所述第二输出压力,此时它们的压力差值超过设定值,第二压力比较模块输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀处于第二工作位,第二输出压力在第二状态切换阀处截止,第一流量放大阀输出的第一输出压力通过第二状态切换阀输出至第二路制动缸。第一流量放大阀根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第一输出压力,第一压力比较模块比较预控压力和第一流量放大阀输出的第一输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第一压力比较模块不输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀处于第一工作位,第一输出压力通过第一状态切换阀输出至第一路制动缸。第一流量放大阀输出的第一输出压力经过第一状态切换阀和第二状态切换阀同时给第一路制动缸和第二路制动缸输出制动压力。
与上述系统相对应的是一种轨道交通制动机双路输出冗余控制方法,包括以下步骤:
制动机在制动或缓解或保压时,所述第一流量放大阀和所述第二流量放大阀输出与所述预控压力大小相等的第一输出压力和第二输出压力;
所述第一压力比较模块比较所述第一输出压力和所述预控压力,形成所述第一输出压力和所述预控压力的压力差,即所述第一压力差;
如所述第一压力差未超出所述预设区间,即所述第一流量放大阀正常,则所述第一压力比较模块不输出所述第一冗余切换信号,所述冗余切换模块的第一状态切换阀处于第一工作位,所述第一输出压力经所述第一状态切换阀输出至所述第一路制动缸,所述第一路制动缸压力由所述第一流量放大阀控制;
如所述第一压力差超出所述预设区间,即所述第一流量放大阀处于故障状态,则所述第一压力比较模块输出第一冗余切换信号,所述冗余切换模块的第一状态切换阀根据所述第一冗余切换信号动作,所述第一状态切换阀处于第二工作位,所述第一输出压力截止,所述第一路制动缸经所述第一状态切换阀连通所述第二流量放大阀,所述第一路制动缸压力由所述第二流量放大阀控制;
进一步地,当所述第一输出压力小于所述预控压力时,所述预控压力减去所述第一输出压力得到所述第一压力差,当所述第一压力差大于所述第一预定值时,所述第一压力比较阀输出第一冗余切换信号;当所述第一输出压力大于所述预控压力时,所述第一输出压力减去所述预控压力得到所述第一压力差,当所述第一压力差大于所述第二预定值时,所述第二压力比较阀输出第一冗余切换信号;
所述第二压力比较模块比较所述第二输出压力和所述预控压力,形成所述第二输出压力和所述预控压力的压力差,即所述第二压力差;
如所述第二压力差未超出所述预设区间,即所述第二流量放大阀正常,则所述第二压力比较模块不输出所述第二冗余切换信号,所述冗余切换模块的第二状态切换阀处于第一工作位,所述第二输出压力经所述第二状态切换阀输出至所述第二路制动缸,所述第二路制动缸压力由所述第二流量放大阀控制;
如所述第二压力差超出所述预设区间,即所述第二流量放大阀处于故障状态,则所述第二压力比较模块输出第二冗余切换信号,所述冗余切换模块的第二状态切换阀根据所述第二冗余切换信号动作,所述第二状态切换阀处于第二工作位,所述第二输出压力截止,所述第二路制动缸经所述第二状态切换阀连通所述第一流量放大阀,所述第二路制动缸压力由所述第一流量放大阀控制;
进一步地,当所述第二输出压力小于所述预控压力时,所述预控压力减去所述第二输出压力得到所述第二压力差,当所述第二压力差大于所述第三预定值时,所述第三压力比较阀输出第二冗余切换信号;当所述第二输出压力大于所述预控压力时,所述第二输出压力减去所述预控压力得到所述第二压力差,当所述第二压力差大于所述第四预定值时,所述第四压力比较阀输出第二冗余切换信号。
当所述第一流量放大阀恢复正常时,所述第一压力比较模块不输出所述第一冗余切换信号,所述第一状态切换阀仍处于第二工作位,需手动操作所述第二塞门输出所述复位信号,所述第一状态切换阀动作,处于第一工作位,恢复所述第二塞门,不输出所述复位信号,所述第一状态切换阀保持在第一工作位,所述第一路制动缸压力恢复为由所述第一流量放大阀控制;
当所述第二流量放大阀恢复正常时,所述第二压力比较模块不输出所述第二冗余切换信号,所述第二状态切换阀仍处于第二工作位,需手动操作所述第二塞门输出所述复位信号,所述第二状态切换阀动作,处于第一工作位,恢复所述第二塞门,不输出所述复位信号,所述第二状态切换阀保持在第一工作位,所述第二路制动缸压力恢复为由所述第二流量放大阀控制。
本发明实现的有益效果:
本发明提供的一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统及方法原理简单,能实现轨道交通制动机在设有两个流量放大阀双路输出时,一个流量放大阀发生故障无法控制本路输出时,另一个流量放大阀自动投入,同时控制两路输出,实现整车制动力不降低,且两个流量放大阀互为冗余,整个过程完全由气动部件(气阀)控制,无电气部件,不需要通过电气和或软件来实现控制,不受电磁环境影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例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个实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例中一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统的结构示意图;
图2为本发明一个实施例中压力比较模块的原理图;
图3为本发明另一实施例中压力比较模块的另一种原理图;
图4为本发明又一实施例中压力比较模块的又一种原理图;
图5为本发明再一实施例中压力比较模块的再一种原理图;
图6为本发明一个实施例中冗余切换模块的原理图;
图7为本发明另一实施例中冗余切换模块的另一种原理图;
图8为本发明一个实施例中一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统的原理图;
图9为本发明另一实施例中一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一种原理图;
图10为本发明又一实施例中一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统的又一种原理图;
图11为本发明再一实施例中一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统的再一种原理图。
其中:1-第一流量放大阀,2-第二流量放大阀,3-第一压力比较模块,4-第二压力比较模块,5-冗余切换模块,301-第一压力比较阀,302-第二压力比较阀,303-第一缩孔,304-第二缩孔,305-第五缩孔,306-第六缩孔,307-第一单向阀,308-第二单向阀,309-第一风缸,310-第二风缸,311-第五单向阀,312-第六单向阀,313-第五风缸,314-第九缩孔,401-第三压力比较阀,402-第四压力比较阀,403-第三缩孔,404-第四缩孔,405-第七缩孔,406-第八缩孔,407-第三单向阀,408-第四单向阀,409-第三风缸,410-第四风缸,411-第七单向阀,412-第八单向阀,413-第六风缸,414-第十缩孔,501-第一状态切换阀,502-第二状态切换阀,503-第一塞门,504-第二塞门。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1所示的是一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统,包括总风压力腔、第一路制动缸、第二路制动缸、第一流量放大阀1、第二流量放大阀2,总风压力腔通过第一流量放大阀1与第一路制动缸连通,总风压力腔通过第二流量放大阀2与第二路制动缸连通,第一流量放大阀1接收预控压力形成第一输出压力,预控压力是制动控制系统控制的输出压力,第二流量放大阀2接收预控压力形成第二输出压力,还包括压力比较模块与冗余切换模块5,压力比较模块包括第一压力比较模块3与第二压力比较模块4;
第一压力比较模块3用于比较预控压力与第一输出压力形成第一压力差,并判断第一压力差是否超出预设区间,如果第一压力差超出预设区间时,第一压力比较模块输出第一冗余切换信号,冗余切换模块5根据第一冗余切换信号切换第一路制动缸连通第二流量放大阀2;
第二压力比较模块4用于比较预控压力与第二输出压力形成第二压力差,并判断第二压力差是否超出预设区间,如果第二压力差超出预设区间时,第二压力比较模块输出第二冗余切换信号,冗余切换模块5根据第二冗余切换信号切换第二路制动缸连通第一流量放大阀1。
如图1及图6所示,正常情况下,第一流量放大阀1控制第一路制动缸的输出,第二流量放大阀控制第二路制动缸的输出。但当第一流量放大阀1发生故障无法控制第一路输出时,切换到第二流量放大阀给第一路制动缸输出压缩空气,第二流量放大阀发生故障无法控制第二路输出时,切换到第一流量放大阀给第二路制动缸输出压缩空气,实现轨道交通制动机双路流量放大输出模式下,一个流量放大阀发生故障无法控制本路输出时,另一个流量放大阀自动投入,同时控制两路输出,实现整车制动力不降低,且可实现两个流量放大阀互为冗余的功能。
实施例2:
实施例2是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例1基础上的另一实施方式,实施例2与实施例1基本相同,相同部分不赘述,不同之处在于实施例2还包括第一预定值、第二预定值、第三预定值与第四预定值,第一压力比较模块3包括第一压力比较阀301、第二压力比较阀302,第一压力比较阀301与第二压力比较阀302并联设在预控压力与第一流量放大阀1出气口之间,第二压力比较模块3包括第三压力比较阀401、第四压力比较阀402,第三压力比较阀401与第四压力比较阀402并联设在预控压力与第二流量放大阀2出气口之间;
当第一输出压力小于预控压力时,预控压力减去第一输出压力得到第一压力差,当第一压力差大于第一预定值时,第一压力比较阀301输出第一冗余切换信号;
当第一输出压力大于预控压力时,第一输出压力减去预控压力得到第一压力差,当第一压力差大于第二预定值时,第二压力比较阀302输出第一冗余切换信号,其中,第二预定值与第一预定值相同或不相同;
当第二输出压力小于预控压力时,预控压力减去第二输出压力得到第二压力差,当第二压力差大于第三预定值时,第三压力比较阀401输出第二冗余切换信号;
当第二输出压力大于预控压力时,第二输出压力减去预控压力得到第二压力差,当第二压力差大于第四预定值时,第四压力比较阀402输出第二冗余切换信号,其中,第三预定值与第四预定值相同或不相同。
其中,第一压力比较阀301、第二压力比较阀302如图2所示,图8中也示意出了第一压力比较阀301、第二压力比较阀302、第三压力比较阀401、第四压力比较阀402。
实施例3:
实施例3是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例1及2的基础上的另一实施方式,实施例3与实施例2基本相同,相同部分不赘述,如图所示,实施例3与实施例2的不同之处在于实施例3的轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第一缩孔303、第二缩孔304、第三缩孔403与第四缩孔404,第一缩孔303与第一压力比较阀301串联,第二缩孔304与第二压力比较阀302串联,第三缩孔403与第三压力比较阀401串联,第四缩孔404与第四压力比较阀402串联。
其中,第一缩孔303、第二缩孔304如图2及图8所示,第三缩孔403与第四缩孔404如图8所示。缩孔有两个作用,一是稳定压缩空气上升的压力,二是延迟压缩空气压力的上升时间。在设计切换功能时,若压力比较阀两侧只要存在压力差就切换,存在误判断的情况,这时缩孔可以滤掉干扰项,使系统更加具备实用性。
实施例4:
实施例4是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例3的基础上的另一实施方式,实施例4与实施例3基本相同,相同部分不赘述,如图3和图9所示,实施例4与实施例3的不同之处在于实施例4的轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第五缩孔305、第六缩孔306、第一单向阀307、第二单向阀308、第一风缸309、第二风缸310,第五缩孔305连接预控压力与第一压力比较阀301的第一控制口,第六缩孔306连接预控压力和第二压力比较阀302的第二控制口,第一单向阀307的进气口连接第一压力比较阀301的第一控制口,第一单向阀307的出气口连接预控压力,第二单向阀308的进气口连接预控压力,第二单向阀308的出气口连接第二压力比较阀302的第二控制口,第一风缸309连接第一压力比较阀301的第一控制口,第二风缸310连接第二压力比较阀302的第二控制口。
设置缩孔与风缸的作用在于将压力比较时机延迟,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
实施例5:
实施例5是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例3或4的基础上的另一实施方式,实施例5与实施例3或4基本相同,相同部分不赘述。如图9所示,实施例5与实施例3的不同之处在于不同之处在于实施例5的轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第七缩孔405、第八缩孔406、第三单向阀407、第四单向阀408、第三风缸409、第四风缸410,第七缩孔405连接预控压力与第三压力比较阀401的第一控制口,第八缩孔406连接预控压力和第四压力比较阀402的第二控制口,第三单向阀407的进气口连接第三压力比较阀401的第一控制口,第三单向阀407的出气口连接预控压力,第四单向阀408的进气口连接预控压力,第四单向阀408的出气口连接第四压力比较阀402的第二控制口,第三风缸409连接第三压力比较阀401的第一控制口,第四风缸410连接第四压力比较阀410的第二控制口。
设置缩孔与风缸的作用在于将压力比较时机延迟,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
实施例6:
实施例6是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例3的基础上的另一实施方式,实施例6与实施例3基本相同,相同部分不赘述。如图4和图10所示,实施例6与实施例3的不同之处在于实施例6的轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第五缩孔305、第六缩孔306、第五单向阀311、第六单向阀312、第五风缸313,第五缩孔305连接预控压力与301第一压力比较阀的第一控制口,第六缩孔306连接预控压力和第二压力比较阀302的第二控制口,第五单向阀311的进气口连接第一压力比较阀301的第一控制口,第五单向阀311的出气口连接第五风缸313,第六单向阀312的进气口连接第五风缸313,第六单向阀312的出气口连接第二压力比较阀302的第二控制口,第五风缸313分别连通第五单向阀311的出气口与所述第六单向阀312的进气口。
设置缩孔与风缸的作用在于将压力比较时机延迟,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
实施例7:
实施例7是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例3或6的基础上的另一实施方式,实施例7与实施例3或6基本相同,相同部分不赘述。如图10所示,实施例7与实施例3的不同之处在于不同之处在于实施例7的轨道交通制动机双路制动输出控制系统还包括第七缩孔405、第八缩孔406、第七单向阀411、第八单向阀412与第六风缸413,第七缩孔405连接预控压力与第三压力比较阀401的第一控制口,第八缩孔406连接预控压力和第四压力比较阀402的第二控制口,第七单向阀411的进气口连接第三压力比较阀401的第一控制口,第七单向阀411的出气口连接第六风缸413,第八单向阀412的进气口连接第六风缸413,第八单向阀412的出气口连接第四压力比较阀402的第二控制口,第六风缸413分别连通第七单向阀411的出气口与第八单向阀412的进气口。
设置缩孔与风缸的作用在于将压力比较时机延迟,给系统一个稳定及抗干扰的过程。
实施例8:
实施例8是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例7的另一变化,实施例8与实施例7基本相同,相同部分不赘述。如图5和图11所示,实施例8与实施例7的不同之处在于不同之处在于实施例8的轨道交通制动机双路制动输出控制系统的第三风缸409和第四风缸410通过第十缩孔414连接,而不像实施例5,第三风缸409和第四风缸410不连通,而是第七单向阀411的出气口连接第六风缸413,第八单向阀412的进气口连接第六风缸413。
实施例9:
在上述实施例1~8的基础上,如图7、图8、图9、图10及图11所示,轨道交通制动机双路制动输出控制系统,第一压力比较模块3比较预控压力和第一流量放大阀1输出的第一输出压力的压力大小,根据预控压力和第一输出压力的大小输出第一冗余切换信号,控制第一状态切换阀501;第二压力比较模块4比较预控压力和第二流量放大阀2输出的第二输出压力的压力大小,根据预控压力和第二输出压力的大小输出第二冗余切换信号,控制第二状态切换阀502。
在双路制动输出均处于正常状态,即第一流量放大阀1和第二流量放大阀2均无故障时,第一流量放大阀1根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第一输出压力至第一状态切换阀501,第一压力比较模块3比较预控压力和第一流量放大阀1输出的第一输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第一压力比较模块3不输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀501处于第一工作位,第一输出压力通过第一状态切换阀501输出至第一路制动缸压力。第二流量放大阀2根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第二输出压力至第二状态切换阀502,第二压力比较模块4比较预控压力和第二流量放大阀2输出的第二输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第二压力比较模块4不输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀502处于第一工作位,第二输出压力通过第二状态切换阀502输出至第二路制动缸压力。
具体的,在第一路制动输出故障,即第一流量放大阀1故障时,第一流量放大阀1无法根据预控压力的大小输出与预控压力大小相等的第一输出压力,第一压力比较模块3比较预控压力和第一输出压力,此时它们的压力差值超过设定值,第一压力比较模块3输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀501处于第二工作位,第一输出压力在第一状态切换阀501处截止,第二流量放大阀2输出的第二输出压力通过第一状态切换阀501输出至第一路制动缸。第二流量放大阀2根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第二输出压力,第二压力比较模块4比较预控压力和第二流量放大阀2输出的第二输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第二压力比较模块4不输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀502处于第一工作位,第二输出压力通过第二状态切换阀502输出至第二路制动缸。第二流量放大阀2输出的第二输出压力经过第一状态切换阀501和第二状态切换阀502同时给第一路制动缸和第二路制动缸输出制动压力。
具体的,在第二路制动输出故障,即第二流量放大阀2故障时,第二流量放大阀2无法根据预控压力的大小输出与预控压力大小相等的第二输出压力,第二压力比较模块4比较预控压力和第二输出压力,此时它们的压力差值超过设定值,第二压力比较模块4输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀502处于第二工作位,第二输出压力在第二状态切换阀502处截止,第一流量放大阀1输出的第一输出压力通过第二状态切换阀502输出至第二路制动缸。第一流量放大阀1根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第一输出压力,第一压力比较模块3比较预控压力和第一流量放大阀1输出的第一输出压力,此时它们的压力差值在设定值内,第一压力比较模块3不输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀501处于第一工作位,第一输出压力通过第一状态切换阀501输出至第一路制动缸。第一流量放大阀1输出的第一输出压力经过第一状态切换阀501和第二状态切换阀502同时给第一路制动缸和第二路制动缸输出制动压力。
实施例10:
实施例10是轨道交通制动机双路制动输出控制系统的另一实施例,本实施例是在实施例9基础上的另一实施方式,实施例10与实施例9基本相同,相同部分不赘述。如图7、图8、图9、图10及图11所示,实施例10与实施例9的不同之处在于实施例10的冗余切换模块5还包括第一塞门503和第二塞门504;第一塞门503进气口接第一路总风压力,出气口接第二路总风压力,排气口接大气,用于控制第二路总风压力与第一路总风压力或者大气导通;第二塞门504进气口接第一路总风,出气口接第一状态切换阀501的第二控制口和第二状态切换阀502的第二控制口,排气口接大气,用于给第一状态切换阀501和第二状态切换阀502输出复位信号。
具体的,第一压力比较阀301的进气口与第一塞门503的出气口相连,第一压力比较阀301的出气口与第二压力比较阀302的排气口相连,第一压力比较阀301的排气口与大气相连,第一压力比较阀301的第一控制口与预控压力相连,第一压力比较阀301的第二控制口与第一流量放大阀1的出气口相连,用于比较预控压力和第一输出压力的大小,根据预控压力与第一输出压力的压力差值控制第一压力比较阀301的出气口与第二总风压力或大气连通,向第二压力比较阀302的进气口输出压力信号。
第二压力比较阀302的进气口与第一塞门503的出气口相连,第二压力比较阀302的出气口与第一状态切换阀501的第一控制口相连,第二压力比较阀302的排气口与第一压力比较阀301的出气口相连,第二压力比较阀301的第一控制口与第一流量放大阀1的出气口相连,第二压力比较阀301的第二控制口与预控压力相连,用于比较预控压力和第一输出压力的大小,根据预控压力与第一输出压力的压力差值控制第二压力比较阀302的出气口与第二总风压力或第一压力比较阀301的出气口连通,直接输出第一冗余切换信号,或根据第一压力比较阀301输出的压力信号,输出第一冗余切换信号。
第三压力比较阀401的进气口与第一塞门503的出气口相连,第三压力比较阀401的出气口与第四压力比较阀402的排气口相连,第三压力比较阀401的排气口与大气相连,第三压力比较阀401的第一控制口与预控压力相连,第三压力比较阀401的第二控制口与第二流量放大阀2的出气口相连,用于比较预控压力和第二输出压力的大小,根据预控压力与第二输出压力的压力差值控制第三压力比较阀401的出气口与第二总风压力或大气连通,向第四压力比较阀402的进气口输出压力信号。
第四压力比较阀402的进气口与第一塞门503的出气口相连,第四压力比较阀402的出气口与第二状态切换阀502的第一控制口相连,第四压力比较阀402的排气口与第三压力比较阀401的出气口相连,第四压力比较阀402的第一控制口与第二流量放大阀2的出气口相连,第四压力比较阀402的第二控制口与预控压力相连,用于比较预控压力和第二输出压力的大小,根据预控压力与第二输出压力的压力差值控制第四压力比较阀402的出气口与第二总风压力或第三压力比较阀401的出气口连通,直接输出第二冗余切换信号,或并根据第三压力比较阀401输出的压力信号,输出第二冗余切换信号。
第一塞门503和第二塞门504用于第一压力比较模块3和(或)第二压力比较模块4故障时,切除轨道交通制动机双路制动输出控制系统;在第一压力比较模块3和(或)第二压力比较模块4故障时,操纵第一塞门503从第一工作位转至第二工作位,此时第一塞门503的进气口与出气口不导通,第一塞门503的出气口与排气口导通,即第二路总风压力通过第一塞门503排向大气,第一压力比较阀301、第二压力比较阀302、第三压力比较阀401和第四压力比较阀402进气口均无压力,第一压力比较模块3和第二压力比较模块4无法输出第一冗余切换信号和第二冗余切换信号,第一状态切换阀501和第二状态切换阀502无切换至第二工作位的指令;在第一压力比较模块3和(或)第二压力比较模块4故障时,同时操纵第二塞门504从第一工作位转至第二工作位,此时第二塞门504的进气口与出气口导通,第二塞门504的排气口通大气,总风压力通过第二塞门504输出压力,即第二塞门504输出复位信号至第一状态切换阀501的第二控制口和第二状态切换阀502的第二控制口,第一状态切换阀501和第二状态切换阀502均切换至第一工作位,即第一流量放大阀1仅输出压力至第一路制动缸、第二流量放大阀2仅输出压力至第二路制动缸。
以上10个实施例均可实现轨道交通制动机双路制动输出控制系统,以图8为例,具体的工作原理为:
制动机双路制动输出均正常时,即第一流量放大阀1和第二流量放大阀2均无故障,第一流量放大阀1根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第一输出压力至第一状态切换阀501的第一进气口、第二状态切换阀502的第二进气口,第二流量放大阀2根据预控压力的大小,输出与预控压力大小相等的第二输出压力至第二状态切换阀502的第一进气口、第一状态切换阀502的第二进气口;预控压力进入第一压力比较阀301的第一控制口和第二压力比较阀302的第二控制口,第一输出压力经缩孔303节流稳定后,进入第一压力比较阀301的第二控制口,第一输出压力经缩孔304节流稳定后,进入第二压力比较阀302的第一控制口,第一压力比较阀301和第二压力比较阀302比较第一输出压力和预控压力,此时因第一流量放大阀1工作正常,第一输出压力和预控压力的压力差值,即第一压力差,在预设区间内,第一压力比较阀301和第二压力比较阀302均不动作,第一压力比较阀301出气口与大气相连,第一压力比较阀301不输出第一冗余切换信号,第二压力比较阀302的出气口与第一压力比较阀301的出气口相连,进而与大气相连,第二压力比较阀302也不输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀501处于第一工作位,第一状态切换阀501的第一进气口与出气口连通,第一状态切换阀501的第二进气口截止,第一输出压力通过第一状态切换阀501输出至第一路制动缸,第二输出压力在第一状态切换阀501处被截止,第一路制动缸压力由第一流量放大阀1控制;此外,预控压力进入第三压力比较阀401的第一控制口和第四压力比较阀402的第二控制口,第二输出压力经缩孔403节流后进入第三压力比较阀401的第二控制口,第二输出压力经缩孔404节流后进入第四压力比较阀402的第一控制口,第三压力比较阀401和第四压力比较阀402比较第二输出压力和预控压力,此时因第二流量放大阀2工作正常,第二输出压力和预控压力的压力差值,即第二压力差,在预设区间内,第三压力比较阀401和第四压力比较阀402均不动作,第三压力比较阀401出气口与大气相连,第三压力比较阀401不输出第二冗余切换信号,第四压力比较阀402的出气口与第三压力比较阀401的出气口相连,进而与大气相连,第四压力比较阀402也不输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀502处于第一工作位,第二状态切换阀502的第一进气口与出气口连通,第二状态切换阀502的第二进气口截止,第二输出压力通过第二状态切换阀502输出至第二路制动缸,第一输出压力在第二状态切换阀502处被截止,第二路制动缸压力由第二流量放大阀2控制。
第一路制动输出故障时,即第一流量放大阀1故障,第一流量放大阀1输出的第一输出压力与预控压力的差值超出预定区间;第一压力比较阀301比较进入其第一控制口的预控压力和进入其第二控制口的第一输出压力,此时若第一输出压力低于预控压力,且预控压力减去第一输出压力的第一压力差大于第一预定值(即超出预定区间),则第一压力比较阀301动作,第一压力比较阀301的进气口与第一压力比较阀301的出气口连通,第一压力比较阀301的出气口输出第二总风压力,即第一压力比较阀301输出第一冗余切换信号;第二压力比较阀302比较进入其第二控制口的预控压力和进入其第一控制口的第一输出压力,此时若第一输出压力高于预控压力,且第一输出压力减去预控压力的第一压力差大于第二预定值(即超出预定区间),则第二压力比较阀302动作,第二压力比较阀302的进气口与第二压力比较阀302的出气口连通,第二压力比较阀302的出气口输出第二总风压力,即第二压力比较阀302输出第一冗余切换信号;第一状态切换阀501的第一控制口接收到第一冗余切换信号后,第一状态切换阀501动作,第一状态切换阀501处于第二工作位,并保持在第二工作位,第一状态切换阀501的第一进气口截止,第一状态切换阀501的第二进气口与出气口连通,第一流量放大阀1输出的第一输出压力在第一状态切换阀501处被截止,第二流量放大阀2输出的第二输出压力通过第一状态切换阀501输出至第一路制动缸,第一路制动缸压力由第二流量放大阀2控制。
第二路制动输出故障时,即第二流量放大阀2故障,第二流量放大阀2输出的第二输出压力与预控压力的差值超出预定区间;第三压力比较阀401比较进入其第一控制口的预控压力和进入其第二控制口的第二输出压力,此时若第二输出压力低于预控压力,且预控压力减去第二输出压力的第二压力差大于第三预定值(即超出预定区间),则第三压力比较阀401动作,第三压力比较阀401的进气口与第三压力比较阀401的出气口连通,第三压力比较阀401的出气口输出第二总风压力,即第三压力比较阀401输出第二冗余切换信号;第四压力比较阀402比较进入其第二控制口的预控压力和进入其第一控制口的第二输出压力,此时若第二输出压力高于预控压力,且第二输出压力减去预控压力的第二压力差大于第四预定值(即超出预定区间),则第四压力比较阀402动作,第四压力比较阀402的进气口与第四压力比较阀402的出气口连通,第四压力比较阀402的出气口输出第二总风压力,即第四压力比较阀402输出第二冗余切换信号;第二状态切换阀502的第一控制口接收到第二冗余切换信号后,第二状态切换阀502动作,第二状态切换阀502处于第二工作位,并保持在第二工作位,第二状态切换阀502的第一进气口截止,第二状态切换阀502的第二进气口与出气口连通,第二流量放大阀2输出的第二输出压力在第二状态切换阀502处被截止,第一流量放大阀1输出的第一输出压力通过第二状态切换阀502输出至第二路制动缸,第二路制动缸压力由第一流量放大阀1控制。
当第一流量放大阀1或第二流量放大阀2故障消除,第一路制动缸或第二路制动缸压力控制需切换为由第一流量放大阀1或第二流量放大阀2控制时,需操作第二塞门504,使第二塞门504处于第二工作位,第二塞门504的出气口与第二塞门504的进气口连通,第二塞门504的排气口截止,第二塞门504出气口输出第一总风压力,即输出复位信号,第一状态切换阀501的第二控制口和第二状态切换阀502的第二控制口接收复位信号后,第一状态切换阀501和第二状态切换阀502切换至第一工作位,第一状态切换阀501和第二状态切换阀502完成第一工作位的切换后,操作第二塞门504,使第二塞门504处于第一工作位,第二塞门504的进气口截止,第二塞门504的出气口与第二塞门504的排气口连通,第二塞门504的不输出压力,即无复位信号,第一状态切换阀501和第二状态切换阀502保持在第一工作位(制动机正常工作时,第二塞门504处于第一工作位)。
在第一压力比较模块3、第二压力比较模块4可正常工作时,第一塞门503处于第一工作位,第一塞门503的出气口与第一塞门503的进气口连通,第一塞门503的排气口截止,第一塞门503输出第二总风压力给第一压力比较模块3和第二压力比较模块4,使得第一压力比较模块3和第二压力比较模块4有输出第一冗余切换信号和第二冗余切换信号的风源,第一压力比较模块3或第二压力比较模块4可根据实际情况输出第一冗余切换信号或第二冗余切换信号;在第一压力比较模块3或第二压力比较模块4不能正常工作时,操作第一塞门503,使其处于第二工作位,第一塞门503的出气口与第一塞门503的排气口连通,第一塞门503的进气口截止,第一塞门503排空第一压力比较模块3和第二压力比较模块4的风源,使得第一压力比较模块3和第二压力比较模块4无法输出第一冗余切换信号和第二冗余切换信号,从而实现隔离第一压力比较模块3或第二压力比较模块4的作用。
与上述实施例中系统相对应的是一种轨道交通制动机双路输出冗余控制方法,包括以下步骤:
制动机在制动或缓解或保压时,第一流量放大阀1和第二流量放大阀2输出与预控压力大小相等的第一输出压力和第二输出压力;
第一压力比较模块3比较第一输出压力和预控压力,形成第一输出压力和预控压力的压力差,即第一压力差;
如第一压力差未超出预设区间,即第一流量放大阀1正常,则第一压力比较模块3不输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀501处于第一工作位,第一输出压力经第一状态切换阀501输出至第一路制动缸,第一路制动缸压力由第一流量放大阀1控制;
如第一压力差超出所述预设区间,即第一流量放大阀1处于故障状态,则第一压力比较模块2输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀501根据第一冗余切换信号动作,第一状态切换阀501处于第二工作位,第一输出压力截止,第一路制动缸经第一状态切换阀501连通第二流量放大阀2,第一路制动缸压力由第二流量放大阀2控制;
第一冗余切换信号的具体实施方式:
当第一输出压力小于预控压力时,预控压力减去第一输出压力得到第一压力差,当第一压力差大于第一预定值时,第一压力比较阀301输出第一冗余切换信号;
当第一输出压力大于预控压力时,第一输出压力减去预控压力得到第一压力差,当第一压力差大于第二预定值时,第二压力比较阀302输出第一冗余切换信号;
第二压力比较模块4比较第二输出压力和预控压力,形成第二输出压力和预控压力的压力差,即第二压力差;
如第二压力差未超出预设区间,即第二流量放大阀2正常,则第二压力比较模块4不输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀502处于第一工作位,第二输出压力经第二状态切换阀502输出至第二路制动缸,第二路制动缸压力由第二流量放大阀2控制;
如第二压力差超出预设区间,即第二流量放大阀2处于故障状态,则第二压力比较模块4输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀502根据第二冗余切换信号动作,第二状态切换阀502处于第二工作位,第二输出压力截止,第二路制动缸经第二状态切换阀502连通第一流量放大阀1,第二路制动缸压力由第一流量放大阀1控制;
第二冗余切换信号的具体实施方式:
当第二输出压力小于预控压力时,预控压力减去第二输出压力得到第二压力差,当第二压力差大于第三预定值时,第三压力比较阀401输出第二冗余切换信号;
当第二输出压力大于预控压力时,第二输出压力减去预控压力得到第二压力差,当第二压力差大于第四预定值时,第四压力比较阀402输出第二冗余切换信号。
当第一流量放大阀1恢复正常时,第一压力比较模块3不输出第一冗余切换信号,第一状态切换阀501仍处于第二工作位,需手动操作第二塞门504输出复位信号,第一状态切换阀501动作,处于第一工作位,恢复第二塞门504,不输出复位信号,第一状态切换阀501保持在第一工作位,第一路制动缸压力恢复为由第一流量放大阀1控制;
当第二流量放大阀2恢复正常时,第二压力比较模块4不输出第二冗余切换信号,第二状态切换阀502仍处于第二工作位,需手动操作第二塞门504输出复位信号,第二状态切换阀502动作,处于第一工作位,恢复第二塞门504,不输出复位信号,第二状态切换阀502保持在第一工作位,第二路制动缸压力恢复为由第二流量放大阀2控制。
最后需要说明的是,上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种轨道交通制动机双路制动输出控制系统,包括总风压力腔、第一路制动缸、第二路制动缸、第一流量放大阀、第二流量放大阀,所述总风压力腔通过所述第一流量放大阀与所述第一路制动缸连通,所述总风压力腔通过所述第二流量放大阀与所述第二路制动缸连通,所述第一流量放大阀接收预控压力形成第一输出压力,所述预控压力是制动控制系统控制的输出压力,所述第二流量放大阀接收所述预控压力形成第二输出压力,其特征在于,
还包括压力比较模块与冗余切换模块,所述压力比较模块包括第一压力比较模块与第二压力比较模块;
所述第一压力比较模块用于比较所述预控压力与所述第一输出压力形成第一压力差,并判断所述第一压力差是否超出预设区间,如果所述第一压力差超出所述预设区间时,所述第一压力比较模块输出第一冗余切换信号,所述冗余切换模块根据所述第一冗余切换信号切换所述第一路制动缸连通所述第二流量放大阀;
所述第二压力比较模块用于比较所述预控压力与所述第二输出压力形成第二压力差,并判断所述第二压力差是否超出所述预设区间,如果所述第二压力差超出所述预设区间时,所述第二压力比较模块输出第二冗余切换信号,所述冗余切换模块根据第二冗余切换信号切换所述第二路制动缸连通所述第一流量放大阀。
2.根据权利要求1所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,还包括第一预定值、第二预定值、第三预定值与第四预定值,所述第一压力比较模块包括第一压力比较阀、第二压力比较阀,所述第一压力比较阀与所述第二压力比较阀并联设在所述预控压力与所述第一流量放大阀出气口之间,所述第二压力比较模块包括第三压力比较阀、第四压力比较阀,所述第三压力比较阀与所述第四压力比较阀并联设在所述预控压力与所述第二流量放大阀出气口之间;
当所述第一输出压力小于所述预控压力时,所述预控压力减去所述第一输出压力得到所述第一压力差,当所述第一压力差大于所述第一预定值时,所述第一压力比较阀输出第一冗余切换信号;
当所述第一输出压力大于所述预控压力时,所述第一输出压力减去所述预控压力得到所述第一压力差,当所述第一压力差大于所述第二预定值时,所述第二压力比较阀输出第一冗余切换信号,其中,所述第二预定值与所述第一预定值相同或不相同;
当所述第二输出压力小于所述预控压力时,所述预控压力减去所述第二输出压力得到所述第二压力差,当所述第二压力差大于所述第三预定值时,所述第三压力比较阀输出第二冗余切换信号;
当所述第二输出压力大于所述预控压力时,所述第二输出压力减去所述预控压力得到所述第二压力差,当所述第二压力差大于所述第四预定值时,所述第四压力比较阀输出第二冗余切换信号,其中,所述第三预定值与所述第四预定值相同或不相同。
3.根据权利要求2所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,还包括第一缩孔、第二缩孔、第三缩孔与第四缩孔,所述第一缩孔与所述第一压力比较阀串联,所述第二缩孔与所述第二压力比较阀串联,所述第三缩孔与所述第三压力比较阀串联,所述第四缩孔与所述第四压力比较阀串联。
4.根据权利要求3所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,还包括第五缩孔、第六缩孔、第一单向阀、第二单向阀、第一风缸、第二风缸,所述第五缩孔连接所述预控压力与所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第六缩孔连接所述预控压力和所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第一单向阀的进气口连接所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第一单向阀的出气口连接所述预控压力,所述第二单向阀的进气口连接所述预控压力,所述第二单向阀的出气口连接所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第一风缸连接所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第二风缸连接所述第二压力比较阀的第二控制口。
5.根据权利要求3所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,还包括第七缩孔、第八缩孔、第三单向阀、第四单向阀、第三风缸、第四风缸,所述第七缩孔连接所述预控压力与所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第八缩孔连接所述预控压力和所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第三单向阀的进气口连接所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第三单向阀的出气口连接所述预控压力,所述第四单向阀的进气口连接所述预控压力,所述第四单向阀的出气口连接所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第三风缸连接所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第四风缸连接所述第四压力比较阀的第二控制口。
6.根据权利要求3所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,还包括第五缩孔、第六缩孔、第五单向阀、第六单向阀、第五风缸,所述第五缩孔连接所述预控压力与所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第六缩孔连接所述预控压力和所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第五单向阀的进气口连接所述第一压力比较阀的第一控制口,所述第五单向阀的出气口连接所述第五风缸,所述第六单向阀的进气口连接所述第五风缸,所述第六单向阀的出气口连接所述第二压力比较阀的第二控制口,所述第五风缸分别连通所述第五单向阀的出气口与所述第六单向阀的进气口。
7.根据权利要求3所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,还包括第七缩孔、第八缩孔、第七单向阀、第八单向阀与第六风缸,所述第七缩孔连接所述预控压力与所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第八缩孔连接所述预控压力和所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第七单向阀的进气口连接所述第三压力比较阀的第一控制口,所述第七单向阀的出气口连接所述第六风缸,所述第八单向阀的进气口连接所述第六风缸,所述第八单向阀的出气口连接所述第四压力比较阀的第二控制口,所述第六风缸分别连通所述第七单向阀的出气口与所述第八单向阀的进气口。
8.根据权利要求1~7任一项所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,所述冗余切换模块包括第一状态切换阀、第二状态切换阀,所述第一状态切换阀根据所述第一冗余切换信号切换所述第一路制动缸的管路,控制所述第一路制动缸切换连通于所述第一流量放大阀或所述第二流量放大阀,所述第二状态切换阀根据所述第二冗余切换信号切换所述第二路制动缸的管路,控制所述第二路制动缸切换连通于所述第二流量放大阀或所述第一流量放大阀。
9.根据权利要求8所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,其特征在于,所述冗余切换模块还包括第一塞门和第二塞门,所述第一塞门的进气口连通所述总风压力腔,所述第一塞门的出气口连通所述第一压力比较模块和所述第二压力比较模块,所述第一塞门的排气口接大气,所述第二塞门的进气口连通所述总风压力腔,所述第二塞门的出气口接所述第一状态切换阀的第二控制口和所述第二状态切换阀的第二控制口,所述第二塞门的排气口接大气,所述第二塞门的出气口用于给所述第一状态切换阀和所述第二状态切换阀输出复位信号。
10.一种轨道交通制动机双路制动输出控制方法,其特征在于,采用权利要求1~9任一项所述的轨道交通制动机双路制动输出控制系统,具体步骤如下:
制动机在制动或缓解或保压时,所述第一流量放大阀和所述第二流量放大阀输出与所述预控压力大小相等的第一输出压力和第二输出压力;
所述第一压力比较模块比较所述第一压力差是否超出预设区间,如果所述第一压力差没有超出所述预设区间时,所述第一路制动缸连通所述第一流量放大阀,如果所述第一压力差超出所述预设区间时,所述第一压力比较模块输出第一冗余切换信号,所述冗余切换模块根据所述第一冗余切换信号切换所述第一路制动缸连通所述第二流量放大阀;
所述第二压力比较模块比较所述第二压力差是否超出所述预设区间,如果所述第二压力差没有超出所述预设区间时,所述第二路制动缸连通所述第二流量放大阀,如果所述第二压力差超出所述预设区间时,所述第二压力比较模块输出第二冗余切换信号,所述冗余切换模块根据第二冗余切换信号切换所述第二路制动缸连通所述第一流量放大阀。
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