CN117177888A - 用于机电制动系统的防滑系统 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于包括至少一个车轮的至少一个车辆的机电制动系统的防滑系统，包括被布置为执行预定防滑功能的防滑模块(402)和被布置为监控防滑模块(402)的监督模块(421、521)，其中，监督模块(421、521)包括制动力施加请求调节模块(403、503)，其中，监督模块(421、521)和防滑模块(402)是彼此不同的模块，并且制动力施加请求调节模块(403、503)被布置为独立于防滑模块(402)执行防滑功能(402)来调节制动力施加请求信号(307)。

Description

用于机电制动系统的防滑系统
技术领域
本发明通常属于用于车辆的制动系统领域。特别地，本发明涉及一种用于至少一个车辆、特别是至少一个铁路车辆的机电制动系统的防滑系统。
背景技术
下面将特别参考铁路车辆领域来描述现有技术。然而，在可能的情况下，以下所述内容也可适用于其他领域的车辆。
在铁路运输系统中，车轮和轨道之间的瞬时抓握值表示在轴的车轮没开始逐渐打滑的情况下可以施加到该轴的最大制动力限制。
当轴进入打滑阶段时，如果所施加的制动力没有迅速且适当地减小，则轴逐渐失去角速度，直到其完全卡住，导致所述轴的车轮的表面在车轮与轨道之间的接触点处的温度过高而引起的立即过热和损坏。众所周知，这种情况不仅由于摩擦系数的进一步减小而显著增加了停车距离，而且还可能引起铁路车辆在高操作速度下脱轨。
为了克服上述缺点，已知的气动铁路制动系统设置有被称为防滑系统的保护系统。
已知的防滑系统如图1所示。在一个示例中，该防滑系统用于具有四个轴102、103、104、105的铁路车辆。根据对制动压力或制动力的请求(图1中未示出)，制动系统110产生气动制动压力，从而提供各个制动缸111、112、113、114。这些制动缸各自负责通过气动供应管道115、116制动各个轴102、103、104、105。四个防滑阀模块117、118、119、120由防滑装置101控制，并放置在气动供应管道115、116和各个制动缸111、112、113、114之间。角速度传感器106、107、108、109分别检测每个轴102、103、104、105的角速度。所述角速度传感器106、107、108、109电连接到防滑装置101，连续地提供表示每个轴102、103、104、105的瞬时角速度信息的电信号。防滑装置101通过对轴102、103、104、105的瞬时角速度信息执行的操作来连续地估计车辆的瞬时线性速度。
通过连续地评估单一轴的瞬时线性速度和车辆的所估计的瞬时线性速度(该瞬时线性速度从轴的所述瞬时角速度获得)之间的差异ΔV，防滑装置101检测一个或多个轴是否已经开始打滑。如果一个或多个轴已经开始打滑阶段，则防滑装置通过减小并适当地调节制动缸处相对于打滑轴线的压力来控制所述轴的打滑，该压力通过已知的算法作用在与所述打滑轴相关的阀组上，例如EP3393873和WO2017175108中所述，防止所述轴被卡住，并在保持滑动阶段的同时试图获得最佳制动力。
所述防滑阀模块117、118、119、120均采用如图2所示的一对气动电磁阀220、221表示的详细形式。
气动电磁阀220、221由防滑装置201通过各个开关元件202、203通电。这些开关元件202、203通常是固态电子部件。
为了简化说明，图2没有示出螺线管的连接，即电线圈204、205接地。
防滑阀模块117、118、119、120可呈现总共四种状态。
第一状态被定义为“填充状态”，并对应于两个电动气动阀断电的状态，如图2所示：电动气动阀220使得气动管道215(对应于图1中的气动管道115、116)中存在的压力接近制动缸211(对应于图1中的制动缸111、112、113、114)，而电动气动阀221防止制动缸211和气动管道215排空到大气中。该状态表示防滑装置的静止状态或不干预的状态，因为它构成制动缸211和气动管道215之间的直接连接，制动系统通过该连接直接地控制制动缸211处的压力从零值到最大值。
第二状态被定义为“保持状态”，并对应于电动气动阀220通电的状态。在这种情况下，制动缸211中的压力可以不被气动管道215中的压力变化修改。气动电磁阀221继续保持制动缸211与大气隔离。制动缸211处的压力通常无限期地保持其值，除非制动缸中存在泄漏。
第三状态被定义为“排放状态”，并对应于两个气动电磁阀220、221通电的状态。在这种情况下，制动缸211中的压力可以不被气动管道215中的压力变化修改。通电的气动电磁阀221将制动缸211连接到大气，从而将制动缸处的压力可选地降低到零值。
第四状态被定义为“禁止状态”，并对应于只有气动电磁阀221通电的状态。在这种情况下，气动电磁阀将制动缸211和气动管道215直接地连接到大气中，导致由制动系统产生的压力不适当地排放到大气中。
为了系统地防止“禁止”状态，开关元件203连接到开关元件202的下游的节点206。以这种方式，当开关元件203通过来自上游回路的不适当命令或由于所述回路的短路而闭合时，除非开关元件202也闭合，否则不可能使气动电磁阀221通电，在这种情况下，气动电磁阀220也将通电，有效地使制动缸211进入“排放”状态，但防止气动管道215排放到大气中。
现有技术公开了用于控制气动电磁阀的各种回路，无论是关于电源还是关于接地，这使得系统地防止“禁止”状态。
在其功能作用中，防滑系统通常不可避免地减小制动力。很明显，在某些硬件或软件故障模式下，防滑装置如何能够保持气动电磁阀220、221永久通电，导致制动力的完全损失。为了限制永久通电阀的情况，欧洲铁路标准EN15595:2018“铁路应用-制动-车轮滑动保护”§5.1.4(2018年12月12日)规定：
-出于安全原因，设置了监控功能以避免制动力的过度减少。车轮滑动保护(WSP)装置的监视器功能应提供给能够在紧急制动期间起作用的WSP系统，并且应独立于WSP控制算法和处理器。由WSP要求的持续制动力不得超过10s。在此时间之后，监视器将禁止WSP干预。在制动力保持恒定或连续减小到要求的水平以下且在不应超过15s的时间段内没有增加的情况下，WSP监视器应禁止WSP干预。
换言之，该标准规定了三个要点：
-制动力的连续和持续减小不得超过15秒；
-制动力的总减小不得超过10秒；
-用于计时和抑制防滑WSP“车轮滑动保护”装置的一个或多个定时器装置必须完全独立于用于实现WSP防滑装置的软件部件和微处理器。
引入这些一个或多个定时器装置是为了在时间上限制气动电磁阀210、212的连续激活。
图2示出了防滑系统的控制系统的可能的功能实施例。控制装置(例如微处理器207)通过产生用于开关元件202、203的各个命令信号208、209，执行用于识别和控制轴的打滑的功能/算法，例如但不限于EP3393873和WO2017175108中所描述的。
当控制装置207使命令信号208达到逻辑电平“1”时，即意在激活开关元件202时，命令信号208的转变0→1激活定时器装置210，定时器装置210又使其输出213在时间间隔T1内达到逻辑电平“1”，该时间间隔T1例如等于但不限于10s。逻辑门216在命令信号208和输出信号213之间执行AND功能，从而使信号214有效地命令开关元件202的闭合，以便随后接通气动电磁阀220。
当微处理器207使指令信号208达到逻辑电平“0”时，在时间T1到期之前，为了使气动电磁阀220断电，它通过其有效低输入R将定时器装置210置于复位条件，为随后的转换0→1做准备.
如果由于微处理器207的硬件故障或由于防滑控制算法的软件错误，命令信号208将永久地保持在逻辑电平“1”，则由定时器装置210计数的时间T1将到期，使信号213、214返回到逻辑电平“0”，从而导致气动电磁阀220的永久断电。
这同样适用于与电动气动阀221相关的定时器装置212。
在一些情况下，存在压力变换器222，其经由连接件224向控制装置207指示气动电磁阀220上游的压力，并且存在压力变换器223，其经由连接件225向控制装置207指示制动缸211处的压力。
现有技术公开了用于实现对电动气动阀220、221通电的命令进行定时和禁止的功能的回路变体。
每个防滑阀组111、112、113、114都复制有图2所示的定时回路。
在每种情况下，根据现有技术，根据所引用的标准，定时器装置210、212是依赖于控制装置207的硬件回路。
上述解决方案代表了由所有铁路运营商和铁路安全机构认可的现有技术，作为一种用于降低硬件故障或软件问题可能导致制动阶段气动压力永久过度降低的风险的方法。
不利的是，由于与气动制动系统相比存在显著的结构差异，因此不可以将上述解决方案应用于机电制动系统。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种解决方案，该解决方案使得在至少一个车辆(例如至少一个铁路车辆)的机电制动系统中安全地执行防滑功能。
根据本发明的一个方面，通过具有权利要求1中限定的特征的用于机电制动系统的防滑系统来实现上述和其他目的和优点。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例，其内容应理解为本说明书的组成部分。
附图说明
现在将描述根据本发明的用于机电制动系统的防滑系统的一些优选实施例的功能和结构特征。参考附图，其中：
-图1示出了防滑系统的已知示例；
-图2示出了用于防滑系统的已知控制系统的示例实施例；
-图3A和图3B是机电制动系统的示例框图；
-图4示出了包括根据本发明的实施例的防滑系统的机电制动系统的示例结构；
-图5示出了根据本发明的另一实施例的包括防滑系统的机电制动系统的另一示例结构；
-图6示出了具有至少四个轴并且包括根据本发明的防滑系统的示例机电制动系统。
具体实施方式
在详细描述本发明的多个实施例之前，应该明确的是，本发明不限于以应用到以下描述中或附图中所示的部件的构造细节和配置。本发明能够采用其他实施例，并且能够以不同的方式在实践中实施或构造。还应理解的是，措辞和术语具有描述性目的，并且不应被解释为限制性的。“包括”和“包含”及其变体的使用旨在涵盖以下列出的元件及其等同物，以及其他附加元件及其等同物。
包括机电一体化技术的新技术正在被引入制动系统领域，例如铁路制动系统。
为了信息的完整性，以下将提供可以是机电制动系统的一部分的各种模块/块的描述。例如，图3A和图3B示出了机电制动系统可能的非排他性框图。
可以设置制动控制模块308，以便通过信号311与车辆或车队(例如铁路车辆或车队)的控制系统接口连接，制动控制模块308通过信号311可以接收常用制动请求和/或接收紧急制动请求321。
该制动控制模块308可以将来自车辆或车队(例如铁路车辆或车队)的常用制动请求或紧急制动请求转换为制动力施加请求307。本发明的目的不是说明制动控制模块308是如何实现的，这是否具有一个或多个独立的控制装置，以及必须将什么安全水平SIL分配给形成所述制动控制模块308的各个元件。
根据现有技术，机电模块301可以包括至少一个电动机和机械部件，该机械部件适于将旋转运动和由所述至少一个电动机产生的转矩分别转换成线性运动和线性力，该线性运动和线性力被传递到臂302或制动蹄(brake shoe)303，以便在车轮304上产生制动力。
从现有技术中已知，臂302和制动蹄303可以具有作用在制动盘上的制动杆和制动垫的系统，作为替代的制动装置。
用于控制制动力的电子模块305可以被布置为接收由制动控制模块308产生的电源306和制动力施加请求307，并且被布置为产生用于机电模块301内部的至少一个电动机的至少一个供应信号309，并且接收由所述机电模块301产生的至少一个施加的制动力信号310，所述施加的制动力信号310呈现与由所述机电模块301施加到车轮304的制动力的瞬时值相对应的瞬时值。
电子力控制模块305可以通过适当地调制至少一个供应信号309来执行控制算法，使得所述机电模块301连续地产生与制动力施加请求值307相对应的施加的制动力信号310。
如果电子力控制模块305和制动控制模块308是单独的物理单元，则制动力施加请求307可以物理地由点对点网络连接组成，如图3A所示，或者如图3B所示，由通信网络317组成，更多的电子力控制模块305I、305II、…、305n连接到通信网络317，用于制动各个车轮304的各个机电模块301与电子力控制模块相关联。机电模块301和车轮304未在图3B中示出。
与其中防滑装置直接地作用于传递制动力的装置的流动上(即朝向制动缸的加压空气的流动上)的气动制动系统不同，图3A和图3B中描述的系统不适合结合直接地作用于传输制动力的装置上的防滑系统。相反，本发明提出了作用于制动力施加请求的逻辑流程的解决方案。
现在回到本发明，本发明涉及一种用于至少一个车辆的机电制动系统的防滑系统。
例如，所述至少一个车辆可以是至少一个铁路车辆。
该车辆包括至少一个车轮。
在一个实施例中，防滑系统包括防滑模块402，该防滑模块402被布置为执行预定防滑功能并提供输出，该输出的值由所述预定防滑功能确定。
为了本发明的目的，防滑功能402可以是本领域目前已知的任何防滑功能。
防滑系统还包括监督模块421、521，监督模块421、521被布置为监控所述防滑模块402。监督模块421、521还被布置为接收防滑模块402的输出和制动力施加请求信号307，该制动力施加请求信号307的值指示制动力施加请求值。
监督模块421、521包括制动力施加请求调节模块403、503，制动力施加请求调节模块403、503被布置为根据防滑模块402的所述输出来调节所述制动力施加请求信号307的值。
监督模块421、521和防滑模块402是彼此不同的模块。
监督模块421、521可以清楚地是硬件模块或软件模块，并且用于执行防滑功能的模块402可以是硬件模块或软件模块。不同可以理解为，除其他外，至少指以下所有情况：
-监督模块421、521为硬件模块，用于执行防滑功能的模块402为软件模块，并且监督模块421、521不具有与用于执行防滑功能的模块共同的硬件部件；
-监督模块421、521为硬件模块，用于执行防滑功能的模块402为软件模块，并且用于执行防滑功能的模块不是由监督模块421、521的硬件部件执行；
-监督模块421、521为软件模块，用于执行防滑功能的模块402为软件模块，并且监督模块421、521不是由用于执行防滑功能的模块的硬件部件执行；
-监督模块421、521是软件模块，用于执行防滑功能的模块402是软件模块，并且软件模块不具有共同的指令并且不在共同的硬件部件上执行。
制动力施加请求调节模块403、503因此被布置为独立于由防滑模块402执行防滑功能402来调节制动力施加请求信号307。
参考图4，在一个实施例中，防滑模块402可以被布置为在其所述输出处产生制动力减小信号404。该制动力减小信号的值指示制动力减小值。防滑模块402可以被布置为根据所述预定防滑功能，在至少一个车辆的至少一个车轮304存在至少一个打滑状况的情况下，调节制动力减小信号404的值，使得制动力减小值为非零。
例如，防滑模块402可以被布置为接收车辆的瞬时速度信号409、车轮304的至少一个瞬时速度信号408(该信号由与所述车轮304相关联的速度传感器401产生)以及可选地来自与另外的车轮相关联的其他速度传感器的另外的速度信号408I、…、408n。防滑模块可以被布置为执行防滑算法，而不仅仅是如EP3393873和WO2017175108中所描述的，并且如果车轮304打滑则计算制动力减小值404。
监督模块421可以被布置为接收由防滑模块402产生的制动力施加请求信号307和制动力减小信号404。监督模块421还可以被布置为产生指示调节后的制动力值的调节后的制动力信号407。
监督模块421还可以包括超时模块405，该超时模块405被布置为接收由防滑模块402产生的制动力施加请求信号307和制动力减小信号404。监督模块421还可以被布置为产生定时制动力减小信号406。该定时制动力减小信号406的值指示定时制动力减小值。
超时模块405可以被布置为调节定时制动力减小信号406的值，使得定时制动力减小值：
-对应于由防滑模块402产生的所述制动力减小信号404指示的制动力减小值，当在短于第一时间间隔的时间内，由制动力减小信号404指示的制动力减小值连续地非零但低于由所述制动力施加请求信号307指示的制动力施加请求值，或者当在短于比所述第一时间间隔短的第二时间间隔的时间内，由制动力减小信号404指示的制动力减小值连续地高于或等于由所述制动力施加请求信号307指示的制动力施加请求值；
-为零，当在长于所述第一时间间隔的时间内，由制动力减小信号404指示的制动力减小值连续地非零但低于由所述制动力施加请求信号307指示的制动力施加请求值，或者当在长于或等于所述第二时间间隔的时间内，由制动力减小信号404指示的制动力减小值连续地高于或等于由所述制动力施加请求信号307指示的制动力施加请求值。
监督模块421可以包括制动力施加请求调节模块403，制动力施加请求调节模块403被布置为调节所述调节后的制动力信号407的值，使得调节后的制动力值与由制动力施加请求信号307指示的制动力施加请求值与由定时制动力减小信号406指示的定时制动力减小值之间的差的值一致。
例如，监督模块421可以包括求和节点403，该求和节点403被布置为从电制动力施加请求信号307的值减去电子定时制动力减小信号406的值。求和节点403可以将减法的结果以调节后的制动力值407的形式传播到机电制动系统的可能的电子力控制模块305。
优选地，第一时间间隔可以由第一定时器装置410监控，第二时间间隔可以由第二定时器装置411监控。
例如，超时模块405可以：
-使用第一定时器装置410，第一定时器装置410可以被称为例如“部分力减小定时器”，以对制动力减小请求值404连续呈现小于制动力施加请求值307的非零值的时间段进行计数；
-使用第二定时器装置411，第二定时器装置411可以被称为例如“总力减小定时器”，以对制动力减小请求值404连续呈现大于或等于制动力施加请求值307的值的时间段进行计数。
换言之，超时模块405因此可以将定时制动力减小值设置为等于制动力减小阀404，直到第一定时器装置410(即部分制动力减小定时器410)已经达到预定的最大部分制动力减少时间(即第一时间间隔)。
当第一定时器装置410(即部分制动力减小定时器)已经达到预定的最大部分制动力减少时间(即第一时间间隔)时，超时模块405可以设置并保持制动力减小值等于零。例如，该值可以保持为零直到车辆的速度值409呈现为非零值。
为了遵守标准EN15595:2018§5.1.4中引用的值，第一时间间隔可以呈现为15秒的值，第二时间间隔可以呈现为10秒10S的值。
参考图5，其示出了一个替代实施例，其中防滑模块402被布置为根据所述预定防滑功能，在所述至少一个车辆的至少一个车轮304存在至少一个打滑状况的情况下，在其所述输出处产生制动力保持信号504和制动力减小信号506。
例如，防滑模块502可以被布置为接收车辆的瞬时速度信号509、车轮304的至少一个瞬时速度信号508(该信号由与所述车轮304相关联的速度传感器501产生)以及可选地来自与其他车轮相关联的其他速度传感器的另外的速度信号508I、…、508n。
防滑模块可以被布置为执行例如防滑算法，该防滑算法不仅仅是如EP3393873和WO2017175108中所描述的。类似于图2所示的气动防滑系统，监督模块521可以产生制动力保持信号504(其类似于图2中的信号208)和制动力减小信号506(其类似于图2中的信号209)。
监督模块521可以被布置为接收制动力施加请求信号307、制动力保持信号504和制动力减小信号506，并且产生指示调节后的制动力值的调节后的制动力信号507。类似于图2所示的气动防滑系统，监督模块521可以产生制动力保持信号504(其类似于图2中的信号208)和制动力减小信号506(其类似于图2中的信号209)。
监督模块521还可以包括超时模块505，该超时模块505被布置为接收制动力保持信号504和制动力减小信号506，并产生定时制动力保持信号514和定时制动力减小信号516。
超时模块505可以被布置为：
-当制动力保持信号504在短于第一时间间隔的时间内连续地呈现第一预定值时，使定时制动力保持信号514呈现与制动力保持信号504的值相对应的值；
-当制动力保持信号504在长于第一预定时间间隔的时间内连续地呈现第一预定值时，使定时制动力保持信号514呈现第一预定默认值；
-当制动力减小信号506在短于比所述第一时间间隔短的第二时间间隔的时间内连续地呈现第二预定值时，使定时制动力减少信号516呈现与制动力减小信号506的值相对应的值。
-当制动力减小信号506在长于或等于第二时间间隔的时间内连续地呈现第一预定值时，使定时制动力减少信号516呈现第二预定默认值。
例如，第一预定值和第二预定值都可以是逻辑条件1，并且第一预定默认值和第二预定默认值都可以为逻辑条件0。在不同的实施例中，第一预定值和第二预定值可以不同，并且第一预定默认值和第二预定默认值可以不同。
监督模块521还包括制动力施加请求调节模块503，制动力施加请求调节模块503被布置为接收制动力施加请求信号307、所述定时制动力保持信号514和所述定时制动力减小信号516，并且输出调节后的制动力信号507。
制动力施加请求调节模块503被布置为：
-当由定时制动力保持信号514呈现的值对应于制动力保持信号504的值并且由定时制动力减小信号516呈现的值对应于制动力减小信号506的值时，使得调节后的制动力信号507呈现随时间变化的值，使得由调节后的制动力信号507指示的调节后的制动力值对应于由制动力施加请求信号307指示的制动力施加请求值，制动力施加请求值根据预定的制动力减小时间曲线520随时间减小，直到调节后的制动力信号507呈现指示零调节后的制动力值的值；
-当由定时制动力保持信号514呈现的值对应于制动力保持信号504的值并且由定时制动力减小信号516呈现的值对应于所述第二预定默认值时，使得调节后的制动力信号507在紧接所述定时制动力保持信号514具有与制动力保持信号504的值相对应的值并且定时制动力减小信号516具有所述第二预定默认值的情况之前的时刻随时间保持由所述调节后的制动力信号507呈现的值；
-当由所述定时制动力保持信号514呈现的值对应于所述第一预定默认值并且由所述定时制动力减小信号516呈现的值对应于所述第二预定默认值时，使得调节后的制动力信号507呈现随时间变化的值，使得由调节后的制动力信号507指示的调节后的制动力值根据预定的制动力增加曲线522随时间而增加，直到由调节后的制动力信号507指示的调节后的制动力值与由制动力施加请求信号307指示的制动力施加请求值一致。
优选地，并且对于该实施例，第一时间间隔可以由第一定时器装置510监控，第二时间间隔可以由第二定时器装置511监控。
例如，与保持信号504相关联的第一定时器装置510(也可以被称为“力保持定时器”)可以被布置为对所述保持信号504的值连续地呈现逻辑值1(即第一预定值)的时间段进行计数，并且与制动力减小信号506相关联的第二定时器装置511(也可以称为“力减少定时器511”)可以被布置为对制动力减小信号506连续地呈现逻辑值1(即第一预定值)地时间段进行计数。
并且在本实施例中，为了遵守标准EN15595:2018§5.1.4中引用的值，第一时间间隔可以呈现为15秒的值，第二时间间隔可以呈现为10秒10S的值。
根据现有技术，气动制动系统的超时装置210、213是根据安全水平SIL3开发的，并且通常使用硬件装置来实现，以保证微处理器207的功能独立性。
此外，由开关装置202、203和电动气动阀220、221形成的电动气动结构被认为具有SIL≥3的安全水平，这是由于其设计和定义的“服务证明”，即“由长期且可靠的服务证明了的安全的水平”。
优选地，为了达到用于机电制动系统的相同安全水平，可以通过根据安全水平SIL≥3的软件功能开发制动力施加请求调节模块403、503(在功能上可类似于开关装置202、203和电动气动阀220、221)和超时模块405、505(以类似于超时装置210、212)，例如，这些软件功能由微处理器结构执行，该微处理器结构本身根据安全水平SIL≥3开发。
对于上述任何实施例，超时模块405、505和制动力施加请求调节模块403、503可优选地集成到一个模块中。
对于上述任何实施例，制动控制模块308和防滑模块402可优选地集成到一个模块中。
参考图6，示出了用于车辆(例如至少一个铁路车辆)的机电制动系统的实施例，该系统包括使用如上所述的图4和图5所示的解决方案的防滑系统(类似于图1所示的气动制动系统)。
四个力控制模块305I、305II、…可以各自控制特定的机电模块301I、302II、…以便制动特定的车轮304I、304II、…。对于制动控制系统(例如铁路制动系统)领域的技术人员来说清楚的是，实际上，对于如图6所示的每个车轮304I、304II、…，存在与同一轴相关联的两个车轮，并且对于每个轴，存在一对机电模块301I、301II、…。
制动控制模块308可以产生制动力施加请求307，该制动力施加请求307被发送到监督模块621I、621II、…，每个监督模块621I、621II、…都对应于图4中的监督模块421或图5中的监视器块521。监督模块621I、621II、…可以各自与特定的制动力控制模块305I、305II、…相关联。
防滑模块602可以被布置为接收车辆的瞬时速度信号609和各个车轮304I、304II、…的瞬时速度信号608I、608II、…，瞬时速度信号608I、608II、…各自由速度传感器611I、611II、…产生，速度传感器611I、611II、…各自与各自车轮304I、304II、…相关联。
防滑模块可以被布置为执行防滑算法并产生力调节信号601I、601II、…的组，所述调节信号601I、601II、…取决于对应的车轮304I、304II、…的滑动，并且所述调节信号601I、601II、…被发送到各自监督模块621I、621II、…。
每组调节信号601在功能上对应于图4中的定时制动力减小值406或图5中的制动力保持信号504和制动力减小信号506。
图6的物理实现可具有一定的自由度，但有必要遵守监督模块621I、621II、…和防滑模块602之间的物理独立性的要求。
因此，防滑系统可以优选地包括多个监督模块621I、621II、621III、621IV。监督模块621I、621II、621III、621IV中的每一个可以被布置为产生相关的调节后的制动力信号607I、607II、607III、607IV。在这种情况下，多个监督模块621I、621II、621III、621IV可以集成到单一模块620中。
换言之，一个可能的实施例集成监督模块621I、621II、…到一个模块620中，一个模块620独立于防滑模块602。单一模块620可以优选地在安全水平SIL≥3的情况下实现。单一模块620可以通过具有一个或多个控制装置(例如微处理器)或具有一个或多个可编程逻辑单元的系统、或者使用微处理器和可编程逻辑单位的混合系统来实现。
类似地，单一模块620可以与制动控制模块308集成，新集成保持独立于防滑模块602，并且至少负责单一模块620的部分优选地在安全水平SIL≥3来实现。
在所描述的两个集成情况下，其中力调节信号601I、601II、…包括包含对应于图2中的信号208的保持信号504和对应于图2中的信号209的制动力减小信号506的对中的每一个，防滑模块602可以有利地包括对应于防滑装置201的根据现有技术的用于气动制动系统的防滑装置。
在本文，信号的值可以清楚地理解为例如其幅度或其频率或可以被调节和测量的信号的任何其他值。
如上所述，本发明特别适用于在轨道上行驶的铁路车辆/车队的领域。例如，本文所指的车辆可以是车头或车厢，并且路程/路线可以包括车头的车轮在其上滚动的轨道。本文所描述的实施例并不旨在限于轨道上的车辆。例如，车辆可以是汽车、卡车(例如公路半挂卡车、采矿卡车、用于运输木材的卡车等)等，并且路线可以是道路或小径。例如，车队可以包括彼此连接或关联的多个这样的车辆。
已经描述了根据本发明的用于机电制动系统的防滑系统的各个方面和实施例。应当理解，每个实施例都可以与任何其他实施例相结合。此外，本发明不限于所描述的实施例，而是可以在所附权利要求限定的范围内变化。

Claims (9)

1.一种用于至少一个车辆、特别是至少一个铁路车辆的机电制动系统的防滑系统，其包括至少一个车轮，其中，所述防滑系统包括：
-防滑模块(402)，所述防滑模块(402)被布置为执行预定防滑功能并提供输出，所述输出的值由所述预定防滑功能确定；
-监督模块(421、521)，所述监督模块(421、521)被布置用于监控所述防滑模块(402)，并接收所述防滑模件(402)的所述输出和制动力施加请求信号(307)，所述制动力施加请求信号(307)的值指示制动力施加请求值；
其中，所述监督模块(421、521)包括制动力施加请求调节模块(403、503)，所述制动力施加请求调节模块(403、503)被布置为根据所述防滑模块(402)的所述输出来调节所述制动力施加请求信号(307)的值；
其中，所述监督模块(421、521)和所述防滑模块(402)是彼此不同的模块，并且所述制动力施加请求调节模块(403、503)被布置为独立于所述防滑模块(402)执行所述防滑功能(402)来调节所述制动力施加请求信号(307)。
2.根据权利要求1所述的防滑系统，其中：
-所述防滑模块(402)被布置为在所述输出处产生制动力减小信号(404)，所述制动力减小信号(404)的值指示制动力减小值，其中，所述防滑模块(402)被布置为根据所述预定防滑功能，在所述至少一个车辆的至少一个车轮(304)存在至少一个打滑状况的情况下，调节所述制动力减小信号(404)的值，使得所述制动力减小值为非零；
-所述监督模块(421)被布置为接收由所述防滑模块(402)产生的所述制动力施加请求信号(307)和所述制动力减小信号(404)，并且产生指示调节后的制动力值的调节后的制动力信号(407)。
3.根据权利要求2所述的防滑系统，
其中，所述监督模块(421)包括超时模块(405)，所述超时模块(405)被布置为接收由所述防滑模块(402)产生的所述制动力施加请求信号(307)和所述制动力减小信号(404)，并且产生定时制动力减小信号(406)，所述定时制动力减小信号(406)的值指示定时制动力减少值；
其中，所述超时模块(405)被布置为调节所述定时制动力减小信号(406)的值，使得所述定时制动力减小值：
-对应于由所述防滑模块(402)产生的所述制动力减小信号(404)指示的所述制动力减小值，当在短于第一时间间隔的时间内，由所述制动力减小信号(404)指示的所述制动力减小值连续地非零但低于由所述制动力施加请求信号(307)指示的所述制动力施加请求值，或者当在短于比所述第一时间间隔短的第二时间间隔的时间内，由所述制动力减小信号(404)指示的所述制动力减小值连续地高于或等于由所述制动力施加请求信号(307)指示的制动力施加请求值；
-为零，当在长于所述第一时间间隔的时间内，由所述制动力减小信号(404)指示的所述制动力减小值连续地非零但低于由所述制动力施加请求信号(307)指示的所述制动力施加请求值，或者当在长于或等于所述第二时间间隔的时间内，由所述制动力减小信号(404)指示的所述制动力减小值连续地高于或等于由所述制动力施加请求信号(307)指示的所述制动力施加请求值；
其中，所述监督模块(421)的所述制动力施加请求调节模块(403)被布置为调节所述调节后的制动力信号(407)的值，使得所述调节后的制动力值与由所述制动力施加请求信号(307)指示的所述制动力施加请求值和由所述定时制动力减小信号(406)指示的所述定时制动力减小值之间的差值一致。
4.根据权利要求1所述的防滑系统，其中：
-所述防滑模块(402)被布置为根据所述预定防滑功能，在所述至少一个车辆的至少一个车轮(304)存在至少一个打滑状况的情况下，在所述输出处产生制动力保持信号(504)和制动力减小信号(506)；
-所述监督模块(521)被布置为接收所述制动力施加请求信号(307)、所述制动力保持信号(504)和所述制动力减小信号(506)，并且产生指示调节后的制动力值的调节后的制动力信号(507)。
5.根据权利要求4所述的防滑系统，
其中，所述监督模块(521)还包括超时模块(505)，所述超时模块(505)被布置为接收所述制动力保持信号(504)和所述制动力减小信号(506)，并产生定时制动力保持信号(514)和定时制动力减小信号(516)；
所述超时模块(505)被布置为：
-当所述制动力保持信号(504)在短于第一预定时间间隔的时间内连续地呈现第一预定值时，使所述定时制动力保持信号(514)呈现与所述制动力保持信号(504)的值相对应的值；
-当所述制动力保持信号(504)在长于所述第一预定时间间隔的时间内连续地呈现所述第一预定值时，使所述定时制动力保持信号(514)呈现第一预定默认值；
-当所述制动力减小信号(506)在短于比所述第一时间间隔短的第二时间间隔的时间内连续地呈现第二预定值时，使所述定时制动力减少信号(516)呈现与所述制动力减小信号(506)的值相对应的值；
-当所述制动力减小信号(506)在长于或等于所述第二时间间隔的时间内连续地呈现所述第一预定值时，使所述定时制动力减少信号(516)呈现第二预定默认值；
其中，所述监督模块(521)的所述制动力施加请求调节模块(503)被布置为接收所述制动力施加请求信号(307)、所述定时制动力保持信号(514)和所述定时制动力减小信号(516)，并且输出所述调节后的制动力信号(507)；
其中，所述制动力施加请求调节模块(503)被布置为：
-当由所述定时制动力保持信号(514)呈现的值对应于所述制动力保持信号(504)的值并且由所述定时制动力减小信号(516)呈现的值对应于所述制动力减小信号(506)的值时，致使所述调节后的制动力信号(507)呈现随时间变化的值，使得由所述调节后的制动力信号(507)指示的所述调节后的制动力值对应于由所述制动力施加请求信号(307)指示的、根据预定的制动力减小时间曲线(520)而随时间减小的所述制动力施加请求值，直到所述调节后的制动力信号(507)呈现指示零调节后的制动力值的值；
-当由所述定时制动力保持信号(514)呈现的值对应于所述制动力保持信号(504)的值并且由所述定时制动力减小信号(516)呈现的值对应于所述第二预定默认值时，使得所述调节后的制动力信号(507)在紧临所述定时制动力保持信号(514)具有与所述制动力保持信号(504)的值相对应的值并且所述定时制动力减小信号(516)具有所述第二预定默认值的情况之前的时刻随时间保持由所述调节后的制动力信号(507)呈现的值；
-当由所述定时制动力保持信号(514)呈现的值对应于所述第一预定默认值并且由所述定时制动力减小信号(516)呈现的值对应于所述第二预定默认值时，致使所述调节后的制动力信号(507)呈现随时间变化的值，使得由所述调节后的制动力信号(507)指示的所述调节后的制动力值根据预定的制动力增加曲线(522)而随时间增加，直到由所述调节后的制动力信号(507)指示的所述调节后的制动力值与由所述制动力施加请求信号(307)指示的所述制动力施加请求值一致。
6.根据权利要求3或5所述的防滑系统，其中，所述第一时间间隔由第一定时器装置监控，并且所述第二时间间隔由第二定时器装置监控。
7.根据权利要求3、5或6中任一项所述的防滑系统，其中，所述超时模块(405、505)和所述制动力施加请求调节模块(403、503)根据安全水平SIL≥3来实现。
8.根据权利要求3、5、6或7中任一项所述的防滑系统，其中，所述超时模块(405、505)和所述制动力施加请求调节模块(403、503)集成在一个模块中。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的防滑系统，包括多个监督模块(621I、621II、621III、621IV)；
其中，所述监督模块(621I、621II、621III、621IV)中的每一个被布置为产生相应的调节后的制动力信号(607I、607II、607III、607IV)；
其中，所述多个监督模块(621I、621II、621III、621IV)被集成到单一模块(620)中。
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