轨道交通车辆的制动控制装置及其电空混合制动控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了轨道交通车辆的制动控制装置及其电空混合制动控制方法，列车制动管理单元接收列车管理单元指令计算电制动与摩擦制动分别需要发挥制动力的百分比信号；局部网段制动管理单元收集列车制动管理单元传递的百分比信号、并向牵引控制单元传递电制动力百分比信号，同时根据牵引控制单元传递的最大可用电制动力值和实际施加的电制动力值，重新计算本地摩擦制动控制单元所需要发挥的摩擦制动力百分比信号；牵引控制单元，根据电制动百分比信号施加电制动力；本地摩擦制动控制单元，根据摩擦制动百分比信号施加摩擦制动力。本发明专利技术能够减少制动力不足而导致制动距离过长的风险并且具有较好的经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及列车制动领域，特别是轨道交通车辆的制动控制装置及其电空混合制动控制方法。
技术介绍
目前，轨道交通车辆上使用的制动控制系统是这样工作的：首先，各牵引控制单元和各本地摩擦制动控制单元计算本身可用的制动能力，并将这些信息向局部网段制动管理单元发送，局部网段制动管理单元将这些信息汇总并向列车制动管理单元发送；然后，列车制动管理单元接收列车制动指令计算整列车所需要施加的制动力，根据局部网段制动管理单元发送的信息，优先将这些制动力分配到电制动中，如果电制动力足以满足制动力要求时，则直接设定摩擦制动力的预控目标值为零，如果电制动力不足以满足制动力要求时，则需要设定一个摩擦制动力，列车制动管理单元将这些信息发送给局部网段制动管理单元；局部网段制动管理单元收到这些信息后，一方面向各牵引控制单元申请相应的电制动力，另一方面向各本地摩擦制动控制单元申请相应的摩擦制动力；各牵引控制单元根据申请值施加相应的电制动，各本地摩擦制动控制单元根据申请值施加相应的摩擦制动。根据以上描述，不难看出，目前的轨道交通车辆的制动控制装置及其电空混合制动控制存在的缺陷是：现有技术的牵引控制系统和制动控制系统是相对较为独立的，在某辆车电制动实际施加值相对电制动申请值较少时，整个制动力会较少，但列车不重新分配制动力。因此，如果轨道交通车辆之中的某辆车由于牵引控制系统的一些原因使电制动实际施加值相对申请值较少时，全列车的制动力就会下降，导致制动距离延长而超过设计值，从而降低了轨道交通车辆的安全性。因此，有必要专利技术一种适用于轨道交通车辆的制动控制装置及其电空混合制动控制方法以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了可以根据轨道交通车辆实际电制动大小来对常用制动力进行精确的调节，可以有效地减少实际电制动力不足而引起的制动距离过长；车辆滑行时，可以通过封锁电制动力值，防止摩擦制动过多的补充，可以有效地进行防滑控制，防止车轮擦伤，具有较好的经济性与安全性的制动控制装置及其电空混合制动控制方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。轨道交通车辆的制动控制装置，包括列车管理单元、列车制动管理单元、局部网段制动管理单元、牵引控制单元和本地摩擦制动控制单元，所述列车管理单元与列车制动管理单元相连接，所述列车管理单元向列车制动管理单元下发制动指令信息；所述列车制动管理单元与局部网段制动管理单元相连接，所述列车制动管理单元收集列车管理单元传递的制动指令信息以及局部网段制动管理单元传递的可用最大电制动力和摩擦制动力值，所述列车制动管理单元计算电制动与摩擦制动分别需要发挥制动力的百分比信号、并发送给局部网段制动管理单元；所述局部网段制动管理单元分别与牵引控制单元和本地摩擦制动控制单元相连接，所述局部网段制动管理单元收集列车制动管理单元传递的百分比信号、并向牵引控制单元传递电制动力百分比信号，所述局部网段制动管理单元同时根据牵引控制单元传递的最大可用电制动力值和实际施加的电制动力值重新计算本地摩擦制动控制单元所需要发挥的摩擦制动力百分比信号、并将该信号发送给本地摩擦制动控制单元，所述牵引控制单元根据电制动百分比信号施加电制动力，所述本地摩擦制动控制单元根据摩擦制动百分比信号施加摩擦制动力。所述本地摩擦制动控制单元包括压力传感器、电子控制单元、电空变换转换阀、中继阀、防滑阀和制动缸，所述压力传感器用于总风压力、车重压力以及制动压力的采集，所述压力传感器、电子控制单元、电空变换转换阀、中继阀、防滑阀和制动缸依次串联，所述电空变换转换阀接收电子控制单元的电流信号向中继阀输出预控压力，所述中继阀向制动缸输出对应的压力。所述列车制动管理单元根据制动指令信息、载荷信息、可用最大电制动力和摩擦制动力信息生成电制动指令百分比信号与摩擦制动指令百分比信号，所述局部网段制动管理单元根据实际施加的电制动力值重新生成摩擦制动指令百分比信号，所述局部网段制动管理单元在列车滑行时封锁电制动力值、重新生成摩擦制动指令百分比信号，所述本地摩擦制动控制单元根据摩擦制动指令百分比信号生成摩擦制动力值。轨道交通车辆的电空混合制动控制方法，在列车内进行电制动与空气制动的复合分配过程为：计算列车能发挥的制动力：Fa＝∑MiA＝∑EDi+∑EPi计算列车所需制动力：Fn＝∑Mia计算列车需要发挥的电制力百分比：x％＝Fn/∑EDi×100％计算列车需要发挥的摩擦制动百分比：y％＝(Fn-∑EDi)/∑EPi×100％其中，EDi为：整个列车范围内各动车可用的电制动力EPi为：整个列车范围内各车可用的摩擦制动力Mi为：整个列车范围内各车车重a为：列车需要的减速度A为：列车在轨道黏着条件下适用的不产生滑行的最大减速度；当某辆动车发生电制动力不足的时候，局部网段制动管理单元对制动力进行重新分配，电制动减少的制动力由摩擦制动力进行承担，其分配过程为：列车制动管理单元计算列车能发挥的制动力：Fa＝∑MiA＝∑EDi+∑EPi列车制动管理单元计算列车所需制动力：Fn＝∑Mia列车制动管理单元计算列车需要发挥的电制力百分比：x％＝Fn/ΣEDi×100％列车制动管理单元计算列车需要发挥的摩擦制动百分比：y％＝(Fn-∑EDi)/∑EPi×100％局部网段制动管理单元重新计算需要发挥的摩擦制动百分比：y’％＝((∑EDj×x％+∑EPj×y％)-∑EDAj)/∑EPj×100％其中EDj为：整个网段范围内各动车可用的电制动力；当某辆车发生滑行时，牵引控制单元同时将因滑行而减少的电制动力值发送给局部网段制动之单元，局部网段制动管理单元对制动力进行重新分配，防止由于滑行降低电制动力而导致摩擦制动力增加，其分配过程为：：列车制动管理单元计算列车能发挥的制动力：Fa＝∑MiA＝∑EDi+∑EPi列车制动管理单元计算列车所需制动力：Fn＝∑Mia列车制动管理单元计算列车需要发挥的电制力百分比：x％＝Fn/ΣEDi×100％列车制动管理单元计算列车需要发挥的摩擦制动百分比：y％＝(Fn-∑EDi)/∑EPi×100％局部网段制动管理单元重新计算需要发挥的摩擦制动百分比：y”％＝((∑EDj×x％+∑EPj×y％)-∑EDAj-∑EDRj)/∑EPj×100％其中EDRj为：整个网段范围内各动车因滑行而减少的电制动力值。相比于现有技术，本专利技术的优点在于：列车在进行常用制动时可以根据轨道交通车辆实际电制动大小来对常用制动力进行精确的调节，可以有效地减少实际电制动力不足而引起的制动距离过长；车辆滑行时，可以通过封锁电制动力值，防止摩擦制动过多的补充，可以有效地进行防滑控制，防止车轮擦伤。本专利技术的轨道交通车辆的制动控制装置及其电空混合控制方法能够满足轨道交通车辆的使用要求并且具有较好的经济性与安全性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的本地摩擦制动控制单元结构示意图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例，对本专利技术作详细描述。如图1所示，轨道交通车辆的制动控制装置，包括列车管理单元、列车制动管理单元、局部网段制动管理单元、牵引控制单元和本地摩擦制动控制单元，所述列车管理单元与列车制动管理单元相连接，所述列车管理单元向列车制动管理单元下发制动指令信息；所述列车制动管理单本文档来自技高网...

【技术保护点】
轨道交通车辆的制动控制装置，包括列车管理单元、列车制动管理单元、局部网段制动管理单元、牵引控制单元和本地摩擦制动控制单元，其特征在于所述列车管理单元与列车制动管理单元相连接，所述列车管理单元向列车制动管理单元下发制动指令信息；所述列车制动管理单元与局部网段制动管理单元相连接，所述列车制动管理单元收集列车管理单元传递的制动指令信息以及局部网段制动管理单元传递的可用最大电制动力和摩擦制动力值，所述列车制动管理单元计算电制动与摩擦制动分别需要发挥制动力的百分比信号、并发送给局部网段制动管理单元；所述局部网段制动管理单元分别与牵引控制单元和本地摩擦制动控制单元相连接，所述局部网段制动管理单元收集列车制动管理单元传递的百分比信号、并向牵引控制单元传递电制动力百分比信号，所述局部网段制动管理单元同时根据牵引控制单元传递的最大可用电制动力值和实际施加的电制动力值重新计算本地摩擦制动控制单元所需要发挥的摩擦制动力百分比信号、并将该信号发送给本地摩擦制动控制单元，所述牵引控制单元根据电制动百分比信号施加电制动力，所述本地摩擦制动控制单元根据摩擦制动百分比信号施加摩擦制动力。

【技术特征摘要】
1.轨道交通车辆的制动控制装置，包括列车管理单元、列车制动管理单元、局部网段制动管理单元、牵引控制单元和本地摩擦制动控制单元，其特征在于所述列车管理单元与列车制动管理单元相连接，所述列车管理单元向列车制动管理单元下发制动指令信息；所述列车制动管理单元与局部网段制动管理单元相连接，所述列车制动管理单元收集列车管理单元传递的制动指令信息以及局部网段制动管理单元传递的可用最大电制动力和摩擦制动力值，所述列车制动管理单元计算电制动与摩擦制动分别需要发挥制动力的百分比信号、并发送给局部网段制动管理单元；所述局部网段制动管理单元分别与牵引控制单元和本地摩擦制动控制单元相连接，所述局部网段制动管理单元收集列车制动管理单元传递的百分比信号、并向牵引控制单元传递电制动力百分比信号，所述局部网段制动管理单元同时根据牵引控制单元传递的最大可用电制动力值和实际施加的电制动力值重新计算本地摩擦制动控制单元所需要发挥的摩擦制动力百分比信号、并将该信号发送给本地摩擦制动控制单元，所述牵引控制单元根据电制动百分比信号施加电制动力，所述本地摩擦制动控制单元根据摩擦制动百分比信号施加摩擦制动力。2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆的制动控制装置，其特征在于所述本地摩擦制动控制单元包括压力传感器、电子控制单元、电空变换转换阀、中继阀、防滑阀和制动缸，所述压力传感器用于总风压力、车重压力以及制动压力的采集，所述压力传感器、电子控制单元、电空变换转换阀、中继阀、防滑阀和制动缸依次串联，所述电空变换转换阀接收电子控制单元的电流信号向中继阀输出预控压力，所述中继阀向制动缸输出对应的压力。3.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆的制动控制装置，其特征在于所述列车制动管理单元根据制动指令信息、载荷信息、可用最大电制动力和摩擦制动力信息生成电制动指令百分比信号与摩擦制动指令百分比信号，所述局部网段制动管理单元根据实际施加的电制动力值重新生成摩擦制动指令百分比信号，所述局部网段制动管理单元在列车滑行时封锁电制动力值、重新生成摩擦制动指令百分比信号，所述本地摩擦制动控制单元根据摩擦制动指令百分比信号生成摩擦制动力值。4.轨道交通车辆的电空混合制...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，孙环阳，罗飞平，杨正专，
申请(专利权)人：南京中车浦镇海泰制动设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32