[发明专利]铁路列车中单独分布式动力机车的油门和制动动作的控制在审

专利信息
申请号: 200980158013.9 申请日: 2009-09-21
公开(公告)号: CN102348572A 公开(公告)日: 2012-02-08
发明(设计)人: C·西达帕;R·莫菲特 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: B60K31/00 分类号: B60K31/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 严志军;谭祐祥
地址: 美国*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 铁路 列车 单独 分布式 动力 机车 油门 制动 动作 控制
【说明书】:

技术领域

本文公开的主题涉及一种用于与包括引导机车和一台或更多台远程机车的分布式动力列车一起使用的铁路列车控制系统。

背景技术

在操作员控制下,铁路机车供给原动力(牵引力)以使列车移动以及对机车和/或列车动车施加制动以使列车减速或停车。原动力由电力牵引马达响应于由机车发动机生成的AC或DC电压供给。

铁路列车包括三个单独的制动系统。空气制动系统包括沿列车长度延伸并连接到每台动车上的流体运送制动管。引导机车中的操作员控制制动管中的流体压力并且每一台动车响应感测到的压力。在每台动车处,车厢制动响应于感测到的流体压力的降低而施加且响应于压力升高而释放。每台机车还包括联接到空气制动系统上的独立气动制动系统,其由操作员控制以施加或释放机车制动。

每台机车还配有动态制动系统。动态制动的启动重新配置机车的牵引马达以作为发电机运行,且机车车轮供给旋转能以转动发电机转子绕组。牵引马达内由发电机动作所形成的磁力阻止车轮旋转并因而形成车轮制动力。发电机动作所产生的能量在机车中的电阻栅片(resistor grid)中作为热量消散并通过冷却鼓风机从栅片去除。动态制动的使用显示当施加机车独立制动和/或动车空气制动可能导致机车或动车车轮过热时或当它们的长期使用可能导致过度的车轮磨损时使列车减速。例如当列车穿越较长的下坡时可施加动态制动。最近,联邦铁路局强制规定了动态制动监视,该监视向分布式动力列车(下述)的引导机车中的操作员提供每一台远程机车处的动态制动状态。

分布式动力铁路列车包括在列车的前端处的引导机车和列车编组中的一台或多台远程机车。远程机车响应于引导机车操作员经分布式动力控制和通信系统发出的命令施加驱动或制动动作(称之为分布式驱动/制动)。分布式动力(DP)通信系统还包括链接引导机车和远程机车的通信信道(例如,射频(RF)通信信道或有线通信通道)。

DP控制器响应于操作员启动(此处操作员位于引导机车中)的对引导机车牵引控制器(或油门手柄)或引导机车制动控制器的控制生成牵引命令和制动命令。牵引命令或制动命令经通信信道传输到远程机车。接收的远程机车响应于牵引命令或制动命令而施加牵引力或施加或释放制动。接收的远程机车通知引导机车命令被接收并执行。例如,当引导机车操作员操作引导机车油门控制器以在引导机车处施加牵引力(基于选定的油门槽口数的牵引力)时,DP系统命令每台远程机车施加相同的牵引力(相同的槽口数量)并且每台远程机车对确认该命令的执行做出应答。引导机车还通过远程发出的状态消息监视远程机车。引导机车和远程机车还能够发出警报消息。

一般而言,经分布式动力通信系统发送的牵引消息和制动消息引起向动车施加更均匀的牵引力和制动力,因为每台机车都能以通信信道的速度实现制动应用或制动释放。分布式动力列车运行因此可优选用于长列车编组以改善列车操控(尤其是油门和动态制动施加)以及性能。列车在山地行驶能够实现受益于DP运行。

DP控制和通信系统可以以各种运行模式配置,这些运行模式控制引导机车与远程机车之间的交互和在远程机车处执行引导机车命令。两种此类模式称为同步控制模式和独立(例如,前机车组/后机车组)控制模式。在同步控制中,所有远程机车遵循引导机车的油门和动态制动设定。例如,如果引导机车操作员将引导机车油门手柄从槽口5位置移动到槽口7位置,则DP系统命令每台远程机车变成槽口7油门位置。如果操作员将油门手柄移动到动态制动位置,则DP通信系统命令每台远程机车相同的动态制动施加。

典型地,当遇到明显的地形梯度时操作员将机车配置成前组/后组运行以提供更好的列车控制。根据该运行模式,像控制引导机车那样控制分配给前组的所有机车。后机车组也根据引导机车操作员输入并传输到每台后组机车的后组命令全部一样地进行控制,该命令可能不同于前组命令。

在前组/后组或独立控制模式中,引导机车操作员将每台远程机车分配给通过“篱笆(fence)”分隔的前机车组或后机车组。分配可在列车运行的同时由操作员动态控制使得机车能够从前组被重新分配给后组,或反之亦然。此类重新分配能够优化列车控制。引导机车操作员通过经DP通信系统或经互相连接的导体发出命令而命令每台机车进行前组运行或后组运行。

分配给前组的远程机车根据经DP通信系统发送的消息遵循引导机车的油门和动态制动手柄位置。后组远程机车独立于前组进行控制,但所有后组机车是一样控制。操作员操作引导机车中的DP控制器以形成控制信号并将其传输到后组机车。控制信号将各后组机车置于牵引运行或制动运行并进一步指定要施加的牵引或制动的大小(magnitude)(或百分比)。

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