[发明专利]制动系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于铁路车辆的制动控制单元。

背景技术

在铁路车辆中当前标准的通信设计包括CAN总线，所述CAN总线能够将数据沿着火车在包括制动控制单元的装置之间通信。

通过几十年的使用，CAN通信协议已经证明了其自身。采用标准的便携式电脑来操作诊断软件以及诸如此类的软件在现如今是很常见的。可以将便携式电脑插入CAN总线并且将其用于与制动控制单元通信。当前地，在火车管理系统（TMS）中所采用的标准接口—例如RS-485、MVB和FIP—被用户认为太缓慢，他们想采用更快的标准，例如以太网。

在此背景下，以太网描述底层通信系统，例如物理层和最简单的数据包传输。用户需要支持更高级别的协议，所述协议处于以太网的顶层，例如Profinet,CIP,TCP,UDP,网络服务器（Web server）。

由于制动系统是安全关键的，将运行在制动控制单元上的任何可执行的软件代码和与制动控制单元相关的例如车轮防滑装置的任何模块进行测试并且通过SIL2（Safety Integrity Level2，安全完整性等级2）的验证是必要的。这引起的问题是每个适于所述系统的新模块都需要通过SIL2的验证。然而，对于大多数项目而言，这需要多人多年的工作量并且过于昂贵和耗费时间。

GB2395241公开了拖车制动器电子控制单元。ECU具有意在存储制动相关的车辆特有控制参数的非易失性存储装置和意在为车辆的一个或者多个辅助功能传输操作数据的离散式可编程的存储装置。这些存储装置是可操作的以检查一个或多个输入和输出的变量并且根据预定义的列表控制算法例如保护制动系统防备错误模式。这种方法存在的缺点是，由于控制单元中功能性受到限制，使其不能满足用户对API（application programming interface，应用程序接口）的需求以支持新协议和接口卡。

本发明因此力图提供更灵活的制动控制单元装置。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于铁路车辆的制动控制单元，它具有第一和第二内核，其中第一内核负责制动控制功能，第二内核负责通信，该装置此外包括开关，该开关适用于控制铁路车辆上的通信总线与第二内核之间的通信，以便保护第一内核的制动功能，其中该第二内核仅在第一内核授权的情况下才具有写入至通信总线（向通信总线写数据）的权限，所述第一内核判定系统是否处于确定的安全状态以从而保护制动功能。

在根据本发明的解决方案中，主要的“控制”处理器如以往一样提供了所有的标准控制算法处理，但是TMS通信被移至第二“通信”处理器。所述通信处理器是服从于SIL0的，其降低了对测试的要求。

此外，所有通信CPU的性能都由通信处理器提供，从而允许了更多的针对用于制动控制算法的控制处理器的性能。

附图说明

本发明的一示例性实施例现在将参照附图更详细的描述，在附图中：

图1示意性地示出了全火车范围网络架构。

图2示意性地示出了根据本发明的架构。

具体实施方式

图1示意性地示出了示有CAN总线1的全火车范围网络架构。包括内核CPU3的制动控制单元2连接到所述总线1。制动控制单元2可设置有一个或多个模块、例如示例性的RIO模块4和RBX模块5，所述模块与制动控制单元2串联布置。制动控制单元内核CPU3通过SIL2标准的验证。所述RIO模块和RBX模块必须也通过SIL2标准的验证。

运行标准诊断软件的便携式电脑（笔记本电脑）6也通过USB-CAN总线加密锁7连接到总线1。该布置允许便携式电脑与制动控制单元2安全地通信。

图2示意性地示出了根据本发明的、示有CAN总线10的火车网络架构。包括第一内核12和第二内核13的制动控制单元11连接到总线10。所述制动控制单元11设置有一个或多个模块、例如示例性的RIO模块14和RBX模块15，所述模块与制动控制单元11串联布置。CAN总线10将代表性地为具有1级制动总线和2级火车总线的双CAN总线。