[发明专利]用于至少一个轨道车辆的服务和紧急制动控制系统

说明书

描述了一种用于至少一个轨道车辆的制动控制系统，该制动控制系统包括制动控制模块(201)，每个制动控制模块(201)控制轨道车辆的至少一个车轴，并且每个制动控制模块(201)被布置成：接收减速请求信号(202)和达到最大可用粘附力的信号(204)；产生指示所请求的制动转矩值CFr的制动转矩请求信号(205)，所请求的制动转矩值CFr直到达到目标值Vt为止都是可变的；将制动转矩请求信号(205)提供给制动装置(207)，制动装置(207)将其转换为具有有效制动转矩值CFe的制动转矩，以将其施加的制动转矩的瞬时CFe值及其瞬时CFr值或瞬时制动转矩ACFl的局部差传递给其他模块(201)；接收其他模块(201)的CFe值和瞬时CFr值，或每个其他模块(201)的ACFl；以及计算瞬时制动转矩ACFt的总差，作为所有模块(201)的CFr值和CFe值之差的总和，或者所有模块(201)的瞬时ACFl的总和；如果在达到Vt时计算出的ACFt大于零，则增加从制动装置(207)转换的制动转矩，直到达到Vt之后的ACFt为零或负值，或者直到最大可用粘附力信号(204)已指示受控车轴已达到最大可用粘附力。

技术领域

本发明涉及一种用于优化轨道车辆的制动的系统，具体地，是在粘附力条件下降的情况下或者在制动系统的操作性能下降的情况下。

背景技术

图1示出了一种最新的轨道制动系统的可能但并非唯一的体系结构。轨道制动系统产生施加到与两个车轮102相连的车轴101的制动转矩CF100。该制动转矩CF 100由施加到一个或多个制动缸103上的气动压力105产生，制动缸103经由摩擦装置133直接作用在车轮102或一个或多个盘上，未在图中示出，机械地连接到车轴101。

此外，所述制动转矩CF 100可以通过使用直接或通过齿轮减速系统连接至所述车轴101的电动机104由再生制动系统(也称为电动制动系统)产生。制动压力105由电子单元BCU 107控制的电动气动模块EP-模块106生成。根据电动气动图，所述电动气动模块106由作为本领域技术人员已知的现有技术的一部分的电磁阀、气动阀和压力换能器组成。

所述电子单元BCU 107控制电动气动模块106以获得与从减速请求110和重量值111得出的力相对应的制动压力。重量值对应于转向架上的重量，如每个转向架一个控制件，或对应于车辆的重量，如每个车辆一个控制件。电机104以这样的方式由牵引力控制件108控制，以产生由减速请求110和重量值111得出的制动转矩。

根据轨道领域称为“混合”制动的方法，可根据两种力随时间的可变百分比组成来施加摩擦和电动制动贡献。可根据外部变量，例如电机的再生效率、车辆速度、转向架重量或车辆重量，将“混合”的百分比比例先验地映射在电子单元BCU 107和牵引力控制件108的存储器中。本领域技术人员知道存在其他可能的、非排他性的“混合”体系结构，从而通过电子单元BCU 107实时计算两个摩擦和电动制动贡献的百分比比例，其使用图中未示出的信号从牵引力控制件模块108直接请求电动制动转矩值。

如果在制动期间相对于制动转矩CF的制动力超过了可用粘附力值，例如由于铁轨上的雨水、树叶或铁锈降低了所得(yield)，车轮102将进入滑动和潜在的锁定状态。在这种情况下，WSP(车轮防滑保护)系统109将介入。这种WSP系统109可借助于与每个车轴(图中未示出)相关的速度传感器来检测车轮102的速度相对于车辆速度的任何降低。在变化高于预定阈值的情况下，WSP 109可根据本领域技术人员已知的现有技术的一部分的控制算法，通过对电磁阀113通电/断电来调制对制动缸103的压力105，以避免车轮锁定，并使车轮保持在可控制的滑动状态，从而最大程度地减少抓力损失。压力换能器114将阀113下游的压力值转换为提供给BCU 107的电信号115，从而提供有关施加到制动缸103的实际压力值的连续信息。