[发明专利]一种轨道车辆电机械制动防滑控制系统及方法

说明书

本发明涉及轨道车辆电机械制动防滑控制系统,包括牵引控制单元、制动控制单元、电机械制动单元和速度传感器，制动控制单元包含有通信及主控模块和电机械驱动单元模块。本发明实现了防滑系统的轴控或轮控；将电机械制动防滑系统取代空气制动防滑系统,缩短了防滑控制响应时间，提高了防滑性能。本发明针对电机械制动系统响应迅速的特点，设计防滑系统控制方法，与原空气制动防滑系统相比，提高了轮轨间的黏着力恢复速度，提高了防滑性能；并且可根据滑行时刻车辆实际轮轨黏着情况自适应调整轮轨黏着系数，避免持续滑行，缩短制动距离。

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及电机械制动系统的防滑控制技术领域。

背景技术

目前车辆制动系统大多采用空电复合制动的控制方式，即优先使用电制动，如果电制动力不足，由空气制动力补充。空气制动主要由制动控制系统、基础制动系统和空气供给系统三大部分组成，制动控制系统核心装置为制动控制装置，制动控制装置集成了电子制动控制单元、电空变换阀（电信号转空气信号）、中继阀（流量放大阀）、空重车调整阀（紧急制动用）等。空气供给系统由空气压缩机、干燥器、风缸、贯穿全车的总风管及塞门等组成，为制动系统提供压缩空气。基础制动系统由制动缸及闸瓦或制动盘等组成，接收压力空气实施相应的制动力。

当前电空制动系统可分为车控控制方式和架控控制方式，车辆滑行时，车控系统需要增加防滑控制装置实现对滑行轴的独立控制，架控系统虽然可以实现对滑行轴的轴控，但每辆车需要具备两套制动控制装置。且车控系统和架控系统的防滑排风阀仅在防滑时起作用，不参与车辆的正常制动和缓解。导致防滑控制装置结构复杂。

电制动和空气制动受制于当前轮轨间的粘着系数，当制动力超过轮轨间粘着力时，车轮会在轨道上发生滑行，滑行严重时可能会导致车轮抱死引起轮面擦伤，因此车轮发生滑行时，需要快速有效的恢复轮轨间黏着力，同时避免延长制动距离。目前的空气制动系统由于结构原因，防滑控制响应时间相对较长。

目前的防滑控制系统组成及结构相对复杂，增加了故障点和故障概率，不利于系统的集成化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺点，提供一种轨道车辆电机械制动防滑控制系统。

为了解决以上技术问题，本发明提供的轨道车辆电机械制动防滑控制系统，包括：

牵引控制单元，设置于动车，根据数据总线或硬线接收到的滑行状态信号或者根据本车的轴速度判断的电制动力滑行情况调节电制动力；

制动控制单元，每辆车设置至少有一个，包括与牵引控制单元通信的通信及主控模块，和受控于所述通信及主控模块的电机械驱动单元模块，所述通信及主控模块通过电机械驱动单元模块控制电机械制动单元施加电机械制动力，并根据电机械制动单元反馈的制动力大小实现电机械制动力的闭环控制；制动控制单元基于本车的轴速度信号判断各轴的滑行状态，或者通过列车的数据总线接收本车各轴的滑行状态信号，制动控制单元根据滑行状态信号控制本车的电机械制动单元进行电机械制动力的滑行再黏着控制；

电机械制动单元，设置于各车轮踏面或各轮盘或各轴盘处，受控于电机械驱动单元模块对车轮踏面或轮盘或轴盘施加制动力，并将实际输出的制动力反馈给制动控制单元；

速度传感器，用于采集车轴的轴速度信号反馈至制动控制单元。

此外，本发明还提出了三种电机械制动防滑控制方法，分别基于由制动控制单元（B）统一管理电机械制动防滑和电制动力防滑、由制动控制单元（B）和牵引控制单元（A）分别管理电机械防滑和电制动力防滑、由列车网络系统统一管理电机械制动防滑和电制动力防滑实现。

本发明电机械制动防滑控制系统及方法实现了防滑系统的轴控或轮控，将电机械制动防滑系统取代空气制动防滑系统。

电机械制动防滑系统相对于原空气制动防滑系统具有以下优势：