[发明专利]用于估计至少一辆轨道车辆的纵向加速度的方法

说明书

一种用于通过加速度传感器装置(100)估计至少一个轨道车辆的纵向加速度的方法，包括以下步骤：‑执行校准阶段，所述校准阶段包括以下步骤：·求解以下方程组，以确定第一方向余弦k₁、第二方向余弦k₂和第三方向余弦k₃的值：‑在所述校准阶段之后，通过以下各项之和确定估计纵向加速度值a_lon(t_i1)：第一方向余弦k₁与第一加速度a_x(t_i1)的乘积、第二方向余弦k₂与第二加速度a_y(t_i1)的乘积、以及第三方向余弦k₃与第三加速度a_z(t_i1)的乘积。

技术领域

本发明通常属于轨道车辆领域；特别地，本发明涉及一种用于估计至少一辆轨道车辆的纵向加速度的方法。

背景技术

滑移(也称为打滑、滑动或滑行)被理解为车轴的旋转速度与车辆的行驶速度之间存在差异的情况。这种差异被定义为滑移速度。

可以使用如下公式计算滑移速度：

V_sliding＝V_RV-ω_axle*R (1)

其中，V_RV是轨道车辆的纵向行驶速度，ω_axle是车轴的角速度，以及R是车轮半径。

更现代的轨道车辆在车上安装了电子系统，该电子系统通常包括用于控制车轮滑移的子系统，该子系统适用于在车辆处于牵引阶段或车辆处于制动阶段时进行干预。这种子系统被称为防滑或抗滑系统，或也被称为WSP(车轮滑动保护)系统。

图1示意性地示出了根据现有技术的用于在防滑功能中控制车轮附着力的系统，图1涉及的是包括n个受控车轴A1,A2,...,An的车辆。车轴A1, A2,...,An包括相对轴S1,S2,...,Sn和与其旋转成一体的相对车轮对W1, W2,...,Wn。

在附图中，一般只显示了每个车轴的一个车轮。

图1中的WSP系统包括电子控制单元ECU，该ECU通常基于微处理器架构，它从传感器SS1,SS2,...,SSn接收与每个车轴A1,A2,...,An的角速度相关的转速信号，这些传感器分别与这些车轴相关联。电子单元ECU还连接到扭矩控制装置TC1,TC2,...,TCn，每个扭矩控制装置各自与相关的车轴A1,A2,...,An相关联。

电子单元ECU被设置为根据预定算法调节施加到每个车轴的扭矩，如果在牵引或制动阶段在附着力下降的情况下施加扭矩，则一个或多个车轴的车轮导致可能出现初期滑移的情况。以这样的方式调节扭矩来防止车轴完全卡住，以这样的方式可能使每个车轴进入受控滑动状况，以便恢复附着力，不过无论如何，在整个状况持续时间内附着力是下降的。

很明显，了解车辆的瞬时速度V_RV(t)是正确控制滑移的基础。

一种用于准确跟踪轨道车辆速度的已知方法需要维护空闲(idle)车轴，即不承受牵引或制动扭矩的车轴。这需要确保其速度的测量是所述轨道车辆的实际速度V_real的最佳再现。这种解决方案在车轮与轨道之间附着力特别低的情况下特别有效。在这种情况下，在牵引或制动的情况下，所有所述车轮都可能进入打滑状况，因此无法提供有关车辆实际速度的正确信息。没有受到牵引或制动扭矩的空闲车轴可以继续准确地跟踪车辆的速度。

现代轨道车辆架构，特别是地下铁路，往往具有非常有限的组成，例如由两个车厢组成。在这种情况下，使用“空闲”车轴会导致列车的牵引力和制动能力显著下降。