[发明专利]轨道车辆电子机械制动给定制动力在线校准方法及系统

说明书

本发明提供一种轨道车辆电子机械制动给定制动力在线校准方法和校准系统。制动控制单元分别给定第一给定制动力值和第二给定制动力值，获取传输信号与制动力的关系。根据传输信号与制动力的关系表达，计算校准后的制动力。应用此在线校准方法，当通讯功能故障、采用其它信号传输给定制动力值时，可消除由于环境温度变化、电路误差等引起的模拟量信号、PWM信号等给定制动力值的传输误差，提高电子机械制动系统的制动力施加精度。

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，涉及一种轨道车辆电子机械制动给定制动力在线校准方法及系统。

背景技术

轨道车辆常用的摩擦制动方式为空气制动、液压制动，通过控制压缩空气或液压油的压力，推动夹钳对制动盘施加不同的压力，以达到实现不同制动力的目的。

近些年出现了新型的摩擦制动方式-电子机械制动。电子机械制动采用电机作为动力源，通过机械机构的变换(丝杠等)推动夹钳对制动盘施加不同的压力。电子机械制动系统的组成示意图1所示。

轨道车辆的制动控制单元向(电子机械制动)电机控制器发送制动力指令(包括具体给定目标制动力值)，电机控制器控制电机旋转，进而通过机械机构(基础制动装置)控制夹钳对制动盘施加压力。一般在机械机构中设置检测实际压力的压力传感器，通过实测压力值和目标制动力值进行闭环控制，最终使实际压力值逼近目标制动力值。

电子机械制动的目标制动力给定方式：

由于制动系统有很高的安全性、可靠性要求，因此制动控制单元向电机控制器发送给定制动力指令环节，一般会采取多种指令形式的冗余设计，比如通讯(如CAN、以太网等)、模拟量(电流信号、电压信号等)、PWM信号等，并对不同指令形式设置不同的优先级(如通讯模拟量PWM信号)，当某种方式失效时可以切换到低一级优先级的指令方式。

对于通讯方式给定制动力值信息，由于是数字量，只要通讯正常，电机控制器收到的给定制动力值就是准确的；但是其它方式可能就有误差存在。

如4～20mA电流型模拟量信号，在接收电路中一般采用检流电阻进行采样，检流电阻本身会有阻值误差、在不同温度下也会有温漂，从而会造成信号采样误差；从制动控制单元到电机控制器的传输线路也会随温度、电磁干扰、振动等因素发生阻抗等变化，也会造成信号传输误差。

电压型模拟量、PWM信号等也会受到线路、电路误差，电磁、温度等环境因素的影响造成误差。

当给定制动力值信息在整个传递、转换过程出现误差时，将这些信号转化为电机控制器中CPU的数字量信息时也就产生了误差，导致电机控制器得到的给定制动力值出现误差，从而导致实际施加的力不能很好的跟随真实给定制动力，进而造成轨道车辆的刹车性能出现下降。

为实现高精度的制动控制，需要对不同类型的制动力给定信号进行校准处理。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题之一，提供一种轨道车辆电子机械制动给定制动力在线校准方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种轨道车辆电子机械制动给定制动力在线校准方法，包括以下步骤：

确定传输信号与制动力的关系：F＝f₂(x)；其中，x为待校准的传输方式输出的制动力表达信号，F为信号x对应的制动力；

制动控制单元发送第一给定制动力值F₁，待校准的传输方式输出第一给定制动力值对应的表达信号为x₁，电机控制器收到表达信号为x′₁，计算表达信号x′₁对应的制动力F′₁；