[发明专利]一种高速动车组制动系统及其制动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速动车组制动系统及其制动方法。

背景技术

制动系统是高速动车组安全的保证，制动系统设计的性能将影响制动设备的可靠性、耐久性和经济性，并影响旅客的乘坐舒适性。

动车组在制动时，通过制动系统的控制单元BCU，接受来自车辆信息控制装置中的制动级位信息、速度信息和载荷信息等，演算列车制动所需要的空气制动力；空气制动力的最终施加是通过制动控制装置输出的经过BCU计算出来的压力空气到气动夹钳，然后驱动闸片摩擦车轮上的制动盘来实现列车的制动或停车。

BCU在演算列车实际需要的空气制动力时，需要引用的一个参数是制动盘和闸片的摩擦系数，目前通用的做法是利用地面飞轮试验得到的各速度点下的瞬时摩擦系数进而计算得出的全速度范围内的一个平均摩擦系数值。这会造成实际输出的制动力与设计制动力不相吻合，出现实际制动力远大于设计制动力的情况，制动平稳性差，且增加了制动盘和闸片的磨耗。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种高速动车组制动系统，同时提供一种制动方法，有利于实际输出的制动力与设计制动力的吻合，使制动平稳，降低制动盘和闸片的磨耗，提高基础制动的使用经济性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高速动车组制动系统，包括：

制动控制器，用于发出制动指令给信息控制装置；

制动控制装置，所述制动控制装置中存储有按速度范围分段制定的摩擦系数值，根据与速度相对应的摩擦系数值及接收的制动级位信息、速度信息和载荷信息，演算出列车制动所需要的空气制动力，并最终生成BC压力P_BC，向制动执行装置输送压力空气，所述制动执行装置用于实施制动或停车。

进一步，所述制动执行装置由气动夹钳、闸片和制动盘组成，所述制动控制装置计算出来的压力空气施加给所述气动夹钳，所述气动夹钳驱动所述闸片，所述闸片摩擦车轮上的所述制动盘实施制动或停车。

进一步，所述摩擦系数值按速度范围分为0-V1km/h、V1km/h-V2km/h、V2km/h以上三段；

在0-V1km/h速度范围内，所述摩擦系数值为定值f1；

在V2km/h以上速度范围内，所述摩擦系数值为定值f2；

在V1km/h-V2km/h速度范围内，所述摩擦系数值按由f1至f2线性变化取值。

进一步，所述速度V1为70km/h，所述速度V2为118km/h，所述摩擦系数值f1为0.28±20％或0.35±20％，所述摩擦系数值f2为0.27±20％或0.298±20％。

进一步，所述制动控制装置对动车和拖车分别存储有相应的分段摩擦系数值。

本发明的另一个技术方案是：

一种高速动车组制动方法，将摩擦系数值根据速度范围分成多段，并预先存储在制动控制装置中，具体包括如下步骤：

步骤1，接收制动级位信息、速度信息和载荷信息；

步骤2，对应速度范围，确定相应的摩擦系数值，并根据制动级位信息、速度信息和载荷信息，演算出列车制动所需要的空气制动力，并最终生成BC压力P_BC；

步骤3，将计算出来的所述BC压力P_BC施加给制动执行装置以实施制动或停车。

进一步，上述步骤2中所述的最终BC压力P_BC满足如下关系式；

PBC=k×βf]]>

式中，β——设计减速度，单位为m/s²；

f——闸片的摩擦系数；

k——常数。

进一步，所述摩擦系数值按速度范围分为0-V1km/h、V1km/h-V2km/h、V2km/h以上三段；

在0-V1km/h速度范围内，所述摩擦系数值为定值f1；

在V2km/h以上速度范围内，所述摩擦系数值为定值f2；

在V1km/h-V2km/h速度范围内，所述摩擦系数值按由f1至f2线性变化取值。