[发明专利]用于控制和可能地恢复轨道车辆的受控轮轴的车轮的附着力的方法

说明书

一种用于在滑移阶段期间控制和恢复车轮(W_i)的附着力的方法，所述车轮属于轨道车辆的至少两个受控轮轴(A_i)，所述方法包括以下步骤：生成指示所述车轮(W_i)的角速度(ω_i)的速度信号；使用附着力观测器(701；1001；1201)估计在此类车轮(W_i)和轨道的接触点处的瞬时附着力(μ(T_j))的值；通过处理估计的附着力值(μ_i(T_j))的优化算法生成受控轮轴(A_i)的车轮(W_i)的目标滑差值(δ)，并且以预定的取样周期(T)连续及时地修正目标滑差值，以最大化车辆的车轮的附着力的平均值。

技术领域

本发明涉及一种用于控制轨道车辆的受控轮轴的车轮的附着力的方法。

背景技术

电子系统安装在大多数现代轨道车辆的底板上，该现代轨道车辆通常包括车轮滑动控制子系统，该车轮滑动控制子系统适于在车辆处于牵引阶段时和在车辆处于制动阶段时进行干预。这些子系统被称为防滑行或防滑动系统，或者也被称为WSP(车轮滑动保护)系统。

一种根据现有技术的用于控制车轮的附着力的具有防滑行功能的系统示意性地表示于附图中的图1中，该系统涉及具有n个受控轮轴A1、A2、…、An的车辆。轮轴A1、A2、…、An包括相应的轴S1、S2、…、Sn和与轴整体旋转的相应的一对车轮W1、W2、…、Wn。

在附图中，通常仅示出每个轮轴的一个车轮。

图1的WSP系统包括典型地基于微处理器架构的电子控制单元ECU，该电子控制单元从分别与这些轮轴相关联的传感器SS1、SS2、…、SSn接收与每个轮轴A1、A2、…、An的角速度有关的转速表信号。电子控制单元ECU还连接到扭矩控制设备TC1、TC2、…、TCn，每个扭矩控制设备与相应的轮轴A1、A2、…、An相关联。

电子控制单元ECU设置为，在处于劣化的附着力的情形下的牵引或制动阶段期间施加扭矩的情况下，如果一个或多个轮轴的车轮最终处于可能的初始滑移状态，则根据预定算法操作施加到每个轮轴的扭矩的调制。以这种方式实现扭矩调制以防止轮轴的完全锁定，从恢复附着力的角度看，可能地使每个轮轴处于受控滑动的状态，并且在任何情况下，在劣化附着力状态的整个持续时间内都是如此。

图2示出框图，该框图示出用于一般轮轴的附着力控制/恢复系统：参考速度值V_R(t)和测量速度V_M(t)之间的误差或差E(t)作为输入信号施加到控制模块CM，该控制模块向与轮轴A相关联的扭矩控制设备TC输出驱动信号Y(t)，在该参考速度值处期望使受控轮轴A滑移，该测量速度通过相关联的传感器SS检测并通过采集和处理模块APM调节。

参考速度V_R(t)作为车辆的瞬时速度的一部分而获得，例如，根据表达式：

V_S(t)＝V_v(t)·(1-δ) (1)

其中V_V(t)为车辆的瞬时(检测到的)速度，δ表示在滑移阶段期间获得的轮轴A的相对滑差。

如从以下描述将更好地理解的，相对滑差值δ随时间的优化代表了本发明的主要目的之一。

图3通过非限制性示例示出扭矩控制设备TC的可行的实施例。此类设备包括电子调整和驱动单元300，该电子调整和驱动单元控制电磁阀单元301，该电磁阀单元包括充电电磁阀302和放电电磁阀303。在所示实施例中，这些电磁阀为具有两个位置的三通阀。电磁阀302一般打开，并且电磁阀303一般关闭。

充电电磁阀302的输出以本身已知的方式耦合到与轮轴A相关联的制动缸304。