[发明专利]列车轮轴重调整方法、牵引力与制动力分配方法、系统

权利要求书

1.一种列车牵引力与制动力分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集转向架空气弹簧压力值和高度方向位移量，以及一系弹簧压力值；

根据空气弹簧压力值，控制空气弹簧充气或者放气，根据空气弹簧高度方向位移量调节空气弹簧高度，将车辆转向架所有空气弹簧的压力值调整至相等，使车辆轮轴重均匀分布；

在车辆进行牵引时，在车辆轮轴重均匀分布的前提下，根据一系弹簧的压力值，控制牵引电动机的输出力矩与车辆每个轴重匹配，对车辆牵引力进行分配；在车辆进行制动时，在车辆轮轴重均匀分布的前提下，根据一系弹簧的压力值，控制不同形式的粘着制动系统在车辆每个制动轮上的制动力输出，对车辆制动力进行分配。

2.根据权利要求1所述的列车牵引力与制动力分配方法，其特征在于，保证轮轴重均匀分布的具体实现过程包括：设每节车辆空气弹簧初始气压值为N_i，i=1，2，3，4；空气弹簧需调节达到的目标气压值N=（N₁+N₂+N₃+N₄）/4；当N_i-N＞0时，控制空气弹簧放气；当N_i-N＜0时，控制空气弹簧充气，使空气弹簧调节后的气压值逼近目标气压值N。

3.根据权利要求2所述的列车牵引力与制动力分配方法，其特征在于，当空气弹簧调节后的气压值 N_i´与目标气压值N之差的绝对值小于设定偏差值ε时，判定空气弹簧调节后的气压值逼近目标气压值N；其中，ε=｜N_i´-N｜。

4.根据权利要求1所述的列车牵引力与制动力分配方法，其特征在于，利用下式对车辆牵引力进行分配：

；

其中，Q_i为分配到车辆四个轴上的牵引力，i=1，2，3，4；F_j为八个一系弹簧压力值，j=1，2，3，4，5，6，7，8；D为当前节车牵引力分配总值。

5.根据权利要求4所述的列车牵引力与制动力分配方法，其特征在于，利用下式对车辆制动力进行分配：

；

其中，Z_j为分配到每个车轮的制动力；B为当前节车制动力分配总值。

6.一种列车牵引力与制动力分配系统，包括多个安装于转向架上的空气弹簧；每个所述空气弹簧上均安装有位移传感器；每个所述空气弹簧进气通道内均安装有第二压力传感器；根据所述第二压力传感器检测的空气弹簧压力值，控制空气弹簧充气或者放气，根据所述位移传感器检测的空气弹簧高度方向位移量调节空气弹簧高度，将转向架所有空气弹簧的压力值调整至相等，使轮轴重均匀分布；

转向架上安装有若干个一系弹簧，每个所述一系弹簧底部受压处均安装有第一压力传感器；在车辆进行牵引时，在车辆轮轴重均匀分布的前提下，根据第一压力传感器检测的一系弹簧的压力值，控制牵引电动机的输出力矩与每个轴重匹配，对车辆牵引力进行分配；在车辆进行制动时，在车辆轮轴重均匀分布的前提下，根据第一压力传感器检测的一系弹簧的压力值，控制不同形式的粘着制动系统在车辆每个制动轮上的制动力输出，对车辆制动力进行分配。

7.根据权利要求6所述的列车牵引力与制动力分配系统，其特征在于，每个所述空气弹簧的进气口与一个电磁阀的输出口连通；所有电磁阀的输入口均与储气罐连通；每个所述空气弹簧的节流阀与一个空气室连通；所有的电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器、位移传感器、节流阀均与列车电子控制单元电连接。

8.一种列车电子控制单元，其特征在于，包括：

轮轴重调整单元，用于根据车辆转向架空气弹簧压力值，控制空气弹簧充气或者放气，根据空气弹簧高度方向位移量调节空气弹簧高度，将车辆转向架所有空气弹簧的压力值调整至相等，使车辆轮轴重均匀分布；

牵引力分配单元，用于在车辆进行牵引时，在车辆轮轴重均匀分布的前提下，根据车辆转向架一系弹簧的压力值，控制牵引电动机的输出力矩与车辆每个轴重匹配，对车辆牵引力进行分配；

制动力分配单元，用于在车辆进行制动时，在车辆轮轴重均匀分布的前提下，根据车辆转向架一系弹簧的压力值，控制不同形式的粘着制动系统在车辆每个制动轮上的制动力输出，对车辆制动力进行分配。