[发明专利]机车及其制动机制动缸故障检测与冗余控制系统、方法

说明书

本发明公开了一种机车及其制动机制动缸故障检测与冗余控制系统、方法，在缓解状态时，通过作用管压力判断空气分配阀是否存在故障，且在空气分配阀存在故障时通过控制转换电磁阀得电来隔断空气分配阀，并由无故障的电子分配阀控制制动缸预控风缸压力，使机车能够正常产生缓解作用，实现了缓解状态且空气分配阀故障时制动缸预控风缸压力的冗余控制，降低了因空气分配阀故障造成机车行车安全的风险，保证了机车行车的可靠性和安全性。本发明所述系统及方法利用制动机内部原有硬件装置，在不增加硬件结构的情况下，通过改变制动控制单元的控制流程，实现了制动缸预控风缸故障的在线判断以及故障时的冗余控制功能。

技术领域

本发明属于机车制动控制技术领域，尤其涉及一种机车及其制动机制动缸故障检测与冗余控制系统、方法。

背景技术

微机网络控制机车制动机一般设有电子分配阀与空气分配阀两条控制通路实现对制动缸的控制，两条通路通过一个两位三通转换阀实现，如图1所示，制动缸预控风缸控制模块包括电子分配阀、空气分配阀、转换电磁阀、转换阀以及制动控制单元，其中电子分配阀包括充风电磁阀、排风电磁阀、第一压力传感器以及制动缸预控风缸，制动缸预控风缸与充风电磁阀的第二口、排风电磁阀的第一口以及转换阀的第三口相连，在制动缸预控风缸与转换阀的第三口之间的管路上设有用于采集制动缸预控风缸压力的第一压力传感器（即制动缸预控风缸压力传感器）；充分电磁阀的第一口与总风、转换电磁阀的第一口相连；转换电磁阀的第二口与转换阀的第四口相连；转换阀的第一口与容积室相连，容积室与空气分配阀相连，空气分配阀与列车管相连，在空气分配阀与列车管之间的管路上设有用于采集列车管压力的第二压力传感器（即列车管压力传感器），空气分配阀通过机械响应列车管压力变化产生制动缸预控压力；转换阀的第二口与作用管相连，在转换阀的第二口与作用管之间的管路上设有用于采集作用管压力的第三压力传感器（即作用管压力传感器）。充风电磁阀、排风电磁阀以及转换电磁阀由制动控制单元控制，如图2所示。

当机车制动时，转换电磁阀得电，充风电磁阀接收到电指令，充风电磁阀得电，制动缸预控风缸升压，使机车产生正常制动作用，若此时电子分配阀故障，无法输出制动缸预控风缸压力，制动缸将无法上闸，造成机车无法制动的风险。当机车缓解时，排风电磁阀接收到电指令，排风电磁阀得电，排出制动缸预控风缸风压，制动缸预控风缸压力下降进而控制制动缸压力下降，当缓解完成T秒后，控制转换电磁阀失电，空气分配阀投入控制预控风缸压力模式。若此时空气分配阀故障，无法完全缓解作用管及容积室压力，制动缸压力将无法被缓解，造成机车带闸运行或无法牵引运行造成机车故障故的风险。

目前，微机网络控制的机车制动机大多具有制动时电子分配阀故障空气自动冗余的功能，但不具备缓解时空气分配阀故障，电子分配阀冗余空气分配阀的控制功能。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中缓解时空气分配阀故障，电子分配阀无法冗余空气分配阀，提供一种机车及其制动机制动缸故障检测与冗余控制系统、方法。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种机车制动机制动缸故障检测与冗余控制系统，包括电子分配阀、空气分配阀、转换电磁阀、转换阀以及制动控制单元，所述电子分配阀包括充风电磁阀、排风电磁阀、用于采集制动缸预控风缸压力的第一压力传感器以及制动缸预控风缸；在所述空气分配阀与列车管之间的管路上设有用于采集列车管压力的第二压力传感器；在所述转换阀的第二口与作用管之间的管路上设有用于采集作用管压力的第三压力传感器；其特征是：

所述制动控制单元，用于在制动机处于缓解状态时，T秒后控制所述转换电磁阀失电，并判断第三压力传感器采集的作用管压力是否大于设定压力值K，如果是，则控制转换电磁阀得电，隔离空气分配阀，由电子分配阀控制制动缸预控风缸压力；否则由空气分配阀控制制动缸压力。