[发明专利]一种减速度闭环控制的城轨车辆制动系统及方法

说明书

本申请公开了一种减速度闭环控制的城轨车辆制动系统及方法，包括制动控制单元，所述制动控制单元连接基础制动装置,所述基础制动装置包括闸片、制动盘以及压力传感器，所述闸片，用于与所述制动盘贴合产生压合力，基于所述压合力产生制动减速度；所述压力传感器，用于所述制动控制单元实时监测所述压合力。通过本申请，使制动系统产生的制动减速度以及压合力可监测、可控制，形成减速度闭环控制的城轨制动系统方案。

技术领域

本申请涉及轨道车辆制动系统技术领域。更具体的说，本发明涉及一种减速度闭环控制的城轨车辆制动系统及方法。

背景技术

在传统的城市轨道交通车辆制动系统中，一般采用的城轨制动系统会通过车辆网络控制系统(TCMS)，获取来自司控器或信号系统的控制命令(制动力级位、制动指令、牵引指令等)。制动系统中的制动控制单元接收网络下发的控制命令，实现制动力的施加与缓解。

目前，传统城轨制动系统在计算出本系统需要施加的空气制动力后，对制动缸内的压缩空气进行闭环控制，基础制动装置将制动缸压力转换为列车制动力从而产生列车制动减速度。因此，传统的城轨制动系统的制动力控制属于对制动缸压力闭环，对制动减速开环的控制方式。然而这种控制方式存在以下不足：

1、基础制动装置在工作时存在传动效率的问题，即基础制动装置在设计过程中确定的制动缸内气压与压合力的关系，与实际工作中存在偏差，这就很大程度上影响了制动系统的制动减速度控制精度；

2、制动系统在完成制动缸压力控制后，对列车的实际减速度并无检测，因此实际减速度出现偏差时无法及时调整；

3、基础制动装置属于纯机械结构，虽然理论上在基础制动装置设计完成后，制动缸压力与施加在制动盘上的压合力成固定的比例关系，但当基础制动装置出现故障而导致上述比例关系异常，甚至制动力损失时，由于制动控制单元仅对制动缸压力进行检测和控制，因此无法对制动缸压力及时调整，无法对基础制动装置的健康状态进行判断；

4、传统的城轨制动系统仅对制动缸压力闭环控制，对于制动缸压力通过基础制动装置产生的列车实际制动效果是否达标无法判断，因此在制动系统安装到列车上后，需要在不同载荷条件下进行大量的试验验证和制动缸压力调整，耗时耗力。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种减速度闭环控制的城轨车辆制动系统，包括制动控制单元，所述制动控制单元连接基础制动装置，其中，所述基础制动装置包括闸片、制动盘以及压力传感器，

所述闸片，用于与所述制动盘贴合产生压合力，基于所述压合力产生制动减速度；

所述压力传感器，用于所述制动控制单元实时监测所述压合力。

作为本发明的进一步改进，所述基础制动装置还包括：

制动缸充气管路，用于传输所述制动控制单元输出的制动缸压力；

制动缸气压输出模块，用于接收所述制动缸压力，形成制动缸气压；

闸片推动模块，所述制动缸气压作用于所述闸片推动模块上，用于推动所述闸片与所述制动盘贴合。

作为本发明的进一步改进，所述制动缸气压输出模块包括制动缸气室、制动缸活塞、制动缸活塞杆，所述闸片推动模块包括夹钳臂以及固定轴。

作为本发明的进一步改进，所述压力传感器装设于所述制动缸活塞杆与所述夹钳臂之间。

作为本发明的进一步改进，设置偏差阈值，当所述压合力与压合力目标值存在的偏差超过所述偏差阈值时，所述制动控制单元通过调节所述制动缸压力进而调节所述压合力。

作为本发明的进一步改进，所述制动控制单元中设置制动控制单元主阀，所述制动控制单元主阀用于计算每一所述制动控制单元所需的所述压合力目标值以及输出的所述制动缸压力。