轨道车辆制动控制方法和系统、以及轨道车辆与流程

本发明涉及轨道交通工具领域，尤其涉及一种轨道车辆制动控制方法和系统、以及轨道车辆。

背景技术：

在当前的轨道车辆领域中，液力传动动力包的主要特点是可以帮助车辆提供制动力，在长大坡道上使用时可以减少闸片的磨损。传统的液力传动动力包的制动力主要由液力变速箱提供，制动力范围小。为了充分使用动力包制动，减少车辆闸片制动的使用，需要尽可能的增加动力包的制动力范围。而这已成为目前轨道车辆领域中亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明实施例提供了轨道车辆制动控制方法和系统、以及轨道车辆，用以解决现有技术中轨道车辆制动力范围小的缺陷，实现将内燃动力包的制动力提供由传统的变速箱液力制动改为反拖辅助发电装置、柴油机摩擦及变速箱液力制动三者共同提供混合制动力的效果。

根据本发明第一方面的实施例，提供了一种轨道车辆制动控制方法，包括：获取轨道车辆的当前制动力需求值；基于获取的所述当前制动力需求值，控制内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，以驱动所述轨道车辆进行制动。

根据本发明的实施例，所述基于获取的所述当前制动力需求值，控制内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，以驱动所述轨道车辆进行制动，具体包括：将所述当前制动力需求值与所述内燃动力包中的辅助发电装置、柴油机和液力变速箱当前能够提供的最大制动力进行比较；基于比较结果，控制所述内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择。

根据本发明的实施例，轨道车辆制动控制方法还包括：分别获取所述辅助发电装置、所述柴油机和所述液力变速箱的当前转矩信息；基于所述当前转矩信息分别计算所述辅助发电装置、所述柴油机和所述液力变速箱当前能够提供的最大制动力。

根据本发明的实施例，所述基于比较结果，控制所述内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，具体包括：响应于所述当前制动力需求值小于等于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力，控制所述内燃动力包进入辅助发电装置制动模式。

根据本发明的实施例，所述响应于所述当前制动力需求值小于等于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力，控制所述内燃动力包进入辅助发电装置制动模式，具体包括：降低所述柴油机的喷油量，使得所述轨道车辆的车轮拖动所述辅助发电装置的发电机发电，从而使所述轨道车辆进行制动。

根据本发明的实施例，所述基于比较结果，控制所述内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，具体包括：响应于所述当前制动力需求值大于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力，并且小于等于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力与柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力之和，控制所述内燃动力包进入柴油机摩擦制动模式。

根据本发明的实施例，所述响应于所述当前制动力需求值大于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力，并且小于等于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力与柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力之和，控制所述内燃动力包进入柴油机摩擦制动模式，具体包括：降低所述柴油机的喷油量，使得所述轨道车辆的车轮完全拖动所述辅助发电装置的发电机发电，并使得所述柴油机部分地由所述轨道车辆反拖运行，从而使所述轨道车辆进行制动。

根据本发明的实施例，所述基于比较结果，控制所述内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，具体包括：响应于所述当前制动力需求值大于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力与柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力之和，控制所述内燃动力包进入液力变速箱制动模式。

根据本发明的实施例，所述响应于所述当前制动力需求值大于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力与柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力之和，控制所述内燃动力包进入液力变速箱制动模式，具体包括：降低所述柴油机的喷油量，使得所述轨道车辆的车轮完全拖动所述辅助发电装置的发电机发电，并使得所述柴油机完全由所述轨道车辆反拖运行，同时启动变速箱制动器进行工作，从而使所述轨道车辆进行制动。

根据本发明第二方面的实施例，提供了一种轨道车辆制动控制系统，包括：信号获取模块，用于获取轨道车辆的当前制动力需求值；动力包控制模块，与所述信号获取模块电连接以接收所述当前制动力需求值，并且用于执行如上所述的轨道车辆制动控制方法。

根据本发明第三方面的实施例，提供了一种轨道车辆，包括如上所述的轨道车辆制动控制系统，其中，所述轨道车辆制动控制系统集成在所述轨道车辆的内燃动力包上。

在本发明实施例提供的轨道车辆制动控制方法中，首先可以获取轨道车辆的当前制动力需求值。然后，根据获取的当前制动力需求值，能够控制内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，以驱动轨道车辆在相对应的制动模式下进行制动。通过这种方式，能够将内燃动力包的制动力提供由传统的变速箱液力制动改为反拖辅助发电装置、柴油机摩擦及变速箱液力制动三者共同提供混合制动力。由此，显著提高了动力包的制动力范围，提高了动力包制动的使用频次及时间，减少车辆闸片制动的使用，降低了闸片的维护成本。

进一步，在本发明实施例提供的轨道车辆制动控制系统及轨道车辆中，由于能够执行如上所述的轨道车辆制动控制方法，因此二者同样具备如上所述的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明轨道车辆制动控制方法实施例的示意流程图；

图2是本发明轨道车辆制动控制方法实施例的示意逻辑控制图。

附图标记：

100：轨道车辆制动控制方法；

102～104：各步骤；

f：车辆制动力需求值；

a：辅助发电装置当前能够提供的最大制动力；

b：柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力；

c：液力变速箱当前能够提供的最大制动力。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

现参见图1和图2，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。

如图1所示，本发明实施例提供了一种轨道车辆制动控制方法100。具体地，该轨道车辆制动控制方法100总的来说可以包括以下步骤：

首先在步骤102处，获取轨道车辆的当前制动力需求值。

然后在步骤104处，基于获取的当前制动力需求值，控制内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，以驱动轨道车辆在相对应的制动模式下进行制动操作。

通过这种方式，能够将内燃动力包的制动力提供由传统的变速箱液力制动改为反拖辅助发电装置、柴油机摩擦及变速箱液力制动三者共同提供混合制动力。由此，显著提高了动力包的制动力范围，提高了动力包制动的使用频次及时间，减少车辆闸片制动的使用，降低了闸片的维护成本。

具体来说，在实际应用过程中，本发明实施例所述的轨道车辆制动控制方法100能够结合带有内燃动力包的轨道车辆来进行执行。具体地，内燃动力包主要由柴油机、辅助发电装置、液力变速箱、冷却系统、静液压驱动系统、构架等组成。柴油机通过法兰与液力变速箱连接，变速箱通过万向轴与车辆转向架上的车轴齿轮箱连接，柴油机通过静液压驱动系统与辅助发电装置连接。其中，辅助发电装置在轨道车辆行驶过程中用于提供全车用电，例如为空调系统、照明系统等辅助系统提供电能。

根据本发明的以上实施例，不同于现有技术采用的形式，本发明实施例中内燃动力包的制动力由辅助发电装置、柴油机摩擦、液力变速箱制动三者共同提供，即由现有技术中单一的变速箱液力制动改为反拖辅助发电装置、柴油机摩擦及变速箱液力制动三者共同提供混合制动力。

具体来说，在本发明的实施例中，轨道车辆制动控制方法100具体还可以包括以下步骤：

分别获取辅助发电装置、柴油机和液力变速箱的当前转矩信息。

然后，基于如上获取的当前转矩信息，分别计算辅助发电装置、柴油机和液力变速箱当前能够提供的最大制动力。

进一步，将当前制动力需求值与内燃动力包中的辅助发电装置、柴油机和液力变速箱当前能够提供的最大制动力进行比较。

接着根据比较结果，来控制内燃动力包在如上所述的辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择，以驱动轨道车辆在相对应的制动模式下进行制动操作。

结合图2所示的实施例，在本发明控制方法的实际控制过程中，内燃动力包的制动力基本上按以下优先顺序进行提供：a、辅助发电装置提供；b、柴油机摩擦；c、液力变速箱提供。换句话说，可以根据车辆所需的制动力，制动优先通过辅助发电装置提供。当制动力不足时，在辅助发电装置的基础上再增加柴油机摩擦提供制动力。如果制动力仍然无法满足，此时液力变速箱制动器才会起动进行变速箱液力制动。

总的来说，在本发明的实施例中，辅助发电装置和发动机摩擦的制动力可以通过柴油机来调节，即通过增加或减少柴油机的喷油量，使得柴油机可以对辅助发电装置和发动机摩擦进行补偿与控制。另一方面，变速箱液力制动器可以通过改变注油量来调节液力制动力的大小。

进一步参见图2，基于比较结果，控制内燃动力包在辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式中进行选择的步骤，具体包括：

响应于当前制动力需求值小于等于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力，控制内燃动力包进入辅助发电装置制动模式；或者

响应于当前制动力需求值大于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力，并且小于等于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力与柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力之和，控制内燃动力包进入柴油机摩擦制动模式；或者

响应于当前制动力需求值大于辅助发电装置当前能够提供的最大制动力与柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力之和，控制内燃动力包进入液力变速箱制动模式。

根据以上实施例可知，辅助发电装置制动模式、柴油机摩擦制动模式或液力变速箱制动模式的执行需要根据当前制动力需求值与各设备当前能够提供的最大制动力的比较来进行选择。

具体地，在本发明的实施例中，图2示出了本发明实施例提供的轨道车辆制动控制方法100的控制逻辑。其中，字母f表示车辆制动力需求值，字母a表示辅助发电装置当前能够提供的最大制动力，字母b表示柴油机摩擦当前能够提供的最大制动力，字母c表示液力变速箱当前能够提供的最大制动力。

对于制动模式①而言，即辅助发电装置制动模式，其实施条件为f≤a，此时柴油机通过调节喷油量，从而控制辅助发电装置的发电功率，从而达到调节辅助发电装置的制动力大小的效果。也就是说，在这种模式下，具体的制动控制实现方式为降低柴油机的喷油量，使得轨道车辆的车轮拖动辅助发电装置的发电机发电，从而使轨道车辆进行制动。

对于制动模式②而言，即柴油机摩擦制动模式，其实施条件为a<f≤a+b，此时柴油机通过调节喷油量，调节柴油机的制动力大小，此时辅助发电装置完全由车辆反拖发电。也就是说，在这种模式下，具体的制动控制实现方式为降低柴油机的喷油量，使得轨道车辆的车轮完全拖动辅助发电装置的发电机发电，并使得柴油机部分地由轨道车辆反拖运行，从而使轨道车辆进行制动。

对于制动模式③而言，即液力变速箱制动模式，其实施条件为f>a+b，此时变速箱制动器工作，通过改变注油量来调节液力制动力的大小，此时柴油机的喷油量最小，辅助发电装置及柴油机完全由车辆反拖。也就是说，在这种模式下，具体的制动控制实现方式为降低柴油机的喷油量，使得轨道车辆的车轮完全拖动辅助发电装置的发电机发电，并使得柴油机完全由轨道车辆反拖运行，同时启动变速箱制动器进行工作，从而使轨道车辆进行制动。

总的来说，本发明实施例提供的轨道车辆制动控制方法100能够将内燃动力包的制动力提供由传统的变速箱液力制动改为反拖辅助发电装置、柴油机摩擦及变速箱液力制动三者共同提供混合制动力。在这过程中，能够将轨道车辆运行的动能转化为用于辅助发电装置供电的电能和克服摩擦阻力的热能。由此，显著提高了动力包的制动力范围，提高了动力包制动的使用频次及时间，减少车辆闸片制动的使用，降低了闸片的维护成本。

另一方面，本发明实施例还提供了一种轨道车辆制动控制系统。该控制系统总的来说包括信号获取模块和动力包控制模块。具体地，信号获取模块用于获取轨道车辆的当前制动力需求值，动力包控制模块与信号获取模块电连接以接收获取的当前制动力需求值。并且，动力包控制模块能够用于执行如上所述的轨道车辆制动控制方法。

此外，本发明实施例还提供了一种轨道车辆。该轨道车辆包括如上所述的轨道车辆制动控制系统，其中，轨道车辆制动控制系统集成在轨道车辆的内燃动力包上。

在本发明实施例提供的轨道车辆制动控制系统及轨道车辆中，由于能够执行如上所述的轨道车辆制动控制方法，因此二者同样具备如上所述的优势。

并且应当理解的是，在一些实施例中，本发明提供的轨道车辆可以是任何适当类型的车辆，例如普速火车、动车、地铁、城铁等，本发明实施例不局限于某种或某些特定的轨道车辆类型。这可以根据实际应用需要来进行选择。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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