阅读说明：本技术 一种轨道电力工程车的制动控制方法 (Braking control method for rail electric engineering vehicle ) 是由 史德刚 孙鸿玲 王睿喆 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种轨道电力工程车的制动控制方法,在执行制动增压、减压、保压功能时,通过辅助电机、进液阀、出液阀、回油泵协调工作,而当辅助电机失效时,踏板力能够在制动主缸中产生制动压力,从而通过进液阀,在制动轮缸内产生一定的压力,使行驶中的工程车辆逐渐停下来；当制动系统的电子控制器、执行机构或传感器发生故障时,系统自动地向驾驶员提供当前最可行的制动方案,并且在极端情况下,提供一个双回路人力制动系统,即通过人力直接施加制动产生一定的制动作用,提高制动的可靠性。(The invention discloses a brake control method of a rail electric engineering vehicle, which is characterized in that when brake pressurization, pressure reduction and pressure maintaining functions are executed, an auxiliary motor, a liquid inlet valve, a liquid outlet valve and an oil return pump work in a coordinated mode, and when the auxiliary motor fails, pedal force can generate brake pressure in a brake main cylinder, so that a certain pressure is generated in a brake wheel cylinder through the liquid inlet valve, and the running engineering vehicle is gradually stopped; when an electronic controller, an actuating mechanism or a sensor of the brake system fails, the system automatically provides the most feasible brake scheme for a driver, and in an extreme case, provides a double-circuit manual brake system, namely, a certain brake effect is generated by directly applying the brake through manpower, so that the reliability of the brake is improved.)

一种轨道电力工程车的制动控制方法

技术领域

本发明涉及轨道电力工程车领域，特别是涉及一种轨道电力工程车的制动控制方法。

背景技术

轨道电力工程车由于具有无污染、大牵引力、噪音小等优点，具有越来越大的市场份额。电制动控制作为电力工程车的主要优势之一，不但能够减小由于摩擦制动产生的轮缘和轨面的磨耗，还能够把制动所产生的能量进行重复再利用。

目前，轨道电力工程车采用的电空制动机主要由两种模式，一种为逻辑型电空制动系统，另一种为微机型电空制动系统。

逻辑型电空制动系统在轨道电力工程车的制动控制上采用三种制动控制方式：电制动控制、自动制动控制和单独制动控制；其中，电制动控制和单独制动控制均只针对电力工程车本身制动，自动制动控制涉及电力工程车牵引的整个车列的制动。在实际操作时，操作人员只能选择其中一者来进行控制，无法实现空气制动和电制动同时制动，或电制动不足时，空气制动力自动补充的功能。由于三种制动控制方式对应三种控制操作装置，不易于操作台的设备布置，使得操作人员在操作上难以掌握，不利于充分发挥电制动的优势。

微机型电空制动系统虽然可以实现轨道电力工程车电制动力和空气制动力的混合制动控制，但是其控制需要依赖微机控制单元进行电制动力的申请、采集和电制动力与空气制动力的分配；在进行混合制动控制时，若根据实际情况需要重新分配电制动力与空气制动力，但是受制于网络数据交换频率和控制单元的程序运行周期的影响，混合控制存在一定的延时性，即下一命令的执行需要等待上一运行周期结束。此外，微机型电空制动系统的微机控制单元价格昂贵，使得微机型电控系统的成本很高，不具有经济性。

有鉴于此，如何设计出一种制动方法，当制动系统的电子控制器、执行机构或传感器发生故障时，系统可以自动地向驾驶员提供当前最可行的制动方案，并且在极端情况下，提供一个双回路人力制动系统，即通过人力直接施加制动产生一定的制动作用，提高制动的可靠性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种轨道电力工程车的制动控制方法，一种工轨道电力工程车的制动控制方法，在执行制动增压、减压、保压功能时，通过辅助电机、进液阀、出液阀、回油泵协调工作，而当辅助电机失效时，踏板力能够在制动主缸中产生制动压力，从而通过进液阀，在制动轮缸内产生一定的压力，使行驶中的工程车辆逐渐停下来；

具体地，所述的进液阀为两位两通常开电磁换向阀；

具体地，在电动制动助力工作模式下，制动踏板力和电机驱动力经传动装置共同作用于制动主缸的活塞，缩短初始制动压力建立时间并降低了对辅助电机的扭矩需求；

具体地，所述的辅助电机为无刷直流电机；

具体地，所述的工轨道电力工程车的制动控制方法涉及到电子控制单元，所述的电子控制单元接收制动踏板位移传感器、主缸压力传感器、轮速传感器的信号，根据接收到的信号确定制动系统工作模式，然后向辅助电机电机、进液阀、常闭阀和液压控制单元发出控制命令，或向制动能量回收系统发出制动请求；

具体地，在制动踏板被踩下的状态下，能够选择电动助力模式、制动能量回收模式或摩擦制动与再生制动同时工作的并行模式；

具体地，若制动踏板未被踩下，对制动系统提出的制动请求时，则选择主动制动模式；

具体地，制动踏板位移传感器、主缸压力传感器、车轮轮速传感器均是当前的成熟技术产品，不再进行详细描述；

具体地，当驾驶员踩下制动踏板，选择为电动助力模式为，所述的电动助力模式为：制动液从人力主缸，经进液阀传递到主缸的低压腔推动制动主缸的活塞移动，与此同时，电子控制单元在接收到制动踏板位移传感器发送的制动踏板位移信号后，计算出辅助电机的目标电流，辅助电机的输出转矩经齿轮减速增扭机构、滚珠丝杠副施加助力于制动主缸的活塞，在制动踏板力和电机驱动力的共同作用下制动主缸的高压腔内建立起制动压力，并经液压控制单元输出至四个轮缸；

具体地，所述的液压控制单元包括液压泵、单向阀、进油阀、出油阀、低压储能器；流出制动主缸的高压液压油通过进油阀到达轮缸，完成制动之后，轮缸内的残留液压油经过出油阀到达低压储能器，当对低压储能器补压完成以后通过液压泵流回储油罐；

具体地，当驾驶员踩下制动踏板，若工程车辆仅依靠辅助电机制动即足以产生期望的整车制动减速度，则可以采用纯再生制动模式；此时进液阀通电关闭、常闭阀通电打开，制动踏板感觉由制动踏板模拟器提供，摩擦制动不参与工作而全部制动力由再生制动装置提供，若仅依靠辅助电机制动不足以产生所期望制动减速度，可采用摩擦制动与辅助电机制动同时工作的并行模式；

具体地，在进行再生制动的同时令制动主缸输出压力至轮缸辅助进行摩擦制动控制，在制动踏板未被踩下但电子控制单元判断需实施主动制动或者其它控制装置发出主动制动请求时，制动系统工作于主动制动模式，此模式下，电子控制单元给无辅助电机发送控制信号，辅助电机输出转矩使制动主缸高压腔内建立压力，并且可以通过液压控制单元选择全部车轮或部分车轮实施制动并在必要时调整各轮缸内制动压力。

有益效果：当制动系统的电子控制器、执行机构或传感器发生故障时，系统可以自动地向驾驶员提供当前最可行的制动方案。即便是在极端情况下，系统仍不失为一个双回路人力制动系统，即系统可以通过人力直接施加制动产生一定的制动作用；与纯电动控制制动相比较，本方案的制动系统不需要高压蓄能器，也不需要另设专门的备份液压系统，因此比纯电动控制制动系统结构更紧凑；在最常使用的电动制动助力模式下，液压调节单元若不介入轮缸内压力调节，制动踏板感觉与传统非线控制动系统没有区别，若液压调节单元介入轮缸内压力调节，也能够通过电机扭矩主动控制抑制ABS回油液时对制动主缸低压腔的冲击，从而在没有使用成本较高的中心阀式制动主缸情况下，能够实现良好的制动踏板感觉；当制动系统需要工作在线控制动模式下，比如在制动能量回收的工况下，仍然可以通过制动踏板模拟器获得所需要的制动踏板感觉；制动主缸能够应用串列双腔式主缸的结构和制造工艺，并且制动系统能够继续使用传统的制动器和ABS的液压调节单元，降低了制造成本；可以利用作为制动供能装置的电机实施主动制动，无须采用具有部分或全部车轮主动增压功能的液压控制单元，同样降低了制造成本。

附图说明

图1为轨道电力工程车的制动控制方法的制动系统图；

附图标记：1制动踏板，2制动踏板位移传感器，3储液罐，4踏板模拟器，5辅助电机，6齿轮减速增扭机构，7滚珠丝杆副，8制动主缸，9第一液压泵，10第一单向阀，11第一进油阀，12第一低压储能器，13第一出油阀，14左前制动轮缸，15压力表，16第二单向阀，17第二出油阀，18右前制动轮缸，19第二进油阀，20电机，21第三单向阀，22左后制动轮缸，23第三进油阀，24第三出油阀，25第二低压储能器，26右后制动轮缸，27第四出油阀，28第四单向阀，29第四进油阀，30第二液压泵，31主缸压力传感器，32常闭阀，33两位两通常开电磁换向阀，34人力主缸。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就相互组合。

如图1所示，本发明提出了一种轨道电力工程车的制动控制方法，一种工程车辆驻车制动控制方法，在执行制动增压、减压、保压功能时，通过辅助电机1、进液阀33、第一进油阀11、第二进油阀19、第三进油阀23、第四进油阀29、第一出油阀13、第二出油阀17、第三出油阀24、第四出油阀27、第一液压泵9、第二液压泵30协调工作，而当辅助电机1失效时，踏板力能够在制动主缸8中产生制动压力，从而通过进液阀33，在第一制动轮缸14、第二制动轮缸18、第三制动轮缸22、第四制动轮缸26内产生压力，使行驶中的工程车辆逐渐停下来。

进液阀33为两位两通常开电磁换向阀；

工程车辆驻车制动控制方法涉及到电子控制单元，电子控制单元接收制动踏板位移传感器2、主缸压力传感器31、轮速传感器的信号，根据接收到的信号确定制动系统工作模式，然后向辅助电机1、进液阀33、常闭阀32和液压控制单元发出控制命令，或向制动能量回收系统发出制动请求；

制动踏板未被踩下，对制动系统提出的制动请求时，则选择主动制动模式；在制动踏板被踩下的状态下，能够选择电动助力模式、制动能量回收模式或摩擦制动与再生制动同时工作的并行模式；

当驾驶员踩下制动踏板，若工程车辆仅依靠辅助电机1制动即足以产生期望的整车制动减速度，则可以采用纯再生制动模式；此时进液阀33通电关闭、常闭阀32通电打开，制动踏板感觉由踏板模拟器4提供，摩擦制动不参与工作而全部制动力由再生制动装置提供，若仅依靠辅助电机1制动不足以产生所期望制动减速度，可采用摩擦制动与辅助电机1制动同时工作的并行模式；

在进行再生制动的同时令制动主缸8输出压力至第一制动轮缸14、第二制动轮缸18、第三制动轮缸22、第四制动轮缸26辅助进行摩擦制动控制，在制动踏板未被踩下但电子控制单元判断需实施主动制动或者其它控制装置发出主动制动请求时，制动系统工作于主动制动模式，此模式下，电子控制单元给无辅助电机1发送控制信号，辅助电机1输出转矩使制动主缸8高压腔内建立压力，并且可以通过液压控制单元选择全部车轮或部分车轮实施制动并在必要时调整各制动轮缸内制动压力；

在电动制动助力工作模式下，制动踏板力和电机驱动力经传动装置共同作用于制动主缸8的活塞，缩短初始制动压力建立时间并降低了对辅助电机1的扭矩需求；

辅助电机1为无刷直流电机；

制动踏板位移传感器2、主缸压力传感器31、车轮轮速传感器均是当前的成熟技术产品，不再进行详细描述；

当驾驶员踩下制动踏板，选择为电动助力模式，电动助力模式为：制动液从人力主缸34，经进液阀33传递到制动主缸8的低压腔推动制动主缸8的活塞移动，与此同时，电子控制单元在接收到制动踏板位移传感器2发送的制动踏板位移信号后，计算出辅助电机1的目标电流，辅助电机1的输出转矩经齿轮减速增扭机构6、齿轮减速增扭机构7施加助力于制动主缸8的活塞，在制动踏板力和电机驱动力的共同作用下制动主缸8的高压腔内建立起制动压力，并经液压控制单元输出至第一制动轮缸14、第二制动轮缸18、第三制动轮缸22、第四制动轮缸26；

液压控制单元包括第一液压泵9、第二液压泵30、单向阀10、16、21、28、第一进油阀11、第二进油阀19、第三进油阀23、第四进油阀29、第一出油阀13、第二出油阀17、第三出油阀24、第四出油阀27、第一低压储能器12、第二低压储能器25；流出制动主缸8的高压液压油通过第一进油阀11、第二进油阀19、第三进油阀23、第四进油阀29到达制动轮缸，完成制动之后，制动轮缸内的残留液压油经过第一出油阀13、第二出油阀17、第三出油阀24、第四出油阀27到达第一低压储能器12、第二低压储能器25，当对第一低压储能器12、第二低压储能器25补压完成以后通过第一液压泵9、第二液压泵30流回储油罐。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。