阅读说明：本技术 一种制动控制装置和方法 (Brake control device and method ) 是由 谢军威 蒋廉华 邓宗群 王书静 吴易航 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种制动控制装置和方法,其中,制动控制单元用于根据接收的制动请求,生成第一控制信号和第二控制信号；制动请求包括空气制动力和用于进行动力制动的电制动力。制动控制单元根据空气制动输出单元输出的压力差值,调整作用于第二等效单元的第二控制信号,使压力差值等效空气制动力并输出至制动缸进行空气制动。此空气制动与轨道车辆的动力制动混合共同作用,构成了轨道车辆所需的制动力。本发明通过制动控制单元实现了同时进行空气制动和电制动的制动控制方式,相比于现有技术中只使用一种制动方式进行制动,在相同的制动力需求下,能减少制动部件损耗,更好的利用动力制动使轨道车辆使用更加节能清洁环保。(The invention provides a brake control device and a method, wherein a brake control unit is used for generating a first control signal and a second control signal according to a received brake request; the braking request includes an air braking force and an electric braking force for performing dynamic braking. And the brake control unit adjusts a second control signal acting on the second equivalent unit according to the pressure difference output by the air brake output unit, so that the pressure difference is equivalent to an air braking force and is output to the brake cylinder for air braking. The air brake and the power brake of the rail vehicle are mixed and act together to form the braking force required by the rail vehicle. According to the invention, a brake control mode of simultaneously carrying out air braking and electric braking is realized through the brake control unit, and compared with the prior art that only one brake mode is used for braking, the brake control unit can reduce the loss of brake parts under the same braking force requirement, and can better utilize power braking to enable the railway vehicle to be more energy-saving, cleaner and more environment-friendly.)

一种制动控制装置和方法

技术领域

本发明涉及机车、城市轨道交通车辆或轨道电力工程车技术领域，具体涉及一种制动控制装置和方法。

背景技术

对车辆进行制动是指通过相关操作产生的阻滞作用来限制或降低车辆的运行速度或使车辆停止运行。车辆的制动方式可采用空气制动或动力制动等。

空气制动以压缩空气为动力，通过控制闸瓦与车轮产生的摩擦力进行制动，又称摩擦制动。空气制动能产生较大的制动力，可以满足车辆大范围的制动需求，但是使用空气制动压缩空气需要消耗较大的能量，摩擦制动会产生较大的噪声且摩擦时刹车部件会发生磨损，需要的制动力越大，其能量消耗、噪声和产生的磨损也越大。

动力制动通过牵引驱动电机逆动变为发电机，产生励磁阻力进行制动。因为是通过励磁产生阻力，所以动力制动过程中不会磨损刹车部件，但其所能产生的制动力较小，无法满足车辆的所有制动需要。

虽然目前有空气制动和动力制动两种制动控制方式，但目前对车辆的制动控制只能从上述空气制动与动力制动中选择一种制动控制方式。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种车辆的制动控制装置和方法，解决了不能同时进行动力制动与空气制动的问题。

一方面，本发明实施例提供一种制动控制装置，包括：

制动控制单元，用于根据接收的制动请求，生成第一控制信号和第二控制信号；其中，所述制动请求包括电制动力和空气制动力，所述电制动力用于进行动力制动；

第一等效单元，所述第一等效单元包括第一调节部件、第二调节部件和第一压力传感器，所述第一控制信号作用于所述第一调节部件和所述第二调节部件，使所述第一等效单元输出第一压力值；

第二等效单元，所述第二等效单元包括第三调节部件和第四调节部件，所述第二控制信号作用于所述第三调节部件和所述第四调节部件，使所述第二等效单元输出第二压力值；

所述空气制动输出单元包括执行部件和第二压力传感器，所述执行部件用于输出所述第二压力值与所述第一压力值的压力差值至制动缸，以使所述制动缸进行空气制动；

所述制动控制单元，还用于根据所述第一压力传感器采集的第一压力值，调整作用于所述第一调节部件和所述第二调节部件的第一控制信号，使所述第一压力值等效所述电制动力；还用于根据所述第二压力传感器采集的所述压力差值，调整作用于所述第三调节部件和所述第四调节部件的所述第二控制信号，使所述压力差值等效所述空气制动力。

进一步的，所述第一等效单元还包括第一风缸，所述第一风缸和所述第一压力传感器连接在所述第一等效单元的输出端，所述输出端连接所述空气制动输出单元的输入端；所述第一风缸用于减缓所述第一压力值的变化；

所述第一调节部件设置在所述输出端和总风缸间的连接通路上，所述第二调节部件设置在所述输出端和第一排气口间的连接通路上，以通过所述第一调节部件和所述第二调节部件调节所述输出端输出的第一压力值。

进一步的，所述第二等效单元还包括第二风缸，所述第二风缸连接在所述第二等效单元的输出端，所述输出端连接所述空气制动输出单元的输入端；所述第二风缸用于减缓所述第二压力值的变化；

所述第三调节部件设置在所述输出端和总风缸间的连接通路上；所述第四调节部件设置在所述输出端和第二排气口间的连接通路上，以通过所述第三调节部件和所述第四调节部件调节所述输出端输出的第二压力值。

进一步的，所述制动控制单元，还用于当所述电制动力与所述空气制动力的和小于预设值时，切断所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路。

进一步的，所述空气制动输出单元还包括切换部件和第五调节部件；所述切换部件设置在所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路上；所述第五调节部件设置在所述切换部件和总风缸间的连接通路上；

所述制动控制单元，用于通过打开所述第五调节部件，以导通所述总风缸和所述切换部件间的连接通路，使得所述切换部件动作切断所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路。

进一步的，所述空气制动输出单元还包括截止阀，所述截止阀设置在所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路上，用于接收到检修信号时，切断所述空气制动输出单元和所述制动缸的连接通路。

另一方面，本发明实施例提供了一种制动控制方法，应用于上述的制动控制装置中的制动控制单元，包括：

根据接收的制动请求，生成第一控制信号和第二控制信号；其中，所述第一控制信号作用于所述制动控制装置中的第一等效单元的第一调节部件和所述第一等效单元的第二调节部件，使所述第一等效单元输出第一压力值；所述第二控制信号作用于所述制动控制装置中的第二等效单元的第三调节部件和所述第二等效单元的第四调节部件，使所述第二等效单元输出第二压力值；所述制动请求包括电制动力和空气制动力，所述电制动力用于进行动力制动；

根据所述第一等效单元的第一压力传感器采集的第一压力值，调整所述第一控制信号，使所述第一压力值等效所述电制动力；

根据所述制动控制装置中的空气制动输出单元的第二压力传感器采集的所述空气制动输出单元输出的压力差值，调整所述第二控制信号，使所述压力差值等效所述空气制动力，所述压力差值输出至制动缸，以使所述制动缸进行空气制动；其中，所述压力差值是所述空气制动输出单元的执行部件输出的所述第二压力值与所述第一压力值的压力差值。

进一步的，方法还包括：当所述电制动力与所述空气制动力的和小于预设值时，切断所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路。

进一步的，切断所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路，包括：

打开所述空气制动输出单元的第五调节部件，导通总风缸和所述空气制动输出单元的切换部件间的连接通路，使得所述切换部件动作切断所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路；其中，所述切换部件设置在所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路上；所述第五调节部件设置在所述切换部件和总风缸间的连接通路上。

进一步的，方法还包括：当接收到检修信号时，控制截止阀切断所述空气制动输出单元和所述制动缸的连接通路，其中，所述截止阀设置在所述空气制动输出单元和所述制动缸间的连接通路上。

基于上述方案，制动控制单元用于根据接收的制动请求，生成第一控制信号和第二控制信号；其中，所述制动请求包括电制动力和空气制动力，所述电制动力用于进行动力制动。制动控制单元还用于根据所述第二压力传感器采集的所述压力差值，调整作用于所述第三调节部件和所述第四调节部件的所述第二控制信号，使所述压力差值等效所述空气制动力，从而实现了空气制动和电制动的混合制动，混合制动是在同一时间可以进行空气制动和电制动的制动控制方式，相比于现有技术中只使用一种制动控制的方式，混合制动因为电制动和空气制动同时进行，在相同的制动力需求下，所需的空气制动力比只进行空气制动所需的空气制动力要小，能减少基础制动部件损耗，同时能更好的利用动力制动使轨道车辆使用更加节能清洁环保。

进一步的，所述制动控制单元还用于根据所述第一压力传感器采集的第一压力值，调整作用于所述第一调节部件和所述第二调节部件的第一控制信号，使所述第一压力值等效所述电制动力，这样就可以通过第一等效单元去模拟了实际电制动力对应的空气制动力的大小，并根据第一等效单元的输出去调节空气制动输出单元输出的空气制动力，得到的空气制动力大小更加准确，使得动力制动大小与空气制动大小更加匹配。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中一种制动控制装置的结构示意图；

图2为本发明一个实施例中制动申请单元、车辆控制单元和制动控制单元的连接示意图；

图3为本发明一个实施例中空气输出单元的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中第一等效单元的结构示意图；

图5为本发明一个实施例中第二等效单元的结构示意图；

图6为本发明另一实施例中空气输出单元的另一种结构示意图；

图7为本发明应用实施例中第一等效单元、第二等效单元和空气输出单元的结构示意图；

图8为本发明又一个实施例一种制动控制方法的流程图；

图9为本发明又一个实施例一种制动控制方法的流程图；

图10为本发明又一个实施例一种制动控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1，其示出本发明提供的一个实施例中一种制动控制装置的结构示意图，包括：制动控制单元101、第一等效单元102、第二等效单元103和空气制动输出单元104。

制动控制单元101，用于根据接收的制动请求，生成第一控制信号和第二控制信号。其中，制动请求包括电制动力和空气制动力，使制动控制单元101根据制动请求进行空气制动和电制动的控制，电制动力可以直接发送至用于进行电制动的单元，通过该单元进行动力制动。第一控制信号发送至第一等效单元102，第二控制信号发送至第二等效单元103，使第一等效单元102、第二等效单元103和空气制动输出单元104能够在第一控制信号和第二控制信号相互作用下实现空气制动力的输出。

在本实施例中，制动请求可以由车辆控制单元得到并发送至制动控制单元101。车辆控制单元用于根据接收的制动指令，得到制动请求。其中，制动指令可以由制动申请单元生成并发送至车辆控制单元。制动申请单元包括司机控制器和制动控制器，在这种结构下，制动申请单元可以直接向制动控制单元101发送制动指令或者向车辆控制单元发送制动指令，由此存在生成制动请求的两种实现方式。下面结合图2进行说明，图2示出制动申请单元107、车辆控制单元108和制动控制单元101的连接图。两种生成制动请求的实现方式如下：

一种实现方式，根据驾驶司机对司机控制器的操作，制动申请单元107输出制动指令至车辆控制单元108。车辆控制单元108接收制动指令，并根据制动指令得到车辆所需的空气制动力和电制动力，通过制动请求发送至制动控制单元101。其中，司机控制器可以是能推动至不同制动档位的制动手柄，或者多个代表不同制动级别的制动按钮等的输入部件，在此不做具体限制。

另一种实现方式，驾驶司机可以通过操作制动控制器进行制动，制动申请单元107输出制动指令至制动控制单元101，由制动控制单元101传送制动指令至车辆控制单元108。车辆控制单元108接收制动指令，并根据制动指令得到车辆所需的空气制动力和电制动力，通过制动请求发送至制动控制单元101。其中，制动控制器可以是能推动至不同制动档位的制动手柄，或者多个代表不同制动级别的制动按钮等的输入部件，在此不做限制。

第一等效单元102包括第一调节部件、第二调节部件和第一压力传感器，第一控制信号作用于第一调节部件和第二调节部件，使第一等效单元102输出第一压力值。

在本实施例中，第一压力传感器用于采集输出端输出的第一压力值并返回至制动控制单元。第一调节部件和第二调节部件是可以调节第一等效单元102的连接通路内气体多少的开关部件。连接通路内的气体越多，连接通路内的气压也越大，第一等效单元102的输出端输出的第一压力值也就越大。

可以理解的是：连接通路内的气压的改变可通过调节连接通路中气体的输入和气体的输出，因此本实施例可以分别在气体输入支路(总风缸至第一等效单元102的输出端之间)和/或气体输出支路(连接通路的输出端所在位置或连接通路的输出端之后)设置第一调节部件和第二调节部件。

例如，第一调节部件可以是调节总风缸至第一等效单元102的输出端的气体流量的开关部件；第二调节部件可以是调节连接通路内排出气体的流量的开关部件；或者第一调节部件和第二调节部件均是调节总风缸至第一等效单元102的输出端的气体流量的开关部件；或者第一调节部件和第二调节部件均是调节连接通路内排出气体的流量的开关部件。

以第一调节部件是调节总风缸至第一等效单元102的输出端的气体流量的开关部件，第二调节部件是调节连接通路内排出气体的流量的开关部件为例下面说明第一控制信号的作用过程：在第一控制信号作用下第一调节部件可以开启或闭合，进一步的还可以改变自身的开合度，通过开启或闭合(甚至是开启时的开合度的调控)改变输入到连接通路内的气体流量，在第一控制信号作用下第二调节部件也可以开启或闭合，当然还可以改变自身的开合度，通过这种方式改变从连接通路内输出的气体的流量，从而通过输入和输出的改变控制连接通路内的气压，使第一等效单元的输出端(也是连接通路的输出端)输出第一压力值。对于其他两种方式此处不再详述。

第二等效单元103包括第三调节部件和第四调节部件，第二控制信号作用于第三调节部件和第四调节部件，使第二等效单元103输出第二压力值。

在本实施例中，第三调节部件和第四调节部件是可以调节第二等效单元103的连接通路内气体多少的开关部件。连接通路内的气体越多，连接通路内的气压也越大，第二等效单元103的输出端输出的第二压力值也就越大。

可以理解的是：连接通路内的气压的改变可通过调节连接通路中气体的输入和气体的输出，因此本实施例可以分别在气体输入支路(总风缸至第一等效单元102的输出端之间)和/或气体输出支路(连接通路的输出端所在位置或连接通路的输出端之后)设置第三调节部件和第四调节部件。例如，第三调节部件可以是调节总风缸至第二等效单元103输出端的气体流量的开关部件；第四调节部件可以是调节第二等效单元103连接通路内排出气体的流量的开关部件，具体说明请参阅上述第一等效单元102中的说明，此处不再详述。

空气制动输出单元104包括执行部件和第二压力传感器，其结构如图3所示，执行部件1041用于输出第二压力值与第一压力值的压力差值至制动缸105，以使制动缸105进行空气制动。执行部件1041可以是差压式的作用阀或中继阀，例如，差压式双膜板的作用阀，第一压力值和第二压力值输出至作用阀的输入端，作用阀输出第二压力值减去第一压力值的压力差值，压力差值作为空气制动力以使制动缸105进行空气制动。

为方便装置的检修维护，空气制动输出单元104还可以根据需要增设截止阀。截止阀设置在空气制动输出单元104的输出端和制动缸105间的连接通路上。当需要检修时，通过截止阀切断空气制动输出单元和所述制动缸的连接通路。

制动控制单元101，还用于根据第一压力传感器采集的第一压力值，调整作用于第一调节部件和第二调节部件的第一控制信号，使第一压力值等效电制动力。其中第一压力值等效电制动力是指根据第一压力值进行的空气制动和根据电制动力进行的动力制动的效果相同或相近。

本实施例中，制动控制单元101实时/不间断获取第一压力传感器采集的第一压力值。当采集到的第一压力值大于制动请求中的电制动力时，制动控制单元101调整第一控制信号，第一调节部件和第二调节部件根据调整后的第一控制信号减小第一等效单元102的连接通路内气体总量，使得其气压减小，进而减小第一等效单元102输出的第一压力值。当采集到的第一压力值小于制动请求中的电制动力时，制动控制单元101同样需要调整第一控制信号，但是此时第一调节部件和第二调节部件根据调整后的第一控制信号增加第一等效单元102的连接通路内气体总量，使得其气压增大，进而增大第一等效单元102输出的第一压力值。直至第一压力值等效制动请求中的电制动力时，制动控制单元101监控第一调节部件和第二调节部件维持其状态不变，以保持第一等效单元102的连接通路内气体总量不变，使得其气压保持不变，进而维持第一等效单元102输出的第一压力值等效电制动力。

但是这里需要说明的一点是：第一等效单元102输出的第一压力值等效电制动力之后，总风缸可能仍向连接通路输入气体和/或通过第二调节部件连接通路内的气体仍向外排出，这就会导致第一等效单元102输出的第一压力值会发生变化，因此在第一压力值等效电制动力时第一压力传感器仍需要采集第一压力值给制动控制单元，以在第一压力值不等效电制动力时能够调整作用于第一调节部件和第二调节部件上的第一控制信号。

制动控制单元101，还用于根据第二压力传感器1042采集的压力差值，调整作用于第三调节部件和第四调节部件的第二控制信号，使压力差值等效空气制动力。其中压力差值等效空气制动力是指根据压力差值进行的空气制动和根据空气制动力进行的空气制动的效果相同或相似。

本实施例中，制动控制单元101实时/不间断获取第二压力传感器1042采集的压力差值。当采集到的压力差值大于制动请求中的空气制动力时，制动控制单元101调整第二控制信号，第三调节部件和第四调节部件根据调整后的第二控制信号减小第二等效单元103的连接通路内气体总量，使得其气压减小，进而减小第二等效单元103输出的第二压力值，在不改变第一等效单元102输出的情况下，空气输出单元104输出的压力差值减小。当采集到的压力差值小于制动请求中的空气制动力时，制动控制单元101同样需要调整第二控制信号，但是此时第三调节部件和第四调节部件根据调整后的第二控制信号增加第二等效单元103的连接通路内气体总量，使得其气压增大，进而增大第二等效单元103输出的第二压力值，在不改变第一等效单元102输出的情况下，空气输出单元104输出的压力差值增大，直至压力差值等效于制动请求中的空气制动力时，制动控制单元101监控第三调节部件和第四调节部件维持其状态不变，以保持第二等效单元103的连接通路内气体总量不变，使得其气压保持不变，进而维持第二等效单元102输出的第二压力值，在不改变第一等效单元102输出的情况下，维持空气输出单元104输出的压力差值等效空气制动力。

上述实施例实现了空气制动和动力制动的混合制动，混合制动是在同一时间可以进行空气制动和动力制动的制动控制方式，相比于现有技术中只使用一种制动控制的方式，混合制动因为动力制动和空气制动同时进行，在相同的制动需求下，所需的空气制动力比只进行空气制动所需的空气制动力要小，能减少基础制动部件损耗，更好的利用动力制动使轨道车辆使用更加节能清洁环保。

进一步的，本实施例通过第一等效单元102去模拟了实际电制动力对应的空气制动力的大小，并根据第一等效单元102的输出去调节空气制动输出单元104输出的空气制动力，得到的空气制动力大小更加准确，使得动力制动大小与空气制动大小更加匹配。

请参阅图4，其示出本发明一个实施例中第一等效单元102的结构示意图，包括第一调节部件1021、第二调节部件1022、第一压力传感器1023和第一风缸1024。

第一风缸1024和第一压力传感器1023连接在第一等效单元102的输出端，第一等效单元102的输出端连接空气制动输出单元104的输入端，如图1所示。第一风缸1024用于减缓第一压力值的变化。第一调节部件1021设置在输出端和总风缸106间的连接通路上；第二调节部件1022设置在输出端和第一排气口间的连接通路上；以通过第一调节部件1021和第二调节部件1022调节输出端输出的第一压力值。

下面介绍通过第一调节部件1021和第二调节部件1022调节输出端输出的第一压力值的实现方式：

当需要增大第一压力值时，第一调节部件1021导通总风缸106至输出端的连接通路(进一步在导通时还可以增大第一调节部件1021的开合度以增大流量)，第二调节部件1022断开输出端至第一排气口的连接通路。总风缸106的气体通过第一调节部件1021输送至输出端和第一风缸1024。输出端和第一风缸1024内的气体变多，气压增大，使得第一压力值增大。

当需要减小第一压力值时，第一调节部件1021断开总风缸106至输出端的连接通路(或者减小第一调节部件1021的开合度)，第二调节部件1022导通输出端至第一排气口的连接通路。第一等效单元102的输出端和第一风缸1024中的气体通过第二调节部件1022从第一排气口排出。输出端和第一风缸1024内的气体变少，气压减小使得第一压力值减小。

当需要保持第一压力值不变时，第一调节部件1021断开总风缸106至输出端的连接通路，第二调节部件1022断开输出端至第一排气口的连接通路。第一等效单元102的输出端和第一风缸1024中的气体总量维持不变，气压不改变使得第一压力值保持不变。

第一风缸1024可以是存储气体的腔体容器。第一调节部件1021和第二调节部件1022可以是控制连接通路通断的开关部件，例如电磁阀或比例阀等。第一压力传感器1023用于检测输出端输出的第一压力值并返回至制动控制单元。

请参阅图5，其示出本发明一个实施例中第二等效单元103的结构示意图，包括第三调节部件1031、第四调节部件1032和第二风缸1033，第二风缸1033连接在第二等效单元103的输出端，输出端连接空气制动输出单元104的输入端；第二风缸1033用于减缓第二压力值的变化。第三调节部件1031设置在输出端和总风缸106间的连接通路上；第四调节部件1032设置在输出端和第二排气口间的连接通路上，以通过第三调节部件1031和第四调节部件1032进行调节输出端输出的第二压力值。

下面介绍通过第三调节部件1031和第四调节部件1032调节输出端输出的第二压力值的实现方式：

当需要增大第二压力值时，第三调节部件1031导通总风缸106至输出端的连接通路，第四调节部件1032断开输出端至第二排气口的连接通路，总风缸106的气体通过第二调节部件1031输送至输出端和第二风缸1033，输出端和第二风缸1033内的气体变多，气压增大，使得第二压力值增大。

当需要减小第二压力值时，第三调节部件1031断开总风缸106至输出端的连接通路，第四调节部件1032导通输出端至第二排气口的连接通路，第二等效单元103的输出端和第二风缸1033中的气体通过第四调节部件1032从第二排气口排出，输出端和第二风缸1033内的气体变少，气压减小使得第二压力值减小。

当需要保持第二压力值不变时，第三调节部件1031断开总风缸106至输出端的连接通路，第四调节部件1032断开输出端至第二排气口的连接通路。第二等效单元103的输出端和第二风缸1033中的气体总量维持不变，气压不改变使得第二压力值保持不变。

第二风缸1033可以是存储气体的腔体容器。第三调节部件1031和第四调节部件1032可以是控制连接通路通断的阀门，例如电磁阀或比例阀等。第二等效单元103的输出端可以根据需要增设压力传感器，以通过压力传感器监控第二等效单元103输出的第二压力值。

本发明提供的另一个实施例一种制动控制装置，为了进一步降低对基础制动部件的磨损，本实施例对空气输出单元104的结构做出了改进。请参阅图6，其示出本实施例的空气输出单元104的另一种结构。相比于图5，空气制动输出单元104还包括切换部件1044和第五调节部件1043。

切换部件1044设置在空气制动输出单元104和制动缸105间的连接通路上。第五调节部件1043设置在切换部件1044和总风缸106间的连接通路上。

制动控制单元101，还用于当电制动力与空气制动力的和小于预设值时，通过打开第五调节部件1043，以导通总风缸106和切换部件1044间的连接通路，使得切换部件1044动作切断空气制动输出单元104和制动缸105间的连接通路，此时，制动控制装置只采用电制动力进行动力制动。

预设值可以设置为电制动力的上限值，如果车辆所需的制动力小于该上限值，优先采用电制动力进行动力制动，可以进一步减小车辆基础制动部件的磨损。预设值也可根据场景需要设置为其他值，在此不做限定。

制动控制单元101，还用于当第一等效单元102发生故障时，切换控制方式，将混合制动的方式(即空气制动和动力制动同时进行制动)切换为空气制动与动力制动中选择一种的制动控制方式。

本实施例在混合制动基础上，考虑了优先采用电制动力进行动力制动，可以进一步减小车辆基础制动部件的磨损。

为方便理解，下面介绍本发明的一个应用实施例，请参阅图7，其示出了制动控制装置的第一等效单元102、第二等效单元103和空气输出单元104的结构示意图。

制动控制单元101根据制动请求进行空气制动和电制动的控制。其中，制动请求包括电制动力和空气制动力，制动控制单元101根据接收的制动请求生成第一控制信号和第二控制信号。电制动力可以直接发送至用于进行动力制动的单元，通过该单元进行动力制动。第一控制信号和第二控制信号作用于第一等效单元101和第二等效单元102以用于进行空气制动，后续结合图7进行说明。

第一等效单元102包括比例阀、电磁阀1、传感器1和风缸1。风缸1和传感器1连接在第一等效单元102的输出端，输出端连接空气制动输出单元104作用阀的Cv2端。风缸1用于减缓第一压力值的变化。比例阀设置在输出端和总风缸106间的连接通路上。电磁阀1设置在输出端和第一排气口间的连接通路上。第一控制信号作用于比例阀和电磁阀1，第一控制信号包括用于控制比例阀阀门开度的电流信号和用于控制电磁阀1的开关的电信号。电流信号大小与制动请求中的电制动力大小相关，可以通过第一控制信号调整比例阀的阀门开度和控制电磁阀1的开启/关闭，从而通过对比例阀和电磁阀1的调节使第一等效单元102输出的第一压力值等效电制动力，工作过程如下：

当比例阀导通总风缸106至输出端的连接通路，电磁阀1断开输出端至第一排气口的连接通路时，总风缸106的气体通过比例阀输送至输出端和风缸1，输出端和风缸1内的气体变多，压强增大，使得第一压力值增大。当比例阀断开总风缸106至输出端的连接通路，电磁阀1导通输出端至第一排气口的连接通路时，比例阀的输出端和风缸1中的气体通过电磁阀1从第一排气口排出，输出端和风缸1内的气体变少，压强减小使得第一压力值减小。传感器1不间断/实时采集输出端输出的第一压力值并返回至制动控制单元101。制动控制单元101根据传感器1采集的第一压力值，调整作用于比例阀的电流信号和电磁阀1的电信号，通过控制比例阀的阀门开度和电磁阀1的开启/关闭，调整输出端的第一压力值直至第一压力值等效电制动力。

第二等效单元103包括电磁阀2、电磁阀3、风缸2和传感器2。风缸2和传感器2连接在第二等效单元103的输出端，输出端连接空气制动输出单元104作用阀的Cv1端。风缸2用于减缓第一压力值的变化。电磁阀2设置在输出端和总风缸106间的连接通路上。电磁阀3设置在输出端和第二排气口间的连接通路上。第二控制信号作用于电磁阀2和电磁阀3，第二控制信号包括用于控制电磁阀2开关的电信号和用于控制电磁阀3的开关的电信号，通过第二控制信号控制电磁阀2和电磁阀3的开启/关闭，从而通过对电磁阀2和电磁阀3调节使第二等效单元103输出的第二压力值等效总制动力，即空气制动力和电制动力的和。第二等效单元103在第二控制信号作用下，其工作过程如下：

当电磁阀2导通总风缸106至输出端的连接通路，电磁阀3断开输出端至第二排气口的连接通路时，总风缸106的气体通过电磁阀2输送至输出端和风缸2，输出端和风缸2内的气体变多，压强增大，使得第二压力值增大。当电磁阀2断开总风缸106至输出端的连接通路，电磁阀3导通输出端至第二排气口的连接通路时，第二等效单元103的输出端和风缸2中的气体通过电磁阀3从第二排气口排出，输出端和风缸2内的气体变少，压强减小使得第二压力值减小。传感器2用于采集输出端输出的第二压力值并返回至制动控制单元101。

空气制动输出单元104包括作用阀、截止阀、电磁阀4、切换阀和传感器3。作用阀为差压式双膜板作用阀，第一压力值从Cv2端输入，即下膜板的上部；第二压力值从Cv2端输入，即上膜板的下部。作用阀的R端连接至总风缸106。作用阀是一种压差式的平衡结构，用于输出第二压力值减去第一压力值的压力差值。

传感器3用于不间断/实时采集作用阀输出的压力差值至制动控制单元。制动控制单元101根据传感器3采集的压力差值，调整作用于电磁阀2和电磁阀3的电信号，通过控制电磁阀2和电磁阀3的开启/关闭，调整输出端的第二压力值，从而使得压力差值会随第二压力值的变化而变化直至使压力差值等效空气制动力，输出至制动缸105，以使制动缸105进行空气制动。

在本实施例中，调整第二控制信号的另一种实现方式：制动控制单元101根据传感器2采集的第二压力值，调整作用于电磁阀2和电磁阀3的电信号，使第二压力值等于空气制动力与电制动力的和。则作用阀输出的压力差值也可以等效空气制动力，输出至制动缸105，以使制动缸105进行空气制动。

截止阀和切换阀设置在作用阀的输出端和制动缸105间的连接通路上。当需要检修时，通过截止阀切断空气制动输出单元和所述制动缸的连接通路。电磁阀4设置在切换阀和总风缸106间的连接通路上。

制动控制单元101当电制动力与空气制动力的和小于预设值时，通过打开电磁阀4，以导通总风缸106和切换阀间的连接通路，使得切换阀动作切断作用阀和制动缸105间的连接通路。此时，制动控制装置只采用动力制动进行车辆制动。预设值可以设置为电制动力的上限值，如果车辆所需的制动力小于该上限值，优先采用动力制动进行制动，可以进一步减小车辆基础制动部件的磨损。预设值也可根据场景需要设置为其他值，在此不做限定。

上述实施例实现了空气制动和动力制动的混合制动，混合制动是在同一时间可以进行空气制动和动力制动的制动控制方式，相比于现有技术中只使用一种制动控制的方式，混合制动因为动力制动和空气制动同时进行，在相同的制动力需求下，所需的空气制动力比只进行空气制动所需的空气制动力要小，能减少基础制动部件损耗，更好的利用动力制动使轨道车辆使用更加节能清洁环保。在混合制动基础上，考虑了优先采用动力制动进行制动，可以进一步减小车辆基础制动部件的磨损。

进一步的，本实施例通过第一等效单元102去模拟了实际电制动力对应的空气制动力的大小，并根据第一等效单元102的输出去调节空气制动输出单元104输出的空气制动力，得到的空气制动力大小更加准确，使得动力制动大小与空气制动大小更加匹配。

下面介绍与装置实施例对应的方法实施例，请参阅8，其示出本发明又一实施例一种制动控制方法的流程图，方法应用于上述实施例的制动控制装置中的制动控制单元，包括如下步骤：

S801，根据接收的制动请求，生成第一控制信号和第二控制信号。

在本实施例中，第一控制信号作用于制动控制装置中的第一等效单元的第一调节部件和第一等效单元的第二调节部件，使第一等效单元输出第一压力值。第一调节部件和第二调节部件是可以调节第一等效单元的连接通路内气体多少的开关部件，通过作为第一控制信号的电信号对第一调节部件和第二调节部件进行调整，以调节连接通路内的气体多少。连接通路内的气压大小会随其内气体多少的变化而变化，因此通过调节连接通路内的气体大小实现调节连接通路内的气压大小，进而调节第一等效单元的输出端输出的第一压力值大小。关于第一调节部件和第二调节部件的作用说明和工作过程请参见上述实施例，在此不再赘述。第一等效单元还包括第一压力传感器。第一压力传感器实时/不间断的采集第一压力值的大小，关于第一等效单元的结构组成和作用说明请参见上述实施例和图3，在此不再赘述。

第二控制信号作用于制动控制装置中的第二等效单元的第三调节部件和第二等效单元的第四调节部件，使第二等效单元输出第二压力值。第三调节部件和第四调节部件是可以调节第二等效单元的连接通路内气体多少的开关部件，通过作为第二控制信号的电信号对第三调节部件和第四调节部件进行调整，以调节连接通路内的气体多少。连接通路内的气压大小会随其内气体多少的变化而变化，因此通过调节连接通路内的气体大小实现调节连接通路内的气压大小，进而调节第二等效单元的输出端输出的第二压力值的大小。关于第三调节部件和第四调节部件的作用说明请参见上述实施例，关于第二等效单元的结构组成和作用说明请参见上述实施例，在此不再赘述。

在本实施例中，制动请求包括电制动力和空气制动力，电制动力用于进行动力制动。关于制动请求是如何获得的解释说明请参见上述实施例，在此不再赘述。

S802，根据第一等效单元的第一压力传感器采集的第一压力值，调整第一控制信号，使第一压力值等效电制动力。其中第一压力值等效电制动力是指根据第一压力值进行的空气制动和根据电制动力进行的动力制动的效果相同或相近。制动控制单元调节第一压力值使其等效电制动力的工作过程请参见上述实施例，在此不再赘述。

S803，根据制动控制装置中的空气制动输出单元的第二压力传感器采集的空气制动输出单元输出的压力差值，调整第二控制信号，使压力差值等效空气制动力。其中压力差值输出至制动缸，以使制动缸进行空气制动，压力差值等效空气制动力是指根据压力差值进行的空气制动和根据空气制动力进行的空气制动的效果相同或相似。

本实施例中，压力差值是空气制动输出单元的执行部件输出的第二压力值与第一压力值的压力差值。空气制动输出单元的结构组成和各部件作用请参见上述实施例和图5-6，在此不再赘述。压力差值的大小与第一压力值和第二压力值相关，可以通过调节第一压力值和第二压力值的大小实现压力差值的调节。制动控制单元调节压力差值使其等效空气制动力的工作过程请参见上述实施例，在此不再赘述。

上述实施例实现了空气制动和动力制动的混合制动，混合制动是在同一时间可以进行空气制动和动力制动的制动控制方式，相比于现有技术中只使用一种制动控制的方式，混合制动因为动力制动和空气制动同时进行，在相同的制动需求下，所需的空气制动力比只进行空气制动所需的空气制动力要小，能减少基础制动部件损耗，更好的利用动力制动使轨道车辆使用更加节能清洁环保。

进一步的，本实施例通过第一等效单元去模拟了实际电制动力对应的空气制动力的大小，并根据第一等效单元的输出去调节空气制动输出单元输出的空气制动力，得到的空气制动力大小更加准确，使得动力制动大小与空气制动大小更加匹配。

为了进一步降低对基础制动部件的磨损，本发明提供的又一个实施例一种制动控制方法，请参阅9，其示出该制动控制方法的流程图，包括如下步骤：

S901，判断电制动力与空气制动力的和是否小于预设值。当电制动力与空气制动力的和小于预设值时，执行步骤S902；当电制动力与空气制动力的和不小于预设值时，执行步骤S903-S905。

本实施例中，预设值可以设置为电制动力的上限值，如果车辆所需的制动力小于该上限值，执行步骤S902，优先采用电制动力进行动力制动，可以进一步减小车辆基础制动部件的磨损。预设值也可根据场景需要设置为其他值，在此不做限定。

S902，切断空气制动输出单元和制动缸间的连接通路。

执行步骤S902后，制动控制装置只采用电制动力进行动力制动。制动控制单元切断空气制动输出单元和制动缸间的连接通路的一种方式为：打开所述空气制动输出单元的第五调节部件，导通总风缸和空气制动输出单元的切换部件间的连接通路，使得切换部件动作切断空气制动输出单元和制动缸间的连接通路；其中，切换部件设置在空气制动输出单元和制动缸间的连接通路上；第五调节部件设置在切换部件和总风缸间的连接通路上，如图6所示。

S903，根据接收的制动请求，生成第一控制信号和第二控制信号。

S904，根据第一等效单元的第一压力传感器采集的第一压力值，调整第一控制信号，使第一压力值等效电制动力。

S905，根据制动控制装置中的空气制动输出单元的第二压力传感器采集的空气制动输出单元输出的压力差值，调整第二控制信号，使压力差值等效空气制动力。压力差值输出至制动缸，以使制动缸进行空气制动。

步骤S903-S905的工作过程说明请参见上述实施例中的步骤S801-S803，在此不再赘述。

本实施例在空气制动和动力制动同时进行的混合制动基础上，考虑了优先采用电制动力进行动力制动，可以进一步减小车辆基础制动部件的磨损。

考虑到制动控制装置可能会出现的多种状况，本发明提供了又一实施例一种制动控制方法，请参阅10，其示该制动控制方法的流程图，相比于图9增加了如下步骤：

S1006，当接收到检修信号，控制截止阀切断空气制动输出单元和制动缸的连接通路。其中，截止阀设置在空气制动输出单元和制动缸间的连接通路上。

S1007，当接收到第一等效单元的故障信号，将空气制动和动力制动混合制动的方式切换为空气制动与动力制动中选择一种的制动控制方式。

第一等效单元发生故障，则无法得到等效电制动力的第一压力值，则混合制动的方式下无法得到与动力制动相匹配的空气制动力，有可能会出现输出至制动缸的空气制动力不足，导致车辆不能有效制动。在此情况下，切换为空气制动与动力制动中选择一种的制动控制方式，保证车辆能有效的制动。

步骤S1001-S1002的工作过程说明请参见上述实施例中的步骤S901-S902，步骤S1003-S1005的工作过程说明请参见上述实施例中的步骤S801-S803，在此不再赘述。当然上述步骤S1006和S1007中的至少一个步骤也可以在上述图8基础上增加，实现在空气制动和动力制动混合制动的同时，能够根据检修信号和/或故障信号执行对应的操作。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。