专利名称：轨道交通车辆的电子称重阀控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轨道交通车辆的电子称重阀控制装置。
背景技术：
城市轨道交通车辆的制动系统一般都具有常用制动和紧急制动模式。正常的列车减速和停车使用的是常用制动，紧急制动是在紧急情况下使用的保证安全的制动。紧急制动一般为压力空气控制的纯机械的摩擦制动。为保证紧急制动减速度的一致性，紧急制动的制动力要能根据车辆载荷自动调整制动力的大小，实现紧急制动载荷自动调整装置称为载荷自动调整阀(称重阀)。现有的称重阀一般为机械运算机构,输入控制信号为空气弹簧压力，输出信号为紧急制动预控压力。动算机构包括空气弹簧压力模板机构、预控压力模板机构、可变支点杠杆及三通阀等。当车辆载增大时，空气弹簧的压力也相应增大，称重阀的输出压力也按一定的比例关系增大，在实施紧急制动时，相应的紧急制动力也会相应增大。机械式的称重阀不使用电源，没有电源断电和电子元件失效的风险。但机械式的称重阀体积和重量都比较大，而且参数调整比较麻烦，输出压力与输入信号的比例关系有一定限制。
实用新型内容针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种轨道交通车辆的电子称重阀控制装置，包括:测量反映车辆载荷的空簧压力信号的空簧压力传感器；输出实际制动载荷压力的电磁阀组；测量实际制动载荷压力的制动载荷压力传感器；微控制器，与所述空簧压力传感器、制动载荷压力传感器和所述电磁阀组相连并接收所述空簧压力信号和实际制动载荷压力，其中所述微控制器根据所述空簧压力信号计算紧急制动所需的制动载荷压力，并根据所述紧急制动所需的制动载荷压力和实际制动载荷压力之间的差控制所述电磁阀组以调整所述实际制动载荷压力。根据本实用新型的一个方面，所述电磁阀组包括充/排风电磁阀和保持电磁阀，当实际制动载荷压力低于紧急制动所需的制动载荷压力时，所述微控制器使所述充/排风电磁阀和保持电磁阀同时通电动作以连通制动载荷压力腔的充气通路，实际制动载荷压力上升，当实际制动载荷压力与紧急制动所需的制动载荷压力接近时，所述微控制器控制保持电磁阀断电释放，保持电磁阀切断所述充气通路，使实际制动载荷压力保持不变，当实际制动载荷压力高于紧急制动所需的制动载荷压力时，所述微控制器使充/排风气磁阀断电释放但保持电磁阀通电以连通制动载荷压力腔的排气通路，实际制动载荷压力下降，当实际制动载荷压力与紧急制动所需的制动载荷压力接近时，所述微控制器控制保持电磁阀断电释放，保持电磁阀切断所述排气通路，使实际制动载荷压力保持不变。本实用新型的电子称重阀体积小，布置灵活，因而可以满足架控制动系统的需求。同时，机械式的称重阀在正进行整定时需逐一整定，整定时还需要外加调压阀反复调整，整定操作费工费时，采用电子称重阀后，只需要在维护软件中修改一下参数就可整定完成整个网段内的全部称重阀。
下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中:图1是根据本实用新型的一个实施例的电子称重阀控制装置的原理示意图；以及图2是根据本实用新型的一个实施例的电子称重阀控制装置的结构图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型的电子称重阀控制装置采用压力传感器、电磁阀和微控制器(MCU)替代机械中称重阀的称重模板组和三通阀。图1是本实用新型的电子称重阀控制装/I的原理示意图。如图1所示，电子称重阀控制装置I包括:空簧压力传感器10、微控制器20、电磁阀组30、制动载荷压力传感器40。其中空簧压力传感器10用来测量反映车辆载荷的空簧压力(ASP)信号。空簧压力传感器10与微控制器20相连，将所测的空簧压力信号传递到微处理器20。电磁阀组30输出实际制动载荷压力，作为实现紧急制动预控输入压力。制动载荷压力传感器40测量实际制动载荷压力。制动载荷压力传感器40与微控制器20相连，将测量的实际制动载荷压力发送给微控制器20。微控制器20根据所测的空簧压力信号计算紧急制动所需的制动载荷压力，并根据所述紧急制动所需的制动载荷压力和实际制动载荷压力之间的差，通过闭环控制，利用所述电磁阀组30，控制和调整所述实际制动载荷压力。如图2所示，所述电磁阀组30包括充/排风电磁阀32和保持电磁阀34。当实际制动载荷压力低于紧急制动所需的制动载荷压力时，微控制器20使充/排风电磁阀32和保持电磁阀34同时通电动作以连通制动载荷压力腔的充气通路，实际制动载荷压力在充气过程中将缓慢上升。当实际制动载荷压力与紧急制动所需的制动载荷压力非常接近时(例如差小于3kPa)，微控制器20控制保持电磁阀34断电释放，保持电磁阀34切断制动载荷压力腔的充气通路，使实际制动载荷压力保持不变。同样道理当实际制动载荷压力高于紧急制动所需的制动载荷压力时，微控制器20使充/排风气磁阀32断电释放但保持电磁阀34通电动作以连通制动载荷压力腔的排气通路，实际制动载荷压力在排气过程中将缓慢下降。当实际制动载荷压力与紧急制动所需的制动载荷压力非常接近时，微控制器20控制保持电磁阀34断电释放，保持电磁阀34切断制动载荷压力腔的排气通路，使实际制动载荷压力保持不变。为提高电子称重阀对车辆载荷检测的精度，采用了两个ASP传感器分别检测两个空簧的压力，并根据两个空簧压力的平均值来计算车辆载荷。为保证电源断电时紧急制动缸压力稳定，制动载荷压力的控制采用了保持电磁阀34和充/排风气磁阀32进行组合的方式，这样在断电后保持电磁阀34能切断制动载荷压力腔的充气和排气通路，使制动载荷压力腔的压力保持恒定，使紧急制动压力在断电时仍能保持不变。为减小电子控制系统故障时的可能风险，电子称重阀也设置了机械式的限压阀，能将紧急制动的最小和最大压力限制在一定的安全范围。在控制电磁阀的输入端采用了限制最大压力的限压阀，在称重阀的输出端采用了取大输出梭阀，或采用弹簧预紧力的控制的中继阀实现对最低压力的限制。上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。
权利要求1.一种轨道交通车辆的电子称重阀控制装置，包括: 测量反映车辆载荷的空簧压力信号的空簧压力传感器； 输出实际制动载荷压力的电磁阀组； 测量实际制动载荷压力的制动载荷压力传感器； 微控制器，与所述空簧压力传感器、制动载荷压力传感器和所述电磁阀组相连并接收所述空簧压力信号和实际制动载荷压力，其中所述微控制器根据所述空簧压力信号计算紧急制动所需的制动载荷压力，并根据所述紧急制动所需的制动载荷压力和实际制动载荷压力之间的差控制所述电磁阀组以调整所述实际制动载荷压力。
2.根据权利要求1所述的电子称重阀控制装置，其特征在于，所述电磁阀组包括充/排风电磁阀和保持电磁阀，当实际制动载荷压力低于紧急制动所需的制动载荷压力时，所述微控制器使所述充/排风电磁阀和保持电磁阀同时通电动作以连通制动载荷压力腔的充气通路，实际制动载荷压力上升，当实际制动载荷压力与紧急制动所需的制动载荷压力接近时，所述微控制器控制保持电磁阀断电释放，保持电磁阀切断所述充气通路，使实际制动载荷压力保持不变，当实际制动载荷压力高于紧急制动所需的制动载荷压力时，所述微控制器使充/排风气磁阀断电释放但保持电磁阀通电以连通制动载荷压力腔的排气通路，实际制动载荷压力下降，当实际制动载荷压力与紧急制动所需的制动载荷压力接近时，所述微控制器控制保持电磁阀断电释放，保持电磁阀切断所述排气通路，使实际制动载荷压力保持不变。
3.根据权利要求1或2所述的电子称重阀控制装置，其特征在于，所述电子称重阀控制装置还连接在电磁阀组的输入端的限制最大压力的第一限压阀，还包括连接在电磁阀组的输出端的取大输出梭阀，或采用弹簧预紧力的控制的中继阀实现对最低压力的限制。
专利摘要本实用新型提供一种轨道交通车辆的电子称重阀控制装置，包括测量反映车辆载荷的空簧压力信号的空簧压力传感器；输出实际制动载荷压力的电磁阀组；测量实际制动载荷压力的制动载荷压力传感器；微控制器，与所述空簧压力传感器、制动载荷压力传感器和所述电磁阀组相连并接收所述空簧压力信号和实际制动载荷压力，其中所述微控制器根据所述空簧压力信号计算紧急制动所需的制动载荷压力，并根据所述紧急制动所需的制动载荷压力和实际制动载荷压力之间的差控制所述电磁阀组以调整所述实际制动载荷压力。
文档编号B60T17/18GK203005412SQ20132001799
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者刘光武, 庞绍煌, 何晔, 陈通武, 王新海, 樊贵新, 吕劲松, 高伟, 侯品杨, 张世钟, 李许磊, 龙木勇 申请人:中国铁道科学研究院机车车辆研究所, 广州市地下铁道总公司