专利名称：一种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆，尤其涉及车辆运行状态的电子传感技术电子判别技术，特别涉及车辆运行的道路状况的判别装置，具体的是一种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器。
背景技术：
现有技术中，城市无轨或有轨电车的驱动采用直流斩波驱动方式，无法实现再生回馈式电制动，没有可以判别运行道路属平地还是斜坡的实时判别器，因而电车停在斜坡时必须使用机械抱闸，使得电车在采用电制动时不能获得良好的制动效果。
发明内容
本发明所要解决的现有技术中的技术问题是由于现有技术中，城市无轨或有轨电车的驱动采用直流斩波驱动方式，没有可以判别运行道路属平地还是斜坡的实时判别器，在采用电制动时，在平地或斜坡不能获得良好的制动效果。
本发明为解决现有技术中的上述技术问题所采用的技术方案是提供一种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，所述的这种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器由第一极值检测器、第二极值检测器、第一置位触发器、第二置位触发器、第三置位触发器、第一控制门和第二控制门构成，其中，所述的第一极值检测器的输出端与所述的第一置位触发器和第二控制门的输入端连接，所述的第二极值检测器的输出端与所述的第一控制门的输入端连接，所述的第一置位触发器的输出端与所述的第一控制门的输入端连接，所述的第一控制门的输出端与所述的第二置位触发器的输入端连接，所述的第二置位触发器的输出端与所述的第二控制门的输入端连接，所述的第二控制门的输出端与所述的第三置位触发器的输入端连接。
进一步的，所述的第一极值检测器和第二极值检测器分别是绝对值比较器。
进一步的，所述的第一置位触发器、第二置位触发器和第三置位触发器分别是RS触发器。
进一步的，所述的第一控制门和第二控制门分别是逻辑门电路。
进一步的，所述的第一极值检测器的输入端和第二极值检测器的输入端送入一个车速传感器输出的速度实际值。
进一步的，所述的第一置位触发器、第一控制门、第二置位触发器和第二控制门的使能输入端送入一个制动状态的电平信号。
本发明还提供了一种根据所述的实时判别器实时判别平地或斜坡的方法，其中包括，向所述的第一极值检测器输入实时采集的电车运行速度实际值信号，所述的第一极值检测器比较车辆实际运行速度和极值速度1之间的差异并向第一置位触发器和第二控制门输出高电平信号或低电平信号，向所述的第二极值检测器输入实时采集的电车运行速度实际值信号，所述的第二极值检测器比较车辆实际运行速度和极值速度2之间的差异并向第一控制门输出高电平信号或低电平信号，车辆速度小于1-3％基准速度时，根据最小电制动力矩是大于或小于车辆处于平地上的惯性力矩，由所述的第三置位触发器输出电平提示信号，提示车辆当前运行道路是平地或是斜坡。
本发明的工作原理是第一极值检测器的输入信号为实时采集的电车运行速度实际值和第一极值数据，所述的第一极值检测器比较车辆实际运行速度和极值速度1两者的大小，第二极值检测器的输入信号为实时采集的电车运行速度实际值和第二极值数据，所述的第二极值检测器比较车辆运行速度和极值速度2的大小，所述的第一极值检测器的输出端连接至第一置位触发器和第二控制门的输入端，所述的第二极值检测器的输出端连接至第一控制门的输入端，所述的第一置位触发器的输出端也连接至所述的第一控制门的输入端，所述的第一控制门的输出端连接至第二置位触发器的输入端，所述的第二置位触发器的输出端连接至所述的第二控制门的输入端，进而所述的第二控制门的输出端连接至第三置位触发器的输入端，外部的制动状态的电平信号分别连接至所述的第一置位触发器、第一控制门、第二置位触发器和第二控制门的使能输入端，本发明应用时在给出极值速度数据1和2(极值1小于极值2)的基础上，通过牵引电动机轴上的光电编码器，实时采集电车运行速度实际值，判别器设计条件为车辆速度小于1-3％基准速度后，最小电制动力矩大于车辆处于平地上的惯性力矩(斜坡上的惯性力矩大于平地上的惯性力矩)。因而根据监测的电动车辆运行速度实时变化数据，在电制动状态下(状态讯号为高电平)，当速度小于1-3％基准速度后，通过全数字式的数据判别结构，判别最小电制动力矩是否大于车辆惯性力矩，若最小电制动力矩小于车辆惯性力矩，则第二极值检测器输出低电平，经在线判别后，判别器中第三置位触发器输出低电平，表示电动车辆当前运行道路属斜坡。若最小电制动力矩大于车辆惯性力矩，则第二极值检测器输出高电平，经判别器在线判别后，判别器中第三置位触发器输出高电平，表示电动车辆当前运行道路属平地。选用此平地/斜坡实时判别器后，可协调带再生回馈式电制动的电动车辆在电制动动态过程中车辆运行姿态的优化控制。
本发明中所述的绝对值比较器，RS触发器和逻辑门电路为电工行业公知技术，在此不再赘述。
本发明与已有技术相对照，其效果是积极和明显的。本发明通过全数字式的数据判别结构可以在线有效地判断出电动车辆当前运行道路属于平地还是斜坡，从而有效地协调带再生回馈式电制动的电动车辆在电制动动态过程中车辆运行姿态的优化控制。
本发明的目的、特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1是本发明一种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器的一个优选实施例的电路功能结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明一种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，由第一极值检测器1、第二极值检测器7、第一置位触发器2、第二置位触发器4、第三置位触发器6、第一控制门3和第二控制门5构成，其中，第一极值检测器1的输入信号为实时采集的电车运行速度实际值和第一极值数据，所述的第一极值检测器1比较车辆实际运行速度和极值速度1两者的大小，第二极值检测器7的输入信号为实时采集的电车运行速度实际值和第二极值数据，所述的第二极值检测器7比较车辆实际运行速度和极值速度2两者的大小，所述的第一极值检测器1的输出端连接至第一置位触发器2和第二控制门5的输入端，所述的第二极值检测器7的输出端连接至第一控制门3的输入端，所述的第一置位触发器2的输出端也连接至所述的第一控制门3的输入端，所述的第一控制门3的输出端连接至第二置位触发器4的输入端，所述的第二置位触发器4的输出端连接至所述的第二控制门5的输入端，进而所述的第二控制门5的输出端连接至第三置位触发器6的输入端，外部的制动状态的电平信号分别连接至所述的第一置位触发器2、第一控制门3、第二置位触发器4和第二控制门5的使能输入端，本发明应用时在给出极值速度数据1和2(极值1小于极值2)的基础上，通过牵引电动机轴上的光电编码器，实时采集电车运行速度实际值，判别器设计条件为车辆速度小于1-3％基准速度后，最小电制动力矩大于车辆处于平地上的惯性力矩(斜坡上的惯性力矩大于平地上的惯性力矩)。因而根据监测的电动车辆运行速度实时变化数据，在电制动状态下(状态讯号为高电平)，当速度小于1-3％基准速度后，通过全数字式的数据判别结构，判别最小电制动力矩是否大于车辆惯性力矩，若最小电制动力矩小于车辆惯性力矩，则第二极值检测器7输出低电平，经在线判别后，判别器中第三置位触发器6输出低电平，表示电动车辆当前运行道路属斜坡。若最小电制动力矩大于车辆惯性力矩，则第二极值检测器7输出高电平，经判别器在线判别后，判别器中第三置位触发器6输出高电平，表示电动车辆当前运行道路属平地。
本发明采用软硬件模块构架的实现方式，可协调带再生回馈式电制动的电动车辆在电制动动态过程中车辆运行姿态的优化控制。进一步，本发明可适用于各种电动车辆如城市无轨电车、有轨电车、电动轿车、电动卡车及电动叉车等。
权利要求
1.一种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，由第一极值检测器、第二极值检测器、第一置位触发器、第二置位触发器、第三置位触发器、第一控制门和第二控制门构成，其特征在于所述的第一极值检测器的输出端与所述的第一置位触发器和第二控制门的输入端连接，所述的第二极值检测器的输出端与所述的第一控制门的输入端连接，所述的第一置位触发器的输出端与所述的第一控制门的输入端连接，所述的第一控制门的输出端与所述的第二置位触发器的输入端连接，所述的第二置位触发器的输出端与所述的第二控制门的输入端连接，所述的第二控制门的输出端与所述的第三置位触发器的输入端连接。
2.如权利要求1所述的用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，其特征在于所述的第一极值检测器和第二极值检测器分别是绝对值比较器。
3.如权利要求1所述的用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，其特征在于所述的第一置位触发器、第二置位触发器和第三置位触发器分别是RS触发器。
4.如权利要求1所述的用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，其特征在于所述的第一控制门和第二控制门分别是逻辑门电路。
5.如权利要求1所述的用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，其特征在于所述的第一极值检测器和第二极值检测器的输入端送入一个车速传感器输出的速度实际值。
6.如权利要求1所述的用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，其特征在于所述的第一置位触发器、第一控制门、第二置位触发器和第二控制门的使能输入端送入制动状态的电平信号。
7.一种根据如权利要求1所述的用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器的实时判别平地或斜坡的方法，其特征在于向所述的第一极值检测器输入实时采集的电车运行速度实际值信号，所述的第一极值检测器比较车辆实际运行速度和极值速度1之间的差异并向第一置位触发器和第二控制门输出高电平信号或低电平信号，向所述的第二极值检测器输入实时采集的电车运行速度实际值信号，所述的第二极值检测器比较车辆实际运行速度和极值速度2之间的差异并向第一控制门输出高电平信号或低电平信号，车辆速度小于1-3％基准速度时，根据最小电制动力矩是大于或小于车辆处于平地上的惯性力矩，由所述的第三置位触发器输出电平提示信号，提示车辆当前运行道路是平地或是斜坡。
全文摘要
一种用于电车运行中电制动时道路平地或斜坡实时判别器，由极值检测器、置位触发器和控制门构成，在设定极值数据的基础上实时采集电车运行速度实际值及电制动状态讯号后，在电制动状态下，车辆速度小于1－3％基准速度时，根据最小电制动力矩大于或是小于车辆处于平地上的惯性力矩就可以判断出车辆当前运行道路是平地或是斜坡。本发明是带再生回馈式电制动的变频驱动电车优化制动动态过程必须的专用功能器件，可有效地协调带再生回馈式电制动的电动车辆在电制动动态过程中车辆运行姿态的优化控制。
文档编号B60L7/00GK1737491SQ20041005386
公开日2006年2月22日 申请日期2004年8月19日 优先权日2004年8月19日
发明者夏新顺, 樊华 申请人:上海瑞华(集团)有限公司