专利名称：一种铁路车辆自动控制制动力系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路车辆根据地势自动控制制动力的系统及其方法。
背景技术：
一般列车长度较长，由机车和车辆组成。列车制动时，由机车发出一个有值的制动信号，传递给各车辆，各车辆制动机根据控制信号值控制本车的制动缸空气压力大小。目前的技术已经能基本做到在平直的线路上，各车的制动率基本一致，也就是列车在制动时，各车辆减速度基本趋于一致。但是，当列车特别是长大货物列车，在复杂的线路上，常常会出现部分车辆正在上坡，而部分车辆正在下坡，还有部分车辆正在转弯的情况，现有的控制方法没有考虑车辆上下坡重力和转弯摩擦力等影响，因此，这种情况下列车制动时，各车辆的实际制动率就会不一致，造成列车相互冲击，影响运输质量，严重时，会出现断钩和脱轨的重大安全事故。
发明内容
本发明的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种可以使列车在任何路线上实现各车辆制动率基本一致的铁路车辆自动控制制动力系统及其方法。本发明的技术方案是这样实现的一种铁路车辆自动控制制动力系统，其特征在于包括设置在各车辆上的重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器，所述重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器分别与对应车辆制动机的工控机连接，所述工控机通过电磁阀与制动缸连接。一种铁路车辆自动控制制动力的方法其特征在于包括以下步骤
a)、利用重力球传感器，自动检测车辆的纵向和横向倾斜角度，利用运行方向判断器判断此时车辆运行的方向，并向制动机的工控机输入电信号；
b)、工控机根据车辆制动力信号级数、通过速度传感器探测的此时车辆行驶速度以及经过步骤a)测出的相关数据参数，由事先建立好的数学模型计算出本车辆瞬间需要的实际制动力；
C)、工控机根据计算出的本车辆实际制动力，通过电磁阀迅速控制本车辆制动缸达到相应压力，完成对本车辆的制动；
d)、当车辆所处的地势发生变化后，工控机根据车辆上重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器提供的不同数据，通过数学模型重新计算此时车辆需要的实际制动力，根据地势的不同为车辆提供相应的制动力。本发明利用在各车辆上增加重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器，通过重力球传感器自动检测各车辆的纵向和横向倾斜角度，运行方向判断器判断车辆运行方向，速度传感器探测车辆行驶速度，因此，在各车辆工控机计算制动力时，可以根据此时各车辆上下坡重力和转弯摩擦力等参数，针对处于不同地势的车辆提供不同的制动力，从而使列车各车辆在任何线路上制动率一致，减少列车冲动，提高运输品质，保证行车安全。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作详细的说明。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。如图1所示，一种铁路车辆自动控制制动力系统，包括设置在各车辆上的重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器，所述重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器分别与对应车辆制动机的工控机连接，所述工控机通过电磁阀与制动缸连接。其中，重力球传感器是指利用重力球原理形成的重力传感器。一种铁路车辆自动控制制动力的方法包括以下步骤
a)、利用重力球传感器，自动检测车辆的纵向和横向倾斜角度，利用运行方向判断器判断此时车辆运行的方向，并向制动机的工控机输入电信号；
b)、工控机根据车辆制动力信号级数、通过速度传感器探测的此时车辆行驶速度以及经过步骤a)测出的相关数据参数，由事先建立好的数学模型计算出本车辆瞬间需要的实际制动力；
C)、工控机根据计算出的本车辆实际制动力，通过电磁阀迅速控制本车辆制动缸达到相应压力，完成对本车辆的制动；
d)、当车辆所处的地势发生变化后，工控机根据车辆上重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器提供的不同数据，通过数学模型重新计算此时车辆需要的实际制动力，根据地势的不同为车辆提供相应的制动力。本发明利用重力球传感器，自动检测各车辆的纵向和横向倾斜角度及此时车辆的重力，同时通过运行方向判断器，判断车辆运行方向，并向制动机的工控机输入电信号，工控机再根据列车制动力信号级数，车辆行驶速度等参数，由事先建立好的数学模型计算出本车辆瞬间需要的实际制动力，经电磁阀迅速控制本车制动缸达到相应压力。当车辆所处的地势发生变化后，工控机又重新计算，车辆制动力又相应变化，如此终而复始。由于本方法考虑了车辆上下坡重力和转弯摩擦力等影响，因此可以自动控制列车各车辆在任何线路上制动率一致，减少列车冲动，提高运输品质，保证行车安全。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。
权利要求
1.一种铁路车辆自动控制制动力系统，其特征在于包括设置在各车辆上的重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器，所述重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器分别与对应车辆制动机的工控机连接，所述工控机通过电磁阀与制动缸连接。
2.一种铁路车辆自动控制制动力的方法其特征在于包括以下步骤a)、利用重力球传感器，自动检测车辆的纵向和横向倾斜角度，利用运行方向判断器判断此时车辆运行的方向，并向制动机的工控机输入电信号；b)、工控机根据车辆制动力信号级数、通过速度传感器探测的此时车辆行驶速度以及经过步骤a)测出的相关数据参数，由事先建立好的数学模型计算出本车辆瞬间需要的实际制动力；C)、工控机根据计算出的本车辆实际制动力，通过电磁阀迅速控制本车辆制动缸达到相应压力，完成对本车辆的制动；d)、当车辆所处的地势发生变化后，工控机根据车辆上重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器提供的不同数据，通过数学模型重新计算此时车辆需要的实际制动力，根据地势的不同为车辆提供相应的制动力。
全文摘要
本发明公开了一种铁路车辆自动控制制动力系统及其方法，包括设置在各车辆上的重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器，所述重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器分别与对应车辆制动机的工控机连接，所述工控机通过电磁阀与制动缸连接。本发明利用在各车辆上增加重力球传感器、运行方向判断器和速度传感器提供本车辆实时的相关数据，在各车辆工控机计算制动力时，可以根据此时各车辆上下坡重力和转弯摩擦力等参数，针对处于不同地势的车辆提供不同的制动力，从而使列车各车辆在任何线路上制动率一致，减少列车冲动，提高运输品质，保证行车安全。
文档编号B60T8/17GK102431531SQ20111036267
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者徐海, 朱宇 申请人:四川制动科技股份有限公司