对机车空气制动系统的流量测量结果的自动校准的制作方法

本发明涉及机车制动系统，并且更具体地，涉及一种用于对从供应(主)贮存器到制动管的压缩空气流量的测量结果进行校准的系统和方法。

背景技术：

机车空气制动系统通过调节连续穿过整个列车的压缩空气管(被称为制动管)中的压力来控制列车制动。制动管必须从机车主供应贮存器来供应压缩空气，以释放列车制动并操作制动系统。空气制动系统允许用户控制压缩空气进出制动管的流量，以施加和释放列车制动。当操作员用来自供应贮存器的压缩空气对制动管充料时，操作员被提供了体积空气流量的指示。因为空气流量随制动管接近目标压力而减少，所以空气流量指示提供了关于制动管在整个列车中已经达到期望目标压力的程度的信息。

各种法律和法规详细说明了在停止的列车可以被允许进行操作之前可以存在的最大空气流量。符合这些和其他法律以及法规需要流量测量系统的定期校准，以确保操作员对有效的信息采取行动。然而，用于校准机车空气制动流量测量系统的常规方法需要几个手动步骤。由于每一个手动步骤代表人工成本及操作员失误的可能性，因此在本领域中存在自动化的流量校准方法的需要。

技术实现要素：

本发明包括以下一种系统，其用于在具有流量测量组件的空气制动系统中对流量测量结果进行自动校准以用于输出表示了主贮存器压力源与制动管压力之间的体积空气流量的信号。磁阀经由具有预定直径的孔口选择性地将制动管压力耦接到排气装置。被耦接到磁阀的控制器被编程为当磁阀将制动管压力源耦接到排气装置时，基于通过孔口的体积空气流量来对流量测量组件的信号进行校准。该系统还包括制动管继动阀，其具有被连接到主贮存器压力源的入口和被连接到制动管压力的出口，为了匹配被供应给继动阀的先导压力，该制动管继动阀是可移动的以选择性地将制动管压力耦接到主贮存器压力源或排气装置。流量测量组件被定位在主贮存器压力源和制动管继动阀的入口之间。均衡贮存器先导压力控制组件被耦接到制动管继动阀的先导，以控制继动阀。控制器被编程以操作均衡贮存器先导压力控制组件以实现期望的目标压力等级。均衡贮存器先导压力被连接到制动管继动阀，其将制动管压力连接到主贮存器压力源或排气装置，直到制动管压力等于均衡贮存器先导压力为止。与控制器通信的人机界面被用于向列车的操作员提供表示了体积空气流量的经校准的信号的视觉表示。控制器可以被进一步编程以操作均衡贮存器先导压力控制组件以对制动管继动阀进行先导，使得制动管压力响应于被提供给人机界面的命令而被控制到期望的目标压力以用于校准。

根据本发明的在列车的空气制动系统中对流量测量结果进行校准的方法开始于激活磁阀，以将制动管压力经由具有预定直径的孔口而耦接到排气装置。测量主贮存器压力源与制动管压力之间的体积空气流量。然后，在制动管压力经由磁阀被耦接到排气装置之后，测量结果是基于通过孔口的体积空气流量。优选地，该方法包括以下步骤：在对主贮存器压力源与制动管压力之间的体积空气流量的测量结果进行校准之前，等待主贮存器压力源中的压力等于预定量。优选地，该方法还包括以下步骤：在对主贮存器压力源和制动管压力之间的体积空气流量的测量结果进行校准之前，根据需要增加均衡先导压力以实现预定量的制动管压力。然后可以通知列车的操作员已经校准了体积空气流量的测量结果，或者可以呈现保存或丢弃校准的选项。测量主贮存器压力源和制动管压力之间的体积空气流量的步骤可以通过对制动管继动阀进行先导而被执行，制动管继动阀具有将主贮存器压力源通过流量测量组件耦接到制动管压力的被连接到主贮存器压力源的入口和被连接到制动管压力的出口。基于体积空气流量而对主贮存器压力源和制动管压力之间的体积空气流量的测量结果进行校准的步骤可以通过当主贮存器压力源中的压力和制动管中的压力等于预定量时，对表示了由流量测量组件根据通过孔口的体积空气流量提供的体积空气流量的信号进行校准来完成。对制动管继动阀进行先导的步骤可以涉及操作均衡贮存器先导压力控制组件以对制动管继动阀进行先导，使得制动管压力在经由孔口被连接到排气装置时实现预定目标压力。响应于被经授权的操作员输入到操作员界面的命令来典型地执行本发明的方法。

附图说明

通过结合附图阅读以下详细描述，将更全面地了解和理解本发明，其中：

图1是根据本发明的空气制动系统的示意图；以及

图2是根据本发明的空气制动系统的校准过程的示意图。

具体实施方式

现在参考附图，其中相同的附图标记始终表示相同的部分，在图1中可以看到可对空气制动流量测量结果进行自动校准的空气制动系统10。系统10通常包括制动管12，其延伸列车的长度并且被连接到由空气制动控制计算机16操作的制动阀组件14。空气制动控制计算机16被互连到机车操作员显示器/界面18以提供关于空气制动系统10的状态信息，并且允许操作员控制列车的制动。例如，操作员使用显示器/界面18来命令制动管12中的压力的减少，从而使列车的制动被施加。

制动阀组件14经由供应线路22而被互连到压缩空气主供应贮存器20。供应线路22与具有被耦接到均衡贮存器30的一对控制阀26和28的均衡贮存器(er)先导(pilot)压力控制组件24连通。均衡贮存器30中的压力的变化被用于对经由供应线路34而被耦接到制动管12的bp(制动管)继动阀32进行先导。bp继动阀32可以由er先导压力控制组件24在制动管12被连接到具有通向排气装置ex的阻气门40的输出线路38的第一位置、制动管12与排气装置ex隔离的第二位置和制动管12经由被连接到供应线路22的再填充线路42而被连接到主供应贮存器20并且可以从其被再填充的第三位置之间被进行先导。制动管中的压力等级由压力测量装置62测量。再填充线路42包括流量测量组件44，其包括：固定直径孔口46和位于孔口46的相对侧上的一对压力换能器48和50。组件44、24、54和62与控制计算机16通信，以从压力换能器48、50和62提供数据。结果，空气制动控制计算机16可以确定通过再填充线路42的流速及制动管12中的压力，并给操作员提供关于制动管12已经达到期望目标压力的程度的所需信息。

对由流量测量组件44执行的流量测量结果的校准传统上需要在制动管12的一端处物理添加专用的、手动操作的流量校准孔口。为了自动提供校准，本发明包括磁阀54，其具有被耦接到供应线路34的输入线路56和与排气装置连通的输出线路58。预定直径的孔口60被定位在输入线路56中。磁阀54可在制动管12与排气装置ex隔离的第一位置与制动管12被连接到排气装置ex的第二位置之间移动。磁阀54的操作允许制动管12通过孔口60排气，从而基于预定的孔口60尺寸来建立预定流速。bp继动阀32可由er先导压力控制组件24来先导以实现制动管12以与制动管正在通过孔口60排气的相同速率而被主供应贮存器20再装填的预定压力目标。由于来自主供应贮存器20的制动管12的再装填速率应该名义上等于通过孔口52的受控排气流速，因此流量测量组件44可以针对由磁阀54和孔口60建立的已知流速而被校准。

参考图2，空气制动控制计算机16可以执行以用户在机车显示器18上选择校准72开始的校准过程70。本领域技术人员应当理解，在选择校准过程72之前，显示器18可以首先要求用户导航到保持屏幕和/或输入比如用户名和密码的识别信息以限制对校准过程70的访问。一旦在步骤72处已经选择了校准，则控制计算机16可以激活磁阀54以将制动管12经由排气装置ex74排出到大气。接下来，在步骤76中，控制计算机16可以回转平衡贮存器30中的压力，以实现制动管12中期望的压力量，比如90psi。在步骤78中，一旦主供应贮存器20中的压力等于预定等级(比如130psi)，则在步骤80中，可以将流量校准到适当的量，其将使用示例数字为每分钟60立方英尺。最后，在步骤82中，可以提供校准过程70被完成的通知。