用于动力分散式车辆中的制动系统控制的系统和方法
【专利说明】用于动力分散式车辆中的制动系统控制的系统和方法
[0001 ]本申请为2009年7月30日提交的专利申请“用于动力分散式车辆中的制动系统控制的系统和方法”(申请号:200910159245.8，申请人:通用电气公司)的分案申请。
技术领域
[0002]本发明的主题涉及车辆，更具体地说，涉及动力分散式(distributed power)车辆中的制动系统应用或控制。
【背景技术】
[0003]在动力分散式车辆系统中，两个或多个动力车辆联接在一起，并被协同控制，以拉动或以其它方式移动一个或多个非动力负载车辆。例如，在基于动力分散式列车的情况下，典型地具有后面跟有许多用于运输货物、旅客等的负载轨道车的前导机车，并具有一个或多个分布在整个列车中远程机车。在运转过程中，当在前导机车中确立了节流阀调定时(例如由列车操作员选择所需的档位水平(notch level))，前导机车中的动力分散式控制系统给远程机车发送命令，用于远程机车的推进系统的补充控制。类似地，当在前导机车中应用制动应用时(例如应用动态制动或空气制动)，将命令发送给各个远程机车，用于类似地应用其相应的制动系统。
[0004]某些车辆系统利用被称为“惩罚制动”的功能或应用。这里，当发生指定的刺激情形时或基于车辆的某些工作状态(例如车辆超过指定的速度极限)，将启动命令以自动地导致车辆的制动系统接合到指定的程度。也就是说，基于某些状态的发生，车辆的运转通过自动地使其减速而受到“惩罚”。在动力分散式列车的情况下，当在前导机车的制动系统中应用惩罚制动功能时，制动系统通知动力分散式控制，该控制接下来将制动命令传达给远程机车，以使它们的制动系统接合。通过这种方式，各个机车以相似或互补的方式进行制动，从而在前导机车和远程机车之间保持一种均衡或等同的制动水平，这对于列车稳定性以及将轨道车之间的作用力水平保持在指定的约束下是很重要的。当应用惩罚制动功能时，这可能导致对机车或其它车辆的全制动应用(意味着对于指定的时间，车辆的制动系统被应用至可能的最大程度)或有限的制动应用(意味着对于指定的时间，车辆的制动系统被应用至比可能的最大程度低的某些程度，例如50%)。
[0005]在一种动力分散式机车中，机车的制动系统在串行通信线路上与动力分散式控制系统进行通信。对于惩罚制动应用，制动系统将惩罚制动应用的水平(例如，全制动或有限制动)传达给动力分散式控制系统，使其能够将该信息传送给远程机车。然而，如果串行通信线路崩溃、失灵或因为其它原因无法用于可靠的通信，则当启动惩罚制动功能时，制动系统和动力分散式控制系统均默认为全制动应用。(在某些系统中，当串行通信线路崩溃时，制动系统和动力分散式控制系统进入一种实际上的故障模式，并以默认的全制动水平自动启动惩罚制动应用)。这确保了即使动力分散式控制系统不知道惩罚制动应用的指定水平，所有的机车都会启动全制动应用(代表最严厉的惩罚，出于安全目的)。这又确保了前导机车和远程机车上均衡的制动水平，但可能导致列车减慢至比其如果具有活动的通信链路时将会有的程度更大的程度，这降低了列车的效率。另外，启动全制动应用会压迫列车，并且会成为列车自身以及由于快速减速、列车脱轨等而造成的例如乘客伤害方面的安全危险。
【发明内容】
[0006]本发明的一个实施例涉及一种用于动力分散式车辆系统的制动控制系统。(应注意，“动力分散式车辆系统”指两个或多个动力车辆，它们联接在一起，并被协同控制，以使它们自身移动并可能拉动或以其它方式移动一个或多个非动力负载车辆。)该制动控制系统包括位于动力分散式车辆系统的第一动力车辆中的制动系统和动力分散式控制系统。(这里，“第一”不一定指前导车辆，而是一种任意指定以用于区分第一车辆与其它车辆，应该认识到本发明的功能性不一定仅仅在前导车辆中实施。)该系统还包括位于制动系统和动力分散式控制系统之间的第一和第二分开的通信链路，例如，各个链路是电气线路或其它通信路径，其中“分开的”意味着任一通信链路都可在不论其它链路是否发生故障的条件下操作。
[0007]在运转过程中，一方面，当在动力分散式车辆系统中启动惩罚制动应用时，制动系统至少在第一通信链路上将有关惩罚制动应用的制动水平的信息发送给动力分散式控制系统。(在另一实施例中，在第一和第二通信链路上均发送信息。)然而，如第一通信链路发生故障(意味着其不能传送信息)，则制动系统冗余地在第二通信链路上将有关惩罚制动应用的制动水平信息发送给动力分散式控制系统。在任一情况下，动力分散式控制系统都将有关惩罚制动应用水平的信息发送给动力分散式控制系统中的一个或多个远程车辆。
[0008]通过这种方式，一方面将独立的辅助信号从制动系统提供给动力分散式控制系统，以传送惩罚制动应用的水平，使得在主通信链路发生故障的情况下，可使用在制动系统中所执行的实际惩罚制动应用水平而非默认的惩罚制动水平。这在惩罚制动情形下减少或消除了不必要地完全致动动力分散式车辆系统中的制动器的情况。
[0009]本发明的另一实施例涉及一种用于控制动力分散式车辆系统的制动功能的方法。典型地，动力分散式车辆系统将包括第一动力车辆和联接在第一动力车辆上的一个或多个远程动力车辆。第一动力车辆包括制动系统、动力分散式控制系统和位于这两者之间的主通信链路。在该方法中，在主通信链路发生故障之后，信息将在辅助通信链路上从制动系统发送到动力分散式控制系统。该信息与车辆系统中的惩罚制动应用相关，并包括惩罚制动应用的指定的制动水平，例如全制动水平或有限制动水平。该信息还被发送至车辆系统中的一个或多个远程动力车辆，并被用作基准来根据指定的惩罚制动应用水平而在第一动力车辆和一个或多个远程动力车辆上启动相应的制动应用。
[0010]本
【发明内容】
被提供来以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在本文中进行进一步描述。本
【发明内容】
并不意图确定所要求保护的主题的关键特征或本质特征，而且也不意图用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题并不局限于解决本发明公开的任何一部分中所提及的任何或所有缺点的实施例。另外，发明人在此处已经认可了任何提出的问题和相应的解决方案。
【附图说明】
[0011]参考附图，通过阅读以下非限制性实施例的描述，将更好地理解本发明，其中: 图1是本发明的一个实施例的示意图；
图2是在本发明一个实施例中所使用的二进制通信信号的示意图；和图3和图4是根据本发明的流程图，其显示了用于控制动力分散式车辆系统的制动功能的方法的两个实施例的步骤。
【具体实施方式】
[0012]首先转到图1，本发明的一个实施例涉及一种用于动力分散式车辆系统12的制动控制系统10。(如上面指出，“动力分散式车辆系统”指两个或多个动力车辆14，16，它们联接在一起，并被协同控制，以使它们自身移动并可能拉动或以其它方式移动一个或多个非动力负载车辆18)。该制动控制系统1包括位于动力分散式车辆系统12的第一动力车辆14中的制动系统20和动力分散式控制系统22。(这里，“第一”不一定指前导车辆，而是一种任意指定以用于区分第一动力车辆14与其它动力车辆16，应该认识到本发明的功能性不一定仅仅在前导车辆中实施)。该系统10还包括位于制动系统20和动力分散式控制系统22之间的第一和第二分开的通信链路24，26，例如，各个链路24，26是电气线路或其它通信路径，其中“分开的”意味着任一通信链路都可在不论其它链路是否发生故障的条件下操作。
[0013]动力分散式车辆系统12可以是动力分散式列车，其具有第一机车14、一个或多个远程机车16和可能的一个或多个非动力轨道车18。例如，列车可