[发明专利]基于速度的分段制动力控制方法

说明书

本发明公开了一种基于速度的分段制动力控制方法，包括步骤为：100%制动级位时减速度与速度曲线；绘制其他制动级位时减速度与速度曲线；速度信号采集；制动级位施加；减速度确定和电制动力计算与施加步骤。本发明将电制动的能力曲线作为分段制动力控制的依据，通过速度传感器输出的速度信号及车辆制动施加级位，制动系统自动按照制动曲线上对应的减速度进行制动控制能够有效解决高速段滑行及过渡磨耗的问题。

技术领域

本发明涉及轨道车辆制动系统设计领域，特别是一种基于速度的分段制动力控制方法。

背景技术

随着国内地铁车辆运营速度不断提高，部分城市已开通运营时速120km/h的城际线路，然而，目前车辆制动均采用恒制动力施加的控制方法，这样，将存在着如下问题：

1.由于轮轨粘着系数随着速度的增加而减小，列车在高速段轮轨粘着系数降低，此时，以恒定制动力的控制方法易发生滑行。

2.在国内120km/h地铁滑行试验时发现在95km/h到110km/h速度区段内滑行次数占比较高，且高速段列车发生滑行对制动距离的延长非常明显。

3.由于高速时电机的恒功特性，电制动能力降低，导致高速制动时一直补充空气制动，增加了闸片的磨耗和维护成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于速度的分段制动力控制方法，该基于速度的分段制动力控制方法将电制动的能力曲线作为分段制动力控制的依据，通过速度传感器输出的速度信号及车辆制动施加级位，制动系统自动按照制动曲线上对应的减速度进行制动控制能够有效解决高速段滑行及过渡磨耗的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于速度的分段制动力控制方法，包括如下步骤。

步骤1，绘制电制动等效减速度曲线：先以速度V为横轴，且速度的取值范围为0-120km/h；再以减速度a为纵轴，绘制电制动恒功特性下的电制动等效减速度曲线；电制动等效减速度曲线绘制时采用100％电制动力；绘制完成后的电制动等效减速度曲线中，速度V在0-95km/h区间为低速区段，列车以等效减速度a₁运行，速度V在95-120km/h区间为高速区段，列车以变减速运行，其中，在120km/h所对应的等效减速度为a₂。

步骤2，绘制100％制动级位时等效减速度与速度曲线：在与步骤1相同的坐标轴下，按照如下公式(1)，绘制100％制动级位时等效减速度与速度曲线；绘制后曲线存储在制动系统或牵引系统中。

式中，a₁和a₀均为常数，a₀为100％制动级位时等效减速度与速度曲线中120km/h所对应的等效减速度，a₁>a₀，且a₀为a₂的0.9-0.95倍。

步骤3，绘制其他制动级位时等效减速度与速度曲线：其他制动级位包括90％制动级位、70％制动级位、50％制动级位和30％制动级位；在与步骤1相同的坐标轴下，按照如下公式(2)，依次绘制其他制动级位中每个制动级位所对应的减速度与速度曲线；绘制后曲线存储在制动系统或牵引系统中；

式中，k为对应制动级位的比例值。

步骤4，速度信号采集：地铁列车上设置有速度传感器，且速度传感器分别与信号系统、制动系统和牵引系统相连接；速度传感器对地铁列车的速度信号进行实时采集，并将采集的速度信号同时传送给信号系统、制动系统和牵引系统。