[发明专利]交流传动机车制动系统的电子控制系统

说明书

交流传动机车电子制动控制系统，包括网络构架，制动控制柜、制动控制器及信号转换装置以及制动执行机构；网络构架包括内部CAN总线及外部CAN总线；制动控制柜内部集成制动控制单元，包括指令传输及采集单元、数字量采集模块和模拟量采集模块、计算和压力控制单元、MVB通讯单元、继电器输出单元；制动控制器及信号转换装置包括头车制动控制器及信号转换装置和尾车制动控制器及信号转换装置，二者之间通过外部CAN总线通信。本发明的目的在于针对现有电子制动控制系统存在的集成度过高、维修困难、故障率偏高、体积偏大等问题，提供一种能够满足交流传动机车制动系统使用要求的、体积小、可靠率高的分布式+集中式的电子控制架构。

技术领域

本发明属于机车制动控制技术领域，涉及一种交流传动机车制动系统的电子控制系统。

背景技术

铁路的交流传动机车主要采用微机控制电空制动系统，该制动系统包括制动控制系统、基础制动系统、风源系统及辅助供风部件等，其中，制动控制系统主要由气动制动控制单元和电子制动控制系统组成。

电子制动控制系统是机车制动系统的核心，是制动控制系统的电气控制部件，是实现电空制动的控制机构，其主要功能是接收司机制动控制器和机车控制系统通过通讯总线传输的制动指令，采集均衡风缸压力传感器信号，列车管压力传感器信号，单独制动压力传感器信号，总风压力传感器信号，采集机车主控单元发送的逻辑信号，通过数学计算和逻辑运算，控制列车管的压力，列车管备用制动压力，机车制动缸的压力，单独制动压力。能实现自动制动，单独制动，紧急制动，惩罚制动，制动重联等功能。

现有电子制动控制系统主要可以分为：分布式电子制动控制系统和集中式电子制动控制系统两种。

现有的分布式电子制动控制系统采用LON网通讯，存在着集成度过高、现场维修困难，以及故障率偏高的问题。

现有的集中式电子制动控制系统没有采用模块架构，采用单一CPU实施采集指令，目标压力等。存在着体积偏大，可靠性偏低，功能偏低，针对用户新的要求升级困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有电子制动控制系统存在的集成度过高、维修困难、故障率偏高、体积偏大等问题，提供一种能够满足交流传动机车制动系统使用要求的、体积小、可靠率高的分布式+集中式的电子控制架构。

本发明的技术方案如下：交流传动机车电子制动控制系统，包括网络构架，制动控制柜、制动控制器及信号转换装置以及制动执行机构；网络构架包括内部CAN总线及外部CAN总线；

制动执行机构包括列车管、制动缸、单独制动压力传感器、单独制动排气电磁阀；列车管配置有充气电磁阀、排气电磁阀、压力传感器，制动缸配置有充气电磁阀、排气电磁阀；

制动控制柜内部集成制动控制单元，包括指令传输及采集单元：用于采集制动控制器制动指令及向制动控制器传递反馈信号；数字量采集单元和模拟量采集单元：用于采集制动控制机构状态信息；计算和压力控制单元；用于根据指令传输及采集单元、数字量采集单元和模拟量采集单元指令信息及制动执行机构状态信息计算执行机构控制信号，并将控制信号反馈至制动执行机构；MVB通讯单元：用于制动控制单元与机车主控单元间通讯；各制动控制单元间均通过内部CAN总线通信；

制动控制器及信号转换装置包括头车制动控制器及信号转换装置和尾车制动控制器及信号转换装置，二者之间通过外部CAN总线通信。

优选的是：外部CAN总线包括互为冗余的两组外部CAN总线；内部CAN总线包括互为冗余的两组内部CAN总线。

优选的是：包括两个指令输出及采集单元，分别与经互为冗余的外部CAN总线与制动控制器及信号转换装置通信。

优选的是：制动控制单元还包括：用于查询制动控制单元、制动控制器及制动执行机构数据信息的人机交互单元；用于与机车显示屏通信的显示屏控制单元。