CN112313125B - 用于特别是至少一辆铁路车辆的紧急与行车制动的电子气动控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明描述一种用于紧急与行车制动的电动气动控制***(300),其包括:制动压力发生模块,其发生用于制动组的制动压力;紧急压力监视与控制单元,其接收重量信号、紧急制动请求信号和实际压力信号,并提供紧急制动请求信号;紧急压力模块,其发生紧急制动压力;制动控制单元,其提供控制信号对,以当紧急制动请求信号未指示紧急制动请求时,随行车制动请求信号和重量信号的函数而发生对应的制动压力,而当紧急制动请求信号指示紧急制动请求时,随紧急制动压力请求信号的函数而发生制动压力;第一紧急开关装置,其包括触点对,当这些触点对闭合时,允许控制信号对从制动控制单元连接到制动压力发生模块,而当这些触点对断开时,阻止控制信号对从制动控制单元连接到制动压力发生模块。
Description
技术领域
本发明总体上涉及铁路制动***领域;本发明具体涉及一种用于铁路车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***。
背景技术
最近的铁路制动***使用先进的电子解决方案来简化气动结构,尤其是用于紧急制动的气动部分,从而整体上降低产品总成本,减轻重量,提高性能,并提高操作安全性。
例如,专利EP3148853描述并要求保护一种满足上述要求的电动气动制动***。该文件具体描述并要求保护一种气动架构以及多个变型实施方案。
出于说明目的,本申请的图1示出文件EP3148853中的图1。下面提供关于此图的简要说明。
WA由电子单元WCU控制的电动气动模块EPDA组成,用于连续准备紧急制动压力i,其瞬时值与借助重量传感器2读取的转向架或车辆的瞬时重量值相关联。根据本领域技术人员公知的方程式,通过考虑预先设定的干燥条件下轮轨附着系数μ来计算所述值。BCA1,...,BCAN由电子单元BCU所控制的电动气动模块EPCA组成,用于准备缸BC1,...,BCN的行车制动压力。根据本领域技术人员公知的算法,所述行车制动压力作为制动需求“a”和重量传感器2所报告的重量的函数。在模块EPCA内,螺线管阀10、12分别用于填充和排空继动阀RV的驱动室d。通过将控制信号编码到螺线管阀10、12,电子单元BCU可以增大、维持、减小供给驱动室d的压力,并因此增大、维持、减小供给制动缸BC1,...,BCN的压力。根据与图1中描述的***相关联的转向架或车辆的需要,所述压力可以随时间采取不同的值。
BCU1,...,BCUN控制下的螺线管阀10、12供应有紧急制动压力i,因此模块BCA1,...,BCAN所发生的压力可以在零值至紧急制动压力值i的最大值的范围内独立变化。
如果借助连接到BCU1,...,BCUN单元的紧急制动输入端(图1中未示出)请求紧急制动,则所述BCU1,...,BCUN单元将为螺线管阀10和12断电,即,使它们置于图1所示的状态。
在此条件下,将紧急制动压力i供给气动阀RV的驱动室,其将复制所述紧急制动压力用于制动缸BC1,...,BCN。在此情况下,与行车制动相比,供给缸BC1,...,BCN的所有压力将取相同的值,等于紧急制动压力i,减去因所述RV气动阀的公差所致的误差。
在本专利申请中,将参考以下欧洲标准:
-En50126[“铁路应用-可靠性、可用性、可维持性和安全性(RAMS)的规范和验证”];
-En50128[“铁路应用-通信、信令和处理***-铁路控制和保护***软件”];
-En50129[“铁路应用-通信、信令和处理***-安全相关的信号电子***”]。
具体而言,EN50126标准定义了基于安全分析的结果将SIL0/1/2/3/4安全级别(安全级别SIL4指示最高安全级别)分配给组成受检***的子***的方法,而EN50128和EN50129标准定义了基于所述安全性分析结果所分配的SIL级别分别应用于软件和硬件组件的设计准则。
这些因素为铁路领域的技术人员所公知:
-按照欧洲标准EN50126所执行的有关铁路车辆紧急制动功能的安全计算***地将安全完整性等级SIL≥3分配给所述紧急制动功能,并因此正常将其分配给实施该功能的子***;
-按照欧洲标准EN50126所执行的有关铁路车辆行车制动功能的安全计算正常将安全完整性等级SIL≤2分配给所述行车制动功能,并因此正常将其分配给实施该功能的子***;
-按照EN50128和EN50129,根据SIL≥3等级通常使用微处理器或基于FPGA开发控制单元亟需设计、验证和认证成本,约比根据SIL≤2等级的设计高出一个数量级而获得相同的功能。
相对于上述要点的最后一点,很明显适合将待根据SIL≥3安全级别开发的功能保持极其有限和简单。
如图所示,用于管理紧急制动压力的电子控件WCU当然必须按照EN50128和EN50129标准根据SIL≥3等级来开发。然而,在EP3148853要求保护的范围内,这种类型的开发将局限于基于基本微处理器和/或FPGA的简单电路。所述回路归于紧急制动压力i的计算、两个螺线管阀5和6的驱动以及反馈压力传感器9的读数,以通过简单的闭链控制获得所述紧急制动压力i。
显然不利的是,EP3148853描述的***可能仅产生用于各种制动缸BC1,...,BCN的紧急制动压力的单个公共值。
在铁路应用中,紧急与行车制动***必须针对每个制动缸BC1,...,BCN产生不同的紧急制动压力。例如,但非排他性地,在EP3148853描述的***中,当符号BC1,...,BCN(限于BC1、BC2)表示待分配给同一车体的两个不同转向架的两个压力通道时,其中一个转向架为机动转向架,另一个为牵引转向架,或当必须制动两个相邻的JAKOBS转向架时,需要不同的紧急制动值。在这两种情况下,这两个转向架通常会发生不同的制动重量,包括在紧急制动的情况下。在此情况下,EP3148853描述的针对每个通道BC1、BC2生成相等的紧急制动值的***不再够用。
一种解决方案可能是针对每个模块BCA1、BCA2复制模块WA,其中每个模块WA1、WA2将从其自有重量传感器2接收相对于其自有转向架的重量值,并将针对每个相应的模块BCA1、BCA2发生专用于每个转向架的独立紧急制动压力。
然而,该解决方案并不切实可行,因为它会违背以最低的成本、尺寸和重量为特征的***的要求。
第二种解决方案可能是按照EN50128和EN50129根据SIL≥3等级开发模块BCA1,...,BCAN,直接委托所述模块BCA1,...,BCAN针对每个转向架独立地生成和控制每个紧急制动气动压力。
该解决方案也不切实可行,因为BCA1,...,BCAN单元极度复杂,它们除了发生行车制动压力外,还用于控制各种功能,即防滑功能、诊断功能、基于复杂协议(诸如以太网)的串行通信功能等。如果按照EN50128和EN50129根据SIL≥3安全等级进行开发,则这类硬件和软件的复杂性将会导致难以实施的成本。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种用于特别是至少一辆铁路车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,该***允许根据SIL≥3安全等级独立控制每个通道的紧急压力,而与类似于例如EP3148853描述的***相比,不会增加***的复杂性和总成本。
在组成所述***的部件之一发生局部故障的情况下,所述***能够进一步提供全部通道共有的紧急制动压力。
根据本发明的某一方面,通过具有独立权利要求所述特征的用于铁路车辆的紧急制动的电子控制***,能够达成上述及其他目的和优势。本发明的优选实施方式参阅从属权利要求,这些从属权利要求旨在作为本说明书的组成部分。
附图说明
现将描述根据本发明的用于紧急与行车制动的电子控制***的某些优选实施方案的功能特征和结构特征。图中:
图1简化示出如现有技术文件EP3148853所述的行车制动与紧急制动相结合的气动制动***;
图2示出了现有技术中的模块EPCA的可能但非排他性的替选解决方案;
图3示出根据本发明的用于紧急与行车制动的电子控制***的第一实施方案;
图4示出根据本发明的用于紧急与行车制动的电子控制***的第二实施方案;
图5简化示出根据现有技术文件EP3148853所述的另一说明性解决方案制造的气动模块EPDA;以及
图6简化示出根据现有技术文件EP3148853所述的又一说明性性解决方案制造的气动模块EPDA。
具体实施方式
在详细说明本发明的多个实施方案之前,应当澄清,本发明就其应用不限于附图说明或具体实施方式中阐述的结构细节和部件配置。本发明可设想其他实施方案,并可以本质上不同的方式来实施或实现。还应理解,措词和术语具有描述性目的,不应解释为限制性目的。使用“包括”和“包含”及其变形应理解为涵盖后文所述的元素及其等同物以及附加的元素及其等同物。
参照图3,示出根据本发明的第一实施方式的用于特别是包括多个转向架的至少一辆铁路车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***300。
该用于紧急与行车制动的电动气动控制***300包括多个电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n,它们布置成发生用于各制动单元310,310’,...,310n的各制动压力309,309’,...,309n。
这些用于发生制动压力311,311’,...,311n的电子气动模块由例如来自辅助箱(图3未示出)的气动供应压力304来提供动力。
举例而言但非排他性地,每个用于发生制动压力的电动气动模块311,311’,...,311n可以采取图1所示的电动气动模块EPCA的典型实施方案。
举例而言但非排他性地,每个电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n还可以采取图2所示的电动气动模块EPCA的典型实施方案:在模块EPCA内,螺线管阀200、201分别用于直接填充和排空缸BC。借助对螺线管阀200、201的控制信号加以适当编码,电子单元BCU可以增大、维持、减小直接供给制动缸BC的压力。
在图3中,两个或更多个电信号对312,312’,...,312n可以设置用于驱动每个电动气动模块内部的螺线管阀,以发生气动制动压力311,311’,...,311n,所述螺线管阀在图3中未示出。所述螺线管阀的功能模式类似于图1和图2中关于模块EPCA所述的功能模式。
用于紧急与行车制动的电动气动控制***300进一步包括紧急压力控制与监视单元301,其布置成接收:作用于对应转向架的重量的多个重量信号302,302’,...,302n,适于用信号通知紧急制动请求的紧急制动请求信号315,指示分别由制动压力发生模块311,311’,...,311n所发生的气动制动压力309,309’,...,309n分别假定的压力值的多个实际压力信号313,313’,...,313n。
所述实际压力信号313,313’,...,313n例如由压力传感器(图3未示出)生成,它们均布置成读取制动压力309,309’,...,309n。
紧急制动请求信号315可以例如来自铁路车辆的紧急回路(图中未示出)。
所述紧急压力控制与监视单元301进一步布置成生成时间上连续的多个紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n,所述紧急制动压力请求信号
316,316’,...,316n均是根据本领域技术人员公知的方程式基于对应信号302,302’,...,302n的瞬时值(指示作用于对应转向架的重量)以及预先设定的干燥条件下轮轨附着系数而计算。
优选地,除了上述指示作用于对应转向架的重量的多个重量信号302,302’,...,302n以外,紧急压力监视与控制单元301也可以布置成接收:指示车辆瞬时速度的速度信号320,适于用信号通知紧急制动请求的紧急制动请求信号315,指示分别由制动压力发生模块311,311’,...,311n所发生的气动制动压力309,309’,...,309n分别假定的压力值的多个实际压力信号313,313’,...,313n。
所述紧急压力控制与监视单元301可以布置成生成时间上连续的多个紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n,它们均基于指示作用于对应转向架的重量的对应信号302,302’,...,302n的瞬时值以及预先设定的干燥条件下轮轨附着系数μ来计算,其值可根据由紧急压力监视与控制***301执行的函数而实时获得,其系数驻留在所述监视与控制***301的非易失性存储器中,所述函数表示干燥条件下轮轨附着系数μ的值作为由速度信号320指示的列车速度的函数映射。
所述紧急压力控制与监视单元301为电子架构。
用于紧急与行车制动的电动气动控制***300进一步包括由所述供应压力304提供动力的紧急压力发生模块303。该紧急压力发生模块303布置成发生待供给多个电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n的紧急制动压力306。
例如,供应压力304可以由辅助箱(图中未示出)提供。
另外,用于紧急与行车制动的电动气动控制***300包括制动控制单元307,其布置成接收:重量信号302,302’,...,302n,紧急制动请求信号315,行车制动请求信号308(其值指示行车制动请求水平),实际压力信号313,313’,...,313n,紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n。
例如但非排他性地,由紧急制动压力控制与监视单元301所生成的紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n通过串行通信机构或通过一组模拟信号以电压、电流或PWM传输到制动控制单元307。
制动控制单元307布置成提供控制信号对312,312’,...,312n。借助对控制信号对312,312’,...,312n进行适当的编码,制动控制单元307可以增大、维持、减小制动压力309,309’,...,309n。
可以通过驱动属于如上所述的电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n的螺线管阀而获得制动压力309,309’,...,309n的增大、维持和减小。
所述制动控制单元307也为电子架构。制动控制单元307的电子架构独立于紧急压力控制与监视单元301的电子架构。
回顾图3,用于紧急与行车制动的电动气动控制***300包括第一紧急开关装置318,其包括连接在制动控制单元307与制动压力生成模块311,311’,...,311n之间的几个触点对317,317’,...,317n。
第一紧急开关装置318由紧急压力控制单元301所生成的驱动信号319来控制。
触点对317,317’,...,317n置于闭合状态时适于允许控制信号对
312,312’,...,312n从制动控制单元307连接到各制动压力发生模块
311,311’,...,311n,从而允许制动控制单元307控制所述制动压力发生模块311,311’,...,311n而获得制动压力309,309’,...,309n的施加、维持和释放。
触点对317,317’,...,317n置于断开状态时适于阻止控制信号对
312,312’,...,312n从制动控制单元307连接到各制动压力发生模块311,311’,...,311n,因而迫使所述制动压力发生模块311,311’,...,311n将紧急制动压力值306转换为制动压力309,309’,...,309n。
在某一实施方案中,当紧急制动请求信号315未指示紧急制动请求时,并当紧急制动请求信号315指示紧急制动请求而指示制动压力值309,309’,...,309n的实际压力信号值313,313’,...,313n对应于各紧急制动压力请求信号值316,316’,...,316n时,紧急压力控制单元301可以使第一紧急开关装置318的触点对317,317’,...,317n置于闭合状态。
当紧急制动请求信号315指示紧急制动请求而指示制动压力值309,309’,...,309n的实际压力信号值313,313’,...,313n当中的至少一个值不对应于紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n当中的相应信号时,紧急压力控制单元301可以使第一紧急开关装置318的触点对317,317’,...,317n置于常开状态。以此方式,中断控制信号312,312’,...,312n从制动控制单元307到电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n的连接。因此,迫使制动压力发生模块311,311’,...,311n的螺线管阀进入无动力状态,进而迫使其将由紧急压力模块303所供应的紧急制动压力值306转换为制动压力309,309’,...,309n。
现将参照图4,在另一实施方案中,用于紧急与行车制动的电动气动控制***可以进一步包括第二紧急开关装置314,其包括多个触点对330,330’,...,330n,并由紧急制动请求信号315来控制。
所述第二紧急开关装置314的触点对330,330’,...,330n连接在制动控制单元307与制动压力发生模块311,311’,...,311n之间,并与所述第一紧急开关装置318的各触点对317,317’,...,317n置于并联。
当紧急制动请求信号315的假定值未指示紧急制动请求时,所述第二紧急开关装置314的触点对330,330’,...,330n置于闭合状态,而当紧急制动请求信号315的值指示紧急制动请求时,它们置于常开状态。
从图4可以看出,如上所述,触点330,330’,...,330n的闭合状态允许控制信号对312,312’,...,312n从制动控制单元307连接到电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n,进而允许制动控制单元307彼此独立地增大、维持、减小制动压力309,309’,...,309n。
触点330,330’,...,330n的断开状态阻止控制信号对312,312’,...,312n从制动控制单元307连接到制动压力发生模块311,311’,...,311n。以此方式,阻止制动控制单元307对电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n的控制。在此条件下,电动气动制动压力发生模块311,311’,...,311n采取图4所示的无动力状态,将紧急压力306的假定压力值转换为制动压力309,309’,...,309n。
在本实施方案中,当紧急制动请求信号315未指示紧急制动请求时,经由驱动信号319使所述第一紧急开关装置318的触点对317,317’,...,317n无差别地断开或闭合;
当紧急制动请求信号315指示紧急制动请求而指示制动压力值309,309’,...,309n的实际压力信号313,313’,...,313n的值对应于各紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n的值时,所述第一紧急开关装置318的触点对
317,317’,...,317n置于闭合状态。
当紧急制动请求信号315指示紧急制动请求而指示制动压力值309,309’,...,309n的实际压力信号313,313’,...,313n的值之中的至少一个值不对应于紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n当中的各信号时,紧急压力控制单元301使所述第一紧急开关装置318的触点对317,317’,...,317n置于常开状态。
换而言之,当触点对317,317’,...,317n闭合时,准许控制信号对
312,312’,...,312n从制动控制单元307连接到气动制动压力发生模块311,311’,...,311n,以便将紧急制动压力请求信号316,316’,...,316n的值转换为对应的制动压力309,309’,...,309n。
因此,当触点对317,317’,...,317n断开时,迫使制动发生压力模块311,311’,...,311n进入图4所示的无动力状态,进而迫使其将由紧急压力模块303所供应的紧急制动压力值306转换为制动压力309,309’,...,309n。
在各实施方案中,第一开关装置314和第二开关装置318可以例如是继电器,或也可用固态部件获得,可能借助于光隔离器在紧急制动请求信号315与来自制动控制单元307的信号之间进行电流解耦。
紧急压力306构成属于全部制动压力发生模块311,311’,...,311n的螺线管阀的公共同供应压力,因此所述模块311,311’,...,311n可以发生等于紧急制动压力值306的最大压力值。因此,考虑到每个制动通道的紧急压力值正常代表对于每个所述通道的行车制动可能达到的最大值,紧急制动压力306必须始终取至少等于或大于最高紧急压力请求316,316’,...,316n的值。
例如但非排他性地,通过向紧急压力模块303分配与图1、图5或图6中的气动模块EDPA等效的形式,可以达成上述目的。
由紧急压力控制与监视模块301借助控制与反馈信号305(在图1中表示螺线管阀5、7的控制信号)以及来自压力传感器9的反馈信号来控制紧急压力模块303,所述控制功能适于随时间连续地准备紧急压力306。紧急压力控制与监视模块301设置用于控制紧急压力模块303,其中通过在紧急制动压力306下随时假定紧急制动压力请求值316,316’,...,316n当中的较大值,所述值可随时根据重量302,302’,...,302n以及可能根据最大可用粘着值来计算,该粘着值作为速度信号320所指示的车辆瞬时速度的函数。
所述紧急压力模块303可以是通过气动阀获得的气动模块,用于生成恒定的紧急制动压力值306。
第二种说明性但非排他性的方法极度简单地发生紧急制动压力306,包括使用泄压阀来获得紧急压力模块303,将所述泄压阀永久性校准到对应于假定最大重量时的可能紧急压力值中的较大压力值,该值是在***设计阶段计算得出。在上述实施方案的情况下,控制与反馈信号305将减小到用于连续监视压力306的简单反馈功能。
有利地,可以根据EN50128和EN50129标准中提及的SIL≥3安全等级来开发相对简单的紧急压力控制与监视单元301,并且可以根据EN50128和EN50129标准中提及的SIL≤2安全级别来开发更为复杂的制动控制单元307。
因此,即使制动控制单元307是根据SIL≤2安全级别来设计,进而不适于独立处理紧急制动,也可以由根据SIL≥3安全等级所设计的紧急压力控制与监视单元301在连续控制与监视下执行紧急压力的管理。如上所述,在紧急制动期间,紧急压力控制与监视单元301检查制动压力309,309’,...,309n的值是否为期望值,即,它们对应于预先设定的公差范围内的相应值316,316’,...,316n。如果所述制动压力309,309’,...,309n不对应于期望值,即它们对应于所述公差余量内的相应值316,316’,...,316n,则紧急压力控制与监视单元301“安全”识别制动控制单元307可能存在故障,这将通过使第一开关装置318和第二开关装置314断电而进一步“安全”使制动压力309,309’,...,309n达到紧急制动压力306的值。
制动组310,310’,...,310n可以均设置用于制动同一铁路车辆的不同车桥。除此之外,制动组310,310’,...,310n可以均制动同一铁路车辆或铁路车辆列车的不同转向架。
因此,上述实施方案允许,由于设计成在SIL≥3安全等级下运行的紧急压力控制与监视单元301所提供的连续监视以及制动控制单元307故障情况下的备用解决方案,根据整体SIL≥3安全等级,即使在紧急制动期间,也可根据不同转向架上的不同重量来区分***的输出压力。
本文描述了根据本发明的用于特别是至少一辆铁路车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***的不同方面和实施方案。应当理解,每个实施方案可与任何其他实施方案相结合。此外,本发明不限于所描述的实施方案,而是可在所附权利要求书限定的范围内作出变化。
Claims (15)
1.一种用于包括多个转向架的至少一辆铁路车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***(300),其特征在于,所述***包括:
- 由供应压力(304)供应的多个制动压力发生模块(311,311’,...,311n),其布置成发生多种用于各制动组(310,310’,...,310n)的各制动压力(309,309’,...,309n);
- 紧急压力控制与监视单元(301),其布置成接收:指示作用于所述转向架的重量的多个重量信号(302,302’,...,302n),适于用信号通知紧急制动请求的紧急制动请求信号(315),指示由各制动压力发生模块(311,311’,...,311n)所发生的各制动压力(309,309’,...,309n)的压力值的多个实际压力信号(313,313’,...,313n);
所述紧急压力控制与监视单元(301)为电子架构;
所述紧急压力控制与监视单元(301)布置成随时间连续提供多个紧急制动请求信号(316,316’,...,316n),以指示用于各制动压力发生模块(311,311’,...,311n)的紧急制动压力请求值;
- 由所述供应压力(304)供应的紧急压力模块(303),其布置成发生紧急制动压力(306),以供应给制动压力发生模块(311,311’,...,311n);
- 制动控制单元(307),其布置成接收:多个重量信号(302,302’,...,302n),紧急制动请求信号(315),指示行车制动请求水平的行车制动请求信号(308),实际压力信号(313,313’,...,313n),由紧急压力控制与监视单元(301)生成并适于指示用于每个制动压力发生模块(311,311’,...,311n)的紧急制动压力请求值的多个紧急制动压力请求信号(316,316’,...,316n);
所述制动控制单元(307)布置成提供多个控制信号对(312,312’,...,312n),由此控制各制动压力发生模块(311,311’,...,311n),以当紧急制动请求信号(315)未指示紧急制动请求时,随行车制动请求信号(308)的假定值和对应的重量信号(302,302’,...,302n)的函数而生成对应的制动压力(309,309’,...,309n),而当紧急制动请求信号(315)的假定值指示紧急制动请求情况时,随紧急制动压力请求信号(316,316’,..316n)的假定值的函数而生成制动压力(309,309’,...,309n);所述制动控制单元(307)的电子架构独立于紧急压力控制与监视单元(301)的电子架构;
- 第一紧急开关装置(318),其包括连接在制动控制单元(307)与制动压力发生模块(311,311’,...,311n)之间的多个触点对(317,317’,...,317n);第一紧急开关装置(318)由紧急压力控制与监视单元(301)所生成的驱动信号(319)来控制;
所述触点对(317,317’,...,317n)置于闭合状态时适于允许控制信号对(312,312’,...,312n)从制动控制单元(307)连接到各制动压力发生模块(311,311’,...,311n),从而允许制动控制单元(307)控制所述制动压力发生模块(311,311’,...,311n)而获得制动压力(309,309’,...,309n)的施加、维持和释放;
所述触点对(317,317’,...,317n)置于断开状态时适于阻止控制信号对(312,312’,...,312n)从制动控制单元(307)连接到各制动压力发生模块(311,311’,...,311n),从而迫使所述制动压力发生模块(311,311’,...,311n)将紧急制动压力值(306)转换为制动压力(309,309’,...,309n)。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,
其中,当紧急制动请求信号(315)未指示紧急制动请求时,并且当紧急制动请求信号(315)指示紧急制动请求而指示制动压力值(309,309’,...,309n)的实际压力信号(313,313’,...,313n)的值对应于紧急制动压力请求信号(316,316’,...,316n)的各值时,紧急压力控制与监视单元(301)使第一紧急开关装置(318)的触点对(317,317’,...,317n)置于闭合状态;
其中,当紧急制动请求信号(315)指示紧急制动请求而指示制动压力值(309,309’,...,309n)的实际压力信号(313,313’,...,313n)的值之中的至少一个值不对应于紧急制动压力请求信号(316,316’,...,316n)的值当中的各值时,紧急压力控制与监视单元(301)使第一紧急开关装置(318)的触点对(317,317’,...,317n)置于常开状态。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其进一步包括第二紧急开关装置(314),其包括多个触点对(330,330’,...,330n),并由紧急制动请求信号(315)来控制;
所述第二紧急开关装置(314)的触点对(330,330’,...,330n)连接在制动控制单元(307)与制动压力发生模块(311,311’,...,311n)之间,并与所述第一紧急开关装置(318)的各触点对(317,317’,...,317n)置于并联;
当紧急制动请求信号(315)的假定值未指示紧急制动请求时,所述第二紧急开关装置(314)的触点对(330,330’,...,330n)置于闭合状态,而当紧急制动请求信号(315)的值指示紧急制动请求时,它们置于常开状态;
当紧急制动请求信号(315)未指示紧急制动请求时,经由驱动信号(319)使所述第一紧急开关装置(318)的触点对(317,317’,...,317n)无差别地断开或闭合;
当紧急制动请求信号(315)指示紧急制动请求而指示制动压力值(309,309’,...,309n)的实际压力信号(313,313’,...,313n)的值对应于各紧急制动压力请求信号(316,316’,...,316n)的值时,所述第一紧急开关装置(318)的触点对(317,317’,...,317n)置于闭合状态;
当紧急制动请求信号(315)指示紧急制动请求而指示制动压力值(309,309’,...,309n)的实际压力信号(313,313’,...,313n)的值当中的至少一个值不对应于紧急制动压力请求信号(316,316’,...,316n)的值当中的各值时,紧急压力控制与监视单元(301)使所述第一紧急开关装置(318)的触点对(317,317’,...,317n)置于常开状态。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急压力模块(303)为借助气动阀获得的气动模块,其适于生成恒定紧急制动压力值(306)。
5.根据前一项权利要求所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急压力模块(303)为借助气动阀获得的气动模块,其适于生成对应于有关受控转向架所允许的最大重量的紧急压力的恒定紧急制动压力值(306)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急压力模块(303)为电动气动模块,其适于随紧急压力控制与监视单元(301)所生成的控制与反馈信号(305)的函数而生成紧急制动压力值(306);所述控制与反馈信号(305)在紧急压力控制与监视单元(301)与所述紧急压力模块(303)之间进行交换。
7.根据前一项权利要求所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急制动压力值(306)由紧急压力控制与监视单元(301)根据重量信号(302,302’,...,302n)当中的最高者和预定的干燥条件下轮轨附着系数μ的轮轨间接触特性来实时计算。
8.根据权利要求6所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急制动压力(306)的值由紧急压力控制与监视单元(301)根据重量信号(302,302’,...,302n)中的最高者和干燥条件下轮轨粘着系数μ来实时计算,所述干燥条件下轮轨粘着系数μ由紧急压力控制与监视单元(301)随速度信号(320)所指示的车辆瞬时速度值的函数而实时计算。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,每个制动组(310,310’,...,310n)制动同一铁路车辆的不同车桥。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,每个制动组(310,310’,...,310n)设置用于制动同一铁路车辆或同一铁路车辆列车的不同转向架。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急压力控制与监视单元(301)是根据EN50128和EN50129标准中提及的SIL≥3安全等级而开发。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述制动控制单元(307)是根据EN50128和EN50129标准中提及的SIL≤2安全等级而开发。
13.根据权利要求3所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述第一紧急开关装置(318)和/或所述第二紧急开关装置(314)由继电器或固态部件制成。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急压力控制与监视单元(301)借助串行通信信道将紧急制动压力请求值(316,316’,...,316n)传递到制动控制单元(307)。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的紧急与行车制动的电动气动控制***,其中,所述紧急压力控制与监视单元(301)借助模拟离散电压信号或模拟离散电流信号或者通过PWM调制进行调制而将紧急制动压力请求值(316,316’,...,316n)传递到制动控制单元(307)。
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