CN108944879A - 一种制动方法、制动装置及铁路货车 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种制动方法、制动装置及铁路货车，其中的制动方法包括：接收主控制单元发送的第一制动指令，所述第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制；接收车辆的载荷信息；基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，其中，所述第二制动指令包括制动力信息，所述第二制动指令用以指示制动执行机构基于所述制动力信息进行制动；将所述第二制动指令发送至所述制动执行机构，以使所述制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。本发明解决了现有技术中的制动效果较差的技术问题。

Description

一种制动方法、制动装置及铁路货车

技术领域

本发明涉及铁路货车技术领域，尤其涉及一种制动方法、制动装置及铁路货车。

背景技术

铁路货车是完成铁路货物运输任务的运载工具，而铁路货车的制动系统作为铁路货车实施减速和停车作用的执行结构，是铁路货车的重要组成部分，并且制动系统的技术状态直接影响到车辆运行的安全。

现有技术中，通常采用的制动方法是空气制动，火车头上设置有空气压缩机，它将空气压缩后储存在总风缸里，总风缸通过较长的列车管将后面所有的车辆的制动系统串联起来。当各个车辆需要制动时，司机将制动阀打到制动位，进行排风，使列车管中的风压降低，后面车辆的副风缸压力大于列车管时，则推动滑阀动作，使副风缸内的风进入制动缸，从而对车轮产生制动力，完成制动操作。为了缩短制动空走时间和制动距离，提出了一种改进的制动方式：电空制动，即以电气操控的方式来控制空气的压力从而实现制动。

然而，采用现有的制动方法，均是以风管中的空气作为制动原动力，各车辆间的相互作用力较大，且风管存在漏风的问题，因而制动效果较差，而随着铁路货车运输系统“电动化，信息化”的发展，发展新型的制动系统，满足铁路货物运输系统的需要成为迫切需要。

发明内容

本发明实施例提供了一种制动方法、制动装置及铁路货车，用以解决或者至少部分解决现有技术中的制动效果较差的技术问题。

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种制动方法，应用于铁路货车，所述铁路货车包括多个车辆，所述方法包括：

接收主控制单元发送的第一制动指令，所述第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制；

接收车辆的载荷信息；

基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，其中，所述第二制动指令包括制动力信息，所述第二制动指令用以指示制动执行机构基于所述制动力信息进行制动；

将所述第二制动指令发送至所述制动执行机构，以使所述制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。

可选地，所述基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，包括：

根据所述载荷信息确定车辆的承重状态；

根据所述第一制动指令和所述承重状态，生成所述第二制动指令。

可选地，所述根据所述第一制动指令和所述承重状态，生成所述第二制动指令，包括：

基于预设关系确定与所述承重状态对应的制动力信息；

结合所述第一制动指令和所述制动力信息，生成所述第二制动指令。

可选地，所述制动执行机构包括制动器单元和动力机构，所述基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动，包括：

基于所述电源模块提供的电能产生与所述制动力信息对应的制动力；

将所述制动力发送至所述动力机构，以使所述动力机构基于所述制动力进行制动。

可选地，所述制动力信息包括制动力大小和制动力的类型。

可选地，所述制动力的类型包括线形制动力和分段式制动力。

基于同样的发明构思，本发明第二方面提供了一种制动装置，所述装置包括主控制单元、车辆信号控制单元及通信单元，其中，所述主控制单元通过所述通信单元与所述车辆信号控制单元进行通信，所述车辆信号控制单元包括：

第一接收模块，用于接收所述主控制单元发送的第一制动指令，所述第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制；

第二接收模块，用于接收车辆的载荷信息；

第一信息处理模块，用于基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，其中，所述第二制动指令包括制动力信息，所述第二制动指令用以指示制动执行机构基于所述制动力信息进行制动；

发送模块，用于将所述第二制动指令发送至所述制动执行机构，以使所述制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。

可选的，在本实施例提供的制动装置中，所述第一信息处理模块还用于：

根据所述载荷信息确定车辆的承重状态；

根据所述第一制动指令和所述承重状态，生成所述第二制动指令。

可选的，在本实施例提供的制动装置中，所述第一信息处理模块还用于：

基于预设关系确定与所述承重状态对应的制动力信息；

结合所述第一制动指令和所述制动力信息，生成所述第二制动指令。

可选的，在本实施例提供的制动装置中，所述发送模块还用于：

基于所述电源模块提供的电能产生与所述制动力信息对应的制动力；

将所述制动力发送至所述动力机构，以使所述动力机构基于所述制动力进行制动。

可选的，所述制动力信息包括制动力大小和制动力的类型。

可选的，所述制动力的类型包括线形制动力和分段式制动力。

可选的，所述主控制单元包括：监测模块，用于监测各个车辆的制动状态。

可选的，所述主控制单元包括：第二信息处理模块和信息输入模块，其中，

所述信息输入模块用于机车信息的输入和制动信息的输入；

第二信息处理模块用于根据所述制动信息生成所述第一控制指令。

可选的，所述主控制单元还包括：显示模块，用于显示所述机车信息。

可选的，所述主控制单元包括：第一通信子模块和第二通信子模块，其中，所述第一通信子模块用于机车内部设备之间的通信，所述第二通信子模块用于机车与车辆之间的通信。

可选的，本实施例提供的装置还包括脱轨检测模块，用于检测车辆是否脱轨，并在检测到所述车辆发生脱轨时，向所述车辆制动控制单元发送脱轨信号，以使所述车辆信号控制单元能基于所述脱轨信号产生紧急制动力指令。

基于同样的发明构思，本发明第三方面提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，所述铁路货车还包括第一方面所述的制动装置，所述制动装置设置于所述车体上。

基于同样的发明构思，本发明第四方面提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，其特征在于，所述铁路货车还包括第一方面所述的制动装置，所述制动装置设置于所述转向架上。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明提供的制动方法，车辆信号控制单元在接收主控制单元发送的第一制动指令和车辆的载荷信息后，能基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，其中，所述第二制动指令包括制动力信息，再将所述第二制动指令发送至所述制动执行机构，以使所述制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。相对于现有技术中通过风管中的压缩空气以提供制动力而言，本发明实施例提供了一种制动的方法，由车辆信号控制单元对第一制动指令和载荷信息进行处理后，生成第二制动指令，使得制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动，由于制动执行机构进行制动的原动力为电能，并且通过车辆信号控制单元直接发送至制动执行机构，无需进行充风操作，可以减少各个车辆间之间的相互作用力的影响，也不会产生漏风现象；并且通过车辆可实现循环制动并且不受制动波速影响，故而制动效果较佳。解决了现有技术中的制动效果较差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施方式中一种制动方法的流程图；

图2为本发明实施方式一种制动装置的结构图；

图3为本发明实施方式一种车辆信号控制单元的安装结构图；

图4为本发明实施方式一种制动装置的安装结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种制动方法、制动装置及铁路货车，用以改善现有技术中的制动效果较差的技术问题。

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：

由上述方法可知，由车辆信号控制单元对第一制动指令和载荷信息进行处理后，生成第二制动指令，使得制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动，由于制动执行机构进行制动的原动力为电能，并且通过车辆信号控制单元直接发送至制动执行机构，即通过电信号来传递制动指令，无需进行充风操作不会产生漏风现象，制动方法执行迅速，可以减少各个车辆间之间的相互作用力的影响以及避免前后车辆动作不一致的问题；可实现循环制动并且不受制动波速影响，故而制动效果较佳。解决了现有技术中的制动效果较差的技术问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种制动方法，应用于铁路货车，铁路货车包括多个车辆，该制动方法包括：

步骤S101：接收主控制单元发送的第一制动指令，第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制。

具体来说，主控制单元是总控制中心，用于生成第一制动指令。车辆信号控制单元是制动方法的主控制部件，用于控制各个车辆的制动。车辆信号控制单元与主控制单元可以通过网络连接、蓝牙连接或者电信号连接，例如有线网络、无线网络等，只要是两者之间可以相互通信即可。其中，车辆信号控制单元具有通信模块，该通信模块用于接收主控制单元发送的第一制动指令。具体来讲，第一制动指令可以由系统自动产生，也可以由铁路货车司机发出。在一种实施方式中，制动控制指令由系统自动产生，可以通过监测模块实时监测铁路货车的状态信息(例如列车的位置、行驶时间等)，然后根据状态信息产生第一制动指令，例如列车行驶到某些预设位置、行驶一定的时间后则发出上述制动控制指令。在另一种实施方式中，制动控制指令由司机发出，当达到某一站点时，司机通过与主控制单元电连接的按钮或者触摸屏发出第一制动指令。

步骤S102：接收车辆的载荷信息。

具体来说，载荷信息即各个车辆自身结构及其他物品对车辆的产生的作用，例如承重等。载荷信息可以由传感器测得，例如载荷传感器，然后由传感器发送至车辆信号控制单元，车辆信号控制单元可以通过上述接收主控制单元发送的第一制动指令的通信模块接收车辆的载荷信息，也可以通过其他的通信模块接收车辆的载荷信息，在此不做具体限定。

需要说明的是，步骤S101和步骤S102的执行顺序不分先后，也就是接收第一控制指令和接收载荷信息不分先后，可以先执行步骤S101，也可以是先执行步骤S102。

在分别接收到第一控制指令和载荷信息后，然后执行步骤S103：基于第一制动指令和载荷信息，生成第二制动指令，其中，第二制动指令包括制动力信息，第二制动指令用以指示制动执行机构基于制动力信息进行制动。

具体来说，制动力信息包括制动力的大小、制动力的传输方式、制动力的类型等。其中，车辆信号控制单元根据第一控制指令和载荷信息，生成第二控制指令可以通过下述方式来实现：

第一种方式，预先设置载荷信息与相应的制动力信息的对应关系，当接收到载荷传感器发送载荷信息时，则生成与载荷信息相应的制动力信息，通过预先设置对应关系获得制动力信息的方式，可以迅速获得每个车辆对应的制动力信息，从而提高制动的效率。

第二种方式，当接收到载荷传感器发送载荷信息时，分析与车辆载荷相匹配的制动信息，再根据制动力信息和第一控制指令生成第二控制指令。

第三种方式，根据载荷信息确定车辆的承重状态；

根据第一制动指令和承重状态，生成第二制动指令。

以第三种方式为例，可以根据载荷信息确定出车辆的承重状态，例如是空载状态、半重载状态、重载状态等。然后结合机车主控制单元发出的第一制动指令，进行分析处理后生成第二制动指令。

作为一种可选实施例，根据第一制动指令和承重状态，生成第二制动指令，包括：

基于预设关系确定与承重状态对应的制动力信息；

结合第一制动指令和制动力信息，生成第二制动指令。

具体来说，预设关系可以通过程序设置预先编制好，置于车辆信号控制单元中。举例来说，当承重状态为空载状态时，则可以对应第一制动力信息，当承重状态为半重载状态时，则可以对应第二制动力信息，当承重状态为重载状态时，则可以对应第三制动力信息。也可以是，当确定出承重状态后，根据预设关系对承重状态进行转换，从而获得相应的制动力信息。

再执行步骤S104：将第二制动指令发送至制动执行机构，以使制动执行机构基于制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。

具体来说，车辆信号控制单元与制动执行机构间通过电信号连接，并且车辆信号控制单元通过通信模块与制动执行机构进行通信。电源模块可以单独设置，也可以为车辆信号控制单元的一部分。电源模块可以为制动执行机构提供电能外，还可以为其他部件提供电力。

作为一种可选实施方式，制动执行机构包括制动器单元和动力机构，基于制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动，包括：

基于电源模块提供的电能产生与制动力信息对应的制动力；

将制动力发送至动力机构，以使动力机构基于制动力进行制动。

具体来说，可以通过车辆信号控制系统在生成第二控制指令后，控制电源模块产生与第二控制指令的制动力信息相对应的电能。举例来说，可以在车辆信号控制系统中预设制动力信息与电能大小之间的关系，然后根据上述关系得到电能大小，也可以是车辆信号控制系统在生成第二控制指令后，对制动力信息进行分析与处理后，计算获得相应的电能大小。本实施例提供的技术方案通过电源模块提供的电能为制动执行机构提供产生制动力的原动力，并且传递至动力机构，可以使得动力机构迅速接收到制动力进行制动。

在具体的实施过程中，动力机构可以包括制动电机、传递机构和闸瓦，电源模块为制动电机提供电能后，制动电机将电能转化为机械能，即制动力，然后通过传递机构传递至闸瓦，使闸瓦贴合在车轮踏面上实施摩擦制动作用，从而实现制动。其中，传递机构可以为传递杆系，闸瓦可以采用现有的闸瓦来实现。

作为一种可选实施方式，制动力信息包括制动力大小和制动力的类型。

作为一种可选实施方式制动力的类型包括线形制动力和分段式制动力。

具体来说，线性制动力是指将制动力平滑地给出，形成一个制动曲线，制动力大小可以由车辆信号控制系统根据车辆的实际情况进行调整，采用线形制动力，可以根据车辆的情况灵活进行调整。另一种制动力类型是分段式制动力，是指将车辆的制动力分成几个阶段，例如设置一个制动力阈值，然后分别以制动力阈值的30％、50％、70％、100％这种方式进行分段控制，使得车辆的制动力按照阶梯式提升。采用分段式制动力的方式具有传递的信号量少，可以通过硬线信号传输，对主控制单元以及车辆信号控制单元的负载较轻。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明提供的制动方法，车辆信号控制单元在接收主控制单元发送的第一制动指令和车辆的载荷信息后，能基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，其中，所述第二制动指令包括制动力信息，再将所述第二制动指令发送至所述制动执行机构，以使所述制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。相对于现有技术中通过风管中的压缩空气以提供制动力而言，本发明实施例提供了一种制动的方法，由车辆信号控制单元对第一制动指令和载荷信息进行处理后，生成第二制动指令，使得制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动，由于制动执行机构进行制动的原动力为电能，并且通过车辆信号控制单元直接发送至制动执行机构，无需进行充风操作，可以减少各个车辆间之间的相互作用力的影响，也不会产生漏风现象；并且通过车辆可实现循环制动并且不受制动波速影响，故而制动效果较佳。解决了现有技术中的制动效果较差的技术问题。

实施例二

基于与实施例一同样的发明构思，本发明实施二公开了一种制动装置，应用于铁路货车，铁路货车包括多个车辆，该装置包括主控制单元、车辆信号控制单元及通信单元，其中，主控制单元通过通信单元与车辆信号控制单元进行通信，车辆信号控制单元包括：

第一接收模块201，用于接收主控制单元发送的第一制动指令，第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制；

第二接收模块202，用于接收车辆的载荷信息；

第一信息处理模块203，用于基于第一制动指令和载荷信息，生成第二制动指令，其中，第二制动指令包括制动力信息，第二制动指令用以指示制动执行机构基于制动力信息进行制动；

发送模块204，用于将第二制动指令发送至制动执行机构，以使制动执行机构基于制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。

具体来说，第一接收模块、第二接收模块和发送模块共同构成车辆信号控制单元的通信模块，主要用于接收其他单元(主控制单元、载荷传感器)发送的信息以及向制动执行机构发送第二制动指令。其中，第一信息处理模块基于第一制动指令和载荷信息，生成第二制动指令的方式已在实施例一中详细描述。此外，车辆信号控制单元还可以包括电源模块，该电源模块可以为其他模块提供电力供应，例如提供220V AC、24VDC的电源。

本实施例中的第一信息处理模块是实施例一中生成第二制动制动所采用的装置，故而基于实施例一中介绍的方法，本领域所属人员能够了解该方法的实施方式及变形，故而在此不再赘述。凡是利用本发明实施例一的方法实施的装置都属于本发明所欲保护的范围。

作为一种可选实施方式，在本实施例提供的制动装置中，第一信息处理模块还用于：

根据载荷信息确定车辆的承重状态；

根据第一制动指令和承重状态，生成第二制动指令。

具体来说，由根据第一制动指令和承重状态，生成第二制动指令的具体实施方式在实施例一中已做详细阐述，本实施例中的第一信息处理模块是实现上述方法所采用的装置，因而基于实施例一中的方法，本领域所属人员能够了解该方法的实施方式及变形，故而在此不再赘述。凡是利用本发明实施例一的方法实施的装置都属于本发明所欲保护的范围。

作为一种可选实施方式，在本实施例提供的制动装置中，第一信息处理模块还用于：

基于预设关系确定与承重状态对应的制动力信息；

结合第一制动指令和制动力信息，生成第二制动指令。

具体来说，基于预设关系确定与承重状态对应的制动力信息；并结合第一制动指令和制动力信息，生成第二制动指令的方式在实施例一中已做详细阐述，在此不再赘述。

作为一种可选实施方式，在本实施例提供的制动装置中，发送模块还用于：

基于电源模块提供的电能产生与制动力信息对应的制动力；

将制动力发送至动力机构，以使动力机构基于制动力进行制动。

具体来说，如何进行制动的的方式在实施例一中已做详细阐述，在此不再赘述。

作为一种可选实施方式，制动力信息包括制动力大小和制动力的类型。

具体来说，制动力信息的相关内容在实施例一中已做详细阐述，在此不再赘述。

作为一种可选实施方式，制动力的类型包括线形制动力和分段式制动力。

具体来说，制动力的类型的相关内容在实施例一中已做详细阐述，在此不再赘述。

作为一种可选实施方式，主控制单元包括：监测模块，用于监测各个车辆的制动状态。

具体来说，监测模块可以是传感器、速度计等。车辆的制动状态包括车辆的速度。在具体的实施过程中，可以将监测到的车辆的速度与预设值进行比较，如果满足预设值，则认为车辆的制动状态为正常，反之，则不正常。作为可选，当确定某个车辆的制动状态不正常时，则可以采用其它方式对该车辆进行制动，例如采用备用方案进行制动，或者司机可根据情况进行适当故障处理等。

作为一种可选实施方式，主控制单元包括：第二信息处理模块和信息输入模块，其中，

信息输入模块用于机车信息的输入和制动信息的输入；

第二信息处理模块用于根据制动信息生成第一控制指令。

具体来说，机车信息为铁路货车的参数信息，例如可以包括车辆型号、车辆全长、空车重量、车辆编号、车辆最大载重量中的任意一种或多种，制动信息包括制动力的大小，制动力的类型等。第二信息处理模块是主控制单元的主控部件，一方面可以接收通过信息输入模块输入的制动信息，然后进行分析处理后分发给与主控制单元通信连接的各个车辆信号控制单元，一方面还可以接收各个车辆信号控制单元传递的车辆状态信息等，进行处理然后传递给显示模块。

作为一种可选实施方式，主控制单元还包括：显示模块，用于显示机车信息。

具体来说，显示模块用于显示机车信息、车辆状态信息等，便于直观展示。

作为一种可选实施方式，主控制单元包括：第一通信子模块和第二通信子模块，其中，第一通信子模块用于机车内部设备之间的通信，第二通信子模块用于机车与车辆之间的通信。

具体来说，第一通信子模块和第二通信子模块共同构成主控制单元的通信模块。在具体的实施过程中，由于机车内设备通信距离近，设备种类多，单种类的设备数量少，可以采用适配串口(RS232)、CAN、网络通信方式的通信模块来作为第一通信子模块；机车-车辆间通信传输距离远，连接设备多，种类单一，通信模块可以采用适配串口(RS-485)、Ethernet、等通信方式的通信模块作为第二通信子模块。

作为一种可选实施方式，主控制单元还包括：电源控制模块，可以为第二信息处理模块、显示模块、信息输入模块、第一通信子模块、第二通信子模块提供电力供应，例如可以提供220V AC、24VDC的电源。

作为一种可选实施方式，制动装置还包括脱轨检测模块，用于检测车辆是否脱轨，并在检测到车辆发生脱轨时，向车辆制动控制单元发送脱轨信号，以使车辆信号控制单元能基于脱轨信号产生紧急制动力指令。

具体来说，脱轨检测模块可以是车辆信号控制单元的一部分，也可以单独设置。脱轨检测装置可以在一个车辆上分别设置一个脱轨检测装置，也可以在一个车辆设置多个脱轨检测装置。作为可选，通过在各个车辆的车轮附近分别设置脱轨检测装置，可以通过各自的脱轨检测装置检测各个车辆的脱轨情况，从而提高控制的准确性以及控制的效率。

在具体的实施过程中，脱轨检测模块生成的脱轨信号时,该脱轨信号会发送至与脱轨检测模块对应车辆的SCU，然后由上述车辆的SCU发送至其他的车辆以及车头，接着所有车辆立即进行紧急制动，脱轨信号是立即响应指令。这个信号是立即响应指令。作为可选可以通过设置优先级的方式，将脱轨检测装置生成的脱轨信号设置最高优先级，当车辆制动控制单元接收到脱轨信号时，则进行优先处理。

作为一种可选实施方式，主控制单元(MCU)与车辆信号控制单元SCU之间通过通信控制总线相连，通信控制总线为通信电缆。为了保证控制指令(第一控制指令、第二控制指令)和信息(载荷信息)传递的稳定性，可以采用双线冗余，即MCU与SCU之间的通信控制总线包括第一信号线和第二信号线，与正常工作时第一信号线作为主用，第二信号线作为备用，当第一信号线出现通信故障时，立即以第二信号线的传递的信号为主。

正常工作时，MCU通过第一信号线和第二信号线与车辆信号控制单元SCU进行通信，两线(第一信号线和第二信号线)传递相同的数据信息。MCU和SCU对接收到的两路数据的进行逻辑或运算，以运算后的数据作为最终指令，从而保证制动指令不丢失。在MCU和连接的SCU端的内部添加通信连接检测信号，当出现通信故障时，反馈单线通信状态，同时将故障线传递的数据信息设置为空。

为了更清楚地说明本发明实施方式中的制动装置的安装方式及工作原理，下面以一个具体的示例予以介绍。请参见图3和图4，其中，图3为单个车辆上车辆信号控制单元的安装结构图，图4为制动装置的安装结构图，其中，在图3和图4中，将载荷传感器301和脱轨监测装置302作为车辆信号控制单元300的组成部分，在其他实施方式中，载荷传感器301和脱轨监测装置302也可以单独设置，只要是能与主控制单元100或者车辆信号控制单元300进行通信即可。

在图4所示的安装结构中，制动装置包括主控制单元100、车辆信号控制单元300和列车通信总线200，其中，主控制单元100包括主控制单元101，车辆信号控制单元300包括：载荷传感器301、脱轨检测装置302和制动电机303。列车通信总线200主控制单元100通过列车通信总线200与车辆信号控制单元300连接，其中，该铁路货车包括车体，车体包括车头和车辆，主控制单元100安装于车头上，车辆信号控制单元300安装于车辆上。

当采用上述制动装置实施制动时，具体可以包括如下步骤：

S1：车辆信号控制单元接收主控制单元发送的第一制动指令，第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制；S2车辆信号控制单元接收车辆的载荷信息，S3：车辆信号控制单元根据第一制动指令和载荷信息生成第二控制指令，其中，第二制动指令包括制动力信息第二制动指令用以指示制动执行机构基于制动力信息进行制动；S4：将第二制动指令发送至制动执行机构，以使制动执行机构基于制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。具体地，可以通过制动电机基于制动力信息生成制动力，并传递至闸瓦，使闸瓦贴合在车轮踏面上实施摩擦制动作用。

当采用上述制动装置还可以实施缓解作用时，具体如下：

车辆信号控制单元接收主控制单元发出的第一缓解指令，根据第一缓解指令获得制动力信息，并生成第二缓解指令，将第二缓解指令发送至制动执行机构执行缓解动作，使其释放制动力制动闸瓦脱离车轮踏面，车辆缓解。

当需要实施紧急制动作用时：脱轨检测装置检测到脱轨现象后，生成脱轨信号，然后将脱轨信号发送至车辆信号控制单元，通过车来年个信号控制单元将脱轨信号发送至主控制单元，然后主控制单元向各个车辆信号控制单元发送制动指令，与实施一般制动的方式类似，在此不再赘述。

实施例三

基于与实施例一同样的发明构思，本发明实施三提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，铁路货车还包括实施例一的制动装置，制动装置设置于车体上。

具体来说，车体是铁路货车的主体，是用于载货的容器，转向架是铁路货车的走行部分，主要用于支承车体、转向和制动，以保证车辆能在轨道上平稳运行。车钩缓冲装置是各个车辆之间的连接装置，可以使各个车辆相互连挂组成列车，并能缓和车辆之间纵向冲动。作为可选，铁路还可以包括车辆内部设备，例如可以包括固定货物用的机具、装卸货物用的设备和冷藏车上用的制冷装置等。

制动装置设置于车体上的实施方式在实施例二中已做详细阐述，故在此不再赘述。

实施例四

基于与实施例一同样的发明构思，本发明实施三提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，其特征在于，铁路货车还包括实施例一的制动装置，制动装置设置于转向架上。

具体来说，本实施方式的制动装置与实施例三中的制动装置相同，只是安装位置不同，将制动装置设置于转向架的方式可以根据情况进行实现，其中制动装置的具体结构及组成在实施一中已进行详细阐述，故在此不再赘述，凡是实施一中的制动方法所采用的装置及其变性均属于本实施例的保护范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种制动方法，应用于铁路货车，所述铁路货车包括多个车辆，其特征在于，所述方法包括：

接收主控制单元发送的第一制动指令，所述第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制；

接收车辆的载荷信息；

基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，其中，所述第二制动指令包括制动力信息，所述第二制动指令用以指示制动执行机构基于所述制动力信息进行制动；

将所述第二制动指令发送至所述制动执行机构，以使所述制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，包括：

根据所述载荷信息确定车辆的承重状态；

根据所述第一制动指令和所述承重状态，生成所述第二制动指令。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一制动指令和所述承重状态，生成所述第二制动指令，包括：

基于预设关系确定与所述承重状态对应的制动力信息；

结合所述第一制动指令和所述制动力信息，生成所述第二制动指令。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动执行机构包括制动器单元和动力机构，所述基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动，包括：

基于所述电源模块提供的电能产生与所述制动力信息对应的制动力；

将所述制动力发送至所述动力机构，以使所述动力机构基于所述制动力进行制动。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动力信息包括制动力大小和制动力的类型。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述制动力的类型包括线形制动力和分段式制动力。

7.一种制动装置，应用于铁路货车，所述铁路货车包括多个车辆，其特征在于，所述装置包括主控制单元、车辆信号控制单元及通信单元，其中，所述主控制单元通过所述通信单元与所述车辆信号控制单元进行通信，所述车辆信号控制单元包括：

第一接收模块，用于接收所述主控制单元发送的第一制动指令，所述第一制动指令用以指示车辆信号控制单元进行制动控制；

第二接收模块，用于接收车辆的载荷信息；

第一信息处理模块，用于基于所述第一制动指令和所述载荷信息，生成第二制动指令，其中，所述第二制动指令包括制动力信息，所述第二制动指令用以指示制动执行机构基于所述制动力信息进行制动；

发送模块，用于将所述第二制动指令发送至所述制动执行机构，以使所述制动执行机构基于所述制动力信息以及电源模块提供的电能进行制动。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主控制单元包括：监测模块，用于监测各个车辆的制动状态。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主控制单元包括：第二信息处理模块和信息输入模块，其中，

所述信息输入模块用于机车信息的输入和制动信息的输入；

第二信息处理模块用于根据所述制动信息生成所述第一控制指令。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述主控制单元还包括：显示模块，用于显示所述机车信息。

11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主控制单元包括：第一通信子模块和第二通信子模块，其中，所述第一通信子模块用于机车内部设备之间的通信，所述第二通信子模块用于机车与车辆之间的通信。

12.如权利要求7-11任一项所述的装置，其特征在于，还包括脱轨检测模块，用于检测车辆是否脱轨，并在检测到所述车辆发生脱轨时，向所述车辆制动控制单元发送脱轨信号，以使所述车辆信号控制单元能基于所述脱轨信号产生紧急制动力指令。

13.一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，其特征在于，所述铁路货车还包括如权利要求7至12任一项权利要求所述的制动装置，所述制动装置设置于所述车体上。

14.一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，其特征在于，所述铁路货车还包括如权利要求7至12任一项权利要求所述的制动装置，所述制动装置设置于所述转向架上。