CN113276814A - 一种制动系统及其控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制动系统，其特征在于，包括：停放制动缸，所述停放制动缸包括停放气室和制动气室；保持制动回路，与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接；应急制动回路，与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接；驻车制动回路，与所述带停放制动缸的停放气室通过管路连接；以及控制模块，用于控制所述制动系统的制动模式，响应于所述制动系统处于保持制动模式第一预设时间后，控制所述制动系统切换至应急制动模式，以及响应于所述制动系统处于应急制动模式第二预设时间后，控制所述制动系统切换至驻车制动模式。

Description

一种制动系统及其控制方法和装置

技术领域

本发明涉及轨道交通运行领域，尤其涉及一种车辆的制动系统及其控制方法和装置。

背景技术

传统车辆采用机械式制动模式来实现停车，需要驾驶人员先控制车辆停下即速度为零，再拉起手刹从而实现停车。在拉起手刹之前，为保证车辆不出现溜车或滑坡等危险情况，需要驾驶人员踩下制动踏板。可以想象，依靠驾驶人员的驾驶水平或驾驶习惯来实现车辆的停车是可靠性较低的方式，因而经常会出现驾驶人员在坡路上停车忘记踩制动踏板或忘拉手刹的情况。

为解决人为操作失误导致的车辆无法安全停车问题，现有技术中采用电子驻车系统来实现半自动化的电子停车。电子驻车系统在检测到车辆处于速度为零的状态下时，电子驻车系统可控制车辆处于保持制动模式，在保持制动模式下，制动系统自动产生制动力使得车辆满足停车时所需的制动力，再通过人为按下电子驻车按键或调换至停车档位以实现停车，或者经过一定时间后，电子驻车系统自动控制车辆切换至驻车制动模式。

在单节车辆上，由于车辆的整体速度统一，速度检测实现较为简便，然而该种模式应用到多编组列车上时会存在一定的弊端和风险。多编组列车包括多节编组，对每节编组需要检测其行驶速度，多节编组导致其速度可能存在难以统一的情况。

更进一步地，在该种模式中，若速度检测装置出现故障导致在车辆处于非零速运行状态时误判断车辆处于车速为零的状态，电子驻车系统控制车辆处于保持制动模式甚至驻车制动模式，很可能对车辆造成很大的制动冲击，一方面会对车辆造成损害，另一方面也会对车辆内乘坐的乘客造成不好的体验。

为解决上述问题，本发明旨在提出一种制动系统及其控制方法，以实现误判情况下平稳切换至驻车制动模式的效果。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种制动系统控制方法，所述制动系统包括带停放制动缸、保持制动回路、应急制动回路以及驻车制动回路，所述保持制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述应急制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述驻车制动回路与所述带停放制动缸的停放气室通过管路连接，所述制动系统控制方法包括：响应于所述制动系统维持保持制动模式第一预设时间后，切换至应急制动模式；以及响应于所述制动系统维持应急制动模式第二预设时间后，切换至驻车制动模式，其中，在所述保持制动模式下，所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体；在所述应急制动模式下，所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体；以及在所述驻车制动模式下，所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体。

进一步地，所述保持制动回路包括调压阀，所述应急制动回路包括第一换向阀，所述驻车制动回路包括第二换向阀，所述切换至应急制动模式包括：控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体；以及控制所述调压阀退出工作以使得所述保持制动回路与所述制动气室连接的管路关闭；以及所述切换至驻车制动模式包括：控制所述第二换向阀以使得所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体；以及控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路排出所述制动气室内的压缩气体。

进一步地，所述制动系统控制方法还包括：响应于所述制动系统适用的车厢的车速为零，控制所述调压阀以使得所述制动气室的气压达到保持制动目标值。

进一步地，所述制动系统控制方法还包括：基于所述制动系统适用的车厢的乘客数量或俯仰角度设置所述制动气室的保持制动目标值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制动系统控制装置，所述制动系统包括停放制动缸、保持制动回路、应急制动回路以及驻车制动回路，所述保持制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述应急制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述驻车制动回路与所述带停放制动缸的停放气室通过管路连接，所述制动系统控制装置包括：存储器；以及处理器，所述处理器被配置成：响应于所述制动系统处于保持制动模式第一预设时间后，切换至应急制动模式；以及响应于所述制动系统处于应急制动模式第二预设时间后，切换至驻车制动模式，其中，在所述保持制动模式下，所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体；在所述应急制动模式下，所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体；以及在所述驻车制动模式下，所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体。

进一步地，所述保持制动回路包括调压阀，所述应急制动回路包括第一换向阀，所述驻车制动回路包括第二换向阀，所述处理器被进一步配置成：响应于切换至应急制动模式，控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体，以及控制所述调压阀退出工作以使得所述保持制动回路与所述制动气室连接的管路关闭；以及响应于切换至驻车制动模式，控制所述第二换向阀以使得所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体，以及控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路排出所述制动气室内的压缩气体。

进一步地，所述处理器还被配置成：响应于所述制动系统适用的车厢的车速为零，控制所述调压阀以使得所述制动气室的气压达到保持制动目标值。

进一步地，所述处理器还被配置成：基于所述制动系统适用的车厢的乘客数量或俯仰角度设置所述制动气室的保持制动目标值。

根据本发明的又一个方面，提供了一种制动系统，其特征在于，包括：停放制动缸，所述停放制动缸包括停放气室和制动气室，当所述制动气室内有压缩气体进入或排出时，所述停放制动缸适用的车轴制动或制动缓解，当所述停放气室内有压缩气体排出或进入时，所述停放制动缸适用的车轴停放制动或停放制动缓解；保持制动回路，与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接；应急制动回路，与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接；驻车制动回路，与所述带停放制动缸的停放气室通过管路连接；以及控制模块，用于控制所述制动系统的制动模式，响应于所述制动系统处于保持制动模式第一预设时间后，控制所述制动系统切换至应急制动模式，以及响应于所述制动系统处于应急制动模式第二预设时间后，控制所述制动系统切换至驻车制动模式，其中，当所述制动系统处于保持制动模式时，所述控制模块控制所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体，当所述制动系统处于应急制动模式时，所述控制模块控制所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体，当所述制动系统处于驻车制动模式时，所述控制模块控制所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的气体。

进一步地，所述保持制动回路包括调压阀，所述应急制动回路包括第一换向阀，所述驻车制动回路包括第二换向阀，所述控制模块与所述调压阀、所述第一换向阀和所述第二换向阀耦接，通过控制所述调压阀、所述第一换向阀和所述第二换向阀来控制所述保持制动回路、所述应急制动回路和所述驻车制动回路中的压缩气体的流向。

进一步地，所述调压阀为电控调压阀，所述第一换向阀和所述第二换向阀为电磁换向阀。

进一步地，所述第一预设时间和所述第二预设时间可以相同或不同。

进一步地，所述控制模块响应于所述制动系统适用的车厢的车速为零，控制所述调压阀以使得所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体直到所述制动气室的气压达到保持制动目标值。

进一步地，所述控制模块基于所述制动系统适用的车厢的乘客数量或俯仰角度设置所述制动气室的保持制动目标值。

根据本发明的再一个方面，提供了一种计算机程序存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述制动系统控制方法的步骤。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。

图1是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的制动系统示意图；

图2是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的制动系统控制方法流程示意图；

图3是根据本发明的又一个方面绘示的一实施例中的制动系统控制装置示意框图。

具体实施方式

给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。

请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。

注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

根据本发明的一个方面，提供一种制动系统。该制动系统可适用于单节车辆的一个车轴或多个车轴的制动，还可适用于多节编组车辆的多节编组的制动。

在一实施例中，如图1所示，制动系统可包括停放制动缸110、保持制动回路120、应急制动回路130、驻车制动回路140以及控制模块(未示出)。其中控制模块用于控制保持制动回路120、应急制动回路130和驻车制动回路140的工作以及与停放制动缸110之间的连接。

停放制动缸常被应用于轨道机车车辆上来实现制动或者停放。常用的停放制动缸由停放缸和制动缸两部分组成，停放制动缸既能为机车车辆的常用空气制动作用提供源动力也能为机车车辆的停放制动作用提供源动力，通过将空气压力转变成制动缸或停放缸的活塞压力，然后将该推力传递到丝杠等组件上以完成制动。

如图1所示，停放制动缸110包括停放气室112和制动气室111，当制动气室111内被注入压缩气体时，制动气室111对制动缸内的活塞产生压力以使得车辆制动；当制动气室111内的压缩气体被排出时，制动气室111对制动缸内的活塞压力减小，则车辆制动缓解。由于停放气室112对停放缸内的活塞的作用力的方向与制动缸内活塞的受力方向相反，因此当停放气室112内有压缩气体注入时，停放气室112内的压缩气体对停放缸内的活塞产生压力以使得车辆停放制动缓解；当当停放气室112内的压缩气体被排出时，停放气室112内的压缩气体对停放缸内的活塞压力减小以向车辆施加停放制动。

保持制动回路120和应急制动回路130与制动气室111通过管路联通，以控制制动气室111内的压缩气体的注入和排出，从而实现车辆的制动和制动缓解。驻车制动回路140与停放气室112通过管路联通，以控制停放气室112内的压缩气体的注入和排出，从而实现车辆的停放制动缓解和停放制动。

通过保持制动回路120、应急制动回路130或驻车制动回路140来实现对停放制动缸110的制动气室111或停放气室112内的气体的注入或排出进而实现制动系统的保持制动模式、应急制动模式或驻车制动模式。通过控制制动系统在保持制动回路120、应急制动回路130或驻车制动回路140之间切换来实现制动系统的工作模式的切换。

可以理解，可基于车辆的保持制动需求以及从一定速度经过应急制动减速至安全驻车速度的时间需求设置保持制动模式及应急制动模式所需的维持时间，以保证在车辆速度检测故障的情况下安全停放车辆。

具体地，当制动系统应用于一具体车厢或一车厢的一车轴时，控制模块可响应于检测出该车厢或该车轴的速度为零时，启动保持制动模式。在保持制动模式下，首先导通保持制动回路120与停放制动缸110的制动气室111的连接管路，则此时保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体或从制动气室111排出压缩气体的动作会导致车辆的制动或制动缓解。进一步地，控制模块可控制保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体来控制车辆制动。

具体地，可通过控制设置于保持制动回路120上的调压阀121的工作情况来控制制动气室111内注入的压缩气体的气压情况。控制模块通过控制调压阀121的控制信号来达到控制制动气室内的气压进而控制制动缸内活塞产生理想的制动力。

较优地，调压阀120可以是电控调压阀，控制模块通过控制电控调压阀的工作信号以使得保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体直到制动气室的气压达到保持制动目标值。

保持制动目标值为保持制动模式下为满足制动力需求所要达到的制动气室气压值，该气压值可使得制动缸内的活塞向丝杆等部件传递出足够的推力，进而产生对应的制动力。

较优地，控制模块可基于制动系统适用的车辆或车厢内的乘客数量以及车辆或车厢的当前俯仰角度来设置保持制动目标值。可以理解，乘客数量可指示车辆或车厢的惯性大小，俯仰角度则可指示车辆或车厢所处位置处的坡度情况，可以理解，基于车辆或车厢所处的坡度及其惯性大小可确定出一安全且合适的保持制动目标值，以使得车辆在最短时间内安全地减速一定比例。

进一步地，当出现速度检测故障时，在经过保持制动回路120运行一段时间后，车辆或车厢的速度下降一定幅度后，此时，控制模块控制制动回路切换至应急制动模式，进一步降低车辆或车厢的速度以满足驻车制动的安全速度要求。

在该切换过程中，首先控制应急制动回路130进入工作，应急制动回路130与制动气室111的连接管路导通，并向制动气室111注入压缩气体以制动车辆或车厢。继而可不再产生控制保持制动回路120工作的控制信号，具体可对应于调压阀121的控制信号，则保持制动回路120退出工作。

较优地，控制模块可通过设置于应急制动回路130上的第一换向阀131来控制制动气室111通过应急制动回路130联通的对象。在一具体实施例中，第一换向阀131可在大气与压缩气体供应管道之间切换，则当制动系统切换至应急制动模式后，控制模块控制应急制动回路130上的第一换向阀131切换到与压缩气体供应管道联通的位置，此时，压缩气体通过应急制动回路130注入制动气室111对制动缸内的活塞产生制动力，车厢或车辆进一步制动，运行速度再一次降低。

进一步地，当应急制动模式运行第二预设时间后，车辆或车厢速度降低至安全的停放速度，则控制模块可控制制动系统切换至驻车制动模式。

在该切换过程中，控制模块首先控制驻车制动回路140与停放气室112的连接管道导通，并控制驻车制动回路140排出停放气室112内的气体以实现驻车制动。进而控制应急制动回路130上的第一换向阀131切换至与大气联通，应急制动回路退出工作，应急制动回路130随之与制动气室111的连接管路随之关闭。

在一具体实施例中，驻车制动回路140上设置有第二换向阀141，该第二换向阀141可与第一换向阀131的设置类似，可将驻车制动回路140切换至与大气或压缩气体供应管路连接。在驻车制动模式下，控制模块控制该第二换向阀141切换至与大气连接，则停放气室内的压缩气体可向大气排出，从而实现驻车制动。

可以理解，为避免制动力的突然撤销或突然施加，上述保持制动模式与应急制动模式之间的切换过程或应急制动模式与驻车制动模式之间的切换过程均需先控制目标制动模式施加再控制前一制动模式的退出。

进一步可以理解，第一换向阀131和第二换向阀141可采用电磁换向阀来实现。

可以理解，第一预设时间和第二预设时间可以相同或不同，具体可根据车辆或车厢的日常运行数据或预设运行数据来进行对应地设置。

更进一步地，由于保持制动回路120和应急制动回路130均是与停放制动缸110的制动气室111通过管路连接，则保持制动回路120和应急制动回路130可通过独立的两条连接管路分别与制动气室111连接，也可通过共用的连接管路与制动气室111连接。

图1示出了保持制动回路120和应急制动回路130通过共用的连接管路与制动气室111连接的示例。保持制动回路120与应急制动回路130以及共用连接管路通过一梭阀150连接，梭阀150包括进气孔A、进气孔B和出气孔C，保持制动回路120与进气孔A连接，应急制动回路130与进气孔B连接，共用连接管路一端与出气孔C连接，共用连接管路另一端与制动气室111连接。当梭阀150的进气孔A的气压大于进气孔B的气压时，进气孔A与出气孔C联通；当当梭阀150的进气孔B的气压大于进气孔A的气压时，进气孔B与出气孔C联通；当梭阀150的进气孔A的气压等于进气孔B的气压时，进气孔A及进气孔B与出气孔C的之间均不联通。因此，通过控制保持制动回路120或应急制动回路130内的气压即可控制梭阀150的联通方向。

根据本发明的另一个方面，还提供一种制动系统控制方法，该制动系统控制方法可适用于单节车辆的一个车轴的制动系统或多个车轴的制动系统或多节车厢的一个或多个制动系统。

以图1所示的制动系统为例，如图1所示，制动系统可包括停放制动缸110、保持制动回路120、应急制动回路130以及驻车制动回路140。

如图1所示，停放制动缸110包括停放气室112和制动气室111，当制动气室111内被注入压缩气体时，制动气室111对制动缸内的活塞产生压力以使得车辆制动；当制动气室111内的压缩气体被排出时，制动气室111对制动缸内的活塞压力减小，则车辆制动缓解。由于停放气室112对停放缸内的活塞的作用力的方向与制动缸内活塞的受力方向相反，因此当停放气室112内有压缩气体注入时，停放气室112内的压缩气体对停放缸内的活塞产生压力以使得车辆停放制动缓解；当当停放气室112内的压缩气体被排出时，停放气室112内的压缩气体对停放缸内的活塞压力减小以向车辆施加停放制动。

保持制动回路120和应急制动回路130与制动气室111通过管路联通，以控制制动气室111内的压缩气体的注入和排出，从而实现车辆的制动和制动缓解。驻车制动回路140与停放气室112通过管路联通，以控制停放气室112内的压缩气体的注入和排出，从而实现车辆的停放制动缓解和停放制动。

因此可通过保持制动回路120、应急制动回路130或驻车制动回路140来实现对停放制动缸110的制动气室111或停放气室112内的气体的注入或排出进而实现制动系统的保持制动模式、应急制动模式或驻车制动模式。如图2所示，制动系统控制方法200可包括步骤S210～S220。

其中，步骤S210为：响应于所述制动系统维持保持制动模式第一预设时间后，控制所述制动系统切换至应急制动模式。

步骤S220为：响应于所述制动系统维持应急制动模式第二预设时间后，控制所述制动系统切换至驻车制动模式。

在常规场景中，当检测出制动系统适用的车辆或车厢的车速为零时，即控制车辆或车厢进入保持制动模式。然而，在电子检测或检测信号传递过程中，可能存在故障的情况，导致实际车速不为零的情况下，车速的检测信号指示车速为零。因此，为提高车辆出现车速检测故障时的制动安全性，可基于车辆的保持制动时间需求以及从一定速度经过应急制动减速至安全驻车速度的时间需求来设置保持制动模式及应急制动模式所需维持的第一预设时间和第二预设时间，以保证在车辆速度检测故障的情况下安全停放车辆。

可以理解，该第一预设时间和第二预设时间可以相同或不同，具体可根据车辆或车厢的日常运行数据或预设运行数据来进行对应地设置。

具体地，当车辆或车厢进入保持制动模式时，首先导通保持制动回路120与停放制动缸110的制动气室111的连接管路，则此时保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体或从制动气室111排出压缩气体的动作会导致车辆的制动或制动缓解。进一步地，可控制保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体来控制车辆制动。

在图一所示的具体实施例中，可通过控制设置于保持制动回路120上的调压阀121的工作情况来控制制动气室111内注入的压缩气体的气压情况。具体地，通过控制调压阀121的控制信号来使得制动气室111内的气压达到保持制动目标值。

保持制动目标值为保持制动模式下为满足制动力需求所要达到的制动气室气压值，该气压值可使得制动缸内的活塞向丝杆等部件传递出足够的推力，进而产生对应的制动力。

较优地，可基于制动系统适用的车辆或车厢内的乘客数量以及车辆或车厢的当前俯仰角度来设置保持制动目标值。可以理解，乘客数量可指示车辆或车厢的惯性大小，俯仰角度则可指示车辆或车厢所处位置处的坡度情况，可以理解，基于车辆或车厢所处的坡度及其惯性大小可确定出一安全且合适的保持制动目标值，以使得车辆在最短时间内安全地减速一定比例。

较优地，调压阀120可以是电控调压阀，则可通过控制电控调压阀的工作信号以使得保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体直到制动气室的气压达到保持制动目标值。

在保持制动模式至应急制动模式的切换过程中，首先控制应急制动回路130进入工作，应急制动回路130与制动气室111的连接管路导通，并向制动气室111注入压缩气体以制动车辆或车厢。继而可不再产生控制保持制动回路120工作的控制信号，具体可对应于调压阀121的控制信号，则保持制动回路120退出工作。

较优地，可通过设置于应急制动回路130上的第一换向阀131来控制制动气室111通过应急制动回路130联通的对象。在一具体实施例中，第一换向阀131可在大气与压缩气体供应管道之间切换，则当切换至应急制动模式后，控制模块控制应急制动回路130上的第一换向阀131切换到与压缩气体供应管道联通的位置，此时，压缩气体通过应急制动回路130注入制动气室111对制动缸内的活塞产生制动力，车厢或车辆进一步制动，运行速度再一次降低。

进一步地，当应急制动模式运行第二预设时间后，车辆或车厢速度降低至安全的停放速度，则可控制制动系统切换至驻车制动模式。

在该切换过程中，首先控制驻车制动回路140与停放气室112的连接管道导通，并控制驻车制动回路140排出停放气室112内的气体以实现驻车制动。进而控制应急制动回路130上的第一换向阀131切换至与大气联通，应急制动回路退出工作，应急制动回路130随之与制动气室111的连接管路随之关闭。

在一具体实施例中，驻车制动回路140上设置有第二换向阀141，该第二换向阀141可与第一换向阀131的设置类似，可将驻车制动回路140切换至与大气或压缩气体供应管路连接。在驻车制动模式下，控制模块控制该第二换向阀141切换至与大气连接，则停放气室内的压缩气体可向大气排出，从而实现驻车制动。

可以理解，为避免制动力的突然撤销或突然施加，上述保持制动模式与应急制动模式之间的切换过程或应急制动模式与驻车制动模式之间的切换过程均需先控制目标制动模式施加再控制前一制动模式的退出。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

根据本发明的另一个方面，还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一实施例中所述的制动系统控制方法的步骤。

根据本发明的又一个方面，还提供一种制动系统控制装置，该制动系统控制装置可适用于单节车辆的一个车轴的制动系统或多个车轴的制动系统或多节车厢的一个或多个制动系统。

以图1所示的制动系统为例，如图1所示，制动系统可包括停放制动缸110、保持制动回路120、应急制动回路130以及驻车制动回路140。

如图1所示，停放制动缸110包括停放气室112和制动气室111，当制动气室111内被注入压缩气体时，制动气室111对制动缸内的活塞产生压力以使得车辆制动；当制动气室111内的压缩气体被排出时，制动气室111对制动缸内的活塞压力减小，则车辆制动缓解。由于停放气室112对停放缸内的活塞的作用力的方向与制动缸内活塞的受力方向相反，因此当停放气室112内有压缩气体注入时，停放气室112内的压缩气体对停放缸内的活塞产生压力以使得车辆停放制动缓解；当当停放气室112内的压缩气体被排出时，停放气室112内的压缩气体对停放缸内的活塞压力减小以向车辆施加停放制动。

保持制动回路120和应急制动回路130与制动气室111通过管路联通，以控制制动气室111内的压缩气体的注入和排出，从而实现车辆的制动和制动缓解。驻车制动回路140与停放气室112通过管路联通，以控制停放气室112内的压缩气体的注入和排出，从而实现车辆的停放制动缓解和停放制动。

如图3所示，制动系统控制装置300可包括存储器310和处理器320。

存储器310用于存储计算机程序。

处理器320与存储器310耦接，用于执行该存储器310上的计算机程序。该处理器320可被配置成：响应于所述制动系统维持保持制动模式第一预设时间后，控制所述制动系统切换至应急制动模式；以及响应于所述制动系统维持应急制动模式第二预设时间后，控制所述制动系统切换至驻车制动模式。

在常规场景中，当检测出制动系统适用的车辆或车厢的车速为零时，即控制车辆或车厢进入保持制动模式。然而，在电子检测或检测信号传递过程中，可能存在故障的情况，导致实际车速不为零的情况下，车速的检测信号指示车速为零。因此，为提高车辆出现车速检测故障时的制动安全性，可基于车辆的保持制动时间需求以及从一定速度经过应急制动减速至安全驻车速度的时间需求来设置保持制动模式及应急制动模式所需维持的第一预设时间和第二预设时间，以保证在车辆速度检测故障的情况下安全停放车辆。

可以理解，该第一预设时间和第二预设时间可以相同或不同，具体可根据车辆或车厢的日常运行数据或预设运行数据来进行对应地设置。

具体地，当车辆或车厢进入保持制动模式时，处理器320可被配置成：首先导通保持制动回路120与停放制动缸110的制动气室111的连接管路；进一步地，可控制保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体来控制车辆制动。

在图一所示的具体实施例中，可通过控制设置于保持制动回路120上的调压阀121的工作情况来控制制动气室111内注入的压缩气体的气压情况。具体地，通过控制调压阀121的控制信号来使得制动气室111内的气压达到保持制动目标值。

保持制动目标值为保持制动模式下为满足制动力需求所要达到的制动气室气压值，该气压值可使得制动缸内的活塞向丝杆等部件传递出足够的推力，进而产生对应的制动力。

较优地，可基于制动系统适用的车辆或车厢内的乘客数量以及车辆或车厢的当前俯仰角度来设置保持制动目标值。可以理解，乘客数量可指示车辆或车厢的惯性大小，俯仰角度则可指示车辆或车厢所处位置处的坡度情况，可以理解，基于车辆或车厢所处的坡度及其惯性大小可确定出一安全且合适的保持制动目标值，以使得车辆在最短时间内安全地减速一定比例。

较优地，调压阀120可以是电控调压阀，则可通过控制电控调压阀的工作信号以使得保持制动回路120向制动气室111注入压缩气体直到制动气室的气压达到保持制动目标值。

在保持制动模式至应急制动模式的切换过程中，处理器320可被配置成：首先控制应急制动回路130进入工作，应急制动回路130与制动气室111的连接管路导通，并向制动气室111注入压缩气体以制动车辆或车厢；继而可不再产生控制保持制动回路120工作的控制信号。该控制信号具体可对应于调压阀121的控制信号，则保持制动回路120退出工作。

较优地，可通过设置于应急制动回路130上的第一换向阀131来控制制动气室111通过应急制动回路130联通的对象。在一具体实施例中，第一换向阀131可在大气与压缩气体供应管道之间切换，则当切换至应急制动模式后，控制模块控制应急制动回路130上的第一换向阀131切换到与压缩气体供应管道联通的位置，此时，压缩气体通过应急制动回路130注入制动气室111对制动缸内的活塞产生制动力，车厢或车辆进一步制动，运行速度再一次降低。

进一步地，当应急制动模式运行第二预设时间后，车辆或车厢速度降低至安全的停放速度，则可控制制动系统切换至驻车制动模式。

在该切换过程中，处理器320可被配置成：首先控制驻车制动回路140与停放气室112的连接管道导通，并控制驻车制动回路140排出停放气室112内的气体以实现驻车制动；进而控制应急制动回路130上的第一换向阀131切换至与大气联通，应急制动回路退出工作，应急制动回路130随之与制动气室111的连接管路随之关闭。

在一具体实施例中，驻车制动回路140上设置有第二换向阀141，该第二换向阀141可与第一换向阀131的设置类似，可将驻车制动回路140切换至与大气或压缩气体供应管路连接。在驻车制动模式下，控制模块控制该第二换向阀141切换至与大气连接，则停放气室内的压缩气体可向大气排出，从而实现驻车制动。

可以理解，为避免制动力的突然撤销或突然施加，上述保持制动模式与应急制动模式之间的切换过程或应急制动模式与驻车制动模式之间的切换过程均需先控制目标制动模式施加再控制前一制动模式的退出。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种制动系统控制方法，所述制动系统包括带停放制动缸、保持制动回路、应急制动回路以及驻车制动回路，所述保持制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述应急制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述驻车制动回路与所述带停放制动缸的停放气室通过管路连接，所述制动系统控制方法包括：

响应于所述制动系统维持保持制动模式第一预设时间后，切换至应急制动模式；以及

响应于所述制动系统维持应急制动模式第二预设时间后，切换至驻车制动模式，

其中，在所述保持制动模式下，所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体；

在所述应急制动模式下，所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体；以及

在所述驻车制动模式下，所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体。

2.如权利要求1所述的制动系统控制方法，其特征在于，所述保持制动回路包括调压阀，所述应急制动回路包括第一换向阀，所述驻车制动回路包括第二换向阀，

所述切换至应急制动模式包括：

控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体；以及

控制所述调压阀退出工作以使得所述保持制动回路与所述制动气室连接的管路关闭；以及

所述切换至驻车制动模式包括：

控制所述第二换向阀以使得所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体；以及

控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路排出所述制动气室内的压缩气体。

3.如权利要求2所述的制动系统控制方法，其特征在于，还包括：

响应于所述制动系统适用的车厢的车速为零，控制所述调压阀以使得所述制动气室的气压达到保持制动目标值。

4.如权利要求3所述的制动系统控制方法，其特征在于，还包括：

基于所述制动系统适用的车厢的乘客数量或俯仰角度设置所述制动气室的保持制动目标值。

5.一种制动系统控制装置，所述制动系统包括停放制动缸、保持制动回路、应急制动回路以及驻车制动回路，所述保持制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述应急制动回路与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接，所述驻车制动回路与所述带停放制动缸的停放气室通过管路连接，所述制动系统控制装置包括：

存储器；以及

处理器，所述处理器被配置成：

响应于所述制动系统处于保持制动模式第一预设时间后，切换至应急制动模式；以及

响应于所述制动系统处于应急制动模式第二预设时间后，切换至驻车制动模式，

其中，在所述保持制动模式下，所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体；

在所述应急制动模式下，所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体；以及

在所述驻车制动模式下，所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体。

6.如权利要求5所述的制动系统控制装置，其特征在于，所述保持制动回路包括调压阀，所述应急制动回路包括第一换向阀，所述驻车制动回路包括第二换向阀，所述处理器被进一步配置成：

响应于切换至应急制动模式，控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体，以及控制所述调压阀退出工作以使得所述保持制动回路与所述制动气室连接的管路关闭；以及

响应于切换至驻车制动模式，控制所述第二换向阀以使得所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的压缩气体，以及控制所述第一换向阀以使得所述应急制动回路排出所述制动气室内的压缩气体。

7.如权利要求6所述的制动系统控制装置，其特征在于，所述处理器还被配置成：

响应于所述制动系统适用的车厢的车速为零，控制所述调压阀以使得所述制动气室的气压达到保持制动目标值。

8.如权利要求7中所述的制动系统控制装置，其特征在于，所述处理器还被配置成：

基于所述制动系统适用的车厢的乘客数量或俯仰角度设置所述制动气室的保持制动目标值。

9.一种制动系统，其特征在于，包括：

停放制动缸，所述停放制动缸包括停放气室和制动气室，当所述制动气室内有压缩气体进入或排出时，所述停放制动缸适用的车轴制动或制动缓解，当所述停放气室内有压缩气体排出或进入时，所述停放制动缸适用的车轴停放制动或停放制动缓解；

保持制动回路，与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接；

应急制动回路，与所述带停放制动缸的制动气室通过管路连接；

驻车制动回路，与所述带停放制动缸的停放气室通过管路连接；以及

控制模块，用于控制所述制动系统的制动模式，响应于所述制动系统处于保持制动模式第一预设时间后，控制所述制动系统切换至应急制动模式，以及响应于所述制动系统处于应急制动模式第二预设时间后，控制所述制动系统切换至驻车制动模式，

其中，当所述制动系统处于保持制动模式时，所述控制模块控制所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体，当所述制动系统处于应急制动模式时，所述控制模块控制所述应急制动回路向所述制动气室注入压缩气体，当所述制动系统处于驻车制动模式时，所述控制模块控制所述驻车制动回路排出所述带停放制动缸的停放气室内的气体。

10.如权利要求9所述的制动系统，其特征在于，所述保持制动回路包括调压阀，所述应急制动回路包括第一换向阀，所述驻车制动回路包括第二换向阀，所述控制模块与所述调压阀、所述第一换向阀和所述第二换向阀耦接，通过控制所述调压阀、所述第一换向阀和所述第二换向阀来控制所述保持制动回路、所述应急制动回路和所述驻车制动回路中的压缩气体的流向。

11.如权利要求10所述的制动系统控制装置，其特征在于，所述调压阀为电控调压阀，所述第一换向阀和所述第二换向阀为电磁换向阀。

12.如权利要求9所述的制动系统控制装置，其特征在于，所述第一预设时间和所述第二预设时间可以相同或不同。

13.如权利要求9所述的制动系统控制装置，其特征在于，所述控制模块响应于所述制动系统适用的车厢的车速为零，控制所述调压阀以使得所述保持制动回路向所述制动气室注入压缩气体直到所述制动气室的气压达到保持制动目标值。

14.如权利要求13中所述的制动系统控制装置，其特征在于，所述控制模块基于所述制动系统适用的车厢的乘客数量或俯仰角度设置所述制动气室的保持制动目标值。

15.一种计算机程序存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-4中任一项所述制动系统控制方法的步骤。

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