專利名稱：一種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛，尤其涉及車輛運行狀態(tài)的電子傳感技術(shù)電子判別技術(shù)，特別涉及車輛運行的道路狀況的判別裝置，具體的是一種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，城市無軌或有軌電車的驅(qū)動采用直流斬波驅(qū)動方式，無法實現(xiàn)再生回饋式電制動，沒有可以判別運行道路屬平地還是斜坡的實時判別器，因而電車停在斜坡時必須使用機械抱閘，使得電車在采用電制動時不能獲得良好的制動效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題是由于現(xiàn)有技術(shù)中，城市無軌或有軌電車的驅(qū)動采用直流斬波驅(qū)動方式，沒有可以判別運行道路屬平地還是斜坡的實時判別器，在采用電制動時，在平地或斜坡不能獲得良好的制動效果。
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，所述的這種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器由第一極值檢測器、第二極值檢測器、第一置位觸發(fā)器、第二置位觸發(fā)器、第三置位觸發(fā)器、第一控制門和第二控制門構(gòu)成，其中，所述的第一極值檢測器的輸出端與所述的第一置位觸發(fā)器和第二控制門的輸入端連接，所述的第二極值檢測器的輸出端與所述的第一控制門的輸入端連接，所述的第一置位觸發(fā)器的輸出端與所述的第一控制門的輸入端連接，所述的第一控制門的輸出端與所述的第二置位觸發(fā)器的輸入端連接，所述的第二置位觸發(fā)器的輸出端與所述的第二控制門的輸入端連接，所述的第二控制門的輸出端與所述的第三置位觸發(fā)器的輸入端連接。
進一步的，所述的第一極值檢測器和第二極值檢測器分別是絕對值比較器。
進一步的，所述的第一置位觸發(fā)器、第二置位觸發(fā)器和第三置位觸發(fā)器分別是RS觸發(fā)器。
進一步的，所述的第一控制門和第二控制門分別是邏輯門電路。
進一步的，所述的第一極值檢測器的輸入端和第二極值檢測器的輸入端送入一個車速傳感器輸出的速度實際值。
進一步的，所述的第一置位觸發(fā)器、第一控制門、第二置位觸發(fā)器和第二控制門的使能輸入端送入一個制動狀態(tài)的電平信號。
本發(fā)明還提供了一種根據(jù)所述的實時判別器實時判別平地或斜坡的方法，其中包括，向所述的第一極值檢測器輸入實時采集的電車運行速度實際值信號，所述的第一極值檢測器比較車輛實際運行速度和極值速度1之間的差異并向第一置位觸發(fā)器和第二控制門輸出高電平信號或低電平信號，向所述的第二極值檢測器輸入實時采集的電車運行速度實際值信號，所述的第二極值檢測器比較車輛實際運行速度和極值速度2之間的差異并向第一控制門輸出高電平信號或低電平信號，車輛速度小于1-3％基準速度時，根據(jù)最小電制動力矩是大于或小于車輛處于平地上的慣性力矩，由所述的第三置位觸發(fā)器輸出電平提示信號，提示車輛當前運行道路是平地或是斜坡。
本發(fā)明的工作原理是第一極值檢測器的輸入信號為實時采集的電車運行速度實際值和第一極值數(shù)據(jù)，所述的第一極值檢測器比較車輛實際運行速度和極值速度1兩者的大小，第二極值檢測器的輸入信號為實時采集的電車運行速度實際值和第二極值數(shù)據(jù)，所述的第二極值檢測器比較車輛運行速度和極值速度2的大小，所述的第一極值檢測器的輸出端連接至第一置位觸發(fā)器和第二控制門的輸入端，所述的第二極值檢測器的輸出端連接至第一控制門的輸入端，所述的第一置位觸發(fā)器的輸出端也連接至所述的第一控制門的輸入端，所述的第一控制門的輸出端連接至第二置位觸發(fā)器的輸入端，所述的第二置位觸發(fā)器的輸出端連接至所述的第二控制門的輸入端，進而所述的第二控制門的輸出端連接至第三置位觸發(fā)器的輸入端，外部的制動狀態(tài)的電平信號分別連接至所述的第一置位觸發(fā)器、第一控制門、第二置位觸發(fā)器和第二控制門的使能輸入端，本發(fā)明應(yīng)用時在給出極值速度數(shù)據(jù)1和2(極值1小于極值2)的基礎(chǔ)上，通過牽引電動機軸上的光電編碼器，實時采集電車運行速度實際值，判別器設(shè)計條件為車輛速度小于1-3％基準速度后，最小電制動力矩大于車輛處于平地上的慣性力矩(斜坡上的慣性力矩大于平地上的慣性力矩)。因而根據(jù)監(jiān)測的電動車輛運行速度實時變化數(shù)據(jù)，在電制動狀態(tài)下(狀態(tài)訊號為高電平)，當速度小于1-3％基準速度后，通過全數(shù)字式的數(shù)據(jù)判別結(jié)構(gòu)，判別最小電制動力矩是否大于車輛慣性力矩，若最小電制動力矩小于車輛慣性力矩，則第二極值檢測器輸出低電平，經(jīng)在線判別后，判別器中第三置位觸發(fā)器輸出低電平，表示電動車輛當前運行道路屬斜坡。若最小電制動力矩大于車輛慣性力矩，則第二極值檢測器輸出高電平，經(jīng)判別器在線判別后，判別器中第三置位觸發(fā)器輸出高電平，表示電動車輛當前運行道路屬平地。選用此平地/斜坡實時判別器后，可協(xié)調(diào)帶再生回饋式電制動的電動車輛在電制動動態(tài)過程中車輛運行姿態(tài)的優(yōu)化控制。
本發(fā)明中所述的絕對值比較器，RS觸發(fā)器和邏輯門電路為電工行業(yè)公知技術(shù)，在此不再贅述。
本發(fā)明與已有技術(shù)相對照，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明通過全數(shù)字式的數(shù)據(jù)判別結(jié)構(gòu)可以在線有效地判斷出電動車輛當前運行道路屬于平地還是斜坡，從而有效地協(xié)調(diào)帶再生回饋式電制動的電動車輛在電制動動態(tài)過程中車輛運行姿態(tài)的優(yōu)化控制。
本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。


圖1是本發(fā)明一種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器的一個優(yōu)選實施例的電路功能結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明一種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，由第一極值檢測器1、第二極值檢測器7、第一置位觸發(fā)器2、第二置位觸發(fā)器4、第三置位觸發(fā)器6、第一控制門3和第二控制門5構(gòu)成，其中，第一極值檢測器1的輸入信號為實時采集的電車運行速度實際值和第一極值數(shù)據(jù)，所述的第一極值檢測器1比較車輛實際運行速度和極值速度1兩者的大小，第二極值檢測器7的輸入信號為實時采集的電車運行速度實際值和第二極值數(shù)據(jù)，所述的第二極值檢測器7比較車輛實際運行速度和極值速度2兩者的大小，所述的第一極值檢測器1的輸出端連接至第一置位觸發(fā)器2和第二控制門5的輸入端，所述的第二極值檢測器7的輸出端連接至第一控制門3的輸入端，所述的第一置位觸發(fā)器2的輸出端也連接至所述的第一控制門3的輸入端，所述的第一控制門3的輸出端連接至第二置位觸發(fā)器4的輸入端，所述的第二置位觸發(fā)器4的輸出端連接至所述的第二控制門5的輸入端，進而所述的第二控制門5的輸出端連接至第三置位觸發(fā)器6的輸入端，外部的制動狀態(tài)的電平信號分別連接至所述的第一置位觸發(fā)器2、第一控制門3、第二置位觸發(fā)器4和第二控制門5的使能輸入端，本發(fā)明應(yīng)用時在給出極值速度數(shù)據(jù)1和2(極值1小于極值2)的基礎(chǔ)上，通過牽引電動機軸上的光電編碼器，實時采集電車運行速度實際值，判別器設(shè)計條件為車輛速度小于1-3％基準速度后，最小電制動力矩大于車輛處于平地上的慣性力矩(斜坡上的慣性力矩大于平地上的慣性力矩)。因而根據(jù)監(jiān)測的電動車輛運行速度實時變化數(shù)據(jù)，在電制動狀態(tài)下(狀態(tài)訊號為高電平)，當速度小于1-3％基準速度后，通過全數(shù)字式的數(shù)據(jù)判別結(jié)構(gòu)，判別最小電制動力矩是否大于車輛慣性力矩，若最小電制動力矩小于車輛慣性力矩，則第二極值檢測器7輸出低電平，經(jīng)在線判別后，判別器中第三置位觸發(fā)器6輸出低電平，表示電動車輛當前運行道路屬斜坡。若最小電制動力矩大于車輛慣性力矩，則第二極值檢測器7輸出高電平，經(jīng)判別器在線判別后，判別器中第三置位觸發(fā)器6輸出高電平，表示電動車輛當前運行道路屬平地。
本發(fā)明采用軟硬件模塊構(gòu)架的實現(xiàn)方式，可協(xié)調(diào)帶再生回饋式電制動的電動車輛在電制動動態(tài)過程中車輛運行姿態(tài)的優(yōu)化控制。進一步，本發(fā)明可適用于各種電動車輛如城市無軌電車、有軌電車、電動轎車、電動卡車及電動叉車等。
權(quán)利要求
1.一種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，由第一極值檢測器、第二極值檢測器、第一置位觸發(fā)器、第二置位觸發(fā)器、第三置位觸發(fā)器、第一控制門和第二控制門構(gòu)成，其特征在于所述的第一極值檢測器的輸出端與所述的第一置位觸發(fā)器和第二控制門的輸入端連接，所述的第二極值檢測器的輸出端與所述的第一控制門的輸入端連接，所述的第一置位觸發(fā)器的輸出端與所述的第一控制門的輸入端連接，所述的第一控制門的輸出端與所述的第二置位觸發(fā)器的輸入端連接，所述的第二置位觸發(fā)器的輸出端與所述的第二控制門的輸入端連接，所述的第二控制門的輸出端與所述的第三置位觸發(fā)器的輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，其特征在于所述的第一極值檢測器和第二極值檢測器分別是絕對值比較器。
3.如權(quán)利要求1所述的用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，其特征在于所述的第一置位觸發(fā)器、第二置位觸發(fā)器和第三置位觸發(fā)器分別是RS觸發(fā)器。
4.如權(quán)利要求1所述的用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，其特征在于所述的第一控制門和第二控制門分別是邏輯門電路。
5.如權(quán)利要求1所述的用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，其特征在于所述的第一極值檢測器和第二極值檢測器的輸入端送入一個車速傳感器輸出的速度實際值。
6.如權(quán)利要求1所述的用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，其特征在于所述的第一置位觸發(fā)器、第一控制門、第二置位觸發(fā)器和第二控制門的使能輸入端送入制動狀態(tài)的電平信號。
7.一種根據(jù)如權(quán)利要求1所述的用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器的實時判別平地或斜坡的方法，其特征在于向所述的第一極值檢測器輸入實時采集的電車運行速度實際值信號，所述的第一極值檢測器比較車輛實際運行速度和極值速度1之間的差異并向第一置位觸發(fā)器和第二控制門輸出高電平信號或低電平信號，向所述的第二極值檢測器輸入實時采集的電車運行速度實際值信號，所述的第二極值檢測器比較車輛實際運行速度和極值速度2之間的差異并向第一控制門輸出高電平信號或低電平信號，車輛速度小于1-3％基準速度時，根據(jù)最小電制動力矩是大于或小于車輛處于平地上的慣性力矩，由所述的第三置位觸發(fā)器輸出電平提示信號，提示車輛當前運行道路是平地或是斜坡。
全文摘要
一種用于電車運行中電制動時道路平地或斜坡實時判別器，由極值檢測器、置位觸發(fā)器和控制門構(gòu)成，在設(shè)定極值數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實時采集電車運行速度實際值及電制動狀態(tài)訊號后，在電制動狀態(tài)下，車輛速度小于1－3％基準速度時，根據(jù)最小電制動力矩大于或是小于車輛處于平地上的慣性力矩就可以判斷出車輛當前運行道路是平地或是斜坡。本發(fā)明是帶再生回饋式電制動的變頻驅(qū)動電車優(yōu)化制動動態(tài)過程必須的專用功能器件，可有效地協(xié)調(diào)帶再生回饋式電制動的電動車輛在電制動動態(tài)過程中車輛運行姿態(tài)的優(yōu)化控制。
文檔編號B60L7/00GK1737491SQ20041005386
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者夏新順, 樊華 申請人:上海瑞華(集團)有限公司