(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210637097.1 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 上海全路通铁道装备有限公司 地址 201315 上海市浦东 新区康桥路787号 5幢6-131室 (72)发明人 王水明　周汉国　李秀勇　陆雄　 程国　杨磊　任文娟　 (74)专利代理 机构 上海互顺专利代理事务所 (普通合伙) 31332 专利代理师 韦志刚　曹月明 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) B60T 17/22(2006.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法 (57)摘要 本发明属于轨道交通制动技术领域， 且公开 了一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法， 具体方案 如下： 利用计算机数字仿真技术， 对制动相关部 件进行受力分析， 根据各制动相关部件上不同部 位的局部 形变与制动 摩擦力的相关程度， 找出受 力变形敏感点。 本发明通过 实时检测闸瓦或闸瓦 托等制动受力部件受力变形敏感点的应力应变 情况， 直接得到车轮制动摩擦力， 避免了现有假 定摩擦系数为常数得到的动态制动摩擦力值， 无 法实时反应摩擦系数随着车辆速度、 制动过程中 温升、 环境湿度等变化而改变的不足， 通过本发 明解决了前面提到的现有动态制动摩擦力测量 方法的不足， 并提高车辆行车安全性、 可靠性、 运 行舒适性和控制的方便性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114896707 A 2022.08.12 CN 114896707 A 1.一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法， 其特 征在于， 具体方案如下： S1、 利用计算机数字仿真技术， 对制动相关部件在制动过程中所受各种外力作用影响 条件下， 进行受力 分析， 根据各制动相关部件上不同部位的局部形变与制动摩擦力的相关 程度， 找出受力变形 敏感点； S2、 在上述受力变形 敏感点， 安装传感器组件； S3、 制动过程中， 通过安装于传感器组件附近或车辆其他位置的检测运算单元， 采集并 融合上述所有传感器组件数据， 利用数理统计原理， 通过软件算法对 数据进行分析处理， 过 滤掉各种干扰或记录异常的数据， 对制动摩擦力进行估值， 并对估值所依据的准则进行叠 代优化； S4、 在一个与实际工作状态完全一致、 且能够直接精确测量制动摩擦力的装置上， 在能 够正确涵盖所有 可能的工作 环境参数条件下， 根据实测制动摩擦力和本方法估计值的比对 结果， 通过 软件算法建立制动摩擦力估值相对于 工作环境 参数的修 正函数； S5、 将上述修正函数作用于实际装置 中， 对用本方法得到的制动摩擦力估值进行修正， 作为制动摩擦力的检测值对外 输出。 2.根据权利要求1所述的一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法， 其特征在于： 所述传感器 组件包括但不限于应变式传感器以及温湿度、 振动等工作环境参数相关传感器， 所述检测 运算单元包括但不限于数据采集单元与运算分析单元， 所述传感器组件的输出端与数据采 集的输入端电性连接， 所述数据采集的输出端与运 算分析单元的输入端电性连接 。 3.根据权利要求1所述的一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法， 其特征在于： 所述计算机 数字仿真技术包括但不限于ANSYS、 MATLAB有限元仿真 分析技术。 4.根据权利要求1所述的一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法， 其特征在于： 所述制动相 关部件包括闸瓦、 闸瓦托以及车辆上的其 他制动受力部件。 5.根据权利要求1所述的一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法， 其特征在于： 所述敏感 点， 既包括制动受力过程中， 与摩擦力方向和正压力方向变形相关程度都大的点， 也包括与 摩擦力方向变形相关程度大而与正压力方向变形相关程度小的点， 同时还包括与正压力方 向变形相关程度大而与摩擦力方向变形相关程度小的点。 6.根据权利要求1所述的一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法， 其特征在于： 所述修正函 数， 既包括温湿度环境对应力变形量的影响， 也包括了振动等其他工作环境对应力变形量 的影响。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114896707 A 2一种闸瓦制动摩擦力动态检测方 法 技术领域 [0001]本发明属于 轨道交通制动技 术领域， 具体是一种闸瓦制动摩擦力动态检测方法。 背景技术 [0002]制动控制技术是轨道车辆的关键技术， 关系着车辆行车安全性、 运行可靠性、 舒适 性等方面内容， 而制动控制技术的关键在于根据车辆制动需求指 令施加相匹配的制动摩擦 力， 目前制动摩擦力实际施加 值都是通过间接方式得到， 有的是通过测 量制动缸气压值换 算成正压力再乘以摩擦力系数(设定为定值)得到制动摩擦力， 但这种间接测量方式， 因产 品制造差异， 气压值转化正压力时效率因数会有差异， 同时摩擦材料性能、 车辆速度、 制动 过程中温升、 环境湿度等对摩擦系数影响巨大， 导致换算得到的制动摩擦力偏差很大； 也有 通过在闸瓦和轮子之间埋测力传感器， 直接测出正压力， 再乘以摩擦系 数(设定为定值)得 到制动摩擦力， 但此方案仍不能消除摩擦系 数变化的影响； 还有一些方式是通过速度传感 器或加速度传感器等得到速度和加速度再间接计算出制动摩擦力， 但也存在参照选择难及 反应滞后等问题， 导致制动摩擦力调整滞后， 无法很好的满足车辆防滑等过程需要实时检 测和调整的需求。 发明内容 [0003]本发明的目的是针对以上问题， 本发明提供了一种闸瓦制动摩擦力动态检测方 法， 以解决背景技 术中存在的问题。 [0004]为实现上述目的， 本 发明提供如下技术方案： 一种闸瓦制动摩擦力动 态检测方法， 具体方案如下： [0005]S1、 利用计算机数字仿真技术， 对制动相关部件在制动过程中所受各种外力作用 影响条件下， 进行受力 分析。 根据各制动相关部件上不同部位的局部形变与制动摩擦力的 相关程度， 找出受力变形 敏感点； [0006]S2、 在上述受力变形 敏感点， 安装传感器组件； [0007]S3、 制动过程中， 通过安装于传感器 组件附近或车辆其他位置的检测运算单元， 采 集并融合上述所有传感器组件数据， 利用数理统计原理， 通过软件算法对数据进行分析处 理， 过滤掉各种干扰或记录异常的数据， 对制动摩擦力进行估值， 并对估值所依据的准则进 行叠代优化； [0008]S4、 在一个与实际工作状态完全一致、 且能够直接精确测量制动摩擦力的装置(也 即实验室内的生产工艺装备)上， 在能够正确涵盖所有 可能的工作环境参数条件 下， 根据实 测制动摩擦力(相 对真值， 作为测量基准值)和本方法估计值(示值)的比对结果， 通过软件 算法建立制动摩擦力估值相对于 工作环境 参数的修 正函数； [0009]S5、 将上述修正函数作用于实际装置中， 对用本方法得到的制动摩擦力估值进行 修正， 作为制动摩擦力的检测值对外 输出。 [0010]本发明通过在制动过程中， 对制动相关部件受力变形敏感点进行应变检测， 得到说　明　书 1/4 页 3 CN 114896707 A 3