用在铁路轨道车辆中的CAN

CAN简讯，2006年4月

CAN通讯不仅存在于车辆中的各个控制器之间，而且还包括能够连接的或能够工作在不同车辆的网络中的扩展设备。制造商的驱动控件可调节和控制Schörling Brock铁路轨道车辆的岔道移位驱动。这三个装配车辆可根据需要连接在一起，形成一辆完整的列车。这能够使装配小组按需要组装列车，且只需一名操作员便可从不同的控制位置驱动车辆组合。

其中一个任务就是能够通过轨道高效地传递驱动能量和制动能量。当牵引力对轨道系统起决定作用时，需要集成相应的控制器。每个车辆装配有三个HCX控制系统。控制系统可控制正排量泵和六个电子液压式可调液压电机(每台液压电机驱动一个轨道车轮)。为确保车辆在连接模式下运行时能始终同时产生几乎完全相同的驱动转矩或制动力矩，必须通过CAN在驱动控件之间快速交换所有相关车辆数据。CAN用于传输运行状态、设定值、实际值、控制的变量以及故障情况。如果驱动转矩或制动力矩不相同，车辆运行时便会发生相互碰撞。集成的牵引控制器使用标定扭矩管理来控制所需的驱动力矩。控制器对车轮转速传感器的六个旋转频率进行分析，即使在轨道道碴不足时也能保证最大的驱动力矩，这样也能避免车轮不必要的磨损。如果操作员降低设定的速度值，车辆便会忽略电阻制动。在电阻制动期间，静水压力装置会将车辆的动能传送到柴油机。在这种情况下，恶劣的天气状况或已磨损的轨道道碴会导致其中一个独立驱动的车轮丧失牵引力。当泵和电机处于闭合回路中时，因为没有电子控制，各自液压电机的速度会因制动力而减小，并受到反向驱动。由于之后会有大流量流经此电机，液压电机会进入非预期的旋转频率范围，实际上同时导致静水液压制动性能降低为零。

为避免发生这种情况，便集成了防抱死系统(ABS)。如果超过了允许的滑动范围，液压电机的扭矩便会减小。车轮旋转频率保持在允许的范围之内，同时也将保持制动压力。如果是自动控制，其余液压电机的吸收量会增加，以保持液压泵和液压电机之间的体积比。如果发生静水压力延迟，则所有车辆在连接模式下能将其动能传送到柴油机非常重要。每个驱动控制器可使用来自制动压力传感器的测量数据对制动压力进行局部调整。此外，也会将通过CAN传送的其他车辆数据考虑在内。这不断地使车辆延迟。此时此刻，超速控制器会保护柴油机，防止其发生超速。柴油机超速控制器可监测当前的柴油机转速，并在达到旋转频率限值时减少所提供的制动能量。车辆还可利用速度控制功能进行行驶。驾驶员通过脚踏开关来保存和激活当前的行驶速度。速度控制器会调整传送比，从而使驱动速度在颠簸的情况下也能保持恒定。使用CAN时，由于来自单个操作员站的信息是在本地输入、然后在CAN网络中可用，因此可以大幅度减少布线。此外，只用一个诊断插口便可对所有控制系统进行诊断、参数化和装配。CAN网络还可以在局部调整六个水压泵和18个液压电机。如果客户愿意，也可以为车辆装配GSM调制解调器。也就是说，可以在办公室来实现同样的诊断和参数化功能。