用于機車的燃料補給車的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機車的燃料補給車/輸送車，更具體地涉及一種用于機車的燃料補給車的控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]通常，在鐵軌上從一地行駛到另一地的機車可能經歷不同的坡度或不同的收費載重和因此不同的負載，以及不同的速度條件。此外，機車可包括僅牽引機車，可包括包含牽引機車、推進機車和/或散置在機車組的駕駛車或轉向架之間的任何其它機車的機車組。
[0003]依靠氣體例如壓縮天然氣(CNG)運轉的機車可采用其中具有液化天然氣(LNG)的供給源的一個或多個燃料補給車。這些燃料補給車內的一個或多個系統(tǒng)可將LNG轉化為CNG并將CNG輸送到機車。先前已知的系統(tǒng)公開了從燃料補給車到機車的燃料調節(jié)，例如，國際公開號W02013/091109公開了一種用于將氣態(tài)燃料從補給車供給到機車的內燃發(fā)動機的裝置和方法。該方法包括將氣態(tài)燃料在低溫下儲存在補給車上的低溫儲罐中。該方法還包括將氣態(tài)燃料從低溫儲罐泵泵送至第一壓力。該方法還包括使處于第一壓力下的氣態(tài)燃料氣化；以及將氣化的氣態(tài)燃料輸送到內燃發(fā)動機；其中氣化的氣態(tài)燃料的壓力處在310巴與575巴之間的范圍內。

【發(fā)明內容】

[0004]在一方面，本發(fā)明提供了一種用于機車的燃料補給車的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括輸入模塊、傳感器模塊、處理器單元和至少一個致動器。所述輸入模塊配置成基于從所述機車的操作員接收的一個或多個輸入而生成第一信號。所述傳感器模塊配置成基于所述機車和所述燃料補給車中的至少一者的一個或多個運行參數(shù)而生成第二信號。所述處理器單元與所述輸入模塊和所述傳感器模塊通信/可通信地聯(lián)接，并且配置成基于所述第一信號和所述第二信號中的至少一者而生成第一致動信號。所述致動器設置成與所述處理器單元和所述燃料補給車電連通。所述致動器配置成基于所述第一致動信號而選擇性地執(zhí)行啟動或停止從所述燃料補給車到所述機車的燃料流動中的至少一者。
[0005]在另一方面，本發(fā)明公開了一種從燃料補給車到機車的燃料流的控制方法。所述方法包括基于來自所述機車的操作員的一個或多個輸入而生成第一信號。所述方法還包括基于所述機車和所述燃料補給車中的至少一者的一個或多個運行參數(shù)而生成第二信號。所述方法還包括基于所述第一信號和所述第二信號中的至少一者而生成第一致動信號。所述方法還包括基于所述第一致動信號而執(zhí)行啟動和停止燃料從所述燃料補給車流出中的至少一者。
[0006]本發(fā)明的其它特征和方面將從下文的描述和附圖而顯而易見。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明的多個示例性實施例的機車系統(tǒng)的側視圖，示出了其中采用的控制系統(tǒng)的不意性圖不;
[0008]圖2是示出當與機車系統(tǒng)的多個機車一起使用時的控制系統(tǒng)的示意性表示的機車系統(tǒng)的側視圖；
[0009]圖3是圖2的機車系統(tǒng)位于其中具有坡度的鐵軌上的側視圖；
[0010]圖4-5示出機車系統(tǒng)的不同示例性構型；和
[0011]圖6是來自機車的燃料補給車的燃料流的控制方法。
【具體實施方式】
[0012]在附圖中，應該指出的是，帶下劃線的數(shù)字/字母-數(shù)字用來表示該帶下劃線的數(shù)字/字母-數(shù)字位于其上的元件。不帶下劃線的數(shù)字/字母數(shù)字涉及通過將該不帶下劃線的數(shù)字/字母-數(shù)字與元件連結的線標識的元件。當數(shù)字/字母-數(shù)字不帶下劃線且伴隨著相關的箭頭時，該不帶下劃線的數(shù)字/字母-數(shù)字用于標識該箭頭所指向的總體元件。
[0013]以下詳細描述說明了本發(fā)明的實施例和可以實施本發(fā)明的方式。盡管已公開了實施本發(fā)明的最佳方式，但本領域的技術人員將認識到，在不偏離后附權利要求的范圍的情況下，用于實施或實踐本發(fā)明的其它實施例是可行的。
[0014]本發(fā)明涉及一種用于機車的燃料補給車的控制系統(tǒng)。圖1示出包括其中采用的示意性示出的控制系統(tǒng)102的機車系統(tǒng)100的側視圖。機車系統(tǒng)100包括配置成在鐵軌106上行駛的機車104。機車104可以是例如配置成依靠柴油和/或壓縮天然氣(CNG)運行的柴油機車。在一實施例中，機車104可包括發(fā)動機108，諸如但不限于柴油發(fā)動機或燃氣渦輪發(fā)動機。機車104還可包括泵110，該泵聯(lián)接到發(fā)動機108以使得發(fā)動機108可配置成驅動泵110。
[0015]機車系統(tǒng)100還包括與機車104相關聯(lián)的燃料補給車112。燃料補給車112配置成將燃料儲存在其中。燃料可以是例如液化天然氣(LNG)。燃料補給車112還可包括燃料輸送系統(tǒng)114，該燃料輸送系統(tǒng)中包括一個或多個燃料輸送閥116。燃料輸送系統(tǒng)114可使得燃料補給車112與發(fā)動機108選擇性地流體連通。與發(fā)動機108相關聯(lián)的泵110可配置成從燃料補給車112泵吸燃料以輸送到發(fā)動機108。流體聯(lián)接系統(tǒng)118可用于建立泵110與燃料輸送系統(tǒng)114之間的流體連接。流體聯(lián)接系統(tǒng)118可包括多種構件，諸如但不限于軟管、管道或本領域中眾所周知的其它裝置，以實現(xiàn)泵110與燃料輸送系統(tǒng)114之間的流體連接。
[0016]諸如LNG之類的燃料通?？赡苄枰D化為CNG以由機車使用。燃料補給車112可包括配置成將LNG轉化為CNG的一個或多個燃料轉化單元120。在一實施例中，燃料轉化單元120中可包括一個或多個熱交換器122，以使得熱交換器122將LNG加溫并氣化以轉化為CNG0
[0017]在如圖1所示的實施例中，控制系統(tǒng)102與機車104和燃料補給車112相關聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)102可通信地聯(lián)接到燃料輸送系統(tǒng)114和燃料轉化單元120?？刂葡到y(tǒng)102包括輸入模塊126，該輸入模塊配置成基于從機車104的操作員接收的一個或多個輸入而生成第一信號128。在一實施例中，輸入模塊126可接收機車104的油門位置和機車104的反向器(未示出)的位置中的至少一者。
[0018]控制系統(tǒng)102還包括傳感器模塊130，該傳感器模塊配置成基于機車104和燃料補給車112中的至少一者的一個或多個運行參數(shù)而生成第二信號132。在一實施例中，所述運行參數(shù)可包括機車104的歷史運行記錄和機車104的當前運行記錄中的至少一者。歷史運行記錄和當前運行記錄可以是指示機車104和燃料補給車112中的至少一者的過去和現(xiàn)在的工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫。運行參數(shù)可用于相互關聯(lián)和確定機車104和燃料補給車112的性能指標。傳感器模塊130可基于機車104和燃料補給車112的性能指標而生成第二信號132。
[0019]在另一實施例中，機車104的運行參數(shù)可包括機車104的油門位置。傳感器模塊130可包括配置成感測機車104的油門位置的一個或多個傳感器(未示出)。盡管文中公開了機車104的油門位置由操作員提供或由傳感器模塊130感測，但應指出的是，這些方法在性質上是示例性的且因此不限制本發(fā)明。本領域的普通技術人員將認識到，接收油門位置的多種方法在本領域中是公知的，使得可由所述油門位置生成本發(fā)明的第一信號128和/或第二信號132。因此，在一實施例中，操作員可通過輸入模塊126將油門位置作為輸入提供，并且替代地，根據(jù)特定應用要求和機車104的其它設計規(guī)范，傳感器模塊130可確定機車104的油門位置。
[0020]控制系統(tǒng)102還包括與輸入模塊126和傳感器模塊130可通信地聯(lián)接的處理器單元134。處理器單元134配置成分別從輸入模塊126和傳感器模塊130接收第一信號128和第二信號132。此外，處理器單元134配置成基于第一信號128和第二信號132中的至少一者而生成第一致動信號136。
[0021]控制系統(tǒng)102還包括設置成與處理器單元134和燃料補給車112電連通的至少一個致動器138。致動器138配置成基于第一致動信號136而選擇性地執(zhí)行啟動或停止從燃料補給車112到機車104的燃料流/流動中的至少一者。在一實施例中，通過致動器138啟用或停用燃料補給車112包括“打開”或“關閉”與燃料補給車112相關聯(lián)的燃料輸送系統(tǒng)114的一個或多個燃料輸送閥116。
[0022]在另一實施例中，控制系統(tǒng)102還可包括與燃料補給車112的燃料轉化單元120相關聯(lián)的切換模塊140。切換模塊140可配置成從處理器單元134接收第二致動信號142。第二致動信號142使得切換模塊140能夠引導燃料轉化單元120選擇性地執(zhí)行燃料補給車112內的燃料從第一相到第二相(例如，從LNG到CNG)的轉化。在一個實施例中，由處理器單元134生成的第二致動信號142可以是“開”信號，以使得切換模塊140將燃料轉化單元120的熱交換器122切換為“開”模式，由此實現(xiàn)燃料補給車112內的燃料從LNG轉化為CNG。在另一實施例中，由處理器單元134生成的第二致動信號142可以是“關”信號，以使得切換模塊140將燃料轉化單元120的熱交換器122切換為“關”模式，由此使燃料補給車112內的燃料停止從LNG轉化為CNG。因而，參考前面的實施例，通過致動器138啟用和停用燃料補給車112還可分別包括將燃料轉化單元120的熱交換器122從“關”模式切換為“開”模式或從“開”模式切換為“關”模式。
[0023]在一實施例中，燃料補給車112的運行參數(shù)可包括燃料補給車112內的流體壓力，使得第二信號132可基于機車104的這種當前運行記錄。文中公開的當前運行記錄可在功能上擴展為記錄燃料補給車112中的流體壓力和其任何變動。處理器單元134然后可監(jiān)視第二信號132對當前流體壓力的依從性。此外，處理器單元134可使用當前運行記錄以通過利用從各種理論模型、統(tǒng)計模型、模擬模型或其任意組合獲得的試驗數(shù)據(jù)一一例如，預先計算的