用于机车的燃料补给车的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机车的燃料补给车/输送车，更具体地涉及一种用于机车的燃料补给车的控制系统。
【背景技术】
[0002]通常，在铁轨上从一地行驶到另一地的机车可能经历不同的坡度或不同的收费载重和因此不同的负载，以及不同的速度条件。此外，机车可包括仅牵引机车，可包括包含牵引机车、推进机车和/或散置在机车组的驾驶车或转向架之间的任何其它机车的机车组。
[0003]依靠气体例如压缩天然气(CNG)运转的机车可采用其中具有液化天然气(LNG)的供给源的一个或多个燃料补给车。这些燃料补给车内的一个或多个系统可将LNG转化为CNG并将CNG输送到机车。先前已知的系统公开了从燃料补给车到机车的燃料调节，例如，国际公开号W02013/091109公开了一种用于将气态燃料从补给车供给到机车的内燃发动机的装置和方法。该方法包括将气态燃料在低温下储存在补给车上的低温储罐中。该方法还包括将气态燃料从低温储罐泵泵送至第一压力。该方法还包括使处于第一压力下的气态燃料气化；以及将气化的气态燃料输送到内燃发动机；其中气化的气态燃料的压力处在310巴与575巴之间的范围内。
【发明内容】
[0004]在一方面，本发明提供了一种用于机车的燃料补给车的控制系统。所述控制系统包括输入模块、传感器模块、处理器单元和至少一个致动器。所述输入模块配置成基于从所述机车的操作员接收的一个或多个输入而生成第一信号。所述传感器模块配置成基于所述机车和所述燃料补给车中的至少一者的一个或多个运行参数而生成第二信号。所述处理器单元与所述输入模块和所述传感器模块通信/可通信地联接，并且配置成基于所述第一信号和所述第二信号中的至少一者而生成第一致动信号。所述致动器设置成与所述处理器单元和所述燃料补给车电连通。所述致动器配置成基于所述第一致动信号而选择性地执行启动或停止从所述燃料补给车到所述机车的燃料流动中的至少一者。
[0005]在另一方面，本发明公开了一种从燃料补给车到机车的燃料流的控制方法。所述方法包括基于来自所述机车的操作员的一个或多个输入而生成第一信号。所述方法还包括基于所述机车和所述燃料补给车中的至少一者的一个或多个运行参数而生成第二信号。所述方法还包括基于所述第一信号和所述第二信号中的至少一者而生成第一致动信号。所述方法还包括基于所述第一致动信号而执行启动和停止燃料从所述燃料补给车流出中的至少一者。
[0006]本发明的其它特征和方面将从下文的描述和附图而显而易见。
【附图说明】
[0007]图1是根据本发明的多个示例性实施例的机车系统的侧视图，示出了其中采用的控制系统的不意性图不;
[0008]图2是示出当与机车系统的多个机车一起使用时的控制系统的示意性表示的机车系统的侧视图；
[0009]图3是图2的机车系统位于其中具有坡度的铁轨上的侧视图；
[0010]图4-5示出机车系统的不同示例性构型；和
[0011]图6是来自机车的燃料补给车的燃料流的控制方法。
【具体实施方式】
[0012]在附图中，应该指出的是，带下划线的数字/字母-数字用来表示该带下划线的数字/字母-数字位于其上的元件。不带下划线的数字/字母数字涉及通过将该不带下划线的数字/字母-数字与元件连结的线标识的元件。当数字/字母-数字不带下划线且伴随着相关的箭头时，该不带下划线的数字/字母-数字用于标识该箭头所指向的总体元件。
[0013]以下详细描述说明了本发明的实施例和可以实施本发明的方式。尽管已公开了实施本发明的最佳方式，但本领域的技术人员将认识到，在不偏离后附权利要求的范围的情况下，用于实施或实践本发明的其它实施例是可行的。
[0014]本发明涉及一种用于机车的燃料补给车的控制系统。图1示出包括其中采用的示意性示出的控制系统102的机车系统100的侧视图。机车系统100包括配置成在铁轨106上行驶的机车104。机车104可以是例如配置成依靠柴油和/或压缩天然气(CNG)运行的柴油机车。在一实施例中，机车104可包括发动机108，诸如但不限于柴油发动机或燃气涡轮发动机。机车104还可包括泵110，该泵联接到发动机108以使得发动机108可配置成驱动泵110。
[0015]机车系统100还包括与机车104相关联的燃料补给车112。燃料补给车112配置成将燃料储存在其中。燃料可以是例如液化天然气(LNG)。燃料补给车112还可包括燃料输送系统114，该燃料输送系统中包括一个或多个燃料输送阀116。燃料输送系统114可使得燃料补给车112与发动机108选择性地流体连通。与发动机108相关联的泵110可配置成从燃料补给车112泵吸燃料以输送到发动机108。流体联接系统118可用于建立泵110与燃料输送系统114之间的流体连接。流体联接系统118可包括多种构件，诸如但不限于软管、管道或本领域中众所周知的其它装置，以实现泵110与燃料输送系统114之间的流体连接。
[0016]诸如LNG之类的燃料通常可能需要转化为CNG以由机车使用。燃料补给车112可包括配置成将LNG转化为CNG的一个或多个燃料转化单元120。在一实施例中，燃料转化单元120中可包括一个或多个热交换器122，以使得热交换器122将LNG加温并气化以转化为CNG0
[0017]在如图1所示的实施例中，控制系统102与机车104和燃料补给车112相关联。控制系统102可通信地联接到燃料输送系统114和燃料转化单元120。控制系统102包括输入模块126，该输入模块配置成基于从机车104的操作员接收的一个或多个输入而生成第一信号128。在一实施例中，输入模块126可接收机车104的油门位置和机车104的反向器(未示出)的位置中的至少一者。
[0018]控制系统102还包括传感器模块130，该传感器模块配置成基于机车104和燃料补给车112中的至少一者的一个或多个运行参数而生成第二信号132。在一实施例中，所述运行参数可包括机车104的历史运行记录和机车104的当前运行记录中的至少一者。历史运行记录和当前运行记录可以是指示机车104和燃料补给车112中的至少一者的过去和现在的工作状态的数据库。运行参数可用于相互关联和确定机车104和燃料补给车112的性能指标。传感器模块130可基于机车104和燃料补给车112的性能指标而生成第二信号132。
[0019]在另一实施例中，机车104的运行参数可包括机车104的油门位置。传感器模块130可包括配置成感测机车104的油门位置的一个或多个传感器(未示出)。尽管文中公开了机车104的油门位置由操作员提供或由传感器模块130感测，但应指出的是，这些方法在性质上是示例性的且因此不限制本发明。本领域的普通技术人员将认识到，接收油门位置的多种方法在本领域中是公知的，使得可由所述油门位置生成本发明的第一信号128和/或第二信号132。因此，在一实施例中，操作员可通过输入模块126将油门位置作为输入提供，并且替代地，根据特定应用要求和机车104的其它设计规范，传感器模块130可确定机车104的油门位置。
[0020]控制系统102还包括与输入模块126和传感器模块130可通信地联接的处理器单元134。处理器单元134配置成分别从输入模块126和传感器模块130接收第一信号128和第二信号132。此外，处理器单元134配置成基于第一信号128和第二信号132中的至少一者而生成第一致动信号136。
[0021]控制系统102还包括设置成与处理器单元134和燃料补给车112电连通的至少一个致动器138。致动器138配置成基于第一致动信号136而选择性地执行启动或停止从燃料补给车112到机车104的燃料流/流动中的至少一者。在一实施例中，通过致动器138启用或停用燃料补给车112包括“打开”或“关闭”与燃料补给车112相关联的燃料输送系统114的一个或多个燃料输送阀116。
[0022]在另一实施例中，控制系统102还可包括与燃料补给车112的燃料转化单元120相关联的切换模块140。切换模块140可配置成从处理器单元134接收第二致动信号142。第二致动信号142使得切换模块140能够引导燃料转化单元120选择性地执行燃料补给车112内的燃料从第一相到第二相(例如，从LNG到CNG)的转化。在一个实施例中，由处理器单元134生成的第二致动信号142可以是“开”信号，以使得切换模块140将燃料转化单元120的热交换器122切换为“开”模式，由此实现燃料补给车112内的燃料从LNG转化为CNG。在另一实施例中，由处理器单元134生成的第二致动信号142可以是“关”信号，以使得切换模块140将燃料转化单元120的热交换器122切换为“关”模式，由此使燃料补给车112内的燃料停止从LNG转化为CNG。因而，参考前面的实施例，通过致动器138启用和停用燃料补给车112还可分别包括将燃料转化单元120的热交换器122从“关”模式切换为“开”模式或从“开”模式切换为“关”模式。
[0023]在一实施例中，燃料补给车112的运行参数可包括燃料补给车112内的流体压力，使得第二信号132可基于机车104的这种当前运行记录。文中公开的当前运行记录可在功能上扩展为记录燃料补给车112中的流体压力和其任何变动。处理器单元134然后可监视第二信号132对当前流体压力的依从性。此外，处理器单元134可使用当前运行记录以通过利用从各种理论模型、统计模型、模拟模型或其任意组合获得的试验数据一一例如，预先计算的