CN107139779B - 导轨电车的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种导轨电车的控制方法。解决导轨电车这一新型交通工具，其控制方法尚属空白的问题。本发明包含两个相同的牵引控制单元并且互为主从，如果某一个控制单元器件故障，则系统切换到另外一个控制单元代替头车，完成头车功能，保证车辆能够可靠地安全运行，本发明给出了一种导轨电车的控制方法，添补了领域的空白。该方法可以保证车辆可靠、安全运行。

Description

导轨电车的控制方法

技术领域

本发明为一种导轨电车的控制方法。

背景技术

由于现代工业的飞速发展，导致环境污染严重，为了提倡环保意识，采用电能代替不可再生能源，成为当前交通车辆领域的发展方向。现在轻轨电车因其零排放、污染小、噪音低、载客量大、灵活方便等特点，逐渐成为众多车辆厂研究的焦点。

导轨电车是一种新型交通工具，功能介于公共汽车与有轨电车之间，其车辆使用橡胶轮胎，单轨走行。由于其所需基础设施简单、节省投资、爬坡能力强，可应用于观光景区等场所。

导轨电车的控制方法做为车辆的大脑，在整个电车的运行中拥有最高的优先级，控制着整个导轨电车的动力系统及其重要的子部件，关系到整个导轨电车的安全，而导轨电车的控制方法目前国内外均处于研发阶段。

发明内容

本发明针对导轨电车这一新型交通工具，提供一种导轨电车的控制方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：导轨电车包括前后两个车头，每个车头内有一个牵引控制单元（traction control unit，简称TCU）和受控于牵引控制单元的牵引逆变器，每个车头内的牵引控制单元与两个车头的操控台之间以及两个车头内的牵引控制单元之间有信号传输线路；导轨电车还包括高压箱，高压箱内有受控于牵引控制单元且对应于不同电源给定方式（蓄电池供电、车间电源供电、电网供电）的接触器。导轨电车的上述硬件结构等是本领域技术人员公知的。本发明所述的导轨电车的控制方法实质上是每个车头内的牵引控制单元的控制软件。导轨电车的控制方法，是由如下步骤实现的：

每个车头内的牵引控制单元得电，进行初始化，然后进入低压设备自检状态；如果检测到故障，禁止与其对应的牵引逆变器工作，并重新自检；如果没有检测到故障，则系统自检完成，自检完成后等待选择头车。

某侧车头的牵引控制单元检测到钥匙从“OFF”拨到“ON”位置，那么该侧牵引控制单元作为头车控制单元，另一侧车头的牵引控制单元作为从车控制单元；如果某侧车头的牵引控制单元故障，则由另一侧车头的牵引控制单元代替作为头车控制单元，完成头车功能，以克服因某个牵引控制单元内的器件损坏造成整车瘫痪的问题，保证车辆能够可靠地安全运行。头车、从车控制单元确定之后，操控指令只能由头车给定，从车误动作给定了指令，该指令作为无效指令。

头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号（来自车头操控台），使高压箱内接触器闭合，高压电从高压箱进入头车和从车牵引逆变器的输入端；导轨电车进入运行待命状态；如果高压箱内的接触器闭合失败，则返回到头车选择，重新等待头车选择。

头车控制单元和从车控制单元检测来自车头操控室的指令，并执行指令。

本发明给出了一种导轨电车的控制方法，添补了领域的空白。该方法可以保证车辆可靠、安全运行。

附图说明

图1为导轨电车的电路原理图；

图2为本发明所述控制方法的流程图。

具体实施方式

导轨电车的控制方法，是由如下步骤实现的：

每个车头内的牵引控制单元得24V直流电，进行初始化，初始化时，设定一个状态变量step，初始值给定为1，每个车头内的牵引控制单元检测到step=1，进入低压设备自检状态，即分别检测各自端子状态、主接触器状态、高压箱内接触器状态、预充电接触器状态、直流母线电压状态、电机三相定子电流状态、油门踏板信号状态、制动档位状态；如果检测到有故障时，报自检未完成，返回到开始端重新自检；如果没有故障，令step=2，每个车头内的牵引控制单元检测到step=2，说明自检已经完成，可以进行头车选择了。

某侧车头的牵引控制单元检测到钥匙从“OFF”拨到“ON”位置，该侧车头的牵引控制单元向另一侧车头的牵引控制单元发送一个等于1的指令，另一侧车头的牵引控制单元收到指令后，承认某侧车头的牵引控制单元为头车控制单元，同时反馈一个等于0的指令；另一侧车头的牵引控制单元将收到的指令1同发送的指令0组合成10信号，确认另一侧车头的牵引控制单元是从车控制单元；某侧车头的牵引控制单元将收到的指令0同发送的指令1组合成01信号，确认某侧车头的牵引控制单元是头车控制单元；如果某侧车头的牵引控制单元故障，导致另一侧车头的牵引控制单元没有收到等于1的指令而默认收到等于0的指令（没收到指令则指令为0），那么另一侧车头的牵引控制单元给某侧车头的牵引控制单元反馈一个等于1的指令，另一侧车头的牵引控制单元将收到的指令0同发送的指令1组合成01信号，确认另一侧车头的牵引控制单元是头车控制单元；某侧车头的牵引控制单元收到等于1的指令，将收到的指令1同发送的指令0组合成10信号，确认某侧车头的牵引控制单元是从车控制单元。

头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号为001信号，说明是牵引蓄电池供电，使高压箱内与蓄电池供电对应的接触器闭合；头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号为010信号，说明是车间电源供电，使高压箱内与车间电源供电对应的接触器闭合；头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号为100信号，说明是电网供电，使高压箱内与电网供电对应的接触器闭合；高压箱内接触器闭合完成后，置头车和从车控制单元的电源选择ok标志power_flag为1；说明高压电已经到达头车和从车的牵引逆变器的输入端子了。如果高压箱内的接触器闭合失败，置头车和从车控制单元的电源选择ok标志power_flag为0，并返回到头车选择，重新等待头车选择。

头车控制单元和从车控制单元检测预充电信号，若预充电失败，则原位等待，并报出预充电故障；若预充电完成，导轨电车进入运行待命状态。

头车控制单元和从车控制单元检测方向指令，如果没有检测到来自头车的方向指令，则退出程序，待下一拍进来重新检测方向；如果检测到有来自头车给定的方向指令，则进行下一步紧急制动判断。

头车控制单元和从车控制单元检测紧急制动指令，如果检测到有来自头车给定的紧急制动指令，则执行紧急制动相关动作，执行完后退出；如果没有检测到来自头车给定的紧急制动指令，则进行下一步应急运行判断。

头车控制单元和从车控制单元检测应急运行指令，如果检测到有来自头车给定的应急运行指令，则执行应急运行相关动作，执行完后退出；如果没有检测到来自头车给定的应急运行指令，则进行下一步制动使能判断；

头车控制单元和从车控制单元检测制动使能指令，如果检测到有来自头车给定的制动使能指令，则执行电机制动工况的相关动作，执行完后退出；如果没有检测到来自头车给定的制动使能指令，则进行下一步牵引使能判断；

头车控制单元和从车控制单元检测牵引使能指令，如果检测到有来自头车给定的牵引使能指令，则执行电机牵引工况的相关动作，执行完后返回牵引使能指令的检测；如果没有检测到来自头车给定的牵引使能指令，则返回到制动使能指令的检测。

Claims (6)

1.一种导轨电车的控制方法，其特征在于是由如下步骤实现的：

每个车头内的牵引控制单元得电，进行初始化，然后进入低压设备自检状态；如果检测到故障，禁止与其对应的牵引逆变器工作，并重新自检；如果没有检测到故障，则系统自检完成，自检完成后等待选择头车；

某侧车头的牵引控制单元检测到钥匙从“OFF”拨到“ON”位置，那么该侧牵引控制单元作为头车控制单元，另一侧车头的牵引控制单元作为从车控制单元；如果某侧车头的牵引控制单元故障，则由另一侧车头的牵引控制单元代替作为头车控制单元；头车、从车控制单元确定之后，操控指令只能由头车给定，从车误动作给定了指令，该指令作为无效指令；

头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号，使高压箱内接触器闭合，高压电从高压箱进入头车和从车牵引逆变器的输入端；导轨电车进入运行待命状态；如果高压箱内的接触器闭合失败，则返回到头车选择，重新等待头车选择；

头车控制单元和从车控制单元检测来自车头操控室的指令，并执行指令；

某侧车头的牵引控制单元检测到钥匙从“OFF”拨到“ON”位置，该侧车头的牵引控制单元向另一侧车头的牵引控制单元发送一个等于1的指令，另一侧车头的牵引控制单元收到指令后，承认某侧车头的牵引控制单元为头车控制单元，同时反馈一个等于0的指令；另一侧车头的牵引控制单元将收到的指令1同发送的指令0组合成10信号，确认另一侧车头的牵引控制单元是从车控制单元；某侧车头的牵引控制单元将收到的指令0同发送的指令1组合成01信号，确认某侧车头的牵引控制单元是头车控制单元；如果某侧车头的牵引控制单元故障，导致另一侧车头的牵引控制单元没有收到等于1的指令而默认收到等于0的指令，那么另一侧车头的牵引控制单元给某侧车头的牵引控制单元反馈一个等于1的指令，另一侧车头的牵引控制单元将收到的指令0同发送的指令1组合成01信号，确认另一侧车头的牵引控制单元是头车控制单元；某侧车头的牵引控制单元收到等于1的指令，将收到的指令1同发送的指令0组合成10信号，确认某侧车头的牵引控制单元是从车控制单元。

2.根据权利要求1所述的导轨电车的控制方法，其特征在于所述的低压设备自检状态，为分别检测各自端子状态、主接触器状态、高压箱内接触器状态、预充电接触器状态、直流母线电压状态、电机三相定子电流状态、油门踏板信号状态、制动档位状态。

3.根据权利要求1所述的导轨电车的控制方法，其特征在于在头车控制单元和从车控制单元检测来自车头操控室的指令并执行指令之前，头车控制单元和从车控制单元检测预充电信号，若预充电失败，则原位等待，并报出预充电故障；若预充电完成，导轨电车进入运行待命状态。

4.根据权利要求1或2或3所述的导轨电车的控制方法，其特征在于每个车头内的牵引控制单元得24V直流电，进行初始化，初始化时，设定一个状态变量step，初始值给定为1，每个车头内的牵引控制单元检测到step=1，进入低压设备自检状态，如果检测到有故障时，报自检未完成，返回到开始端重新自检；如果没有故障，令step=2，每个车头内的牵引控制单元检测到step=2，说明自检已经完成。

5.根据权利要求4所述的导轨电车的控制方法，其特征在于头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号为001信号，说明是牵引蓄电池供电，使高压箱内与蓄电池供电对应的接触器闭合；头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号为010信号，说明是车间电源供电，使高压箱内与车间电源供电对应的接触器闭合；头车控制单元检测到接触器合闸按钮信号为100信号，说明是电网供电，使高压箱内与电网供电对应的接触器闭合；高压箱内接触器闭合完成后，置头车和从车控制单元的电源选择ok标志power_flag为1；如果高压箱内的接触器闭合失败，置头车和从车控制单元的电源选择ok标志power_flag为0。

6.根据权利要求5所述的导轨电车的控制方法，其特征在于头车控制单元和从车控制单元检测方向指令，如果没有检测到来自头车的方向指令，则退出程序，待下一拍进来重新检测方向；如果检测到有来自头车给定的方向指令，则进行下一步紧急制动判断；

头车控制单元和从车控制单元检测紧急制动指令，如果检测到有来自头车给定的紧急制动指令，则执行紧急制动相关动作，执行完后退出；如果没有检测到来自头车给定的紧急制动指令，则进行下一步应急运行判断；

头车控制单元和从车控制单元检测应急运行指令，如果检测到有来自头车给定的应急运行指令，则执行应急运行相关动作，执行完后退出；如果没有检测到来自头车给定的应急运行指令，则进行下一步制动使能判断；

头车控制单元和从车控制单元检测制动使能指令，如果检测到有来自头车给定的制动使能指令，则执行电机制动工况的相关动作，执行完后退出；如果没有检测到来自头车给定的制动使能指令，则进行下一步牵引使能判断；

头车控制单元和从车控制单元检测牵引使能指令，如果检测到有来自头车给定的牵引使能指令，则执行电机牵引工况的相关动作，执行完后返回牵引使能指令的检测；如果没有检测到来自头车给定的牵引使能指令，则返回到制动使能指令的检测。