CN113895476B - 一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，包括操作指令机构、制动控制机构、电机械执行机构、辅助机构；所述操作指令机构输出控制信号至制动控制机构，驱动电机械执行机构动作，实现车辆的制动施加和缓解，辅助机构用于制动系统的冗余供电系统，辅助机构还包括有监测车辆零速状态的零速状态监测机构和提供备用电源的储能电池机构。本发明可令使用电机械制动系统的城轨车辆实现停放状态下的制动施加和缓解，以及实现城轨车辆休眠状态下制动的施加和缓解，控制方法简单高效，故障率低。

Description

一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法
技术领域
本发明涉及城轨车辆制动领域，具体地说是一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法。
背景技术
目前城轨车辆最成熟的控制方案是空气制动方式，主要由空气供给系统、基础制动系统和制动控制系统三大部分组成。空气供给系统为制动系统提供压缩空气，主要由空气压缩机、干燥器、风缸、贯穿全车的总风管及塞门等组成；基础制动系统接收压力空气实施相应的制动力，主要由制动缸及闸瓦或制动盘等组成；制动控制系统核心装置为制动控制装置，制动控制装置集成了电子制动控制单元、电空变换阀、中继阀、紧急制动阀等。
基于空气制动方案的列车停放制动控制就是通过控制制动风缸和停放制动缸之间的风压和弹簧之间力的关系，控制停放制动力的施加和缓解，以及在车辆休眠、总风泄露后停放制动力的自动施加。
空气制动方案采用压缩空气作为制动系统的执行媒介，这种制动系统组成结构相对复杂，部件较多，不利于制动系统的集成化；同时空气供给系统的组成部件较多，故障点偏多，因而故障率较高；此外，空气制动系统制动响应时间较长，制动力控制精度也相对较低。
因此，使用电机械制动系统取代了传统空气制动系统是更优的设置，在电机械制动系统取代空气制动系统创新应用于城轨车辆过程中，出现了传统气路控制的停放制动与电路控制停放制动触发原理的不同，即空气制动系统采用控制风缸的压力大小控制停放制动的施加或缓解，同时随着主风的泄漏，主风压力的降低逐渐自动施加停放制动。电机械制动系统无法采用上述控制方案。同时由于电机械制动完全由电路控制触发和缓解，电机械制动是通过供电电路控制电踏面施加，然而在供电电源丢失后，制动电机无法执行控制电路的指令，同时在车辆休眠后，制动系统供电电源断开，停放制动无法像传统空气制动系统那样随着时间推移自动施加停放制动，造成车辆休眠后可能存在溜车的风险。电机械制动系统为首次做装车设计，许多车辆侧的控制方案还是空白，完全没有相应的停放控制方案。
针对上述的不足，急需一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法。发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，该装置可令使用电机械制动系统的城轨车辆实现停放状态下的制动施加和缓解，以及实现城轨车辆在进入休眠状态时停放制动的施加和缓解。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，包括操作指令机构、制动控制机构、电机械执行机构、辅助机构；所述操作指令机构输出控制信号至电机械执行机构，驱动制动控制机构动作，实现车辆的制动施加和缓解，辅助机构用于制动系统的冗余供电系统；
所述的控制方法具体包含以下步骤：
S1、制动控制机构信号判断：车辆通过操作指令机构下达操作命令，输出停放施加列车线的得电和失电信号、停放缓解列车线的得电和失电信号以及零速列车线的得电和失电信号，这三个控制信号输入至制动控制机构；制动控制机构通过逻辑判断，输出控制电源、控制信号至电机械执行机构；
S2、静止列车的停放制动施加：在列车停止状态下，零速列车线得电；操作司机台上的停放制动施加按钮，操作指令机构输出停放施加列车线的得电信号和停放缓解列车线的失电信号，制动控制机构收到三个逻辑信号后，提供控制电源并输出停放制动施加指令至电机械执行机构，电机械执行机构控制转向架制动电机正转，施加控制停放制动；制动施加完成后，电机械执行机构将反馈信号传输给制动控制机构；
S3、静止列车的停放制动缓解：在列车停止状态下，零速列车线得电，操作司机台上的停放制动缓解按钮，操作指令机构输出停放施加列车线的失电信号和停放缓解列车线的得电信号，制动控制机构收到三个逻辑信号后，提供控制电源并输出停放制动缓解指令至电机械执行机构，电机械执行机构控制转向架制动电机反转，缓解控制停放制动；制动施加完成后，电机械执行机构将反馈信号输入制动控制机构；
S4、静止列车休眠时的停放制动的施加：停放车辆在未操作停放制动施加按钮时，停放制动未施加；车辆休眠后、制动控制机构的DC110V 电源断电前，停放车辆通过操作指令机构将休眠状态信号输入至制动控制机构和辅助机构，此时制动控制机构自动施加停放制动，完成停放列车休眠制动。
作为本发明的进一步优选，辅助机构包括有监测车辆零速状态的零速状态监测机构；辅助机构还包括有提供备用电源的储能电池机构。
作为本发明的进一步优选，所述的休眠状态信号包括输出停放施加列车线的失电信号、停放缓解列车线的失电信号以及零速列车线的得电信号。
作为本发明的进一步优选，车辆休眠后、制动控制机构的DC110V 电源断电前，停放车辆通过操作指令机构将休眠状态信号输入至制动控制机构和辅助机构，辅助机构的零速状态监测机构监测车辆零速状态，辅助机构的储能电池机构输出备用电源，制动控制机构施加停放制动，完成停放列车休眠制动。
作为本发明的进一步优选，辅助机构检测到辅助电源故障，为防止车辆无法施加停放制动，车辆处于零速状态下，提供控制电源并输出停放制动缓解指令至电机械执行机构，施加停放制动，同时在网络控制屏上显示辅助机构故障。
本发明具有如下有益效果：
1.弥补电机械制动系统停放制动施加和缓解的控制方案的不足，通过操作指令机构、电机械执行机构和制动控制机构，实现停放状态下城轨车辆制动力的自动施加和缓解，控制方法简单高效，故障率低。
2.可实现城轨车辆休眠状态下的制动力的自动施加和缓解，杜绝城轨车辆停在库内或坡道上发生溜车的情况。
3.可在辅助电源故障的情况下，检测城轨车辆零速状态，自动施加停放制动，保证车辆安全，同时将故障反馈上传至TCMS。
附图说明
图1是本发明一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法的原理图。
图2是本发明一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法的休眠时停放制动施加原理框图。
其中有：10.操作指令机构；20.制动控制机构；30.电机械执行机构；40.辅助机构；41.零速状态监测机构；42.储能电池机构。
具体实施方式
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，包括操作指令机构10、制动控制机构20、电机械执行机构30、辅助机构40；所述操作指令机构10输出控制信号至电机械执行机构30，驱动制动控制机构20动作，实现车辆的制动施加和缓解，辅助机构用于制动系统的冗余供电系统。
辅助机构40还包括有监测车辆零速状态的零速状态监测机构41和提供备用电源的储能电池机构42。
所述的控制方法具体包含以下步骤：
S1、制动控制机构20信号判断：车辆通过操作指令机构10下达操作命令，输出停放施加列车线的得电和失电信号、停放缓解列车线的得电和失电信号以及零速列车线的得电和失电信号，这三个控制信号输入至制动控制机构20；制动控制机构20通过逻辑判断，输出控制电源、控制信号至电机械执行机构30；
制动控制机构20的逻辑判断表如下所示：
序号 停放施加列车线 停放缓解列车线 列车零速 制动施加状态 备注
1 得电 失电 1 施加
2 得电 失电 0 缓解
3 得电 得电 1 施加/缓解 保持之前状态，同时向TCMS上传列车线故障
4 得电 得电 0 缓解
5 失电 得电 1 缓解
6 失电 得电 0 缓解
7 失电 失电 1 施加 检测零速信号施加
8 失电 失电 0 缓解
S2、静止列车的停放制动施加：在列车停止状态下，零速列车线得电；操作司机台上的停放制动施加按钮，操作指令机构10输出停放施加列车线的得电信号和停放缓解列车线的失电信号，制动控制机构20收到三个逻辑信号后，提供控制电源并输出停放制动施加指令至电机械执行机构30，电机械执行机构30控制转向架制动电机正转，施加控制停放制动；制动施加完成后，电机械执行机构30将反馈信号输入制动控制机构20；
S3、静止列车的停放制动施加：在列车停止状态下，零速列车线得电，操作司机台上的停放制动缓解按钮，操作指令机构10输出停放施加列车线的失电信号和停放缓解列车线的得电信号，制动控制机构20收到三个逻辑信号后，提供控制电源并输出停放制动缓解指令至电机械执行机构30，电机械执行机构30控制转向架制动电机反转，缓解控制停放制动；制动施加完成后，电机械执行机构30将反馈信号输入制动控制机构20；
S4、静止列车休眠时的停放制动的施加：停放车辆在未操作停放制动施加按钮时，停放制动未施加；车辆休眠后、制动控制机构20的DC110V 电源断电前，停放车辆通过操作指令机构10将休眠状态信号输入至制动控制机构20和辅助机构40，此时制动控制机构自动施加停放制动，完成停放列车休眠制动。
所述的休眠状态信号包括输出停放施加列车线的失电信号、停放缓解列车线的失电信号以及零速列车线的得电信号；车辆休眠后、制动控制机构20的DC110V 电源断电前，停放车辆通过操作指令机构10将休眠状态信号输入至制动控制机构20和辅助机构40，辅助机构的零速状态监测机构41监测车辆零速状态，辅助机构的储能电池机构42输出备用电源，制动控制机构20施加停放制动，完成停放列车休眠制动。
辅助机构40检测到辅助电源故障，为防止车辆无法施加停放制动，车辆处于零速状态下，提供控制电源并输出停放制动缓解指令至电机械执行机构30，施加停放制动，同时在网络控制屏上显示辅助机构40故障。
本发明弥补了电机械制动系统停放制动施加和缓解的控制方案的不足，通过操作指令机构、电机械执行机构和制动控制机构，实现停放状态下城轨车辆制动力的自动施加和缓解；同时可实现城轨车辆休眠状态下的制动力的自动施加和缓解，杜绝城轨车辆停在库内或坡道上发生溜车的情况；在辅助电源故障的情况下，检测城轨车辆零速状态，自动施加停放制动，保证车辆安全，同时将故障反馈上传至TCMS，便于后续消除故障。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，其特征在于：包括操作指令机构（10）、制动控制机构（20）、电机械执行机构（30）、辅助机构（40）；所述操作指令机构（10）输出控制信号至制动控制机构（20），驱动电机械执行机构（30）动作，实现车辆的制动施加和缓解，辅助机构（40）用于制动系统的冗余供电系统；
所述的控制方法具体包含以下步骤：
S1、制动控制机构（20）信号判断：车辆通过操作指令机构（10）下达操作命令，输出停放施加列车线的得电和失电信号、停放缓解列车线的得电和失电信号以及零速列车线的得电和失电信号，这三个控制信号输入至制动控制机构（20）；制动控制机构（20）通过逻辑判断，输出控制电源、控制信号至电机械执行机构（30）；
S2、停放列车的制动施加：在列车停止状态下，零速列车线得电；操作司机台上的停放制动施加按钮，操作指令机构（10）输出停放施加列车线的得电信号和停放缓解列车线的失电信号，制动控制机构（20）收到三个逻辑信号后，提供控制电源并输出停放制动施加指令至电机械执行机构（30），电机械执行机构（30）控制转向架制动电机正转，施加控制停放制动；制动施加完成后，电机械执行机构（30）将反馈信号输入制动控制机构（20）；
S3、停放列车的制动缓解：在列车停止状态下，零速列车线得电，操作司机台上的停放制动缓解按钮，操作指令机构（10）输出停放施加列车线的失电信号和停放缓解列车线的得电信号，制动控制机构（20）收到三个逻辑信号后，提供控制电源并输出停放制动缓解指令至电机械执行机构（30），电机械执行机构（30）控制转向架制动电机反转，缓解控制停放制动；制动施加完成后，电机械执行机构（30）将反馈信号输入制动控制机构（20）；
S4、停放列车休眠时的制动施加：停放车辆在未操作停放制动施加按钮时，停放制动未施加；车辆休眠后、制动控制机构（20）的DC110V 电源断电前，停放车辆通过操作指令机构（10）将休眠状态信号输入至制动控制机构（20）和辅助机构（40），此时制动控制机构（20）自动施加停放制动，完成停放列车休眠制动。
2.根据权利要求1所述的一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，其特征在于：辅助机构（40）包括有监测车辆零速状态的零速状态监测机构（41）；辅助机构（40）还包括有提供备用电源的储能电池机构（42）。
3.根据权利要求1所述的一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，其特征在于：所述的休眠状态信号包括输出停放施加列车线的失电信号、停放缓解列车线的失电信号以及零速列车线的得电信号。
4.根据权利要求2所述的一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，其特征在于：车辆休眠后、制动控制机构（20）的DC110V 电源断电前，停放车辆通过操作指令机构（10）将休眠状态信号输入至制动控制机构（20）和辅助机构（40），辅助机构的零速状态监测机构（41）监测车辆零速状态，辅助机构的储能电池机构（42）输出备用电源，制动控制机构（20）施加停放制动，完成停放列车休眠制动。
5.根据权利要求2所述的一种用于城轨车辆电机械制动系统的停放制动控制方法，其特征在于：辅助机构（40）检测到辅助电源故障，为防止车辆无法施加停放制动，车辆处于零速状态下，提供控制电源并输出停放制动施加指令至电机械执行机构（30），施加停放制动，同时在网络控制屏上显示辅助机构（40）故障。
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