CN114475553A - 紧急制动硬线控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种紧急制动硬线控制方法及系统，方法包括：从紧急列车线获取紧急指令输入信号，并对紧急指令输入信号进行冗余处理得到第一输入信号及第二输入信号；将所述第一输入信号及第二输入信号输入至非或门进行处理，得到硬线控制信号；获取电空控制信号及防滑控制信号，将电空控制信号与硬线控制信号输入至或门进行处理，得到处理结果；将处理结果与所述防滑控制信号输入至与门进行处理，得到阀门控制信号，并将所述阀门控制信号输入至驱动芯片中进行处理，得到阀门控制指令。本发明在不改动气路控制方式以及电气架构的基础上，采用与或非逻辑门，实现了紧急硬线信号直接控制电空阀，不再经过MCU和软件，大大提高了紧急制动的安全等级。

Description

紧急制动硬线控制方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤指一种紧急制动硬线控制方法及系统。

背景技术

在轨道交通特别是城市轨道交通和市域/城际轨道交通制动系统中，架控制动系统应用越来越广泛。架控制动系统一般采用数字式/模拟式电空制动，将常用制动、紧急制动、防滑控制以及制动管理等功能集成到一个单元内，单元就近安装在转向架附近，以转向架为单元对每个转向架实施制动控制。

目前架控制动控制系统的气动制动控制单元(PBCU)原理基本一样，即常用制动、紧急制动和防滑控制等功能是通过共用一组气动制动控制单元(PBCU)来实现。基于此基础上怎么实现单车紧急制动控制功能SL3安全等级，列车级紧急制动控制功能SL4安全等级是个难题。目前架控制动系统紧急制动控制功能需要EBCU中的软件参与才能实现，这样就存在软件失效或者MCU(单片机)死机都会造成紧急制动施加不了的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例的主要目的在于提供一种紧急制动硬线控制方法及系统，实现紧急硬线信号直接控制电空阀，不再经过MCU和软件，提高紧急制动的安全等级。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种紧急制动硬线控制方法，方法包括：

从紧急列车线获取紧急指令输入信号，并对所述紧急指令输入信号进行冗余处理得到第一输入信号及第二输入信号；

将所述第一输入信号及第二输入信号输入至非或门进行处理，得到硬线控制信号；

获取电空控制信号及防滑控制信号，将所述电空控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到处理结果；

将所述处理结果与所述防滑控制信号输入至与门进行处理，得到阀门控制信号，并将所述阀门控制信号输入至驱动芯片中进行处理，得到阀门控制指令。

可选的，在本发明一实施例中，电空控制信号包括电空保持阀控制信号及电空排气阀控制信号，所述防滑控制信号包括防滑保持阀控制信号及防滑排气阀控制信号。

可选的，在本发明一实施例中，将所述电空控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到处理结果包括：

将所述电空保持阀控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到第一处理结果；

将所述电空排气阀控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到第二处理结果。

可选的，在本发明一实施例中，将所述处理结果与所述防滑控制信号输入至与门进行处理，得到阀门控制信号包括：

将所述第一处理结果与所述防滑保持阀控制信号输入至与门进行处理，得到保持阀控制信号；

将所述第二处理结果与所述防滑排气阀控制信号输入至与门进行处理，得到排气阀控制信号。

本发明实施例还提供一种紧急制动硬线控制系统，所述系统包括：非或门、或门、与门及驱动芯片；

所述非或门与外部紧急列车线连接，用于接收并处理对紧急指令输入信号进行冗余处理后得到的第一输入信号及第二输入信号，输出硬线控制信号；

所述或门与所述非或门、与门及外部电空控制器连接，用于从所述外部电空控制器接收电空控制信号，对所述电空控制信号与所述硬线控制信号进行处理，输出处理结果；

所述与门与外部防滑控制器连接，用于从所述外部防滑控制器接收防滑控制信号，对所述防滑控制信号与所述处理结果进行处理，输出阀门控制信号；

所述驱动芯片与所述与门连接，用于接收并处理所述阀门控制信号，输出阀门控制指令。

可选的，在本发明一实施例中，电空控制信号包括电空保持阀控制信号及电空排气阀控制信号，所述防滑控制信号包括防滑保持阀控制信号及防滑排气阀控制信号。

可选的，在本发明一实施例中，或门包括第一或门及第二或门。

可选的，在本发明一实施例中，与门包括第一与门及第二与门。

可选的，在本发明一实施例中，从所述外部电空控制器接收电空控制信号，对所述电空控制信号与所述硬线控制信号进行处理，输出处理结果包括：

所述第一或门从所述外部电空控制器接收电空保持阀控制信号，对所述电空保持阀控制信号与所述硬线控制信号进行逻辑处理，输出第一处理结果；

所述第二或门从所述外部电空控制器接收电空排气阀控制信号，对所述电空排气阀控制信号与所述硬线控制信号进行逻辑处理，输出第二处理结果。

可选的，在本发明一实施例中，从所述外部防滑控制器接收防滑控制信号，对所述防滑控制信号与所述处理结果进行处理，输出阀门控制信号包括：

所述第一与门从所述外部防滑控制器接收防滑保持阀控制信号，对所述防滑保持阀控制信号及所述第一处理结果进行逻辑处理，输出保持阀控制信号；

所述第二与门从所述外部防滑控制器接收防滑排气阀控制信号，对所述防滑排气阀控制信号及所述第二处理结果进行逻辑处理，输出排气阀控制信号。

本发明在不改动气路控制方式以及电气架构的基础上，采用与或非逻辑门，实现了紧急硬线信号直接控制电空阀，不再经过MCU和软件，大大提高了紧急制动的安全等级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种紧急制动硬线控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中生成处理结果的流程图；

图3为本发明实施例中生成阀门控制信号的流程图；

图4为本发明实施例一种紧急制动硬线控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种紧急制动硬线控制方法及系统。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前架控制动系统紧急制动控制功能需要EBCU中的软件参与才能实现，即紧急列车线信号首先输入给MCU，然后通过软件输出电空转换阀控制信号，从而实现紧急制动控制，整个控制流程需要软件和MCU参与，缺一不可。因此就存在软件失效或者MCU死机都会造成紧急制动施加不了的问题。

如图1所示为本发明实施例一种紧急制动硬线控制方法的流程图，本发明实施例提供的紧急制动硬线控制方法的执行主体包括但不限于紧急制动硬线控制系统。图1中所示方法包括：

步骤S1，从紧急列车线获取紧急指令输入信号，并对紧急指令输入信号进行冗余处理得到第一输入信号及第二输入信号；

步骤S2，将第一输入信号及第二输入信号输入至非或门进行处理，得到硬线控制信号；

步骤S3，获取电空控制信号及防滑控制信号，将电空控制信号与硬线控制信号输入至或门进行处理，得到处理结果；

步骤S4，将处理结果与防滑控制信号输入至与门进行处理，得到阀门控制信号，并将阀门控制信号输入至驱动芯片中进行处理，得到阀门控制指令。

其中，本发明通过一些与非门硬件将常用制动、紧急制动和防滑控制三个功能逻辑串联起来，既实现了紧急制动纯硬线控制，又实现了三种功能的逻辑切换，具体硬件结构如图4所示。

进一步的，从紧急列车线获取紧急指令输入信号经过冗余处理可以得到两个信号，即第一输入信号及第二输入信号。对第一输入信号和第二输入信号进行非或处理，即将第一输入信号和第二输入信号输入至非或门处理，得到硬线控制信号(EBC)。

进一步的，从电空MCU获取电空控制信号，从防滑MCU获取防滑控制信号。具体的，电空控制信号包括电空保持阀控制信号及电空排气阀控制信号，防滑控制信号包括防滑保持阀控制信号及防滑排气阀控制信号。

进一步的，对电空保持阀控制信号和硬线控制信号进行或处理，具体的，将电空保持阀控制信号和硬线控制信号输入至第一或门处理，得到第一处理结果。同时，对电空排气阀控制信号和硬线控制信号进行或处理，具体的，将电空排气阀控制信号和硬线控制信号输入至第二或门处理，得到第二处理结果。

进一步的，对第一处理结果和防滑保持阀控制信号进行与处理，具体的，将防滑保持阀控制信号和第一处理结果输入至第一与门进行处理，得到保持阀控制信号。对第二处理结果和防滑排气阀控制信号进行与处理，具体的，将防滑排气阀控制信号和第二处理结果输入至第二与门进行处理，得到排气阀控制信号。

其中，如图4所示，保持阀控制信号及保持阀控制信号输入至驱动芯片中，得到阀门控制指令，阀门控制指令包括保持阀控制指令(HV)及排气阀控制指令(RV)。

具体的，如图4所示，紧急列车线输入信号经过冗余输入处理，得到第一输入信号EBI1及第二输入信号EBI2，得到第一输入信号及第二输入信号经过非或门处理后转化为一根EBC控制信号(硬线控制信号)。

作为本发明的一个实施例，电空控制信号包括电空保持阀控制信号及电空排气阀控制信号，防滑控制信号包括防滑保持阀控制信号及防滑排气阀控制信号。

进一步的，紧急制动工况下(紧急环路失电)，EBC为高电平，此时保持阀和排气阀两者的状态取决于EBC信号状态，从而实现紧急制动环路硬线直接控制气路上的保持阀和排气阀。同时防滑仍具有最高优先权，有防滑控制功能。

在本实施例中，如图2所示，将电空控制信号与硬线控制信号输入至或门进行处理，得到处理结果包括：

步骤S21，将电空保持阀控制信号(EPC_HVC1)与硬线控制信号输入至或门进行处理，得到第一处理结果(EPEB_HVC1)；

步骤S22，将电空排气阀控制信号(EPC_RVC1)与硬线控制信号输入至或门进行处理，得到第二处理结果(EPEB_RVC1)。

在本实施例中，如图3所示，将所述处理结果与所述防滑控制信号输入至与门进行处理，得到阀门控制信号包括：

步骤S31，将第一处理结果与防滑保持阀控制信号(WSP_HVC1)输入至与门进行处理，得到保持阀控制信号(HVC1)；

步骤S32，将第二处理结果与防滑排气阀控制信号(WSP_RVC1)输入至与门进行处理，得到保持阀控制信号(RVC1)。

其中，如图4所示，常用制动工况下，EBC为低电平(此时紧急列车线得电状态)，此时分常用制动和防滑控制两种状态。因为架控制动的气动制动控制单元(PBCU)只有一套的原因，因此防滑控制、常用制动以及紧急制动等功能的实现都是通过共同控制同一组电空阀。防滑未激活时，防滑保持阀控制信号和防滑排气阀控制信号两个信号为高电平此时保持阀和排气阀两者的状态取决于EPC_HVC1和EPC_RVC1状态。防滑激活时，电空保持阀控制信号和电空排气阀控制信号两个信号为高电平，此时保持阀和排气阀两者的状态取决于WSP_HVC1和WSP_RVC1状态。

本发明在不改动气路控制方式以及电气架构的基础上，采用与或非逻辑门，实现了紧急硬线信号直接控制电空阀，不再经过MCU和软件，大大提高了紧急制动的安全等级。

如图4所示为本发明实施例一种紧急制动硬线控制系统的结构示意图，图中所示系统包括：非或门1、或门(或门21及或门22)，与门(与门31及与门32)及驱动芯片；

非或门1与外部紧急列车线连接，用于接收并处理对紧急指令输入信号进行冗余处理后得到的第一输入信号及第二输入信号，输出硬线控制信号；

或门与非或门1、与门及外部电空控制器连接，用于从外部电空控制器接收电空控制信号，对电空控制信号与硬线控制信号进行处理，输出处理结果；

与门与外部防滑控制器连接，用于从外部防滑控制器接收防滑控制信号，对防滑控制信号与处理结果进行处理，输出阀门控制信号；

驱动芯片和与门连接，用于接收并处理阀门控制信号，输出阀门控制指令。

其中，图4中涉及的信号具体包括：

EBI1与EBI2：EB工况下，紧急指令输入信号，来源于车辆上的紧急列车线；EBC：EB工况下，紧急控制输入硬线信号，属于中间变量；EPC_HVC1：EP(电空)控制工况下保持阀的控制信号，1＝使保持得电，0＝使保持阀失电；EPC_RVC1：EP(电空)控制工况下排气阀的控制信号，1＝使保持得电，0＝使保持阀失电；EPEB_HVC1：过程变量；EPEB_RVC1：过程变量；WSP_HVC1：WSP(防滑)控制工况下保持阀的控制信号，1＝使保持得电，0＝使保持阀失电；WSP_RVC1：WSP(防滑)控制工况下排气阀的控制信号，1＝使保持得电，0＝使保持阀失电；HVC1：保持阀的最终输出控制信号，1＝使保持得电，0＝使保持阀失电；RVC1：排气阀的最终输出控制信号，1＝使保持得电，0＝使保持阀失电。

进一步的，阀门控制指令所对应执行的操作，如表1所示。

表1

	HV	RV
			充气	0	0
保压	1	0
			排气	1	1

作为本发明的一个实施例，电空控制信号包括电空保持阀控制信号及电空排气阀控制信号，防滑控制信号包括防滑保持阀控制信号及防滑排气阀控制信号。

在本实施例中，或门包括第一或门21及第二或门22。

在本实施例中，与门包括第一与门31及第二与门32。

在本实施例中，从外部电空控制器接收电空控制信号，对电空控制信号与所述硬线控制信号进行处理，输出处理结果包括：

第一或门21从外部电空控制器接收电空保持阀控制信号，对电空保持阀控制信号与所述硬线控制信号进行逻辑处理，输出第一处理结果；

第二或门22从外部电空控制器接收电空排气阀控制信号，对电空排气阀控制信号与所述硬线控制信号进行逻辑处理，输出第二处理结果。

在本实施例中，从外部防滑控制器接收防滑控制信号，对防滑控制信号与所述处理结果进行处理，输出阀门控制信号包括：

第一与门31从外部防滑控制器接收防滑保持阀控制信号，对防滑保持阀控制信号及所述第一处理结果进行逻辑处理，输出保持阀控制信号；

第二与门32从外部防滑控制器接收防滑排气阀控制信号，对防滑排气阀控制信号及第二处理结果进行逻辑处理，输出排气阀控制信号。

其中，本发明系统接受来自于车辆的紧急环路列车线EB+和EB-信号，冗余处理后分成两路冗余输入电路，得到两路输入信号EBI1和EBI2。EBI1和EBI2两路信号经过非或门处理后得到EBC紧急控制信号。

进一步的，EBC紧急控制信号与来自于EP控制的MCU发出的保持阀和排气阀的控制信号做或处理，将或逻辑处理后的信号再和来自于WSP控制的MCU发出的保持阀和排气阀的控制信号做与处理，最终得到保持阀和排气阀的控制信号。以此实现EP控制和WSP控制以及紧急工况下硬线控制等三个功能的逻辑先后控制。

在本发明一具体实施例中，以保持阀为例：

紧急制动工况下：紧急环路失电，EBI1和EBI2为低电平(0)，EBC为高电平(1)，真值表如表2所示。

表2

常用制动工况下：紧急环路得电，EBI1和EBI2为高电平(1)，EBC为低电平(0)，真值表如表3所示。

表3

本发明在既有广泛使用的架控制动控制方式的基础上，在不改动气路控制方式以及电气架构的基础上，采用一种与非逻辑门的方式，实现了紧急硬线信号直接控制电空阀，不再经过MCU和软件，大大提高了紧急制动的安全等级。同时，不影响常用制动和防滑控制等功能。若负责常用制动控制的MCU死机，则仍可施加紧急制动且紧急制动时仍具有防滑功能；若负责防滑控制的MCU死机，则仍可施加低级位常用制动停车，在特殊紧急情况下亦可施加紧急制动。主要优点：不改动既有主流架控制动控制方式；实现紧急制动硬线直接控制电空转换阀；提高了系统安全等级。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种紧急制动硬线控制方法，其特征在于，所述方法包括：

从紧急列车线获取紧急指令输入信号，并对所述紧急指令输入信号进行冗余处理得到第一输入信号及第二输入信号；

将所述第一输入信号及第二输入信号输入至非或门进行处理，得到硬线控制信号；

获取电空控制信号及防滑控制信号，将所述电空控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到处理结果；

将所述处理结果与所述防滑控制信号输入至与门进行处理，得到阀门控制信号，并将所述阀门控制信号输入至驱动芯片中进行处理，得到阀门控制指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电空控制信号包括电空保持阀控制信号及电空排气阀控制信号，所述防滑控制信号包括防滑保持阀控制信号及防滑排气阀控制信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述电空控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到处理结果包括：

将所述电空保持阀控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到第一处理结果；

将所述电空排气阀控制信号与所述硬线控制信号输入至或门进行处理，得到第二处理结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述处理结果与所述防滑控制信号输入至与门进行处理，得到阀门控制信号包括：

将所述第一处理结果与所述防滑保持阀控制信号输入至与门进行处理，得到保持阀控制信号；

将所述第二处理结果与所述防滑排气阀控制信号输入至与门进行处理，得到排气阀控制信号。

5.一种紧急制动硬线控制系统，其特征在于，所述系统包括：非或门、或门、与门及驱动芯片；

所述非或门与外部紧急列车线连接，用于接收并处理对紧急指令输入信号进行冗余处理后得到的第一输入信号及第二输入信号，输出硬线控制信号；

所述或门与所述非或门、与门及外部电空控制器连接，用于从所述外部电空控制器接收电空控制信号，对所述电空控制信号与所述硬线控制信号进行处理，输出处理结果；

所述与门与外部防滑控制器连接，用于从所述外部防滑控制器接收防滑控制信号，对所述防滑控制信号与所述处理结果进行处理，输出阀门控制信号；

所述驱动芯片与所述与门连接，用于接收并处理所述阀门控制信号，输出阀门控制指令。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电空控制信号包括电空保持阀控制信号及电空排气阀控制信号，所述防滑控制信号包括防滑保持阀控制信号及防滑排气阀控制信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述或门包括第一或门及第二或门。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述与门包括第一与门及第二与门。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述从所述外部电空控制器接收电空控制信号，对所述电空控制信号与所述硬线控制信号进行处理，输出处理结果包括：

所述第一或门从所述外部电空控制器接收电空保持阀控制信号，对所述电空保持阀控制信号与所述硬线控制信号进行逻辑处理，输出第一处理结果；

所述第二或门从所述外部电空控制器接收电空排气阀控制信号，对所述电空排气阀控制信号与所述硬线控制信号进行逻辑处理，输出第二处理结果。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述从所述外部防滑控制器接收防滑控制信号，对所述防滑控制信号与所述处理结果进行处理，输出阀门控制信号包括：

所述第一与门从所述外部防滑控制器接收防滑保持阀控制信号，对所述防滑保持阀控制信号及所述第一处理结果进行逻辑处理，输出保持阀控制信号；

所述第二与门从所述外部防滑控制器接收防滑排气阀控制信号，对所述防滑排气阀控制信号及所述第二处理结果进行逻辑处理，输出排气阀控制信号。

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