[发明专利]一种牵引制动控制装置、系统及其制动力分配方法

说明书

本发明公开了一种牵引制动控制装置、系统及其制动力分配方法，当列车处于制动状态，中央控制模块进行制动力计算和分配，通过电气指令对牵引执行模块进行电制动控制、对制动执行模块进行空气制动控制。牵引执行模块施加电制动力，制动执行模块施加空气制动力。中央控制模块实时计算电制动力能力值，将其与制动力进行比较，当制动力低于电制动力能力值，将制动力分配给牵引执行模块，制动执行模块不分配制动力。当制动力高于电制动力能力值，将电制动能力值分配给牵引执行模块，制动力减去电制动力能力值后剩余的制动力分配给制动执行模块。本发明能够解决现有制动力分配方式制动力施加过程的波动较大、制动力施加效率低、制动距离较大的技术问题。

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆控制技术领域，尤其是涉及一种轨道交通车辆牵引制动融合控制装置、系统及其制动力分配方法。

背景技术

轨道交通车辆中列车的牵引、制动分别是通过牵引控制系统、制动控制系统控制执行，分布于各个车辆单元的牵引控制系统、制动控制系统通过车辆总线联结成一个列车网络，各系统与列车之间则通过列车通信网络进行信息交互。列车的牵引、制动主要有两种控制模式，一种为自动驾驶模式，由列车自动驾驶系统发出牵引/制动指令；另一种为人工模式，由司机在自动防护的情况下由司机操作司机控制器来实现牵引和制动。现有的列车牵引制动控制系统是基于网络控制数据的传输，各个车辆单元的制动控制系统、牵引控制系统通过网络控制系统进行信息交互，列车采用网络优先的控制方式实现牵引、制动，实现对整列车逻辑控制、列车监视功能和列车诊断功能。当列车网络通信正常时，由带司机控制室的车辆单元内网络控制系统作为主控制单元，并采集司机控制器或列车信号系统发出的牵引、制动命令及级位指令，通过列车通信网络发送到其余车辆单元的网络控制系统，由网络控制系统分发至制动控制系统、牵引控制系统完成各车辆单元的牵引及制动控制，同时每个车辆单元的牵引、制动信息通过列车通信网络反馈到司机控制室。

电空混合制动即为电制动与空气制动混合的制动方式，传统的列车牵引制动控制系统在执行电空混合制动时，其控制过程如下：第一步，网络控制系统通过列车通信网络接收到司机控制室发出的列车控制指令(牵引指令、制动指令)；第二步，网络控制系统通过数据中转将列车控制指令(牵引指令、制动指令)按相应的指令周期将控制指令发送到牵引控制系统和制动控制系统；第三步，制动控制系统在接收到的列车控制指令为制动指令时，通过电空混合控制计算所需电制动力，并向网络控制系统发送出电制动请求指令；第四步，网络控制系统收到制动控制系统发出的电制动请求后，按相应的指令周期发送到牵引控制系统；第五步，牵引控制系统收到网络控制系统发出的电制动请求后，牵引控制系统根据实际能力进行电制动施加，并实时将电制动反馈给网络控制系统；第六步，网络控制系统收到牵引控制系统反馈的电制动后，按相应的指令周期将电制动反馈发送到制动控制系统；第七步，制动控制系统收到网络控制系统发出的电制动反馈后，将不足的部分以空气制动力的形式输出。

现有车辆制动主要由电制动和空气制动组成，制动力的分配原则是：优先分配电制动力，不足部分由空气制动力补充。下面结合附图1和附图2进行详细描述。

目前主要的车辆制动力分配方法是，在制动工况下，由制动系统5进行总制动力的计算，根据电制动力能力值，通过网络控制系统10向牵引系统4发送电制动力请求值。牵引系统4通过网络控制系统10接收到来自于制动系统5的电制动力请求值后，控制牵引执行模块2进行电制动力的施加，并同时将实际施加的电制动力通过网络控制系统10反馈给制动系统5。制动系统5通过网络控制系统10接收到来自于牵引系统4反馈的实际电制动力值，与总的制动力进行比较，如有不足，再通过控制制动执行模块3进行空气制动力补充。同时根据工况、级位变化调节电制动力和空气制动力，过程示意如附图1和2所示。

目前车辆制动力分配系统及方法的技术缺陷是：