[发明专利]一种列车电空混合制动的控制方法

说明书

一种列车电空混合制动的控制方法，涉及列车摩擦制动系统与牵引系统实施的电制动控制技术领域，为解决现有列车制动过程中存在制动力丢失严重，制动距离延长，给列车的安全带来威胁以及增加机械摩擦制动磨耗，不利于节能环保等问题。本发明的控制方法包括四个阶段，分为微小滑行阶段、中级滑行阶段、严重滑行阶段和不可控制的滑行阶段，对牵引系统的牵引控制单元和摩擦制动系统的制动控制单元之间的电空混合控制方法进行定义。本发明在微小滑行和中度滑行时不改变全列交叉混合机制，在严重滑行时再转为单辆车内电制动和摩擦制动混合，进而使每辆车具有相同的粘着需求，降低滑行深度或完全消除滑行，减少制动力的丢失，提升列车在低粘着情况下的制动控制能力。

技术领域

本发明涉及列车摩擦制动系统与牵引系统实施的电制动控制技术领域，具体涉及一种列车电空混合制动的控制方法。

背景技术

目前地铁和轻轨列车在电空混合制动期间出现滑行时，普遍采用电制动“一刀切”的方式，即滑行持续一定时间后，直接放弃电制动，转为摩擦制动控制。此种控制方案较为简单，但在以下方面存在提升空间：

动车施加的电制动力较大，对粘着要求较高，在出现滑行时，过多的制动力没有及时地转移至其他车辆，导致制动力丢失较为严重，制动距离延长，给列车的安全带来威胁。

电制动本身具有滑行保护功能且控制较为精准，过早地切除电制动将影响其发挥，增加摩擦制动磨耗，不利于节能环保以及列车运营的经济性。

发明内容

本发明为解决现有列车制动过程中存在制动力丢失严重，制动距离延长，给列车的安全带来威胁以及增加机械摩擦制动磨耗，不利于节能环保等问题，提供一种列车电空混合制动的控制方法。

本发明的列车电空混合制动的控制方法包括四个阶段，分为微小滑行阶段、中级滑行阶段、严重滑行阶段和不可控制的滑行阶段，对牵引系统的牵引控制单元和摩擦制动系统的制动控制单元之间的电空混合控制方法进行定义。

所述微小滑行阶段即在短时间内出现的滑行，不改变电空配合机制；

在短时间内，即小于时间t1发生的滑行，其中动车和拖车之间的交叉混合机制不改变，牵引控制单元(TCU)通过置位“电制动滑行”信号指示检测到滑行状态；制动控制单元(BCU)将在内部锁定“电制动有效力”信号，并且动车的摩擦制动将被减少进而帮助电制动消除滑行。

所述中级滑行阶段即不改变交叉混合机制，但制动力重新分配；

当超过时间t1，BCU将终止锁定“电制动有效力”信号并恢复使用TCU发送的当前电制动力；若“获取的实际施加电制动力低于电制动的需求数值”，制动力的差值将在各个车之间采取平均分配的方法进行重新分配，直至达到设定的粘着极限，但不分配给滑行的动车。

当电制动滑行没有超过时间t2时，“只要电制动滑行信号有效，电制动指令”不会减少。在时间t2之后，如果仅仅一个动车出现滑行“电制动指令”也不会减少。

所述严重滑行阶段即交叉混合终止，比例模式开始；

当电制动的车轮滑行保护(WSP)在时间t2内无法消除滑行时，系统进入严重滑行状态。严重滑行定义为：至少两辆动车检测到“电制动滑行”，并且时间已经持续超过t2；

在严重滑行时，“电制动指令”减少到交叉混合终止的水平，每辆车为自身制动而不为其他车辆提供任何额外制动力补偿，即列车制动力的分配方式由全列的交叉混合更改为单辆车的比例模式；

不可控制的滑行阶段即滑行控制安全功能

如果“电制动指令”F1且“电制动有效力”F2且持续时间大于时间t3，则BCU通过“电制动指令”的接口将受影响动车电制动指令降低为零，并且该动车的滑行控制将完全交给摩擦制动的WSP功能,动车在此期间作为拖车(即电制动不可用)处理。其他动车不受影响，仍可提供电制动力。