联挂轨道车辆控制环路及联挂轨道车辆的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种联挂轨道车辆控制环路及联挂轨道车辆。


背景技术：

2.轨道交通车辆运量需求较大时，可将两列车辆通过全自动车钩联挂在一起运行。目前，已运行的线路车辆大都是以人工驾驶为主，仅可在两个非联挂端的车头驾驶并控制列车，无法在联挂端的车头驾驶并控制列车。对于自动驾驶的轨道车辆，在两列车辆联挂后，驾驶员可能不在两端非联挂的车头驾驶室中监控车辆的运行，在自动驾驶出现故障时需要及时人工接管。因此，在两列车辆联挂端的车头驾驶并控制列车是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明提供一种联挂轨道车辆控制环路及联挂轨道车辆，用以解决现有技术中存在的上述技术问题。
4.本发明提供一种联挂轨道车辆控制环路，包括：第一车头电路、第二车头电路、第三车头电路和第四车头电路，所述第一车头电路和第二车头电路通过跨车线连接，第三车头电路和第四车头电路通过另一跨车线连接，所述第二车头电路和第三车头电路通过车钩连接；
5.每个车头电路均包括：投入继电器、旁路开关、联挂继电器和动作继电器；
6.所述投入继电器的第一常闭触点、投入继电器的第二常开触点、所述动作继电器的线圈、投入继电器的第三常开触点和投入继电器的第二常闭触点依次串联形成串联电路；
7.所述投入继电器的第一常开触点一端连接正极，另一端连接所述串联电路一端和旁路开关的第一触点一端，旁路开关的第一触点另一端连接所述联挂继电器的第一触点一端；
8.所述投入继电器的第四常开触点一端连接负极，投入继电器的第四常开触点另一端连接所述串联电路的另一端和旁路开关的第二触点一端，旁路开关的第二触点另一端连接所述联挂继电器的第二触点一端；
9.其中，所述旁路开关的第一触点一端、旁路开关的第二触点一端、联挂继电器的第一触点另一端及联挂继电器的第二触点另一端分别为跨车线连接点；
10.所述联挂继电器第一触点一端与所述串联电路中投入继电器的第一常闭触点和投入继电器的第二常开触点之间连接，形成第一连接点，所述联挂继电器第二触点一端与所述串联电路中投入继电器的第二常闭触点和投入继电器的第三常开触点之间连接，形成第二连接点，所述第一连接点、第二连接点、联挂继电器的第一触点另一端及联挂继电器的第二触点另一端分别为车钩连接点；
11.所述投入继电器在其对应车头的司机室投入主控时，投入继电器的所有常开触点闭合，常闭触点断开，联挂端的车头电路中联挂继电器的所有触点断开，非联挂端的车头电路中联挂继电器的所有触点闭合。
12.根据本发明提供的一种联挂轨道车辆控制环路，每个车头电路还包括：参考继电器，所述参考继电器的第一触点一端连接所述投入继电器的第一常开触点另一端，所述参考继电器的第一触点另一端连接所述旁路开关的第一触点一端；所述参考继电器的第二触点一端连接所述投入继电器的第四常开触点另一端，所述参考继电器的第二触点另一端连接所述旁路开关的第二触点一端。
13.根据本发明提供的一种联挂轨道车辆控制环路，所述参考继电器用于接收外部参考信号，在所述外部参考信号正常的情况下参考继电器的触点闭合，在所述外部参考信号异常的情况下参考继电器的触点断开。
14.根据本发明提供的一种联挂轨道车辆控制环路，所述外部参考信号包括：风压信号和障碍物触发信号至少之一。
15.根据本发明提供的一种联挂轨道车辆控制环路，每个所述车头电路还包括：与正极或负极连接的安全开关。
16.根据本发明提供的一种联挂轨道车辆控制环路，所述动作继电器为制动控制继电器。
17.根据本发明提供的一种联挂轨道车辆控制环路，所述动作继电器为牵引控制继电器。
18.本发明还提供一种联挂轨道车辆，包括：上述任一项所述的联挂轨道车辆控制环路。
19.本发明提供的联挂轨道车辆控制环路及联挂轨道车辆，通过上述具体电路结构，在任一司机室投入主控，相应司机室对应的投入继电器的常开触点闭合，常闭触点断开，并结合旁路开关和联挂继电器各触点的相应开闭状态，建立紧急控制回路，从而实现在任一联挂端司机室投入主控均能够驾驶并控制车辆。尤其是在自动驾驶系统故障，需要人工接管时，司机可以在任一车头的驾驶室投入钥匙，从而驾驶并控制车辆。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
21.图1是本发明提供的联挂轨道车辆控制环路(列车未行驶)结构示意；
22.图2是本发明提供的联挂轨道车辆控制环路在非联挂车头司机室投入主控后的结构示意；
23.图3是本发明提供的联挂轨道车辆控制环路在联挂车头司机室投入主控后的结构示意。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
25.下面结合图1-图3描述本发明实施例的联挂轨道车辆控制环路。
26.如图1所示，本实施例的联挂轨道车辆控制环路包括：第一车头电路、第二车头电路、第三车头电路和第四车头电路，所述第一车头电路和第二车头电路通过跨车线50连接，第三车头电路和第四车头电路通过另一跨车线连接，所述第二车头电路和第三车头电路通过车钩60连接。具体地，图1中，1-1车和1-4车分别为第一车辆两端的车头，2-1车和2-4车分别为第二车辆两端的车头，1-4车和2-1车通过车钩60联挂，而且1-1车、1-4车、2-1车和2-4车分别对应第一车头、第二车头、第三车头和第四车头。
27.每个车头电路均包括：投入继电器、旁路开关、联挂继电器和动作继电器。其中，联挂端两车头对应的联挂继电器的所有触点断开，非联挂端两车头对应的联挂继电器的所有触点闭合，旁路开关在车辆正常运行时始终保持断开状态，在非司机驾驶端的任意条件不满足导致的无法控制，而无法继续行车时，通过手动闭合旁路开关，以控制车辆。
28.在某一车头的司机室投入主控时，表示采用该司机室对联挂车辆进行驾驶和控制，该司机室对应车头电路中投入继电器得电，投入继电器的所有常开触点闭合，所有常闭触点断开。其中，在车头的司机室投入主控可以理解为在车头的司机室投入钥匙(人工驾驶)或该司机室的自动驾驶系统启动运行。
29.每个车头中车头电路结构相同，以第一车头的车头电路为例说明如下：
30.投入继电器的第一常闭触点112、投入继电器的第二常开触点113、所述动作继电器的线圈、投入继电器的第三常开触点114和投入继电器的第二常闭触点115依次串联形成串联电路。
31.所述投入继电器的第一常开触点111一端连接正极，另一端连接所述串联电路一端和旁路开关的第一触点141一端，旁路开关的第一触点141另一端连接所述联挂继电器的第一触点131一端。
32.所述投入继电器的第四常开触点116一端连接负极，投入继电器的第四常开触点116另一端连接所述串联电路的另一端和旁路开关的第二触点142一端，旁路开关的第二触点142另一端连接所述联挂继电器的第二触点132一端。
33.其中，所述旁路开关的第一触点141一端、旁路开关的第二触点142一端、联挂继电器的第一触点131另一端及联挂继电器的第二触点132另一端分别为跨车线连接点，用于连接跨车线50。
34.所述联挂继电器第一触点131一端与所述串联电路中投入继电器的第一常闭触点112和投入继电器的第二常开触点113之间连接，形成第一连接点，所述联挂继电器第二触点132一端与所述串联电路中投入继电器的第二常闭触点115和投入继电器的第三常开触点114之间连接，形成第二连接点，所述第一连接点、第二连接点、联挂继电器的第一触点131另一端及联挂继电器的第二触点132另一端分别为车钩连接点，用于连接车钩60，车钩60为全自动车钩。
35.本实施例提供的联挂轨道车辆控制环路，通过上述具体电路结构，在任一司机室投入主控，相应司机室对应的投入继电器的常开触点闭合，常闭触点断开，并结合旁路开关和联挂继电器各触点的相应开闭状态，建立紧急控制回路，从而实现在任一联挂端司机室投入主控均能够驾驶并控制车辆。尤其是在自动驾驶系统故障，需要人工接管时，司机可以在任一车头的驾驶室投入钥匙，从而驾驶并控制车辆。
36.本实施例中，每个车头电路还包括：参考继电器，所述参考继电器的第一触点121一端连接所述投入继电器的第一常开触点111另一端，所述参考继电器的第一触点121另一端连接所述旁路开关的第一触点141一端；所述参考继电器的第二触点122一端连接所述投入继电器的第四常开触点116另一端，所述参考继电器的第二触点122另一端连接所述旁路开关的第二触点142一端。即在投入继电器的第一常开触点111和旁路开关的第一触点141之间串联了参考继电器的第一触点121，在投入继电器的第四常开触点116和旁路开关的第二触点142之间串联了参考继电器的第二触点122。参考继电器用于连接外部参考信号，可通过外部参考信号是否正常来控制该环路中电流回路的建立，以保证车辆的安全性。
37.具体地，所述参考继电器用于接收外部参考信号，在所述外部参考信号正常的情况下参考继电器的触点闭合，以保证能够建立电流回路，在所述外部参考信号异常的情况下参考继电器的触点断开，无法建立电流回路。
38.所述外部参考信号包括：风压信号和障碍物触发信号至少之一，即可以为参考继电器关联多个外部参考信号，每个外部参考信号可单独触发参考继电器的触点开闭。例如：风压异常时产生风压异常信号，防撞梁撞到障碍物后触发障碍物异常信号。
39.为了确保环路的安全性，每个所述车头电路还包括：与正极或负极连接的安全开关10、20、30和40，每个所述车头电路中，各投入继电器的第一常开触点111、211、311和411分别通过对应的安全开关10、20、30和40连接到正极。安全开关10、20、30和40通常保持闭合状态，在环路出现短路的情况下，安全开关10、20、30和40会自动断开，避免损坏环路。
40.具体地，本实施例的联挂轨道车辆控制环路工作时包括以下两种场景：
41.场景一，非联挂端车头的司机室投入主控，如图2所示，例如：在1-1车的司机室投入主控，其紧急控制回路的电流流向如图2中箭头所示：
42.过程a1、1-1车司机室投入主控，其投入继电器的第一常开触点111、第二常开触点113、第三常开触点114和第四常开触点116均闭合，投入继电器的第一常闭触点112和第二常闭触点115均断开。
43.过程a2、1-1车辆当前的外部参考信号正常，如：风压正常、无障碍物触发，参考继电器的第一触点121和第二触点122闭合。电流经过投入继电器的第一常开触点111、参考继电器的第一触点121和跨车线50后流向1-4车。
44.过程a3、1-4车的外部参考信号正常，如：风压正常、无障碍物触发，1-4车的参考继电器的第一触点221和第二触点222闭合。
45.过程a4、1-4车无主控投入，其投入继电器的第一常开触点211、第二常开触点213、第三常开触点214和第四常开触点216均断开，投入继电器的第一常闭触点212和第二常闭触点215均闭合。且1-4车为联挂车辆，其联挂继电器的第一触点231和第二触点232断开。电流经过参考继电器的第一触点221、投入继电器的第一常闭触点212后通过全自动车钩60流向2-1车。
46.过程a5、2-1车无主控投入，其投入继电器的第一常开触点311、第二常开触点313、第三常开触点314和第四常开触点316均断开，投入继电器的第一常闭触点312和第二常闭触点315均闭合。当前2-1车的外部参考信号正常，如：风压正常、无障碍物触发，2-1车的参考继电器的第一触点321和第二触点322闭合。且2-1车为联挂车辆，其联挂继电器的第一触点331和第二触点332断开。电流经过投入继电器的第一常闭触点312、参考继电器的第一触点321和跨车线50后电流流向2-4车。
47.过程a6、2-4车的外部参考信号正常，如：风压正常、无障碍物触发，2-4车的参考继电器的第一触点421和第二触点422闭合，2-4车无主控投入，其投入继电器的第一常开触点411、第二常开触点413、第三常开触点414和第四常开触点416均断开，投入继电器的第一常闭触点412和第二常闭触点415均闭合。
48.过程a7、2-4车未联挂，其联挂继电器的第一触点431和第二触点432闭合，电流经过参考继电器的第一触点421、投入继电器的第一常闭触点412、联挂继电器的第一触点431、跨车线50及全自动车钩60后，到达1-1车的联挂继电器的第一触点131。
49.过程a8、1-1车未联挂，其联挂继电器的第一触点131和第二触点132闭合，电流经过投入继电器的第二常开触点113后，动作继电器15正线得电。
50.负线上电流流向与上述过程a1～a8电流流向相同，如图2中，各车头电路中动作继电器15、25、35和45分界，下方部分电路的箭头所示，从而形成有1-1车的正极至1-1车的负极的回路。
51.场景二，联挂端车头的司机室投入主控，如图3所示，例如：在1-4车对应的司机室投入主控，其紧急控制回路建立的回路如图3中箭头所示：
52.过程b1、1-4车司机室投入主控，其投入继电器的第一常开触点211、第二常开触点213、第三常开触点214和第四常开触点216均闭合，投入继电器的第一常闭触点212和第二常闭触点215均断开。
53.过程b2、1-4车辆的外部参考信号正常，如：当前风压正常、无障碍物触发，其参考继电器的第一触点221和第二触点222闭合。且1-4车为联挂车辆，其联挂继电器的第一触点231和第二触点232断开。电流经过投入继电器的第一常开触点211、参考继电器的第一触点221和跨车线50后流向1-1车。
54.过程b3、1-1车的外部参考信号正常，如：风压正常、无障碍物触发，其参考继电器的第一触点121和第二触点122闭合。
55.过程b4、1-1车无主控投入，其投入继电器的第一常开触点111、第二常开触点113、第三常开触点114和第四常开触点116均断开，投入继电器的第一常闭触点112和第二常闭触点115均闭合。1-1车未联挂，因此，其联挂继电器的第一触点131和第二触点132均闭合，电流经过参考继电器的第一触点121、投入继电器的第一常闭触点112，联挂继电器的第一触点131、跨车线50及全自动车钩60流向2-4车。
56.过程b5、2-4车未联挂，其联挂继电器的第一触点431和第二触点432均闭合，2-4车无主控投入，其投入继电器的第一常开触点411、第二常开触点413、第三常开触点414和第四常开触点416均断开，投入继电器的第一常闭触点412和第二常闭触点415均闭合。电流经过联挂继电器的第一触点431和投入继电器的第一常闭触点412，当前2-4车的外部参考信号正常，如：风压正常、无障碍物触发，其参考继电器的第一触点421和第二触点422闭合，电
流再经过参考继电器的第一触点421及跨车线50后流向2-1车。
57.过程b6、2-1车的外部参考信号正常，如：风压正常、无障碍物触发，其参考继电器的第一触点321和第二触点322闭合，2-1车无主控投入，其投入继电器的第一常开触点311、第二常开触点313、第三常开触点314和第四常开触点316均断开，投入继电器的第一常闭触点312和第二常闭触点315均闭合。电流经过参考继电器的第一触点321、投入继电器的第一常闭触点312和全自动车钩60后流向1-4车。
58.过程b7、电流经过1-4车的投入继电器的第二常开触点213，动作继电器25正线得电，负线上电流流向与上述b1～b7电流流向相同。
59.上述两种场景的过程中，车辆正常运行，各车头电路中旁路开关第一触点141、241、341和441以及第二触点142、242、342和442均保持断开状态。以动作继电器15为制动继电器为例进行说明：在非司机驾驶端的任意条件不满足导致的制动，无法继续行车时，通过手动闭合旁路开关，以控制车辆。例如：在1-1车驾驶室投入主控的情况下，环路中其它车辆的车头电路中某继电器故障导致电流回路无法建立时，动作继电器15会失电，车辆会紧急制动并停车，但在司机确认安全的情况下，可闭合1-1车的旁路开关，电流回路不在经过其它车辆，而是直接通过本车电路使动作继电器15得电，实现制动缓解，以控制车辆继续运行。
60.本实施例中，所述动作继电器为制动控制继电器，如图1中，各车头电路中动作继电器15、25、35和45为动作继电器的线圈，对应触点布设在制动系统的电路中。当投入主控的司机室对应的车头电路中动作继电器15、25、35或45得电时，制动缓解，车辆正常行驶。
61.本实施例中，所述动作继电器为牵引控制继电器。如图1中，各车头电路中动作继电器15、25、35和45为动作继电器的线圈，对应触点布设在牵引系统的电路中。当投入主控的司机室对应的车头电路中动作继电器15、25、35或45得电时，解除封锁牵引，车辆正常行驶。
62.本发明还提供一种联挂轨道车辆，包括：上述任一项所述的联挂轨道车辆控制环路。
63.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种联挂轨道车辆控制环路，其特征在于，包括：第一车头电路、第二车头电路、第三车头电路和第四车头电路，所述第一车头电路和第二车头电路通过跨车线连接，第三车头电路和第四车头电路通过另一跨车线连接，所述第二车头电路和第三车头电路通过车钩连接；每个车头电路均包括：投入继电器、旁路开关、联挂继电器和动作继电器；所述投入继电器的第一常闭触点、投入继电器的第二常开触点、所述动作继电器的线圈、投入继电器的第三常开触点和投入继电器的第二常闭触点依次串联形成串联电路；所述投入继电器的第一常开触点一端连接正极，另一端连接连接所述串联电路一端和旁路开关的第一触点一端，旁路开关的第一触点另一端连接所述联挂继电器的第一触点一端；所述投入继电器的第四常开触点一端连接负极，投入继电器的第四常开触点另一端连接所述串联电路的另一端和旁路开关的第二触点一端，旁路开关的第二触点另一端连接所述联挂继电器的第二触点一端；其中，所述旁路开关的第一触点一端、旁路开关的第二触点一端、联挂继电器的第一触点另一端及联挂继电器的第二触点另一端分别为跨车线连接点；所述联挂继电器第一触点一端与所述串联电路中投入继电器的第一常闭触点和投入继电器的第二常开触点之间连接，形成第一连接点，所述联挂继电器第二触点一端与所述串联电路中投入继电器的第二常闭触点和投入继电器的第三常开触点之间连接，形成第二连接点，所述第一连接点、第二连接点、联挂继电器的第一触点另一端及联挂继电器的第二触点另一端分别为车钩连接点；所述投入继电器在其对应车头的司机室投入主控时，投入继电器的所有常开触点闭合，常闭触点断开，联挂端的车头电路中联挂继电器的所有触点断开，非联挂端的车头电路中联挂继电器的所有触点闭合。2.根据权利要求1所述的联挂轨道车辆控制环路，其特征在于，每个车头电路还包括：参考继电器，所述参考继电器的第一触点一端连接所述投入继电器的第一常开触点另一端，所述参考继电器的第一触点另一端连接所述旁路开关的第一触点一端；所述参考继电器的第二触点一端连接所述投入继电器的第四常开触点另一端，所述参考继电器的第二触点另一端连接所述旁路开关的第二触点一端。3.根据权利要求2所述的联挂轨道车辆控制环路，其特征在于，所述参考继电器用于接收外部参考信号，在所述外部参考信号正常的情况下参考继电器的触点闭合，在所述外部参考信号异常的情况下参考继电器的触点断开。4.根据权利要求3所述的联挂轨道车辆控制环路，其特征在于，所述外部参考信号包括：风压信号和障碍物触发信号至少之一。5.根据权利要求1所述的联挂轨道车辆控制环路，其特征在于，每个所述车头电路还包括：与正极或负极连接的安全开关。6.根据权利要求1～5中任一项所述的联挂轨道车辆控制环路，其特征在于，所述动作继电器为制动控制继电器。7.根据权利要求1～5中任一项所述的联挂轨道车辆控制环路，其特征在于，所述动作继电器为牵引控制继电器。
8.一种联挂轨道车辆，其特征在于，包括：如权利要求1～7中任一项所述的联挂轨道车辆控制环路。

技术总结
本发明涉及轨道车辆技术领域，提供一种联挂轨道车辆控制环路及轨道车辆，包括：第一车头电路、第二车头电路、第三车头电路和第四车头电路，所述第一车头电路和第二车头电路通过跨车线连接，第三车头电路和第四车头电路通过另一跨车线连接，所述第二车头电路和第三车头电路通过车钩连接；每个车头电路均包括：投入继电器、旁路开关、联挂继电器和动作继电器。本发明中，在任一司机室投入主控，相应司机室对应的投入继电器的常开触点闭合，常闭触点断开，并结合旁路开关和联挂继电器各触点的相应开闭状态，建立紧急控制回路，从而实现在任一联挂端司机室投入主控均能够驾驶并控制车辆。联挂端司机室投入主控均能够驾驶并控制车辆。联挂端司机室投入主控均能够驾驶并控制车辆。


技术研发人员：汪阳 刘明坤 韩庆军 张坤 王雨婷
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/3/14