降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路及方法与流程

1.本发明涉及列车制动控制技术领域，具体是一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路及方法。


背景技术：

2.目前常规goa2等级地铁车辆中，在列车因网络故障等原因如需进入降级模式(即紧急牵引模式)，通常由值守司机通过操作开关或按钮触发降级模式，再操作司机控制器手柄激活牵引/制动指令，牵引系统和制动系统通过识别降级模式指令和牵引/制动指令进行控制，施加的牵引力或制动力均为固定级位。待列车达到零速后，将紧急牵引开关旋转到“紧急牵引”位，紧急牵引模式被激活，此时列车仅能通过硬线控制牵引和制动系统。降级(紧急牵引)模式逻辑表如图7所示。
3.目前全自动驾驶goa4等级地铁车辆中，若因网络和信号系统之间的通讯故障如需进入降级模式(即蠕动模式)，由于车辆无司机值守，若仍通过蠕动指令和牵引/制动指令进行控制，牵引/制动力采用固定级位，车辆在站台无法保证停车精度，导致车辆车门和屏蔽门之间对标不准。
4.上述现有技术存在的不足是：
5.目前的电路设计，无论goa4等级还是在goa2及以下等级的列车，一旦进入降级模式(紧急牵引或蠕动模式)，由于牵引和制动系统除接收牵引和制动指令之外，牵引和制动力接收的指令都是电平信号，无论牵引和制动使用单个电平信号或者多个电平信号进行组合，都无法对牵引和制动力进行无级控制，列车执行的都是一个或几个固定百分比级位。所以，一旦列车进入降级模式(紧急牵引或蠕动模式)，轻则会造成车门和屏蔽门错位，乘客上下车困难，重则会造成列车阻塞导致列车清客。


技术实现要素：

6.为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路及方法。
7.本发明采用如下技术方案：一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制方法，
8.goa4等级车辆，在蠕动模式下，编码器电源接通工作；列车自动控制系统atc将模拟量信号传输给编码器；编码器将模拟量信号转化成pwm信号传给goa4等级车辆的牵引和制动系统，实现牵引/制动无级控制；
9.goa2及以下等级车辆，在紧急牵引模式下，编码器电源接通工作；司机控制器将模拟量信号传输给编码器；编码器将模拟量信号转化成pwm信号传给goa2及以下等级车辆的牵引和制动系统，实现牵引/制动无级控制。
10.优选的：goa4等级车辆，当列车自动控制系统atc检测到tcms网络故障时，通过信号车载设备向调度中心发送告警信息，通知调度终端，调度终端授权信号车载设备进入蠕动模式；
11.在蠕动模式下，蠕动模式指令激活蠕动模式继电器得电，蠕动模式继电器得电激活主控器电源切换接触器；主控器电源切换接触器的闭合接通所述编码器的供电电源；同时，所述编码器由司机室占用继电器和蠕动模式继电器同时得电闭合激活，采集列车自动控制系统atc传输的模拟量信号。
12.优选的：goa4等级车辆，在蠕动模式下，列车自动控制系统atc传输给编码器的模拟量信号为电压或电流信号；所述编码器将电压或电流信号转化成pwm信号硬线传给goa4等级车辆的牵引和制动系统；所述牵引和制动系统根据列车自动控制系统atc发送的牵引/制动指令、蠕动模式指令和pwm信号综合判断，实现牵引/制动无级控制。
13.优选的：goa2及以下等级车辆，当司机发现tcms网络故障无法行车时，司机操作手柄至制动区，待列车达到零速后，司机将紧急牵引开关/按钮打到“紧急牵引”位，紧急牵引模式被激活；
14.在紧急牵引模式下，紧急牵引模式继电器得电，激活主控器电源切换接触器；主控器电源切换接触器的闭合接通所述编码器的供电电源；同时，所述编码器由司机室占用继电器和紧急牵引模式继电器同时得电闭合激活，采集司机控制器传输的模拟量信号。
15.优选的：goa2及以下等级车辆，在紧急牵引模式下，司机控制器传输给编码器的模拟量信号为电压或电流信号；所述编码器将电压或电流信号转化成pwm信号硬线传给goa2及以下等级车辆的牵引和制动系统；所述牵引和制动系统根据司机控制器发送的牵引/制动指令、紧急牵引指令和pwm信号综合判断，实现牵引/制动无级控制。
16.一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路，
17.紧急牵引模式继电器触点端、主控器电源切换接触器线圈端和供电电源串联，蠕动模式继电器触点端与紧急牵引模式继电器触点端并联；
18.编码器、所述主控器电源切换接触器触点端和所述供电电源串联；司机室占用继电器触点端与所述紧急牵引模式继电器触点端串联在所述编码器的激活端；所述司机室占用继电器触点端与所述蠕动模式继电器触点端串联在所述编码器的另一激活端；
19.列车自动控制系统atc和司机控制器与所述编码器输入端连接，编码器输出端连接pwm1列车线。
20.优选的：所述编码器与供电电源的连接电路中串联有编码器断路器。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过以编码器为载体结合电路切换，实现了紧急牵引和蠕动模式下的无级控制车辆牵引或制动，保证车辆车门和屏蔽门精准对位，满足精确停车要求。
附图说明
22.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，下面将对实施例或现有技术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。
23.图1为本发明降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路的原理图。
24.图2为本发明降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路的工作示意图(goa4等级车辆)。
25.图3为本发明降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路的工作示意图(goa2及以下等级车辆)。
26.图4为本发明降级模式逻辑表。
27.图5是控制手柄位置与pwm占空比对应关系图。
28.图6是电压、电流与pwm占空比的对应关系表。
29.图7为背景技术中现有的一种降级(紧急牵引)模式逻辑表。
30.图中：1、紧急牵引模式继电器；2、蠕动模式继电器；3、主控器电源切换接触器；4、编码器断路器；5、司机室占用继电器；6、列车自动控制系统atc；7、司机控制器；8、编码器。
具体实施方式
31.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它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一
33.结合图1所示，一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路；
34.紧急牵引模式继电器1选用型号为f470-h4v-xuv，紧急牵引模式继电器1在紧急牵引开关/按钮操作时激活。紧急牵引模式继电器1的a1端、a2端，主控器电源切换接触器3的a1端、a2端和供电电源串联。蠕动模式继电器2选用型号为f670-h4v-xuuy，蠕动模式继电器2在进入蠕动模式时，由列车自动控制系统atc6输出信号驱动激活。蠕动模式继电器2的d1端、d2端与紧急牵引模式继电器1的a1端、a2端并联。
35.编码器8选用tqm-1cc.015型编码器。编码器8，编码器断路器4，主控器电源切换接触器3的13端、14端、主控器电源切换接触器3的43端、44端和供电电源串联。司机室占用继电器5的d1端、d2端与紧急牵引模式继电器1的b1端、b2端串联在编码器8的激活端。司机室占用继电器5在司机室被占用时激活，司机室占用继电器5的d1端、d2端还与蠕动模式继电器2的b1端、b2串联在编码器8的另一激活端。列车自动控制系统atc6和司机控制器7与编码器8输入端连接，编码器8输出端连接pwm1列车线。
36.实施例二
37.在上述实施例一的基础上，一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制方法，包括如下步骤：
38.(1)goa4等级车辆，
39.结合图2所示，当列车自动控制系统atc6检测到tcms网络故障时，通过信号车载设备向调度中心发送告警信息，通知调度终端，调度终端授权信号车载设备进入蠕动模式；
40.在蠕动模式下，蠕动模式指令激活蠕动模式继电器2得电，蠕动模式继电器2得电激活主控器电源切换接触器3；主控器电源切换接触器3的闭合接通编码器8的供电电源；同时，编码器8由司机室占用继电器5和蠕动模式继电器2同时得电闭合激活，采集列车自动控制系统atc6传输的模拟量信号；
41.列车自动控制系统atc6传输给编码器8的模拟量信号为电压或电流信号；编码器8将电压或电流信号转化成pwm信号硬线传给goa4等级车辆的牵引和制动系统；牵引和制动
系统根据列车自动控制系统atc6发送的牵引/制动指令、蠕动模式指令和pwm信号综合判断，实现牵引/制动无级控制。
42.(2)goa2及以下等级车辆，
43.结合图3所示，当司机发现tcms网络故障无法行车时，司机操作手柄至制动区，待列车达到零速后，司机将紧急牵引开关/按钮打到“紧急牵引”位，紧急牵引模式被激活；
44.在紧急牵引模式下，紧急牵引模式继电器1得电，激活主控器电源切换接触器3；主控器电源切换接触器3的闭合接通编码器8的供电电源；同时，编码器8由司机室占用继电器5和紧急牵引模式继电器1同时得电闭合激活，采集司机控制器7传输的模拟量信号；
45.司机控制器7传输给编码器8的模拟量信号为电压或电流信号；编码器8将电压或电流信号转化成pwm信号硬线传给goa2及以下等级车辆的牵引和制动系统；牵引和制动系统根据司机控制器7发送的牵引/制动指令、紧急牵引指令和pwm信号综合判断，实现牵引/制动无级控制。
46.结合图5和图6所示，本实施例可以实现牵引和制动级位从0-100％之间的任意百分比牵引/制动力控制，10％-90％的pwm占空比对应0％-100％牵引/制动力。
47.本实施例中，牵引和制动系统所用采用的降级模式逻辑表如图4所示，本实施例通过以编码器为载体结合电路切换，实现了goa2及以下等级运行列车以及goa4等级运行列车，在紧急牵引和蠕动模式下的无级控制车辆牵引或制动。无论哪一种方式，列车都可以到站台精确停车。本实施例中降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路即保证了goa4等级运行下的可靠性，又保证了goa2及以下等级运行下的可靠性。
48.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制方法，其特征在于：goa4等级车辆，在蠕动模式下，编码器(8)电源接通工作；列车自动控制系统atc(6)将模拟量信号传输给编码器(8)；编码器(8)将模拟量信号转化成pwm信号传给goa4等级车辆的牵引和制动系统，实现牵引/制动无级控制；goa2及以下等级车辆，在紧急牵引模式下，编码器(8)电源接通工作；司机控制器(7)将模拟量信号传输给编码器(8)；编码器(8)将模拟量信号转化成pwm信号传给goa2及以下等级车辆的牵引和制动系统，实现牵引/制动无级控制。2.根据权利要求1所述的降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制方法，其特征在于：goa4等级车辆，当列车自动控制系统atc(6)检测到tcms网络故障时，通过信号车载设备向调度中心发送告警信息，通知调度终端，调度终端授权信号车载设备进入蠕动模式；在蠕动模式下，蠕动模式指令激活蠕动模式继电器(2)得电，蠕动模式继电器(2)得电激活主控器电源切换接触器(3)；主控器电源切换接触器(3)的闭合接通所述编码器(8)的供电电源；同时，所述编码器(8)由司机室占用继电器(5)和蠕动模式继电器(2)同时得电闭合激活，采集列车自动控制系统atc(6)传输的模拟量信号。3.根据权利要求2所述的降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制方法，其特征在于：goa4等级车辆，在蠕动模式下，列车自动控制系统atc(6)传输给编码器(8)的模拟量信号为电压或电流信号；所述编码器(8)将电压或电流信号转化成pwm信号硬线传给goa4等级车辆的牵引和制动系统；所述牵引和制动系统根据列车自动控制系统atc(6)发送的牵引/制动指令、蠕动模式指令和pwm信号综合判断，实现牵引/制动无级控制。4.根据权利要求1所述的降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制方法，其特征在于：goa2及以下等级车辆，当司机发现tcms网络故障无法行车时，司机操作手柄至制动区，待列车达到零速后，司机将紧急牵引开关/按钮打到“紧急牵引”位，紧急牵引模式被激活；在紧急牵引模式下，紧急牵引模式继电器(1)得电，激活主控器电源切换接触器(3)；主控器电源切换接触器(3)的闭合接通所述编码器(8)的供电电源；同时，所述编码器(8)由司机室占用继电器(5)和紧急牵引模式继电器(1)同时得电闭合激活，采集司机控制器(7)传输的模拟量信号。5.根据权利要求4所述的降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制方法，其特征在于：goa2及以下等级车辆，在紧急牵引模式下，司机控制器(7)传输给编码器(8)的模拟量信号为电压或电流信号；所述编码器(8)将电压或电流信号转化成pwm信号硬线传给goa2及以下等级车辆的牵引和制动系统；所述牵引和制动系统根据司机控制器(7)发送的牵引/制动指令、紧急牵引指令和pwm信号综合判断，实现牵引/制动无级控制。6.一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路，其特征在于：紧急牵引模式继电器(1)触点端、主控器电源切换接触器(3)线圈端和供电电源串联，
蠕动模式继电器(2)触点端与紧急牵引模式继电器(1)触点端并联；编码器(8)、所述主控器电源切换接触器(3)触点端和所述供电电源串联；司机室占用继电器(5)触点端与所述紧急牵引模式继电器(1)触点端串联在所述编码器(8)的激活端；所述司机室占用继电器(5)触点端与所述蠕动模式继电器(2)触点端串联在所述编码器(8)的另一激活端；列车自动控制系统atc(6)和司机控制器(7)与所述编码器(8)输入端连接，编码器(8)输出端连接pwm1列车线。7.根据权利要求6所述的降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路，其特征在于：所述编码器(8)与供电电源的连接电路中串联有编码器断路器(4)。

技术总结
本发明公开了一种降级模式下的轨道车辆牵引制动无级控制电路及方法。GOA4等级车辆，在蠕动模式下，编码器接通；ATC将模拟量信号传输给编码器；编码器将模拟量信号转化成PWM信号传给GOA4等级车辆的牵引和制动系统；GOA2及以下等级车辆，在紧急牵引模式下，编码器接通；司机控制器将模拟量信号传输给编码器；编码器将模拟量信号转化成PWM信号传给GOA2及以下等级车辆的牵引和制动系统，实现牵引/制动无级控制。本发明通过以编码器为载体结合电路切换，实现了列车在紧急牵引和蠕动模式下的无级控制车辆牵引或制动，实现列车精确停车，即保证了GOA4等级运行下的可靠性，又保证了GOA2及以下等级运行下的可靠性。以下等级运行下的可靠性。以下等级运行下的可靠性。


技术研发人员：潘夏宁 江巧逢 王峥 张爱平 漆林 范如意
受保护的技术使用者：中车南京浦镇车辆有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/5/9