紧急牵引模式下的保持制动控制方法、制动系统及车辆与流程

本发明涉及轨道交通领域，特别是一种紧急牵引模式下的保持制动控制方法、制动系统及车辆。

背景技术：

当前，各城轨车辆在紧急牵引模式下的保持制动缓解通常采用如下两种方法实施：

1）方式一：速度判据

在牵引模式下，当制动系统检测到列车速度大于零，自动缓解保持制动。由于速度大于零意味着此时列车牵引力大于保持制动力与坡道下滑力之和，因此，此种判据优点是可确保列车的停车安全，不会出现列车后溜的现象；但其缺点是当牵引系统出现部分故障时，牵引力无法克服保持制动力与坡道下滑力之和，从而造成列车速度无法大于零而不能动车。

2）方式二：延时判断

当制动系统接收到牵引指令后延时一段时间，自动缓解保持制动。此种判据的优点是可避免列车因牵引系统故障而出现不能动车的情况，但其缺点是如延时时间设置过短或列车牵引能力小于坡道下滑力，存在列车后溜的安全风险；如延时时间设置过长，则存在抱闸运行的风险。

因此，列车在紧急牵引模式下，不管采用以上哪种判据方式缓解保持制动，都存在一些问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种紧急牵引模式下的保持制动控制方法、制动系统及车辆，解决列车牵引系统部分故障情况下无法动车的问题，保证列车停放安全，避免出现短时间抱闸运行的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种紧急牵引模式下的保持制动控制方法，包括：

s1、列车在紧急牵引模式下，当制动系统接收到牵引指令时，判断线路坡道是否不大于设定阈值；若是，则延时时间t1后，缓解保持制动；否则，进入s2；

s2、判断列车速度是否大于0，若是，则缓解保持制动；否则，延时t2，缓解保持制动；

其中，t1＜t2。

本发明根据线路不同坡道情况，从两个方面综合判断保持制动缓解的条件。其一为速度判断，当制动系统检测到列车速度大于零时，自动缓解保持制动；其二为延时判断，当制动系统收到牵引指令后延时一段时间，自动缓解保持制动。通过本发明的控制方法可以确保列车在坡道的停放安全而不发生后溜，极大地提升了列车的可用性。

所述设定阈值为5‰。坡道一般设置得比较小，列车发挥较小的牵引力时即可克服坡道下滑力，溜车风险小。

t1设置为1～2s。t1用于较小坡道（≤5‰）下的判据，设置时间较短，既保证不溜车，又避免长时间抱闸启动。

t2设置为2～3s。t2用于较大坡道（＞5‰）下的判据，设置时间稍长，与速度判据同时作用，在避免无法动车的同时，最大程度保证不溜车。

本发明的方法还包括：

s3、若牵引力在t2时间内大于保持制动力与下滑力之和，则速度判据优先生效，即当制动系统检测到列车速度≥l，缓解保持制动；若牵引力在t2时间内小于保持制动力和下滑力之和，但大于列车下滑力，则延时判据生效，即当制动系统收到牵引指令t2时间之后，缓解保持制动。

本发明根据不同的判断条件，启用不同的判据，在时间t2内，若保持制动力与下滑力之和小于牵引力，优先启用速度判据，否则，启用延时判据，进一步提高了控制精度，避免了整车牵引力不足带来的溜车问题，保证了行车的安全性。

本发明中，为了保证速度判断有效性，提高控制精度，l设置为1km/h。

本发明还提供了一种轨道交通车辆制动系统，其被配置或编程为用于执行上述方法的步骤。

作为一个发明构思，本发明还提供了一种轨道交通车辆，其采用上述制动系统。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明综合了速度判据与延时判据的优势，相比单独采用速度判据，本发明的方法可解决列车牵引系统部分故障情况下的动车安全问题；相比单独采用单一延时判据，本发明通过更长延时和速度判据综合作用，既能保证列车停放更安全，又能避免出现短时间抱闸运行的问题。。

附图说明

图1为本发明实施例方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例1中，保持制动方法流程如图1所示。在紧急牵引模式下，当制动系统接收到牵引指令，此时根据坡道大小（设置坡道检测装检测坡道大小）来确定所采用的保持制动缓解方式。

列车紧急牵引模式下的保持制动缓解控制逻辑分为小坡道和大坡道两种工况区别设计。

1、小坡道工况下启动的保持制动缓解

列车在紧急牵引模式下，当制动系统接收到牵引指令，判断此时线路坡道情况，如列车处于小坡道（如：α≤5‰）工况下，延时一段时间t1（如：1～2s）后自动缓解保持制动。由于小坡道需克服的下滑力比较小，因此，此控制逻辑既能保证列车停放安全，又不存在无法动车的问题。

2、大坡道工况下启动的保持制动缓解

列车在紧急牵引模式下，当制动系统接收到牵引指令，判断此时线路坡道情况，如列车处于大坡道（如：α≥5‰）工况下，若制动系统检测到列车速度大于零或延时一段时间t2（如：2～3s）后自动缓解保持制动。此时，若牵引力在t2时间内能够大于保持制动力与下滑力之和，则速度判据优先生效（即当制动系统检测到列车速度≥1km/h，缓解保持制动）；若牵引力在t2时间内不足以克服制动力和下滑力之和，但能克服列车下滑力，则延时判据生效（即当制动系统收到牵引指令t2时间之后，缓解保持制动）。此控制逻辑既能避免列车出现无法动车的情况，同时不存在短时间抱闸运行，又能最大限度保证列车停放安全。也就是说，本发明中，如果牵引系统正常，基本上是速度判据起作用；如果牵引系统故障，则是延时判据起作用。

相比单独采用速度判据，本发明可解决列车牵引系统部分故障情况下的动车问题；相比单独采用单一延时判据，本发明通过更长延时和速度判据综合作用，既使列车停放更安全，又能避免出现短时间抱闸运行的问题。

以上描述中对坡道大小的定义仅为示例，可根据具体项目进行调整，坡道α取值越小则越偏重停车安全；取值越大则越偏重可动车能力。以上描述中两种工况下的延时时间t1小于t2,具体值可根据各项目情况进行调整，时间t取值越小则越偏重可动车能力；取值越大则越偏重停车安全。结合列车牵引力大小及有关经验，坡道设定在5‰~10‰比较合适。t1设置在1~2s较合适；t2设置在2~4s较合适。

本发明实施例2提供了一种轨道交通车辆制动系统，该制动系统被配置或编程为用于执行上述实施例1方法的步骤。

具体的，本发明实施例3还提供了一种轨道交通车辆，该轨道交通车辆采用实施例2提供的制动系统。

技术特征：

1.一种紧急牵引模式下的保持制动控制方法，其特征在于，包括：

s1、列车在紧急牵引模式下，当制动系统接收到牵引指令时，判断线路坡道是否小于设定阈值；若是，则延时时间t1后，缓解保持制动；否则，进入s2；

s2、判断列车速度是否大于0，若是，则缓解保持制动；否则，延时t2，缓解保持制动；

其中，t1＜t2。

2.根据权利要求1所述的紧急牵引模式下的保持制动控制方法，其特征在于，所述设定阈值为5‰。

3.根据权利要求1所述的紧急牵引模式下的保持制动控制方法，其特征在于，t1设置为1～2s。

4.根据权利要求1所述的紧急牵引模式下的保持制动控制方法，其特征在于，t2设置为2～3s。

5.根据权利要求1～4之一所述的紧急牵引模式下的保持制动控制方法，其特征在于，还包括：

s3、若牵引力在t2时间内大于保持制动力与下滑力之和，且当制动系统检测到列车速度≥l，缓解保持制动；若牵引力在t2时间内小于保持制动力和下滑力之和，但大于列车下滑力，且制动系统收到牵引指令t2时间之后，缓解保持制动。

6.根据权利要求5所述的紧急牵引模式下的保持制动控制方法，其特征在于，l=1km/h。

7.一种轨道交通车辆制动系统，其特征在于，其被配置或编程为用于执行权利要求1～6之一所述方法的步骤。

8.一种轨道交通车辆，其特征在于，其采用权利要求7所述的制动系统。

技术总结
本发明公开了一种紧急牵引模式下的保持制动控制方法、制动系统及车辆，列车在紧急牵引模式下，当制动系统接收到牵引指令时，判断线路坡道是否不大于设定阈值；若是，则延时时间t1后，缓解保持制动；否则，判断列车速度是否大于0，若是，则缓解保持制动；否则，延时t2，缓解保持制动。本发明相比单独采用速度判据，本发明可解决列车牵引系统部分故障情况下无法动车的问题；相比单独采用单一延时判据，本发明通过更长延时和速度判据综合作用，既使列车停放更安全，又能避免出现短时间抱闸运行的问题。

技术研发人员：段继超;王伟波;方长征;王娴;孙宪红;毋凡
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车有限公司
技术研发日：2021.05.28
技术公布日：2021.08.03