一种悬挂式单轨车辆的控制方法与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种悬挂式单轨车辆的控制方法。

背景技术：

现有的悬挂式单轨车辆与常见轨道车辆的制动方式相同，常见轨道车辆的制动类型一般分为电制动和机械制动，其中电制动为再生制动，可以将制动过程中的能量反馈至电网，节约能源，故在车辆制动过程中优先采用电制动。但在停车制动或紧急制动过程中，需要电制动与机械制动共同参与，两种制动力的协调配合一般由制动系统完成。然而，现有悬挂式单轨车辆的制动方法难以合理分配制动力，无法最大发挥电制动能力，致使停车过程中电制动与机械制动无法平缓过渡，影响整车的制动平稳性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种悬挂式单轨车辆的控制方法，当总需求制动力小于等于实际电制动力时，牵引控制单元tcu按需进行电制动，使电制动力尽可能达到最大，而无需液压制动；当总需求制动力大于实际电制动力时，牵引控制单元tcu进行电制动且制动控制单元bcu同时进行液压制动，利用液压制动进行补充，使电制动和液压制动实现平稳过渡，整车的制动平稳性有所提升。

其具体方案如下：

本发明提供一种悬挂式单轨车辆的控制方法，步骤包括：

列车监控系统tcms在接收到制动指令后依据制动控制单元bcu所发送的实际载荷信号确定总需求制动力；

列车监控系统tcms接收每个牵引控制单元tcu依据车载速度信号所对应获取的实际电制动力；

列车监控系统tcms比较总需求制动力是否小于等于实际电制动力；若是，则控制牵引控制单元tcu进行电制动以使全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力之和等于总需求制动力；若否，则控制牵引控制单元tcu进行电制动并控制制动控制单元bcu进行液压制动以使全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力与全部制动控制单元bcu对应的全部实际液压制动力之和等于总需求制动力。

优选的，控制牵引控制单元tcu进行电制动具体步骤包括：

当列车监控系统tcms接收到全部牵引控制单元tcu发送的无故障信号时，列车监控系统tcms控制全部牵引控制单元tcu进行电制动以使全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力之和等于总需求制动力；

当列车监控系统tcms接收到部分牵引控制单元tcu发送的无故障信号时，列车监控系统tcms控制发送信号的牵引控制单元tcu进行电制动并控制与故障的牵引控制单元tcu在同一编组的制动控制单元bcu进行液压制动以使发送信号的牵引控制单元tcu对应的实际电制动力与全部制动控制单元bcu对应的全部实际液压制动力之和等于总需求制动力；

当列车监控系统tcms接收到全部牵引控制单元tcu发送的有故障信号时，列车监控系统tcms控制全部制动控制单元bcu进行液压制动以使全部制动控制单元bcu对应的全部实际液压制动力之和等于总需求制动力。

优选的，当制动指令具体为安全制动指令时，列车监控系统tcms控制全部制动控制单元bcu获取对应的实际液压制动力进行液压制动直至停车。

优选的，当制动指令具体为停车制动指令且车载速度信号为停车速度信号时，列车监控系统tcms控制制动控制单元bcu对应的实际液压制动力的增速与牵引控制单元tcu对应的实际电制动力的减速相等。

优选的，当制动指令具体为保持制动指令时，列车监控系统tcms将牵引控制单元tcu所发送的保持制动指令转发至制动控制单元bcu以使制动控制单元bcu保持液压制动。

优选的，步骤还包括：

列车监控系统tcms接收保持制动缓解指令；

列车监控系统tcms接收牵引控制单元tcu所发送的牵引力并判断牵引力是否大于最大坡道下滑力，若是，则制动控制单元bcu根据列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu分别发送的保持制动缓解指令进行反向反馈以在列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu发送的信号一致保持制动缓解并在列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu发送的信号不一致保持制动不缓解；若否，则列车监控系统tcms牵引力反向发送至牵引控制单元tcu。

优选的，制动指令具体为正常制动指令，步骤还包括：

牵引控制单元tcu将滑行指令发送至列车监控系统tcms并进行防滑；

牵引控制单元tcu判断在预设时间段内是否解除滑行，若是，则牵引控制单元tcu进行电制动；若否，则牵引控制单元tcu发送切除电制动信号至列车监控系统tcms以使列车监控系统tcms控制制动控制单元bcu进行液压制动。

优选的，制动指令具体为紧急制动指令，步骤还包括：

牵引控制单元tcu将滑行指令发送至列车监控系统tcms，同时列车监控系统tcms将切除液压制动指令发送至制动控制单元bcu；

列车监控系统tcms判断在预设时间段内是否解除滑行，若否，则列车监控系统tcms发送切除电制动指令至牵引控制单元tcu以使牵引控制单元tcu停止电制动，同时列车监控系统tcms控制制动控制单元bcu进行液压制动；若是，列车监控系统tcms在制动状态下控制制动控制单元bcu进行液压制动。

优选的，步骤还包括：

牵引控制单元tcu及制动控制单元bcu接收到列车监控系统tcms发送的故障信号时，牵引控制单元tcu进行电制动并调小对应的实际电制动力，同时制动控制单元bcu进行液压制动以获取对应的全部实际液压制动力。

相对于背景技术，本发明所提供的悬挂式单轨车辆的控制方法，列车监控系统tcms先接收制动指令，列车监控系统tcms接着依据制动控制单元bcu所发送的实际载荷信号确定总需求制动力；每个牵引控制单元tcu依据车载速度信号获取对应的实际电制动力，列车监控系统tcms再接收每个牵引控制单元tcu所对应的实际电制动力；列车监控系统tcms比较总需求制动力是否小于等于实际电制动力；若是，则列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu进行电制动，使全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力之和等于总需求制动力，从而按需进行电制动，使实际电制动力尽可能达到最大，而无需进行液压制动；若否，则列车监控系统tcms不仅控制牵引控制单元tcu进行电制动，而且控制制动控制单元bcu进行液压制动，使全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力与全部制动控制单元bcu对应的全部实际液压制动力之和等于总需求制动力，意味着当电制动力不足时，电制动和液压制动共同参与制动，利用实际液压制动力对实际电制动力进行补充。

由此可知，本发明的所提供的悬挂式单轨车辆的控制方法通过列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu使电制动和液压制动协同制动，保证最大发挥电制动能力，使电制动和液压制动实现平稳过渡，整车的制动平稳性自然有所提升。

附图说明

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的悬挂式单轨车辆的控制方法工作流程图；

图2为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu连接简图；

图3为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在正常制动或紧急制动时的工作简图；

图4为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在保持制动缓解是的工作简图；

图5为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在正常制动时进行防滑的工作简图；

图6为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在紧急制动时进行防滑的工作简图。

具体实施方式

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做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。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考1至图3，图1为本发明一种具体实施例所提供的悬挂式单轨车辆的控制方法工作流程图；图2为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu连接简图；图3为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在正常制动或紧急制动时的工作简图。

本发明实施例公开了一种悬挂式单轨车辆的控制方法，该方法的关键发明点在于通过列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu，使电制动和液压制动协同工作，提升整车的制动平稳性。

s1、列车监控系统tcms在接收到制动指令后依据制动控制单元bcu所发送的实际载荷信号确定总需求制动力；

列车监控系统tcms接收到制动指令之后，制动控制单元bcu实时采集载荷信号，获取各节车体的实际载荷信号，并将实际载荷信号发送至列车监控系统tcms。列车监控系统tcms接收实际载荷信号之后根据实际载荷信号计算出总需求制动力，总需求制动力也即各节车体的需求制动力之和。

s2、列车监控系统tcms接收每个牵引控制单元tcu依据车载速度信号所对应获取的实际电制动力；

牵引控制单元tcu实时采集车载速度信号，每个牵引控制单元tcu依据车载速度信号获取的实际电制动力，并将实际制动力发送至列车监控系统tcms。

s3、列车监控系统tcms比较总需求制动力是否小于等于实际电制动力；若是，则列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu进行电制动，此时仅需电制动，无需液压制动，全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力之和等于总需求制动力，实现按需进行电制动，使实际电制动力尽可能达到最大。若否，则列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu进行电制动并控制制动控制单元bcu进行液压制动，使全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力与全部制动控制单元bcu对应的全部实际液压制动力之和等于总需求制动力，在电制动力不足的情况下液压制动进行补充，电制动和液压制动协同工作。需补充的是，总需求制动力与实际电制动力之间的差值按各节车体的实际载荷进行分配，使每个制动控制单元bcu对应对各节车体施加所需的液压制动力。

在该具体实施方式中，悬挂式单轨车辆具体为三编组，配置有两个牵引控制单元tcu和三个制动控制单元bcu，牵引控制单元tcu具体包括第一牵引控制单元tcu1和第二牵引控制单元tcu2，制动控制单元bcu具体包括第一制动控制单元bcu1、第二制动控制单元bcu2及第三制动控制单元bcu3。每个牵引控制单元tcu与三个转向架相连，同时控制三个转向架进行电制动。每个制动控制单元bcu与两个转向架相连，同时控制两个转向架进行液压制动。列车监控系统tcms、牵引控制单元tcu、制动控制单元bcu及转向架之间的连接方式可参照附图2。当然，牵引控制单元tcu及制动控制单元bcu的设置数量及连接方式均与悬挂式单轨车辆的编组相关，可依据实际情况进行调整。

控制牵引控制单元tcu进行电制动的过程中牵引控制单元tcu存在故障情况，为提升工作可靠性，当牵引控制单元tcu出现电制动故障时，需按牵引控制单元tcu的故障情况有条件地控制制动控制单元bcu通过液压制动进行补充，避免因牵引控制单元tcu故障而影响正常制动。

当列车监控系统tcms接收到全部牵引控制单元tcu发送的无故障信号时，全部牵引控制单元tcu均可参与电制动中，此时列车监控系统tcms控制全部牵引控制单元tcu进行电制动，全部牵引控制单元tcu对应的全部实际电制动力之和等于总需求制动力，仅需按需进行电制动便可实现制动停车。

当列车监控系统tcms接收到部分牵引控制单元tcu发送的无故障信号时，仅有部分牵引控制单元tcu参与电制动，列车监控系统tcms控制能够发送信号的牵引控制单元tcu进行电制动，此时电制动力无法满足制动需求，列车监控系统tcms控制与故障的牵引控制单元tcu在同一编组的制动控制单元bcu进行液压制动，液压制动对电制动进行补充，使发送信号的牵引控制单元tcu对应的实际电制动力与全部制动控制单元bcu对应的全部实际液压制动力之和等于总需求制动力，从而使电制动和液压制动协同参与制动。

当列车监控系统tcms接收到全部牵引控制单元tcu发送的有故障信号时，全部牵引控制单元tcu均无法参与电制动，列车监控系统tcms控制全部制动控制单元bcu进行液压制动，液压制动取代电制动，使全部制动控制单元bcu对应的全部实际液压制动力之和等于总需求制动力。

具体地，当其中一个牵引控制单元tcu出现电制动故障且另一个牵引控制单元tcu正常时，列车监控系统tcms与制动控制单元bcu同时将收到发生故障的牵引控制单元tcu的“edb_ok”信号为“0”，此时列车监控系统tcms将发出车辆限速提示，列车监控系统tcms控制正常的牵引控制单元tcu将电制动力发挥至最大，列车监控系统tcms依此计算出需补充制动力，并将需补充制动力发送至与故障的牵引控制单元tcu在同一编组的制动控制单元bcu，利用液压制动有针对性地对电制动进行补充。

当两个牵引控制单元tcu均出现电制动故障时，列车监控系统tcms与制动控制单元bcu将收到两个“edb_ok”为“0”的信号，此时列车监控系统tcms将发出车辆故障提示，同时发出紧急制动指令至制动控制单元bcu，列车监控系统tcms根据黏着限制0.2计算整车的最大制动力，按各节车体载荷将最大制动力分配至3个制动控制单元bcu，保证总需求制动力小于等于实际电制动力时能利用液压制动对电制动进行补充。

当制动指令具体为安全制动指令时，列车监控系统tcms控制全部制动控制单元bcu获取对应的实际液压制动力进行液压制动直至停车。安全制动由安全环路控制，当安全环路断开时，制动控制单元bcu自动施加安全制动，此时不再参考车辆载重信息，直到停车，安全制动不能被取消。

当制动指令具体为停车制动指令且车载速度信号为停车速度信号时，列车监控系统tcms控制制动控制单元bcu对应的实际液压制动力的增速与牵引控制单元tcu对应的实际电制动力的减速相等。在停车制动过程中，当列车监控系统tcms检测到车辆速度达到5km/h(调试时确定)时，列车监控系统tcms同时发送“stoppingbrake”信号给牵引控制单元tcu与制动控制单元bcu，使牵引控制单元tcu的电制动按一定斜率淡出，同时制动控制单元bcu按照该斜率进行补充。具体地，当车速达到5km/h时，牵引控制单元tcu此时发送给列车监控系统tcms的速度信号便为停车速度信号，但车速不限于此。

当制动指令具体为保持制动指令时，列车监控系统tcms将牵引控制单元tcu所发送的保持制动指令转发至制动控制单元bcu，使制动控制单元bcu保持液压制动。具体地，当牵引控制单元tcu检测到“0速”信号时，牵引控制单元tcu通过列车监控系统tcms将此信号发送给制动控制单元bcu，制动控制单元bcu收到“0速”信号后，施加保持制动。

请参考图4，图4为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在保持制动缓解是的工作简图。

本发明步骤还包括列车监控系统tcms接收保持制动缓解指令；在列车监控系统tcms接收牵引控制单元tcu所发送的牵引力之后，列车监控系统tcms判断牵引力是否大于最大坡道下滑力，若是，则制动控制单元bcu根据列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu分别发送的保持制动缓解指令进行反向反馈以在列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu发送的信号一致保持制动缓解并在列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu发送的信号不一致保持制动不缓解；若否，则列车监控系统tcms将牵引力反向发送至牵引控制单元tcu。

具体地，列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu同时给出保持制动缓解信号“hbr”至制动控制单元bcu，当制动控制单元bcu两边所收到的信号一致时，制动控制单元bcu缓解保持制动，同时将保持制动缓解完成的信号发送给列车监控系统tcms与牵引控制单元tcu；当制动控制单元bcu两边所收到的两边信号不一致时，保持制动不缓解。

请参考图5，图5为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在正常制动时进行防滑的工作简图。

制动指令具体为正常制动指令，本发明步骤还包括当牵引控制单元tcu在正常制动过程中检测到车体滑行时，牵引控制单元tcu将滑行指令发送至列车监控系统tcms并进行防滑；接着牵引控制单元tcu判断在预设时间段内是否解除滑行，若是，则牵引控制单元tcu进行电制动，实现正常制动；若否，意味着滑行未解除进入深度滑行，则牵引控制单元tcu发送切除电制动信号至列车监控系统tcms，使列车监控系统tcms控制制动控制单元bcu进行液压制动。此处的预设时间段依据实际情况设定，在此不作限定。

请参考图6，图6为本发明中列车监控系统tcms控制牵引控制单元tcu和制动控制单元bcu在紧急制动时进行防滑的工作简图。

制动指令具体为紧急制动指令，本发明步骤还包括牵引控制单元tcu在紧急制动过程中检测到车体滑行时，牵引控制单元tcu将滑行指令发送至列车监控系统tcms，同时列车监控系统tcms将切除液压制动指令发送至制动控制单元bcu；列车监控系统tcms判断在预设时间段内是否解除滑行，若否，同样意味着滑行未解除进入深度滑行，则列车监控系统tcms发送切除电制动指令至牵引控制单元tcu以使牵引控制单元tcu停止电制动，同时列车监控系统tcms控制制动控制单元bcu进行液压制动；若是，列车监控系统tcms在制动状态下控制制动控制单元bcu进行液压制动，保证车辆安全停车。

本发明步骤还包括牵引控制单元tcu及制动控制单元bcu接收到列车监控系统tcms发送的故障信号时，牵引控制单元tcu进行电制动并调小对应的实际电制动力，同时制动控制单元bcu进行液压制动以获取对应的全部实际液压制动力。具体地，当列车监控系统tcms故障时，车辆自动进入限速模式，牵引控制单元tcu按照电制动力最大值的30％进行施加，制动控制单元bcu施加固定值1(调试时确定)；此时保持制动缓解由牵引控制单元tcu在建立一定牵引力时，通过硬线发送缓解信号给制动控制单元bcu，制动控制单元bcu收到信号后通过硬线发送缓解信号给牵引控制单元tcu。

以上对本发明所提供的悬挂式单轨车辆的控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。