一种车辆保持制动控制方法、装置、系统及车辆与流程

本发明属于车辆制动技术领域，具体涉及一种车辆保持制动控制方法、装置、系统及车辆。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

传统的采用自动式空气制动系统的内燃动车组，无保持制动部分，在坡道起步时司机需要先缓解部分制动，再进行牵引加载。如果制动缓解的过多，会发生溜车，如果制动缓解的过少，则会封锁牵引，通过设置保持制动可以有效避免以上情况。动车组及地铁车辆制动系统为直通式电控制动系统，可以通过bcu控制施加保持制动，而发明人发现，自动式空气制动系统的内燃动车组无bcu，只能通过采取其它方法控制施加保持制动，而现有技术中并没有给出自动式空气制动系统保持制动的措施，车辆在坡道起步时容易发生溜车或封锁牵引，易造成安全隐患问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种车辆保持制动控制方法、装置、系统及车辆，该方法可满足车辆在一定坡道上静置和起动而不溜逸的要求。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种车辆保持制动控制方法，包括以下步骤：

接收第一比较结果信号，该第一比较结果为车辆速度低于第一设定值，且接收车辆处于制动工况的信号；

控制列车管减压量达到第二设定值，控制列车管减压速率达到第三设定值，从而控制车辆施加保持制动力。

作为进一步的技术方案，施加保持制动力时，控制保持制动电磁阀和总风截止电磁阀失电；通过减压阀控制列车管减压量，通过缩堵控制列车管减压速率。

作为进一步的技术方案，施加保持制动力时，控制保持制动电磁阀失电，同时控制保持制动电磁阀失电达到设定时间。

作为进一步的技术方案，施加保持制动力时，控制保持制动电磁阀失电的同时检测列车管压力，当列车管压力下降到设定压力值时控制保持制动电磁阀得电。

作为进一步的技术方案，还包括：

判断车辆运行状态是否满足缓解保持制动条件，若判断车辆运行状态满足缓解保持制动条件，则控制列车管充气升压至设定压力值，从而控制车辆缓解保持制动。

作为进一步的技术方案，缓解保持制动时，控制保持制动电磁阀和总风截止电磁阀得电，总风管向列车管充风，使得列车管充气至设定压力值，控制车辆缓解保持制动。

作为进一步的技术方案，所述缓解保持制动条件包括：接收到车辆处于牵引工况的信号，且接收第二比较结果信号，该第二比较结果为车辆牵引力大于设定下滑力。

作为进一步的技术方案，所述缓解保持制动条件还包括：接收到车辆处于牵引工况的信号，且接收第三比较结果信号，该第三比较结果为车辆速度高于第四设定值。

作为进一步的技术方案，所述缓解保持制动条件还包括：保持制动缓解按钮被按下。

作为进一步的技术方案，若发生导致保持制动电磁阀失电时，通过关闭截断塞门暂时隔离保持制动。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆保持制动控制装置，包括：

第一模块，被配置为接收第一比较结果信号，该第一比较结果为车辆速度低于第一设定值，且接收车辆处于制动工况的信号；

第二模块，被配置为控制列车管减压量达到第二设定值，控制列车管减压速率达到第三设定值，从而控制车辆施加保持制动力。

作为进一步的技术方案，还包括第三模块，被配置为判断车辆运行状态是否满足缓解保持制动条件，若判断车辆运行状态满足缓解保持制动条件，则控制列车管充气升压至设定压力值，从而控制车辆缓解保持制动。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆控制系统，包括如上所述的车辆保持制动控制装置。

第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行如上所述的车辆保持制动控制方法。

第五方面，本发明实施例还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如上所述的车辆保持制动控制方法。

第六方面，本发明实施例还提供了一种车辆，执行如上所述的车辆保持制动控制方法；或，包括如上所述的车辆保持制动控制装置；或，包括如上所述的车辆控制系统；或，包括如上所述的存储介质；或，包括如上所述的处理器。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

本发明的方法，在车辆速度低于第一设定值，同时车辆处于制动工况时，采用控制列车管减压量和减压速率的方式，使得车辆保持制动，能够适用于自动式空气制动系统，达到令车辆保持制动的目的，防止溜车等危险情况发生，可满足车辆在一定坡道上静置和起动而不溜逸的要求。

本发明的方法，在车辆运行状态满足缓解保持制动条件时，控制列车管充气升压至设定压力值，从而控制车辆缓解保持制动；通过在司机操纵台设置保持制动缓解按钮，在按下保持制动缓解按钮时可以缓解保持制动，便于进站停车对标。

本发明的方法，当保持制动气路或电路出现故障时，通过控制气路截断塞门的关闭，可暂时隔离保持制动。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的保持制动控制方法流程图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的保持制动电路控制原理示意图；

图3是本发明根据一个或多个实施方式的保持制动气路控制原理示意图；

图4是缩堵的结构示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1保持制动电磁阀，2减压阀，3截断塞门，4可调节缩堵，5总风截止电磁阀，6活塞阀，7自动制动阀。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种车辆保持制动控制方法、装置、系统及车辆。

实施例1：

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种适用于自动式空气制动系统的车辆保持制动控制方法，包括以下步骤：

接收第一比较结果信号，该第一比较结果为车辆速度低于第一设定值，且接收车辆处于制动工况的信号；

控制列车管减压量达到第二设定值，控制列车管减压速率达到第三设定值，从而控制车辆施加保持制动力。

采用本发明提供的保持制动控制方法，在车辆速度低于第一设定值，同时车辆处于制动工况时，采用控制列车管减压量和减压速率的方式，使得车辆保持制动，能够适用于自动式空气制动系统，达到令车辆保持制动的目的，防止溜车等危险情况发生，可满足车辆在一定坡道上静置和起动而不溜逸的要求。

在本实施方案中，车辆速度的第一设定值为3km/h。当车辆速度低于3km/h，且车辆处于制动工况，则控制车辆施加保持制动力。

本发明中，将车辆速度的第一设定值设置为3km/h，可以实现停车后自动施加保持制动，防止溜车。本方案所指制动工况为制动缸压力高于40kpa。

在上述方案中，车辆速度通过plc检测。

保持制动电路控制原理如图2所示，通过plc输出控制保持制动电磁阀得失电，根据故障导向安全原则，保持制动电磁阀失电，施加保持制动，保持制动电磁阀得电，保持制动缓解。

保持制动气路控制原理如图3所示，保持制动控制气路主要由保持制动电磁阀1、减压阀2、截断塞门3和可调节缩堵4组成。总风管和列车管并列设置，列车管与第一气路连接，减压阀2、截断塞门3和可调节缩堵4设置于第一气路上，保持制动电磁阀1连接第一气路和总风管，总风管与第二气路连接，总风截止电磁阀5、活塞阀6、自动制动阀7设置于第二气路，自动制动阀7与列车管连接。

总风管压力为8.5～10bar，列车管定压为5.0±0.1bar。当车辆制动完全缓解时，总风管依次通过总风截止电磁阀5、自动制动阀7给列车管充风至5.0±0.1bar，制动时通过减压阀和缩堵控制列车管减压量和减压速率，控制制动缸压力。

通过设置保持制动控制气路和控制电路，实现保持制动控制，增加部件较少，效果明显。

在进一步的实施方案中，施加保持制动力时，控制保持制动电磁阀和总风截止电磁阀失电，从而导通列车管通向大气的通路，同时截断总风管给列车管充风的气路；通过减压阀控制列车管减压量，通过缩堵控制列车管减压速率。

制动力大小与列车管减压速率和减压量有关，减压速率是通过缩堵实现，缩堵是一种可调节流阀结构，通过改变通流面积控制流体流量，可通过调节上方螺栓调节通流面积，达到需要的减压速率，缩堵结构如图4所示。减压阀可以将气体压力减压到需要值，获取需要减压量，可通过调节减压阀的调压螺栓获得需要的减压量。

列车管减压量和减压速率一般先设置经验值，再根据整车制动调试试验确定，满足产生的制动力大于下滑力即可。

列车保持制动力需大于在最大坡道上的下滑力。通过计算和试验选择适当启、闭压力的减压阀和可调节缩堵尺寸，保证保持制动施加时列车管减压量和减压速率，产生满足需求的保持制动力。

在进一步的实施方案中，当控制气路或电路发生故障导致保持制动电磁阀失电时，车辆也会误施加保持制动，为避免保持制动的误施加，可通过关闭截断塞门3将保持制动控制气路关闭，暂时隔离保持制动。

在其他可替换的方案中，取消保持制动气路中的减压阀和缩堵，施加保持制动力时，控制保持制动电磁阀失电，同时利用plc控制保持制动电磁阀失电达到设定时间(可通过调试确定具体时间)，控制列车管减压量达到需求值，进而控制施加的保持制动力大小。在这过程中，控制总风截止电磁阀失电。

在其他可替换的方案中，取消保持制动气路中的减压阀和缩堵，施加保持制动力时，利用plc控制保持制动电磁阀失电的同时检测列车管压力，当列车管压力下降到需求值时控制保持制动电磁阀得电，进而保证施加的保持制动力。在这过程中，控制总风截止电磁阀失电。

在上述方案的基础上，判断车辆运行状态是否满足缓解保持制动条件，若判断车辆运行状态满足缓解保持制动条件，则控制列车管充气升压至设定压力值，从而控制车辆缓解保持制动。

在进一步的实施方案中，缓解保持制动时，控制保持制动电磁阀和总风截止电磁阀得电，总风管向列车管充风，使得列车管充气至设定压力值，控制车辆缓解保持制动。

以下对缓解保持制动条件进行说明，当满足以下任一条件时，保持制动自动缓解。

在上述方案的基础上，所述缓解保持制动条件包括：接收到车辆处于牵引工况的信号，且接收第二比较结果信号，该第二比较结果为车辆牵引力大于设定下滑力。

本发明中，将第二比较结果设置为车辆牵引力大于设定下滑力，只有牵引力大于超员最大坡道时的下滑力才缓解保持制动，防止溜车，手柄在牵引位可以防止保持制动的意外缓解。

在上述方案中，车辆牵引力通过plc检测。plc通过监测牵引电机的电压传感器和电流传感器获取电压和电流信息，并结合车辆速度判断车辆牵引力大小。

下滑力根据车重和坡道的最大坡度可以由公式计算得出。

为进一步优化上述技术方案，在上述方案的基础上，所述缓解保持制动条件还包括：接收到车辆处于牵引工况的信号，且接收第三比较结果信号，该第三比较结果为车辆速度高于第四设定值。

第四设定值与第一设定值不同，在本实施方案中，车辆速度的第四设定值为2km/h。当车辆速度高于2km/h，且车辆处于牵引工况，则控制车辆缓解保持制动。

本发明中，设置车辆速度在第四限定值时，缓解保持制动，防止制动未缓解时，车辆运行造成闸瓦磨耗或车轮擦伤，也可作为前一种缓解条件的冗余(如果前一条件已经满足牵引力大于下滑力，但plc仍未发出保持制动缓解)。

为进一步优化上述技术方案，在上述方案的基础上，所述缓解保持制动条件还包括：保持制动缓解按钮被按下。

考虑到进站可能需要对标停车，如果低速时保持制动自动施加，则可能还未对标，车辆已停止。为便于进站停车对标，在司机室操纵台设置保持制动缓解按钮(自复位形式，带绿色指示灯)，进行保持制动手动缓解控制，按钮按下时保持制动缓解，指示灯亮，按钮状态通过plc进行监控。当plc无输出且保持制动缓解按钮为断开状态时，在司机室操纵台显示屏提示保持制动已施加。可通过司机操纵台显示屏对保持制动施加状态进行监控。

检测到制动缓解按钮被按下后，控制缓解施加在车辆的保持制动力。

本发明车辆保持制动控制方法的原理为：

当车辆满足保持制动施加条件时，车辆plc控制保持制动电磁阀失电，导通列车管通向大气的通路，同时控制总风截止电磁阀失电进而截断总风管给列车管充风的气路，通过减压阀和缩堵分别控制列车管减压量和减压速率，各车的分配阀将列车管减压量转换为制动缸压力，从而控制各车施加保持制动力；当车辆满足保持制动缓解条件时，控制保持制动电磁阀和总风截止电磁阀得电，列车管充气至定压，各车缓解保持制动。

实施例2：

该实施例提出一种车辆保持制动控制装置，包括：

第一模块，被配置为接收第一比较结果信号，该第一比较结果为车辆速度低于第一设定值，且接收车辆处于制动工况的信号；

第二模块，被配置为控制列车管减压量达到第二设定值，控制列车管减压速率达到第三设定值，从而控制车辆施加保持制动力。

在进一步的方案中，该控制装置还包括第三模块，被配置为判断车辆运行状态是否满足缓解保持制动条件，若判断车辆运行状态满足缓解保持制动条件，则控制列车管充气升压至设定压力值，从而控制车辆缓解保持制动。

实施例3：

该实施例提出一种车辆控制系统，其包括如上所述的控制装置。

实施例4：

该实施例提出一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行如上所述的车辆保持制动控制方法。

本实施例中，存储介质可以是存储器。

存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。

实施例5：

该实施例提出一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如上所述的车辆保持制动控制方法。

本实施例中，处理器可以是中央处理单元cpu，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器dsp、专用集成电路asic，现成可编程门阵列fpga或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

实施例6：

该实施例提出一种车辆，执行如上所述的车辆保持制动控制方法；或，包括如上所述的车辆保持制动控制装置；或，包括如上所述的车辆控制系统；或，包括如上所述的存储介质；或，包括如上所述的处理器。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。