[發明專利]一種鐵路機車自動掛車控制系統及方法

有效

• 申請號: 201911244179.4
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110877618B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王曉鵬;孫文靜;楊天奇;周源鵬
• 申請（專利權）人: 中車大連電力牽引研發中心有限公司
• 主分類號: B61C17/00
• 分類號: B61C17/00;B61G1/36
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種鐵路機車自動掛車控制系統，其特征在于，包括：

中央控制單元MPU，接收信號和運算，控制機車牽引和制動，包括生成牽引指令給牽引控制單元TCU，生成制動指令給制動控制單元BCU；

牽引控制單元TCU，根據牽引指令生成牽引轉矩控制牽引電機；

制動控制單元BCU，根據制動指令控制制動系統的制動和緩解；

微機顯示屏DDU，通過顯示屏的軟鍵激活和退出自動掛車模式，并設定連掛速度，并實時顯示機車信息；

機車速度采集模塊，采集機車運行速度，并發給中央控制單元MPU和微機顯示屏DDU進行運算和顯示；

車鉤狀態檢測模塊，采集車鉤狀態，并發給中央控制單元MPU和微機顯示屏DDU進行運算和顯示；

所述中央控制單元MPU與牽引控制單元TCU、制動控制單元BCU、微機顯示屏DDU雙向信號連接，且與機車速度采集模塊、車鉤狀態檢測模塊單向信號連接；

所述中央控制單元MPU包括連掛速度設定模塊、運算模塊、比較模塊以及停機模塊；

所述連掛速度設定模塊將司機設定的連掛速度V0以及運行方向發送給運算模塊；

所述運算模塊根據連掛速度算出牽引力設定值發送給牽引控制單元TCU，牽引控制單元TCU運算后生成電機轉矩值驅動牽引電機運轉；

所述比較模塊判斷機車運行速度V與設定的連掛速度V0是否滿足V-V00.5km/h，若是則發送封鎖牽引給牽引控制單元TCU，將輸出牽引力降為0；

所述停機模塊接收車鉤狀態檢測模塊發送的連掛車鉤已連掛信息后，將機車運行速度V發送給制動控制單元BCU，制動控制單元BCU控制制動機施加空氣制動，機車停車。

2.根據權利要求1所述的鐵路機車自動掛車控制系統，其特征在于，所述中央控制單元MPU還包括啟動判定模塊，判定機車運行狀態是否滿足機車靜止、操縱端電鑰匙激活、司機控制器零位，均滿足則允許設定連掛速度以及運行方向。

3.根據權利要求1或2所述的鐵路機車自動掛車控制系統，其特征在于，所述中央控制單元MPU還包括退出判定模塊，判定機車運行狀態是否滿足機車靜止、操縱端電鑰匙激活、司機控制器零位，均滿足則允許退出掛車模式。

4.一種基于權利要求1所述系統的鐵路機車自動掛車控制方法，其特征在于，步驟包括：

S1、通過中央控制單元MPU的連掛速度設定模塊提取司機設定的連掛速度V0以及運行方向；

S2、通過中央控制單元MPU的運算模塊根據連掛速度算出牽引力設定值發送給牽引控制單元TCU，牽引控制單元TCU運算后生成電機轉矩值驅動牽引電機運轉；

S3、通過中央控制單元MPU的比較模塊實時判斷機車運行速度V與設定的連掛速度V0是否滿足V-V00.5km/h，若是則發送封鎖牽引給牽引控制單元TCU，將輸出牽引力降為0；

S4、通過中央控制單元MPU的停機模塊接收車鉤狀態檢測模塊發送的連掛車鉤已連掛信息后，將機車運行速度V發送給制動控制單元BCU，制動控制單元BCU控制制動機施加空氣制動，機車停車。

5.根據權利要求4所述的鐵路機車自動掛車控制方法，其特征在于，執行S1之前還包括：

S0、通過中央控制單元MPU的啟動判定模塊，判定機車運行狀態是否滿足機車靜止、操縱端電鑰匙激活、司機控制器零位，均滿足則允許設定連掛速度以及運行方向。

6.根據權利要求4所述的鐵路機車自動掛車控制方法，其特征在于，執行S4之后還包括：

S5、通過中央控制單元MPU的退出判定模塊，判定機車運行狀態是否滿足機車靜止、操縱端電鑰匙激活、司機控制器零位，均滿足則允許退出掛車模式。