[發(fā)明專利]一種鐵路機(jī)車自動(dòng)掛車控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911244179.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN110877618B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉鵬;孫文靜;楊天奇;周源鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): B61C17/00
• 分類號(hào): B61C17/00;B61G1/36
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨

本發(fā)明提供一種鐵路機(jī)車自動(dòng)掛車控制系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括中央控制單元MPU；牽引控制單元TCU；制動(dòng)控制單元BCU；微機(jī)顯示屏DDU；機(jī)車速度采集模塊；車鉤狀態(tài)檢測(cè)模塊；所述中央控制單元MPU與牽引控制單元TCU、制動(dòng)控制單元BCU、微機(jī)顯示屏DDU雙向信號(hào)連接，且與機(jī)車速度采集模塊、車鉤狀態(tài)檢測(cè)模塊單向信號(hào)連接。本發(fā)明在進(jìn)行掛車作業(yè)時(shí)，自動(dòng)控制機(jī)車低速運(yùn)行，完成連掛作業(yè)，解決完全靠人工掛車存在的效率和控制精度低的問題，提高工作效率，降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種鐵路機(jī)車自動(dòng)掛車控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

軌道交通鐵路機(jī)車在承擔(dān)貨運(yùn)或客運(yùn)任務(wù)時(shí)，需要通過自身的車鉤與貨車車廂或客車車廂的車鉤連掛成列車，連掛的過程稱為掛車作業(yè)。目前機(jī)車進(jìn)行掛車作業(yè)時(shí)，都是由司機(jī)操作司機(jī)控制器和制動(dòng)控制器來控制機(jī)車速度，實(shí)現(xiàn)掛車。通常操作流程為，司機(jī)操作司機(jī)控制器使機(jī)車牽引前進(jìn)，并控制速度不超過10km/h，通常按照5km/h進(jìn)行掛車，兩車鉤連掛后，司機(jī)控制制動(dòng)控制器制動(dòng)使機(jī)車停車，完成掛車。由于完全靠司機(jī)操作司控器并參照反饋速度進(jìn)行速度控制，并且司機(jī)控制器在較小級(jí)位時(shí)很難精確控制，如果司機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，會(huì)因速度過低導(dǎo)致連掛效率低或者超速導(dǎo)致很大的沖動(dòng)。現(xiàn)在的機(jī)車通常具有定速控制功能，但是定速控制功能在速度高于15km/h才有效，在掛車作業(yè)這種低速要求的場(chǎng)合不適用。如果能夠在需要掛車作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制機(jī)車低速運(yùn)行進(jìn)行掛車，將解決完全靠人工掛車存在的效率和控制精度低的問題，提高工作效率，降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出司機(jī)操作控制司控器效率低，控制精度差的技術(shù)問題，而提供一種鐵路機(jī)車自動(dòng)掛車控制系統(tǒng)，進(jìn)行掛車作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制機(jī)車低速運(yùn)行，完成連掛作業(yè)，解決完全靠人工掛車存在的效率和控制精度低的問題，提高工作效率，降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種鐵路機(jī)車自動(dòng)掛車控制系統(tǒng)，包括：

中央控制單元MPU，接收信號(hào)和運(yùn)算，控制機(jī)車牽引和制動(dòng)，包括生成牽引指令給TCU，生成制動(dòng)指令給BCU；

牽引控制單元TCU，根據(jù)牽引指令生成牽引轉(zhuǎn)矩控制牽引電機(jī)；

制動(dòng)控制單元BCU，根據(jù)制動(dòng)指令控制制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)和緩解；

微機(jī)顯示屏DDU，通過顯示屏的軟鍵激活和退出自動(dòng)掛車模式，并設(shè)定掛車速度，并實(shí)時(shí)顯示機(jī)車信息；

機(jī)車速度采集模塊，采集機(jī)車運(yùn)行速度，并發(fā)給中央控制單元MPU和微機(jī)顯示屏DDU進(jìn)行運(yùn)算和顯示；

車鉤狀態(tài)檢測(cè)模塊，采集車鉤狀態(tài)，并發(fā)給中央控制單元MPU和微機(jī)顯示屏DDU進(jìn)行運(yùn)算和顯示；

所述中央控制單元MPU與牽引控制單元TCU、制動(dòng)控制單元BCU、微機(jī)顯示屏DDU雙向信號(hào)連接，且與機(jī)車速度采集模塊、車鉤狀態(tài)檢測(cè)模塊單向信號(hào)連接。

進(jìn)一步地，所述中央控制單元MPU包括連掛速度設(shè)定模塊、運(yùn)算模塊、比較模塊以及停機(jī)模塊；

所述連掛速度設(shè)定模塊將司機(jī)設(shè)定的連掛速度V0以及運(yùn)行方向發(fā)送給運(yùn)算模塊；

所述運(yùn)算模塊根據(jù)連掛速度算出牽引力設(shè)定值發(fā)送給牽引控制單元TCU，TCU運(yùn)算后生成電機(jī)轉(zhuǎn)矩值驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；

所述比較模塊判斷機(jī)車運(yùn)行速度V與設(shè)定連掛速度V0是否滿足V-V00.5km/h，若是則發(fā)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(jī)模塊接收車鉤狀態(tài)檢測(cè)模塊發(fā)送的連掛車鉤已連掛信息后，將機(jī)車運(yùn)行速度V發(fā)送給制動(dòng)控制單元BCU，BCU控制制動(dòng)機(jī)施加空氣制動(dòng)，機(jī)車停車。