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CN112874493B - 有轨电车液压制动控制方法及系统 - Google Patents

有轨电车液压制动控制方法及系统 Download PDF

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CN112874493B
CN112874493B CN202110138819.4A CN202110138819A CN112874493B CN 112874493 B CN112874493 B CN 112874493B CN 202110138819 A CN202110138819 A CN 202110138819A CN 112874493 B CN112874493 B CN 112874493B
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Abstract

本发明涉及一种有轨电车液压制动控制方法及系统，其具体步骤为：实时获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号；车辆控制单元VCU根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小。本发明由车辆控制单元VCU直接控制液压单元和液压阀控制模块，省去了每个转向架的独立制动控制单元BCU，节省了硬件成本，同时制动的反应时间短，提高了车辆的安全性，且使车辆更轻，减少了能耗。

Description

有轨电车液压制动控制方法及系统
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，涉及轨道车辆液压控制技术，具体地说，涉及一种有轨电车液压制动控制方法及系统。
背景技术
现代有轨电车具有造价低、建设周期短、低能耗等优点，是目前解决大中城市中低运量区间的主要手段。由于安装空间、低成本等因素，有轨电车一般采用液压作为机械制动方式。参见图1，传统的液压制动一般由制动控制单元BCU进行控制，每个转向架需要配置一个BCU，目前，这种方式存在以下三个问题：(1)需要配置单独的制动控制单元BCU，硬件成本高。(2)由于有轨电车车型小，安装空间非常紧张，独立的制动控制单元BCU需要占用额外的安装空间。(3)制动控制单元BCU需要通过列车总线接收由列车网络控制系统TCMS中的车辆控制单元VCU下发的制动指令和制动力，有一定时间延迟，降低了制动的响应速度，可靠性低。
发明内容
本发明针对现有轨道车辆液压制动控制时存在的硬件成本高、可靠性低等上述问题，提供了一种成本低、可靠性高的有轨电车液压制动控制方法及系统。
为了达到上述目的，本发明提供了一种有轨电车液压制动控制方法，其具体步骤为：
实时获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号；
车辆控制单元VCU根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小。
优选的，所述液压单元反馈信号包括温度信号、压力信号、安全制动环路状态信号及电机运行时间。
优选的，车辆控制单元VCU根据安全制动环路状态信号监视安全制动状态时，当安全制动环路处于低电平状态时触发安全制动，安全制动过程中，电制动被切除，所需制动力全部由液压制动来承担,安全制动状态将反馈给TCMS，并在HMI显示屏主页面上显示。
优选的，车辆控制单元VCU根据司控器手柄级位输出制动指令时，若司控器手柄处于制动位，施加常用制动；若处于非制动位，判断车辆施加紧急制动的等级，根据不同触发条件施加不同等级的紧急制动。
优选的，常用制动时，正常条件下常用制动的制动力由电制动承担，直至列车运行速度小于5km/h大于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出停车制动指令，施加停车制动，当列车运行速度小于等于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出保持制动指令，施加保持制动，当列车运行速度为0时，且制动转换请求为高电平时，缓解保持制动；当本动力转向加上电制动故障时，车辆控制单元VCU输出替代制动指令，在该转向架施加替代制动。
优选的，在车辆施加替代制动和停车制动时，车辆控制单元VCU控制液压单元中的电机启动，当出现以下五种情况时立即停止电机运行：
(1)施加保持制动；
(2)施加安全制动；
(3)电机运行施加超过25秒，同时报出电机运行超时故障；
(4)由制动状态转为非制动状态；
(5)液压单元内部温度超过60℃，数字输入采集失电。
优选的，故障诊断时，有以下情况：
当液压单元内部温度超过60℃时，车辆控制单元VCU检测到温度信号状态为低电平，车辆控制单元VCU输出超温故障至HMI显示屏显示；
当施加保持制动且液压单元的压力调节阀Y1状态为0，此时应该完全排空压力施加最大的常用制动力，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过2秒，车辆控制单元VCU输出制动未完全施加故障至HMI显示屏显示；
当施加常用制动且压力调节阀Y1状态为0，若压力阀反馈信号2状态为低电平持续超过2秒，表示未有任何制动施加，车辆控制单元VCU输出制动未施加故障至HMI显示屏显示；
当车辆未处于常用制动状态且压力调节阀Y1状态为1，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过6秒，表示制动未缓解，车辆控制单元VCU输出制动不缓解故障至HMI显示屏显示；
车辆控制单元VCU控制电机启动并监视电机的运行时间，若电机的运行时间超过25秒，需关闭电机，车辆控制单元VCU输出电机运行超时故障至HMI显示屏显示；
车辆控制单元VCU控制电机关闭，但电机5秒后仍处于运行状态，车辆控制单元VCU输出电机无法关闭故障至HMI显示屏显示，当车辆控制单元VCU控制电机运行，但电机1秒后仍处于停机状态，车辆控制单元VCU输出电机无法运行故障至HMI显示屏显示。
优选的，紧急制动分为3级，其中，1级和2级减速度相同，3级检索度高于1级和2级，1级和2级紧急制动的触发条件为：警惕按钮监视、乘客紧急制动手柄施加、车门在运行过程中打开、当前车速超过限速值至少5km/h，3级紧急制动的触发条件为：司机通过紧急制动手柄EB位施加，车辆控制单元VCU检测到列车后溜。
进一步的，还包括以下步骤：当列车运行速度大于3km/h，且实施了紧急制动或安全制动或最大常用制动，车辆控制单元VCU根据运行方向输出撒砂控制指令，当速度小于3km/h时停止撒砂。
进一步的，还包括以下步骤：测试车辆上装载的磁轨制动是否工作正常，当司控器在紧急制动位且零速信号未激活的情况下，车辆控制单元VCU输出非激活端的动车磁轨分级制动指令，施加非激活端的动车磁轨分级制动；当零速信号激活有效时，非激活端的动车磁轨分级制动控制非激活端的动车磁轨分级制动缓解。
优选的，测试车辆上装载的磁轨制动是否工作正常的步骤为：点击设置在司机座椅扶手上的磁轨制动测试指令按钮，按钮激活后车辆控制单元VCU输出磁轨制动吸合信号，再次点击该测试指令按钮，按钮取消激活状态，同时车辆控制单元VCU输出磁轨制动缓解信号。
为了达到上述目的，本发明还提供了一种有轨电车液压制动控制系统，用于实施上述有轨电车液压制动控制方法，包括：
远程输入输出模块，与液压单元的电机和压力控制装置及列车网络连接，用于获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号；
车辆控制单元VCU，与远程输入输出模块连接，用于根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令至远程输入输出模块施加相应制动，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小。
优选的，所述压力控制装置，包括：
液压阀控制模块，与远程输入输出模块的制动力等级信号端口连接；
压力调节阀Y1，通过继电器K2与远程输入输出模块连接；
控制阀Y2，与液压阀控制模块连接，根据接收自液压阀控制模块输出的缓解指令生成缓解压力，并输出至转向架上的制动夹钳进行制动缓解，同时，根据接收自液压阀控制模块输出的制动指令，调节制动缸中的压力；
安全制动阀Y3，通过继电器K3与远程输入输出模块的安全制动端口连接；
温度传感器，与远程输入输出模块的温度反馈端口连接；
压力传感器，与远程输入输出模块的压力阀信号反馈端口连接。
优选的，所述远程输入输出模块的电机启动端口通过继电器K1与电机连接，所述远程输入输出模块的电机监视端口与电机直接连接。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明利用列车网络控制技术对传统的制动控制单元BCU进行替代，将原制动控制单元BCU的功能集成在TCMS系统的车辆控制单元VCU中，使车辆控制单元VCU除了车辆的控制功能之前，也能对制动子系统进行控制，通过TCMS中的远程输入输出模块RIOM进行信息采集和指令输出，由车辆控制单元VCU直接控制液压单元和液压阀控制模块，省去了每个转向架的独立制动控制单元BCU，节省了硬件成本，同时制动的反应时间短，提高了车辆的安全性，且使车辆更轻，减少了能耗。
附图说明
图1为现有传统液压制动的控制流程图；
图2为本发明实施例所述有轨电车液压制动控制方法的控制流程图；
图3为本发明实施例所述有轨电车液压制动控制系统的控制原理图。
图中，A、制动转换请求，B、司机手柄级位，C、液压单元反馈信号，D、液压阀控制模块反馈信号，1、远程输入输出模块，2、列车控制单元VCU，3、液压单元，4、电机，5、液压阀控制模块，6、温度控制器，7、液压控制器。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1：参见图2，本实施例提供了提供了一种有轨电车液压制动控制方法，其具体步骤为：
S1、实时获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号。
具体地，所述液压单元反馈信号包括温度信号、压力信号、安全制动环路状态信号及电机运行时间。
S2、车辆控制单元VCU根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小。
具体地，车辆控制单元VCU根据安全制动环路状态信号监视安全制动状态时，当安全制动环路处于低电平状态时车辆控制单元VCU发出安全制动指令，施加安全制动，安全制动过程中，电制动被切除，所需制动力全部由液压制动来承担,安全制动状态将反馈给TCMS，并在HMI显示屏主页面上显示。需要说明的是，安全制动通过司机室蘑菇按钮触发，根据故障导向安全的原则，安全制动回路失电触发安全制动。参见图3，安全制动过程中，安全制动回路失电，液压单元中的安全制动阀Y3也失电，从而在所有转向架由液压单元施加一个设定的制动力，安全制动过程中电制动被切除，所需制动力全部由液压制动来承担，安全制动一旦触发，在车辆完全停止前不能被取消。需要说明的是，
具体地，车辆控制单元VCU根据司控器手柄级位输出制动指令时，若司控器手柄处于制动位，施加常用制动；若处于非制动位，判断车辆施加紧急制动的等级，根据不同触发条件施加不同等级的紧急制动。常用制动用于常规减速，正常条件下常用制动过程所需制动力由电制动承担，直至停车前，在低速下配合液压制动进行准确停车。常用制动工况下，车辆具有防滑保护功能，制动力分为三个等级，参见图3，图中Step 0.5、Step 1、Step 2为三根信号线对应三种不同的制动力等级，其中，制动力大小Step 0.5<Step 1<Step 2，需要说明的是，具体施加制动力的大小可根据实际需求进行设定。常规制动真值表参见表1，低电平有效。
表1
Figure BDA0002928049620000071
Figure BDA0002928049620000081
常用制动时，正常条件下常用制动的制动力由电制动承担，直至列车运行速度小于5km/h大于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出停车制动指令，施加停车制动，当列车运行速度小于等于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出保持制动指令，施加保持制动，当列车运行速度为0时，且制动转换请求为高电平时，缓解保持制动；当本动力转向加上电制动故障时，车辆控制单元VCU输出替代制动指令，在该转向架施加替代制动。需要说明的是，停放制动是指车辆在逐渐停止的过程中，电制动力逐渐衰减，此时需要逐步施加一定的压力制动力以保证车辆停止的过程。在停放制动的过程中，5km/h定义为电制动和液压制动的速度转换点。保持制动能够保证车辆在本线路最大坡道启动时车辆不后溜，此外，在车辆低速停车制动过程中，配合电制动的淡出实现车辆平稳、准确停车。车辆停止时，若车辆断开蓄电池电源，电机关闭，液压制动夹钳中的压力通过液压单元中的停放电磁阀卸载，弹簧力完全施加，车辆施加停放制动，停放制动可使最大载荷工况下的有轨电车在最大坡度下保持静止，此时停放制动无需VCU参与控制和监视。
具体地，在车辆施加替代制动和停车制动时，车辆控制单元VCU控制液压单元中的电机启动，当出现以下五种情况时立即停止电机运行：
(1)施加保持制动；
(2)施加安全制动；
(3)电机运行施加超过25秒，同时报出电机运行超时故障；
(4)由制动状态转为非制动状态；
(5)液压单元内部温度超过60℃，数字输入采集失电。需要说明的是，当液压单元内部温度超过60℃，车辆控制单元VCU检测到温度信号反馈线失电，输出超温故障，当列车在下一个停车时，由车辆控制单元VCU输出封锁该液压单元的制动功能，即不再控制输出制动力，等待超温故障消失后回复，如果30秒内无法恢复，车辆控制单元VCU通过HMI显示屏提示信息建议司机进行紧急手动缓解。
具体地，故障诊断时，有以下情况：
当液压单元内部温度超过60℃时，车辆控制单元VCU检测到温度信号状态为低电平，车辆控制单元VCU输出超温故障至HMI显示屏显示；
当施加保持制动且液压单元的压力调节阀Y1状态为0，此时应该完全排空压力施加最大的常用制动力，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过2秒，车辆控制单元VCU输出制动未完全施加故障至HMI显示屏显示；
当施加常用制动且压力调节阀Y1状态为0，若压力阀反馈信号2状态为低电平持续超过2秒，表示未有任何制动施加，车辆控制单元VCU输出制动未施加故障至HMI显示屏显示；
当车辆未处于常用制动状态且压力调节阀Y1状态为1，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过6秒，表示制动未缓解，车辆控制单元VCU输出制动不缓解故障至HMI显示屏显示；
车辆控制单元VCU控制电机启动并监视电机的运行时间，若电机的运行时间超过25秒，需关闭电机，车辆控制单元VCU输出电机运行超时故障至HMI显示屏显示；
车辆控制单元VCU控制电机关闭，但电机5秒后仍处于运行状态，车辆控制单元VCU输出电机无法关闭故障至HMI显示屏显示，当车辆控制单元VCU控制电机运行，但电机1秒后仍处于停机状态，车辆控制单元VCU输出电机无法运行故障至HMI显示屏显示。
具体地，紧急制动分为3级，其中，1级和2级减速度相同，3级检索度高于1级和2级，1级和2级紧急制动的触发条件为：警惕按钮监视、乘客紧急制动手柄施加、车门在运行过程中打开、当前车速超过限速值至少5km/h，3级紧急制动的触发条件为：司机通过紧急制动手柄EB位施加，车辆控制单元VCU检测到列车后溜。
在列车运行中为了防止车轮的空转或打滑，在列车的运行方向对车轮进行撒砂操作，增加车轮和轨道件的摩擦力，上述方法还包括以下步骤：当列车运行速度大于3km/h，且实施了紧急制动或安全制动或最大常用制动，车辆控制单元VCU根据运行方向输出撒砂控制指令，当速度小于3km/h时停止撒砂。需要说明的是，在司机室激活选择方向后，还可以通过以下方式执行撒砂功能，司机按下设于司机座椅扶手上的撒砂按钮后所有撒砂单元同时执行撒砂，撒砂时间为1秒钟。此外，该步骤在步骤S2之后执行。
上述方法还包括以下步骤：测试车辆上装载的磁轨制动是否工作正常，当司控器在紧急制动位且零速信号未激活的情况下，车辆控制单元VCU输出非激活端的动车磁轨分级制动指令，施加非激活端的动车磁轨分级制动；当零速信号激活有效时，非激活端的动车磁轨分级制动控制非激活端的动车磁轨分级制动缓解。需要说明的是，该步骤在步骤S2之后执行。
具体地，测试车辆上装载的磁轨制动是否工作正常的步骤为：点击设置在司机座椅扶手上的磁轨制动测试指令按钮，按钮激活后车辆控制单元VCU输出磁轨制动吸合信号，再次点击该测试指令按钮，按钮取消激活状态，同时车辆控制单元VCU输出磁轨制动缓解信号。
本实施例上述方法，由车辆控制单元VCU直接控制液压单元和液压阀控制模块，省去了每个转向架的独立制动控制单元BCU，节省了硬件成本，同时制动的反应时间短，提高了车辆的安全性，且使车辆更轻，减少了能耗。
实施例2：参见图3，本实施例提供了一种有轨电车液压制动控制系统，用于实施实施例1所述有轨电车液压制动控制方法，包括：
远程输入输出模块1，与液压单元3的电机4和压力控制装置及列车网络连接，用于获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号；
车辆控制单元VCU2，通过MVB总线与远程输入输出模块1连接，用于根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令至远程输入输出模块施加相应制动，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小。
继续参见图3，所述压力控制装置，包括：
液压阀控制模块5，与远程输入输出模块1的制动力等级信号端口连接；
压力调节阀Y1，通过继电器K2与远程输入输出模块1连接；
控制阀Y2，与液压阀控制模块5连接，根据接收自液压阀控制模块5输出的缓解指令生成缓解压力，并输出至转向架上的制动夹钳进行制动缓解，同时，根据接收自液压阀控制模块5输出的制动指令，调节制动缸中的压力；
安全制动阀Y3，通过继电器K3与远程输入输出模块1的安全制动端口连接；
温度传感器6，与远程输入输出模块1的温度反馈端口连接；
压力传感器7，与远程输入输出模块1的压力阀信号反馈端口连接。
继续参见图3，所述远程输入输出模块1的电机启动端口通过继电器K1与电机4连接，所述远程输入输出模块1的电机监视端口与电机4直接连接。
通过本实施例上述系统进行制动控制的过程如下：首先，通过远程输入输出模块获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号，其中，液压单元反馈信号包括温度信号、压力信号、安全制动环路状态信号及电机运行时间。其次，车辆控制单元VCU根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小。
具体地，车辆控制单元VCU进行制动控制的具体过程如下：
(1)常用制动和紧急制动控制
车辆控制单元VCU根据司控器手柄级位输出制动指令时，若司控器手柄处于制动位，施加常用制动；若处于非制动位，判断车辆施加紧急制动的等级，根据不同触发条件施加不同等级的紧急制动。
常用制动时，正常条件下常用制动的制动力由电制动承担，直至列车运行速度小于5km/h大于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出停车制动指令，施加停车制动，当列车运行速度小于等于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出保持制动指令，施加保持制动，当列车运行速度为0时，且制动转换请求为高电平时，缓解保持制动；当本动力转向加上电制动故障时，车辆控制单元VCU输出替代制动指令，在该转向架施加替代制动。
具体地，在车辆施加替代制动和停车制动时，车辆控制单元VCU控制液压单元中的电机启动，当出现以下五种情况时立即停止电机运行：
(1)施加保持制动；
(2)施加安全制动；
(3)电机运行施加超过25秒，同时报出电机运行超时故障；
(4)由制动状态转为非制动状态；
(5)液压单元内部温度超过60℃，数字输入采集失电。需要说明的是，当液压单元内部温度超过60℃，车辆控制单元VCU检测到温度信号反馈线失电，输出超温故障，当列车在下一个停车时，由车辆控制单元VCU输出封锁该液压单元的制动功能，即不再控制输出制动力，等待超温故障消失后回复，如果30秒内无法恢复，车辆控制单元VCU通过HMI显示屏提示信息建议司机进行紧急手动缓解。
紧急制动分为3级，其中，1级和2级减速度相同，3级检索度高于1级和2级，1级和2级紧急制动的触发条件为：警惕按钮监视、乘客紧急制动手柄施加、车门在运行过程中打开、当前车速超过限速值至少5km/h，3级紧急制动的触发条件为：司机通过紧急制动手柄EB位施加，车辆控制单元VCU检测到列车后溜。
(2)撒砂制动控制
在列车运行中为了防止车轮的空转或打滑，在列车的运行方向对车轮进行撒砂操作，增加车轮和轨道件的摩擦力。当列车运行速度大于3km/h，且实施了紧急制动或安全制动或最大常用制动，车辆控制单元VCU根据运行方向输出撒砂控制指令，当速度小于3km/h时停止撒砂。需要说明的是，在司机室激活选择方向后，还可以通过以下方式执行撒砂功能，司机按下设于司机座椅扶手上的撒砂按钮后所有撒砂单元同时执行撒砂，撒砂时间为1秒钟。
(3)磁轨制动控制
测试车辆上装载的磁轨制动是否工作正常，当司控器在紧急制动位且零速信号未激活的情况下，车辆控制单元VCU输出非激活端的动车磁轨分级制动指令，施加非激活端的动车磁轨分级制动；当零速信号激活有效时，非激活端的动车磁轨分级制动控制非激活端的动车磁轨分级制动缓解。
(4)安全制动控制
车辆控制单元VCU根据安全制动环路状态信号输出制动指令时，当安全制动环路处于低电平状态时车辆控制单元VCU发出安全制动指令，施加安全制动，安全制动过程中，电制动被切除，所需制动力全部由液压制动来承担。需要说明的是，安全制动通过司机室蘑菇按钮触发，根据故障导向安全的原则，安全制动回路失电触发安全制动。继续参见图3，安全制动过程中，安全制动回路失电，液压单元中的安全制动阀Y3也失电，从而在所有转向架由液压单元施加一个设定的制动力，安全制动过程中电制动被切除，所需制动力全部由液压制动来承担，安全制动一旦触发，在车辆完全停止前不能被取消。
上述系统中车辆控制单元VCU不仅输出控制指令和收集远程输入输出模块采集的状态信息，还对制动系统进行故障诊断。对制动系统进行故障诊断时，有以下情况：
当液压单元内部温度超过60℃时，车辆控制单元VCU检测到温度信号状态为低电平，车辆控制单元VCU输出超温故障至HMI显示屏显示；
当施加保持制动且液压单元的压力调节阀Y1状态为0，此时应该完全排空压力施加最大的常用制动力，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过2秒，车辆控制单元VCU输出制动未完全施加故障至HMI显示屏显示；
当施加常用制动且压力调节阀Y1状态为0，若压力阀反馈信号2状态为低电平持续超过2秒，表示未有任何制动施加，车辆控制单元VCU输出制动未施加故障至HMI显示屏显示；
当车辆未处于常用制动状态且压力调节阀Y1状态为1，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过6秒，表示制动未缓解，车辆控制单元VCU输出制动不缓解故障至HMI显示屏显示；
车辆控制单元VCU控制电机启动并监视电机的运行时间，若电机的运行时间超过25秒，需关闭电机，车辆控制单元VCU输出电机运行超时故障至HMI显示屏显示；
车辆控制单元VCU控制电机关闭，但电机5秒后仍处于运行状态，车辆控制单元VCU输出电机无法关闭故障至HMI显示屏显示，当车辆控制单元VCU控制电机运行，但电机1秒后仍处于停机状态，车辆控制单元VCU输出电机无法运行故障至HMI显示屏显示。
本实施例上述系统，通过TCMS中的远程输入输出模块RIOM进行信息采集和指令输出，由车辆控制单元VCU直接控制液压单元和液压阀控制模块，省去了每个转向架的独立制动控制单元BCU，节省了硬件成本，同时制动的反应时间短，提高了车辆的安全性，且使车辆更轻，减少了能耗。
上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，其具体步骤为：
实时获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号；
车辆控制单元VCU根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小；
故障诊断时，有以下情况：
当液压单元内部温度超过60℃时，车辆控制单元VCU检测到温度信号状态为低电平，车辆控制单元VCU输出超温故障；
当施加保持制动且液压单元的压力调节阀Y1状态为0，此时应该完全排空压力施加最大的常用制动力，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过2秒，车辆控制单元VCU输出制动未完全施加故障；
当施加常用制动且压力调节阀Y1状态为0，若压力阀反馈信号2状态为低电平持续超过2秒，表示未有任何制动施加，车辆控制单元VCU输出制动未施加故障；
当车辆未处于常用制动状态且压力调节阀Y1状态为1，若压力阀反馈信号2状态为高电平持续超过6秒，表示制动未缓解，车辆控制单元VCU输出制动不缓解故障；
车辆控制单元VCU控制电机启动并监视电机的运行时间，若电机的运行时间超过25秒，需关闭电机，车辆控制单元VCU输出电机运行超时故障；
车辆控制单元VCU控制电机关闭，但电机5秒后仍处于运行状态，车辆控制单元VCU输出电机无法关闭故障，当车辆控制单元VCU控制电机运行，但电机1秒后仍处于停机状态，车辆控制单元VCU输出电机无法运行故障。
2.如权利要求1所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，所述液压单元反馈信号包括温度信号、压力信号、安全制动环路状态信号及电机运行时间。
3.如权利要求2所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，车辆控制单元VCU根据安全制动环路状态信号监视安全制动状态时，当安全制动环路处于低电平状态时车辆触发安全制动，安全制动过程中，电制动被切除，所需制动力全部由液压制动来承担，安全制动状态将反馈给TCMS，并在HMI显示屏主页面上显示。
4.如权利要求2所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，车辆控制单元VCU根据司控器手柄级位输出制动指令时，若司控器手柄处于制动位，施加常用制动；若处于非制动位，判断车辆施加紧急制动的等级，根据不同触发条件施加不同等级的紧急制动。
5.如权利要求4所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，常用制动时，正常条件下常用制动的制动力由电制动承担，直至列车运行速度小于5km/h大于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出停车制动指令，施加停车制动，当列车运行速度小于等于1km/h，且制动转换请求为低电平时，车辆控制单元VCU输出保持制动指令，施加保持制动，当列车运行速度为0时，且制动转换请求为高电平时，缓解保持制动；当本动力转向架 上电制动故障时，车辆控制单元VCU输出替代制动指令，在该转向架施加替代制动。
6.如权利要求5所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，在车辆施加替代制动和停车制动时，车辆控制单元VCU控制液压单元中的电机启动，当出现以下五种情况时立即停止电机运行：
(1)施加保持制动；
(2)施加安全制动；
(3)电机运行施加超过25秒，同时报出电机运行超时故障；
(4)由制动状态转为非制动状态；
(5)液压单元内部温度超过60℃，数字输入采集失电。
7.如权利要求5所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，车辆控制单元VCU将诊断的超温故障、制动未完全施加故障、制动未施加故障、制动不缓解故障、电机运行超时故障、电机无法关闭故障、电机无法运行故障输出至HMI显示屏显示。
8.如权利要求4所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，紧急制动分为3级，其中，1级和2级减速度相同，3级检索度高于1级和2级，1级和2级紧急制动的触发条件为：警惕按钮监视、乘客紧急制动手柄施加、车门在运行过程中打开、当前车速超过限速值至少5km/h，3级紧急制动的触发条件为：司机通过紧急制动手柄EB位施加，车辆控制单元VCU检测到列车后溜。
9.如权利要求4所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：当列车运行速度大于3km/h，且实施了紧急制动或安全制动或最大常用制动，车辆控制单元VCU根据运行方向输出撒砂控制指令，当速度小于3km/h时停止撒砂。
10.如权利要求4所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：测试车辆上装载的磁轨制动是否工作正常，当司控器在紧急制动位且零速信号未激活的情况下，车辆控制单元VCU输出非激活端的动车磁轨分级制动指令，施加非激活端的动车磁轨分级制动；当零速信号激活有效时，非激活端的动车磁轨分级制动控制非激活端的动车磁轨分级制动缓解。
11.如权利要求10所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，测试车辆上装载的磁轨制动是否工作正常的步骤为：点击设置在司机座椅扶手上的磁轨制动测试指令按钮，按钮激活后车辆控制单元VCU输出磁轨制动吸合信号，再次点击该测试指令按钮，按钮取消激活状态，同时车辆控制单元VCU输出磁轨制动缓解信号。
12.一种有轨电车液压制动控制系统，用于实施如权利要求1至11任意一项所述的有轨电车液压制动控制方法，其特征在于，包括：
远程输入输出模块，与液压单元的电机和压力控制装置及列车网络连接，用于获取列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位、液压单元反馈信号及液压阀控制模块反馈信号；所述压力控制装置包括：
液压阀控制模块，与远程输入输出模块的制动力等级信号端口连接；
压力调节阀Y1，通过继电器K2与远程输入输出模块连接；
控制阀Y2，与液压阀控制模块连接，根据接收自液压阀控制模块输出的缓解指令生成缓解压力，并输出至转向架上的制动夹钳进行制动缓解，同时，根据接收自液压阀控制模块输出的制动指令，调节制动缸中的压力；
安全制动阀Y3，通过继电器K3与远程输入输出模块的安全制动端口连接；
温度传感器，与远程输入输出模块的温度反馈端口连接；
压力传感器，与远程输入输出模块的压力阀信号反馈端口连接；车辆控制单元VCU，与远程输入输出模块连接，用于根据列车运行速度、牵引系统TCU制动转换请求、司控器手柄级位和液压单元反馈信号输出不同制动指令至远程输入输出模块施加相应制动，根据液压单元反馈信号进行故障诊断，根据液压阀控制模块反馈信号控制输出动力大小。
13.如权利要求12所述的有轨电车液压制动控制系统，其特征在于，所述远程输入输出模块的电机启动端口通过继电器K1与电机连接，所述远程输入输出模块的电机监视端口与电机直接连接。
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