本發(fā)明涉及軌道車輛技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種軌道車輛的控制系統(tǒng)，還涉及一種包括上述控制系統(tǒng)的軌道車輛。

背景技術(shù)：

隨著交通擁堵、出行不便、環(huán)境污染等問題的日益嚴(yán)重，軌道交通因其具有較大的運(yùn)輸能力、較高的準(zhǔn)時(shí)性、較小的環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越多人們的認(rèn)可。

目前的軌道車坡停控制多根據(jù)坡度大小，由司機(jī)判斷選擇采用自動(dòng)制動(dòng)控制器或單獨(dú)控制器施加空氣制動(dòng)。但易因人為操作不當(dāng)，特別是長大坡道重載列車造成溜車及增加不必要的緩解時(shí)間。

坡起控制時(shí)，司機(jī)通常需一手控制制動(dòng)控制器緩解空氣制動(dòng)，一手控制司控器給牽引力，制動(dòng)力與牽引力配合使車緩慢啟動(dòng)，因而操作不便，若操作不當(dāng)易引起空轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的會(huì)引起斷鉤。

綜上所述，如何有效地解決軌道車輛坡?？刂撇僮鞑槐阋自斐闪镘嚨劝踩[患等問題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種軌道車輛的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地解決軌道車輛坡?？刂撇僮鞑槐阋自斐闪镘嚨劝踩[患的問題，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種包括上述控制系統(tǒng)的軌道車輛。

為了達(dá)到上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種軌道車輛的控制系統(tǒng)，包括用于切換不同制動(dòng)模式的制動(dòng)控制單元；還包括坡度儀，與所述坡度儀電性連接有控制器，所述控制器與所述制動(dòng)控制單元電性連接，所述控制器用于根據(jù)所述坡度儀檢測的坡度值計(jì)算獲得車輛的下滑力，并根據(jù)所述下滑力控制所述制動(dòng)控制單元切換至對應(yīng)的制動(dòng)模式進(jìn)行制動(dòng)。

優(yōu)選地，上述控制系統(tǒng)中，與所述制動(dòng)控制單元電性連接有閘缸控制模塊，所述閘缸控制模塊用于根據(jù)所述制動(dòng)控制單元的制動(dòng)模式指令控制電空閥以施加對應(yīng)的制動(dòng)。

優(yōu)選地，上述控制系統(tǒng)中，所述控制器用于在所述下滑力小于單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力時(shí)，控制所述制動(dòng)控制單元以所述單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)；在所述下滑力大于所述單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力且小于最大常用制動(dòng)制動(dòng)力時(shí)，控制所述制動(dòng)控制單元以所述最大常用制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)；在所述下滑力大于所述最大常用制動(dòng)制動(dòng)力時(shí)，控制所述制動(dòng)控制單元以緊急制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)。

優(yōu)選地，上述控制系統(tǒng)中，所述控制器還用于根據(jù)所述下滑力與所述制動(dòng)力計(jì)算所述車輛坡起所需的牽引力，并向與所述控制器電性連接的牽引控制單元發(fā)送牽引控制指令。

優(yōu)選地，上述控制系統(tǒng)中，所述控制器還用于在發(fā)出所述牽引控制指令后判斷所述車輛的車輪是否向前滾動(dòng)，若是則向所述制動(dòng)控制單元發(fā)送對應(yīng)的緩解空氣制動(dòng)指令；否則繼續(xù)增大牽引力。

優(yōu)選地，上述控制系統(tǒng)中，還包括設(shè)置于司機(jī)室的用于激活所述控制器進(jìn)行坡停或坡起控制的操作開關(guān)。

優(yōu)選地，上述控制系統(tǒng)中，所述操作開關(guān)首次被觸發(fā)時(shí)用于激活所述控制器進(jìn)行坡?？刂?，再次被觸發(fā)時(shí)用于激活所述控制器進(jìn)行坡起控制。

本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)包括制動(dòng)控制單元、控制器和坡度儀，坡度儀與制動(dòng)控制單元均與控制器電性連接。其中，坡度儀用于檢測軌道車輛所處坡道的坡度值并發(fā)送至控制器，控制器用于根據(jù)坡度值計(jì)算車輛的下滑力，并根據(jù)下滑力控制制動(dòng)控制單元切換至與下滑力對應(yīng)的制動(dòng)模式進(jìn)行制動(dòng)。

應(yīng)用本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)，在進(jìn)行坡停時(shí)，通過坡度儀檢測坡道的坡度值，控制器根據(jù)具體坡度值計(jì)算獲得車輛的下滑力，進(jìn)而將下滑力與各制動(dòng)模式對應(yīng)的制動(dòng)力進(jìn)行比較，確定當(dāng)前下滑力對應(yīng)的制動(dòng)模式，進(jìn)而向制動(dòng)控制單元發(fā)送控制指令，以切換至對應(yīng)的制動(dòng)模式進(jìn)行制動(dòng)。因而，應(yīng)用該系統(tǒng)的軌道車輛在坡停時(shí)，駕駛員無需手動(dòng)選擇制動(dòng)模式，從而避免了人為操作不當(dāng)引起的溜車等安全隱患。通過坡度儀進(jìn)行坡度值檢測并據(jù)此計(jì)算實(shí)際下滑力進(jìn)行制動(dòng)模式的判斷，判斷結(jié)果更為精準(zhǔn)，提高了軌道車輛坡停的安全性。同時(shí)，使得駕駛員的駕駛操作更為簡便及智能化。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，控制器還用于根據(jù)下滑力與制動(dòng)力計(jì)算車輛坡起所需的牽引力，并向與控制器電性連接的牽引控制單元發(fā)送牽引控制指令。在發(fā)出牽引控制指令后判斷車輛的車輪是否向前滾動(dòng)，若是則向制動(dòng)控制單元發(fā)送對應(yīng)的緩解空氣制動(dòng)指令；否則繼續(xù)增大牽引力。也就是通過控制器計(jì)算并判斷坡起所需的牽引力，進(jìn)行坡起控制。通過控制器控制空氣制動(dòng)的緩釋，避免了人為操作不當(dāng)對坡起的影響，避免增加不必要的緩解時(shí)間。進(jìn)一步簡化了駕駛員的駕駛操作，提高了駕駛的智能化程度。

為了達(dá)到上述第二個(gè)目的，本發(fā)明還提供了一種軌道車輛，該軌道車輛包括上述任一種控制系統(tǒng)。由于上述的控制系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，具有該控制系統(tǒng)的軌道車輛也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記如下：

坡度儀101，控制器102，制動(dòng)控制單元103，閘缸控制模塊104，牽引控制單元105，操作開關(guān)106。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種軌道車輛的控制系統(tǒng)，以避免人為操作不當(dāng)引起的溜車等安全隱患，提高了軌道車輛坡停的安全性，簡化駕駛操作，提高駕駛的智能化程度。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)包括制動(dòng)控制單元103、控制器102和坡度儀101，坡度儀101與制動(dòng)控制單元103均與控制器102電性連接。

其中，坡度儀101用于檢測軌道車輛所處坡道的坡度值并發(fā)送至控制器102，具體坡度儀101的結(jié)構(gòu)及工作原理請參考現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述?？刂破?02用于根據(jù)坡度值計(jì)算車輛的下滑力，也就是軌道車輛在該坡道上的下滑力。根據(jù)下滑力的不同，所需的制動(dòng)力也不同，根據(jù)下滑力的大小，控制器102判斷當(dāng)前下滑力所需的制動(dòng)模式，從而生成對應(yīng)的控制指令。

制動(dòng)控制單元103接收控制器102的控制指令，并輸出對應(yīng)的指令至制動(dòng)系統(tǒng)，使其以不同的制動(dòng)模式進(jìn)行制動(dòng)。制動(dòng)模式可根據(jù)軌道車輛的常用制動(dòng)模式進(jìn)行設(shè)置，不同制動(dòng)模式對應(yīng)提供不同的制動(dòng)力。具體制動(dòng)模式的劃分此處不作限定。

控制器102內(nèi)可根據(jù)各制動(dòng)模式預(yù)存其分別對應(yīng)輸出的制動(dòng)力，從而便于將下滑力與各制動(dòng)模式的制動(dòng)力進(jìn)行比較，確定所需的制動(dòng)模式。根據(jù)需要，控制器102也可以分別計(jì)算各制動(dòng)模式的制動(dòng)力，從而將下滑力與各制動(dòng)模式的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。

應(yīng)用本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)，在進(jìn)行坡停時(shí)，通過坡度儀101檢測坡道的坡度值，控制器102根據(jù)具體坡度值計(jì)算獲得車輛的下滑力，進(jìn)而將下滑力與各制動(dòng)模式對應(yīng)的制動(dòng)力進(jìn)行比較，確定當(dāng)前下滑力對應(yīng)的制動(dòng)模式，進(jìn)而向制動(dòng)控制單元103發(fā)送控制指令，以切換至對應(yīng)的制動(dòng)模式進(jìn)行制動(dòng)。因而，應(yīng)用該系統(tǒng)的軌道車輛在坡停時(shí)，駕駛員無需手動(dòng)選擇制動(dòng)模式，從而避免了人為操作不當(dāng)引起的溜車等安全隱患。通過坡度儀101進(jìn)行坡度值檢測并據(jù)此計(jì)算實(shí)際下滑力進(jìn)行制動(dòng)模式的判斷，判斷結(jié)果更為精準(zhǔn)，提高了軌道車輛坡停的安全性。同時(shí)，使得駕駛員的駕駛操作更為簡便及智能化。

進(jìn)一步地，與制動(dòng)控制單元103電性連接有閘缸控制模塊104，閘缸控制模塊104用于根據(jù)制動(dòng)控制單元103的制動(dòng)模式指令輸出至電空閥以施加對應(yīng)的制動(dòng)。具體的，閘缸控制模塊104根據(jù)制動(dòng)控制單元103的不同輸出對閘缸控制模塊104內(nèi)不同的電空閥進(jìn)行控制，從而施加不同的制動(dòng)。當(dāng)然，根據(jù)需要制動(dòng)控制單元103也可以與其他制動(dòng)模塊電性連接，以根據(jù)不同的制動(dòng)模式指令采取相應(yīng)的制動(dòng)。

更進(jìn)一步地，控制器102用于在下滑力小于單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力時(shí)，控制制動(dòng)控制單元103以單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)；在下滑力大于單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力且小于最大常用制動(dòng)制動(dòng)力時(shí)，控制制動(dòng)控制單元103以最大常用制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)；在下滑力大于最大常用制動(dòng)制動(dòng)力時(shí)，控制制動(dòng)控制單元103以緊急制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)。也就是制動(dòng)模式包括單獨(dú)制動(dòng)、自動(dòng)制動(dòng)和緊急制動(dòng)。單獨(dú)制動(dòng)的最大制動(dòng)力小于自動(dòng)制動(dòng)的最大常用制動(dòng)力，自動(dòng)制動(dòng)的最大常用制動(dòng)力小于緊急制動(dòng)力。控制器102比較下滑力與單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力、自動(dòng)制動(dòng)的最大常用制動(dòng)力及緊急制動(dòng)力的大小，根據(jù)下滑力確定合適的制動(dòng)模式，并將對應(yīng)的制動(dòng)模式信號發(fā)送至制動(dòng)控制單元103。

例如，在下滑力小于單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力時(shí)，控制器102輸出信號01至制動(dòng)控制單元103，則制動(dòng)控制單元103以單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)；在下滑力大于單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力且小于最大常用制動(dòng)制動(dòng)力時(shí)，控制器102輸出信號10至制動(dòng)控制單元103，則制動(dòng)控制單元103以最大常用制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)；在下滑力大于最大常用制動(dòng)制動(dòng)力時(shí)，控制器102輸出信號11至制動(dòng)控制單元103，則制動(dòng)控制單元103以緊急制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)然，根據(jù)需要控制器102也可以根據(jù)不同的制動(dòng)模式輸出其他分別對應(yīng)各制動(dòng)模式的判據(jù)至制動(dòng)控制單元103，進(jìn)而制動(dòng)控制單元103能夠識(shí)別不同的判據(jù)以對應(yīng)的模式進(jìn)行制動(dòng)。

具體的，控制器102比較下滑力與單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力、自動(dòng)制動(dòng)的最大常用制動(dòng)力及緊急制動(dòng)力的大小，可以按照如下順序：首先控制判斷下滑力是否小于單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力，若是，則施加單獨(dú)制動(dòng)最大制動(dòng)力；否則繼續(xù)判斷下滑力是否小于最大常用制動(dòng)力，若是，則施加最大常用制動(dòng)力；否則施加緊急制動(dòng)力。通過該順序進(jìn)行制動(dòng)模式判斷，綜合考慮了常用制動(dòng)模式等情況，有利于縮短判斷時(shí)間，提高控制反饋執(zhí)行效率。當(dāng)然，根據(jù)需要判斷下滑力對應(yīng)的制動(dòng)模式也并不局限于上述比較順序。

在上述各實(shí)施例的基礎(chǔ)上，控制器102還用于根據(jù)下滑力與制動(dòng)力計(jì)算車輛坡起所需的牽引力，并向與控制器102電性連接的牽引控制單元105發(fā)送牽引控制指令。也就是軌道車輛的坡停制動(dòng)通過控制器102控制，且坡起啟動(dòng)也通過控制器102控制。牽引控制單元105用于輸出牽引力以帶動(dòng)軌道車輛，其具體結(jié)構(gòu)及工作原理請參考現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。控制器102根據(jù)下滑力與制動(dòng)力之和，向牽引控制單元105輸出牽引指令，對牽引力的控制更為精準(zhǔn)，便于軌道車輛的坡道啟動(dòng)。根據(jù)需要，控制器102也可以用于軌道車輛的坡?？刂?，而坡起則由駕駛員手動(dòng)控制，或者控制器102也可以用于軌道車輛的坡起控制，而坡停則由駕駛員手動(dòng)控制。但優(yōu)選的，通過控制器102進(jìn)行坡停與坡起控制，控制精度高，避免了人為誤操作等對運(yùn)行安全的影響。

進(jìn)一步地，控制器102還用于在發(fā)出牽引控制指令后判斷車輛的車輪是否向前滾動(dòng)，若是則向制動(dòng)控制單元103發(fā)送對應(yīng)的緩解空氣制動(dòng)指令；否則繼續(xù)增大牽引力。也就是通過控制器102計(jì)算并判斷坡起所需的牽引力，進(jìn)行坡起控制。而后實(shí)時(shí)監(jiān)控車輪的狀態(tài)，若車輪向前滾動(dòng)，則表明軌道車輛啟動(dòng)，向制動(dòng)控制單元103發(fā)送緩解空氣制動(dòng)指令。在車輪向前滾動(dòng)前則持續(xù)增大牽引力直至車輪向前滾動(dòng)、軌道車輛啟動(dòng)。通過控制器102控制空氣制動(dòng)的緩釋，避免了人為操作不當(dāng)對坡起的影響，避免增加不必要的緩解時(shí)間。進(jìn)一步簡化了駕駛員的駕駛操作，提高了駕駛的智能化程度。

在上述各實(shí)施例中，為了便于坡停坡起的控制，還包括設(shè)置于司機(jī)室的用于激活控制器102進(jìn)行坡?；蚱缕鹂刂频牟僮鏖_關(guān)106。也就是在需要坡停時(shí)，駕駛員可以通過操作開關(guān)106激活控制器102進(jìn)行坡?？刂?，當(dāng)然，駕駛員也可以不對操作開關(guān)106操作而選擇手動(dòng)進(jìn)行坡停。當(dāng)需要坡起時(shí)，駕駛員可以進(jìn)一步通過操作開關(guān)106激活控制器102進(jìn)行坡起控制。根據(jù)需要也可以不對操作開關(guān)106操作而選擇手動(dòng)進(jìn)行坡起控制。通過操作開關(guān)106的設(shè)置，使得駕駛員對坡停坡起的控制更加靈活，可以根據(jù)實(shí)際情況有選擇的進(jìn)行自動(dòng)控制或者手動(dòng)控制，在環(huán)境復(fù)雜不利于自動(dòng)控制的情況下能夠通過手動(dòng)控制進(jìn)行坡停坡起，進(jìn)一步提高軌道車輛的安全性。具體用于激活控制器102進(jìn)行坡?？刂频牟僮鏖_關(guān)106與用于激活控制器102進(jìn)行坡起控制的操作開關(guān)106可以為同一開關(guān)，也可以分別設(shè)置。當(dāng)然，在控制器102單獨(dú)用于進(jìn)行坡停控制或者坡起控制時(shí)，相應(yīng)的設(shè)置用于激活該控制的操作開關(guān)106即可。

進(jìn)一步地，操作開關(guān)106首次被觸發(fā)時(shí)用于激活控制器102進(jìn)行坡?？刂疲俅伪挥|發(fā)時(shí)用于激活控制器102進(jìn)行坡起控制。也就是可以通過設(shè)置同一操作開關(guān)106分別激活坡?？刂婆c坡起控制。需要說明的是，上述的首次被觸發(fā)與再次被觸發(fā)為相對概念，并不局限于第一次與第二次，而是指操作開關(guān)106相鄰兩個(gè)觸發(fā)分別對應(yīng)坡?？刂苹蚱缕鹂刂啤Ｈ珩{駛員第一次觸發(fā)操作開關(guān)106時(shí)，則激活控制器102進(jìn)行坡?？刂疲{駛員第二次觸發(fā)操作開關(guān)106時(shí)，則激活控制器102進(jìn)行坡起控制，駕駛員第三次觸發(fā)操作開關(guān)106時(shí)，則激活控制器102進(jìn)行坡?？刂?，如此反復(fù)。操作開關(guān)106如此設(shè)置便于駕駛員操作。

具體操作開關(guān)106可以為按鍵類開關(guān)，則當(dāng)駕駛員按下開關(guān)時(shí)，激活坡?？刂?，而后駕駛員再次按下開關(guān)時(shí)，激活坡起控制。當(dāng)然，根據(jù)需要操作開關(guān)106也可以為旋鈕類開關(guān)，駕駛員將旋鈕置于第一位時(shí)激活坡?？刂?，而當(dāng)旋鈕置于第二位時(shí)，則激活坡起控制。當(dāng)然，操作開關(guān)106也并不局限于上述兩種類型的開關(guān)，具體可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。

基于上述實(shí)施例中提供的控制系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種軌道車輛，該軌道車輛包括上述實(shí)施例中任意一種控制系統(tǒng)。由于該軌道車輛采用了上述實(shí)施例中的控制系統(tǒng)，所以該軌道車輛的有益效果請參考上述實(shí)施例。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。