動車組恒速控制系統的研究

李尚宇　劉天宇　梁開源

【摘 要】恒速控制的目的是為了在有制動和牽引裝置的電動車組上把速度限制到一個確切的數值。進行恒速控制的速度值設定后，牽引和制動系統會根據設定的速度值和動車的實際運行工況進行牽引或制動的調整，已維持動車組在設定的速度下運行。

【關鍵詞】動車組；恒速控制

Abstract：The purpose of constant speed control is to limit the speed to an exact value on an electric train with brakes and traction devices.After the speed value of constant speed control is set，the traction and braking system will adjust the traction or braking according to the set speed value and the actual running condition of the motor train，and the EMU has been maintained to operate at the set speed.

Keywords：EMU；constant speed control

0 引言

為了滿足動車組正線運營時動車組能夠恒速運行的要求，設計了恒速控制電路。以滿足動車組可以在設定的任一速度下恒速運行。

1恒速裝置的組成

1.1 人機界面的顯示控制菜單。

人機界面上使用軟鍵隨時打開或關閉自動速度控制。用速度設置控制器顯示和設置的數值受當前運行模式的允許最大速度的限制，當自動速度控制關閉時，顯示“自動速度控制關閉”而不是規定的設定速度。

1.2 速度設置控制器

速度設置控制器集成在司控器上，控制器允許司機指定設定速度。在自動速度控制模式下，控制器可在0km/h和最大速度380km/h范圍內指定設定速度。控制器的范圍總是與當時所選操作模式的最大速度相對應。除非速度設置控制器被解鎖，它的構造設計防止選擇的設定速度比當前選擇的最大速度高。制定更高的設定速度，列車司機必須通過旋轉手柄解鎖它。無需解鎖就可以隨時取消設定速度。

1.2制動控制器

司機控制臺，還包含了一個制動控制器。司機可以用它在制動控制單元來制動或者取消前次的制動要求。制動控制器的各自位置不會在任何很大程度上影響自動速度控制。只要制動控制器放置在制動位置，自動速度控制就不會生效并且它的速度控制設定值被重置。在這種情況下，列車司機指定制動設定值。

2 恒速裝置功能實現

2.1 開始和結束自動速度控制模式

當開始自動速度控制模式時，司機人機界面的狀態欄上顯示的速度值被設定在100 km/h大約3秒鐘。以便檢查速度設置控制器顯示裝置是否正常工作。啟動自動速度控制模式，不要求列車司機使用速度設置控制器的主控制器確認。通過使用列車司機人機界面的軟鍵來結束自動速度控制模式。主控制器必須在0位置。牽引手柄在牽引位置時列車司機會在人機界面上收到自動速度控制不能關掉的信號。更換司機室時，自動速度控制會自動失效。

2.2 牽引運行時恒速功能

為了啟動牽引力施加進程，速度設置控制器將設定速度設到大于3km/h，而且主控制器必須處于牽引位。自動速度控制以最大加速度0.28 m/s2對車輛進行加速以達到設定速度。當主控制器允許的牽引力或牽引能力不足時，不能達到最大加速度。在設定速度到達前，自動速度控制連續降低加速度，這就意味著設定速度可平穩到達。

2.3 牽引和制動的轉換功能

當實際車速超過恒速設定的速度值時，自動速度控制將從牽引操作自動轉換為制動操作。這就意味著車輛無需操作制動系統的制動元件就可制動。使用速度設置控制器來指定一個新的、低的設定速度，或線路狀況變化（開始進入坡道區間、坡度的改變）也會引起牽引操作到制動操作之間的轉換。

通過自動速度控制的制動平均減速度是0.5 m/s2的減速度值是對于客車來說舒適的數值。但是在人為通過司控器手柄制動即通過制動管理來加強或減弱對速度明顯變化的制動控制。會改變這個標準的減速度值。只要規定允許而且有操作的可能性，盡量優先使用電制動。

當用速度設置控制器指定一個新的、更高的設定速度。線路狀況變化（一個平坦區間開始、坡度的改變）。用速度設置控制器在減速過程結束時達到設定速度。都會引起自動速度控制由制動運行自動轉換到牽引運行。

2.4 手動制動功能模式

列車司機可隨時用制動力控制器進行制動。如果用司控器進行干預，列車司機自動承擔制動控制的角色。自動速度控制的牽引力設定值也設置為0。

3.列車自動控制系統下的恒速運行功能

自動速度控制有一個接口可以從列車自動控制系統接收預先設置好的數據。自動速度控制功能把這些預先設置的數據納入內部目標速度的計算。列車自動控制系統必須通過MVB向自動速度控制功。

能發送隨目標距離、目標速度、制動加速度而變化的速度坐標。速度設置控制器限制自動速度控制的設定速度。列車自動控制系統操作模式的切換不需要司機額外干預。一旦列車自動控制系統給出傳輸的坐標值有效信號自動速度控制功能就把這些坐標值納入內部目標速度的計算。坐標值能夠描述出一個目標速度或一個恒速運行的速度。

4結語

動車組的恒速控制功能在動車組的實際運營中應用頻率較高，方便了動車組司機對動車組的速度控制，緩解動車組司機操控人員的工作輕度。使動車組在高速運營時更加平穩可靠。

參考文獻：

[1]CRH5型動車組高壓電器設備維修實踐 2007年2月（內部資料）

[2]CRH5型動車組CLT 部分功能需求規范 2009年9月（內部資料）

[3]電能監控系統技術條件規范 2014年10月（內部資料）

作者簡介：

李尚宇，性別：男，職稱：高級技師，工作單位：中國中車長春客車股份有限公司高速動車組制造中心。

（作者單位：長春客車股份有限公司高速動車組制造中心）