时速160公里动力集中动车组新型电空制动控制策略

时速160公里动力集中动车组新型电空制动控制策略

李博  戚松岐  张倚天  黄露  孙一凡  周洺宇

中车大连机车车辆有限公司         辽宁大连       116022

摘要：本文基于时速160公里动力集中动车组既有车型制动系统控制策略，提出一种新型电空制动控制策略，改进动车组性能，提升乘客的舒适性。

关键词：时速160公里动力集中动车组；机车微机网络系统 ；电空制动

1、引言

R200J、CR200JS-G动车组是复兴号家族的新成员，自投入运用以来，已在全路10余个铁路局集团公司运营，满足了广大旅客乘坐动车组出行的客运需求，大大提升了铁路运输服务品质，补足复兴号动车组在低速领域的空缺，为国铁集团赢得较好的社会反响和经济效益。

CR200J动力集中动车组投入运用以来，制动系统基本能满足运维的需求，同时也在试验验证、检修维护、监测诊断等方面还是暴露了不足，主要表现为：

无有效阶段缓解，列车制动纵向冲动，车辆制动系统自身不具备状态监测、诊断功能。因此，对原有动车组进行改造升级势在必行。

2、时速160公里动力集中动车组新型电空制动控制策略

本方案基于既有CR200J动车组控制网MVB+WTB的网络拓扑总体架构，对MVB总线进行延展，经中继器延展至拖车微机制动单元。网络拓扑结构如下图所示：

图1新型电空制动网络拓扑结构

动车组空电复合制动功能可通过操作占用端司机室显示屏（以下简称DDU）上的按键进行投切，每次上电后默认空电复合制动功能投入。空电复合制动投入情况下，动车组拖车空气制动和动力车电制动应能实现自动的联合制动。

微机网络控制系统（以下简称CCU）将动车组电制动发挥允许值通过MVB总线发给主控车BCU；主控车BCU根据大闸级位需求计算动力车应发挥的电制动力，并申请动力车发挥。同时，CCU将实际施加的电制动力通过车辆总线返回给主控车BCU，主控车BCU根据动力车实际施加的电制动力对整列拖车的制动缸压力进行动态管理，动力车施加的电制动力与拖车施加的空气制动力之和与自动制动手柄位置对应的整列车空气制动力相当。

主控车BCU根据大闸手柄位置计算各动力车应发挥的电制动力，并遵循以下要求：

1）主控车CCU将整列动力车的电制动可用值和各动力车实际发挥值分别发送给主控BCU，用于整列制动力动态分配。

2）主控车大闸在制动区任意级位（初制到全制动区间），若整列动力车可用电制动力＜75kN时，则主控车BCU将整列动力车的电制动力申请值清零。

3）主控车大闸在制动区任意级位（初制到全制动区间），若整列动力车可用电制动力≥75kN时，则主控车BCU向整列动力车发送电制动力申请值100%，各动力车按照75kN发挥电制动力；当任意动力车电制动力受限时，主控BCU结合大闸级位对应的制动力需求、CCU反馈的电制动力可用值、实际电制动力发挥值进行综合计算，得出拖车应补偿的空气制动力。

4）主控车大闸在制动区建立的单台动力车电制动力不超过75kN，动力车之间不进行电制动力的动态分配，司机控制器施加的电制动力不参与空电复合制动管理，不受75kN的限制。

如果电制动设定值同时来自司机控制器和主控车BCU，CCU 应执行两个设定值中较高值，CCU将该较高值通过列车总线发送至其他动力车。

主控车BCU检测到动车组运行速度低于设定值后，动力车电制动力可用值和输出值清零并进入空气制动；主控车BCU检测到动车组运行速度高于设定值后，恢复对动力车电制动力发挥。

动力车制动缸压力超过90kPa后，动力车BCU输出硬线信号给本车CCU，CCU可用来切除电制动功能。

空电联合模式且微机电空投入时，动力车出现滑行时，CCU将空转信号发送至BCU，BCU识别滑行时间超过500ms后，BCU将电制动申请归零，动力车进入空气制动；大闸复位至运转位后，系统将动力车恢复至空电联合模式。

3、结束语

目前，该功能已在实验室完成测试任务，该功能可以实现BCU系统对制动力的智能补偿，该策略将在新一批时速160公里鼓形动力集中动车组上实施运用。

参考文献：

[1]张曙光.HXD3型电力机车[M].北京:中国铁道出版社，2009.

[2]王强,杨杰.列车MVB总线故障注入研究[J].铁道通信信号,2016,52(1):52-54.