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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410547215.5 (22)申请日 2014.10.15 B61L 23/00(2006.01) (71)申请人南车南京浦镇车辆有限公司 地址 210031 江苏省南京市高新技术产业开 发区泰山园区浦珠北路68号 (72)发明人陈美霞 夏益韬 杨伟 吕红强 黄涛 张军贤 黄苏平 (74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任 公司 32102 代理人牛莉莉 周海斌 (54) 发明名称 一种基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制 方法 (57) 摘要 本发明涉及基于逻辑控制单元的城轨车辆电 气控制方法，包括以下步骤:一、逻辑控制单元判 。
2、断列车是否有低压欠压信号激活，S11进入步 骤二；二、逻辑控制单元判断列车司机室是否激 活，S210进入步骤三，S211进入步骤a；a、 逻辑控制单元判断列车是否有高压信号，S220 进入步骤三，S221进入步骤b；b、逻辑控制单 元判断列车是否有中压信号，S230进入步骤 三，S231逻辑控制单元控制列车睡眠；三、逻辑 控制单元判断睡眠按钮是否激活，S30逻辑控 制单元控制列车睡眠，S31停止操作。本发明 减少了总线通信数据，显著降低了电气控制系统 的失效率，使用安全可靠。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图3。
3、页 (10)申请公布号 CN 104442923 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104442923 A 1/2页 2 1.基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法，其特征是，该方法的装置包括列车控 制与诊断系统，用于采集城轨车辆的信息；逻辑控制单元，用于接收列车控制与诊断系统采 集的信息并根据信息进行逻辑联锁控制；列车控制系统和列车牵引系统，用于执行逻辑控 制单元输出的操作指令；该方法包括以下步骤： 一、设列车低压欠压信号S1的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采 集列车低压欠压信号的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否 有低压欠压信号激活。
4、， S10 若S10，列车低压欠压信号激活，逻辑控制单元控制列车睡眠，若S11，列车无低 压欠压信号存在，进入步骤二； 二、设列车司机室S21的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采集列车 司机室的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车司机室是否激活， S210 若S210，列车司机室激活，进入步骤三，若S211，列车司机室未激活，进入步骤a； a、设列车有高压信号S22的状态为0，无高压信号S22的状态为1，列车控制与诊断系 统采集列车的高压状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否有高 压信号， S220 若S220，列车有高压信号，进入步骤三，若S。
5、221，列车无高压信号，进入步骤b； b、设列车有中压信号S23的状态为0，无中压信号S23的状态为1，列车控制与诊断系 统采集列车的中压状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否有中 压信号， S230 若S230，列车有中压信号，进入步骤三，若S231，列车无中压信号，逻辑控制单元 控制列车睡眠； 三、设列车睡眠按钮S3的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采集 列车睡眠按钮的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断睡眠按钮是否激 活， S30 若S30，列车睡眠按钮激活，逻辑控制单元控制列车睡眠，若S31，列车睡眠按钮 未激活，停止操作。 2.根据权利要。
6、求1所述基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法，其特征是：在所 述步骤一中，列车低压欠压信号激活时，逻辑控制单元延时45分钟后输出睡眠指令至列车 控制系统，控制列车睡眠。 3.根据权利要求1所述基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法，其特征是：在所 述步骤b中，列车无中压信号时，逻辑控制单元延时10分钟后输出睡眠指令至列车控制系 统，控制列车睡眠。 4.根据权利要求1所述基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法，其特征是：所述 步骤三中，列车睡眠按钮激活时，逻辑控制单元立即输出睡眠指令至列车控制系统，控制列 权 利 要 求 书CN 104442923 A 2/2页 3 车睡眠。 5.根据权利要求。
7、1所述基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法，其特征是，所述 步骤三中停止操作后，还具有如下步骤： 四、设列车有牵引信号S4的状态为0，无牵引信号S4的状态为1，列车控制与诊断系统 采集列车的牵引状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否有牵引 信号， S40 若S40，列车有牵引信号，进入步骤五，若S41，列车无牵引信号，操作结束； 五、设列车有车门闭锁信号S5的状态为0，无车门闭锁信号S5的状态为1，列车控制与 诊断系统采集列车车门锁闭状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车 是否有车门闭锁信号， S50 若S50，列车有车门闭锁信号，进入步骤六，若S51，列车无。
8、车门闭锁信号，操作结 束； 六、设列车有制动缓解信号S6的状态为0，无制动缓解信号S6的状态为1，列车控制与 诊断系统采集列车制动状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否 有制动缓解信号， S60 若S60，列车有制动缓解信号，逻辑控制单元输出牵引允许指令，控制列车牵引系统 启动，若S61，列车无制动缓解信号，操作结束。 权 利 要 求 书CN 104442923 A 1/6页 4 一种基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法。 背景技术 0002 目前城轨车辆的电气控制一般采用继电器硬线控制方式，如图3所。
9、示的列车睡眠 控制，以及图5所示的牵引控制，该方式可通过增加相应的继电器来实现新控制功能的增 加，控制功能越多继电器的数目也就越多，而在城轨车辆环境中继电器容易出现老化、触电 粘连几卡位等现象，容易影响整个电气控制系统的功能，进而影响城轨车辆的运行。为了确 保城轨车辆电气控制的可靠性，降低电气控制系统中继电器的失效率，须使用高质量继电 器，因此重要的继电器均采用价格昂贵的进口安全继电器，而其它类型的继电器也采用国 内高质量的继电器，并对所有继电器增加工作指示灯，以辅助维护人员通过指示灯间接判 断继电器是否出现故障，同时在控制电路中进行冗余设计，以确保单点故障时控制系统的 功能仍旧安全可靠。电路。
10、的冗余设计使得电气控制系统更为复杂，布线更多，增加了采购及 人工成本，同时对继电器的质量要求提高也相应增加了城轨车辆的制造成本，继电器增加 的工作指示灯也没有彻底解决继电器失效的问题。经检索发现，公开号为CN202923672的 专利提供了一种列车微机联锁分级的电气控制结构，该结构包括人机对话层、联锁运算层 及复核驱动层，通过人机对话，利用站内线路进行行车和调车指挥。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种基于逻辑控 制单元的城轨车辆电气控制方法，该方法通过软件逻辑控制来替换继电器控制，不仅提供 了一个更为灵活、可靠的城轨车辆电气控制系统，还减少了城轨。
11、车辆的布线以及继电器的 安装。 0004 本发明解决其技术问题的技术方案如下： 基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法，该方法的装置包括列车控制与诊断系 统，用于采集城轨车辆的信息；逻辑控制单元，用于接收列车控制与诊断系统采集的信息并 根据信息进行逻辑联锁控制；列车控制系统和列车牵引系统，用于执行逻辑控制单元输出 的操作指令；该方法包括以下步骤： 一、设列车低压欠压信号S1的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采 集列车低压欠压信号的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否 有低压欠压信号激活， S10 若S10，列车低压欠压信号激活，逻辑控制单元控制列车睡眠，若S。
12、11，列车无低 压欠压信号存在，进入步骤二； 二、设列车司机室S21的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采集列车 司机室的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车司机室是否激活， 说 明 书CN 104442923 A 2/6页 5 S210 若S210，列车司机室激活，进入步骤三，若S211，列车司机室未激活，进入步骤a； a、设列车有高压信号S22的状态为0，无高压信号S22的状态为1，列车控制与诊断系 统采集列车的高压状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否有高 压信号， S220 若S220，列车有高压信号，进入步骤三，若S221，列车无高压信。
13、号，进入步骤b； b、设列车有中压信号S23的状态为0，无中压信号S23的状态为1，列车控制与诊断系 统采集列车的中压状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否有中 压信号， S230 若S230，列车有中压信号，进入步骤三，若S231，列车无中压信号，逻辑控制单元 控制列车睡眠； 三、设列车睡眠按钮S3的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采集 列车睡眠按钮的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断睡眠按钮是否激 活， S30 若S30，列车睡眠按钮激活，逻辑控制单元控制列车睡眠，若S31，列车睡眠按钮 未激活，停止操作。 0005 本发明进一步完善的技术方。
14、案如下： 优选地，在所述步骤一中，列车低压欠压信号激活时，逻辑控制单元延时45分钟后输 出睡眠指令至列车控制系统，控制列车睡眠。 0006 优选地，在所述步骤b中，列车无中压信号时，逻辑控制单元延时10分钟后输出睡 眠指令至列车控制系统，控制列车睡眠。 0007 优选地，所述步骤三中，列车睡眠按钮激活时，逻辑控制单元立即输出睡眠指令至 列车控制系统，控制列车睡眠。 0008 优选地，所述步骤三中停止操作后，还具有如下步骤： 四、设列车有牵引信号S4的状态为0，无牵引信号S4的状态为1，列车控制与诊断系统 采集列车的牵引状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否有牵引 信号， S4。
15、0 若S40，列车有牵引信号指令，进入步骤五，若S41，列车无牵引信号，操作结束； 五、设列车有车门闭锁信号S5的状态为0，无车门闭锁信号S5的状态为1，列车控制与 诊断系统采集列车车门锁闭状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车 是否有车门闭锁信号， S50 若S50，列车有车门闭锁信号指令，进入步骤六，若S51，列车无车门闭锁信号，操 作结束； 六、设列车有制动缓解信号S6的状态为0，无制动缓解信号S6的状态为1，列车控制与 说 明 书CN 104442923 A 3/6页 6 诊断系统采集列车制动状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式判断列车是否 有制动缓解信号， S6。
16、0 若S60，列车有制动缓解信号指令，逻辑控制单元输出牵引允许指令，控制列车牵引 系统启动，若S61，列车无制动缓解信号，操作结束。 0009 本发明的有益效果是：本发明采用逻辑控制单元替代传统的硬线控制电路，有效 地减少了电路中的各类继电器，逻辑控制单元通过列车控制与诊断系统采集城轨车辆的操 作指令，并通过软件程序实现逻辑联锁控制，取代了传统继电器，同时通过逻辑控制单元的 固态继电器输出控制相应的设备运行，实现了车辆的控制功能，进而分担车辆控制单元的 部分工作，减少了总线通信数据，降低了车辆控制单元的性能压力，显著降低了电气控制系 统的失效率，使用安全可靠。 附图说明 0010 图1为本发明。
17、的电气控制方法流程图。 0011 图2为本发明的睡眠控制示意图。 0012 图3为睡眠控制的硬线控制示意图。 0013 图4为本发明的牵引控制示意图。 0014 图5为牵引控制的硬线控制示意图。 0015 图6为图4中逻辑控制单元的软件模块图。 0016 图7为本发明逻辑控制单元的结构示意图。 0017 图中：S1低压欠压信号，S2无司机室激活、无高压、无中压信号，S3睡眠按钮激活 信号，KM1时间继电器延时45分钟，KM2时间继电器延时10分钟，KM3睡眠继电器。 具体实施方式 0018 下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给 出的例子。 0019 本发明的装。
18、置包括列车控制与诊断系统，用于采集城轨车辆的信息；逻辑控制单 元，用于接收列车控制与诊断系统采集的信息并根据信息进行逻辑联锁控制；列车控制系 统和列车牵引系统，用于执行逻辑控制单元输出的操作指令。 0020 本发明的方法包括以下步骤：一、设列车低压欠压信号S1的激活状态为0，未激活 状态为1，列车控制与诊断系统采集列车低压欠压信号的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑 控制单元根据式（即S10）判断列车是否有低压欠压信号激活，若S10，列车低压欠 压信号激活，逻辑控制单元控制列车睡眠，若S11，列车无低压欠压信号存在，进入步骤 二；二、设列车司机室S21的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断。
19、系统采集列车 司机室的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式（即S210）判断列车司机 室是否激活，若S210，列车司机室激活，进入步骤三，若S211，列车司机室未激活，进 入步骤a；a、设列车有高压信号S22的状态为0，无高压信号S22的状态为1，列车控制与诊 断系统采集列车的高压状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式（即S220） 判断列车是否有高压信号，若S220，列车有高压信号，进入步骤三，若S221，列车无 说 明 书CN 104442923 A 4/6页 7 高压信号，进入步骤b；b、设列车有中压信号S23的状态为0，无中压信号S23的状态为1， 列车控制与诊断系统采集。
20、列车的中压状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式 （即S230）判断列车是否有中压信号，若S230，列车有中压信号，进入步骤三，若S23 1，列车无中压信号，逻辑控制单元控制列车睡眠；三、设列车睡眠按钮S3的激活状态为 0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采集列车睡眠按钮的状态并传送至逻辑控制单元， 逻辑控制单元根据式（即S30）判断睡眠按钮是否激活，若S30，列车睡眠按钮激活， 逻辑控制单元控制列车睡眠，若S31，列车睡眠按钮未激活，进入步骤四；四、设列车有牵 引信号S4的状态为0，无牵引信号S4的状态为1，列车控制与诊断系统采集列车的牵引状 态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据。
21、式（即S40）判断列车是否有牵引信号， 若S40，列车有牵引信号，进入步骤五，若S41，列车无牵引信号，操作结束；五、设列车 有车门闭锁信号S5的状态为0，无车门闭锁信号S5的状态为1，列车控制与诊断系统采集 列车车门锁闭状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式（即S50）判断列车是 否有车门闭锁信号，若S50，列车有车门闭锁信号，进入步骤六，若S51，列车无车门闭 锁信号，操作结束；六、设列车有制动缓解信号S6的状态为0，无制动缓解信号S6的状态为 1，列车控制与诊断系统采集列车制动状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式 （即S60）判断列车是否有制动缓解信号，若S60，列车有制动。
22、缓解信号，逻辑控制单元 输出牵引允许指令，控制列车牵引系统启动，若S61，列车无制动缓解信号，操作结束。 0021 在步骤一中，列车低压欠压信号激活时，逻辑控制单元延时45分钟后输出睡眠指 令至列车控制系统，控制列车睡眠。 0022 在步骤b中，列车无中压信号时，逻辑控制单元延时10分钟后输出睡眠指令至列 车控制系统，控制列车睡眠。 0023 在步骤三中，列车睡眠按钮激活时，逻辑控制单元立即输出睡眠指令至列车控制 系统，控制列车睡眠。 0024 实施例1 如图1、图2、图4和图6所示，本实施例基于逻辑控制单元的城轨车辆电气控制方法， 步骤如下：设列车低压欠压信号S1的激活状态为0，未激活状态为。
23、1，列车控制与诊断系统 采集列车低压欠压信号的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式（即S10） 判断列车是否有低压欠压信号激活，当S11时，列车无低压欠压信号存在，进入下一步； 设列车司机室S21的激活状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采集列车司机室 的状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式（即S210）判断列车司机室是否 激活，当S211时，列车司机室未激活，进入下一步；设列车有高压信号S22的状态为0， 无高压信号S22的状态为1，列车控制与诊断系统采集列车的高压状态并传送至逻辑控制 单元，逻辑控制单元根据式（即S220）判断列车是否有高压信号，当S221时，列车 。
24、无高压信号，进入下一步；设列车有中压信号S23的状态为0，无中压信号S23的状态为1， 列车控制与诊断系统采集列车的中压状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式 （即S230）判断列车是否有中压信号，当S231时，列车无中压信号，逻辑控制单元延 时10分钟后输出睡眠指令至列车控制系统，控制列车睡眠。 0025 本实施例的装置包括用于采集城轨车辆的信息的列车控制与诊断系统，用于接收 列车控制与诊断系统采集的信息并根据信息进行逻辑联锁控制的逻辑控制单元，以及用于 说 明 书CN 104442923 A 5/6页 8 执行逻辑控制单元输出的操作指令的列车控制系统和列车牵引系统。如图7所示，逻辑控。
25、 制单元具有多通道的输入、输出接口，以及总线接口，逻辑控制单元通过其内的通信接口单 元与列车控制与诊断系统进行通信，接收本地车辆信息，实现本地车辆控制功能，并且逻辑 控制单元具有冗余的硬件设施，可以保障设备安全运行和高可靠性，当逻辑控制单元的某 一硬件故障时，能够自动切换到备用硬件，使得逻辑控制单元的功能设施不受影响。另外， 逻辑控制单元采用多通道输入及多通道输出，能够实现更多的本地车辆控制功能，从而在 保证功能的同时大大减少传统继电器，降低了因继电器失效带来的风险。 0026 实施例2 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元根据式（即S10）判断列车是 否有低压欠压信号激活，当S10。
26、时，列车低压欠压信号激活，逻辑控制单元延时45分钟 输出睡眠指令至列车控制系统，列车控制系统控制列车睡眠。 0027 实施例3 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元根据式（即S210）判断列车 司机室是否激活，当S210时，列车司机室激活，进入下一步；设列车睡眠按钮S3的激活 状态为0，未激活状态为1，列车控制与诊断系统采集列车睡眠按钮的状态并传送至逻辑控 制单元，逻辑控制单元根据式（即S30）判断睡眠按钮是否激活，当S30时，列车睡眠 按钮激活，逻辑控制单元立即输出睡眠指令至列车控制系统，列车控制系统控制列车睡眠。 0028 实施例4 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元。
27、根据式（即S30）判断睡眠按 钮是否激活，当S31时，列车睡眠按钮未激活，进入下一步；设列车有牵引信号S4的状态 为0，无牵引信号S4的状态为1，列车控制与诊断系统采集列车的牵引状态并传送至逻辑控 制单元，逻辑控制单元根据式（即S40）判断列车是否有牵引信号，当S40时，列车 有牵引信号，进入下一步；设列车有车门闭锁信号S5的状态为0，无车门闭锁信号S5的状 态为1，列车控制与诊断系统采集列车车门锁闭状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元 根据式（即S50）判断列车是否有车门闭锁信号，当S50时，列车有车门闭锁信号， 进入下一步；设列车有制动缓解信号S6的状态为0，无制动缓解信号S6的状态为1。
28、，列车控 制与诊断系统采集列车制动状态并传送至逻辑控制单元，逻辑控制单元根据式（即S6 0）判断列车是否有制动缓解信号，当S60时，列车有制动缓解信号，逻辑控制单元输出牵 引允许指令，控制列车牵引系统启动。 0029 实施例5 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元根据式（即S40）判断列车是 否有牵引信号，当S41时，列车无牵引信号，操作结束。 0030 实施例6 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元根据式（即S50）判断列车是 否有车门闭锁信号，当S51时，列车无车门闭锁信号，操作结束。 0031 实施例7 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元根据式（即S60）。
29、判断列车是 否有制动缓解信号，当S61时，列车无制动缓解信号，操作结束。 0032 实施例8 说 明 书CN 104442923 A 6/6页 9 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元根据式（即S220）判断列车 是否有高压信号，当S220时，列车有高压信号，进入下一步，逻辑控制单元根据式（即 S30）判断睡眠按钮是否激活，当S30时，列车睡眠按钮激活，逻辑控制单元控制列车 睡眠，当S31时，列车睡眠按钮未激活，进入下一步；逻辑控制单元根据式（即S40） 判断列车是否有牵引信号，当S41时，列车无牵引信号，操作结束，当S40时，列车有 牵引信号，进入下一步；逻辑控制单元根据式（即S5。
30、0）判断列车是否有车门闭锁信号， 当S51时，列车无车门闭锁信号，操作结束，当S50时，列车有车门闭锁信号，进入下 一步；逻辑控制单元根据式（即S60）判断列车是否有制动缓解信号，当S61时，列 车无制动缓解信号，操作结束，当S60时，列车有制动缓解信号，逻辑控制单元输出牵引 允许指令，控制列车牵引系统启动。 0033 实施例9 本实施例与实施例1的不同之处在于：逻辑控制单元根据式（即S230）判断列车 是否有中压信号，当S230时，列车有中压信号，进入下一步；逻辑控制单元根据式（即 S30）判断睡眠按钮是否激活，当S30时，列车睡眠按钮激活，逻辑控制单元控制列车 睡眠，当S31时，列车睡眠按。
31、钮未激活，进入下一步；逻辑控制单元根据式（即S40） 判断列车是否有牵引信号，当S41时，列车无牵引信号，操作结束，当S40时，列车有 牵引信号，进入下一步；逻辑控制单元根据式（即S50）判断列车是否有车门闭锁信号， 当S51时，列车无车门闭锁信号，操作结束，当S50时，列车有车门闭锁信号，进入下 一步；逻辑控制单元根据式（即S60）判断列车是否有制动缓解信号，当S61时，列 车无制动缓解信号，操作结束，当S60时，列车有制动缓解信号，逻辑控制单元输出牵引 允许指令，控制列车牵引系统启动。 0034 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。 说 明 书CN 104442923 A 1/3页 10 图1 说 明 书 附 图CN 104442923 A 10 2/3页 11 图2 图3 图4 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104442923 A 11 3/3页 12 图7 说 明 书 附 图CN 104442923 A 12 。