CN101370696B - 用于多轴道路车辆的两级电-气控制制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括下列子装置的制动系统(1)：分别对应常规制动工作方式和紧急制动工作方式的两级制动踏板(14)，布置在每个轴上的制动模块(6)，每一制动模块包括一成比例电操纵阀EVP(9)，至少一减速控制单元UCD(12)，该单元接收踏板的位置信息，在常规制动工作方式和紧急制动工作方式中电控制动马达(31)和/或EVP，仅在紧急制动时，气动控制回路启动，直接由踏板的气压箱(19)控制该EVP。所述发明适用于多轴铰接道路车辆，特别是客运车辆。

Description

用于多轴道路车辆的两级电-气控制制动系统 
技术领域
本发明涉及一种用于多轴道路车辆，尤其是用于公共运输领域的车辆，的两级电—气控制制动系统。 
背景技术
一种特别的应用涉及应用于一种使用轮胎的多轴列车公共运输工具，所述列车包括一自动导向组件。 
这些公路运输车辆一般具有一强有力的制动系统，可以迅速停车。这种制动系统通常为气动控制的气动制动系统。这种在市场上很容易买到的制动系统是安全可靠的。 
然而，在通常的使用状态下，如果驾驶员对这一制动系统进行一较为猛烈的作用，该公共运输车辆会突然停车，这可能导致乘客不舒服，甚至会失去平衡或摔倒。 
事实上，会使乘客惊恐的一剧烈的制动，会把乘客从后边抛向前边。那些没有抓住座位、以及通常是站着的乘客可能会因而撞到车辆的结构部件或摔倒。这样的制动可能会使乘客心理上或生理上都受到伤害。 
为了避免这些烦恼，驾驶员应当提前控制制动并逐渐地、柔和地启动制动控制机构，一般是踏板制动。对于传统的制动系统，驾驶员很难通过柔和而且没有停顿地驾驶确保乘客舒适，这需要付出更多的努力和注意。 
发明内容
本发明的目的之一是提供一适于公共运输车辆的制动系统，以便能逐步地、温和地实施制动，确保乘客安全、舒适。这种逐渐控制的系统在这种应用中可以实现，因为，公共运输车辆一般是在预定的道路上运行，也就是说与其他车辆相比运行不受限制，因而驾驶员准确地知道停车的时间、地点，可以提前进行减速操作和制动。
传统气动制动系统的另一缺陷在于响应时间太长。事实上，在长车列中，尤其是在由多个车辆及多轴车辆组成的公共运输车队中，制动命令传递到全车需要很长时间。 
驾驶员给出的制动命令后，如果制动构件离第一轴很近则很快响应，而位于车辆另一端的制动构件需要很长时间才能进行反应。这种情形会削弱制动的效果，这些制动构件产生了不同步的磨损，导致车辆动力性能不能令人满意。 
本发明的另一目的是提供一高效的制动系统，响应时间很短，产生的磨损有限，制动更加快捷。由于这样的系统，车辆的动力性能被优化，确保乘客更舒适、更安全。 
如果出现不可预见的危险，则很需要紧急制动。事实上，即使公共运输车辆一般是在预定的道路上运行，也有可能和行人、车辆或其它不可预见的障碍物相遇，都需要立即施加紧急制动。
这样的紧急制动系统应当非常可靠且可在非常短的距离内停车而不会使乘客感到非常不适。 
带气压控制的气动制动相当安全可靠。根据本发明的制动系统保留了用于进行紧急制动的制动装置，同时克服了上述缺陷。因而该系统减少了响应时间且确保制动系统的高有效性。 
多轴车辆具有这样的需要，所需要的气动制动系统既有一逐渐且柔和的常规制动又有高效可靠的紧急制动，同时确保乘客的舒适和安全。 
为了解决这些技术问题，本发明为多轴车辆提供一种带电—气控制的制动系统，每个轴包含一个连接到制动风缸的气动制动模块及制动执行机构。 
所述制动系统包括： 
—一人工机构，优选为一两工作状态制动踏板，对应常规制动和紧急制动两级制动，由驾驶员控制启动制动过程，所需制动强度取决于制动位置； 
—当人工机构被启动时，用于每个制动模块的一成比例电操纵阀EVP接受电动制动和/或气动制动命令信号，并根据接受的这个或这些信号按照一定比例打开，作用于与制动风缸相连的制动执行机构以便产生所需的制动力。 
—至少一个减速控制单元UCD，在人工机构位置处接受信息，并由此位置产生信号，当人工机构被触发，一电控制动装置电控这些成比例电操纵阀EVP打开。 
—每个制动模块的一电信号线，在UCD单元和每个成比例电操纵阀之间形成 电连接以传输电信号； 
—一气动控制管路，仅仅在紧急制动状态在人工机构和成比例电操纵阀EVP之间形成空气连接，以传输由人工机构产生的一气动控制信号。 
优选地，UCD单元同样可以由车辆电—气控制电动制动，该车辆电机也被称为制动电机，UCD单元优选采用制动电机，如果制动不充分或无效，最终由气动制动补偿或替换制动电机。 
附图说明
通过结合附图对作为例子给出的说明本发明的其它特征和优点将更明显，附图如下： 
.附图1是根据本发明的制动系统的基础模块的简化的一功能性示意图； 
.附图2是包含多个制动模块的本发明的制动系统的一实施例的总体的一功能性示意图； 
.附图3是每个车端有三个制动模块和一制动踏板的根据本发明的制动系统的另一实施例的总体一的功能性示意图； 
.附图4是相应于带四个制动模块及两个减速控制单元的根据本发明的制动系统的另一实施例的更完整的电—气示意图； 
.附图5是一制动踏板的示意图； 
.附图6是表示该制动踏板处的控制形式的一图； 
.附图7是减速控制单元及其周围连接的一示意性框图； 
.附图8是根据本发明的制动系统的基础模块的一总体示意图，装有一带UCD类延缓剂的一补充安全装置。 
具体实施方式
根据本发明的制动系统将参照附图1—8详细说明。在不同的附图中等同的构件使用同样的附图标记。 
本发明涉及一种用于铰接的多轴道路车辆尤其是用于客运车辆的带电—气控制的制动系统，显然，这种应用不限于一个实施例，显然在多轴陆上车辆中的其它应用也是可以的。 
参照附图3—4，根据本发明的制动系统1特别设计用于安装在地下铁道列车 (rame)2和公共运输多轴列车2上。该列车2由多个彼此铰接的车辆模块形成，其中至少一个为车头模块3，一个或多个客运车厢4，每个轴由例如附图标记5示出的一中间模块支撑。 
传统的，列车2在每个端部都优选地具有一车头模块3，这可使列车可选择地在两个方向上运行无需掉头。 
根据本发明，每个轴都配备一个气动制动模块或组件6。 
每个制动模块6都具有一个作用于制动盘上或车轮的其它坚固表面上的传统的气动制动装置。这些装置包括制动的气动驱动机构7，且单独作用在一轴的两个车轮的每一轮上，牵引机的气动能量来源于一制动致动气体储存装置，也被称为供给风缸8。所述致动气体优选为压缩空气。 
优选地，每个制动模块6单独地连接一提供制动的致动气体的风缸8，该风缸优选地置于车厢4的车顶附近。每一制动模块6彼此独立具有自己的气动能量，这是有利地，允许在泄漏或故障情况下隔离所述故障模块。 
然而，完全可以想到设计用于全部制动模块装置6的一公用风缸或者设计多个分布在列车2上风缸，每一风缸为一个或多个制动模块6供能。 
这些风缸8最好充满由共用的或非共用的发生器产生的压缩空气。 
优选地，这些制动模块6中的一个或多个还包含已知的安全机构，例如防滑系统、车轮防抱死系统、车轮间同步系统、根据轴重对制动力进行调整以进行负载补偿的系统或其它所有合适的系统。这些安全机构优选地被重新组合在一个制动的控制及稳定单元中，所述单元优选地是制动执行机构7的一部分，制动执行机构7通过来自于压缩空气风缸8及一制动控制执行每个轴的制动。 
根据本发明的一主要特征，每个制动模块6还包括一成比例电操纵阀EVP9。当存在多个成比例电操纵阀(及多个制动模块6)时，它们分别被标记为EVP1，EVP2，......，EVPn。 
被每一车轴支撑的每个制动模块6的每个成比例电操纵阀9直接由相应的来自风缸8的压缩空气供能并气动控制制动致动器7，优选通过相应的制动控制及稳定单元来实现制动。 
正如后文所述，这些制动控制作用被分解为常规制动和紧急制动。 
最终的制动强度取决于成比例电操纵阀9的开启，成比例电操纵阀9的开启决定于被成比例电操纵阀9接收到的制动控制。
根据本发明，每个成比例电操纵阀9都可以接收两种制动控制：来源于所用的气动制动组件的传统气压控制管路10的气压变化形成的一气压控制；来源于减速控制单元UCD12的电子控制线路11的一电控制。 
为了启动制动程序，根据本发明的制动系统1包括位于驾驶室中须由驾驶员启动的以产生这个或这些制动的一人工机构13。 
根据所述实施例，该人工机构13优选为由驾驶员启动的一制动踏板14，其中制动踏板的位置控制制动。 
该制动踏板14是特定的，因为它包括与两个制动状态相对应的两个作用阶段。第一状态是减速制动状态，也称为常规制动，适于公共运输车辆的正常使用。例如对应踏板14踏下的第一角扇区15，也被称为舒适进程CC。 
第二状态是紧急制动状态，例如对应踏板14踏下的第二角扇区16，也被称为紧急制动进程CFU。 
制动踏板14可以被各种人工机构13代替，例如，手动机构，某种驱动器，一个或多个位置传感器，或所有其它合适的装置。 
有利地，当人工机构13是如图5所示的踏板制动14时，司机可以借助同样的运动很容易地从一个制动状态过渡到另一个制动阶段，只需简单地进一步踩下踏板。 
踏板的两个作用阶段可以有利地由司机踩踏踏板的斜度不同体现，一个《拐点》优选地表明了两个角扇区之间的过渡区T，也就是两个制动状态之间的过渡区。也可能最终由其它合适的信号装置完成这一显示，例如被显示在仪表盘上，或由视觉信号或声音信号显示。 
制动踏板14是一机械制动器，其包括电子状态和初始的气压状态，相应于两个制动状态控制传输。 
在踏板14进程的第一部分，对应第一角扇区15，气压控制管路10不供能。 
优选地是踏板14的人工机构13的位置，通过一个或多个位置传感器17检测，位置传感器17优选为角度位置电子传感器或该角度位置的功能值电子传感器。关于该位置的最终信息通过一电连接18传输到该UCD单元12。 
在该进程的第二部分，对应第二角扇区16，气压箱19随着踏板14的深入被按比例启动，这产生由来自供风管20的压缩空气进行的气动控制，所述压缩空气由气压控制管路10向这些制动模块6及其成比例电操纵阀9传送。因而通过制动致 动器7施于车轮上的制动力与该气压控控制成比例。 
正如在附图6中所示，在对应第一角扇区15的舒适进程CC中，仅仅是传递踏板踏下的一电信号被发送给所述UCD单元12。 
从角度T开始进入第二角扇区16，即进入紧急制动状态。一气压控制通过该气压控制管路10传输至成比例电操纵阀9，叠加到之前输入到UCD单元的该电信号上。 
数值T是适合所述应用的某一角度值，例如大约为10°。 
该减速控制单元UCD12为一计算机，其根据由位置传感器17收到的踏板14位置的电信号控制成所述比例电操纵阀9。 
根据本发明的一优选实施方式，该单元还具有其它多种特别有利的调节功能。 
附图7更详细地示出了该单元。该图通过给出主要的功能模块示出了一UCD单元的示意性框图。 
该单元具有一中央电子单元，用以确保在该踏板14的行程中通过电动制动或气动制动系统控制进行一按比例减速。进行判断的功能性或标题性数据，例如车速、气压控制压强，和/或由成比例电操纵阀9提供给制动致动器7的压强，最好可在该车不同的操控/控制系统之间交换。 
根据所示的该优选的实施方式，UCD单元12包含两个微处理器：一伺服微控制器21，它计算被发送的这个或这些电动制动控制命令，以及一控制微控制器22，出于安全原因它控制该伺服微控制器21处于最佳状态。 
这两个微处理器均与一采集端23连接，该采集端构成该UCD单元的输入端。该采集端接收与UCD输入值对应的信号并通过所述微控制器将其变换为可使用的电子信号。 
因而该采集端23接收来自一个或一些位置传感器17的表达踏板14位置的一电信号。采集端23还可接收来自伺服回路的信号，且尤其是由置于成比例电操纵阀9之上或之后的一个或多个传感器24取得并由一电连接25传输的一压力测量值。 
根据这些输入数据，伺服微控制器21计算发送到各个制动模块6的这些制动命令，并将其发送到输出端26。 
控制微控制器器22控制伺服微控制器或使伺服微控制器的操作有效。如它检测到异常或故障，可以作用于一个或多个输出端26或封锁一个或多个输出端26。 而且，它也可以重新初始化或重新启动伺服微控制器21。 
UCD单元12包含至少一个输出端26并优选地与在车辆中控制制动的模块6的数量一样多，即与控制成比例电操纵阀9一样多。 
在上述实施例中，具有相应于两个成比例电操纵阀9的两个输出端26，然而，该实施例完全没有限制性。 
每一输出端26优选地被单独控制，且因而可以发送不同的命令值至每一成比例电操纵阀9。因而可在每一轴上获得一不同的制动，对于不同的技术原因，这样的设计可能是有利的，例如，当这些轴不完全相同，或不包括同样的样式时，或者当根据这些轴制动机构显示出了不同的磨损度时。 
这样的独立性同样可使伺服微控制器21通过参照在其它模块上的控制命令，补偿一个或多个制动模块6的可能的故障，以便车辆仍然产生总的有效的制动。 
优选地，置于每一成比例电操纵阀9上方或后方的一压力传感器24通过一电线25将压力测量值送回UCD单元，尤其是送回到采集端23。因而可通过压力实现一伺服，以使伺服微控制器21控制产生的真正的制动以便调节所需的控制值，电流和压力之间的关系并不是很稳定。一这样的伺服本身还可以检测到电操纵阀EVP9或其供电可能的故障。 
每一输出端26优选地包括一加速度(jerk)限制过滤器27以限制突然的动作，允许获得斜率平缓的输出电流指令，后面跟随产生所需电流的电流调节器28以便产生计算得到的电控制信号并在电控制信号线11上传送该控制信号。 
该电流调节器28优选地后接一电流传感器29以便构成一伺服电流回路30，以调节电流产生该命令值。 
根据本发明的制动系统1的基础模块在附图1中已被整体示意性地介绍过。 
其包含一踏板14，该踏板位置的电子检测器17，该踏板的气压箱19，一气压控制管路10，一减速控制单元UCD12，一电控制信号线11，以及一成比例电操纵阀EVP9。 
下面将描述根据本发明的制动系统每个基础模块的作用。 
常规制动的工作状态
这一制动状态存在于踏板14的整个舒适进程CC中，对应于以角扇区15有限制的一踏板踏压。 
在这一区域，踏板的气压箱19没有启动，气压控制管路10没有供能。
这个或这些传感器17提供的踏板14踏下的程度的信息的一信号或一信息传递到UCD单元12。 
UCD也通过电动制动和电—气制动电控制该车辆的制动。 
为了实现所需的制动，UCD单元12优先通过车辆马达实施电动制动，该马达也被称为制动马达31，这种制动的优点是制动机构不产生磨损。而且，也可允许电能重新输入电网或充入车载蓄电池被再利用。 
如果电动制动失效，或者当其出现制动力不足或不适合时，例如，当速度太快，或在一坡上时，UCD单元12由电—气控制制动取代或最好是补偿该电动制动。 
为此，该单元通过电控制信号线11向成比例电操纵阀传送一电控制信号以控制成比例电操纵阀EVP9打开。成比例电操纵阀EVP9向制动致动器7输送压力空气以便完成制动，通过驾驶员获得所需的减速。 
UCD单元12自动控制制动马达启用、气动制动启用或两种制动同时启用。有利地，该选择和/或定量是自动的，系统显然完全适用于驾驶员。 
另外，UCD单元12产生渐进式制动，有利于保证乘客最大的舒适性。为此，正如已经提到的，UCD单元12可以包括一些限制急动及所需的制动梯度的过滤器，可以获得平缓舒适的驾驶。因而根据本发明的制动系统为驾驶员提供实在的驾驶帮助。 
在常规工作状态中，所有制动命令都通过电传送。因而从踏板14被启动到制动实施之间该制动系统的响应时间非常短暂。 
紧急制动的工作状态
在车辆运用的正常情形下，即在运行、驾驶、作用的正常情形下，紧急制动的工作状态不被采用，驾驶员通过上述常规制动以为乘客提供最大舒适性使车辆减速和停止。 
然而，出于安全原因，还必须预见到被称为紧急制动的补充制动的可能性。这些情形存在于接替该舒适进程CC的紧急制动进程CFU的全部。 
当一个不可预料的原因迫使驾驶员采取比常规制动更迅速有效的制动时，这样的紧急制动是必须的，例如，在道路上出现不可预料的障碍，或常规制动系统故障且尤其是UCD单元12故障时。 
出于一些应用原因，可以优选具有紧急制动工作状态的一转换载入装置，当越过相应于两个状态之间的转换限制区域的拐点时在常规制动状态末端插入紧急制 动，该拐点在附图中标记为角度T。 
由于该载入，在事后可对紧急制动的理由进行一分析，且常规制动的可能故障可被探测和修复。 
紧急制动工作状态必须很可靠、很安全，为了这个原因，使用传统的符合这一标准的由气压控制的气动制动。而且，紧急制动应该是迅速、有效的，根据本发明的制动系统可改善这些特征。 
紧急制动在踏板14的一定偏离角度的范围内延伸，此处相应于角扇区16。 
在该范围内，踏板14一方面借助UCD单元和连接18和11产生一电控制信号，另一方面在气压控制管路10中产生一气压控制回路。 
可靠而安全气压控制使成比例电操纵阀EVP9打开，且因而启动所述制动致动器7。 
出于安全原因，气压控制管路10可以是双路的。因而该气压控制例如可以通过一双继电器阀达到电操纵阀EVP9的功能，双继电器阀传输强度更大的控制。 
为了改善紧急制动系统的响应时间，一电控制信号更快更迅速地传达至UCD单元12。如果情况允许，直接通过制动马达31启动一电动制动。一电—气控制制动命令通过电控制信号线11迅速传递至电操纵阀EVP9。 
UCD单元12一直控制电动制动，一直保持电动控制，直至气压控制值逐步取代该电动制动。 
甚至在紧急制动阶段CFU，UCD单元12也参与一定量的制动，按照内部规则，该单元根据待达到的最终制动压强增加一电控制数值，且使该气动制动控制命令传递至该成比例电操纵阀9，然而，在另一种情况下，UCD单元不能通过电控制信号线11由空气压控制管路10减少控制的制动。 
这两种控制信号在成比例电操纵阀上叠加和结合可造成一渐进式、几乎即刻起作用且有效性强的制动。 
为了改善本发明制动系统的可靠性，可能在其中增加一补充的安全系统，在附图8中已示意性示出，该补充的安全系统在某些情形下允许阻止该单元12的至少一个减速控制输出26，以帮助被称为UCD输出禁止装置或ISU33的一装置。 
如上所述，UCD单元是一个由软件控制的全电子单元。从本质上它在安全性上不是最好的，尽管例如采用了控制微控制器22作为预防。 
在也许某些故障情形下，UCD单元12可能会产生一些不希望的制动命令，且 因而引起不适合的制动，可能会产生危险。 
事实上，如果减速控制单元12产生一大的、不需要的制动命令，也可能导致车辆突然减速，乘客会感觉非常不舒服，甚至会摔倒或受伤。 
另一方面，如果UCD单元12产生一小强度但持久的制动命令，也可能会产生一驾驶员不易察觉的不太大的制动。由于该制动连续的特性，这样的制动可能会引起制动构件发热，并可能引起火灾。 
有利地，UCD输出禁止装置33允许切断UCD单元的一个或多个输出端26的供电。因而在UCD单元12故障情况下，即使微控制器21、22产生了不合适的制动命令，这些命令都不会通过电控制信号线11向成比例电操纵阀9传输制动的电控制命令。 
为此，该补充的安全系统包括一传感器34，检测司机是否启动优选为踏板14的人工机构13。 
传感器14同样实现电信号电断路器的功能，其根据人工机构13被检测的位置显示两个状态。 
该断路器的第一个状态相应于人工机构13的静止位，即该位置对应司机没有施加制动时人工机构13的位置。 
如果人工机构13离开静止位，断路器进入第二状态。第二状态对应人工机构13的启动位，由司机实施制动，不管所需制动强度。 
该传感器34连接到UCD输出禁止装置或ISU33，通过其电状态传输人工机构13所处位置的一信息至该输出禁止装置。 
根据该断路器所处状态，UCD输出禁止装置或ISU33切断或开通UCD单元12的输出端26的供电。 
只要断路器位于第一状态，相应人工机构13的静止位，该ISU33就阻止UCD12输出端26供电。因而即使微控制器由于UCD单元12故障产生不希望的命令时，没有司机的制动指令，任何制动电控制命令都不能传达至成比例电操纵阀EVP9。 
根据本发明的制动系统完全是安全的。 
当司机启动人工机构13实施制动时，断路器的传感器34进入第二状态，ISU33恢复所述UCD单元12的输出端26的供电，因而该UCD单元12也可发送一如前所述原理的适当的制动电控制命令至成比例电操纵阀EVP9。
优选地，当车辆停止时，UCD输出断路器33同样恢复所述UCD单元12的输出端26的供电。 
本装置的各种变化都是很容易想到的。 
例如，传感器34可以单独使用，也可以与人工机构13的位置传感器17合并使用，以便通过线路18传输一人工机构13的位置信息至UCD单元12的采集端23。 
根据另一可预见的实施例，断路器的作用可与传感器34无关，在这种情形下，可以增加一从属断路器。 
另一方面，传感器34可能是独立的或与UCD的输出禁止装置33一体的，ISU33可与UCD12分开或一体。 
根据本发明的另一优选实施例，UCD12的输出禁止装置33有利地仅控制与成比例电操纵阀9连接的UCD单元12的输出端26的供电，而不控制制动马达31的输出端。 
因而，ISU33阻止可能危险的制动，而不阻止制动马达31产生的不危险的制动。因而可以保存由制动马达产生的自动制动功能，例如，如果转弯前车速太高则自动制动。 
甚至在人工机构静止位时以及当ISU33切断连接至成比例电操纵阀9的UCD12的输出端26时，这些未被司机启动的制动也能产生。 
除了该人工机构13的位置外，其它情形也可优选地且通过UCD单元12的一或多个输出端26的供电与否触发UCD的输出禁止装置33。 
这样的情形之一尤其是存在一安全制动控制35的情况下。在某些情况下，例如，车辆的一或多个车门被打开时，或取下导向系统时，司机不适时，或手动断开紧急停车装置时，一安全制动控制35的信号被发送至该车的制动系统。最终的制动应当是可靠的，为此可以使用一气动制动。 
为了进一步增加系统的可靠性，当需要安全制动时，ISU装置33优选地切断所述UCD单元12的输出端26的供电，以便只保留最为可靠的带气压控制的气动制动，以便保证所需的最大的安全性。 
本领域的技术人员可设想该安全装置的其它变型，尤其是例如ISU33控制所述UCD单元的总体供电，而不仅仅是一个或多个输出端26的供电。 
根据本发明的制动系统有利地应用于多轴车辆，例如，一列车2和如图2—4 所示作为例子给出的多轴公共运输车辆。 
根据本发明的制动系统包括多个制动模块6，优选地每轴有一个，每一个制动模块6包含共用的或单独的连接至一风缸8及一些制动致动器7的一成比例电操纵阀EVP9。 
每一制动模块6的电操纵阀EVP9通过单路或双路的气压控制管路10气动连接踏板14的气压箱19，在这种情形下，优选地至少包括一双继电器阀。 
电操纵阀EVP9还通过一电控制信号线11电连接至一UCD单元12。每一电操纵阀EVP9优选地通过另一电连接25被连接至所述UCD单元12，特别是可通过前述压力进行伺服。 
这些制动模块6的作用类似于前述基础模块的作用，UCD单元12还独立作用于每一制动模块6上，以便得到最适合且最高效的总体制动。 
当车辆很长包括多个制动模块6时，为了沿气压管路10从车一端至另一端传递气压需要相当长的时间。因而响应时间的问题变得很重要。
为了使这个问题获得满意的解决，本发明的制动系统在这样的应用中具有优点。事实上，所述UCD单元12发送一电控制信号迅速传播至所有成比例电操纵阀EVP9，该成比例电操纵阀EVP9差不多是同时进行作用且比气动制动快得多。气动制动是在电动控制逐渐到达后逐步增加的。制动效率极大改善且制动构件的磨损分配好。 
为了限制电连接到该UCD单元12且与该单元毗邻的构件的数量，优选可采用多个UCD单元，分布在列车2的长度上以UCD1、UCD2......表示，事实上，在所述UCD单元12和每一成比例电操纵阀EVP9之间存在一双路电线11和25，这些减速控制单元UCD12优选地通过一连接总线32彼此连接，例如，根据CAN总线协议。 
因而优选地车辆每端使用一个UCD单元12。UCD1位于列车2的头部，接收踏板14的数控，优选地作为主单元，它直接控制位于车辆前部的制动模块6的第一半。 
第二单元UCD2是一从属单元，优选地由例如根据CAN总线协议的连接总线32，接受UCD1单元的指令，然后它控制位于车辆后部的制动模块6的第二半。 
然而，由于在每种应用中适用技术的不同限制，这些制动模块6在UCD单元12之间的分布不相同。
为了能在两个方向运行而不必掉头，公共运输车辆通常在每一端包括一车头组件3。这些模块的每个车头3包括带有一制动踏板14的一驾驶室。 
如图3所示，根据本发明的制动系统有利地在每一车头3中包括一UCD单元12以接收踏板14的数据，优选地通过例如根据CAN协议的一连接总线32连接至另一UCD单元。 
在这种情形下，两个UCD单元12是相同的，也可根据所用的驾驶室选择地一个作为主单元，另一个作为从属单元。
所示例子包括两个UCD单元，但是也可选择一个或三个或更多。 
根据本发明的一最佳实施方式，这些减速控制单元UCD中的一个接收该人工机构13的位置信息并作为主单元，其它UCD12作为从属单元。 
同样，也可以设计由制动模块6使用一简化UCD单元，由每一轴的从属小UCD单元作为接收涉及该人工机构13的位置数据的一主UCD单元和每一成比例电操纵阀EVP9之间的接口。 
显然，本发明不限于前述附图及说明中所示出的优选实施例，本领域人员在不偏离本发明的主题和范围的前提下，可以对本发明做出很多修改和并想到各种变型。

Claims (25)

1.一种用于多轴道路车辆的电-气控制制动系统，每轴包含连接至制动风缸(8)的气动制动模块(6)，还包括制动致动机构(7)，该制动系统的特征在于：
-具有对应一常规制动和一紧急制动的两个工作状态的人工机构(13)，由驾驶员触动该人工机构(13)以启动制动进程，所需制动强度取决于该人工机构(13)的位置；
-用于每一制动模块(6)的成比例电操纵阀EVP(9)，当该人工机构(13)被致动时，该成比例电操纵阀EVP(9)接收一电控制信号和/或一气动控制信号，根据收到的这个或这些信号按比例打开成比例电操纵阀EVP(9)，通过连通风缸(8)的所述制动致动机构(7)产生所需的制动；
-至少一减速控制单元UCD(12)，该单元接收该人工机构(13)的位置信息，当该人工机构(13)被致动时，该单元由该位置信息产生一制动电控制信号以电控打开所述成比例电操纵阀EVP(9)；
-用于每一制动模块(6)的电控制信号线(11)，它在所述减速控制单元UCD(12)和每个成比例电操纵阀EVP(9)之间形成一电连接以传输该电控制信号；
-气压控制管路(10)，在该人工机构(13)及成比例电操纵阀EVP(9)之间形成一气路连接，且可传输仅在紧急制动工作状态下由该人工机构(13)发出的气动控制信号。
2.根据权利要求1所述的电-气控制制动系统，特征在于：所述减速控制单元UCD(12)同样通过该车辆的马达也被称为制动马达(31)控制电动制动。
3.根据权利要求2所述的电-气控制制动系统，特征在于：所述减速控制单元UCD(12)对该制动马达(31)有优先权，且如果制动不充分或无效，由气动制动补充或替代。
4.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：具有两个状态的该人工机构(13)为一制动踏板(14)。
5.根据权利要求4所述的电-气控制制动系统，特征在于：该踏板(14)的两个作用状态对应于该踏板(14)踏下后的两个连续的角扇区(15，16)。
6.根据权利要求4所述的电-气控制制动系统，特征在于：该踏板(14)的两个作用状态由驾驶员通过踏板紧张度不同体现。
7.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：还包括进入该紧急制动工作状态的一载入装置。
8.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：还包括至少一个位置传感器(17)，该传感器检测该人工机构(13)的位置，并将与该位置相关的信息传输至该减速控制单元UCD(12)。
9.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：每一制动模块(6)单独连接至一制动风缸(8)。
10.根据权利要求9所述的电-气控制制动系统，特征在于：这些风缸(8)充满由一公用压缩机产生的压缩空气。
11.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：这些制动模块(6)中的至少一个还包括制动控制及稳定单元。
12.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：还至少包括置于每个电操纵阀EVP(9)之上或之后的压力传感器(24)，通过电线(25)传递一压力值至该减速控制单元UCD(12)以实现一压力伺服。
13.根据权利要求1所述的电-气控制制动系统，特征在于：所述减速控制单元UCD(12)包括：
-一采集端(23)，构成该减速控制单元UCD(12)的输入端，且接收该人工机构(13)的位置信息；
-一伺服微控制器(21)，它计算待发送的制动电控信号；
-一控制该伺服微控制器(21)的一控制微控制器(22)；
-至少一输出端(26)，其包括一电流调节器(28)产生计算的电控制信号并通过电控制信号线(11)发送该信号。
14.根据权利要求13所述的电-气控制制动系统，特征在于：该输出端(26)还包括一加速度限制过滤器(27)及置于该电流调节器(28)后的一电流传感器(29)以构成一伺服电流回路(30)。
15.根据权利要求13或14所述的电-气控制制动系统，特征在于：所述减速控制单元UCD(12)包括输出端(26)，所述输出端具有可被控制的制动模块(6)，每一输出端(26)可被单独控制。
16.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：还包括一UCD输出禁止装置ISU(33)，在该人工机构(13)处于静止位置和/或处于安全制动控制(35)状况时，允许封锁该减速控制单元UCD(12)的至少一个输出。
17.根据权利要求16所述的电-气控制制动系统，特征在于：该UCD输出禁止装置ISU(33)切断或连接该减速控制单元UCD(12)的供电或所述减速控制单元UCD(12)的至少一输出端(13)的供电。
18.根据权利要求16所述的电-气控制制动系统，特征在于：该UCD输出禁止装置ISU(33)不封锁由减速控制单元UCD(12)控制的制动马达(31)。
19.根据述权利要求16至18任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：还包括一传感器(34)，检测该人工机构(13)是否处于启动位或静止位，并根据该人工机构(13)处于启动位或静止位实施带两种状态的电断路器的一作用。
20.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：包括至少两个通过一BUS总线(32)相连的减速控制单元UCD(12)。
21.根据权利要求20所述的电-气控制制动系统，特征在于：这些减速控制单元UCD(12)之一接收该人工机构(13)的位置信息，作为其它从属减速控制单元UCD(12)的主控单元。
22.根据权利要求21所述的电-气控制制动系统，特征在于：车辆每端均包括一减速控制单元UCD(12)，根据车辆运行方向可选择地用作主单元或从属单元。
23.根据前述权利要求21所述的电-气控制制动系统，特征在于：包括一主减速控制单元UCD(12)，用于接收该人工机构(13)的位置信息；以及用于制动模块(6)的简化的从属减速控制单元UCD，构成该主减速控制单元UCD和每一成比例电操纵阀EVP(9)之间的接口。
24.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：该气压控制管路(10)为双路，且包含至少一个双继电器阀。
25.根据前述权利要求1-3中任何一个所述的电-气控制制动系统，特征在于：设计用于多轴公共运输车辆列车，安装于车轮上和自导向装置上。
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