CN110667638A - 空气制动控制单元、制动控制系统及制动控制方法 - Google Patents

空气制动控制单元、制动控制系统及制动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空气制动控制单元、制动控制系统及制动控制方法，所述空气制动控制单元包括紧急制动切换阀、紧急制动排风阀、常用制动排气电磁阀、常用制动充气电磁阀、双向阀、中继阀和空重车阀，所述常用制动充气电磁阀的出气端通过管路与所述常用制动排气电磁阀连接；所述双向阀一端通过管路与所述紧急制动切换阀连接，另一端通过管路与所述常用制动充气电磁阀的出气端连接；所述空重车阀的进气端通过管路与所述双向阀连通，所述空重车阀的出气端通过管路所述中继阀连接。本发明有效避免了因紧急制动电磁阀故障造成意外紧急制动、进而影响列车正常运营的问题。

Description

空气制动控制单元、制动控制系统及制动控制方法
技术领域
本发明属于轨道车辆控制技术领域，涉及轨道车辆制动控制技术，具体地说，涉及一种用于动车组制动控制的空气制动控制单元、制动控制系统及制动控制方法。
背景技术
现有CRH系列动车组和CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组均采用微机控制直通电空制动系统，其制动控制系统主要由空气制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU组成，空气制动控制单元PBCU受电子制动控制单元EBCU的控制，产生并输出与制动指令相对应的制动缸压力，进而形成制动力。空气制动控制单元PBCU通常由充气和排气电磁阀、紧急制动电磁阀、空重车阀、中继阀及若干压力传感器、压力开关等组成。
高速动车组制动系统主要功能包括常用制动、紧急制动、停放制动等。其中，常用制动用来调节列车运行速度或使列车在预定地点停车，紧急制动可使列车迅速减速并在最短距离内停车。紧急制动又分为紧急制动EB和紧急制动UB，紧急制动EB是在制动系统设备正常情况下实施的紧急制动，为空气制动和电制动的复合制动方式，紧急制动UB是在紧急制动安全环路失电时控制紧急制动电磁阀实施的紧急制动，为纯空气制动方式，紧急制动UB一旦施加，列车必须停车。
目前，CRH系列动车组和CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组的制动系统均设有紧急制动电磁阀，受紧急安全环路控制，为常带电状态，一旦遇到紧急情况操纵紧急制动按钮开关或其他原因造成紧急安全环路断开，紧急制动电磁阀将失电，触发紧急制动UB，将制动储风缸的压缩空气经双向阀输出到空重车阀形成紧急制动预控压力(参见图1)，或将经空重车阀调整后的空气压力输出形成紧急制动预控压力(参见图2)，紧急制动预控压力到达中继阀后，经过流量放大形成紧急制动的制动缸压力，产生紧急制动作用。
除了受安全环路控制产生正常的紧急制动UB外，若紧急制动电磁阀自身出现故障，如线圈因常带电出现烧损等问题，也会使紧急制动电磁阀失电，此时，将产生意外紧急制动UB，造成列车非正常停车，打乱动车组正常运营秩序。目前，既有的动车组特别是CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组运用过程中，因紧急制动电磁阀故障造成的意外紧急制动停车，已成为影响动车组正常运营的重要问题。
为了保证列车分离或其他原因造成列车失电的情况下，动车组能产生紧急制动而确保安全停车，微机控制直通电空制动系统的紧急制动电磁阀均设计为常带电状态，即正常运行过程中，紧急制动电磁阀始终得电，电磁线圈一直处于较高的温度状态，所以在进口和国产制动系统运用过程中，均出现过紧急制动电磁阀电气部件烧损的问题，造成意外紧急制动停车。
发明内容
本发明针对现有空气制动控制单元紧急制动电磁阀故障造成意外紧急制动停车等上述问题，提供了一种空气制动控制单元、制动控制系统及制动控制方法，能够有效解决既有动车组因紧急制动电磁阀故障造成意外紧急制动进而影响动车组正常运营的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种空气制动控制单元，包括：
紧急制动切换阀；
紧急制动排风阀；
常用制动排气电磁阀；
常用制动充气电磁阀，用于输出常用制动预控压力；所述常用制动充气电磁阀的出气端通过管路与所述常用制动排气电磁阀连接；
双向阀，一端通过管路与所述紧急制动切换阀连接，另一端通过管路与所述常用制动充气电磁阀的出气端连接；
中继阀；
空重车阀，所述空重车阀的进气端通过管路与所述双向阀连通，所述空重车阀的出气端通过管路与所述中继阀连接。
优选的，所述紧急制动切换阀通过管路与分配阀连接，连接所述紧急制动切换阀与所述双向阀的管路上设有分配阀输出压力传感器。
优选的，所述常用制动充气电磁阀的进气端通过管路与制动储风缸连接，连接所述常用制动充气电磁阀与所述制动储风缸的管路上安装有常用制动截断塞门和总风截断塞门，所述总风截断塞门安装于所述常用制动截断塞门与所述制动储风缸之间的管路上。
优选的，连接所述总风截断塞门与所述制动储风缸之间的管路上安装有总风过滤器。
优选的，所述中继阀通过管路与所述常用制动截断塞门与所述总风截断塞门之间的管路连接，所述中继阀通过管路与制动缸连接。
优选的，连接所述中继阀与所述制动缸之间的管路上设有制动缸压力开关、制动缸压力传感器以及制动缸压力测试接口。
优选的，连接所述常用制动充气电磁阀与所述双向阀之间的管路上设有预控压力传感器和预控压力测试接口。
优选的，所述空重车阀通过管路与空气弹簧连通，连接所述空重车阀与所述空气弹簧的管路上安装有空气弹簧压力传感器和空气弹簧压力测试接口。
为了达到上述目的，本发明另提供了一种制动控制系统，包括空气制动控制单元PBCU、电子制动控制单元EBCU以及与列车管连接的分配阀，所述空气制动控制单元PBCU采用上述空气制动控制单元。
进一步的，还包括分配阀输出截断塞门和空气弹簧截断塞门，所述分配阀输出截断塞门的进气端通过管路与所述分配阀的出气端连接，所述分配阀输出截断塞门的出气端通过管路与所述紧急制动切换阀的出气端连接；所述空气弹簧截断塞门出气端通过管路与所述空重车阀连接。
为了达到上述目的，本发明又提供了一种紧急制动UB控制方法，采用上述制动控制系统，其具体步骤为:紧急制动时，紧急制动切换阀断电，打开分配阀产生的紧急制动预控压力与双向阀之间的通路，使分配阀产生的紧急制动预控压力到达双向阀一侧；同时，电子制动控制单元EBCU控制常用制动充气电磁阀得电，输出一个与车辆当前载荷相对应的、备用的紧急制动预控压力到达双向阀的另一侧；经双向阀比较其两侧的紧急制动预控压力后，输出压力较大的紧急制动预控压力，到达空重车阀，经空重车阀调整后，形成最终的紧急制动预控压力到达中继阀，打开中继阀中制动储风缸到制动缸的通路，经过中继阀的流量放大后，输出压缩空气至制动缸，压缩空气的压力大小与紧急制动预控压力的大小相对应。
优选的，若在紧急制动状态、紧急制动切换阀断电的情况下，分配阀故障时，常用制动充气电磁阀根据当前车辆载荷情况输出的紧急制动预控压力到达双向阀，进行紧急制动控制。
为了达到上述目的，本发明另提供了一种常用制动控制方法，采用上述制动控制系统，其具体步骤为:常用制动时，紧急制动切换阀处于得电状态，切断分配阀产生的常用制动预控压力到双向阀的通路，使分配阀产生的常用制动预控压力无法进行常用制动控制；同时，电子制动控制单元EBCU控制常用制动排气电磁阀、常用制动充气电磁阀得电，制动储风缸内压缩空气通过常用制动充气电磁阀输出，形成常用制动预控压力，经双向阀、空重车阀，到达中继阀，打开中继阀中制动储风缸到制动缸的通路，经过中继阀的流量放大后，输出压缩空气至制动缸，压缩空气的压力大小与常用制动预控压力的大小相对应。
优选的，若在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀故障失电，则打开分配阀与双向阀之间的通路，分配阀根据列车管压力变化产生的输出压力到达双向阀，进行常用制动和紧急制动控制。
优选的，若空气制动控制单元PBCU或电子制动控制单元EBCU出现故障，则人工操作打开分配阀输出截断塞门，接通分配阀产生的常用制动预控压力到双向阀的通路，关闭常用制动截断塞门，使空气制动控制单元PBCU不起作用，依靠分配阀产生的常用制动预控压力进行常用制动控制。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
(1)本发明空气制动控制单元取消了紧急制动电磁阀，采用紧急制动切换阀，采用常带电方式，但紧急制动切换阀不与制动储风缸连通，而是与分配阀连通，若在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀故障失电，会打开分配阀与双向阀之间的通路，分配阀根据列车管压力变化产生的输出压力会到达双向阀，不会与现有动车组的空气制动控制单元一样造成意外紧急制动，同时也不会影响制动系统的正常功能，可正常施加常用制动和紧急制动，也可以正常缓解。本发明有效避免了因紧急制动电磁阀故障造成意外紧急制动、进而影响列车正常运营的问题。
(2)本发明空气制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU起作用进行常用制动控制时，分配阀也根据列车管压力变化产生常用制动预控制压力，一旦紧急制动切换阀故障而失电，仍可依靠分配阀产生常用制动作用，常用制动功能可靠性高。
(3)本发明在紧急制动时，紧急制动切换阀失电，依靠分配阀产生的紧急预控压力经空重车阀调整后，产生紧急制动压力，同时紧急制动时常用制动电磁阀也根据车辆载荷情况产生备用的紧急预控压力。如果紧急制动时紧急制动切换阀因机械故障卡滞而无法到达失电位置，或者分配阀出现故障没有产生紧急制动预控压力，那么将依靠常用制动充气电磁阀产生的备用紧急制动预控压力进行紧急制动控制。无论紧急制动切换阀处于何种状态，都能保证紧急制动的可靠施加，紧急制动功能的可靠性高。
附图说明
图1为现有CRH3C、CRH380B型动车组制动控制系统气路原理图；
图2为现有CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组制动控制系统气路原理图；
图3为本发明实施例气动制动控制单元的气路原理图；
图4为本发明实施例制动控制系统的气路原理图；
图5为本发明实施例制动控制系统进行常用制动和紧急制动时的控制原理图；
图6为本发明实施例制动控制系统进行常用制动时的气路原理图；
图7为本发明实施例制动控制系统进行紧急制动时的气路原理图。
图中，1′、紧急制动电磁阀，2′、常用制动排气电磁阀，3′、常用制动充气电磁阀，4′、双向阀，5′、中继阀，6′、空重车阀，7′、分配阀，8′、高低阶切换阀，9′、隔离电磁阀，10′、隔离阀，11′、制动储风缸，12′、EBCU,13′、制动缸压力开关，1、紧急制动电磁阀，2、紧急制动排风阀，3、常用制动排气电磁阀，4、常用制动充气电磁阀，5、中继阀，6、空重车阀，7、双向阀，8、预控压力传感器，9、制动缸压力传感器，10、空气弹簧压力传感器，11、分配阀输出压力传感器，12、预控压力测试接口，13、制动缸压力测试接口，14、空气弹簧压力测试接口，15、制动缸压力开关，16、总风过滤器，17、总风截断塞门，18、常用制动截断塞门，19、分配阀，20、工作风缸，21、容积风缸，22、单向止回阀，23、制动储风缸，24、空气弹簧截断塞门，25、分配阀输出截断塞门，26、电子制动控制单元EBCU，27、空气制动控制单元PBCU，28、紧急制动阀，29、紧急制动按钮，30、制动控制器，31、网络，32、紧急安全环路，33、总风管，34、列车管，35、列车管压力控制装置，36、指令转换装置，37、制动缸，38、风源系统，39、轴速度传感器，40、防滑阀。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在轨道交通中，制动力的施加称之为“制动”，制动力的撤除称之为“缓解”，常用制动和紧急制动是动车组制动系统的主要功能。动车组的制动过程，向制动缸冲入压缩空气产生制动力，缓解过程中排出制动缸中的压缩空气，撤销制动力，而且常用制动的制动力可分阶段增加，也可分阶段减小，称之为阶段制动和阶段缓解。现有动车组制动控制系统中，均采用紧急制动电磁阀失电产生紧急制动的方式，一旦紧急制动电磁阀故障导致其失电，紧急制动电磁阀直接接通制动储风缸的压缩空气来源或空重车阀的压缩空气来源，产生意外紧急制动，这已成为CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组和CRH系列动车组的重要故障，影响动车组的正常运营。
为了解决上述问题，本发明提供了一种空气制动控制单元，采用紧急制动切换阀代替紧急制动电磁阀，虽然紧急制动切换阀仍然采用常带电方式，但不再与制动储风缸连通，而是与分配阀输出的制动缸预控压力连通，若在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀因线圈烧损等故障而失电，会打开分配阀输出压力与双向阀之间的通路，分配阀根据列车管压力变化产生的输出压力会到达双向阀，不会像CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组和CRH系列动车组的空气制动控制单元一样造成意外紧急制动，同时也不会影响制动系统的正常功能，可以正常施加常用制动和紧急制动，也可以正常缓解(通过常用制动排气电磁阀、中继阀和分配阀的控制可排出制动缸的压缩空气)制动。也就是说，在缓解状态下，即使紧急制动切换阀意外失电，因分配阀也处于缓解状态，不会产生意外制动，在常用制动状态下，若紧急制动切换阀意外失电，则会按照分配阀产生的常用制动预控压力进行控制，保证常用制动的有效施加。
以下以具体的实施例对上述空气制动控制单元，采用该空气制动控制单元的制动控制系统以及制动控制方法进行详细的说明。
实施例1：参见图3，本发明提供了一种空气制动控制单元，包括：
紧急制动切换阀1；
紧急制动排风阀2；
常用制动排气电磁阀3；
常用制动充气电磁阀4，用于输出常用制动预控压力；所述常用制动充气电磁阀4的出气端通过管路与所述常用制动排气电磁阀3连接；
双向阀7，一端通过管路与所述紧急制动切换阀1连接，另一端通过管路与所述常用制动充气电磁阀4的出气端连接；
中继阀5；
空重车阀6，所述空重车阀6的进气端通过管路与所述双向阀4连通，所述空重车阀6的出气端通过管路所述中继阀5连接。
具体地，继续参见图3，所述紧急制动切换阀1通过管路与分配阀19连接，连接所述紧急制动切换阀1与所述双向阀7的管路上设有分配阀输出压力传感器11。其中，分配阀输出压力传感器用于测量分配阀输出的常用制动预控压力或紧急制动预控压力。其中，分配阀采用F8分配阀。F8分配阀是国内动车组和客车在用的唯一具有阶段缓解功能的分配阀。采用F8分配阀，不仅可以输出常用制动预控压力和紧急制动预控压力，还可以在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀因线圈烧损等原因而失电时，进行正常缓解。
具体地，继续参见图3，所述常用制动充气电磁阀4的进气端通过管路与制动储风缸23连接，连接所述常用制动充气电磁阀4与所述制动储风缸23的管路上安装有常用制动截断塞门18和总风截断塞门17，所述总风截断塞门17安装于所述常用制动截断塞门18与所述制动储风缸23之间的管路上。在制动设备处于正常工作状态下，总风截断塞门、常用制动截断塞门处于打开状态，且进行打开或关闭操作均需在停车状态下进行，常用制动截断塞门可单独隔离控制制动单元常用制动充气电磁阀和常用制动排气电磁阀产生预控压力，总风截断塞门可隔离一辆车的制动系统。
具体地，继续参见图3，连接所述总风截断塞门17与所述制动储风缸23之间的管路上安装有总风过滤器16。总风过滤器对制动储风缸输出的压缩空气进行过滤，滤除压缩空气中的杂质。
具体地，继续参见图3，所述中继阀5通过管路与所述常用制动截断塞门18与所述总风截断塞门17之间的管路连接，所述中继阀5通过管路与制动缸连接。通过中继阀将制动储风缸的压缩空气进行流量放大后，输出至制动缸，进行制动控制。
具体地，继续参见图3，连接所述中继阀5与所述制动缸之间的管路上设有制动缸压力开关15、制动缸压力传感器9以及制动缸压力测试接口13。其中，制动缸压力开关用于监测制动缸压力，用于监测制动、缓解状态，制动缸压力传感器可直接测量制动缸压力，还可通过制动缸压力测试接口与外部测试设备连接，由外部测试设备测量制动缸压力。
具体地，继续参见图3，连接所述常用制动充气电磁阀4与所述双向阀7之间的管路上设有预控压力传感器8和预控压力测试接口12。通过预控压力传感器可直接测量常用制动充气电磁阀输出的预控压力，也可以通过预控压力测试接口与外部测试设备连接，由外部测试设备测量预控压力。
具体地，继续参见图3，所述空重车阀6通过管路与空气弹簧连通，连接所述空重车阀6与所述空气弹簧的管路上安装有空气弹簧压力传感器10和空气弹簧压力测试接口14。通过空气弹簧压力传感器可直接测量空气弹簧输出的压力，也可以通过空气弹簧压力测试接口与外部测试设备连接，由外部测试设备测量空气弹簧的压力。
本实施例上述空气制动控制单元，采用紧急制动切换阀代替紧急制动电磁阀，可有效避免因紧急制动电磁阀故障造成意外紧急制动，进而影响列车正常运营的问题。
本实施例进行常用制动时，参见图5，司机操纵头车制动控制器30发出的常用制动电信号指令通过指令转换装置36转换成硬线或网络信号，传递给每辆车的电子制动控制单元EBCU 26，EBCU控制空气制动控制单元PBCU 27产生常用制动的制动缸压力，经过防滑阀40到达制动缸37；制动控制器30发出电信号指令同时，通过列车管压力控制装置35控制列车管34减压，形成常用制动的空气压力信号通过贯穿整列车的列车管34传递给每辆车的F8分配阀，F8产生常用制动的制动缸预控压力。参见图6，EBCU 26根据常用制动指令控制常用制动充气电磁阀4、常用制动排气电磁阀3得电，制动储风缸23的压缩空气经过滤器16、总风截断塞门17、常用制动截断塞门18，通过常用制动充气电磁阀4输出，并由EBCU 26根据预控压力传感器8的压力信号进行调整，形成常用制动预控压力，经过双向阀7、空重车阀6，到达中继阀5，打开中继阀5中制动储风缸23的压缩空气到制动缸的通路，经过中继阀5的流量放大后，输出去制动缸的压缩空气，该压缩空气的压力大小与常用制动预控压力相对应。由于本实施例采用F8分配阀，F8分配阀具有阶段缓解、阶段制动功能，即使个别车辆的EBCU 26或空气制动控制单元PBCU 27出现故障，故障车的空气制动与其它车的制动系统仍能较好地配合。
本实施例进行紧急制动时，参见图5，按下紧急制动按钮29，或拉下设在每辆车上的紧急制动阀28，在排空列车管34中压缩空气的同时，使紧急安全环路32断开，使空气制动控制单元PBCU 27中紧急制动切换阀1断电；紧急制动安全环路32断开的信号也提供给电子制动控制单元EBCU 26，每辆车的EBCU 26控制PBCU 27的紧急制动排风阀排空列车管中的压缩空气，排空列车管34中的压缩空气，可使F8分配阀产生紧急制动的预控压力(按照车辆超载状态设置)，到达空气制动控制单元PBCU的紧急制动切换阀1处。参见图7，紧急制动排风阀2受EBCU 26控制，排列车管内的压缩空气，紧急制动切换电磁阀1断电，打开F8分配阀19产生的紧急制动预控压力与双向阀7之间的通路，F8分配阀19产生的紧急制动预控压力到达双向阀7的左侧；此时因电子制动控制单元EBCU 26也接收到紧急制动安全环路32断开信号，会控制常用制动充气电磁阀4输出一个与车辆当前载荷(车辆载荷根据空簧压力传感器18的信号计算得出)相对应的、备用的紧急制动预控压力到达双向阀7右侧，该压力通常情况下会小于F8分配阀产生的紧急制动预控压力；经过双向阀7比较后，输出压力较大的F8分配阀紧急制动预控压力，到达空重车阀6，经过空重车阀6调整后，形成最终的紧急制动预控压力到达中继阀5，打开中继阀5与制动储风缸23的压缩空气到制动缸的通路，经过中继阀5的流量放大后，输出去制动缸的压缩空气，该压缩空气的压力大小与紧急制动预控压力相对应。如果在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀1因线圈烧损等原因而失电，会打开F8分配阀输出压力与双向阀7之间的通路，F8分配阀根据列车管压力变化产生的输出压力会到达双向阀7，不会像CRH系列动车组如CRH380B、CRH3C、CRH5A和CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组的空气制动控制单元一样造成意外紧急制动，同时也不会影响制动系统的正常功能，常用制动、紧急制动可正常施加，也可以正常缓解。正常缓解时，通过常用制动排气电磁阀3、中继阀5、F8分配阀共同作用可排出制动缸的压缩空气。
实施例2：参见图4，一种制动控制系统，包括空气制动控制单元PBCU、电子制动控制单元EBCU以及与列车管连接的分配阀19，所述空气制动控制单元PBCU采用实施例1所述空气制动控制单元。
具体地，所述分配阀19采用F8分配阀。F8分配阀是国内动车组和客车在用的唯一具有阶段缓解功能的分配阀。采用F8分配阀，可以在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀因线圈烧损等原因而失电时，进行阶段制动、阶段缓解，保证制动、缓解功能的正常。
本实施例制动控制系统采用实施例1所述空气制动控制单元，可有效避免因紧急制动电磁阀故障造成意外紧急制动，进而影响列车正常运营的问题。
本实施例制动控制系统进行常用制动和紧急制动时与实施例1相同，此处不在赘述。
实施例3：一种制动控制系统，包括空气制动控制单元PBCU 27、电子制动控制单元EBCU 26、与列车管连接的分配阀19、分配阀输出截断塞门25以及空气弹簧截断塞门24，所述空气制动控制单元PBCU 27采用上述空气制动控制单元，所述分配阀输出截断塞门25的进气端通过管路与所述紧急制动切换阀1的进气端连接，所述分配阀输出截断塞门25的出气端通过管路与所述紧急制动切换阀1的出气端连接。所述空气弹簧截断塞门24通过出气端通过管路与所述空重车阀6连接。
具体地，所述分配阀19采用F8分配阀。F8分配阀是国内动车组和客车在用的唯一具有阶段缓解功能的分配阀。采用F8分配阀，可以在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀因线圈烧损等原因而失电时，进行阶段制动、阶段缓解，保证制动、缓解功能的正常。
本实施例制动控制系统采用实施例1所述空气制动控制单元，可有效避免因紧急制动电磁阀故障造成意外紧急制动，进而影响列车正常运营的问题。
本实施例进行常用制动时，参见图5，司机操纵制动控制器30发出的常用制动电信号指令通过指令转换装置36转换成硬线或网络信号，传递给每辆车的电子制动控制单元EBCU 26，EBCU 26控制空气制动控制单元PBCU 27产生常用制动的制动缸压力，经过防滑阀40到达制动缸37；制动控制器30发出电信号指令同时，通过列车管压力控制装置35控制列车管34减压，形成常用制动的空气压力信号通过贯穿整列车的列车管34传递给每辆车的F8分配阀，F8分配阀产生常用制动的制动缸预控压力。参见图6，EBCU 26根据常用制动指令控制常用制动充气电磁阀4、常用制动排气电磁阀3得电，制动储风缸23的压缩空气经过滤器16、总风截断塞门17、常用制动截断塞门18，通过常用制动充气电磁阀4输出，并由EBCU 26根据预控压力传感器8的压力信号进行调整，形成常用制动预控压力，经过双向阀7、空重车阀6，到达中继阀5，打开中继阀5与制动储风缸23的压缩空气到制动缸的通路，经过中继阀5的流量放大后，输出去制动缸的压缩空气，该压缩空气的压力大小与常用制动预控压力相对应。由于本实施例采用F8分配阀，因F8分配阀具有阶段缓解、阶段制动功能，即使个别车辆的EBCU 26或空气制动控制单元PBCU 27出现故障，故障车的空气制动控制单元与其它车的制动系统仍能较好地配合。
由于常用制动时，紧急安全环路常带电，紧急制动切换阀1处于得电状态，同时分配阀输出截断塞门25关闭，切断了分配阀19产生的常用制动预控压力到双向阀7的通路，使分配阀19产生的常用常用制动预控压力无法控制常用制动作用；一旦EBCU 26或空气制动控制单元PBCU 27出现故障，则可人工操作打开分配阀输出截断塞门25，接通分配阀19产生的常用制动预控压力到双向阀7的通路，关闭常用制动截断塞门18，使空气制动控制单元PBCU不起作用，依靠分配阀19产生的常用制动预控压力进行常用制动控制。
本实施例进行紧急制动时，参见图5，按下紧急制动按钮29，或拉下设在每辆车上的紧急制动阀28，在排空列车管34中压缩空气的同时，使紧急安全环路32断开；紧急安全环路32断开，使空气制动控制单元PBCU中紧急制动切换阀1断电；紧急制动安全环路32断开的信号也提供给电子制动控制单元EBCU，每辆车的EBCU26控制PBCU 27的紧急制动排风阀2排空列车管34中的压缩空气，可使F8分配阀产生紧急制动的预控压力(按照车辆超载状态设置)，到达空气制动控制单元PBCU的紧急制动切换阀1处。参见图7，紧急制动排风阀2受EBCU26控制，排列车管内的压缩空气，紧急制动切换电磁阀1断电，打开F8分配阀产生的紧急制动预控压力与双向阀7之间的通路，F8分配阀产生的紧急制动预控压力到达双向阀7的左侧；此时因电子制动控制单元EBCU 26也接收到紧急制动安全环路32断开信号，会控制常用制动充气电磁阀4输出一个与车辆当前载荷(车辆载荷根据空簧压力传感器18的信号计算得出)相对应的、备用的紧急制动预控压力到达双向阀7右侧，该压力通常情况下会小于F8分配阀产生的紧急制动预控压力；经过双向阀7比较后，输出压力较大的F8分配阀紧急制动预控压力，到达空重车阀6，经过空重车阀6调整后，形成最终的紧急制动预控压力到达中继阀5，打开中继阀5与制动储风缸23的压缩空气到制动缸的通路，经过中继阀5的流量放大后，输出去制动缸的压缩空气，该压缩空气的压力大小与紧急制动预控压力相对应。如果在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀1因线圈烧损等原因而失电，会打开F8分配阀输出压力与双向阀7之间的通路，F8分配阀根据列车管压力变化产生的输出压力会到达双向阀7，不会像CRH系列动车组如CRH380B、CRH3C、CRH5A和CR400AF/BF、CR300AF/BF型复兴号动车组的空气制动控制单元一样造成意外紧急制动，同时也不会影响制动系统的正常功能，常用制动、紧急制动可正常施加，也可以正常缓解。正常缓解时，通过常用制动排气电磁阀3、中继阀5、F8分配阀共同作用可排出制动缸的压缩空气。
实施例4：一种常用制动控制方法，采用实施例3所述的制动控制系统，其具体步骤为:常用制动时，紧急制动切换阀处于得电状态，切断分配阀产生的常用制动预控压力到双向阀的通路，使分配阀产生的常用制动预控压力无法进行常用制动控制；同时，电子制动控制单元EBCU控制常用制动排气电磁阀、常用制动充气电磁阀得电，制动储风缸的压缩空气通过常用制动充气电磁阀输出，形成常用制动预控压力，经双向阀、空重车阀，到达中继阀，打开中继阀中制动储风缸到制动缸的通路，经过中继阀的流量放大后，输出压缩空气至制动缸，压缩空气的压力大小与常用制动压力的大小相对应。
具体地，若在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀故障失电，则打开分配阀与双向阀之间的通路，分配阀根据列车管压力变化产生的输出压力到达双向阀，进行常用制动控制。
具体地，若空气制动控制单元PBCU或电子制动控制单元EBCU出现故障，则人工操作打开分配阀输出截断塞门，接通分配阀产生的常用制动预控压力到双向阀的通路，关闭常用制动截断塞门，使空气制动控制单元PBCU不起作用，依靠分配阀产生的常用制动预控压力进行常用制动控制。
本实施例控制方法，采用实施例3所述制动控制系统，实现对列车的常用制动控制，一旦空气制动控制单元PBCU或电子制动控制单元EBCU出现故障，则人工操作打开分配阀输出截断塞门，接通分配阀产生的常用制动预控压力到双向阀的通路，关闭常用制动截断塞门，使空气制动控制单元PBCU不起作用，依靠分配阀产生的常用制动预控压力进行常用制动控制。
实施例5：一种紧急制动UB控制方法，采用实施例3所述的制动控制系统，其具体步骤为:紧急制动时，紧急制动切换阀断电，打开分配阀产生的紧急制动预控压力与双向阀之间的通路，使分配阀产生的紧急制动预控压力到达双向阀一侧；同时，电子制动控制单元EBCU控制常用制动充气电磁阀得电，输出一个与车辆当前载荷相对应的、备用的紧急制动预控压力到达双向阀的另一侧；经双向阀比较其两侧的紧急制动预控压力后，输出压力较大的分配阀产生的紧急制动预控压力，到达空重车阀，经空重车阀调整后，形成最终的紧急制动预控压力到达中继阀，打开中继阀中制动储风缸到制动缸的通路，经过中继阀的流量放大后，输出压缩空气至制动缸，压缩空气的压力大小与紧急制动预控压力的大小相对应。
具体地，若在紧急制动状态、紧急安全环路断开的情况下，分配阀故障时，常用制动充气电磁阀根据当前车辆载荷情况输出的紧急制动预控压力到达双向阀，进行紧急制动控制。
本实施例控制方法，采用实施例3所述制动控制系统，实现对列车的紧急制动控制。在紧急制动状态、紧急安全环路断开的情况下，若分配阀故障，常用制动充气电磁阀根据当前车辆载荷情况输出的紧急制动预控压力到达双向阀，进行紧急制动控制。
上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种空气制动控制单元，其特征在于，包括：
紧急制动切换阀；
紧急制动排风阀；
常用制动排气电磁阀；
常用制动充气电磁阀，用于输出常用制动预控压力；所述常用制动充气电磁阀的出气端通过管路与所述常用制动排气电磁阀连接；
双向阀，一端通过管路与所述紧急制动切换阀连接，另一端通过管路与所述常用制动充气电磁阀的出气端连接；
中继阀；
空重车阀，所述空重车阀的进气端通过管路与所述双向阀连通，所述空重车阀的出气端通过管路与所述中继阀连接。
2.如权利要求1所述的空气制动控制单元，其特征在于，所述紧急制动切换阀通过管路与分配阀连接，连接所述紧急制动切换阀与所述双向阀的管路上设有分配阀输出压力传感器。
3.如权利要求1所述的空气制动控制单元，其特征在于，所述常用制动充气电磁阀的进气端通过管路与制动储风缸连接，连接所述常用制动充气电磁阀与所述制动储风缸的管路上安装有常用制动截断塞门和总风截断塞门，所述总风截断塞门安装于所述常用制动截断塞门与所述制动储风缸之间的管路上。
4.如权利要求3所述的空气制动控制单元，其特征在于，连接所述总风截断塞门与所述制动储风缸之间的管路上安装有总风过滤器。
5.如权利要求3或4所述的空气制动控制单元，其特征在于，所述中继阀通过管路与所述常用制动截断塞门与所述总风截断塞门之间的管路连接，所述中继阀通过管路与制动缸连接。
6.如权利要求5所述的空气制动控制单元，其特征在于，连接所述中继阀与所述制动缸之间的管路上设有制动缸压力开关、制动缸压力传感器以及制动缸压力测试接口。
7.如权利要求1至4任意一项所述的空气制动控制单元，其特征在于，连接所述常用制动充气电磁阀与所述双向阀之间的管路上设有预控压力传感器和预控压力测试接口。
8.如权利要求1至4任意一项所述的空气制动控制单元，其特征在于，所述空重车阀通过管路与空气弹簧连通，连接所述空重车阀与所述空气弹簧的管路上安装有空气弹簧压力传感器和空气弹簧压力测试接口。
9.一种制动控制系统，其特征在于，包括空气制动控制单元PBCU、电子制动控制单元EBCU以及与列车管连接的分配阀，所述空气制动控制单元PBCU采用如权利要求1至8任意一项所述的空气制动控制单元。
10.如权利要求9所述的制动控制系统，其特征在于，还包括分配阀输出截断塞门和空气弹簧截断塞门，所述分配阀输出截断塞门的进气端通过管路与所述分配阀的出气端连接，所述分配阀输出截断塞门的出气端通过管路与所述紧急制动切换阀的出气端连接；所述空气弹簧截断塞门出气端通过管路与所述空重车阀连接。
11.一种紧急制动UB控制方法，其特征在于，采用如权利要求9或10所述的制动控制系统，其具体步骤为:紧急制动时，紧急制动切换阀断电，打开分配阀产生的紧急制动预控压力与双向阀之间的通路，使分配阀产生的紧急制动预控压力到达双向阀一侧；同时，电子制动控制单元EBCU控制常用制动充气电磁阀得电，输出一个与车辆当前载荷相对应的、备用的紧急制动预控压力到达双向阀的另一侧；经双向阀比较其两侧的紧急制动预控压力后，输出压力较大的紧急制动预控压力，到达空重车阀，经空重车阀调整后，形成最终的紧急制动预控压力到达中继阀，打开中继阀中制动储风缸到制动缸的通路，经过中继阀的流量放大后，输出压缩空气至制动缸，压缩空气的压力大小与紧急制动预控压力的大小相对应。
12.如权利要求11所述的紧急制动UB控制方法，其特征在于，若在紧急制动状态、紧急制动切换阀断电的情况下，分配阀故障时，常用制动充气电磁阀根据当前车辆载荷情况输出的紧急制动预控压力到达双向阀，进行紧急制动控制。
13.一种常用制动控制方法，其特征在于，采用如权利要求9或10所述的制动控制系统，其具体步骤为:常用制动时，紧急制动切换阀处于得电状态，切断分配阀产生的常用制动预控压力到双向阀的通路，使分配阀产生的常用制动预控压力无法进行常用制动控制；同时，电子制动控制单元EBCU控制常用制动排气电磁阀、常用制动充气电磁阀得电，制动储风缸内压缩空气通过常用制动充气电磁阀输出，形成常用制动预控压力，经双向阀、空重车阀，到达中继阀，打开中继阀中制动储风缸到制动缸的通路，经过中继阀的流量放大后，输出压缩空气至制动缸，压缩空气的压力大小与常用制动预控压力的大小相对应。
14.如权利要求13所述的常用制动控制方法，其特征在于，若在非紧急制动状态、紧急安全环路闭合的情况下，紧急制动切换阀故障失电，则打开分配阀与双向阀之间的通路，分配阀根据列车管压力变化产生的输出压力到达双向阀，进行常用制动控制。
15.如权利要求13所述的常用制动控制方法，其特征在于，若空气制动控制单元PBCU或电子制动控制单元EBCU出现故障，则人工操作打开分配阀输出截断塞门，接通分配阀产生的常用制动预控压力到双向阀的通路，关闭常用制动截断塞门，使气动控制单元PBCU不起作用，依靠分配阀产生的常用制动预控压力进行常用制动控制。
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