CN113060177B - 机车制动缸控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种机车制动缸控制系统及控制方法，其中，该机车制动缸控制系统包括制动缸中继阀，与制动缸中继阀相连通的第一双向阀，与列车管相连通转换塞门，以及并联于转换塞门与第一双向阀之间的客运控制单元和货运控制单元；其中，客运控制单元包括并联的客运机械分配阀和客运电子分配阀，用于将客运机械分配阀和客运电子分配阀并联连接于第一双向阀的第二双向阀，以及与客运机械分配阀和客运电子分配阀均相连的第一风缸；货运控制单元包括货运机械分配阀和第二风缸。该机车制动缸控制系统多冗余、可靠性高、集成度高。

Description

机车制动缸控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于制动控制技术领域，尤其涉及一种机车制动缸控制系统及控制方法。

背景技术

机车制动系统是机车的最重要组成系统之一，关系到机车、车辆以及乘客等的出行安全。机车制动系统的核心则是其控制系统，目前机车制动控制系统主要有国外的CCBⅡ制动控制系统、Eurotrol制动控制系统以及国内的JZ-8制动控制系统、DK-2制动控制系统，其都是首先控制均衡风缸压力，均衡风缸压力通过列车管中继阀输出列车管压力，分配阀根据列车管的压力输出相应的制动缸预控压力，制动缸预控压力最终控制制动缸中继阀输出制动缸压力，实现机车的制动与缓解。

然而，目前机车制动控制系统存在如下问题：在客运和货运模式下共用一套分配阀控制制动缸预控压力，不能单独控制；客运模式下，仅有电子分配阀工作，当电子分配阀故障后，无法正常输出分配阀压力；机车分配阀故障后，无制动缸冗余控制；分配阀控制、制动缸控制、无火控制等分别由单独的模块控制，集成度低。总之，目前的机车制动控制系统无法满足未来多冗余、可靠性高、集成度高的要求。

发明内容

本发明提出一种机车制动缸控制系统及控制方法，该机车制动缸控制系统多冗余、可靠性高、集成度高。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种机车制动缸控制系统，包括：

转换塞门，具有：

转换塞门进气口，与列车管相连通；

转换塞门第一出气口；

转换塞门第二出气口；

制动缸中继阀，具有：

制动缸中继阀进气口，与总风相连通；

制动缸中继阀出气口，与制动缸相连通；

制动缸中继阀排气口，与大气相连通；

制动缸中继阀预控口；

第一双向阀，具有：

第一双向阀出气口，与制动缸中继器预控口相连通；

第一双向阀第一进气口；

第一双向阀第二进气口；

客运控制单元，连接于转换塞门第一出气口与第一双向阀第一进气口之间，包括：

第二双向阀，具有：

第二双向阀出气口，与第一双向阀第一进气口相连通；

第二双向阀第一进气口；

第二双向阀第二进气口；

客运机械分配阀，连接于转换塞门第一出气口与第二双向阀第一进气口之间；

客运电子分配阀，连接于转换塞门第一出气口与第二双向阀第二进气口之间；

第一风缸，与客运机械分配阀和客运电子分配阀均相连；

货运控制单元，连接于转换塞门第二出气口与第一双向阀第二进气口之间，包括：

货运机械分配阀，连接于转换塞门第二出气口与第一双向阀第二进气口之间；

第二风缸，与货运机械分配阀相连。

在本发明的一些实施例中，机车制动缸控制系统还包括第三双向阀和冗余压力输出单元；

第三双向阀具有：

第三双向阀出气口，与制动缸中继阀预控口相连通；

第三双向阀第一进气口；

第三双向阀第二进气口，与第一双向阀出气口相连通；

冗余压力输出单元包括：

第一减压阀，连接于总风；

冗余输出电磁阀，具有：

冗余输出电磁阀进气口，与第一减压阀相连通；

冗余输出电磁阀出气口，与第三双向阀第一进气口相连通。

在本发明的一些实施例中，机车制动缸控制系统还包括第四双向阀和紧急增压单元；

第四双向阀具有：

第四双向阀出气口，与制动缸中继阀预控口相连通；

第四双向阀第一进气口；

第四双向阀第二进气口，与第一双向阀出气口相连通；

紧急增压单元包括：

第二减压阀，连接于总风；

紧急增压气控阀，具有：

紧急增压气控阀进气口，连接于第二减压阀；

紧急增压气控阀出气口，与第四双向阀第一进气口相连通；

紧急增压气控阀预控口，与列车管相连通。

在本发明的一些实施例中，机车制动缸控制系统还包括单缓控制单元，包括：

单缓气控阀，具有：

单缓气控阀进气口，与第一双向阀出气口相连通；

单缓气控阀出气口，与制动缸中继器预控口相连通；

单缓气控阀排气口，与大气相连通；

单缓气控阀预控口；

单缓电磁阀，具有：

单缓电磁阀进气口，与总风相连通；

单缓电磁阀出气口，与单缓气控阀预控口相连通；

在本发明的一些实施例中，制动缸中继阀进气口还与列车管相连通，机车制动缸控制系统还包括连接于制动缸中继阀进气口与列车管之间的无火控制单元；无火控制单元包括：

第一无火塞门，具有：

第一无火塞门进气口，与列车管相连通；

第一无火塞门出气口；

第二无火塞门，具有：

第二无火塞门进气口，与总风相连通；

第二无火塞门出气口；

第一单向阀，用于防止总风倒流入列车管，其具有：

第一单向阀进气口，与第一无火塞门出气口相连通；

第一单向阀出气口，与第二无火塞门出气口和制动缸中继阀进气口均连通。

本发明还提供了一种机车制动缸控制方法，应用上述机车制动缸控制系统进行控制，包括：

客运常规制动和缓解控制：当机车处于客运模式下，转换塞门控制转换塞门进气口与转换塞门第一出气口导通，列车管的压力经转换塞门输出至客运控制单元；机车制动时，列车管的压力下降，客运机械分配阀和客运电子分配阀分别响应列车管的压力变化以分别向第二双向阀输出压力，第二双向阀比较客运机械分配阀和客运电子分配阀输出的压力的大小，并将较大者经第一双向阀输出至制动缸中继阀预控口以形成预控压力，制动缸中继阀根据制动缸中继阀预控口的预控压力将总风输出至制动缸；缓解时，列车管的压力上升，客运机械分配阀和客运电子分配阀分别响应列车管的压力变化以停止向第二双向阀输出压力，制动缸中继阀预控口的压力被释放，制动缸中继阀控制制动缸中继阀出气口与制动缸中继阀排气口导通，以释放制动缸的压力；

货运常规制动和缓解控制：当机车处于货运模式下，转换塞门控制转换塞门进气口与转换塞门第二出气口导通，列车管的压力经转换塞门进入货运控制单元；机车制动时，列车管的压力下降，货运机械分配阀响应列车管的压力变化以输出预控压力，预控压力经第一双向阀输出至制动缸中继阀预控口，制动缸中继阀根据制动缸中继阀预控口的预控压力将总风输出至制动缸；缓解时，列车管的压力上升，货运机械分配阀响应列车管的压力变化以停止输出预控压力，制动缸中继阀预控口的预控压力被释放，制动缸中继阀控制制动缸中继阀出气口与制动缸中继阀排气口导通，以释放制动缸的压力。

在本发明的一些实施例中，机车制动缸控制方法还包括冗余制动控制：当在机车制动时第一双向阀处无预控压力输出时，则机车控制冗余输出电磁阀得电以使冗余输出电磁阀进气口与冗余输出电磁阀出气口导通，总风依次经第一减压阀、冗余输出电磁阀和第三双向阀输出至制动缸中继阀预控口以形成冗余预控压力，制动缸中继阀根据制动缸中继阀预控口的冗余预控压力将总风输出至制动缸。

在本发明的一些实施例中，机车制动缸控制方法还包括紧急制动控制：当机车紧急制动时，列车管的压力降为0，紧急增压气控阀响应列车管的压力变化控制紧急增压气控阀进气口与紧急增压气控阀出气口导通，总风经第二减压阀、紧急增压气控阀、第四双向阀输出至制动缸中继阀预控口以形成紧急预控压力，制动缸中继阀根据制动缸中继阀预控口的紧急预控压力将总风输出至制动缸。

在本发明的一些实施例中，机车制动缸控制方法还包括单缓控制：当机车施加单缓命令时，机车控制单缓电磁阀得电以使单缓电磁阀进气口与单缓电磁阀出气口导通，总风经单缓电磁阀输出至单缓气控阀预控口，单缓气控阀控制单缓气控阀出气口和单缓气控阀排气口导通，制动缸中继阀预控口的预控压力经单缓气控阀排气口释放至大气。

在本发明的一些实施例中，机车制动缸控制方法还包括无火控制：当机车无火时，第一无火塞门控制第一无火塞门进气口与第一无火塞门出气口导通，第二无火塞门控制第二无火塞门进气口与第二无火塞门出气口截断，列车管代替总风向制动缸中继阀供风。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明提供的机车制动缸控制系统中，客运模式和货运模式分别由独立的客运控制单元和货运控制单元分别控制，实现了客运和货运分配阀独立响应模式，而且，在客运模式下，客运控制单元采用客运机械分配阀和客运电子分配阀同时响应机车列车管压力并输出预控压力以实现机车制动与缓解，在客运电子分配阀故障后，通过客运机械分配阀仍可输出分配阀预控压力，可靠性更高；

2、本发明某些实施例提供的机车制动缸控制系统中，增加了冗余压力输出单元，能够在客运控制单元或货运控制单元故障时输出冗余预控压力以实现制动缸制动，满足多冗余控制要求，有效提高了控制的可靠性；

3、本发明某些实施例提供的机车制动缸控制系统中，集成了紧急增压单元，能够在机车紧急制动时快速输出紧急预控压力以快速实现制动缸制动，满足多冗余控制要求，有效提高了控制的可靠性；

4、本发明某些实施例提供的机车制动缸控制系统中，集成了无火控制单元，能够实现机车无火状态下的制动缸控制，有效提高了机车制动缸控制系统的集成度；

5、本发明某些实施例提供的机车制动缸控制系统中，集成了客运控制单元、货运控制单元、无火控制单元、紧急增压单元、冗余压力输出单元、单缓控制单元，系统多冗余、可靠性高、集成度高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的机车制动缸控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的机车制动缸控制系统在客运常规制动和缓解控制时的工作原理图；

图3为本发明实施例提供的机车制动缸控制系统在货运常规制动和缓解控制时的工作原理图；

图4为本发明实施例提供的机车制动缸控制系统在冗余制动控制时的工作原理图；

图5为本发明实施例提供的机车制动缸控制系统在紧急制动控制时的工作原理图；

图6为本发明实施例提供的机车制动缸控制系统在单缓控制时的工作原理图；

图7为本发明实施例提供的机车制动缸控制系统在无火控制时的工作原理图；

以上各图中：

1、转换塞门；1a、转换塞门进气口；1b、转换塞门第一出气口；1c、转换塞门第二出气口；

2、第一双向阀；2a、第一双向阀出气口；2b、第一双向阀第一进气口；2c、第一双向阀第二进气口；

3、客运控制单元；301、第二双向阀；301a、第二双向阀出气口；301b、第二双向阀第一进气口；301c、第二双向阀第二进气口；302、客运机械分配阀；303、客运电子分配阀；3031、充气电磁阀；3031a、充气电磁阀进气口；3031b、充气电磁阀出气口；3032、排气电磁阀；3032a、排气电磁阀进气口；3032b、排气电磁阀出气口；3033、分配中继阀；3033a、分配中继阀进气口；3033b、分配中继阀出气口；3033c、分配中继阀预控口；3034、电子分配阀缓冲风缸；304、第一风缸；305、第一风缸塞门；306、第一缓冲风缸；307、客运预控压力传感器；

4、货运控制单元；401、货运机械分配阀；402、第二风缸；403、第二风缸塞门；404、第二缓冲风缸；405、货运预控压力传感器；

5、制动缸中继阀；5a、制动缸中继阀进气口；5b、制动缸中继阀出气口；5c、制动缸中继阀排气口；5d、制动缸中继阀预控口；

6、制动缸塞门；

7、制动缸压力传感器；

8、制动缸中继阀塞门；

9、制动缸中继阀预控压力传感器；

10、第三双向阀；10a、第三双向阀出气口；10b、第三双向阀第一进气口；10c、第三双向阀第二进气口；

11、冗余压力输出单元；1101、第一减压阀；1102、冗余输出电磁阀；1102a、冗余输出电磁阀进气口；1102b、冗余输出电磁阀出气口；1103、冗余塞门；

12、第四双向阀；12a、第四双向阀出气口；12b、第四双向阀第一进气口；12c、第四双向阀第二进气口；

13、紧急增压单元；1301、第二减压阀；1302、紧急增压气控阀；1302a、紧急增压气控阀进气口；1302b、紧急增压气控阀出气口；1302c、紧急增压气控阀预控口；1303、紧急增压塞门；1304、紧急增压压力传感器；

14、单缓控制单元；1401、单缓气控阀；1401a、单缓气控阀进气口；1401b、单缓气控阀出气口；1401c、单缓气控阀排气口；1401d、单缓气控阀预控口；1402、单缓电磁阀；1402a、单缓电磁阀进气口；1402b、单缓电磁阀出气口；1403、单缓塞门；

15、第五双向阀；15a、第五双向阀出气口；15b、第五双向阀第一进气口；15c、第五双向阀第二进气口；

16、单独制动单元；

17、无火控制单元；1701、第一无火塞门；1701a、第一无火塞门进气口；1701b、第一无火塞门出气口；1702、第一单向阀；1702a、第一单向阀进气口；1702b、第一单向阀出气口；1703、第二无火塞门；1703a、第二无火塞门进气口；1703b第二无火塞门出气口；

18、第二单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

实施例1

如附图1所示，本实施例提供了一种机车制动缸控制系统，包括转换塞门1、制动缸中继阀5、第一双向阀2、客运控制单元3和货运控制单元4。

上述机车制动缸控制系统中，转换塞门1用于客运控制单元3和货运控制单元4的切换。转换塞门1具有转换塞门进气口1a、转换塞门第一出气口1b和转换塞门第二出气口1c，其中，转换塞门进气口与列车管相连通。

上述机车制动缸控制系统中，制动缸中继阀5用于输出制动缸压力。需要说明的是，制动缸中继阀5的数量需与制动缸数量一致，本实施例中设为两个。制动缸中继阀5具有制动缸中继阀进气口5a、制动缸中继阀出气口5b、制动缸中继阀排气口5c和制动缸中继阀预控口5d，其中，制动缸中继阀进气口5a与总风相连通，制动缸中继阀出气口5b与制动缸相连通，制动缸中继阀排气口5c与大气相连通。制动缸中继阀出气口5b与制动缸之间设有用于截止制动缸压力输出及排空制动缸压力的制动缸塞门6，以及用于监控制动缸压力的制动缸压力传感器7。制动缸中继阀进气口5a与总风之间设有用于截止制动缸中继阀5的总风输入的制动缸中继阀塞门8。制动缸中继阀预控口5c设有用于监控制动缸中继阀5的预控压力的制动缸中继阀预控压力传感器9。

上述机车制动缸控制系统中，第一双向阀2用于分别输出客运控制单元3和货运控制单元4的预控压力。第一双向阀2具有第一双向阀出气口2a、第一双向阀第一进气口2b和第一双向阀第二进气口2c，其中，第一双向阀出气口2a与制动缸中继器预控口5d相连通。

上述机车制动缸控制系统中，客运控制单元3用于客运模式下的制动缸控制，其连接于转换塞门第一出气口1b与第一双向阀第一进气口2b之间，包括第二双向阀301、客运机械分配阀302、客运电子分配阀303、第一风缸304、第一风缸塞门305、第一缓冲风缸306和客运预控压力传感器307。

上述客运控制单元3中，第二双向阀301用于在客运模式下比较客运机械分配阀302和客运电子分配阀303输出的压力大小并输出较大者。第二双向阀301具有第二双向阀出气口301a、第二双向阀第一进气口301b和第二双向阀第二进气口301c，其中，第二双向阀出气口301a与第一双向阀第一进气口2b相连通。

上述客运控制单元3中，客运机械分配阀302用于在客运模式下响应列车管压力变化并输出压力，客运机械分配阀302为一三通阀，其连接于转换塞门第一出气口1b与第二双向阀第一进气口301b之间。

上述客运控制单元3中，客运电子分配阀303用于在客运模式下响应列车管压力变化并输出压力，其连接于转换塞门第一出气口1b与第二双向阀第二进气口301c之间。客运电子分配阀303包括充气电磁阀3031、排气电磁阀3032、分配中继阀3033和电子分配阀缓冲风缸3034；其中，充气电磁阀3031用于在客运模式下控制分配中继阀3033预控充气，其具有充气电磁阀进气口3031a和充气电磁阀出气口3031b，充气电磁阀进气口3031a与第一风缸304的出风口相连通；排气电磁阀3032用于在客运模式下控制分配中继阀3033预控排气，其具有排气电磁阀进气口3032a和排气电磁阀出气口3032b，排气电磁阀进气口3032a与充气电磁阀出气口3031b相连通，排气电磁阀出气口3032b与大气相连通；分配中继阀3033用于输出客运模式下的预控压力，其具有分配中继阀进气口3033a、分配中继阀出气口3033b和分配中继阀预控口3033c，分配中继阀进气口3033a与第一风缸304的出风口相连通，分配中继阀出气口3033b与第二双向阀第二进气口301c相连通，分配中继阀预控口3033c与充气电磁阀出气口3031b和排气电磁阀进气口3032a均连通；电子分配阀缓冲风缸3034用于在客运模式下缓冲客运电子分配阀303压力，其与充气电磁阀出气口3031b、排气电磁阀进气口3032a和分配中继阀预控口3033c均连通。

上述客运控制单元3中，第一风缸304与客运机械分配阀302和客运电子分配阀303均相连，以作为客运机械分配阀302的工作风缸并向客运电子分配阀303提供风源。

上述客运控制单元3中，第一风缸塞门305用于排除第一风缸304的空气和水，其连接于第一风缸304。

上述客运控制单元3中，第一缓冲风缸306用于缓冲客运控制单元3输出的压力，其连接于第二双向阀出气口301a和第一双向阀第一进气口2b之间。

上述客运控制单元3中，客运预控压力传感器307用于监控客运模式下客运控制单元3输出的预控压力，其连接于第二双向阀出气口301a和第一双向阀第一进气口2b之间。

上述机车制动缸控制系统中，货运控制单元4用于货运模式下的制动缸控制，其连接于转换塞门第二出气口1c与第一双向阀第二进气口2c之间，包括货运机械分配阀401、第二风缸402、第二风缸塞门403、第二缓冲风缸404和货运预控压力传感器405。

上述货运控制单元4中，货运机械分配阀401用于在货运模式下响应列车管压力变化并输出压力，货运机械分配阀401为一三通阀，其连接于转换塞门第二出气口1c与第一双向阀第二进气口2c之间。

上述货运控制单元4中，第二风缸402用于与货运机械分配阀401相连，以作为货运机械分配401的工作风缸。

上述货运控制单元4中，第二风缸塞门403用于排除第二风缸402的空气和水，其连接于第二风缸402。

上述货运控制单元4中，第二缓冲风缸404用于缓冲货运控制单元4输出的压力，其连接于货运机械分配阀401和第一双向阀第二进气口2c之间。

上述货运控制单元4中，货运预控压力传感器405用于监控货运模式下货运控制单元4输出的预控压力，其连接于货运机械分配阀401和第一双向阀第二进气口2c之间。

采用上述机车制动缸控制系统的机车制动缸控制方法，包括如下两种模式：

(1)客运常规制动和缓解控制

如图2所示，当机车处于客运模式下，转换塞门1控制转换塞门进气口1a与转换塞门第一出气口1b导通，列车管的压力经转换塞门1输出至客运控制单元3；机车制动时，列车管的压力下降，客运机械分配阀302和客运电子分配阀303分别响应列车管的压力变化以分别向第二双向阀301输出压力，第二双向阀301比较客运机械分配阀302和客运电子分配阀303输出的压力的大小，并将较大者经第一双向阀2输出至制动缸中继阀预控口5d以形成预控压力，制动缸中继阀5根据制动缸中继阀预控口5d的预控压力将总风输出至制动缸；缓解时，列车管的压力上升，客运机械分配阀302和客运电子分配阀303分别响应列车管的压力变化以停止向第二双向阀301输出压力，制动缸中继阀预控口5d的压力被释放，制动缸中继阀5控制制动缸中继阀出气口5b与制动缸中继阀排气口5c导通，以释放制动缸的压力。

(2)货运常规制动和缓解控制

如图3所示，当机车处于货运模式下，转换塞门1控制转换塞门进气口1a与转换塞门第二出气口1c导通，列车管的压力经转换塞门1进入货运控制单元4；机车制动时，列车管的压力下降，货运机械分配阀401响应列车管的压力变化以输出预控压力，预控压力经第一双向阀2输出至制动缸中继阀预控口5d，制动缸中继阀5根据制动缸中继阀预控口5d的预控压力将总风输出至制动缸；缓解时，列车管的压力上升，货运机械分配阀401响应列车管的压力变化以停止输出预控压力，制动缸中继阀预控口5d的预控压力被释放，制动缸中继阀5控制制动缸中继阀出气口5b与制动缸中继阀排气口5c导通，以释放制动缸压力。

本实施例提供的机车制动缸控制系统中，客运模式和货运模式分别由独立的客运控制单元3和货运控制单元4分别控制，实现了客运和货运分配阀独立响应模式。而且，在客运模式下，客运控制单元3采用客运机械分配阀302和客运电子分配阀303同时响应机车列车管压力并输出预控压力以实现机车制动与缓解，在客运电子分配阀303故障后，通过客运机械分配阀302仍可输出分配阀预控压力，可靠性更高。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供的机车制动缸控制系统还包括第三双向阀10和冗余压力输出单元11。

其中，第三双向阀10用于将冗余压力输出单元11连接于总风、第一双向阀2和制动缸中继阀5之间。第三双向阀10具有第三双向阀出气口10a、第三双向阀第一进气口10b和第三双向阀第二进气口10c，其中，第三双向阀出气口10a与制动缸中继阀预控口5d相连通，第三双向阀第二进气口10c与第一双向阀出气口2a相连通。

冗余压力输出单元11用于在客运控制单元3或货运控制单元4故障时实现冗余控制，其包括第一减压阀1101、冗余输出电磁阀1102和冗余塞门1103。

上述冗余压力输出单元11中，第一减压阀1101用于限定客运控制单元3或货运控制单元4故障时输出的冗余预控压力，其连接于总风。

上述冗余压力输出单元11中，冗余输出电磁阀1102用于响应客运控制单元3或货运控制单元4故障信号以控制冗余预控压力输出。冗余输出电磁阀1102具有冗余输出电磁阀进气口1102a和冗余输出电磁阀出气口1102b，其中，冗余输出电磁阀进气口1102a与第一减压阀1101相连通，冗余输出电磁阀出气口1102b与第三双向阀第一进气口10b相连通。

上述冗余压力输出单元11中，冗余塞门1103用于截断总风向第一减压阀1101的输入，其连接于总风与第一减压阀1101之间。

如图4所示，本实施例的机车制动缸控制方法还包括冗余制动控制：当在机车制动时第一双向阀2处无预控压力输出时，则机车控制冗余输出电磁阀1102得电以使冗余输出电磁阀进气口1102a与冗余输出电磁阀出气口1102b导通，总风依次经第一减压阀1101、冗余输出电磁阀1102和第三双向阀10输出至制动缸中继阀预控口5d以形成冗余预控压力，制动缸中继阀5根据制动缸中继阀预控口5d的冗余预控压力将总风输出至制动缸。

本实施例提供的机车制动缸控制系统中，增加了冗余压力输出单元11，能够在客运控制单元3或货运控制单元4故障时输出冗余预控压力以实现制动缸制动，满足多冗余控制要求，有效提高了控制的可靠性。

实施例3

如图1所示，在实施例2的基础上，本实施例提供的机车制动缸控制系统还包括第四双向阀12和紧急增压单元13。

其中，第四双向阀12用于将紧急增压单元13连接于总风、第一双向阀2和制动缸中继阀5之间。第四双向阀12具有第四双向阀出气口12a、第四双向阀第一进气口12b和第四双向阀第二进气口12c，其中，第四双向阀出气口12a与第三双向阀第二进气口10c相连通，以间接与制动缸中继阀预控口5d相连通，第四双向阀第二进气口12c与第一双向阀出气口2a相连通。

紧急增压单元13用于紧急制动控制，包括第二减压阀1301、紧急增压气控阀1302、紧急增压塞门1303和紧急增压压力传感器1304。

上述紧急增压单元13中，第二减压阀1301用于限定紧急制动时的紧急预控压力，其连接于总风。

上述紧急增压单元13中，紧急增压气控阀1302用于在列车管压力下降到一定压力时输出紧急预控压力，其为一两位两通气控阀。紧急增压气控阀1302具有紧急增压气控阀进气口1302a、紧急增压气控阀出气口1302b和紧急增压气控阀预控口1303c，其中，紧急增压气控阀进气口1302a连接于第二减压阀1301，紧急增压气控阀出气口1302b与第四双向阀第一进气口12b相连通，紧急增压气控阀预控口1302c与列车管相连通。

上述紧急增压单元13中，紧急增压塞门1303用于截断紧急增压气控阀1302输出紧急预控压力，其连接于紧急增压气控阀出气口1302b与第四双向阀第一进气口12b之间。

上述紧急增压单元13中，紧急增压压力传感器1304用于监控紧急增压气控阀1302输出的紧急预控压力，其连接于紧急增压气控阀出气口1302b与第四双向阀第一进气口12b之间。

如图5所示，本实施例的机车制动缸控制方法还包括紧急制动控制：当机车紧急制动时，列车管的压力降为0，紧急增压气控阀1302响应列车管的压力变化控制紧急增压气控阀进气口1302a与紧急增压气控阀出气口1302b导通，总风经第二减压阀1301、紧急增压气控阀1302、第四双向阀12输出至制动缸中继阀预控口5d以形成紧急预控压力，制动缸中继阀5制动缸中继阀预控口5d的紧急预控压力将总风输出至制动缸。

本实施例提供的机车制动缸控制系统中，集成了紧急增压单元13，能够在机车紧急制动时快速输出紧急预控压力以快速实现制动缸制动，满足多冗余控制要求，有效提高了控制的可靠性。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施提供的机车制动缸控制系统还包括用于单缓控制的单缓控制单元14，其包括单缓气控阀1401、单缓电磁阀1402和单缓塞门1403。

上述单缓控制单元14中，单缓气控阀1401用于在系统得到单缓命令时排空制动缸预控压力，其为一两位两通气控阀。单缓气控阀1401具有单缓气控阀进气口1401a、单缓气控阀出气口1401b、单缓气控阀排气口1401c和单缓气控阀预控口1401d，其中，单缓气控阀进气口1401a与第四双向阀出气口12a相连通以间接与第一双向阀出气口2a相连通，单缓气控阀出气口1401b与第三双向阀第二进气口10c相连通以间接与制动缸中继器预控口5d相连通，单缓气控阀排气口1401c与大气相连通。

上述单缓控制单元14中，单缓电磁阀1402用于响应单缓命令以控制单缓气控阀1401的导通与关闭。单缓电磁阀1402具有单缓电磁阀进气口1402a和单缓电磁阀出气口1402b，其中，单缓电磁阀进气口1402a与总风相连通，单缓电磁阀出气口1402b与单缓气控阀预控口1401d相连通。

上述单缓控制单元14中，单缓塞门1403用于截断总风向单缓电磁阀1402的输入，其连接于总风与单缓电磁阀1402之间。

如图6所示，本实施例的机车制动缸控制方法还包括单缓控制：当机车施加单缓命令时，机车控制单缓电磁阀1402得电以使单缓电磁阀进气口1402a与单缓电磁阀出气口1402b导通，总风经单缓电磁阀1402输出至单缓气控阀预控口1401d，单缓气控阀1401控制单缓气控阀出气口1401b和单缓气控阀排气口1401c导通，制动缸中继阀预控口5d的预控压力经单缓气控阀排气口1401c释放至大气。

本实施例提供的机车制动缸控制系统中，集成了单缓控制单元14，能够响应机车单缓命令，实现单缓控制，有效提高了机车制动缸控制系统的集成度。

实施例5

在实施例4的基础上，本实施提供的机车制动缸控制系统还包括第五双向阀15和单独制动单元16。

其中，第五双向阀15用于比较单独制动单元16输出的预控压力和自动制动预控压力(包括客运控制单元3和货运控制单元4等输出的预控压力)的大小并输出较大者。第五双向阀15具有第五双向阀出气口15a、第五双向阀第一进气口15b和第五双向阀第二进气口15c，其中，第五双向阀出气口15a与制动缸中继阀预控口5d相连通，第五双向阀第一进气口15b与第三双向阀出气口10a相连通以间接与第一双向阀出气口2a相连通。

单独制动单元16用于单独制动控制，其连接于第五双向阀第二进气口15c。

本实施例的机车制动缸控制方法还包括单独制动控制：通过单独制动单元16向制动缸中继阀预控口5d输出单独制动预控压力，制动缸中继阀5根据制动缸中继阀预控口5d的单独制动预控压力将总风输出至制动缸。

本实施例提供的机车制动缸控制系统中，集成了单独制动单元16，能够实现单独制动控制，有效提高了机车制动缸控制系统的集成度。

实施例6

在实施例5的基础上，本实施例提供的机车制动缸控制系统中，制动缸中继阀进气口5a还与列车管相连通，且机车制动缸控制系统还包括连接于制动缸中继阀进气口5a与列车管之间的无火控制单元17。

无火控制单元17用于实现无火情况下的制动缸制动控制，其包括第一无火塞门1701、第二无火塞门1703和第一单向阀1702。

上述无火控制单元17中，第一无火塞门1701用于截止列车管的输入。第一无火塞门1701具有第一无火塞门进气口1701a和第一无火塞门出气口1701b，其中，第一无火塞门进气口1701a与列车管相连通。

上述无火控制单元17中，第二无火塞门1703用于截止总风的输入。第二无火塞门1703具有第二无火塞门进气口1703a和第二无火塞门出气口1703b，其中，第二无火塞门进气口1703a与总风相连通。

上述无火控制单元17中，第一单向阀1702用于防止总风倒流入列车管。第一单向阀1702具有第一单向阀进气口1702a和第一单向阀出气口1702b，其中，第一单向阀进气口1702a与第一无火塞门出气口1701b相连通，第一单向阀出气口1702b与第二无火塞门出气口1703b和制动缸中继阀进气口5a均连通。

如图7所示，本实施例的机车制动缸控制方法还包括无火控制：当机车无火时，第一无火塞门1701控制第一无火塞门进气口1701a与第一无火塞门出气口1701b导通，第二无火塞门1703控制第二无火塞门进气口1703a与第二无火塞门出气口1703b截断，列车管代替总风向制动缸中继阀5供风。

本实施例提供的机车制动缸控制系统中，集成了无火控制单元17，能够实现机车无火状态下的制动缸控制，有效提高了机车制动缸控制系统的集成度。

此外，还需要说明的是，本发明上述各实施例提供的机车制动缸控制系统中，制动缸中继阀预控口5d还与总风缸相连通，以利用总风缸辅助总风向制动缸中继阀5供风，总风缸与总风连通，总风缸与总风之间设有用于防止总风逆流的第二单向阀18。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (2)

1.机车制动缸控制系统，其特征在于，包括：

转换塞门，具有：

转换塞门进气口，与列车管相连通；

转换塞门第一出气口；

转换塞门第二出气口；

制动缸中继阀，具有：

制动缸中继阀进气口，与总风相连通；

制动缸中继阀出气口，与制动缸相连通；

制动缸中继阀排气口，与大气相连通；

制动缸中继阀预控口；

第一双向阀，具有：

第一双向阀出气口，与所述制动缸中继阀预控口相连通；

第一双向阀第一进气口；

第一双向阀第二进气口；

客运控制单元，包括：

第二双向阀，具有：

第二双向阀出气口，与所述第一双向阀第一进气口相连通；

第二双向阀第一进气口；

第二双向阀第二进气口；

客运机械分配阀，连接于所述转换塞门第一出气口与第二双向阀第一进气口之间；

客运电子分配阀，连接于所述转换塞门第一出气口与第二双向阀第二进气口之间；

第一风缸，与所述客运机械分配阀和客运电子分配阀均相连；

货运控制单元，包括：

货运机械分配阀，连接于所述转换塞门第二出气口与第一双向阀第二进气口之间；

第二风缸，与所述货运机械分配阀相连；

第三双向阀，具有：

第三双向阀出气口，与所述制动缸中继阀预控口相连通；

第三双向阀第一进气口；

第三双向阀第二进气口，与所述第一双向阀出气口相连通；

冗余压力输出单元，包括：

第一减压阀，连接于所述总风；

冗余输出电磁阀，具有：

冗余输出电磁阀进气口，与所述第一减压阀相连通；

冗余输出电磁阀出气口，与所述第三双向阀第一进气口相连通；

第四双向阀，具有：

第四双向阀出气口，与所述制动缸中继阀预控口相连通；

第四双向阀第一进气口；

第四双向阀第二进气口，与所述第一双向阀出气口相连通；

紧急增压单元，包括：

第二减压阀，连接于所述总风；

紧急增压气控阀，具有：

紧急增压气控阀进气口，连接于所述第二减压阀；

紧急增压气控阀出气口，与所述第四双向阀第一进气口相连通；

紧急增压气控阀预控口，与所述列车管相连通；

单缓控制单元，包括：

单缓气控阀，具有：

单缓气控阀进气口，与所述第一双向阀出气口相连通；

单缓气控阀出气口，与所述制动缸中继阀预控口相连通；

单缓气控阀排气口，与大气相连通；

单缓气控阀预控口；

单缓电磁阀，具有：

单缓电磁阀进气口，与所述总风相连通；

单缓电磁阀出气口，与所述单缓气控阀预控口相连通；

所述制动缸中继阀进气口还与所述列车管相连通，所述机车制动缸控制系统还包括连接于所述制动缸中继阀进气口与所述列车管之间的无火控制单元；所述无火控制单元包括：

第一无火塞门，具有：

第一无火塞门进气口，与所述列车管相连通；

第一无火塞门出气口；

第二无火塞门，具有：

第二无火塞门进气口，与所述总风相连通；

第二无火塞门出气口；

第一单向阀，用于防止总风倒流入所述列车管，其具有：

第一单向阀进气口，与所述第一无火塞门出气口相连通；

第一单向阀出气口，与所述第二无火塞门出气口和所述制动缸中继阀进气口均连通。

2.机车制动缸控制方法，其特征在于，应用如权利要求1所述的机车制动缸控制系统进行控制，包括：

客运常规制动和缓解控制：当机车处于客运模式下，所述转换塞门控制所述转换塞门进气口与转换塞门第一出气口导通，所述列车管的压力经所述转换塞门输出至所述客运控制单元；机车制动时，所述列车管的压力下降，所述客运机械分配阀和客运电子分配阀分别响应所述列车管的压力变化以分别向所述第二双向阀输出压力，所述第二双向阀比较所述客运机械分配阀和客运电子分配阀输出的压力的大小，并将较大者经所述第一双向阀输出至所述制动缸中继阀预控口以形成预控压力，所述制动缸中继阀根据所述制动缸中继阀预控口的预控压力将所述总风输出至所述制动缸；缓解时，所述列车管的压力上升，所述客运机械分配阀和客运电子分配阀分别响应所述列车管的压力变化以停止向所述第二双向阀输出压力，所述制动缸中继阀预控口的压力被释放，所述制动缸中继阀控制所述制动缸中继阀出气口与制动缸中继阀排气口导通，以释放所述制动缸的压力；

货运常规制动和缓解控制：当机车处于货运模式下，所述转换塞门控制所述转换塞门进气口与转换塞门第二出气口导通，所述列车管的压力经所述转换塞门进入所述货运控制单元；机车制动时，所述列车管的压力下降，所述货运机械分配阀响应所述列车管的压力变化以输出预控压力，所述预控压力经所述第一双向阀输出至所述制动缸中继阀预控口，所述制动缸中继阀根据所述制动缸中继阀预控口的预控压力将所述总风输出至所述制动缸；缓解时，所述列车管的压力上升，所述货运机械分配阀响应所述列车管的压力变化以停止输出预控压力，所述制动缸中继阀预控口的预控压力被释放，所述制动缸中继阀控制所述制动缸中继阀出气口与制动缸中继阀排气口导通，以释放所述制动缸的压力；

冗余制动控制：当在机车制动时所述第一双向阀处无预控压力输出时，则机车控制所述冗余输出电磁阀得电以使所述冗余输出电磁阀进气口与冗余输出电磁阀出气口导通，所述总风依次经所述第一减压阀、冗余输出电磁阀和第三双向阀输出至所述制动缸中继阀预控口以形成冗余预控压力，所述制动缸中继阀根据所述制动缸中继阀预控口的冗余预控压力将所述总风输出至所述制动缸；

紧急制动控制：当机车紧急制动时，所述列车管的压力降为0，所述紧急增压气控阀响应所述列车管的压力变化控制所述紧急增压气控阀进气口与紧急增压气控阀出气口导通，所述总风经所述第二减压阀、紧急增压气控阀、第四双向阀输出至所述制动缸中继阀预控口以形成紧急预控压力，所述制动缸中继阀根据所述制动缸中继阀预控口的紧急预控压力将所述总风输出至所述制动缸；

单缓控制：当机车施加单缓命令时，机车控制所述单缓电磁阀得电以使所述单缓电磁阀进气口与单缓电磁阀出气口导通，所述总风经所述单缓电磁阀输出至所述单缓气控阀预控口，所述单缓气控阀控制所述单缓气控阀出气口和单缓气控阀排气口导通，所述制动缸中继阀预控口的预控压力经所述单缓气控阀排气口释放至大气；

无火控制：当机车无火时，所述第一无火塞门控制所述第一无火塞门进气口与第一无火塞门出气口导通，所述第二无火塞门控制所述第二无火塞门进气口与第二无火塞门出气口截断，所述列车管代替总风向所述制动缸中继阀供风。

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