CN114394073B - 一种制动系统、制动方法和无轨电车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种制动系统、制动方法和无轨电车。该制动方法包括：第一控制模块根据制动指令确定制动模式；若制动模式为常用制动，第一控制模块获取制动因素信息，根据制动因素信息确定制动意图识别信息；第一控制模块根据制动意图识别信息和制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将第二气制动力信号发送至第二控制模块；第一控制模块根据电制动力信号和第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；第二控制模块根据第二气制动力信号控制无轨电车常用制动。本申请可满足车辆双向驾驶的要求，长编组车辆的制动功能、制动响应时间和制动力分配的要求。

Description

一种制动系统、制动方法和无轨电车

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术领域，具体地，涉及一种制动系统、制动方法和无轨电车。

背景技术

随着城市轨道车辆技术的快速发展，轨道车辆产品更加丰富多样。为能满足近些年城市规模的扩大，改善城市交通拥堵现象，一种编组和运行更加灵活的、运力大、环境友好、资源节约、融合了现代有轨电车和公共汽车各自优势的新型交通工具——现代无轨电车应运而生，为解决城市出行困难带来了新的思路和方案。现代无轨电车设计最高时速为70公里，可以采用人工驾驶也可以实现全自动无人驾驶，车辆通过车厢间的铰接模块进行连接，铰接模块设计有轮毂电机，运行和车辆转向完全靠轮毂电机的调速控制行进，与虚拟的轨道轨迹保持一致，不依赖传统的钢轨和有轨电车的中间导轨行驶，是一个新型的交通系统。因车厢模块和铰接模块独立，扩编灵活，能根据客流变化调节运力，能有效解决普通公交车载客量小的缺陷，大大提高运力。

现有技术中存在的问题：

因现代无轨电车采用多编组车辆铰接的编组形式，同时可以双向进行驾驶。传统的商用客车制动系统不能满足车辆双向驾驶的要求，同时传统车辆的气制动配置对于长编组车辆会响应时间很长，造成头车和尾车制动速度不同步，造成车辆的甩尾堆叠现象，具有极大的安全隐患。所以传统制动力的分配方法并不能满足现代无轨电车的制动特点。

发明内容

本申请实施例中提供了一种制动系统、制动方法和无轨电车，能够满足车辆双向驾驶的要求，且能够满足长编组车辆的制动功能、制动响应时间和制动力分配的要求。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种制动系统，包括相互通信连接的第一控制模块和第二控制模块,所述第一控制模块设置在头车上，所述第二控制模块设置在尾车上；

所述第一控制模块用于根据制动指令确定制动模式；

若所述制动模式为常用制动，所述第一控制模块还用于获取制动因素信息，根据所述制动因素信息确定制动意图识别信息；

所述第一控制模块还用于根据所述制动意图识别信息和所述制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将所述第二气制动力信号发送至所述第二控制模块；

所述第一控制模块还用于根据所述电制动力信号和所述第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；

所述第二控制模块用于根据所述第二气制动力信号控制所述无轨电车常用制动。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种制动方法，应用于制动系统，所述制动系统包括相互通信连接的第一控制模块和第二控制模块,所述第一控制模块设置在头车上，所述第二控制模块设置在尾车上；

所述第一控制模块根据制动指令确定制动模式；

若所述制动模式为常用制动，所述第一控制模块获取制动因素信息，根据所述制动因素信息确定制动意图识别信息；

所述第一控制模块根据所述制动意图识别信息和所述制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将所述第二气制动力信号发送至所述第二控制模块；

所述第一控制模块根据所述电制动力信号和所述第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；

所述第二控制模块根据所述第二气制动力信号控制所述无轨电车常用制动。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种无轨电车，包括头车、尾车和上述的制动系统。

采用本申请实施例中提供的制动系统、制动方法和无轨电车，该制动系统包括相互通信连接的第一控制模块和第二控制模块,第一控制模块设置在头车上，第二控制模块设置在尾车上。第一控制模块根据制动指令确定制动模式；若制动模式为常用制动，第一控制模块获取制动因素信息，根据制动因素信息确定制动意图识别信息；第一控制模块根据制动意图识别信息和制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将第二气制动力信号发送至第二控制模块；第一控制模块根据电制动力信号和第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；第二控制模块根据第二气制动力信号控制无轨电车常用制动。可见，通过第一控制模块和第二控制模块分别控制无轨电车制动，在满足车辆双向驾驶的要求的情况下，还能满足长编组车辆的制动功能、制动响应时间和制动力分配的要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种无轨电车的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种无轨电车的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种制动系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种备用制动气源分配单元的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种备用制动气源分配单元的电路示意图；

图6为本申请实施例提供的一种常用制动气源分配单元的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种紧急制动气源分配单元的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种紧急制动气源分配单元的电路示意图；

图9为本申请实施例提供的一种驻车制动气源分配单元的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种驻车制动气源分配单元的电路示意图；

图11为本申请实施例提供的一种空簧气源分配单元的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种气源分配单元的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的一种制动方法的流程示意图；

图14为本申请实施例提供的另一种制动方法的流程示意图。

图标：

1-无轨电车；10-制动系统；11-控制模块；12-供风模块；121-气源产生单元；1211-空气压缩机；1212-调压阀；1213-冷疑器；1214-干燥器；1215-再生筒；122-总风管；123-气源分配单元；1231-紧急制动气源分配单元；1232-常用制动气源分配单元；1233-备用制动气源分配单元；1234-驻车制动气源分配单元；1235-驻车控制电路；1236-空簧气源分配单元；124-总风缸；13-制动踏板；20-车轴；30-头车；40-尾车；50-第一电源；60-第二电源；70-中间车；K1-备用继电器；K2-第一压力开关；K3-第二压力开关；K4-第三压力开关；K5-第四压力开关；K6-第一开关；K7-第二开关；K8-第一操作开关；K9-第二操作开关；K10-触发开关；K11-紧急复位开关；K12-紧急控制开关；K13-第一紧急继电器；K14-第二紧急继电器；K15-第一驻车继电器；K16-第二驻车继电器；K17-驻车启动按钮；K18-驻车缓解按钮；F1-备用制动电磁阀；F2-第一继动阀；F3-第二继动阀；F4-防抱死电磁阀；F5-紧急电磁阀；F6-驻车控制阀；F7-空簧电磁阀；F8-气控阀；Q1-备用风缸；Q2-常用风缸；Q3-紧急风缸；Q4-驻车风缸；Q5-空簧风缸；Q6-空簧组件；U1-桥模块；U2-空簧控制器；D1-高度传感器。

具体实施方式

在实现本申请的过程中，研究发现，无轨电车在制动过程中，可以看成是由驾驶员、车辆和车辆行驶环境组成的一个闭环系统，这里驾驶员起闭环系统控制器的作用。驾驶员根据当前的行驶环境判断是否需要踩下制动踏板，当踩下制动踏板时，车辆进入制动模式，从而减速行驶，驾驶员则需要根据新的行驶环境来再次进行判断如何操纵制动系统。在传统公交车的制动系统为气压制动系统，在制动过程中，驾驶员踩下制动踏板，由气压制动系统产生摩擦制动力(机械制动)从而使车辆减速；然而无轨电车的制动系统在原有气压系统的基础上还有再生制动系统，即有摩擦制动和再生制动两种方式。它们可以独立工作，也可以联合工作，因此，在无轨电车进行制动时，需要对气压制动系统和再生制动系统分别提供多少制动力进行合理分配。

驾驶员制动意图是驾驶意图的一部分，是驾驶员对制动踏板的操纵。不同的制动意图要求不同的制动性能，而不同的制动性能要求对前后轴制动力以及摩擦制动力和电机制动力进行不同的、合理的分配。

因现代无轨电车采用多编组车辆铰接的编组形式，同时可以双向进行驾驶。传统的商用客车制动系统不能满足车辆双向驾驶的要求，同时传统车辆的气制动配置对于长编组车辆会响应时间很长，造成头车和尾车制动速度不同步，造成车辆的甩尾堆叠现象，具有极大的安全隐患。所以传统制动力的分配方法并不能满足现代无轨电车的制动特点。

针对上述问题，本申请实施例中提供了一种制动系统、制动方法和无轨电车，该制动系统包括相互通信连接的第一控制模块和第二控制模块,第一控制模块设置在头车上，第二控制模块设置在尾车上。第一控制模块根据制动指令确定制动模式；若制动模式为常用制动，第一控制模块获取制动因素信息，根据制动因素信息确定制动意图识别信息；第一控制模块根据制动意图识别信息和制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将第二气制动力信号发送至第二控制模块；第一控制模块根据电制动力信号和第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；第二控制模块根据第二气制动力信号控制无轨电车常用制动。可见，通过第一控制模块和第二控制模块分别控制无轨电车制动，在满足车辆双向驾驶的要求的情况下，还能满足长编组车辆的制动功能、制动响应时间和制动力分配的要求。

本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1和图2，为本申请实施例提供的一种无轨电车1的结构示意图，该无轨电车1包括头车30、尾车40和制动系统10，制动系统10包括相互通信连接的第一控制模块11和第二控制模块11，第一控制模块11设置在头车30上，第二控制模块11设置在尾车40上。

第一控制模块11用于根据制动指令确定制动模式；若制动模式为常用制动，第一控制模块11还用于获取制动因素信息，根据制动因素信息确定制动意图识别信息；第一控制模块11还用于根据制动意图识别信息和制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将第二气制动力信号发送至第二控制模块11；第一控制模块11还用于根据电制动力信号和第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；第二控制模块11用于根据第二气制动力信号控制无轨电车1常用制动。

应理解，制动因素信息包括制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速；第一控制模块11还用于根据制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速识别制动意图识别信息。

其中，制动意图识别信息包括高速制动模式信息、中速制动模式信息、低速制动模式信息和停车制动模式信息，高速制动模式信息包括高速紧急制动信息、高速中强度制动信息和高速小强度制动信息，中速制动模式包括中速紧急制动信息、中速中强度制动信息和中速小强度制动信息，低速制动模式信息包括低速紧急制动信息、低速中强度制动信息和低速小强度制动信息。

在本实施例中，采用制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速反映当前驾驶员制动的程度，作为制动意图识别的参数。车速反映了无轨电车当前的状态，当前车速的大小也影响了制动时的安全性，因此选择车速作为制动意图识别的参数。

根据气压制动系统、电机、蓄电池等工作特性，获取制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速的分类边界值。制动踏板位移信息的分类为：若制动踏板位移信息对应的值小于或等于0.5时，分类为小；若制动踏板位移信息对应的值大于0.5且小于或等于0.8时，分类为中；若制动踏板位移信息对应的值大于0.8时，分类为大。制动踏板速度信息的分类为：若制动踏板速度信息对应的值小于或等于75mm/s时，分类为小；若制动踏板速度信息对应的值大于75mm/s且小于或等于180mm/s时，分类为中；若制动踏板速度信息对应的值大于180mm/s时，分类为大。车速的分类为：若车速对应的值小于或等于10km/h时，分类为停车；若车速对应的值大于10km/h且小于或等于30km/h时，分类为小；若车速对应的值大于30km/h且小于或等于60km/h时，分类为中；若车速对应的值大于180km/h时，分类为大。

在制动踏板位移和速度相同的条件下，在高速制动模式下，车辆易发生抱死；在停车制动模式下，电机转速较低，转矩输出有波动；另外，在中速和低速模式下，电机在额定转速以下工作区间较大，有较好的转矩输出特性，制动效果好且能量回收效果也较好。所以从车速、车辆易抱死程度、电机工作特性等方面考虑，将制动意图信息分为4种模式：高速制动模式、中速制动模式、低速制动模式和停车制动模式，高速制动模式下车速应大于60km/h，中速制动模式下车速应大于30km/h且小于或等于60km/h，低速制动模式下车速应大于10km/h且小于或等于30km/h，停车制动模式下车速应小于或等于10km/h。

根据制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速的分类，高速制动模式分为高速紧急制动、高速中强度制动和高速小强度制动，中速制动模式分为中速紧急制动、中速中强度制动和中速小强度制动，低速制动模式分为低速紧急制动、低速中强度制动和低速小强度制动。如表1所示，为高速制动模式、中速制动模式、低速制动模式和停车制动模式依据制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速的分类进行划分的规则。

表1

在获取制动意图识别信息后，需依据各因素和约束条件，分配电制动信号和气制动力信号，在紧急制动模式和停车模式下制动力全部由供风模块提供气制动力信号，其它模式下优先提供电制动力信号，不足再提供气制动力信号。

该无轨电车1还包括多个车轴20，多个车轴20包括第一车轴20和第二车轴20，制动系统10还包括供风模块12，第一控制模块11通过供风模块12与第一车轴20连接，第二控制模块11通过供风模块12与第二车轴20连接。

应理解，本申请提供的无轨电车1可以包括3-5节车厢，本申请以无轨电车1为4车厢为例进行说明，该无轨电车1的4节车厢分别为头车30、尾车40和中间车70，头车30为车辆行驶方向的第一节车厢，尾车40为车辆行驶方向的最后一节车厢。例如，若无轨电车1向左行驶，则无轨电车1左侧的第一节车厢为头车30，左侧的最后一节车厢为尾车40；若无轨电车1向右行驶，则无轨电车1右侧第一节车厢为头车30，右侧最后一节车厢为尾车40。

若无轨电车1为4车厢，无轨电车1包括5个车轴20，从左至右分别为轴1、轴2、轴3、轴4和，若无轨电车1向左行驶，则轴1、轴2和轴3为第一车轴20，轴4和轴5为第二车轴20，轴1设置在头车30上，轴2设置在头车30和第一中间车之间，轴3设置在第一中间车和第二中间车之间，轴4设置在第二中间车和尾车40之间，轴5设置在尾车40上。

应理解，第一车轴20包括头车车轴和第一中间车车轴，第二车轴20包括尾车车轴和第二中间车车轴，那么在无轨电车1向左行驶的情况下，轴1为头车车轴，轴2和轴3为第一中间车车轴，轴4为第二中间车车轴，轴5为尾车车轴。

在本实施例中，第一控制模块11还用于根据第一气制动力信号控制供风模块向第一车轴的制动压力；第二控制模块11用于根据第二气制动力信号控制供风模块向第二车轴的制动压力。

在头车30上设置第一控制模块11，在尾车40上设置第二控制模块11，第一控制模块11和第二控制模块11互为主辅，通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线进行气制动力信号的传递。第一控制模块11为主控制模块11，第二控制模块11为辅控制模块11，第一控制模块11进行空电复合制动力分配计算，得到第一气制动力信号和第二气制动力信号，而第二控制模块11接收第二气制动力信号，并依据第二气制动力信号控制第二车轴20的制动压力。第一控制模块11负责第一车轴20的信号采集、监控、处理及制动控制，第二控制模块11负责第二车轴20的信号采集、监控、处理及制动控制。

通过设置两套控制模块11，可以提高无轨电车1的冗余度。且第一控制模块11负责第一车轴20的信号采集、监控、处理及制动控制，第二控制模块11负责第二车轴20的信号采集、监控、处理及制动控制，可以减小制动响应时间和制动距离，解决在制动过程中可能出现的方向失控，或甩尾现象。

制动时，驾驶员通过制动踏板13、各种按键和按钮可以实现制动指令的输入，将制动指令发送至第一控制模块11，第一控制模块11进行制动指令识别，识别出制动模式。若该制动指令由制动踏板13提供，则还根据制动指令换算出制动减速度，并通过CAN总线将制动模式传输至第二控制模块11，使第二控制模块11进入制动控制状态。同时，第一控制模块11和第二控制模块11实时采集车重信息、牵引电机的电制动力信息、车速和坡度信息。

第一控制模块11和第二控制模块11均通过CAN实现与VCU(Vehicle controlunit，列车控制系统)通信连接，VCU通过CAN与MCU(电机控制单元)实现电制动力值和电制动力信号的传输，VCU根据电制动力值得到电制动力信息，将电制动力信息传输至第一控制模块11，第一控制模块11根据制动意图识别信息、车重信息和坡度信息计算无轨电车的制动力需求信息，第一控制模块根据制动力需求信息和电制动力信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号。第一控制模块11将电制动力信号传输至VCU，将第二气制动力信号传输至第二控制模块11。VCU将电制动力信号传输至MCU，MCU根据电制动力信号控制牵引电机提供电制动力值。

在本实施例中，第一控制模块11和第二控制模块11均包括EBCU(制动控制器)和EBS(Electronically Brake System，电子制动系统10)，EBCU与VCU和EBS连接。第一控制模块11的EBCU和第二控制模块11的EBCU之间通过CAN总线进行信息交互，第一控制模块11的EBCU和第二控制模块11的EBCU通过另一路CAN总线与VCU和EBS进行通信。采用两路CAN总线形成双路冗余结构，增加通信可靠性，缓解通信负担，提高通讯传输速度。

在本实施例中，头车30和尾车40的司机室为驾驶员提供人机交互设备和信号控制按键，分别为制动踏板13、制动屏、第一操作开关K8、第二操作开关K9、紧急复位开关K11、触发开关K10、驻车启动按钮K17和驻车缓解按钮K18等。

通过制动踏板13、第一操作开关K8、第二操作开关K9、紧急复位开关K11、触发开关K10、驻车启动按钮K17和驻车缓解按钮K18等，可以实现制动指令输入，通过制动屏可以实现制动状态显示、故障显示、一键缓解和空压机在线管理等功能。

第一控制模块11进入常用制动主程序执行中，紧急制动优先级仍然最高，若出现紧急制动，则执行主中断紧急制动控制程序，若无，则执行常用制动程序。

第一控制模块11可向上位机请求获取硬件无法采集的制动因素信息，在常用制动中，制动因素信息中的空簧压力、轮速、坡度信息、油门踏板开度和电制动力信息等无法直接通过外设采集获取，为了保证系统正常功能，需要对这些无法采集的参数进行上位机模拟；制动因素信息中的踏板PWM制动信号、总风管压力信息、常用风缸输出管路的压力信息和制动气室压力信息可以通过AD信号采集方式获得。同时，第二控制模块也可以通过AD信号采集方式获得制动因素信息中的踏板PWM制动信号、总风管压力信息、常用风缸输出管路的压力信息和制动气室压力信息等。

其中，踏板PWM制动信号为踏板输出的模拟量，为硬电信号，高电平为24V，低电平为0V，踏板PWM制动信号的频率可以为200Hz，即平均周期为5000us，踏板输出PWM信号的占空比与踏板位移成线性关系，踏板位移范围为[0,12.2]mm，输出PWM信号高电平持续时间变化范围为[625,3736]us,即PWM信号占空比变化范围为[12.5,74.72]％。

空簧压力通过电流型压力传感器进行采集，电流型压力传感器输出电流范围可以为4-20mA，测量压力范围为0-1000kPa。轮速的获取方式可以采用速度传感器采集，也可以通过CAN总线从EBS获取已有轮速。第一控制模块11和第二控制模块11还可以根据空簧压力可以换算得到车重信息。

第一控制模块11和第二控制模块11的EBCU通过CAN分别从各自的EBS中中实时获取EBS和ABS的状态信号，并控制制动屏显示EBS和ABS的工作状态。

常用制动过程中的兼顾控制程序，在常用制动执行中可进行驻车缓解，备用制动，同时常用制动执行末端，车辆停止后执行保持制动。

如图3所示，供风模块12包括气源产生单元121、总风管122和多个气源分配单元123，气源产生单元121通过总风管122与多个气源分配单元123连接，多个气源分配单元123包括第一气源分配单元123和第二气源分配单元123，第一气源分配单元123与第一车轴20和第一控制模块11连接，第二气源分配单元123与第二车轴20和第二控制模块11连接。

应理解，本申请的无轨电车1采用双风源配置，即气源产生单元121可以设置为两个，分别设置在头车30和尾车40上。当无轨电车1启动后，两个气源产生单元121同时启动，具有较好的冗余性。

其中，第一气源分配单元123为第一车轴20提供制动压力，且由第一控制模块11控制；第二气源分配单元123为第二车轴20提供制动压力，且由第二控制模块11控制。

第一气源分配单元123包括头车气源分配单元和第一中间车气源分配单元，第二气源分配单元123包括尾车气源分配单元和第二中间车气源分配单元，第一车轴20包括头车车轴和第一中间车车轴，第二车轴20包括尾车车轴和第二中间车车轴。

总风管122通过头车气源分配单元与头车车轴连接，总风管122通过第一中间车气源分配单元与第二中间车气源分配单元连接，总风管122通过尾车气源分配单元与尾车车轴连接，总风管122通过第二中间车车轴与第二中间车车轴连接，头车气源分配单元和第一中间车气源分配单元均与第一控制模块11连接，尾车气源分配单元和第二中间车气源分配单元均与第二控制模块11连接。

应理解，若无轨电车1为4车厢，无轨电车1包括5个车轴20，从左至右分别为轴1、轴2、轴3、轴4和轴5，若无轨电车1向左行驶。那么头车气源分配单元与轴1连接，头车气源分配单元为轴1提供制动压力；第一中间车气源分配单元设置为两个，分别与轴2和轴3连接，分别为轴2和轴3提供制动压力；尾车气源分配单元与轴5连接，为轴5提供制动压力；第二中间车气源分配单元与轴4连接，为轴4提供制动压力。

由于本申请提供的无轨电车1选用龙门转向架构模式，轮毂电机(中间机构)驱动，双向运行，全轮转向(两端无动力，仅有转向功能)，具有自动驾驶模式。所以，头车气源分配单元与尾车气源分配单元采用相同的结构，第一中间车气源分配单元和第二中间车气源分配单元采用相同的结构，头车气源分配单元和尾车气源分配单元与第一中间车气源分配单元和第二中间车气源分配单元采用不同的结构。

继续参照图3，头车气源分配单元、第一中间车气源分配单元、尾车气源分配单元和第二中间车气源分配单元均包括紧急制动气源分配单元1231、常用制动气源分配单元1232和备用制动气源分配单元1233，第一中间车气源分配单元和第二中间车气源分配单元均还包括驻车制动气源分配单元1234。

头车气源分配单元的紧急制动气源分配单元1231、常用制动气源分配单元1232和备用制动气源分配单元1233与总风管122、第一控制模块11和头车车轴连接，第一中间车气源分配单元的紧急制动气源分配单元1231、常用制动气源分配单元1232、备用制动气源分配单元1233和驻车制动气源分配单元1234与总风管122、第一控制模块11和第一中间车车轴连接，尾车气源分配单元的紧急制动气源分配单元1231、常用制动气源分配单元1232和备用制动气源分配单元1233与总风管122、第二控制模块11和尾车车轴连接，第二中间车气源分配单元的紧急制动气源分配单元1231、常用制动气源分配单元1232、备用制动气源分配单元1233和驻车制动气源分配单元1234与总风管122、第二控制模块11和第二中间车车轴连接。

应理解，本申请的无轨电车1的两端无动力，仅有转向功能，故头车气源分配单元和尾车气源分配单元中无驻车制动气源分配单元1234，而第一中间车气源分配单元和第二中间车气源分配单元有驻车制动气源分配单元1234。

在本实施例中，每个车轴20上均配置多个气源分配单元123，不同气源分配单元123满足不同功能气路上的气源供应需求，能够实现对所有车轴20进行独立制动控制，每个车轴20都根据各自的载荷情况分别进行制动力控制，具备制动响应快，制动距离短，维护成本低，安全冗余高，节能环保等优点。

其中，常用制动气源分配单元1232提供的制动压力能够实现常用制动功能，可确保司机安全可靠地控制车辆速度，常用制动参数的设定考虑到满足乘客舒适性的要求。第一控制模块11根据第一气制动力信号控制常用制动气源分配单元，以实现常用制动功能，第二控制模块11根据第二气制动力信号控制常用制动气源分配单元，以实现常用制动功能。

备用制动气源分配单元1233提供的制动压力能够实现备用制动功能，当常用制动气源分配单元1232提供的制动压力低于第一阈值时，备用制动自动启动。

若制动模式为驻车制动，第一控制模块11根据制动因素信息进行驻车制动力计算，得到驻车制动力信号，并将驻车制动力信号发送至第二控制模块11；第一控制模块11和第二控制模块11根据驻车制动力信号控制无轨电车驻车制动。第一控制模块11根据制动因素信息中的车速判断是否将驻车制动力信号发送至第二控制模块11，即根据车速判断是否执行驻车。应理解，当无轨电车停止，车速为零时，驻车可有效执行，否则禁止驻车。

驻车制动气源分配单元1234提供的制动压力能够实现驻车制动功能，当车辆停止时，且当驾驶模式没有被选择时，停放制动被激活，处于工作状态，其制动方式为弹簧施加制动力。即第一控制模块11和第二控制模块11根据驻车制动力信号控制驻车制动气源分配单元提供制动压力，以实现驻车制动功能。

紧急制动气源分配单元1231提供的制动压力能够实现紧急制动功能，紧急制动是常用制动的最大等级，主要是为了保障乘客和司机的安全。

若制动模式为紧急制动，第一控制模块11根据制动因素信息进行紧急制动力计算，得到紧急制动力信号，并将紧急制动力信号发送至第二控制模块11；第一控制模块11和第二控制模块11根据紧急制动力信号控制无轨电车紧急制动。即第一控制模块11和第二控制模块11根据紧急制动力信号控制紧急制动气源分配单元，以实现紧急制动功能。

在紧急制动模式下，第一控制模块11会切断来自制动踏板的踏板PWM制动信号，第一控制模块11和第二控制模块11根据紧急制动力信号控制紧急制动气源分配单元提供制动压力。

在紧急制动模式下，若无轨电车已处于驻车状态，则禁止驻车缓解，只有紧急制动缓解后，无轨电车处于正常驻车状态，才可以驻车缓解。

如图4和图5所示，备用制动气源分配单元1233包括备用继电器K1、第一压力开关K2、第二压力开关K3、第三压力开关K4和第四压力开关K5、备用制动电磁阀F1和备用风缸Q1，备用继电器K1与第一控制模块11或第二控制模块11电连接，第一电源50通过备用继电器K1与备用制动电磁阀F1电连接，第二电源60、相互并联的第一压力开关K2和第二压力开关K3、第三压力开关K4、第四压力开关K5和备用继电器K1依次电连接，第一压力开关K2、第二压力开关K3、第三压力开关K4和第四压力开关K5串联安装在常用风缸Q2的输出管路上，备用制动电磁阀F1安装在常用风缸Q2的输出管路和备用风缸Q1的输出管路上，常用风缸Q2的输出管路和备用风缸Q1的输出管路均与第一车轴20或第二车轴20连接。

第一压力开关K2和第二压力开关K3用于在常用风缸Q2输出管路的压力小于第一阈值时，均处于闭合状态；还用于在常用风缸Q2输出管路的压力大于或等于第一阈值时，均处于断开状态；第三压力开关K4和第四压力开关K5用于在常用风缸Q2输出管路的压力大于或等于第二阈值时，均处于断开状态；还用于在常用风缸Q2输出管路的压力小于第二阈值时，均处于闭合状态；其中，第二阈值大于第一阈值；继电器用于在第一压力开关K2、第二压力开关K3、第三压力开关K4和第四压力开关K5均处于闭合状态时，将第二电源60提供的电压传送至所述备用制动电磁阀F1，将第一电源50提供的电压传送至第一控制模块11或第二控制模块11；还用于在第一压力开关K2、第二压力开关K3、第三压力开关K4和第四压力开关K5均处于断开状态时，将第二电源60提供的电压停止传送至备用制动电磁阀F1，将第一电源50提供的电压停止传送至第一控制模块11或第二控制模块11；备用制动电磁阀F1用于在接收到第二电源60提供的电压的情况下，关闭常用风缸Q2输出管路，且开启备用风缸Q1输出管路；还用于在未接收到第二电源60提供的电压的情况下，开启常用风缸Q2输出管路，且关闭备用风缸Q1输出管路；第一控制模块11或第二控制模块11还用于根据第一电源50的电压接收情况，判断是否触发备用制动。

应理解，为防止常用风缸Q2的管路漏气造成的常用制动故障，在每个车轴20配有备用制动气源分配单元1233。当第一压力开关K2和第二压力开关K3在常用风缸Q2输出管路的压力小于第一阈值时，均处于闭合状态，且第三压力开关K4和第四压力开关K5也均处于闭合状态；所以备用继电器K1在第一压力开关K2、第二压力开关K3、第三压力开关K4和第四压力开关K5均处于闭合状态时得电，处于闭合状态，将第二电源60提供的电压传送至备用制动电磁阀F1，将第一电源50提供的电压传送至第一控制模块11或第二控制模块11；第一控制模块11或第二控制模块11接收到第一电源50提供的电压，则判断触发备用制动；同时，备用制动电磁阀F1接收到第二电源60提供的电压，得电导通，备用制动电磁阀F1串联的控制气压推动备用主切换回路上的气控阀F8进行备用气路切换，气控阀F8切换至右位，常用制动气路气源被切换为备用风缸Q1，由备用风缸Q1向第一车轴20或第二车轴20提供制动气压，实现备用制动。

当第一压力开关K2和第二压力开关K3在常用风缸Q2输出管路的压力大于或等于第一阈值时，均处于断开状态，且第三压力开关K4和第四压力开关K5在常用风缸Q2输出管路的压力大于或等于第二阈值时，也均处于断开状态；所以备用继电器K1在第一压力开关K2、第二压力开关K3、第三压力开关K4和第四压力开关K5均处于断开状态时失电，处于断开状态，停止将第二电源60提供的电压传送至备用制动电磁阀F1，停止将第一电源50提供的电压传送至第一控制模块11或第二控制模块11；第一控制模块11或第二控制模块11未接收到第一电源50提供的电压，则判断未触发备用制动；同时，备用制动电磁阀F1未接收到第二电源60提供的电压，失电复位，气控阀F8阀芯复位，常用制动气路气源重新切换为常用风缸Q2，由常用风缸Q2向第一车轴20或第二车轴20提供制动气压，实现备用制动缓解。

继续参照图4和图5，备用制动气源分配单元1233还包括第一开关K6和第二开关K7，第一开关K6与第一压力开关K2和第二压力开关K3并联，相互并联的第一开关K6、第一压力开关K2和第二压力开关K3通过第二开关K7与第三压力开关K4电连接，第一开关K6和第二开关K7均与第一控制模块11或第二控制模块11电连接。

第一控制模块11或第二控制模块11还用于在常用风缸Q2输出管路的压力小于第一阈值，且未触发备用制动时，控制第一开关K6处于闭合状态；第一控制模块11或第二控制模块11还用于在常用风缸Q2输出管路的压力大于或等于第二阈值，且处于备用制动时，控制第二开关K7处于断开状态。

应理解，备用制动气源分配单元1233还包括压力传感器，该压力传感器设置在常用风缸Q2的输出管路上，压力传感器与第一控制模块11或第二控制模块11电连接；压力传感器用于采集常用风缸Q2输出管路的压力，并将常用风缸Q2输出管路的压力发送至第一控制模块11或第二控制模块11。第一控制模块11或第二控制模块11在常用风缸Q2输出管路的压力小于第一阈值，且未接收到第一电源50的电压时，判断未触发备用制动，控制第一开关K6处于闭合状态，以使备用继电器K1得电，处于闭合状态，将第二电源60提供的电压传送至备用制动电磁阀F1，将第一电源50提供的电压传送至第一控制模块11或第二控制模块11；备用制动电磁阀F1接收到第二电源60提供的电压，得电导通，备用制动电磁阀F1串联的控制气压推动备用主切换回路上的气控阀F8进行备用气路切换，气控阀F8切换至右位，常用制动气路气源被切换为备用风缸Q1，由备用风缸Q1向第一车轴20或第二车轴20提供制动气压，实现备用制动。

第一控制模块11或第二控制模块11在常用风缸Q2输出管路的压力大于或等于第二阈值，且接收到第一电源50的电压时，判断处于备用制动，控制第二开关K7处于断开状态，以使备用继电器K1失电，处于断开状态，停止将第二电源60提供的电压传送至备用制动电磁阀F1，停止将第一电源50提供的电压传送至第一控制模块11或第二控制模块11；备用制动电磁阀F1未接收到第二电源60提供的电压，失电复位，气控阀F8阀芯复位，常用制动气路气源重新切换为常用风缸Q2，由常用风缸Q2向第一车轴20或第二车轴20提供制动气压，实现备用制动缓解。

在第一压力开关K2、第二压力开关K3、第三压力开关K4和第四压力压力开关中的至少一个出现故障，无法启动备用制动或关闭备用制动时，则通过第一控制模块11或第二控制模块11根据常用风缸Q2输出管路的压力、第一阈值和第二阈值，控制第一开关K6和第二开关K7动作，进而实现触发备用制动或备用制动缓解。

备用制动气源分配单元1233还包括第一操作开关K8和第二操作开关K9，第一操作开关K8与第一压力开关K2和第二压力开关K3并联，相互并联的第一操作开关K8、第一压力开关K2和第二压力开关K3通过第二操作开关K9与第三压力开关K4电连接。

第一操作开关K8用于响应司机的闭合操作处于闭合状态；其中，司机在常用风缸Q2输出管路的压力小于第一阈值，且未触发备用制动时，产生闭合操作；第二操作开关K9用于响应司机的断开操作处于断开状态；其中，司机在常用风缸Q2输出管路的压力大于或等于第二阈值，且处于备用制动时，产生断开操作。

应理解，在自动控制备用制动功能失效的情况下，司机可以根据显示的常用风缸Q2输出管路的压力，手动操作第一操作开关K8或第二操作开关K9，主动干预控制备用制动功能。

如图6所示，常用制动气源分配单元1232包括常用风缸Q2，车轴20包括桥模块U1、第一继动阀F2和防抱死电磁阀F4，常用风缸Q2的输出管路与桥模块U1和第一继动阀F2连接，桥模块U1与第一继动阀F2和防抱死电磁阀F4均连接，第一继动阀F2与制动踏板13连接，防抱死电磁阀F4还与第一车轴20或第二车轴20连接。

应理解，每个车轴20均包括桥模块U1、第一继动阀F2和防抱死电磁阀F4。常用风缸Q2产生的气源通过输出管路输送至桥模块U1，桥模块U1对气源的气压进行压力调节，将调节后的气压经防抱死电磁阀F4输送至第一车轴20或第二车轴20的制动气室。

当司机控制制动踏板13时，制动踏板13产生踏板PWM制动信号，并将踏板PWM制动信号发送至第一控制模块11，第一控制模块11根据踏板PWM制动信号确定制动意图识别信息，根据制动意图识别信息和制动因素信息进行进行空电复合制动力分配计算，得到第一气制动力信号和第二气制动力信号，将第二气制动力信号发送至第二控制模块11；第一控制模块11根据第一气制动力信号控制桥模块U1对常用风缸Q2产生的气源进行压力调节，第二控制模块11根据第二气制动力信号控制桥模块U1对常用风缸Q2产生的气源进行压力调节；制动踏板13产生的踏板PWM制动信号还发送至第一继动阀F2，第一继动阀F2根据踏板PWM制动信号获得预控压力，第一继动阀F2根据预控压力使其总风气路输入口和输出口连通，第一继动阀F2的总风气路输入口和输出口连通将预控压力输送至桥模块U1，桥模块U1根据预控压力将调后的气压经防抱死电磁阀F4输送至第一车轴20或第二车轴20的制动气室，进而实现常用制动。防抱死电磁阀F4在制动过程中实时检测无轨电车1的车轮转速，实时计算各轮的滑移率，通过控制防抱死电磁阀F4的充排气实现制动过程中的防滑保护。

当制动缓解时，司机释放制动踏板13，制动踏板13无踏板PWM制动信号产生，第一控制模块11则无法获得第一气制动力信号和第二气制动力信号；控制桥模块U1停止对常用风缸Q2产生的气源进行压力调节；第一继动阀F2则无法获得预控压力，第一继动阀F2的风气路输入口和输出口断开，桥模块U1在未接收到预控压力的情况下，不会将调后的气压经防抱死电磁阀F4输送至第一车轴20或第二车轴20的制动气室，进而实现常用制动缓解。

如图7和图8所示，紧急制动气源分配单元1231包括紧急风缸Q3、触发开关K10、紧急电磁阀F5、紧急复位开关K11、紧急控制开关K12、第一紧急继电器K13、第二紧急继电器K14。紧急风缸Q3的输出管路与桥模块U1和第一继动阀F2连接，第一紧急继电器K13的线圈和第二紧急继电器K14的线圈相互并联在触发开关K10与地线之间，第一紧急继电器K13的第一常开触点、第二紧急继电器K14的第一常开触点、紧急复位开关K11和紧急控制开关K12相互并联在第二电源60和触发开关K10之间，第一紧急继电器K13的第二常开触点和第二紧急继电器K14的第二常开触点相互串联在第一电源50和所述紧急电磁阀F5之间，第一紧急继电器K13的第三常开触点和第二紧急继电器K14的第三常开触点相互并联在第二电源60与第一控制模块11或第二控制模块11之间，紧急控制开关K12还与第一控制模块11或第二控制模块11电连接，紧急电磁阀F5安装在紧急风缸Q3的输出管路上。

应理解，紧急复位开关K11可设置在司机室，也可以设置在车厢。当遇到人为可判断的紧急情况时，可通过紧急复位开关K11实现紧急制动；当出现不可预料的故障时，如无轨电车1出现断裂等事故，导致心跳停止，可通过第一控制模块11或第二控制模块11控制紧急控制开关K12实现紧急制动，保证无轨电车1立即停车，防止失控。紧急情况解除后，可通过触发开关K10实现紧急制动缓解，恢复正常工作模式。

未触发紧急制动前，第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14处于失电状态，第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的常开触点处于断开状态，触发开关K10处于闭合状态。当遇到人为可判断的紧急情况时，紧急复位开关K11响应司机或乘客的按压操作，由断开状态转换为闭合状态；第二电源60通过紧急复位开关K11和紧急触发开关K10向第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈提供电压，第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈得电后，第一紧急继电器K13的第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点均由断开状态转换为闭合状态，第二紧急继电器K14的第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点均由断开状态转换为闭合状态；第一紧急继电器K13的第一常开触点和第二紧急继电器K14的第一常开触点为闭合状态能够保证第二电源60持续向第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈供电，第一紧急继电器K13的第二常开触点和第二紧急继电器K14的第二常开触点为闭合状态能够将第一电源50的电压提供至紧急电磁阀F5，紧急电磁阀F5得电促使紧急风缸Q3产生的气源传送至第一继动阀F2和桥模块U1。

第一控制模块11与紧急复位开关K11连接，第一控制模块11在检测到紧急复位开关K11处于闭合状态时，判断紧急制动触发，控制桥模块U1常用制动失效，桥模块U1气控口被动打开，第一控制模块11并产生紧急制动力信号，并将紧急制动力信号发送至第二控制模块11；紧急风缸Q3产生的气源输入桥模块U1，第一控制模块11根据紧急制动力信号控制桥模块U1进行紧急制动气压调节和流量放大，桥模块U1在第一继动阀F2的控制下将调节后的紧急制动气压经防抱死电磁阀F4输入制动气室，实现第一车轴20的紧急制动。第二控制模块11根据紧急制动力信号控制桥模块U1进行紧急制动气压调节和流量放大，桥模块U1在第一继动阀F2的控制下将调节后的紧急制动气压经防抱死电磁阀F4输入制动气室，实现第二车轴20的紧急制动。紧急制动全部采用气压制动的方式，桥模块U1根据当前无轨电车1载荷成比例的实时调节紧急制动气压，使紧急制动的制动率始终保持一致。第一控制模块11实时检测并控制紧急制动气压变化率，使紧急制动具备放冲动限制功能。

当出现不可预料的故障时，第一控制模块11或第二控制模块11控制紧急控制开关K12，由断开状态转换为闭合状态；第二电源60通过紧急控制开关K12和紧急触发开关K10向第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈提供电压，第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈得电后，第一紧急继电器K13的第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点均由断开状态转换为闭合状态，第二紧急继电器K14的第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点均由断开状态转换为闭合状态；第一紧急继电器K13的第一常开触点和第二紧急继电器K14的第一常开触点为闭合状态能够保证第二电源60持续向第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈供电，第一紧急继电器K13的第二常开触点和第二紧急继电器K14的第二常开触点为闭合状态能够将第一电源50的电压提供至紧急电磁阀F5，紧急电磁阀F5得电促使紧急风缸Q3产生的气源传送至第一继动阀F2和桥模块U1。

第一控制模块11与紧急控制开关K12连接，第一控制模块11在检测到紧急控制开关K12处于闭合状态时，判断紧急制动触发，控制桥模块U1常用制动失效，桥模块U1气控口被动打开，第一控制模块11产生紧急制动力信号，并将紧急制动力信号发送至第二控制模块11；紧急风缸Q3产生的气源输入桥模块U1，第一控制模块11根据紧急制动力信号控制桥模块U1进行紧急制动气压调节和流量放大，桥模块U1在第一继动阀F2的控制下将调节后的紧急制动气压经防抱死电磁阀F4输入制动气室，实现第一车轴20的紧急制动。第二控制模块11根据紧急制动力信号控制桥模块U1进行紧急制动气压调节和流量放大，桥模块U1在第一继动阀F2的控制下将调节后的紧急制动气压经防抱死电磁阀F4输入制动气室，实现第二车轴20的紧急制动。

紧急情况解除后，可由司机对触发开关K10进行按压操作，触发开关K10响应司机的按压操作，由闭合状态转变为断开状态，第二电源60无法向第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈提供电压，第一紧急继电器K13和第二紧急继电器K14的线圈失电后，第一紧急继电器K13的第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点均由闭合状态转换为断开状态，第二紧急继电器K14的第一常开触点、第二常开触点和第三常开触点均由闭合状态转换为断开状态；第一紧急继电器K13的第二常开触点和第二紧急继电器K14的第二常开触点为断开状态能够停止将第一电源50的电压提供至紧急电磁阀F5，紧急电磁阀F5失电促使紧急风缸Q3产生的气源无法传送至第一继动阀F2和桥模块U1，恢复至由常用风缸Q2向第一继动阀F2和桥模块U1提供气源。

如图9和图10所示，驻车制动气源分配单元1234包括驻车风缸Q4、驻车控制电路1235、驻车控制阀F6和第二继动阀F3，驻车风缸Q4的输出管路与驻车控制阀F6和第二继动阀F3均连接，第二继动阀F3通过第一控制模块11或第二控制模块11与驻车控制电路1235电连接，驻车控制电路1235与驻车启动按钮K17和驻车缓解按钮K18均电连接，第二继动阀F3还与驻车控制阀F6电连接，第二继动阀F3还与第一车轴20或第二车轴20连接。

第一控制模块11或第二控制模块11还用于通过驻车控制电路1235获得驻车启动按钮K17和驻车缓解按钮K18的开关状态信息，并通过开关状态信息控制驻车控制阀F6动作，以控制第二继动阀F3，进而实现驻车制动或驻车制动缓解。

驻车控制电路1235包括第一驻车继电器K15和第二驻车继电器K16，第一驻车继电器K15的线圈和第二驻车继电器K16的线圈相互并联在驻车缓解按钮K18与地线之间，第一驻车继电器K15的第一常开触点、第二驻车继电器K16的第一常开触点和驻车启动按钮K17相互并联在驻车缓解按钮K18和第二电源60之间，第一驻车继电器K15的第二常开触点和第二驻车继电器K16的第二常开触点相互并联在第一电源50与第一控制模块11或第二控制模块11之间。

应理解，驻车制动时，司机对驻车启动按钮K17进行按压操作，驻车启动按钮K17响应按压操作，由断开状态转变为闭合状态，且驻车缓解按钮K18为闭合状态；第二电源60通过驻车启动按钮K17和驻车缓解按钮K18向第一驻车继电器K15和第二驻车继电器K16的线圈提供电压，第一驻车继电器K15和第二驻车继电器K16的线圈得电后，第一驻车继电器K15的第一常开触点和第二常开触点由断开状态转变为闭合状态，第二驻车继电器K16的第一常开触点和第二常开触点由断开状态转变为闭合状态；第一驻车继电器K15的第一常开触点和第二驻车继电器K16的第一常开触点处于闭合状态，能够持续为第一驻车继电器K15和第二驻车继电器K16的线圈供电，第一驻车继电器K15的第二常开触点和第二驻车继电器K16的第二常开触点处于闭合状态，能够向第一控制模块11或第二控制模块11提供开关状态信息；第一控制模块11或第二控制模块11根据开关状态信号控制驻车控制阀F6动作，使得驻车控制阀F6上游气路被截断，下游气路排气，驻车控制阀F6气路无压力输入，则第二继动阀F3压缩空气被排出，导致第二继动阀F3的气源与驻车风缸Q4的输出管路截断，连接第一车轴20或第二车轴20的制动气室的压缩空气通过第二继动阀F3排气，实现驻车制动。

当驻车制动解除时，司机对驻车缓解按钮K18进行按压操作，驻车缓解按钮K18响应按压操作，由闭合状态转变为断开状态。第二电源60无法向第一驻车继电器K15和第二驻车继电器K16的线圈提供电压，第一驻车继电器K15和第二驻车继电器K16的线圈失电后，第一驻车继电器K15的第一常开触点和第二常开触点由闭合状态转变为断开状态，第二驻车继电器K16的第一常开触点和第二常开触点由闭合状态转变为断开状态；第一驻车继电器K15的第二常开触点和第二驻车继电器K16的第二常开触点处于断开状态，能够向第一控制模块11或第二控制模块11提供开关状态信息；第一控制模块11或第二控制模块11根据开关状态信号控制驻车控制阀F6动作，使得驻车控制阀F6气路导通充气，第二继动阀F3气控口被充气，第二继动阀F3的气源与驻车风缸Q4的输出管路导通，连接第一车轴20或第二车轴20的制动气室被充气，实现驻车制动缓解。

如图11所示，头车气源分配单元、第一中间车气源分配单元、尾车气源分配单元和第二中间车气源分配单元均还包括空簧气源分配单元1236，空簧气源分配单元1236包括空簧风缸Q5、高度传感器D1、空簧控制器U2、空簧电磁阀F7和空簧组件Q6。

空簧风缸Q5与总风管122和空簧电磁阀F7均连接，空簧电磁阀F7还与空簧组件Q6连接，空簧控制器U2与第一控制模块11或第二控制模块11电连接，空簧控制器U2还与空簧电磁阀F7和高度传感器D1均电连接。

应理解，总风管122的压缩空气给空簧风缸Q5进行供风；空簧风缸Q5的输出管路上设置有压力传感器，压力传感器用于采集空簧风缸Q5的输出气压，并将采集的输出气压传输至第一控制模块11或第二控制模块11；高度传感器D1用于采集无轨电车1的高度信息，并将高度信息传输至空簧控制器U2，该高度信息表征车架和车桥的距离；空簧控制器U2还接收安装在空簧组件Q6上的压力传感器采集的空簧压力，并将空簧压力发送至第一控制模块11或第二控制模块11，第一控制模块11或第二控制模块11根据空簧压力进行无轨电车1的负载计算，得到车重信息，并将车重信息反馈至空簧控制器U2。空簧控制器U2根据车重信息和高度信息进行高度调节，保证无轨电车1的地板水平。同时，可由实际控制无轨电车1的高度，满足乘客上下车高度需求。

空簧控制器U2根据车重信息和高度信息进行高度调节的原理为：空簧控制器U2根据高度信息和车重信息控制空簧电磁阀F7工作，空簧电磁阀F7控制空簧风缸Q5向各个空簧组件Q6的充放气大小。空簧控制器U2将高度信息与预设的高度阈值进行比较，若高度信息大于高度阈值，空簧控制器U2控制空簧电磁阀F7切断空簧风缸Q5向各个空簧组件Q6的供风，同时，空簧电磁阀F7对空簧组件Q6进行排气，直至高度信息等于高于阈值，或高度信息与高度阈值的差值在允许范围内；若高度信息小于高度阈值，空簧控制器U2控制空簧电磁阀F7打开空簧风缸Q5向各个空簧组件Q6的供风，直至高度信息等于高于阈值，或高度信息与高度阈值的差值在允许范围内。

如图12所示，气源产生单元121包括空气压缩机1211、调压阀1212、冷疑器1213、干燥器1214和再生筒1215，空气压缩机1211、调压阀1212、冷疑器1213、干燥器1214、再生筒1215和总风管122依次连接。

应理解，空气压缩机1211用于制备高压气体；调压阀1212用于自动调节空气压缩机1211出口处高压气体压力，并起到过压安全保护作用；冷疑器1213用于冷却高压气体，并滤除高压气体中部分油和水分；干燥器1214用于过滤并排放水，其上内置调压阀1212和压力传感器，限制气源产生单元121最高压力，当压力过载时，打开空气压缩机1211的排气阀；再生筒1215用于使干燥器1214内的干燥物质再生活化，充分发挥干燥器1214的作用。

空气压缩机1211还与第一控制模块11或第二控制模块11连接，第一控制模块11或第二控制模块11控制空气压缩机1211启停，当总风管122压力小于或等于第一总风压力阈值时，启动一台空气压缩机1211；当总风管122压力小于或等于第二总风压力阈值时，启动两台空气压缩机1211；当总风管122压力大于或等于第三总风压力阈值时，空气压缩机1211停止工作。第三总风压力阈值大于第一总风压力阈值，第一总风压力阈值大于第二总风压力阈值。

供风模块12还包括总风缸124，气源产生单元121通过总风缸124与总风管122连接，空气压缩机1211产生的高压气体存储至总风缸124，并通过总风缸124输送至整车的制动风缸、备用风缸Q1、紧急风缸Q3和驻车风缸Q4。

在本实施例中，制动模式还包括保持制动，在保持制动模式下，第一控制模块11控制无轨电车1在停车情况下的制动力保持不变；当保持制动持续时间超过3min时，保持制动模式会切换到驻车制动模式，保持制动缓解。

在保持制动缓解前，需要满足无轨电车的油门踏板被踩下，第一控制模块11在接收到油门踏板开关量信号，并接收到牵引电机驱动力，且驱动力满足辅助停车下房子溜坡的制动力时，才可保持缓解。

下面在图1和图2示出的制动系统的基础上，本申请实施例提供一种制动方法，请参见图13，图13为本申请实施例提供的一种制动方法的流程示意图，该制动方法可以包括以下步骤：

S101，第一控制模块根据制动指令确定制动模式。

S102，若制动模式为常用制动，第一控制模块获取制动因素信息，根据制动因素信息确定制动意图识别信息。

应理解，制动因素信息包括制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速；第一控制模块11根据制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速识别制动意图识别信息；其中，制动意图识别信息包括高速制动模式、中速制动模式、低速制动模式和停车制动模式，高速制动模式包括高速紧急制动、高速中强度制动和高速小强度制动，中速制动模式包括中速紧急制动、中速中强度制动和中速小强度制动，低速制动模式包括低速紧急制动、低速中强度制动和低速小强度制动。

S103，第一控制模块根据制动意图识别信息和制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将第二气制动力信号发送至第二控制模块。

应理解，制动因素信息还包括车重信息、牵引电机的电制动力信息和坡度信息；第一控制模块11根据制动意图识别信息、车重信息和坡度信息计算无轨电车的制动力需求信息；第一控制模块11根据制动力需求信息和电制动力信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号。

S104，第一控制模块根据电制动力信号和第一气制动力信号控制无轨电车常用制动。

S105，第二控制模块根据第二气制动力信号控制无轨电车常用制动。

请参照图14，制动方法还包括以下步骤：

S106，若制动模式为紧急制动，第一控制模块根据制动因素信息进行紧急制动力计算，得到紧急制动力信号，并将紧急制动力信号发送至第二控制模块。

S107，第一控制模块和第二控制模块根据紧急制动力信号控制无轨电车紧急制动。

应理解，第一控制模块11和第二控制模块11用于执行上述S101-S107的内容。

综上，本申请提供了一种制动系统、制动方法和无轨电车，该制动系统包括相互通信连接的第一控制模块和第二控制模块，第一控制模块设置在头车上，第二控制模块设置在尾车上。第一控制模块根据制动指令确定制动模式；若制动模式为常用制动，第一控制模块获取制动因素信息，根据制动因素信息确定制动意图识别信息；第一控制模块根据制动意图识别信息和制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将第二气制动力信号发送至第二控制模块；第一控制模块根据电制动力信号和第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；第二控制模块根据第二气制动力信号控制无轨电车常用制动。可见，通过第一控制模块和第二控制模块分别控制无轨电车制动，在满足车辆双向驾驶的要求的情况下，还能满足长编组车辆的制动功能、制动响应时间和制动力分配的要求。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种制动系统，其特征在于，包括相互通信连接的第一控制模块和第二控制模块,所述第一控制模块设置在头车上，所述第二控制模块设置在尾车上；

所述第一控制模块用于根据制动指令确定制动模式；

若所述制动模式为常用制动，所述第一控制模块还用于获取制动因素信息，根据所述制动因素信息确定制动意图识别信息；

所述第一控制模块还用于根据所述制动意图识别信息和所述制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将所述第二气制动力信号发送至所述第二控制模块；

所述第一控制模块还用于根据所述电制动力信号和所述第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；

所述第二控制模块用于根据所述第二气制动力信号控制所述无轨电车常用制动；

所述制动因素信息包括制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速；

所述第一控制模块还用于根据所述制动踏板位移信息、所述制动踏板速度信息和所述车速识别所述制动意图识别信息；

其中，所述制动意图识别信息包括高速制动模式、中速制动模式、低速制动模式和停车制动模式，所述高速制动模式包括高速紧急制动、高速中强度制动和高速小强度制动，所述中速制动模式包括中速紧急制动、中速中强度制动和中速小强度制动，低速制动模式包括低速紧急制动、低速中强度制动和低速小强度制动。

2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于，所述制动系统还包括供风模块，所述无轨电车包括多个车轴，所述多个车轴包括第一车轴和第二车轴，所述第一控制模块通过所述供风模块与所述第一车轴连接，所述第二控制模块通过所述供风模块与所述第二车轴连接；

所述第一控制模块还用于根据所述第一气制动力信号控制所述供风模块向所述第一车轴的制动压力；

所述第二控制模块用于根据所述第二气制动力信号控制所述供风模块向所述第二车轴的制动压力。

3.根据权利要求2所述的制动系统，其特征在于，所述供风模块包括气源产生单元、总风管和多个气源分配单元，所述气源产生单元通过所述总风管与所述多个气源分配单元连接，所述多个气源分配单元包括第一气源分配单元和第二气源分配单元，所述第一气源分配单元与所述第一车轴和所述第一控制模块连接，所述第二气源分配单元与所述第二车轴和所述第二控制模块连接。

4.根据权利要求3所述的制动系统，其特征在于，所述第一气源分配单元包括头车气源分配单元和第一中间车气源分配单元，所述第二气源分配单元包括尾车气源分配单元和第二中间车气源分配单元，所述第一车轴包括头车车轴和第一中间车车轴，所述第二车轴包括尾车车轴和第二中间车车轴；

所述总风管通过所述头车气源分配单元与所述头车车轴连接，所述总风管通过所述第一中间车气源分配单元与所述第二中间车气源分配单元连接，所述总风管通过所述尾车气源分配单元与所述尾车车轴连接，所述总风管通过所述第二中间车车轴与所述第二中间车车轴连接，所述头车气源分配单元和所述第一中间车气源分配单元均与所述第一控制模块连接，所述尾车气源分配单元和所述第二中间车气源分配单元均与所述第二控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的制动系统，其特征在于，所述头车气源分配单元、所述第一中间车气源分配单元、所述尾车气源分配单元和所述第二中间车气源分配单元均包括紧急制动气源分配单元、常用制动气源分配单元和备用制动气源分配单元，所述第一中间车气源分配单元和所述第二中间车气源分配单元均还包括驻车制动气源分配单元；

所述头车气源分配单元的紧急制动气源分配单元、常用制动气源分配单元和备用制动气源分配单元与所述总风管、所述第一控制模块和所述头车车轴连接，所述第一中间车气源分配单元的紧急制动气源分配单元、常用制动气源分配单元、备用制动气源分配单元和驻车制动气源分配单元与所述总风管、所述第一控制模块和所述第一中间车车轴连接，所述尾车气源分配单元的紧急制动气源分配单元、常用制动气源分配单元和备用制动气源分配单元与所述总风管、所述第二控制模块和所述尾车车轴连接，所述第二中间车气源分配单元的紧急制动气源分配单元、常用制动气源分配单元、备用制动气源分配单元和驻车制动气源分配单元与所述总风管、所述第二控制模块和所述第二中间车车轴连接。

6.根据权利要求5所述的制动系统，其特征在于，所述头车气源分配单元、所述第一中间车气源分配单元、所述尾车气源分配单元和所述第二中间车气源分配单元均还包括空簧气源分配单元，所述空簧气源分配单元包括空簧风缸、高度传感器、空簧控制器、空簧电磁阀和空簧组件；

所述空簧风缸与所述总风管和所述空簧电磁阀均连接，所述空簧电磁阀还与所述空簧组件连接，所述空簧控制器与所述第一控制模块或所述第二控制模块电连接，所述空簧控制器还与所述空簧电磁阀和所述高度传感器均电连接。

7.一种制动方法，其特征在于，应用于制动系统，所述制动系统包括相互通信连接的第一控制模块和第二控制模块,所述第一控制模块设置在头车上，所述第二控制模块设置在尾车上；

所述第一控制模块根据制动指令确定制动模式；

若所述制动模式为常用制动，所述第一控制模块获取制动因素信息，根据所述制动因素信息确定制动意图识别信息；

所述第一控制模块根据所述制动意图识别信息和所述制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号，并将所述第二气制动力信号发送至所述第二控制模块；

所述第一控制模块根据所述电制动力信号和所述第一气制动力信号控制无轨电车常用制动；

所述第二控制模块根据所述第二气制动力信号控制所述无轨电车常用制动；

所述制动因素信息包括制动踏板位移信息、制动踏板速度信息和车速；

所述第一控制模块根据所述制动因素信息确定制动意图识别信息的步骤包括：

所述第一控制模块根据所述制动踏板位移信息、所述制动踏板速度信息和所述车速识别所述制动意图识别信息；

其中，所述制动意图识别信息包括高速制动模式、中速制动模式、低速制动模式和停车制动模式，所述高速制动模式包括高速紧急制动、高速中强度制动和高速小强度制动，所述中速制动模式包括中速紧急制动、中速中强度制动和中速小强度制动，低速制动模式包括低速紧急制动、低速中强度制动和低速小强度制动。

8.根据权利要求7所述的制动方法，其特征在于，所述制动因素信息包括车重信息、牵引电机的电制动力信息和坡度信息；

所述第一控制模块根据所述制动意图识别信息和所述制动因素信息进行空电复合制动力分配计算，得到电制动力信号、第一气制动力信号和第二气制动力信号的步骤包括：

所述第一控制模块根据所述制动意图识别信息、所述车重信息和所述坡度信息计算所述无轨电车的制动力需求信息；

所述第一控制模块根据所述制动力需求信息和所述电制动力信息进行空电复合制动力分配计算，得到所述电制动力信号、所述第一气制动力信号和所述第二气制动力信号。

9.根据权利要求7所述的制动方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述制动模式为紧急制动，所述第一控制模块根据所述制动因素信息进行紧急制动力计算，得到紧急制动力信号，并将所述紧急制动力信号发送至所述第二控制模块；

所述第一控制模块和所述第二控制模块根据所述紧急制动力信号控制所述无轨电车紧急制动。

10.一种无轨电车，其特征在于，包括头车、尾车和如权利要求1-6任一项所述的制动系统。

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