CN209683674U - 一种无轨列车的制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无轨列车的制动系统。该系统行车制动时采用电控为主，气控为辅的的方式进行制动，制动反应速度快，同时采用制动控制器ECU能够使制动压力实时调整，提升制动系统的安全性和可靠性。该系统包括制动踏板、制动气室、储气筒、比例继动阀、制动控制器ECU以及ABS电磁阀；制动踏板将电信号发送至制动控制器ECU；制动控制器ECU将控制信号发送至比例继动阀；制动踏板将制动气体输送至比例继动阀的进气口，储气筒将控制气体输送至比例继动阀的控制口；比例继动阀的出气口通过ABS电磁阀与制动气室连通。

Description

一种无轨列车的制动系统

技术领域

本实用新型主要涉及城市公共交通设备技术领域，具体涉及一种无轨列车的制动系统。

背景技术

随着城市公共交通车辆多元化的发展，单向(双向)行驶的列车式城市公路公共交通车辆已应运而生，其是鉴于公交和地铁之间的一种无轨列车，其是由多车厢连挂组成的车辆，建设及运营成本低，运载量大，能够有效弥补和缓解城市交通压力。

因该车型车身较长，灵活性相对公交车辆弱，那么该车型可靠及有效制动将尤为重要。加之城市道路车辆及行人拥挤，行驶车辆外部环境状况复杂，若仅靠司机的判断触发制动是不足的，突发情况下，还需要车辆自身及乘客参与制动，因此该类车辆需配备一套独立回路的紧急触发制动系统，该系统能够快速有效的触发紧急制动。满足行车制动安全的需要。

现有的无轨列车制动系统存在以下问题：

当触发紧急制动时，现有制动系统的紧急制动全部采用气压制动的方式，且制动输出的气压为最大气压，制动气压突然达到最大则会导致制动力瞬间变的非常大，会出现车轮抱死，反而没有充分利用地面的摩擦力实现制动能效的最大化，严重时甚至会出现车体折弯，方向失控，甩尾等运行风险事故，同时，车内乘客也会因强烈的冲击力而出现危险事故。

实用新型内容

为了解决背景技术的问题，为了满足单向(双向)行驶的无轨列车的安全性需求，本实用新型提供一种无轨列车的制动系统，该系统行车制动时采用电控为主，气控为辅的的方式进行制动，制动反应速度快，同时采用制动控制器ECU能够使制动压力实时调整，提升制动系统的安全性和可靠性。

本实用新型公开了一种无轨列车的紧急制动系统，包括制动踏板、制动气室、储气筒、比例继动阀、制动控制器ECU以及ABS电磁阀；

制动踏板将电信号发送至制动控制器ECU；制动控制器ECU将控制信号发送至比例继动阀；

制动踏板将制动气体输送至比例继动阀的进气口，储气筒将控制气体输送至比例继动阀的控制口；

比例继动阀的出气口通过ABS电磁阀与制动气室连通。

进一步地，为了使紧急制动气压可控，从而确保制动时的稳定性、安全性、可靠性，减少因紧急制动而引起的车内乘客危险事故；上述系统还包括紧急制动单元；

紧急制动单元包括紧急触发开关、电气比例电磁阀、紧急电磁阀以及第一梭阀；

所述紧急触发开关分别与、紧急电磁阀以及制动控制器ECU电连接，制动控制器ECU与电气比例电磁阀电连接；

电气比例电磁阀的进气口接储气筒，电气比例电磁阀的出气口接紧急电磁阀的进气口；

紧急电磁阀的出气口以及制动踏板分别与第一梭阀的两个进气口连接，第一梭阀的出气口与比例继动阀的进气口连通；

紧急电磁阀为常闭状态。

进一步地，为了确保当电气比例电磁阀失效后，该系统的紧急制动功能仍然能够有效工作，上述紧急制动单元还包括减压阀、气控通断阀以及第二梭阀，作为紧急制动的备用气压控制气路；

减压阀的进气口接储气筒，减压阀的出气口通过气控通断阀与所述第二梭阀的一个进气口连通，第二梭阀的出气口与紧急电磁阀进气口连通；电气比例电磁阀的出气口分别与第二梭阀的另一个进气口、气控通断阀的气控口连通；

气控通断阀为常开状态。

进一步地，所述制动控制器ECU为两个。

进一步地，当列车为单向行驶时，所述制动踏板数量为一个，当列车为双向行驶时，所述制动踏板数量为两个。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用制动控制器ECU、制动踏板、比例电磁阀以及ABS电磁阀的结合，使得制动过程由电气共同控制(其中，电控为主，气控为辅，电控失效，气控起效)，制动反应速度快，提升了制动系统的安全性和可靠性，同时该系统可根据车辆载荷分布，合理分配各轴紧急制动力，实现车辆紧急制动时整车制动率一致，即实现空重调节功能。同时，该紧急制动系统结合ABS控制功能，在紧急制动时能有效防止车轮抱死、整车滑移及车厢折弯等事故。

2、本实用新型采用紧急触发开关、电气比例电磁阀、紧急电磁阀以及第一梭阀构成的紧急制动单元配合制动控制器ECU使用，使的紧急制动气压可控，从而确保制动时的稳定性、安全性、可靠性，减少因紧急制动而引起的车内乘客危险事故。

3、本实用新型采用减压阀、气控通断阀以及第二梭阀作为紧急制动单元的备用气压控制气路，确保了当电气比例电磁阀失效后，该系统的紧急制动功能仍然能够有效工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

附图标记如下：

1-紧急触发开关、2-制动控制器ECU、3-储气筒、4-电气比例电磁阀、5-第二梭阀、6-减压阀、7-气控通断阀、8-紧急电磁阀、9-第一梭阀、10-比例继动阀、11-ABS电磁阀、12-制动气室、13-制动踏板。

具体实施方式

结合附图以及实施例对本实用新型技术方案进行完整的描述。

如图1所示，该系统包括制动踏板13、紧急触发开关1、制动控制器ECU 2、储气筒3、电气比例电磁阀4、第二梭阀5、减压阀6、气控通断阀7、紧急电磁阀8、第一梭阀9、比例继动阀10，ABS电磁阀11以及制动气室12。

紧急触发开关1为紧急触发硬线控制环路的末端执行器，其以电信号的形式连接至制动控制器ECU 2，以电信号连接并控制列车相邻车厢各轴上的紧急电磁阀8。

制动控制器ECU 2为整车制动控制器，整车包含两个ECU，其以电信号形式接收来自制动踏板13的制动指令，并以电信号的形式连接并控制各轴上的电气比例电磁阀4和比例继动阀10。

制动控制器ECU 2的功能为：列车行驶中未触发紧急制动时，制动控制器ECU 2主要进行常用制动的计算与控制，同时制动控制器ECU 2会自动检测车辆状态，包括轮速、车速、空簧压力、轴重、整车重、控制输出压力反馈信号，车况及制动控制参数等，同时制动控制器ECU 2根据直接控制紧急制动电气比例电磁阀4输出整车空载紧急制动时各轴所需的最小制动力所对应的控制气压。

触发紧急制动时，制动控制器ECU 2采集各轴空簧气囊压力，计算各轴负载，根据各轴负载大小计算各轴紧急制动所需的制动力，并进行制动力的控制和分配。实现紧急制动力的精确计算、控制和分配，输出驱动控制信号，控制各轴电气比例电磁阀4输出与对应的气控压力，并实时检测输出的气控压力作为反馈，形成闭环控制。确保车辆按控制要求执行紧急制动，使各轮制动率一致，即实现整车的空重调节作用。

电气比例电磁阀4进气口连接至储气筒3，出气口连接至第二梭阀5的一个进气口。

减压阀6进气口接储气筒3，出气口接气控通断阀7的进气口，气控通断阀7的出气口接第二梭阀5的另一进气口，气控通断阀7的控制进气口接电气比例电磁阀4的出气口。由减压阀6和气控通断阀7组成的回路作为电气比例电磁阀4所在回路的并联回路，主要作用为：当制动控制器ECU 2电控的电气比例电磁阀4失电故障时，该并联的气路导通，保证紧急制动的气控压力始终存在，即紧急制动气控输出具备双重保障。

第二梭阀5的出气口连接至紧急电磁阀8气路进气口，紧急电磁阀8出气口连接至第一梭阀9的一个进气口，经第一梭阀9出气口连接至比例继动阀10的气控进气口，第一梭阀9的另一进气口连接至踏板制动的出气口，作为常用制动的气控通道。

比例继动阀10的气源进气口接储气筒3，两个出气口分别连接至ABS电磁阀11进气口，经ABS电磁阀11出气口连接入制动气室12。

正常行车制动时，司机踩下制动踏板13，踏板同时发出电制动信号和气控信号，电制动信号输入制动控制器ECU，气制动信号经第一梭阀9输入至比例继动阀10的气控输入口，ECU接收到踏板发来的电制动指令信号后，以电信号的形式控制比例继动阀10进行制动压力的调节，此时比例继动阀10电控有效，其气控口被动关闭，由制动踏板输出的气控压力被阻断在该口处，当电控信号失效时，此时比例继动阀10无法根据制动控制器ECU的电控信号进行压力调节，那么比例继动阀10的气控口被打开，由制动踏板13来的气控信号作为制动压力调节的控制信号，控制比例继动阀输出与气控口压力成比例的制动执行压力，使制动执行气流量放大，实现制动。

当紧急制动时，因紧急制动的制动执行方式为纯空气制动，其所需制动力最大化，因此其气控信号压力大于常用制动踏板输出的气控压力。那么紧急制动时，紧急制动调节气控压力会直接推动第一梭阀9阀芯，使紧急控制气路直接导通并输出，同时使第一梭阀9另一入口端的常用制动控制气路被截断，第一梭阀9输出的紧急制动气压输入至比例继动阀10的气控进气口，比例继动阀10为电、气双控阀，主要作为正常行车制动时的主制动气路上的制动压力调节执行阀，正常行车制动时，电信号为主控信号，且电控信号正常有效时气控口被动关闭，当电信号失效时，气控口打开，气控信号起效。紧急制动触发时，制动控制器ECU2迅速控制比例继动阀10的电信号失效，比例继动阀10的气控口则被打开，则气控信号有效且为主控信号，隔离常用制动的电控功能，实现紧急制动的纯气压控制，控制气压经比例继动阀10的流量放大后，经ABS电磁阀11输入至制动气室12，实现紧急制动。其中，串联在输出管路上的ABS系统在紧急制动时会实时检测各车轮的滑移率，控制对应的ABS电磁11进行防滑保护。

电气比例电磁阀4由制动控制器ECU 2电信号驱动控制，行车中未触发紧急制动时，制动控制器ECU 2控制电气比例电磁阀4输出整车空载紧急制动时相邻车厢之间各轴所需的最小制动力所对应的控制气压；触发紧急制动开关1时，制动控制器ECU 2采集各轴空簧气囊压力，计算各轴负载，根据各轴负载大小控制各轴电气比例电磁阀4输出与各轴负载成比例的紧急制动气控压力，气控压力经第二梭阀5输出，输出气控压力同时输出至气控通断阀7的气控口，(气控通断阀7负责其串联气路上的气流通断控制，其通断动作的执行受控于电气比例电磁阀4出气口的压力大小，气控通断阀7的内部设有调节弹簧，设定该弹簧回弹力与其气控口在未触发紧急制动时所处的稳态压力所形成的推力相平衡，当其控制口所处的压力小于设定值时，则通断阀导通，反之闭合，电气比例电磁阀4正常工作状态下，气控通断阀7始终处于截断状态。)当电气比例电磁阀4的电控信号失效时，电气比例电磁阀4出气口压力降低，气控通断阀7的气控进气口压力降低，气控通断阀7阀芯被内置弹簧动切换，使其串联的气路导通，则控制气压经第二梭阀5输出。其中减压阀6的作用为：将下游气控压力限制在某一恒定气压值，该恒定气压值经设定为与整车满载紧急制动时单轴所需紧急制动力所对应的气控压力值。

Claims (5)

1.一种无轨列车的制动系统，其特征在于：

包括制动踏板(13)、制动气室(12)、储气筒(3)、比例继动阀(10)、制动控制器ECU(2)以及ABS电磁阀(11)；

制动踏板(13)将电信号发送至制动控制器ECU(2)；制动控制器ECU(2)将控制信号发送至比例继动阀(10)；

制动踏板(13)将制动气体输送至比例继动阀(10)的进气口，储气筒(3)将控制气体输送至比例继动阀(10)的控制口；

比例继动阀(10)的出气口通过ABS电磁阀(11)与制动气室(12)连通。

2.根据权利要求1所述的无轨列车的制动系统，其特征在于：还包括紧急制动单元；

紧急制动单元包括紧急触发开关(1)、电气比例电磁阀(4)、紧急电磁阀(8)以及第一梭阀(9)；

所述紧急触发开关(1)分别与紧急电磁阀(8)以及制动控制器ECU(2)电连接，制动控制器ECU(2)与电气比例电磁阀(4)电连接；

电气比例电磁阀(4)的进气口接储气筒(3)，电气比例电磁阀(4)的出气口接紧急电磁阀(8)的进气口；

紧急电磁阀(8)的出气口以及制动踏板(13)分别与第一梭阀(9)的两个进气口连接，第一梭阀(9)的出气口与比例继动阀(10)的进气口连通；

紧急电磁阀(8)为常闭状态。

3.根据权利要求2所述的无轨列车的制动系统，其特征在于：所述紧急制动单元还包括减压阀(6)、气控通断阀(7)以及第二梭阀(5)；

减压阀(6)的进气口接储气筒(3)，减压阀(6)的出气口通过气控通断阀(7)与所述第二梭阀(5)的一个进气口连通，第二梭阀(5)的出气口与紧急电磁阀(8)进气口连通；电气比例电磁阀(4)的出气口分别与第二梭阀(5)的另一个进气口、气控通断阀(7)的气控口连通，

气控通断阀(7)为常开状态。

4.根据权利要求3所述的无轨列车的制动系统，其特征在于：所述制动控制器ECU为两个。

5.根据权利要求4所述的无轨列车的制动系统，其特征在于：所述制动踏板数量为1个或两个。