一种导轨式胶轮系统车辆的制动系统的制作方法

1.本发明涉及车辆制动系统领域，尤其涉及导轨式胶轮系统车辆的制动系统。

背景技术：

2.目前胶轮轨道车辆制动系统主要采用电空混合制动系统和电液混合制动系统，电液混合制动系统主要应用在单轨上，暂不赘述，电空混合制动系统主要应用在apm上，与传统地铁列车相比，apm制动系统没有单独的制动控制单元，由tcms负责制动系统的管理，当车辆网络与车载信号系统通信故障时直接触发紧急制动，同时自动驾驶及人工驾驶时制动级位少，存在一定不足。而传统地铁列车虽配置了制动控制单元，但数量繁多且逻辑复杂，且不能配合列车实现goa4等级无人驾驶功能。

技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是实现一种新型导轨式胶轮系统车辆上研发一种制动系统，采用电空混合制动系统，配合车辆实现goa4等级自动化驾驶功能。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种导轨式胶轮系统车辆的制动系统，多节t车构成车列，所述车列的一端或两端连接有mc车，制动系统设有供压的总风管，所述总风管上连接有风源系统，每节车上均设有一个制动控制单元和一个辅助控制单元，所述总风管经支风管连接制动控制单元和辅助控制单元的输入端，所述制动控制单元和辅助控制单元输出端通过连接管道连接制动毂和空气悬架。
5.所述mc车配置制动控制单元ebcu-1，t车配置为制动控制单元ebcu-2，制动指令信号由信号系统或司控器传输到tcms，所述tcms通过mvb网络总线将制动指令发送给每个制动控制单元，所述ebcu-1通过mvb网络与dcu进行电制动信息交互，计算所需空气制动力，所述ebcu-2通过c络与ebcu-1通信，接收来自ebcu-1分配的制动信息并施加相应大小的空气制动力。
6.两辆mc车的制动控制单元ebcu-1中，其中一台ebcu-1为主控单元，另一台ebcu-1处于热备状态，所述主控单元故障后由热备状态的ebcu-1接管。
7.每个所述制动控制单元均配备有以太网维护接口，并通过以太网与外交互所存储的信息。
8.所述制动系统的制动模式包括常用制动、快速制动、紧急制动、保持制动、停放制动和轻微制动；
9.所述常用制动、快速制动电空混合制动，工作方式为优先使用电制动，电制动力不足或失效时，由空气制动补足
10.所述紧急制动为独立的系统，有单独的回路，ebcu实时采集紧急列车线的状态，通过mvb总线发送给tcms，若列车紧急制动环路断开，施加紧急制动，紧急制动是故障安全环路，不可逆
11.所述保持制动用于使列车进站上下客时停留在站台上固定不动，同时确保列车在
坡道启动时不倒溜；
12.所述停放制动采用弹簧力制动，当总风压力下降到设定值后，停放制动能自动施加；
13.所述轻微制动在当车辆进站停车出现超标或欠标时，tcms激活跳跃模式，通过mvb将信号发送至ebcu，ebcu将列车制动力需求调整为轻微制动模式。
14.所述制动系统的制动力管理包括蠕动模式、紧急牵引模式、跳跃模式
15.在自动模式下，当列车发生车载网络故障或车辆与信号系统网络故障时，列车激活蠕动模式，制动指令采用硬线输入，施加全常用制动或快速制动；
16.在手动模式下，当列车发生车载网络故障时，列车激活紧急牵引模式，制动指令采用硬线输入，施加全常用制动；
17.当列车网络正常时，制动系统优先使用网络传送的制动指令；当网络故障或列车处于紧急牵引模式、蠕动模式时，制动系统根据列车硬线信号施加当前载荷条件下的常用制动；当紧急制动时，各个制动控制单元根据所在车辆的载荷，施加紧急制动。
18.所述风源系统设有两个，均安装在t车上，为整列车提供所需的压缩空气。
19.本发明制动系统功能设计了蠕动模式和跳跃模式的制动力管理，实现了列车goa4最高等级的无人驾驶功能，同时设计紧急牵引模式的制动力管理，列车在手动模式下发生车载网络故障时，由硬线传送制动指令，施加预设制动力，防止直接施加紧急制动导致的一系列后果。
附图说明
20.下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
21.图1为制动系统的网络拓扑图；
22.图2为制动系统的气路原理图。
具体实施方式
23.下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
24.该系统可以应用在智慧列车上，具有蠕动模式和跳跃模式的制动力管理，实现了列车goa4最高等级的无人驾驶功能，同时设计紧急牵引模式的制动力管理，列车在手动模式下发生车载网络故障时，由硬线传送制动指令，施加预设制动力，防止直接施加紧急制动导致的一系列后果。
25.制动系统的结构如图1所示，多节t车构成车列，车列的一端或两端连接有mc车，每节t车和mc车上均设有用于制动的制动毂和空气悬架，制动毂和空气悬架为气动控制，并配合电动操作实现车辆制动，为了保证制动的可靠性，连接总风管的风源系统设有两个，全部安装在t车上，为整列车提供所需的压缩空气。用于制动控制核心由制动控制单元和辅助控制单元构成，mc车配置制动控制单元ebcu-1，t车配置为制动控制单元ebcu-2，辅助控制单元每车各1台。
26.根据网络拓扑，编组单元之间采用自律分散，单元编组内采用主从的制动力分配方式。单元编组内主ebcu具有c段单元的主控功能，其中一台ebcu-1为主控单元，另一台ebcu-1处于热备状态，通过硬线或mvb网络接收制动指令。网段内按照故障导向安全设计原则，主ebcu-1故障后，由热备状态的ebcu-1接管。主ebcu通过mvb网络与dcu进行电制动信息交互，计算所需空气制动力。单元内ebcu-2接收来自主ebcu分配的制动信息施加相应大小的空气制动力。制动力管理只负责常用制动和快速制动工况，紧急制动由各车ebcu自行施加。各制动控制单元均配备以太网维护接口，制动控制单元内储存的数据可通过列车级以太网读取。
27.如图2所示，制动控制单元由电子制动控制单元、空重车调整模块、远程缓解模块、制动控制模块、连通模块、采集测试模块组成，辅助控制单元由减压阀、溢流阀、单向阀、电磁阀、双向止回阀、压力开关、截断塞门组成，空气悬挂设备由减压阀、溢流阀、高度阀组成。基础制动装置采用毂式制动，由制动缸、调整臂、制动毂、制动闸片等组成，集成在转向架上。
28.本制动系统设计有常用制动、快速制动、紧急制动、保持制动、停放制动和轻微制动功能。
29.制动指令信号由信号系统或司控器传输到tcms,tcms通过mvb网络总线将制动指令发送给ebcu。当列车网络正常时，制动系统优先使用网络传送的制动指令；当网络故障或列车处于紧急牵引模式、蠕动模式时，制动系统根据列车硬线信号施加当前载荷条件下的常用制动；当紧急制动时，各个ebcu根据所在车辆的载荷，施加紧急制动。
30.常用制动、快速制动采用电空混合制动，优先使用电制动，电制动力不足或失效时，由空气制动补足。电-空制动能平滑转换；
31.紧急制动为独立的系统，有单独的回路，ebcu实时采集紧急列车线的状态，通过mvb总线发送给tcms。若列车紧急制动环路断开，施加紧急制动，紧急制动是故障安全环路，不可逆。
32.保持制动能保证列车进站上下客时停留在站台上固定不动，同时确保列车在坡道启动时不倒溜。
33.停放制动采用弹簧力制动，必须通过人工操作才能施加，在司控台上能对整列车的停放制动进行施加和缓解。当总风压力下降到设定值后，停放制动能自动施加。
34.轻微制动，当车辆进站停车出现超标或欠标时，tcms激活跳跃模式，通过mvb将信号发送至ebcu，ebcu将列车制动力需求调整为轻微制动模式。
35.在自动模式下，当列车发生车载网络故障或车辆与信号系统网络故障时，列车激活蠕动模式，制动指令采用硬线输入，施加全常用制动或快速制动。在手动模式下，当列车发生车载网络故障时，列车激活紧急牵引模式，制动指令采用硬线输入，施加全常用制动。当车辆进站停车出现超标或欠标时，tcms激活跳跃模式，通过mvb将信号发送至ebcu，ebcu将列车制动力需求调整为轻微制动模式。
36.制动指令信号由信号系统或司控器传输到tcms,tcms通过mvb网络总线将制动指令发送给ebcu。当列车网络正常时，制动系统优先使用网络传送的制动指令；当网络故障或列车处于紧急牵引模式、蠕动模式时，制动系统根据列车硬线信号施加当前载荷条件下的常用制动；当紧急制动时，各个ebcu根据所在车辆的载荷，施加紧急制动。常用制动、快速制
动采用电空混合制动，优先使用电制动，电制动力不足或失效时，由空气制动补足，制动控制单元根据制动指令、列车载荷情况及电制动施加值计算出所需空气制动力，平均分配至mc车和t车上，电-空制动能平滑转换。
37.正常情况下，司控器将常用制动级位信号发送给tcms，由tcms通过mvb网络将制动级位信息传递给ebcu-1，由ebcu-1进行制动力管理；ebcu-1还将本单元内制动系统相关信息包括故障信息通过mvb网络发送给tcms。网段内按照故障导向安全设计原则，当主控状态下的ebcu-1出现mvb网络故障时，处于热备状态下的ebcu-1负责与mvb网络之间的通信和网段内的制动力管理，确保在故障状态下的安全性。mvb网络采用了双介质冗余，当一对通信线路发生故障时，另一对通信线路仍能保证mvb网络的正常通信。
38.各制动单元均配备以太网维护接口，制动控制单元所存储的数据可通过列车级维护以太网读取。
39.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种导轨式胶轮系统车辆的制动系统，多节t车构成车列，所述车列的一端或两端连接有mc车，其特征在于：制动系统设有供压的总风管，所述总风管上连接有风源系统，每节车上均设有一个制动控制单元和一个辅助控制单元，所述总风管经支风管连接制动控制单元和辅助控制单元的输入端，所述制动控制单元和辅助控制单元输出端通过连接管道连接制动毂和空气悬架。2.根据权利要求1所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：所述mc车配置制动控制单元ebcu-1，t车配置为制动控制单元ebcu-2，制动指令信号由信号系统或司控器传输到tcms，所述tcms通过mvb网络总线将制动指令发送给每个制动控制单元，所述ebcu-1通过mvb网络与dcu进行电制动信息交互，计算所需空气制动力，所述ebcu-2通过c络与ebcu-1通信，接收来自ebcu-1分配的制动信息并施加相应大小的空气制动力。3.根据权利要求2所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：两辆mc车的制动控制单元ebcu-1中，其中一台ebcu-1为主控单元，另一台ebcu-1处于热备状态，所述主控单元故障后由热备状态的ebcu-1接管。4.根据权利要求3所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：每个所述制动控制单元均配备有以太网维护接口，并通过以太网与外交互所存储的信息。5.根据权利要求1-4中任一所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：所述制动系统的制动模式包括常用制动、快速制动、紧急制动；所述常用制动、快速制动电空混合制动，工作方式为优先使用电制动，电制动力不足或失效时，由空气制动补足；所述紧急制动为独立的系统，有单独的回路，ebcu实时采集紧急列车线的状态，通过mvb总线发送给tcms，若列车紧急制动环路断开，施加紧急制动，紧急制动是故障安全环路，不可逆。6.根据权利要求5所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：所述制动系统的制动模式还包括保持制动；所述保持制动用于使列车进站上下客时停留在站台上固定不动，同时确保列车在坡道启动时不倒溜。7.根据权利要求6所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：所述制动系统的制动模式还包括停放制动；所述停放制动采用弹簧力制动，当总风压力下降到设定值后，停放制动能自动施加。8.根据权利要求7所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：所述制动系统的制动模式还包括轻微制动；所述轻微制动在当车辆进站停车出现超标或欠标时，tcms激活跳跃模式，通过mvb将信号发送至ebcu，ebcu将列车制动力需求调整为轻微制动模式。9.根据权利要求8所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：所述制动系统的制动力管理包括蠕动模式、紧急牵引模式、跳跃模式在自动模式下，当列车发生车载网络故障或车辆与信号系统网络故障时，列车激活蠕动模式，制动指令采用硬线输入，施加全常用制动或快速制动；在手动模式下，当列车发生车载网络故障时，列车激活紧急牵引模式，制动指令采用硬线输入，施加全常用制动；当列车网络正常时，制动系统优先使用网络传送的制动指令；当网络故障或列车处于紧急牵引模式、蠕动模式时，制动系统根据列车硬线信号施加当前载荷条件下的常用制动；当紧急制动时，各个制动控制单元根据所在车辆的载荷，施加紧急制动。10.根据权利要求1或9所述导轨式胶轮系统车辆的制动系统，其特征在于：所述风源系
统设有两个，均安装在t车上，为整列车提供所需的压缩空气。

技术总结

本发明揭示了一种导轨式胶轮系统车辆的制动系统，多节T车构成车列，所述车列的一端或两端连接有MC车，制动系统设有供压的总风管，所述总风管上连接有风源系统，每节车上均设有一个制动控制单元和一个辅助控制单元，所述总风管经支风管连接制动控制单元和辅助控制单元的输入端，所述制动控制单元和辅助控制单元输出端通过连接管道连接制动毂和空气悬架。本发明制动系统功能设计了蠕动模式和跳跃模式的制动力管理，实现了列车GoA4最高等级的无人驾驶功能，同时设计紧急牵引模式的制动力管理，列车在手动模式下发生车载网络故障时，由硬线传送制动指令，施加预设制动力，防止直接施加紧急制动导致的一系列后果。施加紧急制动导致的一系列后果。施加紧急制动导致的一系列后果。