城轨车辆制动系统EP09架控原理课件.ppt

,1.EP09型制动系统特点、结构组成及各部的基本原理,EP09型制动系统原理讲解,2.EP09型制动系统的控制过程及工作原理,1,（一）制动技术条件 1供电电压：DC110V5 波动范围：77137V；2总风缸、管最大压力：1000kPa；3正常工作压力范围：750900kPa；4常用制动平均减速度（100km/h）1.0 m/s2；5紧急制动平均减速度（100km/h）1.2 m/s2；6计算用制动黏着系数 0.15；7冲击极限0.75 m/s3；8电制动与气制动转折点应尽可能低，一般应小于6 km/h（可调整）；9紧急制动时制动缸升至最高压力90%的时间：（即动作响应时间加上增压时间）1.6s。,一.概述,2,（二）技术特点 EP09制动控制单元是一个机电一体化的电子机械装置，每个BCU由气动单元（PVU）和电子控制装置两部分组成。在结构设计上，它将安装在集成气路板上的气动单元（PVU）和实施电子控制的板卡机箱分隔成两个独立单元，但又组合在同一箱壳内，这就为故障检测和维修保养提供了方便。所有BCU中的PVU单元的结构完全一致，它们接受电子指令的控制，产生气动压力的控制。但各BCU的电子板卡略有区别，制动网关单元中的GBCU板卡除包含本地制动控制单元EP09G中的SBCU所有功能外，它还含有与MVB总线的通信和列车制动管理功能的板卡。制动扩展单元EP09R中含有I/O接口功能。,一.概述,3,（三）制动系统特点 1常用制动时制动力随输入指令大小无级控制，并可随载重变化自动调整，并优先利用再生制动力不足部分由空气制动力补足，并满足常用制动0.75m/s3纵向冲击率要求。2高性能的空气防滑控制，根据列车减速度、速度差进行滑行检测，同时实现列车的全轴滑行控制，满足列车安全应用要求。3独立紧急制动控制安全回路，紧急制动采用纯空气制动的方式，其制动力随载重变化通过电子称重自动调整。4具有保持制动功能、制动力不足检测、不缓解检测等功能。并具有故障记录功能，便于故障分析和处理。5具备稳定成熟的盘形制动装置，适用于100km/h及以上各速度等级车辆要求。,一.概述,4,二.EP09型制动系统的组成,本制动系统提供的设备主要包括空气制动系统及相关气动控制部分等。主要包括：风源系统；制动控制系统（包括制动控制模块和停放制动控制模块）；基础制动（盘形制动装置）；防滑装置；空气悬挂辅助装置。,EP09型制动系统结构,5,1风源系统 整列车有两套风源装置，每个动力单元内装设一套，包括螺杆式空气压缩机、干燥器、油水分离器、安全阀、压力开关等。2制动控制系统 包括微机控制的模拟电空制动控制模块和微机控制的空气防滑控制装置等。每车配有套辅助控制模块，该模块集成了停放控制功能及空气弹簧供风用的溢流阀、减压阀、塞门以及风缸等部件。3基础制动 基础制动装置采用盘形制动方式，包括制动夹钳、制动盘及闸片。4空气防滑装置 每辆车4路速度传感器及相应的测速齿轮。5空气悬挂辅助装置 每台转向架配2个高度阀；并配置有1个差压阀。,二.EP09型制动系统的组成,6,三.系统功能描述,（一）风源系统 全列车有两个风源模块，包括空压机、空气干燥器、安全阀、压力开关等。空气压缩机通过空气滤清器吸气压缩到10bar,然后经中间部件如冷却器、过滤器和干燥器从排气口排出。冷却风扇直接由电动机驱动，供给足够的空气给冷却单元。经过冷却后的压缩空气，进入干燥器前的温度比环境温度高15 以下（环境温度在-25+45之间）。在空气处理单元中，空气首先经过分离和过滤，然后由干燥塔内的干燥剂进行干燥。三相电机由法兰安装，机头安装于油气筒内，并且采用内置油分离器。在油气筒上还安装有油过滤器及温控单元，来控制油路循环系统。风机后盖与蜗壳刚性连接在一起。蜗壳内装有离心式风扇，固定于机头的联轴器上。蜗壳上装有空气-油冷却器，由冷却风扇对压缩空气和润滑油进行冷却。,EP09型制动系统结构,7,空气经过滤清器(1)并由进气阀进入机头的吸气端(3)在机头（17）的吸气终点进行压缩，压缩后的空气通过连接在机头上的排气管进入油气筒（10）内。如果空压机在无负载时启动，最小压力阀将保持关闭状态，使油气筒内迅速建立压力，从而形成润滑油的循环。1空气压缩机 EP09型制动系统采用AGTU-0.9G型螺杆式空气压缩机，其结构如图8-1所示。当油气筒内压力达到650 kpa 时，最小压力阀开始打开，向空气系统输送空气。当系统压力达到设置值时，空压机停机，此时最小压力阀关闭，而保持系统压力。随后将通过卸荷阀（8）释放油气筒内的压力。空压机每次停机时，油气筒内的压力会通过气控卸荷阀自动卸放掉，最小压力阀和进气阀此时也处于关闭状态。停机时，油气筒内的压缩空气会倒流到进气口，从而使卸荷阀打开，油气筒内的压缩空气会通过空气滤清器排向大气，短时间内将压力释放到300 kpa 以下。剩余的压力通过进气阀上的排气小孔排出，直到油气筒内的压力为0 kpa。该控制过程将极大地抑制润滑油产生气泡。在71 秒后，能够低负荷再次启动。,三.系统功能描述,8,三.系统功能描述,图8-1 AGTU-0.9G型螺杆式空气压缩机1-空气滤清器；2-冷却器；2.1-后冷却器；2.2-油冷却器；3-进气阀；4-压力开关；6-安全阀；7-压力维持阀；8-卸荷阀；9-油细分离器；10-油气筒；10.1-隔板；12-温度开关；13-放油阀；14-温控；15-油过滤器；17-机头；22-电动；机23-电加热器(可选)；24-真空指示器；25-离心式风扇；26-联轴器；27-空气供给口；A1-空压机空气入口；A2-压缩空气出口；A4-冷却空气。,9,2空气处理单元 空气处理单元组成：（1）前置过滤系统（2）干燥过滤系统：含有污染物的空气进入到前置过滤器，之后通过前置过滤器的离心作用将污染物分离出来。大体积的液体物质被收集到过滤器的液体收集部分，之后通过卸放阀进行卸放。由于空压机的连续运行的要求，此卸放阀每60秒卸放一次。空气在进入干燥器之前会先经过一个高效的集成过滤单元。这个大容量的部件可以收集油以及凝聚的小水滴。收集起来的液体通过第二个卸放阀来卸放。为了保证安全这里设计安装了两个相同的卸放阀。它利用中间收集装置来进行卸放，从而将卸放带来的空气损失降到最小。此外集成过滤器还可以将气体中的固体污染物分离出来。固体颗粒物被吸附在集成过滤器的纤维上，这样就能提高部件的使用寿命。此部件的尺寸比较大从而能够最高限度的降低污染物对设备的损坏。,三.系统功能描述,10,由于前置过滤器的作用，进入到干燥系统的空气中的液态水的含量已经得到了很大程度的减少，但是气态水的含量仍然处在饱和状态。空气经过干燥系统之后气态水的含量将会降低到出口空气的露点值以下。空气通过干燥系统的进气口之后通过一个进气转向阀使空气进入到干燥机层中。进气转向阀通过一个被电磁阀控制的空气控制信号来驱动。此控制信号同时控制着另外一个干燥塔的卸放阀，通过这个卸放阀干燥塔将会得到泄压。一小部分经过干燥的空气将通过反吹孔进入到另一个已经卸完压的干燥塔中，之后穿过该干燥塔的干燥剂层通过卸放阀卸放入空气中。此干燥空气的反吹的作用是带走干燥剂层中吸收的水分。这个带走干燥剂中收集的水分的过程被称为再生。一个出口处的自动换向阀使得通过干燥室的空气能够进入到出气口处并且能够阻止处在再生状态的干燥室中的空气进入干燥塔。两个干燥塔的干燥与再生是由一个时间继电器来控制的。在一个循环开始时，空气进入一个干燥塔，同时另一个干燥塔的卸放阀打开并且进行再生。在48秒之后处于再生状态的干燥塔的卸放阀关闭12 秒。在这12秒中，再生的干燥塔通过反吹孔被外部的气流充满压力。这个渐进的升压过程可以使得该塔之后的干燥过程可以避免气流的突然增大带来的再生耗气率过高或者干燥剂吸附能力的损坏。当此12秒钟结束的时候，气流通过换向阀进入到刚刚完成再生的干燥塔，同时原来的干燥塔变为再生状态，并且泄放阀打开。这个60 秒的循环过程会在两个塔之间交替进行。,三.系统功能描述,11,3空压机的管理 风源系统安装在 Tc 车上。空压机采用单双日控制。列车正常运行过程中，空压机由空气制动系统根据总风压力大小进行控制；压力开关备用。正常运行时总风压力到达 900kPa 时，停止打风。当初充风时，两台空压机同时打风，达到900kPa 时停止；当总风压力低于800kPa 时，单台空压机打风；当总风压力低于 750kPa 时，两台空压机同时打风。总风压力传感器故障时，当压力低于700kPa 压力开关控制空压机打风至900kPa 后停止工作。4制动管路系统（风源系统气路原理见图8-2）由风源系统产生的压缩空气经塞门A10 通入Tc 车总风管中，总风管通过截断塞门（W1）和软管（W2）使车辆与车辆间的气路贯通。总风管的压缩空气给总风管上的风缸 B3 充气，同时通过 B7.01 滤 清器、B7.02 塞门和 B7.03 单向阀给制动供风缸 B9 充风.这些风缸的容积满足制动需求。制动风缸可以为本车的制动控制装置提供快速、稳定安全的压缩空气。截断塞门（B7.02）下游的压缩空气为停放制动控制供风。,三.系统功能描述,12,三.系统功能描述,图8-2 风源系统气路原理A1-压缩机；A2-：软管；A3-单向阀；A4-安全阀；A5-干燥部分A10-塞门；A11-安全阀。,13,空簧系统用风取自总风管，通过滤清器 B7.01，再经过溢流阀 L1 和塞门 L4 给空簧供风。空簧系统的短时用风不会影响到制动供风缸和制动控制单元的风源压力。当空簧系统故障时可通过关闭塞门 L4 来切除。由制动控制单元产生的制动缸压力空气,分别经由两个带电接点的截断塞门 B5.01 和 B5.02 送往 两个转向架的制动缸，每个转向架的空气制动可以用截断塞门 B5.01/B5.02 单独切除。（二）制动控制系统 制动控制装置为地铁制动系统的关键部件，它主要是接收司机或列车监控系统给出的控制信号，实现对列车的制动/缓解控制。一般每辆车有两套制动控制单元，从功能上可以分为制动网关单元(EP09G)、制动控制单元（E09S）和制动扩展单元（EP09R）。制动网关单元负责和车辆制动系统的通信；并进行制动计算，分配制动力给其他单元。制动控制单元执行相关转向架的制动控制；制动扩展单元(EP09R)不进行制动控制计算，没有安装网络接口，但具有模拟和数字量接口功能。EP09G 负责和 TMS 通讯，还接收列车硬线信号执行相应的操作模式和制动级别。,三.系统功能描述,14,对于采用 MVB 总线结构，架控制动系统的网络接口方式如图8-3所示，每个 2 动 1 拖单元中配置2 个 EP09G 单元，负责与 MVB 总线的网络接口，EP09G 单元通过 MVB 总线接收制动指令和电制动信号，并计算出本单元中各个转向架上应施加的空气制动，然后通过制动系统 CAN 总线传送给本单元的各架控 EP09S/EP09R。工常情况下，一个单元内的 EP09G 只有一个工作在主控模式，另一作为备用，工作在从模式。1制动控制单元的组成 EP09 制动单元采用气电分离的设计，由独立的电子控制单元（EBCU）和气动控制单元（PBCU）组成。,三.系统功能描述,15,三.系统功能描述,图8-3 架控制动系统的网络接口方式,16,（1）PBCU组成 EP09型制动系统制动控制单元如图8-4所示，制动控制单元气动控制部分如图8-5所示。制动控制单元在车辆安装情况如图8-6所示。一般每辆车有两套制动控制单元，从功能上可以分为制动网关单元(EP09G)如图8-7所示，制动控制单元（E09S）如图8-8所示，制动扩展单元（EP09R）如图8-9所示。制动网关单元负责和车辆制动系统的通信；并进行制动计算，分配制动力给其他单元。制动控制单元执行相关转向架的制动控制；制动扩展单元(EP09R)不进行制动控制计算，没有安装网络接口，但具有模拟和数字量接口功能。EP09G负责和TMS通讯，还接收列车硬线信号执行相应的操作模式和制动级别。,三.系统功能描述,17,三.系统功能描述,图8-4 EP09制动系统制动控制单元 图8-5制动控制单元气动控制单元,18,三.系统功能描述,图8-6制动控制单元在车辆上安装情况 图8-7 EP09G（网关控制单元）,19,三.系统功能描述,图8-8 EP09S（智能控制单元）图8-9 EP09R（远程IO控制单元）,20,（2）EBCU组成 EP09的电子制动控制单元（EBCU）从设计、生产和检修、维护的标准化要求出发，采用了标准的模块化的结构，按系统的功能要求划分为若干个功能模块，每个功能模块为一个电子插件板。机箱中的模块插件包括EPC制动控制插件板、MVB通信插件板、CAN通信插件板、VLD载荷控制插件板、EXB继电器输出扩展插件板、DIO数字量输入/输出插件板、CDP显示插件板、CDR记录插件板、AIO模拟量输出插件板、PW1和PW2电源插件板等组成，根据EP09G/EP09S/EP09R的功能不同进行配置。机箱中的插件板的布置和功能如图8-10所示。,三.系统功能描述,21,三.系统功能描述,图8-10 EBCU电控制模块及功能,22,2控制单元的结构 制动控制单元内各部件的位置如图8-11所示。背面接口定义：1-总风输入口，通过各个气控阀给制动缸供风。2-BCP2轴输出，输出2轴需要的制动压力：该压力大小受电子控制模块的控制。3-BCP1轴输出，输出1轴需要的制动压力：该压力大小受电子控制模块的控制。4-AS1空簧入口，输入空簧的压力，通过制动控制单元的传感器进行检测，用于制动力的调整。5-AS2空簧入口，输入空簧的压力，通过制动控制单元的传感器进行检测，用于制动力的调整。6-PB/MR入口，根据不同车辆的配置，输入停放制动缸压力或者总风压力，由单元内部的传感器进行检测，并传输给制动系统。根据EP09G、EP09S、EP09R配置的不同，气侧面连接的配置也不同，具体见表8-1。,三.系统功能描述,23,三.系统功能描述,图8-11 制动控制单元结构图,24,三.系统功能描述,表8-1 三个单元的插头配置表,表8-2 板卡配置表,25,制动控制单元采用模块化设计，电子控制装置和气动单元PVU集成在一个箱体内。表卡配置如表8-2。各板卡的功能见表8-3。制动控制单元的电子制动装置机箱中的模块插件包括电源插件、强迫缓解插件、制动控制插件、空重车调节插件、开关量输入输出插件、CAN通信插件、模拟量输入输出插件、CF卡记录插件及显示控制插件。三个机箱中的插件配置如图8-12，图8-13，图8-14所示。EP09架控制动单元气动模块（见图8-15）基于成熟的技术进行气控阀的设计；集成板的粘接技术大量应用，稳定可靠；气控阀安装于集成板上，便于维护。,三.系统功能描述,26,三.系统功能描述,表8-3 各个板卡的功能,27,三.系统功能描述,表8-3 各个板卡的功能,28,三.系统功能描述,图8-12 EP09G电子插件机箱板卡,图8-13 EP09R电子插件机箱板卡,29,三.系统功能描述,图8-14 EP09S电子插件机箱板卡,图8-15 EP09架控制动单元气动模块,30,一.电气原理,制动控制单元从控制类型上分为两个部分：电子控制装置和气动控制单元（PVU）。EBCU主要分为制动及防滑控制、空重车调节、开关量输入输出、通信及故障诊断5个部分。配有制动网关单元GBCU和本地制动控制单元SBCU的一辆车的制动系统电气接口如图8-16所示。每个GBCU和SBCU都有紧急制动的控制输入和2路速度传感器接口。常用制动是通过车辆硬线和MVB网络进行控制，硬线优先，当硬线故障时采用网络控制，但紧急制动不采用网络线控制，而是由紧急制动列车线直接控制每个转向架的BCU。常用制动控制指令通过硬线和MVB网络发送到EP09G，EP09G优先响应硬线指令，当硬线故障时，EP09G响应网络指令。常用制动控制硬线采用PWM信号进传输，实现无极控制。,EP09型制动系统的控制及作用原理,31,一.电气原理,图8-16 一辆车的制动系统电气接口,32,紧急制动和强迫缓解通过硬线传输到每个BCU，紧急制动指令硬线失电施加紧急制动。BCU与TCU之间通信采用网络和硬线同时传输，硬线优先，BCU与TCU之间的硬线接口主要有：载重信号（电流）、电制动力（电流）、电制动有效、电制动衰减、电制动可用、禁止电制动。列车两动一拖一个单元，制动力分配在一个单元内完成，只有EP09G进行制动力计算，并把各个转向架的制动力通过BCU内部CAN网络传输到单元内各个BCU，CAN网络存在冗余，当一个CAN网络故障时，自动由另一个CAN网络进行传输。EBCU由电插件箱及其上面的制协控制板、空重车调节板、开关量输入、输出板、继电器板、CAN通信板、MVB接口转换板、模拟量输入输出板、CF卡记录板及显示控制板等组成，用于实现制动和防滑的控制及与外部电气接口和通信。PBCU主要由气路集成板及其上面电磁阀、气控阀、调压阀等气动执行部组成。,一.电气原理,33,二.气动原理,PBCU接收EBCU的指令实施制动、缓解的操作。EP09 制动控制模块的气动原理图如图8-17所示。从结构上，制动控制气动单元分为如下功能模块：1空重车调整模块：包括C2、A6、P8和C1 C2为减压阀，按重车的紧急制动缸压力设定；A6、A5为电子称重阀，输出为实际车重的紧急制动缸压力；P8为压力传感器和压力测点，用于调整后的压力；C1为主调节阀，最小（即无电子称重压力输入）输出为空车紧急制动缸压力。正常输出根据电子称重压力输入调整；2远程缓解模块：A1、B1、B8 紧急缓解时电磁阀A1得电，阀B1和B8动作，在切断输入压力的同时，排出制动缸的压力空气；,EP09型制动系统的控制及作用原理,34,二.气动原理,图8-17EP09制动控制模块的气动原理图,35,3紧急冲动限制模块：包括A7和B2 常用制动时，电磁阀A7得电，B2阀打开，使压缩空气不受限制的进入制动控制回路；紧急制动时，电磁阀A7失电，B2阀关闭，使压缩空气经限流后进入制动控制回路，从而具有冲动限制功能；当取消紧急冲动限制功能时，可在电磁阀处安装一块带排风孔的遮断板；4制动控制模块：该模块有相同的两组，分别为A8、A2、B6、B3和A3、A9、B4、B7。这两组阀的功能全部相同，都是根据不同的制动级别，产生相应的制动缸压力。正常情况下，只有一组阀作用，另一组备用。下面以一组阐述。充风时，电磁阀A8、A2失电。阀B6关闭，阀B3打开，向制动缸充风；排风时，电磁阀A8、A2得电。阀B6打开，阀B3关闭，制动缸经B6排出；保压时，电磁阀A2得电，电磁阀A8失电，阀B6关闭，阀B3关闭，制动缸处于保压状态；,二.气动原理,36,5.连通模块：包括A4和B5；正常状态下，电磁阀A4失电，阀B5处于连通状态，制动时，制动控制模块产生的制动缸压力同时时入同一转向架的两根轴，即正常状态下，制动方式采用架控制方式。当滑行产生时，电磁阀A4得电，阀B5关闭，两组制动控制模块分别对每根轴进行控制，即滑行状态下采用轴控方式；6传感器和压力测点模块；包括P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8；压力传感器用于对制动储风缸压力、空气弹簧压力、制动缸输出压力、停放制动缸压力进行采集；压力测点可以在必要时时行检测；,二.气动原理,37,三.制动系统主要功能,常用制动、紧急制动、保持制动、车轮防滑保护、制动施加指示、远程缓解、制动的冲动限制、制动供给风缸的低压指示、制动缸压力连通控制。1常用制动/缓解控制功能 常用制动时，EPC板根据本转向架应施加的制动力计算出本转向架的制动缸压力目标值，实际的制动缸压力由2根轴制动缸压力（BCP）传感器来检测。在没有滑行时，电磁阀A4是不通电的，使同一转向架上2根轴上的制动缸气路被连通，产生相同的制动缸压力，因此在常用制动控制时，2路压力传感谢器信号是冗余的。EPC板通过对保压和排风电磁阀的组合通电控制，可以实现制动缸的充风、保压和排风。制动缸压力控制的保压和排风电磁阀的组合通电控制，可以实现制动缸的充风、保压和排风。制动缸压力控制的保压和排风电磁阀的通电组合功能如表8-3所示。,EP09型制动系统的控制及作用原理,38,三.制动系统主要功能,表8-3制动缸压力控制的保压和排风电磁阀的通电组合功能,39,由于常用制动时每转向架上的2根轴的制动缸压力是相同的，在调节制动缸压力时，可以由其中任一根轴的保压/排风电磁阀来控制，另一个轴的保压/排风电磁阀始终工作在保压状态。EPC板根据实际制动缸压力的反馈信号实施对保压/排风电磁阀的控制来实现制动压力的闭环控制。当实际制动缸压力低于制动缸压力设定值时，EPC板控制保压/排风电磁阀组为充风组合均（不通电）对制动缸进行充风使其压力上升；当实际制动缸压力高于制动缸压力设定值时，EPC板控制保压/排风电磁阀组为排风组合（均通电），对制动拒贿进行排风使其压力下降。EPC板根据制动缸的设定值与实际值的偏差大小来控制一个控制节拍中（采样周期）充排风的时间长短（工作率和占空比），偏差越大则通电时间就越长。当实际制动缸压力与制动缸压力设定值间的偏差小于允许误差时，就停止对制动缸的充风或排风，2根轴的电磁阀组均处于保压状态，制动缸压力就可以稳定不变。常用制动的压力控制是以每台转向架为单位施加的，并根据该转向架的空气悬挂压力（ASP）进行随载荷变化的压力补偿，使BCP压力达到所要求的目标值。,三.制动系统主要功能,40,本系统采用失电制动、得电缓解的模式，满足故障导向安全的原则。它除了接收由司控器发出的手动控制指令外，还可接收 ATO 指令实施列车自动制动控制；或监控列车的目标速度，为超速时自动实施 ATP 的最大常用制动防护。设计的常用制动平均减速率（100 km/h0）为 1.0 m/s2，冲击极限率为 0.75 m/s3。采用硬线控制，网络冗余。常用制动是空气制动与电制动自动配合的电-空混合制动：当电制动力不足或丧失时：可由空气制动来补足，或替代所需的总制动力。但本项目空气制动补充的方式采用在以制动单元为单位的所有车上平均分摊空气制动力。当电制动力减速接近停车前，为保证平稳停车，将以空气制动力来替代快速衰退的电制动力。常用制动受最大允许纵向冲击率限制。,三.制动系统主要功能,41,2紧急制动/强迫缓解控制功能 紧急制动的系统为独立的系统。紧急制动线状态由强迫缓解控制板（CMPREL）来检测，当CMPREL检测到紧急制动线的失状态时，会把紧急制动的施加信号发给EPC板，EPC板收到紧急制动的施加指令后，控制2根轴上的制动缸压力控制电磁阀使它们都处于失电状态，使制动缸压力达到称重的紧急制动压力水平。强迫缓解电磁阀使用的是紧急制动电源，当紧急线失电时，强迫缓解功能自动失效。当BCU无电或故障时，CMPREL板上BCU正常的继电器将会复位，接通强迫缓解的电磁阀作电路，如果紧急制动线有电，BCU将通过强迫缓解电磁阀使制动缸压力缓解，当紧急制动失电时，紧急制动仍能施加。紧急制动的压力控制是以每转向架为单位施加的，并根据该转向架的空气悬挂压力（ASP）进行随载荷变化的压力补偿。该控制功能一直处于激活状态。其紧急制动的最大压力被次级调整减压阀的设定所限制，而最小的空车压力又被主调节阀的弹簧设定所保证，这就使万一电子称重失效时，既可防止紧急制动压力的完全失去，又可避免制动缸压力过量施加的弊端。,三.制动系统主要功能,42,紧急制动由纯摩擦制动提供，达到最高制动缸压力 90%的时间小于 1.5 秒；而且在100km/h下的平均减速率为1.2 m/s2，且不受冲击极限率的限制。紧急制动功能通过列车控制系统的失电来实施，独立紧急制动控制回路，下列任一情况的发生，将导致紧急制动的触发：（1）司机室中的警惕装置被触发；（2）按下司机控制台上的紧急制动按钮，同时还产生受电弓降弓的联动保护；（3）断钩；（4）当列车处在运行状态下，将方向控制手柄置零位；（5）紧急制动列车回路控制线中断或失电；（6）DC 110V 控制电源失电；（7）ATC 系统发出紧急制动指令。3.保持制动功能（1）具有保持制动（holding brake）功能，列车停稳后，制动系统自动施加能确保超员情况最大坡道下保证列车不发生溜滑的制动力。（2）启动牵引力克服保持制动的制动力后，车辆发送保持制动缓解指令，保持制动缓解。,三.制动系统主要功能,43,4.车轮防滑保护 当列车制动时检测到了滑行使 WSP 被激活时，由架控的制动控制自动转为各轴制动力的单独控 制，并同时检测和修正车轮的滑行。每根轴上装有一个速度传感器，一个CAN 网段内各轴的速度信息可被本制动单元的各阀所共享。检测低粘着状态的判据为：（1）单一车轴上的减速率超限；（2）每轴转速与车轴最高转速之间的速度差超限。一旦检测到上述两种之一的滑行，控制系统就进行规定间隔时间内的地面速度测试，使计算的实际列车速度得到更新，用以判断并修正车轮滑行的程度，使轨道黏着条件得到恢复，实施了低黏着情况下制动力利用最大化，而又不会对车轮造成擦伤。当根据滑行防护判定的黏着条件回复到正常时，系统就回复到初始状态，并停止在规定时间间隔内的地面速度的测试。为保证防滑控制时的制动装备不会处于长时间的保压或排风，通过看门狗定时硬件，可对连续保压超过8秒，及连续排风超过4秒的设定进行监控。,三.制动系统主要功能,44,5.制动施加指示 制动时可连续监控每转向架上轴和轴的制动缸压力（BCP），当 BCP 超出设定值时，将向列 车管理系统的接口提供一个硬线通知信号；另外，当制动压力大于 0.4 bar 时，将独立于 EP09 系统 提供继电器失电的输出指示。6.远程缓解 本系统允许在远程位置（如来自司机室），对远程缓解电磁阀手动施加110V 蓄电池电压，来实施常用制动时的远程缓解，此时阀内的供风压力被断，同时又将制动缸压力排向大气。但当紧急制动或 BCU因故障失电制动时，它又可通过继电联锁使远程缓解电磁阀自动得电来实施紧急制动的自动缓解，使列车能被牵引至安全区域。7.制动缸压力连通控制 通过连通阀，允许将本车两个转向架上的气动BCP输出压力连通或切断。在常用制动和紧急制动作用期间，允许按架控方式将两根轴上的BCP输出连通；对于轴控的WSP系统，在WSP起作用时，则将两根轴的BCP连通切断，对每根轴进行单独的BCP控制。,三.制动系统主要功能,45,8.紧急制动载荷补偿 紧急制动的制动缸压力进行载荷补偿是由LDP板来控制的，LDP板根据空簧压力来计算本转向架的荷重和紧急制动所需的制动缸压力，载荷补偿压力由载荷控制保压由载荷控制保压（Hold）和充排（App/Rel）电磁阀组来控制。载荷控制保压和充排电磁阀组通电组合功能如下表：,三.制动系统主要功能,46,LDP板根据载荷补偿压力传感器的反馈信号来控制载荷控制电磁阀，使载荷补偿压力输出达到设定值，载荷控制电磁阀在失电的情况下是保压状态，当制动系统断电后，紧急制动压力仍能保持一段时间不变。9冲动限制功能 施加在制动缸上的升压速率可按用户的要法度来设定。正常情况下（常用制动），通过对紧急制动冲动限制电磁阀的得电控制，使制动充风速率不受限制；但紧急制动时，因紧急冲动限制电磁阀的失电，使制动充风速率受到限制，要求达到制动缸最高压力90%的时间为1.6S。如果用户要求取消冲动限制功能，则可在冲动限制电磁阀的安装处配置一块带排风小孔的遮断板。10故障诊断和监测功能 当诊断系统有故障时，故障信息能够通过MVB总线发送给列车监控系统(TCMS)，并能够在司机显示屏显示，根据故障的影响程度，提示司机进行适当的处理。系统故障信息及发生故障前后一段时间的数据同时在BCU中存贮，存贮信息可以通过通信接口下载分析。,三.制动系统主要功能,47,11制动优先使用等级 第1级：再生制动；第2级：电阻制动；再生制动与电阻制动同属电制动范围。第3级：空气摩擦制动。12混合制动的方式 列车制动采用电制动与空气制动实时协调配合、电制动优先使用、空气制动延时投入的混合制动方式。在本项目中，列车制动优先响应硬线信号，而对网络信号的响应处于备用状态。列车制动时，EP09G阀会收到制动指令及制动级别，同时从制动系统CAN网络获取各车的载重、动力大小及工作状态等信息，然后计算出列车所需要的总制动力，并判断各动车的电制动力之和是否满足全列车所需要的总制动力，若电制动力之和已满足列车所需要的制动力，则不再补充空气制动；若电制动力之和不能满足全列车所需要制动力，则剩余所需要制动力将平均分配到各个车上，由空气制动力进行补充。EP09G阀计算出各车的制动力后，通过制动系统CAN网络将各车所要施加的制动力发送给各个转向架上的制动控制单元。各车上所能补充的空气制动力的大小将受到黏着极限的限制。,三.制动系统主要功能,48,当硬线发生故障时，EP09G阀将从TMS网络上获取制动指令和制动级别、各车的载重信息以及电制动力发挥状态等，然后按上述的方法进行制动力分配。若在制动过程中出现电制动滑行造成制动力的损失，空气制动不进行补偿，以便于电制动的防滑控制。当电制动滑行时间较长时，制动系统将发出电制动切除信号，由制动系统负责防滑控制，所损失的电制动力全部由制动系统承担。在电制动力快要衰减时由TCU发出一个电制动退出(衰减)预告信号，BCU 收到电制动退出预告信号后，按预定速率预补空气制动。本项目实施该类混合制动时的速度切换值设定为6 km/h（可调整）。13辅助控制模块：实现停放制动的施加和缓解功能。塞门 溢流阀 辅助控制模块如图8-18所示：辅助控制模块的原理（如图8-19所示）,三.制动系统主要功能,49,三.制动系统主要功能,双脉冲电磁阀,压力开关,图8-18辅助控制模块,溢流阀,塞门,50,三.制动系统主要功能,图8-19辅助控制模块原理 B7.01：滤清器；B7.02：塞门；B7.03：单向阀；B7.07：双脉冲电磁阀；B7.08：双向止回阀；B7.09：带电塞门；L1：溢流阀；L3：压力测点；L4：塞门,51,四.拆卸和安装,1.安装 安装前，确保制动控制单元已经通过试验台的测试；安装时请遵守车辆厂给出的关于螺栓紧固扭矩的要求；安装时应保证箱盖一侧在车体的外侧；安装后参照车辆厂的文件进行漏泄测试和功能测试；2.拆卸 拆卸前，确保排出制动控制单元内的所有压缩空气，并封锁车辆的制动，防止意外情况发生；拆卸时，应使用适当的装置支撑制动控制装置的底部。拆卸后，为防止污染制动控制装置，应封盖装置背面各气路接口。,EP09型制动系统的控制及作用原理,52,五.维护和检查,1.检查 为保证在车辆运营商指定的运行周期内具有良好的工作状态，必须对装置进行以下检查；箱体与车体连接螺栓是否紧固；箱体表面有无机械损伤；和管路的连接处有无松动；箱体内外各部件及电子控制各板卡的安装螺栓应紧固；箱体内各电缆线无异常松动及磨损。2.维护 制动控制单元的维护，必须由专业人员完成。必须对制动控制单元进行定期维护，保证在正常使用期限内，装置能够保持良好的外部条件和正常工作，来满足使用要求。在维护时必须对制动控制单元进行功能检测，确保状态良好。,EP09型制动系统的控制及作用原理,53,1EP09型制动系统有哪些技术特点？2EP09型制动系统是由哪些部分组成的？3EP09型制动系统的空压机是如何管理的？4EP09型制动控制系统是由哪些部分组成的？5说明EP09型制动控制系统电气原理？6说明EP09型制动控制系统气动原理？7EP09型制动控制系统具有哪些功能？8EP09型制动控制系统常用制动时是怎样控制的？9如何维护检查制动控制单元？,回顾要点,54,