南京地铁1号线南延线4列国产车空气制动系统.ppt

NJL1SE-4列车 空气制动系统,编制：蒋红果,Page 2,NJL1SE-4列车空气制动系统,目录,1、概述 1.1 列车编组 1.2 制动系统方案 1.3 空气制动系统组成 1.4 制动实施原则 1.5 制动系统基本技术参数2、部件说明及功能 2.1 AGTU风源系统 2.2 EPAC-LITE制动系统 2.3 EPAC-LITE模块3、系统原理图,Page 3,NJL1SE-4列车空气制动系统,1、概述1.1 列车编组 南京一号南延线4列车项目（以下简称南延线）列车采用6辆编组，其中有“A”、“B”、“C”三种基本类型的车辆。列车编组型式：-A*B*C=C*B*A-A*B*C=基本单元 其中：A为拖车（带司机室）、B为动车（带受电弓）、C为动车-自动车钩、=半自动车钩、*半永久车钩,图1-列车编组图,Page 4,NJL1SE-4列车空气制动系统,1.2 制动系统方案 南延线的空气制动系统采用由FAIVELEY公司提供的模拟直通式电空制动系统（EPAC-LITE）。制动控制采用“车控”模式，车轮防滑保护采用“轴控”模式。为了最大程度使用电制动，制动力的混合控制采用在“列车级”的方式，即优先使用电制动，不足部分由空气制动补充，空气制动最先施加在拖车上，为了保证“列车级”的控制，在制动控制单元（EPAC-LITE）之间采用双份冗余的制动内网（ECHELON）。为了保证系统的可靠性，我们对制动系统的设计采用硬线控制+网络监测，即制动指令、制动需求以及制动控制单元（EPAC-LITE）与牵引控制单元（PCE）之间的数据的交换采用硬线控制，而系统的监测则采用Canopen网络进行。1.3 空气制动系统的组成 南延线空气制动系统根据系统的具体功能分为以下几个部分：空气产生和处理单元（AGTU）；制动控制单元（EPAC-LITE）；基础制动装置；防滑保护装置（WSP）；,Page 5,NJL1SE-4列车空气制动系统,空气悬挂装置；车上制动隔离装置；喇叭装置；轮缘润滑装置（如果用气）；车钩对中装置；解钩装置；其它辅助设备（如：双针压力表、截断塞门、测试接口等）。,Page 6,NJL1SE-4列车空气制动系统,1.4 制动实施原则 由司机控制器或车载ATO系统发出的制动指令采用硬线，制动需求采用双 份冗余的PWM波形式发给制动控制单元。常用制动采用电制动和空气制动协调配合的方式，施加的优先次序是:电制动优先,空气制动延时投入，空气制动优先施加在拖车上。为了保证列车能够在坡道上启动，制动控制单元具有保持制动功能，从而保证列车在牵引时，不会发生溜车现象。紧急制动由常带电的紧急制动环路控制，失电施加，紧急制动采用纯空气制动。停放制动采用弹簧施加空气缓解的方式，由停放制动电磁阀得电施加。无论是常用制动还是紧急制动，在制动过程中都具有载荷补偿功能和轮对防滑保护功能。1.5 制动系统基本参数 列车最大运行速度：80 km/h,Page 7,NJL1SE-4列车空气制动系统,最大粘着系数：0.15冲动极限：0.75 m/s 平均常用制动减速度（80 Km/h0包括响应时间）：1.0 m/s 平均紧急制动减速度（80 Km/h0包括响应时间）：1.3 m/s 空走时间t0：0.4s 制动建立时间t1（制动缸压力从10%到90%满制动缸压力的最大时间）：常用制动：1.6s 紧急制动：1.2s制动等效时间Te(Te=t0+t1/2)：常用制动：1.2s紧急制动：1.0s常用和紧急制动制动缓解时间（制动缸从满制动缸压力缓解到10%的制动缸压力）：不大于2.5秒,Page 8,NJL1SE-4列车空气制动系统,2、部件说明及功能2.1 AGTU风源系统每列车配有2套风源系统（编号13.01，每辆A车一套），压力空气通过列车的总风管给列车供风，保证气动设备正常工作。每辆A车上安装有一台螺杆式空气压缩机CRV65以及相应的空气处理设备。空压机通过三相电机（400Vac/50Hz）经由一个直通柔性耦合器来驱动。对于每一组压缩机单元，压缩空气通过一个空气干燥器传输，该干燥器既有水分离器，也有油分离器：这些分离器将水和油在空气达到主管路和主风缸之前从压缩空气中排除。空气处理单元确保输送的是高质量的压缩空气。每个空气生成和处理单元均安装在带防振弹性支撑的一个线束上 空压机生成的一个空气压缩机故障，列车仍可以正常运行。另外，在每套风源系统中还有：一个安全阀，保护气路设备不受可能的过压影响；,Page 9,NJL1SE-4列车空气制动系统,一个带3个压力开关的面板；一个可以隔离压力传感器的塞门。来自压力开关的信息用于压缩机启动/停止控制。第三个压力开关与安全环路相连接，并检测总风管压力值。AGTU模块组成如下图：,Page 10,NJL1SE-4列车空气制动系统,AGTU模块主要参数：经干燥器后的输送空气压力为10 bar1250 Nl/min 6%ISO 1217 工作压力范围.8-11 bar.经干燥器后的输送压力质量.2 2 2运行温度范围.-25+45 C输送空气温度相对于周围环境温度.+15 C噪音水平.80 dBA 运转模式.启动-停止 工作周期.Min 30%每小时启动.Max 25供给电源.400 Vac 5%，50 Hz 2%在10 bar时主电机功率.13,5 5%kW 在10 bar时的额定电流.24.5 5%A最高电流.280 5%A,Page 11,NJL1SE-4列车空气制动系统,启动电流.1200 W at-25C per 5 sec电机转速.1450 5%rpm 压缩机转速.1450 5%rpm 电气设备的IP保护.IP 65 电机IP保护.IP 55 电机绝缘等级.H 辅助供给电源.110 V-30%+25%加热器的稳定功率.150 W at-25C 加热器的最高功率.450 W at-25C 冷却空气流量.110 m/s构架保护.Black RAL 9005重量.520 kg,Page 12,NJL1SE-4列车空气制动系统,AGTU模块,Page 13,NJL1SE-4列车空气制动系统,AGTU制动模块,Page 14,NJL1SE-4列车空气制动系统,工作参数激活安全阀的压力：10.6bar工作压力范围：7.59.5bar主空压机启动压力：8.4bar辅助空压机启动压力：7.5bar激活紧急制动压力：7bar总风管压力的调节在7.5bar和9.5bar压力之间进行。在正常情况下，当压力降到8.4bar时，主空压机启动。如果总风缸压力降到临界值7.5bar时，辅助空压机必须启动以帮助主空压机向列车供风。当压力达到9.5bar时辅助空压机关闭。当列车投入运行时，启动列车上的两个空压机向列车充气，直到把主风管压力充至9.5bar。,Page 15,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.1.1 CRV65压缩机 CRV65空气压缩机设计为车辆底架安装，能在恶劣条件下运行，如空气中有大量灰尘。压缩机为螺杆式，油润滑运转，公和母定子分别有5和6个叶片，由电机直接把运转输送给雌轴。主要由下列部件组成：螺杆式压缩机 一个空气-油缸，空气/油前过滤器 油后分离器（5）包括最小压力阀 空气冷却器 一台由空气循环冷却的电机,Page 16,NJL1SE-4列车空气制动系统,CRV65压缩机气路图,Page 17,NJL1SE-4列车空气制动系统,Page 18,NJL1SE-4列车空气制动系统,空气通过过滤器（16）和进气阀（11）进入压缩机，当马达开关合上时它将打开，如果马达间的连接出问题，风缸（4）将不能充压；在此情况下，压力开关（30）不会关闭并且马达必须关闭。进气阀（11）由调节系统控制，并且在马达不运转时可作为一个止回阀。在充油阶段，流过滤器（21）的油和来之进气阀（11）的空气一起被注入到压缩机箱（2）内。油相当于转动部分的密封圈，用于润滑轴承和吸收来之压缩的热量。油和空气混合物流入风缸（4），在其中进行第一次油和空气的分离。油汇成油滴滴落到风缸的底部，压力使得油朝着自动调温器（7）流动。如果油温低于68C，油会直接流向压缩机；如果油温高于68C，自动调温器将把油通过冷切器（6）流出，冷切器通过风扇冷却。当油温高于77C，温度调节阀完全关闭，油流入冷切器。这个过程保证油总是在一个最好的工作条件到达压缩机。油和空气的分离大部分通过风缸内混合物的速度和方向的改变来实现的。接着，空气通过过滤器（21）进入油分离器（18），由最小压力阀（13）到达气动系统.以上设备集成在一个立体的铸件框架上，焊接构架通过防振连接可以直接安装在车体底架上，电机有两个传动轴。,Page 19,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.1.2 空气处理单元 干燥的目的是为了除去含在压缩空气中的水蒸气，避免在列车的制动气路里由于低温引起的冷凝和结冰。干燥器位于空压机下游和风缸之前 干燥器由水过滤器、两个集成预过滤器和两个含干燥剂（活性氧化铝）的塔组成，工作原理是基于无热再生吸附原理。每个塔里的吸附材料是为了吸附含在压缩空气中的水和水蒸汽，保证空气湿度。两个塔是交替工作，当一个塔在进行干燥时，另一个塔在进行再生。循环结束后，两个塔进行交换，干燥的空气将对消耗的干燥剂进行再生。单个塔中的气流由电磁阀控制，整个干燥器由电控箱控制，一个周期持续大约2秒钟，同时激活“压缩机工作”信号，当压缩机停止，周期将被冻结，当压缩机启动时周期重新启动。空气处理单元由4部分组成，如图所示：,Page 20,NJL1SE-4列车空气制动系统,（一）水过滤器 压缩空气在经过水过滤器时，空气中99%大颗粒的水被去除，过滤器的底部安装有加热器，靠近排水阀，避免过滤器中的水结冰，同时在低温时保证水能顺畅排除。（二）综合过滤器（普通）该过滤器是一个组合元件（1级和2级），通过管路连接在干燥器的底座上，收集的液体经过同步运行的电磁排水阀自动排除。过滤器的底部安装有加热器，靠近排水阀，避免过滤器中的水结冰，同时在低温时保证水能顺畅排除。（三）空气干燥器 干燥器为双塔式，每个里面都装有干燥剂，干燥器以一个固定的周期运行，采用压力摆动原理从压缩空气中去除水分。压缩空气进入干燥器，并给两个室增压，一个干燥塔处于再生状态，则另一个干燥塔处于再生状态。干燥器的轮换通过干燥塔内部的计时器来实现。,Page 21,NJL1SE-4列车空气制动系统,（四）灰尘过滤器 该单元最终安装在干燥器的后面，用来除去1微米以下的微小干燥剂和微小灰尘等，带有一个手动排水阀。为了避免在过滤器和干燥塔中水的凝结，在过滤器和干燥塔中提供有加热除水装置。,Page 22,NJL1SE-4列车空气制动系统,1、水分离器 2、一级综合过滤器 3、二级综合过滤器 4、干燥器 5、最小压力阀 6、灰尘过滤器,Page 23,NJL1SE-4列车空气制动系统,空气处理单元工作循环 当ADCU打开时，即使压缩机状态是关闭，排泄阀EVDFSA,EVDFC1 和 EVDFC2都得电 5秒钟，且压缩机启动将不会中断这5秒钟的得电时间。当一个或两个压缩机工作时，空气干燥器将运行。,Page 24,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.1.3安全阀 安全阀用于防止因过压力过大引起设备爆裂和爆炸的保护装置。阀由被弹簧(3)加压的阀杆(1)顶着阀座(2)组成。弹簧预紧力可以通过螺帽(4)调节。阀通过端口(5)安装，如下图所示：,1、Valve stem 阀杆 2、Valve seat 阀座3、Spring 弹簧4、Cap 盖子 5、Connection 连接接口,Page 25,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.1.4 压力开面板 压力开关面板上安装了总风欠压压力开关（PMP）、控制空压机启动的压力开关(PAC和PMC)、测试接口和截断塞门，三个压力开关动作时将把相关信息反馈给TIMS。安装在AGTU制动模块上。,Page 26,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.1.5 双针压力表 双针压力表用于显示总风缸压力和Tc车第一个转向架制动缸压力。2个压力值显示在同一装置上照明方式：LED设有安装面板，直径80mm 管路接口M16*1.5”24锥 照明电压：110VIP等级：IP41指针颜色：红色指示总风缸压力 白色指示制动缸压力,Page 27,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2 EPAC-LITE制动系统 本制动系统由独立的制动单元组成。每个制动单元控制一辆车的制动执行。MNJNL1SE制动系统是以每辆车上的制动施加控制为基础的，而车轮防滑保护（WSP）控制是由每根车轴来实现的。制动系统（EPAC_LITE）与列车控制系统之间的通讯主要是通过CAN 开放网络和两条PWM硬线来实现的。法维莱运输总线（ECHELON）允许EPAC_LITE之间的信息进行必要的交换。本系统具有以下主要功能：电空（EP）常用制动（由主控制器或ATO经PWM和列车线控制），执行EP和电力制动的混合；快速制动（由主控制器经PWM信号控制），执行EP和电力制动之间的混合；保持制动；紧急制动;停放制动。,Page 28,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.1 EPAC_LITE内部的气路体系结构 所有的控制功能均是通过EPAC_LITE制动系统控制单元来执行的。EPAC_LITE制动控制单元把气路和电路控制集成在一个防水的单片机包中，通过总风管供应压缩空气。压缩空气通过其它管路与执行机构制动缸相连接。电源供应和数据通讯通过专门的电气连接器来实现（一个或多个）。EPAC_LITE一旦接收到来自列车的PWM双冗余硬连线输入的制动指令，就能执行“每车”的常用制动。EPAC-LITE 通过接受来自转向架空气悬挂系统的平均压力作为载重信号，来执行需求制动力的等级。另外通过接受车辆逻辑单元的数据，例如电制动力，用于混合制动。EPAC-LITE 通过主中继阀控制输出压力，电空气路作为先导控制压力（电磁阀压力传感器组成的闭环通过电子控制单元控制）。根据不同的理念先导控制有三种不同的配置。,Page 29,NJL1SE-4列车空气制动系统,EPAC-LITE内部气路图,Page 30,NJL1SE-4列车空气制动系统,Page 31,NJL1SE-4列车空气制动系统,正逻辑先导控制（得电制动）；反逻辑先导控制（得电缓解）反逻辑先导控制并有强迫缓解（如上，加强迫缓解制动力的可能性）。在MNJNL1SE项目中，选用的是正逻辑先导控制理念，通过两组电磁阀EVF和EVS来实现，以便满足要求的制动时间和冗余。常用制动模块,常用制动模块,Page 32,NJL1SE-4列车空气制动系统,EPAC_LITE向车辆逻辑线路发送每个转向架（经由排空阀后的TCF传感器，编号：07.05）以及每辆车（经由RP综合压力开关）的制动状态（施加/缓解）。为了独立监控EPAC电子是否出现故障，在到制动缸的输出端配置了一个压力开关（RP），该压力开关与车辆电线束硬连接。到制动缸的最大压力通过可设置的综合压力调节器（MGD）进行限制。可以通过使EVSB阀得电（远程缓解）来自动隔离（由TIMS监控）常用制动，这一操作并不影响紧急制动的功能，它总能够施加并缓解。EPAC_LITE配置了一个由列车安全环路（硬线）独立控制的安全制动部件（EVSOCC阀）。一旦安全环路中断，紧急电磁阀失电，触发紧急制动，紧急制动是纯空气制动以确保安全。紧急制动的风源来自制动风缸，在空气悬挂压力超过超载（AW3）时的压力情况下，通过安装在面板（编号04.22）上的减压阀（编号04.19、04.20或04.21，取决于车辆）来限制制动缸压力。到制动缸的输出压力总是由压力开关（PR）和上面提到的压力传感器来监控。主继电器的安全调节室在内部也是通过EPAC_LITE 内部电子用一个压力传感器（Tsaf）来监控的。,Page 33,NJL1SE-4列车空气制动系统,紧急制动模块 EPAC_LITE 可以对该车每个转向架的WSP进行控制，读取4根单独轴的速度，并在没有任何附加电子的情况下使用安装在每个转向架附近的外部排风阀。由于排风阀没有集成在EPAC_LITE内，所以它可以靠近转向架安装。控制WSP的内部软件是以标准UIC算法为基础的。WSP排风阀的安全失电是通过某一时间硬件来保证，以便对每个单独的电磁阀进行延时操作。车辆级的停放制动由EPAC_LITE控制和监控。停放制动功能是硬连线的，即它并不受EPAC_LITE控制电子的控制。,Page 34,NJL1SE-4列车空气制动系统,在MNJNL1SE项目中，停放制动请求由一组经由减压阀供风的阀（PB2和VP）来触发的。当使某一气路得电/失电时，电磁阀对该气路进行调节。在EPAC中综合了一个双向截止阀（DVA），以避免停放制动和空气制动同时施加，并避免制动力混合，从而损坏车轮。停放制动模块 TIMS通过两个硬连线的压力开关（PBHIGH和PBLOW）可以检测到停放制动的状态。额外的测试点TP8可以验证来自停放制动模块的压力。,Page 35,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.2 电空常用制动 每个EPAC_LITE 是由4个电磁阀EVF、EVS（名为施加和缓解电磁阀）、三个压力传感器TA、TLP和Tpil以及主继电器（R）组成的。在EPAC_LITE中，制动力的控制通过使施加和缓解电磁阀（图8）得电和失电来达到。所有的EPAC_LITE通过制动系统的内部网ECHELON互相进行通讯（该网由两个网组成，这两个网相互支持）。只有Tc车上的EPAC_LITE有机会成为所有EPAC的主EPAC。一旦Tc车的EPAC被激活，该列车上的所有EPAC_LITE将执行制动力计算和分配。制动控制功能可以划分为：生成要求施加制动的输入信息（制动需求生成）；制动需求的管理并转换成输入用于制动力执行。常用制动模式 在电空制动模式下，制动指令来自于司悾器或ATO。它通过以下方式与制动系统相互作用：CAN开放总线（所有的EPAC）两条PWM硬连线（首/尾EPAC）,Page 36,NJL1SE-4列车空气制动系统,如果制动模式是激活的且CAN开放总线（所有EPAC）出故障的话，制动硬连线（BRAKING_L）、逻辑信号被激活；如果牵引模式被激活且CAN开放总线（所有EPAC）出故障的话，牵引线（TRACTION）、逻辑硬连线信号被激活；如果发生紧急制动（所有EPAC），那么，安全环路（EMERGENCY BRAKE_L）、逻辑信号被激活。（*）当牵引列车线和制动列车线无序时将施加最大常用制动（*）（*）当牵引列车线和制动列车线无序时将施加最大常用制当牵引列车线和制动列车线无序时将施加最大常用制动,Page 37,NJL1SE-4列车空气制动系统,只有列车的首/尾EPAC能通过两条PWM硬连线信号接收制动指令。它们将制动指令经冗余的ECHELON传输给其它EPAC。动车上的EPAC接收来自牵引系统（PCE）的“电力制动完成”，并通过内部网线（ECHELON）将其反馈给其它EPAC，以便制动系统在基于列车级进行的计算后供应不足的电力制动。本动作的目的在于保证满足所有要求的列车级制动力。每个EPAC_LITE 也读取通过压力传感器测量的车辆重量（转向架平均），然后计算制动力和相关的调节压力用于继电器R。在摩擦制动期间，EPAC_LITE负责按照列车的制动指令以及车辆的载荷驱动常用制动电磁阀。各EPAC_LITE连续地监控经由压力传感器Tpil的调节压力，并作用于电磁阀EVF、EVS，以达到目标压力。在混合制动期间，操作模式相同，但发动机/变速器共享着要施加的制动力信息，即列车级的动态制动力和摩擦制动力。在常用制动模式下，制动系统将ED制动与机械摩擦制动连续地混合，ED制动优先，以便限制摩擦材料磨损。,Page 38,NJL1SE-4列车空气制动系统,常用制动电磁阀状态表：,Page 39,NJL1SE-4列车空气制动系统,TC车控制框图,Page 40,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.3 载荷补偿功能 电空载荷补偿：当给出一个制动指令时，就设定了一个确定的减速率。在电空制动中，此功能是由EPAC_LITE 软件执行的，该软件读取来自压力传感器（TLP）的载荷信号。该值通过EPAC_LITE 控制单元进行详细说明，并进行制动力的纠正。每个EPAC通过Echelon网络将相关的车辆载荷传输给安装在列车上的其它EPAC。这样，就通知本制动系统的每个EPAC关于车辆的实际总载荷，并能在有制动需求的情况下执行制动计算。安装在动车上的EPAC将LOAD kg信号经由电流信号（4-20 mA）发送給PCE，并经ECHELON网发送给其它EPAC。在手动模式下，动车的每个EPAC将传输本车的总量+两个拖车总重量的1/4。另外，拖车上的EPAC收集由Echelon网上每个EPAC传输的载荷信息，以便经由CAN总线向TIMS发送列车的总重量（TOTAL LOAD信号）。而且，动车上的EPAC也将经由CAN总线传输本车载荷。TIMS和PCE 共享着列车总重量的信息，这样便于控制ED制动力。,Page 41,NJL1SE-4列车空气制动系统,空簧信号曲线载荷信号输送图,Page 42,NJL1SE-4列车空气制动系统,气动载荷补偿：纯空气紧急制动功能通过EPAC_LITE中载荷称重阀（LPP）机械地执行，该压力限制阀通过来自空气悬挂系统的压力信号进行调节，如下图所示。,Page 43,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.4混合和交叉混合 混合的目标是要共享车辆级的电制动力和摩擦制动力以达到期望的列车级减速率，从而最大限度地应用ED制动，而尽可能少地使用摩擦制动力，以达到减少磨损、延长零部件寿命并减少灰尘等。摩擦制动与ED制动配合，以达到要求的减速度，如果ED制动不可用（由于故障、低速失效、反应时间慢或线路接受性低），完全由摩擦力来满足制动要求。为了执行交叉混合，安装在动车上的每个EPAC按照EPAC与PCE间的信号所示与PCE 交换一组指定的信号。在制动指令同时传输给PCE 和制动系统（EPAC）之后，牵引系统计算必要的电制动力，并将已达到的制动力发送给相关的EPAC_LITE。然后，安装在动车上的每个EPAC_LITE将所收集的已达到的ED制动力发送给其它EPAC，以便计算总的电制动力。一旦设定了要求的制动力，如果PCE 不能完全满足制动需求，那么，将按照交叉混合原则施加电空制动。为了遵守正确的交叉混合原则，EPAC需要接收来自PCE 的ED可用性状态信号（LO_EDBO）。,Page 44,NJL1SE-4列车空气制动系统,混合制动中涉及的信号：AO_BEA：通过此信号，动车上的EPAC可以接收来自PCE 接口的已达到的现有电动制动力（速度函数）。A_LW：载荷信号 在正常模式下（所有这些变流器都是可用的），在每个动车上 EPAC 将传送本车重量1/4 的两个拖车的总重量，如：MC1=local weight of Mc1+(Tc1+Tc2)MC2=local weight of Mc2+(Tc1+Tc2)MC3=local weight of Mc3+(Tc2+Tc1)MC4=local weight of Mc4+(Tc2+Tc1)TOTAL LOAD：A车上的EPAC-LITE传送整列车的载荷给TIMSL_ENAB：动车上的EPAC使用该信号以便向PCE 发送ED禁止的指令。如果EPAC发现严重滑行（暂定15%），或如果已达到的ED力不可靠（如远低于要求的力），那么，该信号将被发送给PCE 接口。LO_FADE：在低速的情况下，电制动必须逐渐替换成机械制动。淡出速度是由软件设定的参数，设定为6 km/h，在该速度下一定会发生电制动衰减。当该信号高时，ED制动将失效，而摩擦制动将在某一延时后以一确定的冲击率起作用。LO_EDBO：电制动OK信号,Page 45,NJL1SE-4列车空气制动系统,EPAC与PCE间的信号,Page 46,NJL1SE-4列车空气制动系统,MNJNL1SE项目的交叉混合原则：最大限度应用动车转向架上的ED制动；剩余的EP力（如有）必须首先施加在拖车转向架上直至达到一个预定值（最大粘着力的n%），且剩余的制动力将连续、均匀地施加到动车转向架上直至达到粘着极限；如果还不能满足要求，将在拖车上施加直至达到粘着极限；如果ED故障：相关的转向架必须视为是拖车转向架。,Page 47,NJL1SE-4列车空气制动系统,混合制动逻辑框图,Page 48,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.5 保持制动 在乘客转移的期间，通过保持制动功能来保证列车的制动。它使列车可以在斜坡上启动而不会溜车，并且如果在水平线路上出现假的牵引力的话，能让车辆停止，而且，它也用于使停止的列车在坡道上保持事先规定的时间。保持制动通过电空常用制动来实现，其制动力构成总制动力的一个百分比，且与列车重量成比例。当在常用制动下速度降低到低于3km/m（可调EPAC_LITE软件参数）时，如果牵引线路没有被激活，那么，EPAC_LITEA将施加保持制动。摩擦制动将维持在这一水平直至本制动系统接收到来自列车线（通常设置一个可调的继电器T1）的牵引状态。保持制动的缓解必须通过EPAC_Lite的一个软件参数来完成，因此，保持制动的缓解包含一个可调的时间（T2）。ATO 模式下的保持制动：当列车在ATO模式下运行时，各EPAC将接收到来自TIMS经由CAN开放总线的ATO 模式信号。一旦EPAC成功地识别了该ATO模式信号，它将等待来自ATO经由专用硬连线（ATO_HB）的保持制动指令。,Page 49,NJL1SE-4列车空气制动系统,当CAN故障；EPAC发现TIMS故障（通过专用CAN开发诊断线路）；保持制动信号（ATO_HB）并不是由ATO给出时，且当速度低于0.7km/h（可调软件参数）时，本制动系统将自动施加保持制动。保持制动示意图,Page 50,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.6常用制动的监控和隔离 常用制动功能有两种不同类型的监控：内部监控（目的仅在于诊断和维护）外部监控（列车级）内部监控由车辆制动系统自身来执行。各EPAC_LITE通过安装在各EPAC_LITE上的压力传感器Tpil、TLP、TA 以及安装在排空阀（编号07.05）后面的外部TCF压力传感器监控其转向架上的常用制动力。所有这些压力传感器按照下表中的说明监控不同的压力：,Page 51,NJL1SE-4列车空气制动系统,当检测到压力超出范围时（发现的压力太低或太高），相关的故障信息将经由CAN开放网发送给TIMS（列车计算机）。各EPAC_LITE内部将存储检测到的问题供维护时使用。如果一个EPAC_LITE不可用（没有电池或EPAC_LITE失效），那么，经由CAN开放网在内部所发送给发送给EPAC_LITE的这辆车上的信息是不可用的。外部监控是列车级的，通过读取内部可用于各EPAC_LITE的压力开关（RP）信息，提供可靠的诊断，即便CAN开放网故障或EPAC_LITE控制失效，也能执行。建议系统中可用压力开关命名如下表:如果要求隔离一辆车上的常用制动功能，该车内带微动开关（编号04.08）塞门可以隔离涉及车辆上的常用制动、快速制动和紧急制动。整车制动控制的隔离信号将经由随塞门（编号04.08）一起供应的微动开关发送给列车。,Page 52,NJL1SE-4列车空气制动系统,转向架级的制动隔离也是通过截断塞门（编号04.27）来保证的。截断塞门的状态通过TIMS来读取，而EPAC将通过CAN开放网络来接收该信息，以便增加诊断的可靠性。在停放制动隔离的情况下，常用制动的功能性并不受影响。2.2.7 远程缓解 如果EPAC故障，这意味着EPAC不能控制该EP制动。在这种情况下，产生一个主要故障信号（MJF信号），而继电器R的线圈得电：由该继电器驱动的触点合上。这样，列车控制（TC）接收这一信息（硬连线的）：EPAC处于故障中。同样的信息也将经由CAN OPEN发送。TC将通知司机存在主要故障，而司机应通过司机室上的专用按钮激活远程缓解线路。该线路将得电，且故障中的EPAC的EVSB阀也将得电。从这时起，在受主要故障影响的EPAC中的常用制动被禁用。如果工作正常（无主要故障的报告），那么，所有其它的EPAC将继续以正常模式工作，因为司机的远程缓解只会影响有故障的EPAC，以保证线路上的安全运行。,Page 53,NJL1SE-4列车空气制动系统,远程缓解电路框图,Page 54,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.8 快速制动 快速制动包含在常用制动中，它保证减速度等于紧急制动时的减速度。这时混合和WSP都是有效的。安全环路保持通电。EPAC仅能通过PWM线路（制动需求渠道）接收快速制动指令。司机可以通过将控制器置于快速制动位来激活快速制动，确定制动需求对应于100%的减速度（最大常用制动等级）。快速制动动作与常用制动一样（唯一不同的是要求达到的力的等级），因此，同样执行监控和隔离，与常用制动一样。2.2.9 紧急制动 在这种类型的制动过程中，必须通过所有可用的方式，使列车在尽可能短的距离范围内停车。司机可以通过安全装置激活紧急制动，该安全装置可以断开列车的安全环路。当列车的安全环路断开时，安装在各EPAC_LITE中的电磁阀EVSOCC失电，这就可以施加紧急制动。在本项目中，减压阀（编号04.19）供应一个LPP，该LPP根据车辆重量提供气动信号。该信号使继电阀R的调节室得电，驱动制动缸。没有其它设备与制动相互作用的。紧急制动的执行也是车辆级的。,Page 55,NJL1SE-4列车空气制动系统,紧急制动气路控制图,Page 56,NJL1SE-4列车空气制动系统,在冗余方面，各EPAC_LITE（可用时）通过常用制动控制通道检测最大摩擦制动的压力（按一个要求的减速度对应一个紧急等级）。重量与调节室中压力之间的关系取决于LPP，如下图所示：如果超载（悬挂压力大于超载载荷），那么继电阀的安全调节室中的压力应符合LPP的特性而保持不变，以便限制MGD阀（编号04.19），该阀对于每辆车来说都是易操作的。LPP阀特性,Page 57,NJL1SE-4列车空气制动系统,在下列任何一种情况下都将施加紧急制动：总风缸管欠压；非ATO模式下受控司机室内的司机警惕装置(死人按钮)被激活；按下了司机室内的紧急制动按钮(蘑菇按钮，此按钮按下同时触发降弓命令)；紧急制动列车线环路中断或失电；DC110 V供电系统全部失电；ATP系统发出紧急制动指令；脱钩或救援联挂；如果客室车门紧急手柄被解锁，列车将发送这个信号给ATP，并按照ATP要求由其触发紧急制动。非零速司控器模式开关改变过零位受控司机室钥匙关闭（非自动折返模式）当施加紧急制动时，列车可以达到平均1.3 m/s的减速度，在此过程中不考虑冲击限制，但仍具有WSP功能；紧急制动采用纯空气制动的方式，紧急制动的施加是不可逆的（零速信号连锁，以避免列车在紧急制动期间再次牵引）。,Page 58,NJL1SE-4列车空气制动系统,紧急制动的监控和隔离 紧急制动功能保证两种不同形式的监控：内部监控（目的仅在于诊断和维护）如果可用；外部监控。内部和外部紧急制动的监控是按照内部和外部常用制动监控相同的原则以及使用相同的零部件来实现的。实现紧急制动隔离的方式也与常用制动的一样。如果在紧急情况下EPAC仍然在工作，那么，必须保存所有紧急制动的施加情况，并进行记录，用于LCC（分析）。,Page 59,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.10停放制动 本功能由司机使用司机室内的按钮手动激活。停放制动执行机构的控制通过气路来完成：司机台上一个专用的按钮通过一条列车线激活每辆车上的电磁阀（EPAC_LITE内）。设计停放制动是为了防止列车在静止状态时发生移动。要施加停放制动，必需使PB2阀的线圈得电。集成在EPAC中的一个防混合阀可以在常用制动激活时排除停放制动控制，以避免在施加停放制动期间造成叠加（防叠加功能）。停放制动线路的压力经由CAN开放总线可用于TIMS。两个压力开关（PBHigh和PBLow）想列车计算机提供停放制动的实际状态（完全施加还是完全缓解）。停放制动的监控和隔离 停放制动功能具有以下形式的监控：外部监控;内部监控.,Page 60,NJL1SE-4列车空气制动系统,外部监控是列车级的，通过读取内部可用于各EPAC_LITE的压力开关信息，提供可靠的诊断，即便CAN开放网故障或EPAC_LITE控制失效，也能执行。带触点的塞门（编号06.08）在涉及转向架上的常用制动和紧急制动有效的情况下，能隔离停放制动，而不会受到干扰。隔离转向架的信号将经由该微动开关发送给列车，这将断开110V电池的基准信号。如果停放制动连接中的软管断裂，涉及的停放制动缸必须进行机械隔离以便继续运行。建议系统中可用压力开关命名如下表:,Page 61,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.11 WSP控制 WSP控制框图,Page 62,NJL1SE-4列车空气制动系统,WSP系统的目的在于避免车轮滑行，从而保证制动施加期间的停车距离。在MNJNL1SE项目中，每根车轴都执行此项功能。本系统通过测速齿轮和一个专用的速度传感器测量每个车轴的速度。在系统级，各EPAC_LITE将计算列车的参考速度。车辆参考速度（以下简称VRS）计算方法：当处于牵引模式下时，最低的车轴速度更能代表车辆的速度，因为较高的车轴速度是旋转轴由于在低粘着线路上高牵引力矩而导致的现象。基于同样的概念，当在制动模式下时，最高的车轴速度更能代表列车的速度，因为较低的车轴速度是由于在低粘着线路上高制动力矩而导致车轮滑行并要停止的状态。所使用的方法：一是测量每个车轴的加速度或减速度，以及超出预先设定等级情况下对应的值。另一种方法是测量同一辆车上车轴之间的速度差。MNJNL1SE项目WSP设备综合了两种检测方法,根据对加速度或减速度的测量进行的车辆滑行探测有两种主要的优势：首先，它检测车轮速度的变化率，因此车轮磨损对它的影响并不是很大，因为这种情况是针对基于系统而进行的比较速度。其次，本系统能检测所有相关车轴是否滑行的状态，有时被称为“同步滑行”。,Page 63,NJL1SE-4列车空气制动系统,另外，基于速度差进行的车轮滑行检测能检测车轮是否按一个近似恒定的速度进行选择的状态，但低于相关的列车速度。这对每种渠道所执行的计算有：速度控制 加速度控制 车轴集成的控制 速度控制模块通过对所测量的速度与参考速度进行比较，来计算滑行的发生 情况。目的在于使车轮速度与车辆速度、加速度和制动力协调起来。加速度控制模块查找那些变化的车轴速度，以便转发额外的信息进行速度控制。如果加速度出现强烈的变化，那么，减小制动力。车轴集成控制模块计算速度阈值，这种算法不再能控制低于该阈值的滑行过程。该值是独立应用的，且是车轴惯量以及缓解机构响应时间的结果。如果该速度降到低于该阈值，那么该演示的是缓解该制动以达到较高的速度。如果制动机构完全缓解，防滑保护系统激活“看门狗”安全功能。如果制动的缓解超过一个限值预定的时间值，那么，防滑保护演示会被搁置，而再次施加制动。一旦车轴速度达到参考速度值，“看门狗”将复位。如果单根车轴的速度远大于参考速度超过可编程的阈值，那么，外部排空阀（每个转向架一个）上的EPAC_LITE将会动作，以获得一个可接受的粘着值。,Page 64,NJL1SE-4列车空气制动系统,防滑阀没有集成在EPAC_LITE内，所以可以靠近转向架安装。在每种制动模式下，当由于过度的ED制动而导致部分滑行时，或当EPAC_LITE故障时，WSP将起作用。传感器系统是以无触点计算每分钟转数为基础的。测速齿轮安装在转向架的车轴上。它有80个齿，并允许速度传感器读取车轮的速度。,Page 65,NJL1SE-4列车空气制动系统,Page 66,NJL1SE-4列车空气制动系统,WSP滑行控制逻辑,Page 67,NJL1SE-4列车空气制动系统,参考速度的取值,Page 68,NJL1SE-4列车空气制动系统,2.2.12 悬