1、第5章 KBGM模擬式電氣指令制動(dòng)系統(tǒng)上海地鐵DC01型列車采用德國(guó)克諾爾(KNORR)制動(dòng)機(jī)公司生產(chǎn)的KBGM模擬式電氣指令制動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)用一條列車線貫通整列車，形成連續(xù)回路，其電氣指令采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)，能進(jìn)行無級(jí)控制。它的制動(dòng)方式有三種，即再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)和空氣(摩擦)制動(dòng)，分別為第一、第二和第三優(yōu)先制動(dòng)。當(dāng)列車開始制動(dòng)時(shí)，首先是動(dòng)力制動(dòng)，即再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)。電阻制動(dòng)是承擔(dān)不能再生的那部分制動(dòng)電流。如果再生制動(dòng)失敗，則由電阻制動(dòng)承擔(dān)全部動(dòng)力制動(dòng)。再生制動(dòng)電流加上電阻制動(dòng)電流等于制動(dòng)控制要求的總電流。當(dāng)列車速度降低到10 km/h以下時(shí)，動(dòng)力制動(dòng)將被全部切除，所有給定的制動(dòng)力

2、全由空氣制動(dòng)提供。列車早期編組為6節(jié)，即ABCBCA，其中A為無動(dòng)力的拖車，B為動(dòng)車，C為帶制動(dòng)空氣壓縮機(jī)組的動(dòng)車；后期編組為8節(jié)，即ABCBCBCA。圖5-1是上海地鐵DC01型列車使用的KBGM模擬式電氣指令制動(dòng)系統(tǒng)，它由供氣單元、制動(dòng)控制單元(BCU)、微機(jī)制動(dòng)控制系統(tǒng)(MBCU)、防滑系統(tǒng)和單元制動(dòng)機(jī)五個(gè)部分組成。5-1 模擬空氣制動(dòng)及供氣系統(tǒng)5.1 供氣單元供氣單元主要由VV2301802型活塞式空氣壓縮機(jī)組A1、單塔空氣干燥器A7和多個(gè)風(fēng)缸組成。空氣壓縮機(jī)組和空氣干燥器只在C車上安裝，即一個(gè)6節(jié)編組列車有2套供氣機(jī)組，而一個(gè)8節(jié)編組列車則有3套供氣機(jī)組。其他每節(jié)車，無論拖車還是動(dòng)車

3、，都裝有4個(gè)風(fēng)缸，即250 L總風(fēng)缸、100 L的空氣懸掛系統(tǒng)(空氣彈簧)風(fēng)缸、50 L制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸和50 L客室風(fēng)動(dòng)門風(fēng)缸。在每個(gè)C車上另外還有一個(gè)50I。的用于空氣干燥器的再生風(fēng)缸。由圖5-1可見，空氣壓縮機(jī)組A1要為每個(gè)車組(ABC或BC)提供足夠的所需的干燥壓力空氣，在供氣過程中由安全閥A6和壓力繼電器(氣一電開關(guān))A13對(duì)空氣壓力進(jìn)行監(jiān)控。安全閥的鎖定值為l 000 kPa；壓力繼電器是空氣壓縮機(jī)組電動(dòng)機(jī)的控制元件，它的開啟壓力為700 kPa，切斷壓力為850 kPa。整個(gè)供氣系統(tǒng)除了為空氣制動(dòng)供氣外，還為受電弓升降、客室氣動(dòng)門、空氣懸掛系統(tǒng)和刮雨器等提供壓縮空氣。單塔空氣干燥器A7

4、輸出的壓力空氣通過單向閥A14和總風(fēng)管到達(dá)每輛車的總風(fēng)缸A9、制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸B4、空氣彈簧風(fēng)缸和客室車門風(fēng)缸。司機(jī)室駕駛臺(tái)上的雙針壓力表B29用白色和紅色指針分別顯示總風(fēng)管壓力和制動(dòng)缸壓力。在空氣制動(dòng)系統(tǒng)中，由制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸進(jìn)入制動(dòng)控制單元B6的壓力空氣，在微處理機(jī)和制動(dòng)控制單元的控制下，進(jìn)入各個(gè)單元制動(dòng)機(jī)，中間要經(jīng)過數(shù)個(gè)截?cái)嗳TB9和排氣(防滑)閥G1等。排氣閥僅受微處理機(jī)的防滑系統(tǒng)控制，在制動(dòng)和緩解過程中，排氣閥僅作為進(jìn)出制動(dòng)缸的壓力空氣的通道而已，不產(chǎn)生任何動(dòng)作。此外，總風(fēng)管還通過截?cái)嗳TB2、減壓閥B12、電磁閥B19及雙向閥B20通向具有彈簧(停車)制動(dòng)器的單元制動(dòng)機(jī)C3。這條通路是由司機(jī)在

5、駕駛室內(nèi)操縱電磁閥B19來控制停放制動(dòng)的施行或緩解的，而雙向閥B20的另一端與一般的單元制動(dòng)機(jī)C1相連，這主要是為了防止通常制動(dòng)與停放制動(dòng)同時(shí)施加而造成制動(dòng)力過大的安全回路。5.2 制動(dòng)控制單元制動(dòng)控制單元(BCU)是電控制動(dòng)的核心，主要由模擬轉(zhuǎn)換閥(EP閥)、緊急閥、稱重閥和中繼閥等組成，如圖5-2所示。這些部件都安裝在一塊鋁合金的氣路板上，如同電子分立元件安裝在一塊印刷線路板上。同時(shí)，氣路板上裝置了一些測(cè)試接口，如果要測(cè)量各個(gè)控制壓力和制動(dòng)缸壓力，只需在氣路板上測(cè)試，操作簡(jiǎn)便。此氣路板被安裝在車底的箱體里，打開箱蓋便可以進(jìn)行整機(jī)或部件的測(cè)試、檢修。5-2 BCU氣路圖5.2.1 模擬轉(zhuǎn)換閥

6、模擬轉(zhuǎn)換閥又稱為電-氣轉(zhuǎn)換閥或EP閥，是由一個(gè)電磁進(jìn)氣閥(類似控導(dǎo)閥)、一個(gè)電磁排氣閥和一個(gè)氣-電轉(zhuǎn)換器組成，如圖5-3所示。當(dāng)電磁進(jìn)氣閥的勵(lì)磁線圈接收到微處理機(jī)要求提供摩擦制動(dòng)的電指令時(shí)，吸開閥芯，使R口引入的制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸的壓力空氣通過該進(jìn)氣閥轉(zhuǎn)變成與電指令要求相符的壓力，即預(yù)控制壓力Cv1，并送往緊急閥(通過它的旁路)。與此同時(shí)，具有Cv1的壓力空氣也送往氣電轉(zhuǎn)換器和電磁排氣閥。氣-電轉(zhuǎn)換器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，馬上反饋送回微處理器，讓微處理器將此信號(hào)與制動(dòng)指令比較。如果信號(hào)大于制動(dòng)指令，則關(guān)小進(jìn)氣閥并開啟排氣閥；如果信號(hào)小于制動(dòng)指令，則繼續(xù)開大進(jìn)氣閥，直到預(yù)控制壓力Cv1與制動(dòng)電

7、指令的要求相符為止。從模擬轉(zhuǎn)換閥出來的Cv1壓力空氣通過氣路板內(nèi)的氣路進(jìn)入緊急閥的A2口。5-3 模擬轉(zhuǎn)換閥l-氣電轉(zhuǎn)換器；2-電磁排氣閥；3-電磁進(jìn)氣閥(圖示線圈處于勵(lì)磁狀態(tài))；4-閥座；5-閥；6-彈簧；7-閥體；R-由制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸引入壓力空氣；Cvl-預(yù)控制壓力空氣引出；D-排氣口5.2.2 緊急閥5-4 緊急閥兩種工況Al-通制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸；A2-通模擬轉(zhuǎn)換閥；A3-通稱重閥；A4-控制空氣的通路；O-排氣口緊急閥實(shí)際上是一個(gè)二位三通電磁閥，它有三個(gè)通路：A1與制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸相連接，A2與模擬轉(zhuǎn)換閥輸出口相連接，A3與稱重閥的進(jìn)口相連接。在緊急制動(dòng)時(shí)，緊急閥不勵(lì)磁（如圖5-4(a)所示），滑動(dòng)閥

8、受彈簧壓力滑向右側(cè)，使制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸與稱重閥直接相通，而切斷模擬轉(zhuǎn)換閥與稱重閥的通路，使壓力空氣直接通過稱重閥作用在單元制動(dòng)機(jī)上。在常用制動(dòng)時(shí)，緊急閥勵(lì)磁（如圖54(b)所示），滑動(dòng)閥受控制空氣壓力滑向左側(cè)，使模擬轉(zhuǎn)換閥與稱重閥相通，而切斷與制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸的通路，這時(shí)預(yù)控制壓力Cv1越過模擬轉(zhuǎn)換閥而直接進(jìn)入稱重閥。當(dāng)預(yù)控制壓力Cv1經(jīng)過緊急閥時(shí)，由于閥的通道阻力使預(yù)控制壓力略有下降，這個(gè)從緊急閥輸出的預(yù)控制壓力稱為Cv1。同樣，Cv1壓力空氣通過氣路進(jìn)人稱重閥。5.2.3 稱重閥5-5 稱重閥1-螺蓋；2-閥體；3-從動(dòng)活塞；4-K形密封圈；5-膜板；6-活塞；7-調(diào)整螺釘；8-支點(diǎn)滾輪；9-杠桿；1

9、0-調(diào)整螺釘；11-管座；12-彈簧；13-空心桿；14-活塞；15-膜板；16-橡膠夾心閥；17-充氣閥座；18-排氣閥座；19-彈簧；20-調(diào)整螺釘；稱重閥即空重車調(diào)整閥，為杠桿膜板式。稱重閥主要用來限制過大的制動(dòng)力。由于模擬轉(zhuǎn)換閥輸出的預(yù)控制壓力Cv1受微處理器的控制，而微處理器的制動(dòng)指令本身又是根據(jù)車輛的負(fù)載、車速和制動(dòng)要求而給出的。因此，在常用制動(dòng)中稱重閥幾乎不起作用，僅起預(yù)防作用，預(yù)防模擬轉(zhuǎn)換閥控制失靈。而稱重閥主要作用是在緊急制動(dòng)時(shí)，壓力空氣是從制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸直接經(jīng)緊急閥到達(dá)稱重閥，中間未受模擬轉(zhuǎn)換閥的控制，而緊急閥也僅僅作為通路的選擇，不起壓力大小的控制作用。因此，在緊急制動(dòng)時(shí)，預(yù)

10、控制壓力只受稱重閥的限制，即為最大的預(yù)控制壓力如圖5-5所示。稱重閥由左側(cè)的負(fù)載指令部、右側(cè)的壓力調(diào)整部和下方的杠桿部組成。與車輛負(fù)載(車重)成正比的由空氣彈簧所輸出的具有一定壓力的壓力空氣，經(jīng)稱重閥管座的接口T、閥內(nèi)通路沖入活塞和膜板的上腔，在活塞和膜板上形成向下的力，該力通過與活塞連接的作用桿作用在杠桿的左端。杠桿的支點(diǎn)滾輪的位置可通過調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整，從而改變力臂a、b的大小。由于杠桿左端受力，通過杠桿右端及空心桿的上移，使橡膠夾心閥離開其充氣閥座而被頂開，于是，具有預(yù)控制壓力Cv2的壓力空氣經(jīng)開啟的夾心閥閥口充入活塞和膜板的上腔，當(dāng)作用在活塞和膜板上的向下作用力達(dá)到某一值，從而使杠桿處

11、于平衡狀態(tài)時(shí)，夾心閥閥口關(guān)閉，活塞和膜板上的空氣壓力為預(yù)控制壓力Cv3并經(jīng)管座的接口及氣路板內(nèi)的通路引向中繼閥，Cv3作為中繼閥動(dòng)作的控制壓力。5.2.4 中繼閥圖5-6 中繼閥功能示意圖1-閥體；2、3、9 -K形密封圈；4-彈簧；5-空心導(dǎo)向桿；6-活塞；7-閥底座；8-膜板；BP-安裝座；C-接口，通向各個(gè)單元制動(dòng)缸；Cv-來自稱重閥的預(yù)控制壓力(空氣)；D1、D2-節(jié)流孔；O-排氣口；R-接口，通向制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸；Vl、V2-橡膠閥；中繼閥結(jié)構(gòu)如圖5-6所示。從稱重閥經(jīng)節(jié)流孔進(jìn)人中繼閥的Cv壓力空氣，推動(dòng)具有膜板的活塞上移，首先關(guān)閉了通向制動(dòng)缸的排氣閥口(下方的橡膠閥面與排氣閥座緊密貼合)

12、，然后進(jìn)一步打開吸氣閥(上方的橡膠閥面離開進(jìn)氣閥座)，使制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸經(jīng)接口R進(jìn)人中繼閥的壓力空氣通過該開啟的吸氣閥口，經(jīng)接口C充入各單元制動(dòng)缸，產(chǎn)生制動(dòng)作用。從上述介紹中可以看出，中繼閥能迅速進(jìn)行大流量的充、排氣。大流量壓力空氣的壓力變化是隨預(yù)控制壓力Cv的變化而變化的，并且互相問的壓力傳遞比為1：1，即制動(dòng)缸壓力與Cv相等。因此，我們可以把中繼閥看作是一個(gè)氣流放大器，相當(dāng)于電子電路中的一個(gè)電流放大器。當(dāng)經(jīng)過節(jié)流孔反饋到膜板活塞上腔C的制動(dòng)缸壓力與膜板活塞下腔的Cv壓力相等時(shí)，吸氣閥口關(guān)閉。如果Cv壓力空氣消失，中繼閥活塞在其上方的制動(dòng)缸壓力空氣作用下向下移動(dòng)，于是空心導(dǎo)向桿的下橡膠閥面離開排氣

13、閥座，排氣閥口開啟，使各單元制動(dòng)缸中的壓力空氣經(jīng)開啟的排氣閥口、空心導(dǎo)向桿中空通路及排氣口O排入大氣，列車得到緩解。制動(dòng)控制單元BCU各部件在氣路板上的安裝位置如圖5-7所示。5-7圖 BCU各部件在氣路板上的安裝位置圖5.2.5 停放脈沖閥停放脈沖閥是先導(dǎo)控制的二位五通閥(R、A、P、B、S)，用于氣電控制回路中，如果電脈沖被觸發(fā)，則控制腔充氣或排氣，或按照順序交替進(jìn)行。例如，用于單作用風(fēng)缸或雙作用風(fēng)缸(操作彈簧駐車制動(dòng)，控制門風(fēng)缸等)。其作用原理是：當(dāng)閥磁鐵1和閥磁鐵2失電時(shí)，城軌車輛處在緩解位，即電磁鐵斷電，活塞總是處于一個(gè)端部位置(如圖5-8所示，活塞處于左端)。進(jìn)氣口P和排氣口A形成

14、通路。當(dāng)閥磁鐵1得電時(shí)，控制空氣經(jīng)閥座5到活塞，使活塞移到右端位。當(dāng)電脈沖終止時(shí)，銜鐵同其底座被彈簧壓在閥座5上，流進(jìn)活塞的控制空氣被切斷，活塞仍留在原處(右端位)。操作氣流A經(jīng)排氣口R排人大氣。當(dāng)閥磁鐵得電時(shí)，壓力空氣驅(qū)動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)到左端位。當(dāng)斷電情況下，可以手動(dòng)操作脈沖電磁閥，按下按鈕到停止位，使活塞移到左右兩端中的一端，松開手后，按鈕復(fù)原，活塞停留在原處。圖5-8 脈沖電磁閥1、2-閥用電磁鐵；3、4-閥蓋；5、6-閥座；7、8-手動(dòng)操作按鈕；9-彈簧；10-K形密封環(huán)；11-活塞；12-底閥；A、B-用氣設(shè)備接口；O-排氣口；P-壓縮空氣接口；R、S-排氣口5.3 微機(jī)制動(dòng)控制系統(tǒng)制動(dòng)控

15、制系統(tǒng)有一個(gè)用于控制電空制動(dòng)和防止車輪滑行控制的微處理機(jī)，常稱為制動(dòng)微機(jī)控制單元(ECU)。它是空氣制動(dòng)管路控制的核心。制動(dòng)實(shí)施時(shí)，它接收各種與制動(dòng)有關(guān)的信號(hào)(如制動(dòng)指令值PWM信號(hào)、電制動(dòng)實(shí)際值信號(hào)、載荷信號(hào)等)，計(jì)算出一個(gè)當(dāng)時(shí)所需空氣制動(dòng)力的制動(dòng)指令，并將其輸出給BCU。同時(shí)ECU還實(shí)時(shí)監(jiān)控每根軸的轉(zhuǎn)速，一旦任一輪對(duì)發(fā)生滑行，能迅速向該輪軸的防閥閥(G01)發(fā)出指令，溝通制動(dòng)缸與大氣的通路，使制動(dòng)缸迅速排氣，從而解除該輪對(duì)的滑行現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)ECU對(duì)各輪對(duì)滑行的單獨(dú)保護(hù)控制。此外，制動(dòng)微處理機(jī)控制系統(tǒng)還具有本車的控制系統(tǒng)故障自診斷功能和故障儲(chǔ)存功能。制動(dòng)微處理機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)每一輛車都是獨(dú)立的。E

16、CU的基本功能：實(shí)現(xiàn)了與列車制動(dòng)相關(guān)的各項(xiàng)功能，包括：制動(dòng)力的計(jì)算和分配、保壓制動(dòng)的觸發(fā)、快速制動(dòng)指令、制動(dòng)指令值PWM信號(hào)、載荷壓力信號(hào)、躍升元件觸發(fā)器、沖擊極限、防滑控制等。5.3.1 電空制動(dòng)控制信號(hào)整個(gè)制動(dòng)裝置的控制采用二級(jí)控制，簡(jiǎn)述為“電控制空氣，空氣再控制空氣”。即為“電子控制單元”控制“氣路控制單元”，控制空氣再控制執(zhí)行空氣。電空制動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖如5-9所示，圖中輸入信號(hào)的功能如下：圖5-9 電空制動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖（1）制動(dòng)指令：此指令是微機(jī)根據(jù)變速制動(dòng)要求，即司機(jī)施行制動(dòng)的百分比（全常用制動(dòng)為100）所下達(dá)的指令。（2）制動(dòng)信號(hào)：這是制動(dòng)指令的一個(gè)輔助信號(hào)，它表示運(yùn)行的列車即

17、將要制動(dòng)。（3）負(fù)載信號(hào)：這個(gè)信號(hào)來自于空氣彈簧。（4）電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)：此信號(hào)為信息信號(hào)，它的出現(xiàn)就意味著空氣制動(dòng)要立即替補(bǔ)即將消失的電制動(dòng)。（5）緊急制動(dòng)信號(hào)：這是一個(gè)安全保護(hù)信號(hào)，它可以跳過電子制動(dòng)控制系統(tǒng)，直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)控制單元（BCU）中的緊急閥動(dòng)作，從而實(shí)施緊急制動(dòng)。（6）保持制動(dòng)（停車制動(dòng)）：這個(gè)信號(hào)能防止車輛在停車前的沖動(dòng)，能使車輛平穩(wěn)地停止。第一階段：當(dāng)列車車速低于10km/h時(shí)，保持制動(dòng)開始接受摩擦制動(dòng)力，而電制動(dòng)逐步消失。在保持制動(dòng)出現(xiàn)后，電制動(dòng)的減小延遲0.3s。動(dòng)車和拖車的摩擦制動(dòng)力只可達(dá)到制動(dòng)指令的70。第二階段：當(dāng)車速低于4km/h時(shí)，一個(gè)小于制動(dòng)指令的保持制動(dòng)級(jí)開始

18、實(shí)施，即瞬時(shí)地將制動(dòng)缸壓力降低。這個(gè)保持制動(dòng)的級(jí)取決于制動(dòng)指令，這個(gè)制動(dòng)級(jí)與時(shí)間有關(guān)，由停車檢測(cè)根據(jù)最初的狀態(tài)來決定。第三階段：由停車檢測(cè)和保持制動(dòng)信號(hào)共同產(chǎn)生一個(gè)固定的停車制動(dòng)級(jí)，這個(gè)固定的制動(dòng)級(jí)經(jīng)過負(fù)載的修正且與制動(dòng)指令無關(guān)。停車制動(dòng)的制動(dòng)級(jí)只能隨保持制動(dòng)信號(hào)的消除而消除。5.3.2 電空制動(dòng)控制原理電空制動(dòng)控制原理當(dāng)微處理機(jī)根據(jù)制動(dòng)要求而發(fā)出制動(dòng)指令時(shí)，伴隨著也出現(xiàn)制動(dòng)信號(hào)，此信號(hào)使開關(guān)線路R1導(dǎo)通，這樣，制動(dòng)指令就能通過R1和R2到達(dá)沖動(dòng)限制器，以讓其檢測(cè)減速度的變化率是否過大。通過沖動(dòng)限制器后的制動(dòng)指令立即又到達(dá)負(fù)載補(bǔ)償器，此補(bǔ)償器實(shí)際就是一個(gè)負(fù)載檢測(cè)器。它根據(jù)負(fù)載信號(hào)儲(chǔ)存器中所儲(chǔ)存

19、的負(fù)載大小，檢測(cè)制動(dòng)指令的大小，然后將檢測(cè)調(diào)整好的指令送至開關(guān)線路R3。為了防止制動(dòng)力過大，R3只有當(dāng)電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)觸發(fā)下才導(dǎo)通，否則是斷開的。通過R3的指令又被送至制動(dòng)力作用器(這里的制動(dòng)力還是電信號(hào))，中途還經(jīng)過R4。制動(dòng)力作用器將指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為制動(dòng)力。為了縮短空走時(shí)間。作用器的初始階段有一段陡峭的線段，然后再轉(zhuǎn)向較平坦斜線平穩(wěn)的上升，直至達(dá)到指令要求。從作用器出來的電信號(hào)被送至電氣轉(zhuǎn)換器。這個(gè)轉(zhuǎn)換器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電流，再由這個(gè)控制電流去控制制動(dòng)單元BCU中的模擬轉(zhuǎn)換閥，并且接受模擬轉(zhuǎn)換閥返饋回來的電信號(hào)，從而進(jìn)一步調(diào)整控制電流，這就完成了微處理機(jī)對(duì)BCU的控制。在這過程中，電氣轉(zhuǎn)換

20、器并沒有真正將電信號(hào)(弱電)轉(zhuǎn)換成控制空氣壓力，而是控制BCU中的模擬轉(zhuǎn)換閥。當(dāng)然在列車速度低于4km/h時(shí)，制動(dòng)指令將被保持制動(dòng)的級(jí)(與制動(dòng)指令相對(duì)應(yīng))所替代。當(dāng)列車需要施行常用全制動(dòng)(即100制動(dòng)指令)和緊急制動(dòng)時(shí)，最大常用制動(dòng)信號(hào)或緊急制動(dòng)信號(hào)可觸發(fā)一個(gè)旁路或門電路，使它輸出一個(gè)高電頻來驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路R4，使制動(dòng)作用器直接接受負(fù)載儲(chǔ)存器的信號(hào)，從而大大縮短信號(hào)傳輸時(shí)間，并使電氣轉(zhuǎn)換器工作。需要補(bǔ)充說明的是：制動(dòng)作用器初始階段有一段陡峭線段，這是由于躍升元件所導(dǎo)致的。躍升元件是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它可由電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)及制動(dòng)指令信號(hào)中的任意一個(gè)信號(hào)將其觸發(fā)，使它輸出一個(gè)高電頻。同樣，這

21、個(gè)高電頻也可使旁路或門電路觸發(fā)輸出一個(gè)高電頻，從而使R4動(dòng)作，導(dǎo)致負(fù)載作用器直接接收負(fù)載信號(hào)，產(chǎn)生了一段陡峭的線段。5.4 空氣制動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)作用原理空氣制動(dòng)系統(tǒng)的主要作用是將來自微處理制動(dòng)控制系統(tǒng)MBCU(B5G2)的電子模擬信號(hào)通過B6制動(dòng)控制單元中的模擬轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)換成一個(gè)與其相對(duì)應(yīng)的預(yù)控制(空氣)壓力，這個(gè)預(yù)控制壓力是呈線性變化的，以后還受到稱重閥和防沖動(dòng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)和限制，最后使制動(dòng)缸C1和C3獲得符合制動(dòng)指令的空氣制動(dòng)壓力。制動(dòng)控制單元的工作原理如圖5-10所示。圖5-10 空氣制動(dòng)的工作原理圖一、常用制動(dòng)當(dāng)模擬轉(zhuǎn)換閥的電磁進(jìn)氣閥的勵(lì)磁線圈接收到摩擦制動(dòng)的電指令時(shí)，吸開閥芯，使壓力空氣

22、從制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸接口R進(jìn)入模擬轉(zhuǎn)換閥，并通過該進(jìn)氣閥轉(zhuǎn)變成與電指令要求相符的壓力，即預(yù)控制壓力Cv1。由于是常用制動(dòng)，這時(shí)緊急閥處于勵(lì)磁工況，滑動(dòng)閥在左側(cè)，接口A2和A3導(dǎo)通，Cv1經(jīng)緊急閥成為Cv2由接口A3進(jìn)入稱重閥。稱重閥根據(jù)車輛負(fù)載對(duì)Cv2再次進(jìn)行調(diào)整，輸出預(yù)控制壓力Cv3。Cv3進(jìn)人中繼閥后推動(dòng)具有膜板的活塞上移，打開進(jìn)氣閥，使制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸經(jīng)接口R進(jìn)人中繼閥的壓力空氣通過該開啟的進(jìn)氣閥口，經(jīng)輸出口C充人各單元制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)缸，產(chǎn)生制動(dòng)作用。同樣，制動(dòng)緩解指令也由微處理機(jī)發(fā)出，模擬轉(zhuǎn)換閥接到緩解指令后，將其電磁排氣閥打開，使預(yù)控制壓力Cv1通過此閥向大氣排出。Cv2、Cv3壓力空氣也都在緊急閥

23、和稱重閥輸出口消失，中繼閥活塞向下移動(dòng)，排氣閥口開啟，使各單元制動(dòng)缸中的壓力空氣經(jīng)開啟的排氣閥口和空心導(dǎo)向桿中空通路及排氣口O排人大氣，列車得到緩解。二、緊急制動(dòng)緊急制動(dòng)時(shí)，緊急閥處于不勵(lì)磁工況，滑動(dòng)閥在右側(cè)，接口A1和A3導(dǎo)通，從制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸接口R傳來的壓力空氣繞過模擬轉(zhuǎn)換閥直接進(jìn)人稱重閥。稱重閥根據(jù)車輛負(fù)載輸出最大預(yù)控制壓力，進(jìn)人中繼閥后使制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸的壓力空氣通過該開啟的進(jìn)氣閥口和輸出口C充入各單元制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)缸，產(chǎn)生緊急制動(dòng)作用。5.5 防滑控制系統(tǒng)防滑系統(tǒng)是制動(dòng)控制系統(tǒng)的一部分，牽引微機(jī)控制單元DCU(用于電制動(dòng))和制動(dòng)微機(jī)控制單元ECU(用于空氣制動(dòng))均有獨(dú)立的防滑控制系統(tǒng)，在常用制動(dòng)

24、、快速制動(dòng)和緊急制動(dòng)狀態(tài)下，防滑控制系統(tǒng)均處于激活狀態(tài)。下面介紹制動(dòng)微機(jī)控制單元ECU的組成和工作原理，防滑系統(tǒng)由防滑電磁閥(G01)、控制中央處理器(G02)、速度傳感器(G03.1、G03.2)和測(cè)速齒輪(G04)等部件組成。如圖5-11所示，在每根車軸上都設(shè)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的防滑電磁閥G01(也稱排放閥)，它們由ECU防滑系統(tǒng)所控制。當(dāng)某一輪對(duì)上的車輪的制動(dòng)力過大而使車輪滑行時(shí)，防滑系統(tǒng)所控制的、與該輪對(duì)對(duì)應(yīng)的防滑電磁閥G01迅速溝通制動(dòng)缸與大氣的通路，使制動(dòng)缸迅速排氣，從而解除了該車輪的滑行現(xiàn)象。該系統(tǒng)通過G03.1、G04、G05始終監(jiān)視著同一輛車上四個(gè)輪對(duì)的轉(zhuǎn)速，并對(duì)應(yīng)著四個(gè)對(duì)應(yīng)的防滑電磁閥G01。防滑系統(tǒng)有一安全回路，當(dāng)防滑閥被激活超過一定時(shí)間(如5s)時(shí)，安全回路起作用，取消防滑控制，并產(chǎn)生一故障信號(hào)。防滑系統(tǒng)用于車輪與鋼軌粘著不良時(shí)，對(duì)制動(dòng)力進(jìn)行控制。作用如下：防止車輪即將抱死。避免滑動(dòng)。最佳地利用粘著，以獲得最短的制動(dòng)距離。圖5-11 防滑控制原理圖防滑系統(tǒng)控制車輪的線速度。當(dāng)粘著不良時(shí)，列車的速度和車輪的速度之間將產(chǎn)生一個(gè)速度差。防滑系統(tǒng)就是應(yīng)用這個(gè)量對(duì)防滑電磁閥G01進(jìn)行控制從而達(dá)到控制車輛的滑行和