制动系统Word下载.docx

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图12-3为BECU内部的框图

12.1.2风缸管路组成

在每车的风缸管路组成中集成了以下部件：

（1）560X780供给用储风缸、

（2）3/4″M5070过滤器、（3）NF-3B调压阀、（4）3/4″P止回阀、（5）3/4″切断塞门、（6）3/4″缩孔、（7）管接件。

风缸管路组成见图12-4。

图12-4风缸管路组成

12.1.3停放单元管路组成

在每车的停放单元管路组成中集成了以下部件：

（1）SPS-8WP压力开关、

（2）Y-3/8″MR过滤器、（3）C14-9HC电磁阀、（4）3/8″切断塞门、（5）直径3/8″-2mm带缩孔接头、（5）管接件。

停放单元管路组成见图12-5。

图12-5停放单元管路组成

12.1.4供风单元

供风单元仅安装在MP车上。

供风单元包括以下部件：

A6538-HS10-3电动空气压缩机；

PD-10DF干燥装置附带A-20二次冷却器；

560X1500储风缸（容量:

330L）；

CMF-10型空压机启动装置；

E-1-L安全阀等。

供风单元见图12-6。

图12-6供风单元

空气压缩机，除湿装置，总风缸等风源系统零件搭载在Mp车上。

风源系统产生的压力空气，通过总风缸管提供给所有的空气缸。

另外，每列车有2台空气压缩机，同步运行。

［压缩机驱动作用］

总风缸圧力低下，达到800kPa后Z010B压力开关动作，同期回路加压，空气压缩机开始运行。

另外，与此同时安装在PD10－DF除湿装置上的SJ－3P电磁阀励磁，向油水分离器的排水阀部供给压力，关闭吐出阀的通路。

所以，从空气压缩机出来的压缩空气进入PD10－DF除湿装置，水・水蒸气・油等的不纯物被除去后经过单向阀，送入总风缸。

［压缩机停止作用］

总风缸压力上升，到达900kPa后Z010B压力开关动作，同步回路为无加压，空气压缩机停止运行。

另外，同时安装在PD10－DF除湿装置上的SJ－3P电磁阀消磁，油水分离器的排水阀部的压力排气，排水阀打开。

因此，从空气压缩机PD10－DF除湿装置逆止阀为止的压缩空气和油水分离器下部留存的油水一并被排出。

图12－7为风源系统图。

图12－8为空气压缩机起动回路。

图12－7风源系统

图12-8空气压缩机起动回路图

（1）A6538－HS10－3电动空气压缩机装置

该电动空气压缩机装置为往复式2段压缩方式，通过交流电机进行驱动。

该空气压缩机通过防震橡胶吊在车体下。

空气压缩机产生的压缩空气通过特氟隆软管运送到车辆的MR配管。

为了使油过滤器，油位仪，空气过滤器等的维修零件容易维修，放置在空气压缩机的一侧。

下表为规格

项目

规格

空气压缩机

部位

型式

HS10

方式

往复·

复合·

单动

气缸布置

４个气缸水平平衡

气缸直径×

行程×

气缸数量

低压

100×

54×

2

高压

55×

排出压力

最大900kPa

速度

1450转／分

排气量

1230公升／分钟

容积效率

75%以上（新型）

冷却系统

空气冷却

给油系统

由于齿轮泵强迫润滑

马达部位

３相、鼠笼式

电极数

４

换气

全密封电动机

额定

种类

30分钟

输出

6.5kW

电压

AC380V（50Hz）

绝缘

F级

驱动部位

挠性接头连接的直接驱动

中间冷却器安全阀

390±

10kPa

（2）PD－10DF除湿装置

除湿装置安装在空气压缩机的后段，除去从空气压缩机中输出的压缩空气中的水蒸气，水・油的雾或粒子，干燥压缩空气。

为防止特氟隆软管的破裂或空压机的故障造成的总风缸管的压缩空气的损失，该除湿装置安装有单向阀。

该除湿装置，为利用中空丝膜的浸透压作用的新型的除湿装置。

规格为下表

内容

油,排水分离器

油分离性能

0.00125mg/m３（入口处空气温度:

38℃）

排水阀

方式

动作电磁阀装置

型号

双口自动排水阀

干燥装置

除湿方式

中空纤维膜.

对应空气量

1300升/分

最高使用压力

960kPa

入口处空气温度

最高60℃

止回阀

功率

１”

空气除湿性能

最高30％RH

重量

75kg

12.1.5防滑装置

BECU接收从安装在各轴上的速度传感器发出的脉冲信号，演算各轴的速度和减速度。

BECU监视各轴的速度和减速度，通过控制达到滑行检测水平的轴的压力控制阀，进行滑行再粘着控制。

图12－9为滑行再粘着控制的系统框图

图12－9滑行再粘着控制的系统框图

12.1.6基础制动装置

各轴上安装有2个踏面制动装置（以下称TBU）。

另外，该TBU的制动缸上带有单动式闸瓦间隙调整器。

TBU的一半为带弹簧作用式的停放制动，各带停放制动的TBU为对角配置。

12.1.7带电触点截断塞门

在车辆转向架枕内两端各有一个带电触点的截断塞门。

当车辆不缓解时，关闭此塞门可缓解对应的转向架制动缸。

12.1.8双针压力表

双针压力表仅安装在Tc车的司机室内，黑针显示制动缸压力，红针显示总风压力。

12.1.9受电弓供风单元

在Mp车二位端座椅下布置受电弓供风单元，通过一个两位五通双电控电磁阀控制受电弓的升弓与降弓。

当电磁阀故障或总风压力过低时，使用脚踏泵升弓。

图12-10为受电弓供风单元。

图12-10受电弓供风单元

12.2制动系统原理

12.2.1Tc车制动系统原理

在Tc车制动系统车下布置有以下设备：

（1）制动控制单元管路组成、

（2）风缸管路组成、（3）停放单元管路组成等。

Tc车制动系统原理见图12-11。

12.2.2Mp车制动系统原理

在Mp车制动系统车下布置有以下设备：

（1）制动控制单元管路组成、

（2）风缸管路组成、（3）停放单元管路组成、（4）供风单元、（5）受电弓供风单元等。

Mp车制动系统原理见图12-12。

12.2.3M车制动系统原理

在M车制动系统车下布置有以下设备：

M车制动系统原理见图12-13。

图12-11Tc车空气制动系统原理图

图12-12Mp车空气制动系统原理图

图12-13M1、M2车空气制动系统原理图

12.3制动各指令系统

12.3.1概要

HRA空气制动装置，为具有高响应性，适用于ATP运行或ATO运行的电指令式制动系统。

充分考虑到了安全性而进行设计/生产。

该制动系统由下列制动构成。

常用制动（电制动和空气制动）

紧急制动（只限空气制动）

停放制动

保持制动

坡道启动制动

图12－14为制动系统的综合框图。

图12－14制动系统的综合框图

12.3.2常用制动系统

常用制动为通常运行时使用。

常用制动指令，在无级指令下，由司控器，ATP装置，及ATO装置，通过TMS装置传送给制动控制器（以下称，BECU）。

Tc－Mp－M单元，M车（Mp车）的BECU，检测自己Tc车各转向架的空气弹簧压力，演算出和常用制动指令相对应的单元（自己和Tc车的一半）制动力。

然后，不仅进行自己的电空协调控制，并演算出可以作用给Tc车的电制动力向Tc车的不足制动力，向Tc车的BECU发出空制减算指令。

另外，M车（Mp车）的VVVF控制装置发生故障时，各车的BECU在自己的车辆上让空气制动发生作用。

图12－15为常用制动的系统框图。

图12－15常用制动的系统框图

12.3.3紧急制动系统

紧急制动，安全起见，紧急制动的作用期间紧急线为无加压，常时加压的failsafe回路。

也就是说，紧急线无加压时，全体车辆自动的作用紧急制动。

紧急制动有司控器的紧急位置作用（EBR），紧急制动开关作用（EmBS），紧惕开关作用（DMR），不仅是ATP装置发出的紧急指令（ATP－EBR）还有TMS故障（NFR），总风缸压力的极端低下（MRPSR），列车分离等作用。

另外，紧急制动开关，紧惕开关作用时，一旦作用的紧急制动，直到列车停止一直保持该状态。

图12－16为紧急制动的系统框图。

图12－16紧急制动的系统框图

12.3.4保持制动／坡道启动制动系统

ATO运行时，BECU接收经由TMS装置的ATO装置发出的保持制动指令，作用/缓解保持制动。

手动运行时，BECU判断车辆的停止，作用保持制动。

之后，根据VVVF控制装置发出的保持制动缓解指令缓解保持制动。

另外，即使没有VVVF控制装置发出的保持制动缓解指令BECU也判断车辆进行，或强制开放开关（CpRS）被操作时，保持制动被缓解。

坡道启动开关被操作时，BECU作用坡道启动制动。

保持制动，或坡道启动制动指令时，BECU作用相当于3级的常用制动。

停车制动系统是采用无制动缸气压的自动控制装置。

停车制动是由司机室操纵的停车制动开关控制动作或解除，它以一条车辆列车线来传递指令。

另外即使是极短时间的加电压，也可以使电磁阀运作。

12.3.5停放制动系统

采用通过减压停放制动缸压力，自动的作用停放制动弹簧作用式的停放制动。

通过操作运行台的停放制动开关（PBS），给排停放制动缸压力，进行停放制动的作用/缓解。

另外，通过压力开关检测停放制动缸压力，判断停放制动的作用／缓解。

图12－17为停放制动的系统框图。

图12－17停放制动的系统框图

12.4制动系统的各项功能

它具有如下所示的各项功能。

12.4.1可变负载功能

BECU，通过电空转换中继阀中内藏的压力传感器接收前转向架和后转向架的的空气弹簧压力信号，进行平均化处理。

由于空气弹簧的破裂，压力传感器的故障等，荷重信号低于空车时，保证相当于空车需要的制动力。

另外，压力传感器的输出高于满车时，相当于满车需要的制动力的极限来处理荷重信号。

另外，M车（Mp车）的BECU，单元（该车和Tc车的一半）的空重信号作为牵引空重信号，向VVVF控制装置输出。

图12－18为可变负载功能的框图。

图12－18可变负载功能的框图

12.4.2制动力的分配

12.4.2.1电空制动演算控制

优先使用高粘着性的电制动，只将不足部分由空气制动补足。

电空演算控制以1M-1/2T单元为单位进行。

图12－19为电空制动指令概念图。

图12－19电空制动的概念图

12.4.2.2补足制动力演算

在接收从VVVF装置发出的电制有效信号的期间，进行电制制动与空气制动的电空配合。

12.4.2.2.1（电制等价制动力）＞（M车系必要的制动力）时

[M车系]

全部为电制制动，补足空气制动力呈“0”。

但是，为了加快电制失效时的补足空气制动的反应，保持一定的BC压力作为初始压力。

将（电制制动力）－（M车系必要的制动力）的制动力作为空制减算指令输出至Tc车中。

[Tc车]

由空制补足（Tc车必要的制动力）－（空制减算指令）的制动力。

12.4.2.2.2（电制等价制动力）≦（M车系必要的制动力）时

由空制补足（M车系必要的制动力）－（电制制动力）的制动力。

使至Tc车的空制减算指令为“0”。

Tc车的必要的制动力全部由空制补足。

图12－20为电空制动分配图。

图12－20电空制动分配图

12.4.3冲动控制功能

BECU在接收到紧急制动以外的制动指令时，将步进（step）状的指令转换为平稳（lamp）状的指令,提高乗客的乘坐舒适度。

图12－21为冲动控制的方法。

图12－21冲动控制方法

12.4.4BC压力滞后补正功能

通过电空转换中继阀补正发生的BC压力的滞后。

图12－22为BC压力滞后补正功能原理图。

1

图12－22BC压力滞后补正功能原理

12.4.5初充气（inshot）功能

为消除电制动失効时的空气制动作用的延迟，制动作用中输出相当于制动缸的恢复弹簧力的BC压力。

通过上述控制，可实现更完全的电空协调控制。

图12－23为初打风功能原理图。

图12－23初打风功能原理图

12.4.6防滑控制功能

（a）减速度检测

某一轴的减速度超过设定值时，BECU判断为滑行，缓解该轴的制动。

之后，车轮和轨道的粘着力得到恢复，滑行轴的加速度超过设定值时，BECU再作用滑行轴制动。

（b）速度差检测

4轴中的最大速度和仿真速度的高位优先求出的基准轴速度和各轴速度相比，该速度差超过设定值时，BECU判断为滑行，缓解该轴的制动。

之后，车轮和轨道的粘着力得到回复，速度差低于设定值时，BECU进行滑行轴的制动再作用。

BECU减速度检测或速度差检测到滑行时，滑行再粘着控制发生作用。

图12－24为滑行再粘着控制系统示意图。

图12－24滑行再粘着控制系统示意图

12.4.7检测制动不能缓解功能

BECU根据各制动指令（常用，紧急，ATP常用最大，坡道启动，保持制动）的有无检测制动缓解状态。

另外，通过电空转换中继阀中内藏的压力传感器，检测BC压力。

检测到制动缓解5秒后的BC压力高于设定值时，BECU检测制动不缓解，与发出制动不缓解检测信号的同时向TMS装置发出故障信息。

12.4.8强迫缓解功能

制动不缓解发生时，操作强制开放开关（CpRS），强制开放指令线加压时，BECU将该车辆的压力控制阀放在排气位置，强迫缓解BC压力。

另外，同时向TMS装置发出强迫缓解状态的信息。

12.4.9检测制动力不足功能

BECU根据各制动指令（常用，ATP常用最大制动）的有无对制动作用状态进行检测。

另外，通过电空转换中继阀中内蔵的压力传感器检测BC压力。

电制动不作用的状态（电制有効信号无加压）时，检测相当于常用4级以上的制动3.5秒后的BC压力低于设定值时，BECU检测制动不足，该车辆作用紧急制动的同时向TMS装置发出故障信息。

另外，电制动作用时（电制有効信号为无加压），电空协调控制故意缓解BC压力时，BECU不进行制动不足检测。

12.4.10自诊断功能

根据自我诊断确认到异常时，BECU在向TMS装置发出异常信息的同时，向BECU内记录异常发生前后的状态。

异常检测项目如下：

·

初期监视异常

RAM检测异常

BECU间通信异常

常用制动控制阀异常

防滑阀输出异常

电制动力指令异常

牵引空重信号异常

电制动力等价信号异常

列车线逻辑异常

速度异常

PWM信号异常

AS压力传感器异常

BC压力传感器异常

AC压力传感器异常

制动不足

制动不缓解

速度传感器电源异常

TMS通信异常

12.4.11监视信息

BECU和TMS装置进行传送交换下记数据。

[TMS装置→BECU]

常用制动指令

ATO运行信号

ATO运行时的保持制动动作指令

ATO运行时的制动指令

ATO运行时的牵引指令

坡道启动制动指令

钟表信息

MVB故障信息

[BECU→TMS装置]

电制动力指令

电制动力等价信号

牵引空重信号

空制減算指令

AS压力信号

BC压力信号

AC压力信号

车辆重量

速度信号

停放制动动作信号

保持制动动作中信号

强制开放控制中信号

滑行检测信号

异常信息

其它数字输出信号

其它模拟输出信号

BECU除传输以上信号外，向TMS装置数字输出异常信号。

（该信号是当BECU软件或硬件的异常不能进行传送时，也能够实时地将故障信息通知TMS装置而设置的。

）