城軌車輛常見制動(dòng)系統(tǒng)-EP2002制動(dòng)系統(tǒng)

EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)

EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002閥結(jié)構(gòu)5-2一個(gè)EP2002閥就相當(dāng)于一般空氣制動(dòng)系統(tǒng)中的微機(jī)控制單元（EBCU）加上制動(dòng)控制單元BCU的組合，此外，它還具有網(wǎng)絡(luò)通信的功能。根據(jù)架控的需要，裝備了EP2002制動(dòng)控制系統(tǒng)的列車，每節(jié)車均裝有兩個(gè)EP2002閥，并且分別安裝在其控制的轉(zhuǎn)向架附近的車體底架上。

所有的EP2002閥上都帶有多個(gè)壓力測(cè)試口，可以方便地測(cè)量?jī)?chǔ)風(fēng)缸壓力、制動(dòng)機(jī)風(fēng)缸壓力、車輛載荷壓力以及停放制動(dòng)缸壓力等。EP2002閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-11所示。EP2002閥的氣動(dòng)部件如圖5-12所示。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)

圖5-11EP2002閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電子裝置：1-BCU卡；2-模擬卡；3-總線耦合器（“通訊”）卡；4-RBX卡；5-電源卡；PVU（氣動(dòng)閥單元）伺服控制閥包括：6-反饋傳感器；7-繼動(dòng)閥；8-先導(dǎo)控制提升閥。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-12EP2002氣動(dòng)閥單元EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)（一）智能閥智能閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-13所示。智能閥是一個(gè)“機(jī)電EP”裝置，其中包括一個(gè)電子控制段（RBX卡），該電子控制段直接裝在一個(gè)稱為氣動(dòng)閥單元（PVU）的氣動(dòng)伺服閥上。起控制作用的EP2002網(wǎng)關(guān)閥通過CAN制動(dòng)總線傳達(dá)制動(dòng)要求，每個(gè)閥門據(jù)此控制著各自轉(zhuǎn)向架上制動(dòng)調(diào)節(jié)器內(nèi)的制動(dòng)缸壓力（BCP）。本設(shè)備通過轉(zhuǎn)向架進(jìn)行常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)，同時(shí)通過車軸進(jìn)行車輪防滑保護(hù)控制。閥門受軟件和硬件的聯(lián)合控制和監(jiān)控，并可以檢測(cè)潛在的危險(xiǎn)故障。結(jié)合使用各車軸產(chǎn)生的車軸速度數(shù)據(jù)和其他閥門通過專用CAN制動(dòng)總線傳來的速度數(shù)據(jù)即可進(jìn)行車輪防滑保護(hù)。如圖5-14展示了智能閥的I/O狀況。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-13智能閥結(jié)構(gòu)圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-14智能閥的輸入輸出接口EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)從輸入輸出關(guān)系可以看出，智能閥的主要功能有以下幾方面：1.常用制動(dòng)時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)向架的負(fù)載對(duì)輸出制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)整并輸出制動(dòng)機(jī)壓力。2.緊急制動(dòng)時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)向架的負(fù)載對(duì)輸出制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)整并輸出制動(dòng)機(jī)壓力。3.對(duì)每個(gè)輪對(duì)的滑行進(jìn)行保護(hù)（WSP控制）。4.制動(dòng)應(yīng)用顯示。5.儲(chǔ)風(fēng)缸失壓時(shí)向繼電器輸出斷開信號(hào)。6.通過CAN總線向網(wǎng)關(guān)閥報(bào)告本車故障監(jiān)視情況。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)

（二）RIO閥RIO（遠(yuǎn)程輸入/輸出）閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-15所示。它比智能閥多了兩塊電子控制板，即制動(dòng)控制單元板和模擬輸入輸出板。除了具有智能閥的所有功能外，RIO閥還可以通過制動(dòng)控制單元板和硬線與其控制的轉(zhuǎn)向架上的牽引控制單元通信，使電制動(dòng)和空氣制動(dòng)協(xié)調(diào)工作。與網(wǎng)關(guān)閥有著相同的I/O口，但并不進(jìn)行制動(dòng)控制運(yùn)算而且沒有安裝網(wǎng)絡(luò)接口卡?？删幊痰妮斎氡籖IO閥讀取，然后通過EP2002雙通道CAN總線傳至主網(wǎng)關(guān)閥。RIO閥的可編程輸出狀態(tài)由主網(wǎng)關(guān)閥控制。RIO閥的輸入輸出接口如圖5-16所示。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-15RIO閥結(jié)構(gòu)圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-16RIO閥的輸入輸出接口EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)（三）網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)關(guān)閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-17所示。它比RIO閥又多了一塊電子控制板—網(wǎng)絡(luò)通信板。具有RIO閥和智能閥的所有功能，并將常用制動(dòng)壓力要求分配至所有裝在本地CAN網(wǎng)絡(luò)中的EP2002閥門。網(wǎng)關(guān)閥也可以提供EP2002控制系統(tǒng)與列車控制系統(tǒng)的連接。EP2002網(wǎng)關(guān)閥可以按要求定制，以連接MVB、LON、FIP和RS485通信網(wǎng)絡(luò)以及/或者傳統(tǒng)列車線纜和模擬信號(hào)系統(tǒng)。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-17網(wǎng)關(guān)閥結(jié)構(gòu)圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)在EP2002系統(tǒng)中，一個(gè)EP2002網(wǎng)關(guān)閥中的制動(dòng)要求分配功能可以將SB制動(dòng)力要求分配至列車裝有的所有制動(dòng)系統(tǒng)，以達(dá)到司機(jī)/ATO要求的制動(dòng)力。網(wǎng)關(guān)閥的輸入輸出接口如圖5-18所示。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-18網(wǎng)關(guān)閥的輸入輸出接口EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)（四）設(shè)備結(jié)構(gòu)1.設(shè)備外殼：外殼為陽極氧化鋁重載擠出成型。外殼保護(hù)內(nèi)部電子部件與外部工作環(huán)境隔離并為設(shè)備提供IP66級(jí)密封。2.氣動(dòng)閥單元(PVU)：此氣動(dòng)伺服單元由本地制動(dòng)控制卡發(fā)出指令，用來控制進(jìn)行常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)和車輪防滑保護(hù)的各車軸上的BCP壓力。3.供電單元(PSU)卡：供電單元卡接收所輸入的電池供電和加熱器供電。主供電經(jīng)調(diào)控后在內(nèi)部被傳送至設(shè)備內(nèi)的其他電子元件卡上。加熱器供電則被傳輸至加熱器單元，使其可以在極低溫度下進(jìn)行工作（如果已在原裝設(shè)備制造商處安裝）。4.本地制動(dòng)控制(RBX)卡：本地制動(dòng)控制卡根據(jù)主網(wǎng)關(guān)單元通過專用CAN總線傳達(dá)的制動(dòng)要求來控制PVU以進(jìn)行常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)和車輪防滑保護(hù)。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)5.制動(dòng)管理(BCU)卡：制動(dòng)管理卡僅安裝在EP2002網(wǎng)關(guān)閥中，包括對(duì)整列列車進(jìn)行制動(dòng)管理的所需功能，而且還可以支持可配置的I/O端口。如果使用主網(wǎng)關(guān)閥，則制動(dòng)管理功能激活并且與所有其他的智能閥和網(wǎng)關(guān)閥通過CAN總線建立通信。如果未使用主網(wǎng)關(guān)閥而仍使用一個(gè)普通網(wǎng)關(guān)閥，則BCU卡將作為一個(gè)遠(yuǎn)程輸入/輸出（RIO）工作，可以允許直接進(jìn)入制動(dòng)CAN總線而無需直接發(fā)送線纜信號(hào)至主網(wǎng)關(guān)閥。6.可選網(wǎng)絡(luò)COMMS卡：可選擇的網(wǎng)絡(luò)通信卡僅安裝在EP2002網(wǎng)關(guān)閥中。此卡可以符合MVP、FIP、LON和RS485接口標(biāo)準(zhǔn)（一個(gè)通信卡對(duì)應(yīng)一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)）。通信連接可以用于控制和診斷數(shù)據(jù)傳輸。7.可選模擬I/O卡：可選擇的模擬I/O卡可安裝到各種型號(hào)的網(wǎng)關(guān)閥和RIO閥上以提供進(jìn)行常用制動(dòng)控制所需的模擬信號(hào)。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)（五）EP2002閥的氣動(dòng)結(jié)構(gòu)位于各種型號(hào)的網(wǎng)關(guān)閥、智能閥和RIO閥中的EP2002閥氣動(dòng)段均相同，并且被視作氣動(dòng)閥單元（PVU）。其功能區(qū)域可分為下列組別。其氣路如圖5-19所示。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)圖5-19EP2002閥的氣動(dòng)結(jié)構(gòu)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)1.主調(diào)節(jié)器：繼動(dòng)閥負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)裝置的供風(fēng)壓力并將其降低至一個(gè)按負(fù)荷增減的緊急制動(dòng)壓力的水平。繼動(dòng)閥同時(shí)還負(fù)責(zé)在電子負(fù)荷系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)提供機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生的最小緊急制動(dòng)壓力。2.次級(jí)調(diào)節(jié)器：位于主調(diào)節(jié)器上游，負(fù)責(zé)將供給制動(dòng)缸的壓力限定在最大緊急制動(dòng)壓力。3.負(fù)荷單元：負(fù)荷單元用于向主調(diào)節(jié)器繼動(dòng)閥提供一個(gè)按負(fù)荷增減的緊急制動(dòng)控制壓力。此控制功能一直保持激活狀態(tài)并與空氣懸掛系統(tǒng)壓力成一定比例。4.BCP調(diào)節(jié)：BCP調(diào)節(jié)功能負(fù)責(zé)從主調(diào)節(jié)器處接收輸出壓力并進(jìn)一步將其調(diào)節(jié)至常用制動(dòng)所要求的BCP等級(jí)。在進(jìn)行車輪防滑保護(hù)時(shí)，BCP調(diào)節(jié)段同樣負(fù)責(zé)對(duì)制動(dòng)缸壓力進(jìn)行氣動(dòng)控制。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)5.連接閥：可以使BCP輸出以氣動(dòng)方式匯合或分開。在常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)時(shí)，兩個(gè)BCP輸出匯合以通過轉(zhuǎn)向架進(jìn)行控制。在經(jīng)車軸進(jìn)行車輪防滑保護(hù)的系統(tǒng)上，當(dāng)WSP動(dòng)作時(shí)，兩車軸互相被氣動(dòng)孤立，每個(gè)車軸上的BCP都通過BCP調(diào)節(jié)段得到獨(dú)立控制。6.遠(yuǎn)程緩解：遠(yuǎn)程緩解功能可以使用也可以不使用。作為EP2002閥功能的一個(gè)組成部分。當(dāng)遠(yuǎn)程緩解輸入得電時(shí)，供風(fēng)壓力被隔離，制動(dòng)缸經(jīng)閥門的輸出被排向大氣。系統(tǒng)還具有一個(gè)硬件互鎖，可以在出現(xiàn)緊急制動(dòng)要求時(shí)防止EP2002閥被遠(yuǎn)程緩解。7.緊急制動(dòng)脈動(dòng)限制：緊急制動(dòng)脈動(dòng)限制可以使用也可以不使用。如果不使用緊急制動(dòng)脈動(dòng)限制，將氣路中的緊急制動(dòng)脈動(dòng)限制電磁閥換成一塊孔板。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的結(jié)構(gòu)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)

EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)5-3在構(gòu)建EP2002網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)都必須遵從下列規(guī)定：CAN網(wǎng)絡(luò)中必須至少有一個(gè)EP2002網(wǎng)關(guān)閥來執(zhí)行制動(dòng)管理功能（主網(wǎng)關(guān)閥）。主網(wǎng)關(guān)閥將制動(dòng)信息發(fā)送至一個(gè)CAN總線段中的EP2002智能閥，或從智能閥處獲取制動(dòng)信息。CAN總線段的長(zhǎng)度可為2至10個(gè)轉(zhuǎn)向架之間的任意值（1至5節(jié)車廂）。諸如緊急制動(dòng)線和遠(yuǎn)程緩解功能一類的硬連線安全輸入分別進(jìn)入各網(wǎng)關(guān)閥、RIO閥和智能閥。在對(duì)智能閥要求更多I/O時(shí)則使用RIO閥。目前，應(yīng)用較多的有以下兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（一）半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)半列車CAN總線結(jié)構(gòu)是將半列車所有的EP2002閥用CAN總線相連，并由B車和C車上的兩個(gè)網(wǎng)關(guān)閥通過MVB總線或其他總線與列車控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。

其中一個(gè)網(wǎng)關(guān)閥被定義為主網(wǎng)關(guān)閥，另一個(gè)網(wǎng)關(guān)閥被定義為從網(wǎng)關(guān)閥。

當(dāng)主網(wǎng)關(guān)導(dǎo)閥出現(xiàn)故障時(shí)，從網(wǎng)關(guān)閥會(huì)自動(dòng)接管主網(wǎng)關(guān)閥的工作，保證系統(tǒng)的冗余性。

如果MVB總線出現(xiàn)故障，網(wǎng)關(guān)閥則按默認(rèn)狀態(tài)工作。此外，CAN總線由兩對(duì)雙絞線組成，具有較好的冗余性。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖5-20典型的EP2002制動(dòng)系統(tǒng)半列車CAN總線示意圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖5-21半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在B車和C車上各設(shè)一個(gè)RIO閥的目的是：RIO閥可通過硬連線與其控制的轉(zhuǎn)向架上的牽引控制單元進(jìn)行通信，使電制動(dòng)和空氣制動(dòng)協(xié)調(diào)工作。這種方法也不是唯一的，RIO閥與本轉(zhuǎn)向架牽引控制單元的通信工作也可以用網(wǎng)關(guān)閥與MVB總線或其他總線之間的通信代替，這樣B車和C車上的RIO閥就可以用智能閥來代替。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（二）單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是將每節(jié)車上的兩個(gè)EP2002閥用CAN總線相連，并由每節(jié)車上的網(wǎng)關(guān)閥通過MVB總線或其他總線與列車控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，單節(jié)車CAN總線示意圖如圖5-22所示。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5-23所示。如果MVB總線出現(xiàn)故障，網(wǎng)關(guān)閥則按默認(rèn)狀態(tài)工作。圖5-22單節(jié)車CAN總線示意圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖5-23單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從可靠性角度分析，半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的從網(wǎng)關(guān)閥作為主網(wǎng)關(guān)閥的備份，具有較好的冗余性，如果CAN總線在A車和B車之間斷開，將導(dǎo)致A車的空氣制動(dòng)失效。而如果單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中某節(jié)車的網(wǎng)關(guān)閥出現(xiàn)故障，則該節(jié)車的空氣制動(dòng)失效；如果某節(jié)車上的CAN總線斷開，則一個(gè)轉(zhuǎn)向架上的空氣制動(dòng)失效。由此可見，半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性略高于單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。從經(jīng)濟(jì)角度分析，半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)少一個(gè)網(wǎng)關(guān)閥，多一個(gè)RIO閥或智能閥。單從EP2002閥的總價(jià)來看，單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要高，但是考慮到半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所使用的總線更長(zhǎng)，因此兩者的成本基本相同。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖5-24單個(gè)網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（三）按網(wǎng)關(guān)閥的個(gè)數(shù)進(jìn)行分有以下三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.單個(gè)網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖5-24所示。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.雙網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖5-25所示。圖5-25雙網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.多個(gè)網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖5-26所示。圖5-26多個(gè)網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（四）EP2002制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)管理及工作邏輯EP2002制動(dòng)系統(tǒng)如果采用單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一般由列車的主車輛控制單元（VCU）來管理制動(dòng)。除了緊急制動(dòng)，主VCU會(huì)控制列車電制動(dòng)與空氣制動(dòng)之間的制動(dòng)力分配。制動(dòng)力指令由列車總線發(fā)給VCU和網(wǎng)關(guān)閥。

主VCU根據(jù)網(wǎng)壓、電-氣制動(dòng)分配特性將總制動(dòng)力分配給電制動(dòng)控制單元和空氣制動(dòng)控制單元。同時(shí)，主VCU和網(wǎng)關(guān)閥之間還要通過列車總線和CAN總線進(jìn)行一系列實(shí)際制動(dòng)施加值的數(shù)據(jù)交換，使列車具有負(fù)載補(bǔ)償功能和萬一制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障后的制動(dòng)力合理分配，如圖5-27所示。如果EP2002制動(dòng)系統(tǒng)選用半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也由列車的主VCU來管理制動(dòng)。可以選擇兩個(gè)半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)主網(wǎng)關(guān)閥作為整個(gè)列車的主網(wǎng)關(guān)閥，而另一個(gè)半列車CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的主網(wǎng)關(guān)閥作為備份。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖5-27列車制動(dòng)控制系統(tǒng)工作邏輯圖EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)一EP2002制動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)

EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)故障管理5-4一．緊急制動(dòng)故障如果出現(xiàn)緊急制動(dòng)回路故障，EP2002閥會(huì)提供一定的機(jī)械保護(hù)。緊急控制閥采用機(jī)械方式放置制動(dòng)缸輸出壓力超過或低于設(shè)定值。在出現(xiàn)緊急制動(dòng)控制故障時(shí)，會(huì)發(fā)出一個(gè)“降級(jí)”故障指示。當(dāng)出現(xiàn)供電故障時(shí)，加權(quán)載荷壓力保持在最后的載荷水平上。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理二、速度探測(cè)裝置故障當(dāng)一個(gè)速度傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，受到影響的閥會(huì)利用鄰近車軸的速度傳感器繼續(xù)提供WSP控制。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理三、空氣簧壓力故障（1）常用制動(dòng)時(shí)的故障一個(gè)轉(zhuǎn)向架上空氣簧傳感器故障導(dǎo)致空氣簧的讀數(shù)被設(shè)定在超員的水平。這個(gè)數(shù)值與另一個(gè)轉(zhuǎn)向架上的空氣簧壓力平均。這一平均壓力值可以被用作常用制動(dòng)載荷計(jì)算。如果一輛車的兩個(gè)空氣簧傳感器都出現(xiàn)故障會(huì)給常用制動(dòng)發(fā)出一個(gè)替代的平均“超員”空氣壓力值?？諝饣傻膲毫μ綔y(cè)最低點(diǎn)設(shè)在最小1巴。在空氣簧壓力過低時(shí)，空氣簧壓力默認(rèn)為超員。這一數(shù)值將與車上另一轉(zhuǎn)向架的其它空氣簧壓力平均。這一平均數(shù)值用于常用制動(dòng)載荷重量計(jì)算。兩個(gè)轉(zhuǎn)向架的空氣簧都過低將導(dǎo)致常用制動(dòng)默認(rèn)的數(shù)值為超員。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理（2）緊急制動(dòng)時(shí)的故障空氣簧的壓力探測(cè)最低點(diǎn)設(shè)在最小1巴。在空氣簧壓力過低時(shí)，該類型車輛的緊急制動(dòng)壓力默認(rèn)為超員狀態(tài)時(shí)的水平?？栈蓚鞲衅鞯墓收蠒?huì)導(dǎo)致緊急制動(dòng)時(shí)制動(dòng)缸壓力默認(rèn)為超員狀態(tài)下的壓力水平。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理四、制動(dòng)總線故障如果在正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)單個(gè)制動(dòng)總線故障，通過冗余總線，整個(gè)控制系統(tǒng)會(huì)得到保證。當(dāng)兩條總線都出現(xiàn)故障時(shí)，閥會(huì)緩解制動(dòng)。這個(gè)故障模式將會(huì)被檢測(cè)到并發(fā)送給TMS。如果故障排除，則常用制動(dòng)控制可以恢復(fù)到正常。這個(gè)制動(dòng)緩解操作可以被緊急制動(dòng)指令替代。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理五．網(wǎng)關(guān)閥故障主網(wǎng)關(guān)閥出現(xiàn)斷電或TMS通訊故障時(shí)，制動(dòng)管理和TMS通訊由輔助網(wǎng)關(guān)閥承擔(dān)。在過渡期間（大約1秒），制動(dòng)缸的壓力和所有的或編程輸出保持在各自最后的程序狀態(tài)。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理六、智能閥故障故障智能閥損失的制動(dòng)力將被平均分配至列車的其它轉(zhuǎn)向架上。這可以補(bǔ)償轉(zhuǎn)向架上的摩擦制動(dòng)力損失，原因是常用制動(dòng)默認(rèn)狀態(tài)下，故障控制閥處于緩解狀態(tài)。在正常情況下，加權(quán)載荷摩擦制動(dòng)力不能超過緊急制動(dòng)水平。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理七、WSP故障為了防止WSP軟件控制不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間激活制動(dòng)和緩解閥，監(jiān)控電路可以將WSP控制與制動(dòng)緩解閥隔離。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)三EP2002閥的故障管理EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)

EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)控制過程5-4（一）常用制動(dòng)在常用制動(dòng)模式下，電制動(dòng)和空氣制動(dòng)一般都處于激活狀態(tài)，以便電制動(dòng)和空氣制動(dòng)之間的及時(shí)轉(zhuǎn)換，優(yōu)先采用電制動(dòng)。常用制動(dòng)具有沖擊極限限制和防滑的功能。每個(gè)EP2002閥測(cè)量本轉(zhuǎn)向架的負(fù)載，并通過本車制動(dòng)控制板轉(zhuǎn)輸數(shù)據(jù)到CAN總線。CAN總線內(nèi)的主網(wǎng)關(guān)閥通過MVB總線或其他總線與列車控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，根據(jù)列車控制數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)向架負(fù)載為本車的每個(gè)轉(zhuǎn)向架產(chǎn)生單獨(dú)的、與負(fù)載信號(hào)相關(guān)的空氣制動(dòng)指令，再通過CAN總線將指令發(fā)給各個(gè)EP2002閥。上述過程考慮到了每個(gè)轉(zhuǎn)向架的黏著限制情況，每個(gè)局部制動(dòng)控制板通過氣動(dòng)閥和氣動(dòng)閥單元內(nèi)的傳感器反饋信號(hào)提供閉環(huán)空氣制動(dòng)控制。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（二）快速制動(dòng)當(dāng)司機(jī)手柄處于快速制動(dòng)擋時(shí)，快速制動(dòng)被觸發(fā)?？焖僦苿?dòng)與緊急制動(dòng)的制動(dòng)力相同，但是快速制動(dòng)是可逆的（可撤銷）?？焖僦苿?dòng)也是優(yōu)先使用電制動(dòng)，當(dāng)電制動(dòng)故障或不足時(shí)，由空氣制動(dòng)來補(bǔ)充?？焖僦苿?dòng)有防滑保護(hù)和沖動(dòng)限制，其工作原理與常用制動(dòng)時(shí)相同。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（三）緊急制動(dòng)緊急制動(dòng)是通過列車安全回路來控制的。緊急按鈕被按下、列車超速、警惕按鈕松開、車鉤斷鉤和ATP系統(tǒng)的報(bào)警觸發(fā)信號(hào)等都會(huì)觸發(fā)列車緊急制動(dòng)信號(hào)。緊急制動(dòng)信號(hào)一經(jīng)觸發(fā)，列車安全回路中斷，觸發(fā)信號(hào)傳輸給列車控制單元和牽引控制單元。牽引控制單元中斷牽引系統(tǒng)工作。緊急制動(dòng)全部由空氣制動(dòng)承擔(dān)，而且制動(dòng)命令是不可自動(dòng)恢復(fù)的，緊急制動(dòng)有防滑保護(hù)，但不受沖動(dòng)極限限制。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（四）停放制動(dòng)停放制動(dòng)采用帶彈簧制動(dòng)器的單元制動(dòng)機(jī)，利用釋放彈簧儲(chǔ)存的的彈性勢(shì)能來推動(dòng)彈簧制動(dòng)缸活塞，帶動(dòng)兩級(jí)杠桿使閘瓦制動(dòng)的。停放制動(dòng)的緩解則需要向彈簧制動(dòng)缸充氣，通過活塞移動(dòng)使彈簧壓縮，從而使制動(dòng)緩解。這種單元制動(dòng)機(jī)還具有手動(dòng)緩解停放制動(dòng)的功能。EP2002閥將實(shí)時(shí)監(jiān)控停放制動(dòng)缸的空氣壓力。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（五）保壓制動(dòng)1.激活保壓制動(dòng)的條件當(dāng)?shù)罔F列車施加制動(dòng)后，速度傳感器檢測(cè)到列車速度約為0.5Km/h時(shí)（該速度值可加以調(diào)整），由EP2002閥激活保壓制動(dòng)，以防止列車溜車。保壓制動(dòng)可使AW3（9人/m2）載荷的列車停放在最大坡度線上而不產(chǎn)生溜滑。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理2.緩解保壓制動(dòng)的條件緩解保壓制動(dòng)的條件有以下幾項(xiàng)：（1）司機(jī)將主控制器手柄放在牽引位上，每個(gè)牽引系統(tǒng)將牽引力的實(shí)際值發(fā)送給列車主VCU。（2）主VCU計(jì)算列車牽引力實(shí)際值的總和。（3）牽引力實(shí)際值的總和足以啟動(dòng)列車（不會(huì)引起列車后溜）。（4）主VCU向EP2002閥發(fā)出緩解保壓制動(dòng)信號(hào)?？諝庵苿?dòng)狀態(tài)信號(hào)將反饋給VCU，VCU通過該信號(hào)確認(rèn)制動(dòng)是否緩解，如果空氣制動(dòng)在某一時(shí)間內(nèi)沒有緩解，則主VCU向各牽引系統(tǒng)發(fā)出中斷牽引指令，并再次施加保壓制動(dòng)。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（六）防滑保護(hù)功能輪對(duì)防滑保護(hù)系統(tǒng)采用軸控防滑方式，包括防滑閥、測(cè)速齒輪、速度傳感器和防滑電子控制單元，防滑電子控制單元和防滑閥都集成在EP2002閥內(nèi)。系統(tǒng)通過控制制動(dòng)力來檢測(cè)和校正車輪滑行。安裝于每根軸上的速度傳感器用來監(jiān)控軸速，這個(gè)信息共享于CAN區(qū)域內(nèi)的EP2002閥。如果EP2002閥檢測(cè)到滑行，它將通過控制制動(dòng)缸壓力來校正該軸上的車輪滑行，當(dāng)列車制動(dòng)并且檢測(cè)到滑行存在時(shí)，車輪防滑保護(hù)控制能獨(dú)立控制每根軸制動(dòng)力。以下兩種檢測(cè)車輪滑行的方法可用于確定低黏著情況的存在：1.單一車軸的減速過量。2.車軸與車軸最高轉(zhuǎn)速之間出現(xiàn)的速度差異。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理當(dāng)由上述任意一條件檢測(cè)到車輪滑行，則對(duì)應(yīng)該轉(zhuǎn)向架的EP2002閥將快速連通該軸制動(dòng)缸與大氣之間的通路，通過減小制動(dòng)缸的壓力來消除滑行現(xiàn)象；同時(shí)，控制系統(tǒng)將定期執(zhí)行地面速度檢測(cè)，以便更新計(jì)算真實(shí)的列車速度。輪對(duì)防滑保護(hù)系統(tǒng)能根據(jù)軌道條件精確地控制滑行深度，這將改進(jìn)后面車輪的黏著條件，在低黏著情況下使用最大制動(dòng)力，同時(shí)確保沒有車輪擦傷。當(dāng)車輪防滑保護(hù)裝置計(jì)算確定的黏著條件回到正常狀態(tài)，系統(tǒng)將返回到最初的狀態(tài)，地面速度檢測(cè)將結(jié)束。

EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理為了確保制動(dòng)在延長(zhǎng)期內(nèi)不出現(xiàn)緩解，硬件監(jiān)視器定時(shí)器電路會(huì)在持續(xù)保持超過8s和持續(xù)排氣超過4s內(nèi)監(jiān)測(cè)閥門的狀態(tài)。每個(gè)車軸的減速檢測(cè)是獨(dú)立于其它車軸的，而且車軸之間補(bǔ)償也不會(huì)影響精確性，但該軟件會(huì)使用從維護(hù)連接處輸入的實(shí)際車輪尺寸信息來對(duì)每個(gè)車軸進(jìn)行準(zhǔn)確的減速檢測(cè)。此外，EP2002制動(dòng)系統(tǒng)還具有空氣制動(dòng)和停放制動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)功能、制動(dòng)風(fēng)缸壓力過低檢測(cè)功能、自測(cè)功能和故障記錄功能等。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（七）低壓力制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸（可選）EP2002閥可以防止車輪防滑保護(hù)的動(dòng)作將供風(fēng)壓力消耗到低于支持啟用緊急制動(dòng)的水平。每個(gè)EP2002閥都監(jiān)控著供風(fēng)壓力，如果壓力降至極限值以下，則EP2002進(jìn)氣閥和排氣閥的車輪防滑保護(hù)控制都會(huì)由閥門控制器硬件進(jìn)行本地隔離，并且EP2002閥的一個(gè)無電壓輸出口也會(huì)改變狀態(tài)。EP2002進(jìn)氣閥和排氣閥的常用制動(dòng)控制功能仍然保持激活狀態(tài)。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（八）制動(dòng)指示當(dāng)壓力大于0.4bar時(shí)，無電壓繼電器輸出進(jìn)行指示。制動(dòng)指示獨(dú)立于EP2002微控制器。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理（九）位置編碼裝置帶有一個(gè)位置編碼插頭輸入，如圖5-28所示。裝在閥門安裝集合管上的插頭用來依據(jù)列車位置調(diào)整緊急制動(dòng)壓力控制（ASP與VLCP的關(guān)系）。編碼也可以用于CAN總線網(wǎng)絡(luò)配置。位置編碼可以使相同的EP2002硬件安裝在車組內(nèi)的多個(gè)位置上。EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理圖5-28編碼插頭EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)二EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程和作用原理EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)

EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)組成5-1EP2002制動(dòng)系統(tǒng)是德國(guó)克諾爾公司生產(chǎn)的軌道車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)，為電氣模擬指令式制動(dòng)控制系統(tǒng)。其核心部件為EP2002閥，負(fù)責(zé)空氣制動(dòng)系統(tǒng)的控制、監(jiān)控和車輛控制系統(tǒng)的通信。EP2002制動(dòng)控制系統(tǒng)與常規(guī)制動(dòng)控制系統(tǒng)的最大區(qū)別在于設(shè)計(jì)思想不同：常規(guī)的制動(dòng)控制系統(tǒng)采用車控式，即一個(gè)制動(dòng)電子控制單元控制同一節(jié)車的2個(gè)轉(zhuǎn)向架；而EP2002制動(dòng)控制系統(tǒng)采用架控式新概念，即1個(gè)EP2002控制1個(gè)轉(zhuǎn)向架，這樣當(dāng)一個(gè)EP2002出現(xiàn)故障時(shí)，只有1個(gè)轉(zhuǎn)向架空氣制動(dòng)時(shí)失效，減少了對(duì)車輛的影響。由于其與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)相比具有相對(duì)突出的優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)多條新建軌道交通車輛上得到廣泛應(yīng)用。一系統(tǒng)特點(diǎn)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002制動(dòng)系統(tǒng)將制動(dòng)控制和制動(dòng)管理電子設(shè)備以及常用制動(dòng)（SB）氣動(dòng)閥、緊急制動(dòng)（EB）氣動(dòng)閥和車輪防滑保護(hù)裝置（WSP）氣動(dòng)閥都集成到裝在各轉(zhuǎn)向架（EP2002網(wǎng)關(guān)閥、RIO閥和智能閥）上的機(jī)電包中。氣動(dòng)系統(tǒng)可以通過一個(gè)中心點(diǎn)向各個(gè)EP2002閥門供風(fēng)或從各處向閥門供風(fēng)。EP2002閥有完全分布式控制和半分布式控制兩種形式。完全分布式控制如圖5-1所示；半分布式控制如圖5-2所示。一系統(tǒng)特點(diǎn)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)圖5-1EP2002閥完全分布式控制圖5-2EP2002閥半分布式控制一系統(tǒng)特點(diǎn)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)車控方式（集中式）制動(dòng)系統(tǒng)包括集中氣動(dòng)控制、集中電子控制和本車轉(zhuǎn)向架氣動(dòng)控制閥。如圖5-3所示。圖5-3車控方式示意圖一系統(tǒng)特點(diǎn)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)架控（分布式）制動(dòng)系統(tǒng)如圖5-4所示。將制動(dòng)控制和帶氣動(dòng)閥的制動(dòng)管理電子裝置結(jié)合在了安裝于每個(gè)轉(zhuǎn)向架上的單個(gè)機(jī)電一體化包中。圖5-4架控式示意圖一系統(tǒng)特點(diǎn)EP2002型制動(dòng)系統(tǒng)EP2002制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命為40年，大修周期間隔為9年，而且所有設(shè)備都有一個(gè)基于軟件的壽命過期指示器，提示系統(tǒng)部件何時(shí)需要預(yù)防性大修。整個(gè)EP2002制動(dòng)系統(tǒng)，包括它的空氣壓縮機(jī)、空氣干燥塔、大小儲(chǔ)風(fēng)缸、控制單元和檢測(cè)點(diǎn)，均采用模塊化設(shè)計(jì)。因此，它的結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，適用于各種不同的安裝方式，使用、維護(hù)方便。

一系統(tǒng)特點(diǎn)EP2002型制動(dòng)系