一种无轨电车制动系统及无轨电车的制作方法

本发明涉及无轨电车领域，具体涉及一种无轨电车制动系统及无轨电车。

背景技术：

无轨电车是一种通常由架空接触网供电、电动机驱动，不依赖固定轨道行驶的道路公共交通工具，无轨电车素有"绿色公交"之称，其具有节能环保、舒适卫生、廉价灵活的优点，无轨电车的主要功能为载客，一般没有独立路权，运营中易受到其他车辆和行人的影响，因此需要无轨电车具有良好的制动性能，以保证车内车外人员的安全。

申请号为201810104956.4的发明专利申请公开了一种高效制动的电车，包括车身，所述车身内设置有前轴制动器以及后桥制动器；制动总泵，其设置在所述车身上；前刹车回路，其与所述制动总泵连接，且所述前刹车回路与所述前轴制动器连接；后刹车回路，其与所述制动总泵连接，且所述后刹车回路与所述后桥制动器连接。本申请公开的电车，前轴与后桥分成既相关联又相独立的两个回路，当其中任一回路出现故障时，不影响另一回路的正常工作，以确保制动的可靠，但是该申请公开的电车只具有前刹车回路和后刹车回路，而当前的无轨电车因为需要具有更大的载客能力，其车体更长，车轴数量也更多，该申请中电车采用的制动结构不适用于更多车轴的无轨电车。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供了一种无轨电车制动系统及无轨电车。

一种无轨电车制动系统，包括风源子系统、通风管路子系统、电气子系统、电控空气悬架子系统（ecas）和制动控制子系统，所述风源子系统与所述ecas、所述制动控制子系统通过所述通风管路子系统连接，所述电气子系统与所述ecas、所述制动控制子系统通过电路连接，所述制动控制子系统中设置有单通道模块，所述单通道模块包括气电磁阀、排气电磁阀、备压阀、继动阀、压力传感器和电子控制单元（ecu），设置于所述无轨电车的每个轮轴上。

优选的是，所述风源子系统包括压缩空气供给装置，所述压缩空气供给装置包括空气压缩机、电控干燥器、压力传感器和低压报警开关，所述空气压缩机与所述电控干燥器连接，在所述电控干燥器出气口处安装有所述压力传感器和所述低压报警开关。

上述任一方案优选的是，所述空气压缩机由三相ac380v交流电动机驱动。

上述任一方案优选的是，所述压缩空气供给装置有两套，设置在所述无轨电车两端。

上述任一方案优选的是，所述电控干燥器之间通过总风管连接。

上述任一方案优选的是，所述电控干燥器上设置有报警灯。

上述任一方案优选的是，所述风源子系统还包括储气筒、四回路保护阀。

上述任一方案优选的是，所述所述储气筒和所述四回路保护阀设置在所述无轨电车的每个轮轴处。

上述任一方案优选的是，所述电控干燥器出气口通过总风管与所述四回路保护阀连接。

上述任一方案优选的是，所述四回路保护阀与所述储气筒的进气口连接。

上述任一方案优选的是，所述总风管两端设置有快速接头，可连接外部风源。

上述任一方案优选的是，所述储气筒出气口设置有压力传感器或取气阀中的至少一种。

上述任一方案优选的是，所述储气筒出气口与所述制动控制子系统连接。

上述任一方案优选的是，所述风源子系统符合gb7258-2012要求。

上述任一方案优选的是，所述风源子系统为全车所有使用压缩空气的装置提供干燥的压缩空气。

上述任一方案优选的是，一套压缩空气供给装置故障时，另一套压缩空气供给装置可以提供保证无轨电车正常运行的压缩空气。

上述任一方案优选的是，无轨电车初充风时，两套压缩空气供给装置同时工作，以满足充风时间要求。

上述任一方案优选的是，当系统压力低于切断压力时，空气压缩机保持工作，当系统压力到达切断压力时，空气压缩机停止工作。

上述任一方案优选的是，所述制动控制子系统还包括电控制动总阀、双控继动阀、双通单向阀、紧急继动阀、单通道模块、abs和制动器。

上述任一方案优选的是，所述电控制动总阀设置在所述无轨电车两端，与两端轮轴处的储气筒出气口通过通风管路连接。

上述任一方案优选的是，所述电控制动总阀具有两条独立的气制动回路，每条气制动回路出气口引出一条制动控制管路，每条制动控制管路上设置有双控继动阀，所述双控继动阀与相应轮轴上的储气筒出气口连接。

上述任一方案优选的是，所述双通单向阀、紧急继动阀和制动器设置在所述无轨电车的每个轮轴处。

上述任一方案优选的是，所述双通单向阀与两条制动控制管路都连接，且与所述紧急继动阀连接。

上述任一方案优选的是，所述紧急继动阀与相应轮轴处的储气筒出气口、单通道模块、双通单向阀连接。

上述任一方案优选的是，所述紧急继动阀还连接有单独设置的储气筒。

上述任一方案优选的是，所述单通道模块与相应轮轴处的储气筒、紧急继动阀连接，且与制动器连接。

上述任一方案优选的是，所述单通道模块与所述制动器之间设置有abs，实现防滑功能。

上述任一方案优选的是，所述单通道模块出气口处设置有压力传感器。

上述任一方案优选的是，所示制动器为制动气室或弹簧制动气室，其上设置有取气阀。

上述任一方案优选的是，所述制动控制子系统还包括常闭电磁阀，与相应轮轴处的储气筒出气口连接、与双控继动阀连接。

上述任一方案优选的是，所述制动控制子系统还包括驻车制动控制阀和中继阀。

上述任一方案优选的是，所述驻车制动控制阀与储气筒出气口连接，且与中继阀连接，形成驻车制动气路。

上述任一方案优选的是，所述驻车制动气路上设置有低压报警开关。

上述任一方案优选的是，所述中继阀与相应轮轴上储气筒出气口连接，且与制动器连接。

上述任一方案优选的是，用于驻车制动的制动器为弹簧制动气室。

上述任一方案优选的是，所述驻车制动控制阀为双脉冲控制阀。

上述任一方案优选的是，所述电控空气悬架子系统包括ecas电磁阀、电感式高度阀、双通单向阀、取气阀、压力传感器和气囊。

上述任一方案优选的是，所述ecas电磁阀通过独立的通风管路连接限压阀后与独立储气筒连接，所述储气筒与相应轮轴的四回路保护阀连接。

上述任一方案优选的是，所述ecas电磁阀与所述气囊连接，且所述气囊处设置有所述电感式高度阀、取气阀、压力传感器。

上述任一方案优选的是，所述ecas电磁阀与所述气囊之间设置双通单向阀。

上述任一方案优选的是，所述电气系统包括控制ecas的电子控制单元（ecasecu）、控制单通道模块的电子控制单元（ebcu）、控制牵引控制装置的电子控制单元（tcu）和单通道模块内的电子控制单元（ecu）。

上述任一方案优选的是，所述ebcu与所述ecasecu、tcu连接。

上述任一方案优选的是，所述ebcu与所述单通道模块内的ecu连接，向所述ecu发送信息并接收接收所述ecu发送的信息。

上述任一方案优选的是，所述ebcu、所述tcu均与所述电控制动总阀连接，接收所述电控制动总阀发送的信息。

上述任一方案优选的是，所述ebcu用于常用、紧急制动输出控制；传输监控信息；abs防抱死控制和制动不缓解状态检测中的至少一种。

上述任一方案优选的是，所述制动系统具有行车制动、紧急制动、驻车制动、救援模式、abs防滑和ecas功能。

上述任一方案优选的是，行车制动时，各车轴的制动响应顺序可根据需求进行预先设定。

上述任一方案优选的是，行车制动时，电控制动总阀将踏板角度转换为电信号输出至ebcu，所述ebcu对所述电信号处理后向所述单通道模块内的ecu发送控制信息，所述单通道模块内的ecu控制所述单通道模块输出相应的压力实施制动。

上述任一方案优选的是，行车制动时，所述单通道模块出气口设置的压力传感器对出气口输出的压力进行反馈。

上述任一方案优选的是，所述制动系统有气动制动回路和电控制动回路两条回路，行车制动时，当气动制动回路压力大于电控制动回路压力时，气制动回路有效。

上述任一方案优选的是，行车制动时，所述两条制动控制管路均正常工作时，与所述紧急继动阀连接的所述双通单向阀接收两条制动控制管路的控制气压，有一条制动控制管路故障时，与所述紧急继动阀连接的所述双通单向阀接收另一条正常制动控制管路的控制气压。

上述任一方案优选的是，紧急制动时，若电控制动总阀全输出，即电控制动总阀踏板位移最大，单通道模块根据ebcu输出的信息输出最大制动压力。

上述任一方案优选的是，电控制动失效时，通过电车两端设置的紧急制动开关实现紧急制动。

上述任一方案优选的是，所述紧急制动开关不带自复位功能。

上述任一方案优选的是，通过紧急制动开关实现紧急制动时，所述制动气路为独立的，所述常闭电磁阀迅速向所述单通道模块的控制腔充风，所述单通道模块迅速向制动器充气实现快速停车。

上述任一方案优选的是，个别供气管路失效时，紧急继动阀外接的储气筒可以提供一次全输出制动的气压量，实现紧急制动。

上述任一方案优选的是，驻车制动靠弹簧制动气室中储能弹簧动作实时，通过压缩空气缓解，所述驻车制动控制阀对所述中继阀控制，通过所述中继阀对所述弹簧制动气室压力的控制，实现驻车制动及缓解。

上述任一方案优选的是，所述空气压缩机故障无法打风时，可以由外部风源通过所述快速接头向所述四回路保护阀充风实施救援。

上述任一方案优选的是，所述单通道模块内的ecu通过所述abs控制最终输出给所述制动器的压力，实现abs防滑功能。

上述任一方案优选的是，所述管路系统包括供风管路和控制管路，所述管路采用铜管或符合en854标准的橡胶软管。

一种无轨电车，包括车体，还包括所述制动系统。

优选的是，所述无轨电车可双向行驶，其两端均设置有驾驶区和仪表台，所述仪表台上设置有紧急制动开关，与所述常闭电磁阀连接。

上述任一方案优选的是，所述驾驶区设置有电控制动总阀和驻车制动控制阀。

上述任一方案优选的是，所述无轨电车包括整车电子控制单元（整车ecu）。

本发明的无轨电车制动系统，通过在无轨电车每个车轴上均设置单通道模块，可以有效减少制动协调时间和缓解时间，且各车轴的制动响应顺序可根据需求进行预先设定，设置有两套压缩空气供给装置，当其中一套故障时，另一套压缩空气供给装置可以提供满足无轨电车正常运行的压缩空气，设置独立的紧急制动气路，通过紧急制动开关可以实现快速停车，并且当个别供气管路故障时，设置在紧急继动阀处的储气筒也可以提供一次全输出量的制动气压，满足紧急制动需求。本发明的无轨电车可以具有更大的载客能力，可双向行驶，具有优良的制动性能。

附图说明

图1为按照本发明的无轨电车制动系统的一优选实施例的风源子系统局部示意图。

图2为按照本发明的无轨电车制动系统的如图1所示实施例的制动控制子系统局部示意图。

图3为按照本发明的无轨电车制动系统的如图1所示实施例的制动控制子系统另一局部示意图。

图4为按照本发明的无轨电车制动系统的如图1所示实施例的制动控制子系统再一局部示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作详细说明。需要说明的，下述实施例中所涉及的“连接”包括但不限于直接连接、通过管路连接、通过电路连接。

实施例1

一种无轨电车，包括车体和整车电子控制单元（整车ecu），其设置有6根轮轴，从前向后依次编号为1号轮轴~6号轮轴，所述无轨电车可双向行驶，在无轨电车的两端均设置有驾驶区和仪表台，所述仪表台上设置有紧急制动开关，所述驾驶区设置有电控制动总阀和驻车制动控制阀。所述无轨电车的制动系统包括风源子系统和通风管路子系统，还包括制动控制子系统和电气系统，所述风源子系统和所述制动控制子系统通过所述通风管路子系统连接，所述电气系统和所述制动控制子系统通过电路连接。

所述风源子系统符合gb7258-2012要求，即发动机在75%的额定转速下，8min内气压表的指示气压应从0开始升至起步气压。空气压缩机充风至最高气压后停止工作，机动车在连续5次踩到底的全行程制动后，气压不低于起步气压。

如图1所示，所述风源子系统包括压缩空气供给装置，所述压缩空气供给装置包括空气压缩机、电控干燥器、压力传感器和低压报警开关，所述空气压缩机与所述电控干燥器连接，在所述电控干燥器出气口处安装有所述压力传感器和所述低压报警开关。所述空气压缩由三相ac380v交流电动机驱动，所述电控干燥器上设置有报警灯。所述压缩空气供给装置有两套，设置在所述无轨电车两端，所述电控干燥器之间通过总风管连接，在所述总风管的两端设置有快速接头，可通过所述快速接头连接外部风源。所述风源子系统还包括储气筒和四回路保护阀，所述四回路保护阀和所述储气筒设置的所述无轨电车的每个轮轴处，所述电控干燥器出气口通过总风管与所述四回路保护阀连接。每个轮轴处的所述四回路保护阀与所述储气筒的进气口连接，在号轮轴上设置有容量为20l的两个储气筒，编号为c01.01和c01.02，其中c01.01储气筒连接所述四回路保护阀的1号口，c01.02储气筒连接所述四回路保护阀的2号口，c01.01储气筒和c01.02储气筒的出气口均连接所述制动控制子系统，且其出气口均设置有取气阀和压力传感器；在2号轮轴上设置有20l的储气筒c02.02和10l的储气筒c02.03，储气筒c02.02的进气口和所述四回路保护阀的2口连接，其出气口设置有取气阀和压力传感器，储气筒c02.03的进气口和所述四回路保护阀的3口连接，其出气口设置有取气阀，储气筒c02.02和储气筒c02.03的出气口连接所述制动控制子系统；在3号轮轴上设置有20l的储气筒c03.02和10l的储气筒c03.03，储气筒c03.02的进气口和所述四回路保护阀的2口连接，其出气口设置有取气阀和压力传感器，储气筒c03.03的进气口和所述四回路保护阀的3口连接，其出气口设置有取气阀，储气筒c03.02和储气筒c03.03的出气口连接所述制动控制子系统；在4号轮轴上设置有20l的储气筒c04.02和10l的储气筒c04.03，储气筒c04.02的进气口和所述四回路保护阀的2口连接，其出气口设置有取气阀和压力传感器，储气筒c04.03的进气口和所述四回路保护阀的3口连接，其出气口设置有取气阀，储气筒c04.02和储气筒c04.03的出气口连接所述制动控制子系统；在5号轮轴上设置有20l的储气筒c05.02和10l的储气筒c05.03，储气筒c05.02的进气口和所述四回路保护阀的2口连接，其出气口设置有取气阀和压力传感器，储气筒c05.03的进气口和所述四回路保护阀的3口连接，其出气口设置有取气阀，储气筒c05.02和储气筒c05.03的出气口连接所述制动控制子系统；在6号轮轴上设置有容量为20l的两个储气筒，编号为c06.01和c06.02，其中c06.01储气筒连接所述四回路保护阀的1号口，c06.02储气筒连接所述四回路保护阀的2号口，c06.01储气筒和c06.02储气筒的出气口均连接所述制动控制子系统，且其出气口均设置有取气阀和压力传感器。

所述风源子系统为全车所有使用压缩空气的装置提供干燥的压缩空气。一套压缩空气供给装置故障时，另一套压缩空气共计装置可以提供保证无轨电车正常运行的压缩空气。无轨电车初充风时，两套压缩空气供给装置同时工作，以满足充风时间要求。整车ecu和电动空压机实现制动系统压力的闭环控制。当系统压力低于切断压力时，空气压缩机保持工作，当系统压力到达切断压力时，整车ecu给空气压缩机信号，使空气压缩机停止工作。

实施例2

所述无轨电车制动系统还包括电控空气悬架子系统（ecas），所述ecas与所述风源子系统通过管路连接，与所述电气系统通过电路连接。

所述电控空气悬架子系统包括ecas电磁阀、电感式高度阀、双通单向阀、取气阀、压力传感器和气囊。在2号轮轴和5号轮轴上设置有ecas电磁阀，其中2号轮轴上的所述ecas电磁阀通过两路管路与设置于1号轮轴上的双通单向阀连接后与设置在1号轮轴上的压力传感器、气囊连接，通过一路管路连接设置于2号轮轴上压力传感器和气囊，通过一路管路连接设置于3号轮轴上的压力传感器和气囊；5号轮轴上的所述ecas电磁阀通过两路管路与设置于6号轮轴上的双通单向阀连接后与设置在6号轮轴上的压力传感器、气囊连接，通过一路管路连接设置于4号轮轴上压力传感器和气囊，通过一路管路连接设置于5号轮轴上的压力传感器和气囊；所述气囊上均设置有取气阀。

在2号轮轴上还设置有60l的储气筒c02.04，其进气口与所述四回路保护阀的4号口连接，出气口设置有取气阀；在5号轮轴上还设置有40l的储气筒c05.04，其进气口与所述四回路保护阀的4号口连接，出气口设置有取气阀。储气筒c02.04的出气口与设置的2号轮轴上的ecas电磁阀连接，且在其连接管路上设置有限压阀；储气筒c05.04的出气口与设置的5号轮轴上的ecas电磁阀连接，且其连接管路上设置有限压阀。

实施例3

所述制动控制子系统包括电控制动总阀、双控继动阀、双通单向阀、紧急继动阀、单通道模块、abs和制动器。

所述电控制动总阀具有两条独立的气制动回路，每条气制动回路的出气口引出一条制动控制管路，即由所述电控制动总阀引出两条独立的制动控制管路。所述电控制动总阀有两个，分别设置的无轨电车的两端驾驶区，其中一个电控制动总阀（编号为1号电控制动总阀）与设置于1号轮轴处的储气筒c01.01、c01.02出气口连接，另一电控制动总阀（编号为2号电控制动总阀）与设置于6号轮轴处的储气筒c06.01、c06.02出气口连接。在1号轮轴、3号轮轴、4号轮轴和6号轮轴上设置有双控继动阀，编号分别为1号双控继动阀、3号双控继动阀、4号双控继动阀和6号双控继动阀，1号双控继动阀与c01.01储气筒出气口连接，3号双控继动阀与c03.02储气筒出气口连接，4号双控继动阀与c04.02储气筒出气口连接，6号双控继动阀与c06.01储气筒出气口连接；电控制动总阀引出的两条独立的制动控制管路上设置有双控继动阀，其中制动控制管路一上设置有3号双控继动阀，1号电控制动总阀引出的制动控制管路二上设置有1号双控继动阀和4号双控继动阀，2号电控制动总阀引出的制动控制管路二上设置有6号双控继动阀和4号双控继动阀。

如图2所示，在所述无轨电车每条轮轴处均设置有双通单向阀、紧急继动阀、单通道模块、abs和制动器。1号轮轴处紧急继动阀与c01.02储气筒出气口连接，单通道模块与c01.01储气筒出气口连接；6号轮轴处紧急继动阀与c06.02储气筒出气口连接，单通道模块与c06.01储气筒出气口连接；其他轮轴处，紧急继动阀和单通道模块均与相应轮轴处容量为20l的储气筒出气口连接；所有轮轴处单通道模块与紧急继动阀连接。所述双通单向阀连接制动控制管路一和制动控制管路二，且与紧急继动阀连接。所述单通道模块包括进气电磁阀、排气电磁阀、备压阀、继动阀、压力传感器和电子控制单元（ecu），在所述单通道模块出气口处设置有压力传感器，所述单通道模块连接abs之后与制动器连接。在1号轮轴和6号轮轴处，所述制动器为制动气室。所述制动器上设置有取气阀。

实施例4

所述制动控制子系统还包括常闭电磁阀。所述常闭电磁阀有两个，设置在所述无轨电车两端。如图3所示，其中一个常闭电磁阀与c01.01储气筒出气口连接，且与1号双控继动阀连接；另一个常闭电磁阀与c06.01储气筒出气口连接，且与6号双控继动阀连接。所述常闭电磁阀与紧急制动开关连接。每一紧急继动阀均连接有独立的10l的储气筒。

实施例5

所述制动控制子系统还包括驻车制动控制阀和中继阀。所述驻车制动控制阀有两个，分别设置在无轨电车的两端驾驶区，其中一个与c02.03储气筒的出气口连接，另一个与c05.03储气筒的出气口连接，两个驻车制动控制阀相互连接，且与设置在2号轮轴至5号轮轴处的中继阀连接，组成驻车制动气路。所述驻车制动控制气路上设置有低压报警开关。所述中继阀与相应轮轴上10l储气筒的出气口连接，且与制动器连接。用于驻车制动的制动器为弹簧制动气室。所述驻车制动控制阀为双脉冲控制阀，所述弹簧制动气室上设置有取气阀。

实施例6

所述电气系统包括控制ecas的电子控制单元（ecasecu）、控制单通道模块的电子控制单元（ebcu）、控制牵引控制装置的电子控制单元（tcu）和单通道模块内的电子控制单元（ecu）。所述ebcu与所述ecasecu、tcu连接，所述ebcu与所述单通道模块内的ecu连接，向所述ecu发送信息并接收接收所述ecu发送的信息，所述ebcu、所述tcu均与所述电控制动总阀连接，接收所述电控制动总阀发送的信息，所述ebcu用于常用、紧急制动输出控制，传输监控信息，abs防抱死控制和制动不缓解状态检测中的至少一种。

实施例7

所述管路系统包括供风管路和控制管路，所述管路采用铜管或符合en854标准的橡胶软管，所述供风管路型号为φ15×1.5，其外径为15mm，壁厚为1.5mm；所述控制管路型号为φ10×1，其外径为10mm，壁厚为1mm。

实施例8

所述制动系统具有行车制动、紧急制动、驻车制动、救援模式、abs防滑和ecas功能。

行车制动时，各车轴的制动响应顺序可根据需求进行预先设定。电控制动总阀将踏板角度转换为电信号输出至ebcu，所述ebcu对所述电信号处理后向所述单通道模块内的ecu发送控制信息，所述单通道模块内的ecu控制所述单通道模块输出相应的压力实施制动，所述单通道模块出气口设置的压力传感器对出气口输出的压力进行反馈。所述制动系统有气动制动回路和电控制动回路两条回路，行车制动时，当气动制动回路压力大于电控制动回路压力时，气制动回路有效。如图2中所示，当两条制动控制管路均正常时，所述双通单向阀接收来自于制动控制管路一和制动控制管路二两个管路的控制气压实施制动，当一条制动控制管路故障时，所述双通单向阀接收另一正常制动控制管路的控制气压实施制动。

紧急制动时，若电控制动总阀全输出，即电控制动总阀踏板位移最大，单通道模块根据ebcu输出的信息输出最大制动压力。若电控制动失效，通过无轨电车两端设置的紧急制动开关实现紧急制动，所述紧急制动开关不带自复位功能，与常闭电磁阀连接，如图3所示，操作紧急制动开关后，所述常闭电磁阀迅速通过1号双控继动阀、4号双控继动阀、双通单向阀、紧急继动阀向所述单通道模块的控制腔充风，所述单通道模块迅速向制动器充气实现快速停车，此时制动气路为独立的，即所述双通单向阀仅接收一个制动控制管路的控制气压。个别供气管路失效时，紧急继动阀外接的10l储气筒可以提供一次全输出制动的气压量，实现紧急制动。

驻车制动靠弹簧制动气室中储能弹簧动作实施，通过压缩空气缓解，如图4所示，所述驻车制动控制阀对所述中继阀控制，通过所述中继阀对所述弹簧制动气室压力的控制，实现驻车制动及缓解。

实施例9

所述空气压缩机故障无法打风时，可以由外部风源，如拖车通过所述快速接头向所述四回路保护阀充风实施救援。

所述单通道模块内的ecu通过所述abs控制最终输出给所述制动器的压力，实现abs防滑功能。

需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应该理解：其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。