本技术涉及轨道车辆，更具体地说，涉及一种轨道车辆及其制动控制方法。

背景技术：

1、轨道车辆是交通运输体系的重点装备，随着对运行效率、能源经济性及运营安全性要求的不断提高，车辆轻量化成为重点发展方向，以有效降低轮轨作用力、减少轨道磨损、提高牵引能效并增加有效载荷。

2、目前，轨道车辆的轻量化技术多集中于采用铝合金、复合材料等轻质材料，或在现有结构基础上进行局部优化，但受限于传统设计理念，进一步深度减重的空间有限。

3、综上所述，如何实现轨道车辆的深度减重，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的是提供一种轨道车辆及其制动控制方法，实现轨道车辆的深度减重。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一种轨道车辆，包括车体，所述车体具有一体化车体骨架、风道系统、内墙皮、外墙皮；

4、所述一体化车体骨架具有两个侧墙骨架和设备舱骨架，所述设备舱骨架沿车宽方向两侧的梁结构上端焊接于同位侧所述侧墙骨架中的车体下边梁；

5、所述风道系统和所述一体化车体骨架均设于所述外墙皮与所述内墙皮之间，且所述一体化车体骨架中部分梁结构的内部腔道为所述风道系统中部分风道的送风腔道，或者，所述一体化车体骨架与所述风道系统相互独立。

6、优选地，所述设备舱骨架具有两个设备舱侧壁骨架，所述一体化车体骨架的同位侧结构中，所述侧墙骨架中部分梁结构与所述设备舱侧壁骨架中部分梁结构交汇并连接于所述车体下边梁的同一位置，形成连接节点。

7、优选地，所述侧墙骨架具有车体上边梁、侧窗上安装梁、侧窗下安装梁、若干根车体立柱；所述车体上边梁、所述侧窗上安装梁、所述侧窗下安装梁、所述车体下边梁均沿车长方向延伸，并自上至下地依次排布；所述车体立柱自上至下地依次连接于所述车体上边梁、所述侧窗上安装梁、所述侧窗下安装梁、所述车体下边梁；所述侧窗上安装梁和所述侧窗下安装梁用于安装侧窗；

8、所述设备舱侧壁骨架具有设备舱下边梁和若干根设备舱立柱；所述设备舱立柱的两端分别连接于所述车体下边梁和所述设备舱下边梁；若干根所述设备舱立柱沿车长方向依次排布，所述设备舱下边梁为u型梁，其两个顶部拱端分别连接于所述车体下边梁沿其自身长度方向的不同位置；

9、所述设备舱骨架还具有若干个设备舱横梁，若干根所述设备舱横梁沿车长方向依次排布，所述设备舱横梁的两端分别连接于两个所述设备舱侧壁骨架的所述设备舱下边梁。

10、优选地，所述一体化车体骨架还具有两根枕梁，两根所述枕梁分别位于所述一体化车体骨架的一位端和二位端，所述枕梁的两端分别连接于两个所述侧墙骨架的所述车体下边梁；

11、所述侧窗上安装梁的两端、所述侧窗下安装梁的两端分别连接于若干条所述车体立柱中位于一位端和二位端的车体立柱a1；所述一体化车体骨架的一位端和二位端均具有分别位于一位侧、二位侧的两个结构核心节点α，所述结构核心节点α为至少包括所述枕梁、所述设备舱下边梁、所述车体立柱a1和所述车体下边梁在内交汇并连接形成的连接节点。

12、优选地，所述侧墙骨架还具有成对设置的第三连接梁，成对所述第三连接梁中的一者位于所述一体化车体骨架的一位端，另一者位于所述一体化车体骨架的二位端；

13、所述第三连接梁自上至下地依次连接于所述车体上边梁、所述侧窗上安装梁、所述侧窗下安装梁和所述车体下边梁；

14、所述第三连接梁沿车长方向和车高方向均具有延伸分量，所述第三连接梁的顶端呈外倾布置且倾斜方向背向于所述车体的车长中部。

15、优选地，所述侧墙骨架还具有第九连接梁，所述第九连接梁具有一个顶梁和两对侧梁；

16、所述顶梁位于所述车体上边梁与所述侧窗上安装梁之间，并沿车长方向延伸；

17、所述侧梁沿车长方向和车高方向均具有延伸分量，所述侧梁的底端呈外倾布置且倾斜方向背向于所述车体的车长中部；

18、两对所述侧梁包括一对侧梁b1和一对侧梁b2，成对的所述侧梁b2位于成对的所述侧梁b1之间，所述侧梁b1的底端交汇并连接于所述车体下边梁的对应位置以共同形成所述结构核心节点α。

19、优选地，所述枕梁包括枕梁本体和补强件，所述枕梁本体为一体成型结构，所述枕梁本体沿厚度方向的一侧为安装面，所述补强件与所述安装面连接，并位于所述枕梁本体长度方向的中心部。

20、优选地，所述枕梁本体包括外部框架、斜筋板，所述外部框架由壳壁围合形成内部空间，所述斜筋板设于所述内部空间，所述斜筋板的两端分别与不同的壳壁内侧连接，且与各壳壁之间均具有夹角。

21、优选地，所述安装面设有安装点位，所述安装面所在壳壁包括第一厚度区和第二厚度区，所述第一厚度区的厚度大于所述第二厚度区的厚度，且所述安装点位处于所述第一厚度区。

22、优选地，所述车体包括一体化车顶，所述一体化车顶具有车顶主体、主风道隔板，所述车顶主体为中空层结构，包括外壳层和空气层，所述空气层中设有所述主风道隔板，以在所述空气层中分隔出沿车长方向延伸的通风道，所述通风道连通于所述外壳层沿车宽方向侧边的出风口。

23、优选地，所述主风道隔板位于所述空气层沿车宽方向的中间位置，以分隔出两条通风道，且两条所述通风道分别为通风道c1和通风道c2；

24、所述一体化车顶还包括两条导流隔板，两条所述导流隔板分别为导流隔板d1和导流隔板d2，所述导流隔板d1和所述导流隔板d2分别位于所述通风道c1和所述通风道c2中，所述导流隔板d1与所述主风道隔板之间的距离、所述导流隔板d2与所述主风道隔板之间的距离在任意位置均保持恒定。

25、优选地，所述主风道隔板为y型隔板，具有公共端结构、两个独立端结构、以及过渡连接所述公共端结构和对应所述独立端结构的两个曲线连接结构；

26、所述公共端结构位于所述外壳层的第一端的、沿宽度方向的中心位置；

27、两个所述独立端结构位于所述外壳层的第二端的、沿宽度方向靠近对应侧壁板的位置。

28、优选地，所述车体包括一体化侧墙，所述一体化侧墙具有内侧墙板、外侧墙板、侧墙送风梁组件；

29、所述侧墙送风梁组件铺设于所述外侧墙板与所述内侧墙板之间，所述侧墙送风梁组件的内部腔道通过所述车体上边梁连通于车顶的送风通道，且所述侧墙送风梁组件朝向车内的一侧具有送风口。

30、优选地，所述侧墙送风梁组件包括若干个沿车长方向依次排布的侧墙送风梁组，所述侧墙送风梁组为放射性梁结构，所述侧墙送风梁组具有侧墙主风道、侧墙分风道；

31、所述侧墙主风道沿车高方向延伸，所述侧墙主风道的两端分别连接于所述车体上边梁、所述车体下边梁，若干条所述侧墙分风道对称分布于所述侧墙主风道两侧；

32、所述侧墙分风道的一端连接于所述侧墙主风道，另一端连接于所述车体上边梁或所述车体下边梁。

33、优选地，一个所述侧墙送风梁组具有两对侧墙分风道，两对所述侧墙分风道中的一对包括两条侧墙分风道e1，另一对包括两条侧墙分风道e2，两条所述侧墙分风道e1和两条所述侧墙分风道e2呈x形交叉布置，两条所述侧墙分风道e1和两条所述侧墙分风道e2相向端部连接于所述侧墙主风道。

34、优选地，所述一体化车顶、所述车体上边梁、所述一体化侧墙、所述车体下边梁为一体成型复材制件。

35、优选地，还包括电机械制动系统，所述电机械制动系统包括制动单元、驱动控制单元、制动检测单元；

36、所述驱动控制单元包括相互独立的主控子单元和副控子单元，所述主控子单元和所述副控子单元均配置为能够相互独立地确定pwm控制信号并控制所述制动单元的动作；

37、所述制动检测单元用于检测所述制动单元的运行参数；

38、所述副控子单元信号连接于所述制动检测单元、所述主控子单元，用于根据接收自所述制动检测单元的检测结果、所述主控子单元的pwm控制信号，确定所述主控子单元失效时，接管对所述制动单元的控制。

39、优选地，所述主控子单元、所述副控子单元均包括第一指令采集模块、第二指令采集模块、驱动处理模块，所述电机械制动系统还包括制动控制单元，所述制动控制单元包括第三指令采集模块；

40、所述第一指令采集模块、所述第二指令采集模块、所述第三指令采集模块能够相互独立地采集紧急制动指令信号，且所述驱动处理模块信号连接于所述第一指令采集模块、所述第二指令采集模块、所述制动控制单元，用于在接收到来自所述第一指令采集模块、所述第二指令采集模块、所述第三指令采集模块中至少两者的紧急制动指令信号时，控制所述制动单元的动作。

41、优选地，所述第一指令采集模块为光耦隔离采集电路，所述第二指令采集模块为高压隔离采集电路。

42、优选地，所述电机械制动系统还包括相互独立的主控供电电路、副控供电电路，所述主控供电电路电连接于所述主控子单元，所述副控供电电路电连接于所述副控子单元。

43、优选地，所述主控子单元电连接于所述制动单元、所述制动检测单元，形成主控pid控制系统；

44、所述副控子单元电连接于所述制动单元、所述制动检测单元，形成副控pid控制系统，且所述副控子单元配置为利用模糊pid控制程序在线调整以确定pid参数，或者，查询控制量表确定pid参数。

45、优选地，所述主控子单元、所述副控子单元均包括驱动程序存储模块，所述驱动程序存储模块存储有驱动控制程序，所述驱动控制程序为源代码语言经编译后烧录至所述驱动程序存储模块中的可执行程序；所述驱动处理模块配置为执行所述驱动控制程序，并输出驱动所述制动单元中制动电机的pwm控制信号；

46、所述主控子单元中所述驱动程序存储模块存储的所述驱动控制程序、所述副控子单元中所述驱动程序存储模块存储的所述驱动控制程序配置为采用异构编码方式。

47、优选地，所述制动单元包括设于同一个转向架的四个制动电机，两个所述制动电机设于前轴，另两个所述制动电机设于后轴；

48、一个所述主控子单元和一个所述副控子单元均电连接于设于前轴两个所述制动电机，另一个所述主控子单元和另一个所述副控子单元均电连接于设于后轴两个所述制动电机；

49、所述副控子单元用于根据所述制动单元的运行参数开始控制对应所述制动电机的动作。

50、优选地，还包括撒砂装置，所述撒砂装置包括储砂箱、上阀体、驱动组件、下阀体、正常吹砂组件、紧急吹砂组件；

51、所述上阀体设于所述储砂箱的出砂口，所述上阀体具有进砂腔、出砂腔及连通于所述进砂腔和所述出砂腔的传输腔；

52、所述驱动组件包括可转动设于所述传输腔的旋转盘，所述旋转盘设有若干具有定量容积的分砂斗；

53、所述下阀体具有撒砂腔，所述撒砂腔连通于所述出砂腔；

54、所述正常吹砂组件设于所述下阀体，所述正常吹砂组件配置为响应正常撒砂指令控制所述正常吹砂组件打开，以将所述出砂腔流出的砂子经由所述撒砂腔吹出；

55、所述紧急吹砂组件设于所述上阀体，所述紧急吹砂组件配置为响应紧急撒砂指令控制所述正常吹砂组件和所述紧急吹砂组件打开，以将所述传输腔内的砂子经由所述撒砂腔吹出。

56、优选地，若干个所述分砂斗沿周向均匀分布于所述旋转盘，若干个所述分砂斗用于随所述旋转盘转动以择一地连通所述进砂腔和所述出砂腔。

57、优选地，所述撒砂装置还包括控制器和风源组件；

58、所述风源组件包括空气压缩机、分别与所述空气压缩机相连的正常供风管和紧急供风管；

59、所述正常吹砂组件包括正常吹砂嘴、正常控制阀，所述正常吹砂嘴固设于所述下阀体，所述正常吹砂嘴连通于所述正常供风管与所述撒砂腔之间，所述正常控制阀设于所述正常吹砂嘴和所述正常供风管之间；

60、所述紧急吹砂组件包括紧急吹砂嘴、紧急控制阀，所述紧急吹砂嘴固设于所述上阀体，所述紧急吹砂嘴连通于所述紧急供风管与所述传输腔之间，所述紧急控制阀设于所述紧急吹砂嘴和所述紧急供风管之间；

61、所述控制器信号连接于所述正常控制阀、所述紧急控制阀，用于在接收到正常撒砂指令时控制所述正常控制阀打开，在接收到紧急撒砂指令时控制所述正常控制阀和所述紧急控制阀同时打开。

62、优选地，在所述出砂口朝向所述传输腔的方向上，所述进砂腔的流道宽度逐渐减小；在所述传输腔朝向所述撒砂腔的方向上，所述出砂腔的流道宽度逐渐增大。

63、优选地，所述旋转盘的外侧壁设有若干l型缺口，每个所述l型缺口设有弧形挡板，所述l型缺口与所述弧形挡板围合形成所述分砂斗；

64、沿所述旋转盘的径向，所述弧形挡板高于所述旋转盘的外侧壁设置，所述弧形挡板与所述外侧壁之间形成接料口，所述接料口用于引导砂子流入所述分砂斗。

65、优选地，所述撒砂装置还包括高位检测件、中位检测件、低位检测件；

66、所述高位检测件设于所述储砂箱，用于检测所述储砂箱高砂位；

67、所述中位检测件设于所述储砂箱，用于检测所述储砂箱的中砂位；

68、所述低位检测件设于所述储砂箱，用于检测所述储砂箱的低砂位；

69、所述控制器信号连接于所述高位检测件、所述中位检测件和所述低位检测件，用于根据接收的高位检测信号判断所述储砂箱处于高位砂量状态，和/或，用于根据接收的中位检测信号判断所述储砂箱处于中位砂量状态，和/或，用于根据接收的低位检测信号判断所述储砂箱处于低位砂量状态，并发出缺砂报警指令。

70、一种电机械制动系统的制动控制方法，应用于上述任一项所述的轨道车辆，包括：

71、获取紧急制动指令；

72、在确认接收到紧急制动指令后，主控子单元、副控子单元各自独立确定pwm控制信号；

73、主控子单元输出其自身确定的pwm控制信号以控制制动单元的动作；

74、副控子单元获取主控子单元输出的pwm控制信号和制动检测单元的检测结果，副控子单元如果未接收到主控子单元输出的pwm控制信号，和/或，制动检测单元的检测结果与主控子单元控制制动单元施加的理论指标之间偏差超出阈值，和/或，副控子单元自身确定的pwm控制信号与主控子单元输出的pwm控制信号之间偏差超出阈值时，副控子单元输出其自身确定的pwm控制信号，控制制动单元的动作。

75、优选地，所述确认接收到紧急制动指令，包括：

76、接收到来自第一指令采集模块、第二指令采集模块、制动控制单元中至少两者的紧急制动指令信号。

77、本技术中，一体化车体骨架具有两个侧墙骨架和一个设备舱骨架，两个侧墙骨架沿车宽方向分别位于一位侧和二位侧，侧墙骨架作为车辆侧面主要承载结构；设备舱骨架连接在两个侧墙骨架的下侧，即设备舱骨架沿车宽方向两侧的梁结构上端焊接于同位侧侧墙骨架中的车体下边梁，一体化车体骨架中，侧墙骨架与设备舱骨架连接形成统一的承载体系，设备舱骨架成为车体骨架的有机组成部分，设备舱骨架与侧墙骨架能够共同发挥对整车刚度贡献，提高了轨道车辆的刚度，并有效实现轨道车辆的轻量化。

78、同时，本技术将风道系统集成于内墙皮、外墙皮之间，有效实现轨道车辆的轻量化，一定程度上有利于提高轨道车辆的刚度；综上，通过在内外墙板之间采用一体化车体骨架并集成风道系统，实现轨道车辆的深度减重。