摘要：基础制动装置或采用闸瓦制动、或盘形制动、或动力制动。动车组制动控制装置虽然有各种不同结构的阀类，但从整个控制原理上分成两类：微机控制的直通式制动机与自动式空气制动机。
关键词：动车组；直通式；自动式
引言
制动系统是和谐号动车组高速运行的安全保障。列车高速运行时具有相当大的运动能量，而高速列车的制动系统必须解决列车动能的快速转换和能量消耗问题，并在轮轨黏着允许的条件下，做到高速列车的可靠制动停车或降速。另外，由于轮轨黏着系数随运行速度的提高而下降，更增加了高速制动技术的难度.
1常用制动的控制原则
1.1常用制动指令的处理
列车运行的时候，常用制动的指令来源可能有以下几种：列车控制系统、ＡＴＰ、自动速度控制设备、司机制动手柄等。以上设备的指令被制动系统处理为不同的制动级别，级别越大对应的减速度也越大。由于列车轮轨间的黏着系数随着速度变化而变化，为了保证制动减速度不超过轮轨的黏着极限，制动系统可以根据当前的车辆速度确定合适的减速度值。速度、级别和减速度的关系可以绘制成为减速度曲线。
1.2制动力分配方法
因为列车编组中有动车也有拖车，其采用的制动方式也不同，因此制动时需要在各车之间进行协调。常用的方式有均衡制动控制和电制动力优先控制。均衡制动控制是各车辆承担自身的所需制动力的控制方式。此时，动车优先使用电制动力，不足的部分采用空气制动力，拖车采用空气制动力。因此拖车的闸片磨耗要比动车大。电制优先控制是优先利用动车的再生制动。当动车的再生制动力达到最大值之前，基本不使用空气制动；当再生制动力不足时由拖车的空气制动来承担；当制动力需求更大时，在不超过黏着极限的情况下再用动车的空气制动补充。
1.3单车制动力丢失的处理
当列车中的某一辆车制动设备故障时，其应该承担的部分制动力需要在全列车范围内重新分配。此时采用全列车复合制动的原则，列车中每一辆制动装置运转正常的车辆都要承担附加的制动力，使全列车范围内制动力保持不变，从而保证列车能够按照预想的减速度制动停车。
2微机控制的直通式制动机
目前，动车组与城轨车辆使用的制动机采用电气指令微机控制的直通式电空制动机，如图1所示。与早期的直通式空气制动机不同的是空气压缩机安装在车辆上，制动控制器安装在带司机室的头车与尾车上，每个车辆上均安装有微机制动控制单元，该单元主要包括制动控制计算机BCU、电空转换EP阀（包括制动电磁阀、缓解电磁阀）、紧急电磁阀等。它具有单独的排气口，制动缸的压力不需再通过制动控制阀排气，可以避免制动与缓解前后不同步的问题。在制动、保压、缓解过程中，司机通过制动控制手柄发出电气制动指令，制动指令通过电缆线（光缆）传递到微机制动控制单元。微机制动控制单元进行制动力的计算与分配工作。同时，将总风管的压缩空气按照电气制动指令传递给制动缸。不同的制动作用，电气制动指令的大小不同，制动缸得到的压缩空气压力也就不同，制动力大小也就不同。因此，可以实现各种情况下的不同制动作用。
3自动式空气制动机
动车组上使用的自动式空气制动机基本组成原理:它是通过制动控制阀改变列车管的空气压力，以此压力变化为控制信号，控制车辆制动机的分配阀，使制动缸获得所需要的空气压力，再经过基础制动装置产生制动作用。制动时，EP给一定大小的电流到Br电磁阀，将Br电磁阀的排气口0接通，BP管压缩空气经Br电磁阀排到大气中，L处压力下降，使分配阀KE的R口与C口连通。制动缸中得到压力，制动机达到制动状态。保压时，当C口压力达到设定值时，R口不再向C口充气，C口压力保持不变，制动机达到保压状态。缓解时，EP给一定大小的电流到Loe电磁阀，将Loe电磁阀的进出口接通，压缩空气经Loe电磁阀充到BP管中，L处压力上升，使分配阀KE的C口与O口连通。制动缸压力排向大气，制动机实施缓解作用。自动式空气制动机的特点是：1）列车管减压制动，增压缓解。2）当列车发生分离事故时，制动软管被拉断时，制动管风压急剧下降，列车能自动、迅速地制动直至停车。
3）制动时各车都有副风缸分别向本车的制动缸供气，缓解时各车制动缸的压缩空气也分别从本车的三通阀处排出。制动时制动缸的动作较快，风压上升也快，提高了列车运行的安全性，列车前后一致性较好，纵向冲动小，适合于长大列车。
4ＣＲＨ平台动车组制动系统及救援技术
4.1ＣＲＨ１型动车组制动系统及救援技术
ＣＲＨ１Ａ型动车组采用与原型车一致的微机控制直通式电空制动系统，未配备自动式空气制动机，在头车配置有ＢＰ救援转换装置。针对救援动车组时仅能输出紧急制动指令的问题，统型动车组采用了ＢＰ救援转换装置，可输出各级常用制动指令对应的列车ＢＰ减压量。
4.2ＣＲＨ２型动车组制动系统及救援技术
ＣＲＨ２Ａ型动车组采用与原型车一致的微机控制的直通式电空制动系统，未配备自动式空气制动机。但在头车配置救援转换装置，可将救援机车或动车组的ＢＰ管减压量变换为电气制动指令，控制被救援动车组常用制动施加及缓解。统型动车组采用的ＢＰ救援转换装置，可输出各级常用制动指令对应的列车管减压量。
4.3ＣＲＨ３／ＣＲＨ５型动车组制动系统及救援技术
ＣＲＨ３型动车组采用微机控制的直通式电空制动系统，同时设置自动式空气制动机。自动式空气制动机可由机车或设置列车管的动车组操纵控制，列车管的额定压力为６００ｋＰａ。
5国内动车组救援优化措施
5.1优化动车组供电管理策略
目前各型动车组供电管理策略差异较大，无法满足救援处置过程中的制动系统供电需求。新研制的动车组增加了蓄电池容量并完善了动车组蓄电池分级管理策略，以保证动车组被救援时空气制动可用为目标，合理设置最小负载并将救援用电设备连接动车组ＢＤ供电。
5.2优化动车组自发电负载管理
动车组自发电功能主要在动车组回送、无高压供电等工况下，动车组被拖拽时为动车组交流辅助负载供电，并在辅助变流器和充电机工作后为动车组直流负载供电。新研制的动车组对与自发电相关的负载进行了单独分级管理，以保证被救援动车组自发电功能的可用性。
5.3优化动车组外部供电管理
国内各型动车组外部供电的电压制式不统一，各型动车组外部供电的电压制式与机车供电的电压制式不统一，外部供电连接器形式及容量不统一，被救援动车组最小负载容量不统一，导致动车组之间相互救援时无法通过救援动车组向被救援动车组供电，动车组被机车救援时无法直接通过机车向被救援动车组供电。新研制动车组在外部供电情况下以保证动车组被救援时空气制动可用为目标，合理配置动车组负载容量，实现了动车组被救援时能够通过外部供电满足用电设备需求。
结语
在我国制造的高速动车组中，所有动车组都采用微机控制的直通式空气制动机作为主型制动机，在CRH3、CRH5、CR400BF型动车组中将自动式空气制动机作为备用制动。在动车组主型制动机出现问题时，如救援/回送过程中，启用备用制动控制制动管压力，从而达到制动的目的。利用自动式空气制动机“减压制动、增压缓解”的特点，也可使动车组在紧急状态下实施紧急制动。
参考文献
[1]张 聚，等译．汽车软件工程［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００８．
[2]曹宏发，李和平，杨伟君，等．自主化ＣＲＨ３型高速动车组制动系统［Ｊ］．铁路技术创新，2015（2）：62-67.
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