車輛制動(dòng)系統(tǒng)超溫檢測(cè)裝置誤報(bào)警研究

摘要：制動(dòng)系統(tǒng)超溫檢測(cè)裝置是由溫度傳感器、BMA和故障診斷軟件逐步組合而成的具有實(shí)時(shí)檢測(cè)制動(dòng)盤溫度功能的裝置，但由于軟件本身原因，在車輛實(shí)際運(yùn)用過程中，超溫報(bào)警的的誤報(bào)頻繁，結(jié)合上述問題，本文分析了制動(dòng)系統(tǒng)超溫檢測(cè)裝置的可靠性，提出了超溫報(bào)警在誤報(bào)警情況下的應(yīng)對(duì)措施，確保超溫檢測(cè)裝置能夠更好的滿足檢測(cè)需求。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)；超溫報(bào)警；可靠性

引言

車輛制動(dòng)系統(tǒng)作為現(xiàn)代電車行車安全的關(guān)鍵系統(tǒng)，必須具備安全、可靠和快速的制動(dòng)性能。如在行車過程中出現(xiàn)制動(dòng)盤超溫報(bào)警故障，制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗溫度快速上升后，容易導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)周邊溫度升高，引發(fā)行車火災(zāi)等重大安全事故。

1 天津現(xiàn)代有軌電車制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

天津現(xiàn)代有軌電車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)方式有電制動(dòng)和空氣制動(dòng)。制動(dòng)器主要由輪轂上的制動(dòng)缸、制動(dòng)盤、制動(dòng)卡鉗、制動(dòng)墊片和ABS傳感器構(gòu)成。在車輛施加空氣制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)缸的活塞桿對(duì)制動(dòng)卡鉗上的水平連桿施加壓力，水平連桿帶動(dòng)制動(dòng)卡鉗內(nèi)部的偏心軸，最終將力施加給制動(dòng)墊片，制動(dòng)墊片向制動(dòng)盤施加水平的夾緊力，從而施加制動(dòng)。在車輛緩解空氣制動(dòng)時(shí)，通過對(duì)彈簧制動(dòng)缸進(jìn)行補(bǔ)充壓縮空氣，對(duì)常用制動(dòng)缸進(jìn)行釋放壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)缸的活塞對(duì)制動(dòng)鉗水平連桿釋放壓力，最終使得制動(dòng)卡鉗上的制動(dòng)墊片不再夾緊制動(dòng)盤，從而使得車輛制動(dòng)緩解。

2 制動(dòng)系統(tǒng)超溫檢測(cè)裝置的引入

由于車輛在緩解空氣制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)命令和控制單元（UCD和EBS）、壓縮空氣、各電磁閥、制動(dòng)缸、制動(dòng)鉗、制動(dòng)連桿等都會(huì)配合動(dòng)作，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)或者部件出現(xiàn)異常時(shí)，都有可能造成制動(dòng)無法正常緩解，在某一個(gè)輪轂?zāi)K制動(dòng)無法緩解的情況下，司機(jī)無法快速覺察到制動(dòng)不緩解的現(xiàn)象，容易造成輪轂溫度過高。輪轂溫度過高的情況下，有可能引發(fā)火災(zāi)事故。

因此，車輛原始廠商對(duì)車輛原先裝備的用于預(yù)防輪胎破裂的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置（IVTM）進(jìn)行了升級(jí)。通過在車輛的網(wǎng)關(guān)卡、司機(jī)監(jiān)控屏和主控面板上加載一套溫度檢測(cè)軟件，在輪胎周圍溫度異常升高時(shí)，會(huì)引起輪胎內(nèi)部壓力升高，IVTM能夠在溫度檢測(cè)軟件的命令下，向系統(tǒng)發(fā)送實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)，同時(shí)在司機(jī)監(jiān)控屏幕上顯示過熱圖標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超溫的報(bào)警。

3 超溫檢測(cè)裝置的可靠性分析

3.1 超溫檢測(cè)的邏輯功能與實(shí)現(xiàn)方式

（1）出現(xiàn)超溫故障后，在超溫檢測(cè)裝置的作用下，司機(jī)監(jiān)控面板下方出現(xiàn)自動(dòng)限速35km黃色報(bào)警圖標(biāo)，同時(shí)在司機(jī)監(jiān)控面板右側(cè)出現(xiàn)溫度超高的紅色圖標(biāo)，如下圖1所示。

（2）出現(xiàn)自動(dòng)限速35km限速故障和溫度超高的故障圖標(biāo)后，同時(shí)BMA后臺(tái)數(shù)據(jù)中會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的故障代碼，可能出現(xiàn)的代碼明細(xì)為：772至783，748至771，708+709，1150至1161；單獨(dú)出現(xiàn)自動(dòng)限速35km限速故障后，同時(shí)BMA后臺(tái)數(shù)據(jù)中心也會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的故障代碼，可能出現(xiàn)的代碼明細(xì)為：709，658至669，730至741。

3.2 超溫檢測(cè)裝置可靠性分析

（1）原始廠商的超溫檢測(cè)裝置沒有設(shè)置直接的溫度測(cè)量?jī)x器，無法抓取車軸的實(shí)際溫度數(shù)據(jù)。檢測(cè)情況以代碼的形式上傳至后臺(tái)數(shù)據(jù)，但無法在司機(jī)監(jiān)控屏上顯示實(shí)時(shí)溫度，而是通過判斷車軸周邊部件的技術(shù)狀態(tài)和參數(shù)，來發(fā)送相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。在這種情況下，該系統(tǒng)存在誤報(bào)可能。以系統(tǒng)報(bào)警的772故障代碼為例，該故障指向輪胎左右胎壓異常，胎壓異常的情況下（如輪胎漏氣），由于輪胎裝置配備了防塌陷襯墊裝置，車輛仍可以繼續(xù)運(yùn)營(yíng)至終點(diǎn)，無需立即處理，但系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置，出現(xiàn)自動(dòng)限速35km限速故障和溫度超高的故障圖標(biāo)，從而影響正線司機(jī)的駕駛作業(yè)。

（2）超溫檢測(cè)裝置的指向性不明確，車輛只是會(huì)報(bào)警有相應(yīng)的超溫故障，但無法確定哪個(gè)模塊有故障，具體故障情況需要根據(jù)代碼分析和人工現(xiàn)場(chǎng)檢查來確定，提高了維修成本。

（3）2012年以來，超溫報(bào)警數(shù)量隨著年份的增加總體遞增，除2012年外，超溫報(bào)警誤報(bào)率均在50%以上，近幾年由于超溫報(bào)警造成的車輛回段次數(shù)不斷增加。超溫報(bào)警出現(xiàn)誤報(bào)后，正線可以恢復(fù)的故障，車輛采用繼續(xù)運(yùn)營(yíng)的方式，無法恢復(fù)的故障，需要回段進(jìn)行檢查，這樣造成車輛利用率下降。2012年-2017年以來每年的超溫報(bào)警故障數(shù)據(jù)見表1。

4 超溫誤報(bào)警應(yīng)對(duì)措施

（1）明確車輛故障排空回段的時(shí)機(jī)，正線車輛運(yùn)營(yíng)時(shí)當(dāng)日第一次出現(xiàn)此類故障時(shí)，由原來的出現(xiàn)故障排空回段優(yōu)化為故障出現(xiàn)一次后，由司機(jī)對(duì)車輛進(jìn)行檢查，檢查無異常后，運(yùn)營(yíng)至終點(diǎn)站結(jié)束當(dāng)次運(yùn)營(yíng)，若結(jié)束運(yùn)營(yíng)前故障圖標(biāo)消失，可以維持全天運(yùn)營(yíng)模式。

（2）正線車輛運(yùn)營(yíng)當(dāng)日第二次出現(xiàn)此類故障時(shí)，限速運(yùn)行至前方站臺(tái)，由司機(jī)下車再一次檢查車輪外部，檢查無異常后，運(yùn)營(yíng)至終點(diǎn)站結(jié)束當(dāng)次運(yùn)營(yíng)。

5 結(jié)語

本文通過對(duì)車輛原有的超溫檢測(cè)裝置的可靠性進(jìn)行分析研究，并根據(jù)實(shí)際情況制定了超溫誤報(bào)的正線司機(jī)應(yīng)對(duì)措施，從而降低車輛誤報(bào)次數(shù)，保證正線車輛可靠運(yùn)行。此外，對(duì)原有超溫檢測(cè)裝置進(jìn)行技術(shù)改造是徹底解決該裝置誤報(bào)的最終方式。

下一步計(jì)劃對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行重新改造，考慮到安裝空間的大小，在每個(gè)車軸的附近配置熱敏接觸器，制動(dòng)盤發(fā)熱時(shí)，熱敏接觸器通過熱傳導(dǎo)溫度升高，溫度升高后將會(huì)使得系統(tǒng)報(bào)警，并將報(bào)警信息發(fā)送至司機(jī)監(jiān)控屏，該方案能夠徹底從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)車軸的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李偉.天津地鐵正線列車故障數(shù)據(jù)分析及應(yīng)急處理[J].科技創(chuàng)新，2015（9）.

作者簡(jiǎn)介：

曹國(guó)梁，工程師，天津?yàn)I?？焖俳煌òl(fā)展有限公司