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摘要：空气制动防滑控制系统用于防止在低粘着条件下制动力过大造成的轮对制动抱死和轮对踏面擦伤。当防滑控制系统测出发生制动滑行时能减小滑行轮对上的制动力，以减小滑行轮对上的滑动程度，从而防止轮对制动抱死和轮对踏面擦伤。空气制动防滑行控制系统主要采用速度差和减速度判据进行滑行检测。
关键词：速度传感器；速度差；减速度；防滑控制；参考速度；滑行检测；电空制动配合
1空气制动防滑控制系统组成及原理
1.1空气制动防滑控制系统组成
防滑控制系统一般是由速度传感器、防滑控制器（防滑控制板）及防滑排风阀组成，在EP09架控制动系統中，防滑排风阀集成在制动控制单元（BCU）内部，而与常用制动的压力控制阀是共用的。在没有制动滑行时，两个轴的制动缸压力通过连通阀将二个轴的气路构通，常用制动的压力调节只使用一个轴的的压力控制阀，另一个轴的压力控制阀处于保压状态。在发生制动滑行时，连通阀将断开二个轴的连接通路，使二个轴的制动缸压力可以单独控制。
1.2空气制动防滑控制系统原理
防滑控制是根据速度差和减速度综合检测控制的。在出现滑行时，无论是通过速度差滑行判据还是通过减速度滑行判据检测到的滑行，都会进行防滑控制，在检测粘着恢复时，主要是根据减速度判据来判断粘着是否开始恢复，而粘着是否完全恢复主要是根据速度差进行检测的。当通过减速度判据检测到滑行时，防滑系统就会对滑行轴的制动缸阶段排风；如果出现了较大滑行，通过速度差判据检测到滑行时，防滑系统就会对滑行轴的制动缸快速排风，以尽快减小滑行轴上的制动缸压力和空气制动力。当检测到滑行轴加速度达到粘关恢复的判据时，开始阶段充风，制动力和制动缸压力开始恢复，当轴速度恢复到接近参考速度，达到粘着恢复的速度差判据时，不再进行防滑控制。
2空气制动防滑控制逻辑
2.1滑行检测及排风控制：
2.1.1轴速度在减小而且轴速度与本转向架的参考速度差达到滑行判定条件；
2.1.2轴减速度达到滑行判定条件；
2.1.3本架第一路速度与CAN 网段内的参考速度差达到滑行判定条件，且持续时间超过限定时间；
当检测出滑行时将对滑行轴的制动缸进行排风控制。
2.2粘着恢复检测及充风保压控制：
2.2.1当滑行轴排风后轴速下降很慢或不再下降时停止排风；
2.2.2当滑行轴排风后加速较大时开始充风。
2.2.3当滑行轴在充风后轴速恢复到基本接近参考速度，判定粘着已恢复，本次防滑控制过程结束；
3滑行检测判断条件及参数设定
4空气制动防滑控制系统参考速度介绍
4.1空气制动防滑控制系统参考速度是防滑系统根据轮对转动动速度或圆周速度计算的近似列车实际速度或对地速度。在EP09 架控制动系统中，参考速度分为三个层级。
第一级，制动控制单元（BCU）内的参考速度，这是最基本的参考速度；第二级是CAN 网段内的参考速度，CAN 网段内的参考速度是根据一个CAN 网段内的各架（6 个架）的速度信息综合计算的参考速度，第三级是列车级参考速度，列车级参考速度是全列各车的速度信息综合计算的参考速度。
4.1.1制动控制单元内的参考速度
EP09 控制系统的制动控制单元（BCU）内的参考速度是根据本转向架的2 个轮对的圆周速度（轴速）计算的，制动控制单元内的参考速度不依赖制动CAN 总线，没有通信传输延迟问题，在CAN 总线故障时参考速度仍可以正常使用。制动控制单元内的参考速度是最基本的参考速度，是检测滑行的和防滑控制的主要依据。
在轴减速度不超过最大计算减速度（可能的车辆减速度）时，参考速度取2 个轴速中较高的轴速度，但当最高轴速度的轴减速度大于最大计算减速度时，参考速度以上一个采样时刻计算的参考速度和最大计算减速度来推算当前时刻的参考速度。最大计算减速度通常在6-8km/h/s 之间。
4.1.2 CAN 网段内的参考速度
CAN 网段内的参考速度是对一个网段内的各轴速度的综合，因而在制动滑行时可以制动单元内的参考速度更接近列车实际速度。CAN 网段内的参考速度取一个CAN 网段内的各架（6 个架）的参考速度的最高值。为防止CAN 总线故障时参考速度出现错误，对通过CAN 总线传输的速度信息需要进行实时有效性校验，对于传输超时的速度信息按无效信息处理。
4.1.3列车级参考速度
列车参考速度是通过TCMS 系统进行传输或计算的速度，列车参考速度可以综合全列各车的速度，在多车辆滑行时可以比一个CAN 网段内的参考速度更接近列车实际速度。在大多数制动滑行中，尾车的滑行一般比前部车辆的滑行要小一些，尾车的参考速度一般会比前部车辆的参考速度更接近真实速度，特别是在连续严重滑行时，根据尾车的参考速度来修正前部车辆的参考速度偏差可以有效的防制止参考速偏差过大和制动抱死。通过TCMS 系统进行传输或计算的列车速度必须在实时性和安全性有保证的情况下才可能用于防滑控制，在对防滑系统进行进一步优化时，也可以考虑采用TCMS 系统进行计算的列车速度用于参考速度校准。
4.1.4参考速度偏差及修正
在连续严重滑行时，参考速度会多次采用最大计算减速度来推算列车速度，如果防滑过程中轴速度不能及时恢复到车辆速度，那么参考速度就可能会逐渐低于真实列车速度，参考速度的偏差可能会影响到正常的滑行检测甚至会导致制动抱死。为防止参考速度出现大的偏差，EP09制动系统，拖车1 轴在连续滑行后采用延迟恢复制动力的方法使1 轴的速度能充分恢复，这样这可以保证CAN 网段内的参考束速度不至于出现大的偏差，的使列车一个是根据本转向架的2 个轮对的圆周速度（轴速）来计算车辆速度的，可以有效地防止制动抱死的情况发生。
5电制动与空气制动防滑控制配合逻辑
在电制动进行防滑控制时，牵引系统通过TCMS 将电制动防滑控制信号发给空气制动系统，空气制动系统在电制动进行防滑控制时，有滑行的动车按电制动可能值进行电空混合制动运算，以避免在滑行的动力上同时施加空气制动。
当电制动检测到严重滑行或持续滑行超过3 秒时，牵引系统将自动退出电制动。如果电制动持续进行防滑控制超过5 秒，或者空气制动系统检测到出现了严重的制动滑行，空气制动的网关单元（EP09G）将通过TCMS 输出电制动切除信号，使牵引系统将电制动切除。电制动退出，空气制动系统会在无电制动的动车上施加空气制动并进行空气制动的防滑控制。
关键词：速度传感器；速度差；减速度；防滑控制；参考速度；滑行检测；电空制动配合
1空气制动防滑控制系统组成及原理
1.1空气制动防滑控制系统组成
防滑控制系统一般是由速度传感器、防滑控制器（防滑控制板）及防滑排风阀组成，在EP09架控制动系統中，防滑排风阀集成在制动控制单元（BCU）内部，而与常用制动的压力控制阀是共用的。在没有制动滑行时，两个轴的制动缸压力通过连通阀将二个轴的气路构通，常用制动的压力调节只使用一个轴的的压力控制阀，另一个轴的压力控制阀处于保压状态。在发生制动滑行时，连通阀将断开二个轴的连接通路，使二个轴的制动缸压力可以单独控制。
1.2空气制动防滑控制系统原理
防滑控制是根据速度差和减速度综合检测控制的。在出现滑行时，无论是通过速度差滑行判据还是通过减速度滑行判据检测到的滑行，都会进行防滑控制，在检测粘着恢复时，主要是根据减速度判据来判断粘着是否开始恢复，而粘着是否完全恢复主要是根据速度差进行检测的。当通过减速度判据检测到滑行时，防滑系统就会对滑行轴的制动缸阶段排风；如果出现了较大滑行，通过速度差判据检测到滑行时，防滑系统就会对滑行轴的制动缸快速排风，以尽快减小滑行轴上的制动缸压力和空气制动力。当检测到滑行轴加速度达到粘关恢复的判据时，开始阶段充风，制动力和制动缸压力开始恢复，当轴速度恢复到接近参考速度，达到粘着恢复的速度差判据时，不再进行防滑控制。
2空气制动防滑控制逻辑
2.1滑行检测及排风控制：
2.1.1轴速度在减小而且轴速度与本转向架的参考速度差达到滑行判定条件；
2.1.2轴减速度达到滑行判定条件；
2.1.3本架第一路速度与CAN 网段内的参考速度差达到滑行判定条件，且持续时间超过限定时间；
当检测出滑行时将对滑行轴的制动缸进行排风控制。
2.2粘着恢复检测及充风保压控制：
2.2.1当滑行轴排风后轴速下降很慢或不再下降时停止排风；
2.2.2当滑行轴排风后加速较大时开始充风。
2.2.3当滑行轴在充风后轴速恢复到基本接近参考速度，判定粘着已恢复，本次防滑控制过程结束；
3滑行检测判断条件及参数设定
4空气制动防滑控制系统参考速度介绍
4.1空气制动防滑控制系统参考速度是防滑系统根据轮对转动动速度或圆周速度计算的近似列车实际速度或对地速度。在EP09 架控制动系统中，参考速度分为三个层级。
第一级，制动控制单元（BCU）内的参考速度，这是最基本的参考速度；第二级是CAN 网段内的参考速度，CAN 网段内的参考速度是根据一个CAN 网段内的各架（6 个架）的速度信息综合计算的参考速度，第三级是列车级参考速度，列车级参考速度是全列各车的速度信息综合计算的参考速度。
4.1.1制动控制单元内的参考速度
EP09 控制系统的制动控制单元（BCU）内的参考速度是根据本转向架的2 个轮对的圆周速度（轴速）计算的，制动控制单元内的参考速度不依赖制动CAN 总线，没有通信传输延迟问题，在CAN 总线故障时参考速度仍可以正常使用。制动控制单元内的参考速度是最基本的参考速度，是检测滑行的和防滑控制的主要依据。
在轴减速度不超过最大计算减速度（可能的车辆减速度）时，参考速度取2 个轴速中较高的轴速度，但当最高轴速度的轴减速度大于最大计算减速度时，参考速度以上一个采样时刻计算的参考速度和最大计算减速度来推算当前时刻的参考速度。最大计算减速度通常在6-8km/h/s 之间。
4.1.2 CAN 网段内的参考速度
CAN 网段内的参考速度是对一个网段内的各轴速度的综合，因而在制动滑行时可以制动单元内的参考速度更接近列车实际速度。CAN 网段内的参考速度取一个CAN 网段内的各架（6 个架）的参考速度的最高值。为防止CAN 总线故障时参考速度出现错误，对通过CAN 总线传输的速度信息需要进行实时有效性校验，对于传输超时的速度信息按无效信息处理。
4.1.3列车级参考速度
列车参考速度是通过TCMS 系统进行传输或计算的速度，列车参考速度可以综合全列各车的速度，在多车辆滑行时可以比一个CAN 网段内的参考速度更接近列车实际速度。在大多数制动滑行中，尾车的滑行一般比前部车辆的滑行要小一些，尾车的参考速度一般会比前部车辆的参考速度更接近真实速度，特别是在连续严重滑行时，根据尾车的参考速度来修正前部车辆的参考速度偏差可以有效的防制止参考速偏差过大和制动抱死。通过TCMS 系统进行传输或计算的列车速度必须在实时性和安全性有保证的情况下才可能用于防滑控制，在对防滑系统进行进一步优化时，也可以考虑采用TCMS 系统进行计算的列车速度用于参考速度校准。
4.1.4参考速度偏差及修正
在连续严重滑行时，参考速度会多次采用最大计算减速度来推算列车速度，如果防滑过程中轴速度不能及时恢复到车辆速度，那么参考速度就可能会逐渐低于真实列车速度，参考速度的偏差可能会影响到正常的滑行检测甚至会导致制动抱死。为防止参考速度出现大的偏差，EP09制动系统，拖车1 轴在连续滑行后采用延迟恢复制动力的方法使1 轴的速度能充分恢复，这样这可以保证CAN 网段内的参考束速度不至于出现大的偏差，的使列车一个是根据本转向架的2 个轮对的圆周速度（轴速）来计算车辆速度的，可以有效地防止制动抱死的情况发生。
5电制动与空气制动防滑控制配合逻辑
在电制动进行防滑控制时，牵引系统通过TCMS 将电制动防滑控制信号发给空气制动系统，空气制动系统在电制动进行防滑控制时，有滑行的动车按电制动可能值进行电空混合制动运算，以避免在滑行的动力上同时施加空气制动。
当电制动检测到严重滑行或持续滑行超过3 秒时，牵引系统将自动退出电制动。如果电制动持续进行防滑控制超过5 秒，或者空气制动系统检测到出现了严重的制动滑行，空气制动的网关单元（EP09G）将通过TCMS 输出电制动切除信号，使牵引系统将电制动切除。电制动退出，空气制动系统会在无电制动的动车上施加空气制动并进行空气制动的防滑控制。