열적으로 최적화된 철도 차량 브레이크 시스템

열적으로 최적화된 철도 차량 브레이크 시스템{THERMALLY OPTIMIZED RAILWAY VEHICLE BRAKE SYSTEM}

[관련 출원의 상호 참조]

본 출원은 2013년 5월 22일자로 출원된 미국 가출원 제61/826,268호 및 2014년 5월 20일자로 출원된 미국 특허출원 제14/282,357호의 이익을 주장하는 것으로, 그들의 개시내용이 본 명세서에 전체로 포함된다.

본 개시는 일반적으로 철도 차량 브레이크 시스템에 관한 것으로, 특히 열적으로 최적화된 열차 브레이크 시스템에 관한 것이다.

중전철 타입 열차용의 현존하는 브레이크 시스템들은 "차 당(per car)" 또는 "트럭 당(per truck)" 기준으로 브레이크들을 제어한다. 본 출원에서, 각 트럭은 차 또는 열차 상의 다른 트럭들에 독립적으로 작동한다. 철도 차(railway car) 상의 모든 장비가 작동중일 때, 제동은 주로 추진 시스템의 모터들을 통해 행해진다. 모터들은 이동 열차의 운동 에너지를, 통상적으로 저항기 뱅크들에서 열로 변환되거나 또는 전력망(power grid)으로 반환되는 전기로 변환한다. 마찰 브레이크들은 전기 제동이 충분한 제동 답력(brake effort)을 제공할 수 없을 때에 고속 및 저속에서만 적용된다.

전기 브레이크 고장의 경우, 독립적으로 작동하는 각 트럭에 의해, 고장난 트럭의 마찰 브레이크들은 고장난 트럭에 대해 필요한 모든 제동 답력을 인가한다. 이는 속도 제한을 부여하지 않고서 요청된 전체 열차 제동 속도를 유지하기 위해서 행해진다. 이 경우, 고장난 트럭 상의 브레이크 디스크들에 인가된 열 부하가 매우 높아서, 통상적으로 차량의 각 차축마다 2개의 디스크가 필요하다.

각 열차 상의 브레이크 장비의 수량을 감소시키는 철도 차량 브레이크 시스템이 현재 필요하다. 또한, 브레이크 장비의 중량을 감소시키는 철도 차량 브레이크 시스템도 현재 필요하다. 또한, 열차들에 걸쳐서 브레이크 장비의 마모를 동등하게 하는 철도 차량 브레이크 시스템도 현재 필요하다. 또한, 브레이크 장비의 온도를 감소시키는 철도 차량 브레이크 시스템도 현재 필요하다.

본 개시의 일 실시예에서, 철도 차량 브레이크 시스템은 서로 전기 통신하며 브레이크 파이프와 유체 연통하는 적어도 2개의 릴레이 밸브, 각 릴레이 밸브와 유체 연통하는 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛, 및 각 릴레이 밸브와 전기 통신하는 적어도 하나의 전기 브레이크 유닛을 포함한다. 전기 브레이크 유닛들 중 하나의 전기 브레이크 유닛의 고장시, 고장난 전기 브레이크 유닛과 전기 통신하는 릴레이 밸브는 적어도 하나의 다른 릴레이 밸브에 신호를 송출해서 적어도 하나의 다른 릴레이 밸브와 유체 연통하는 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛에 가압 유체를 공급한다.

적어도 2개의 릴레이 밸브는 일체형 전기 릴레이 밸브들을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 디스크 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다. 각 릴레이 밸브는 브레이크 파이프와 주 저장부 파이프 사이에 위치할 수 있고 이들과 유체 연통할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 스틸 세그먼트형(steel segmented) 디스크 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 소결 패드(sintered pad) 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에서, 철도 차량은 서로 전기 통신 및 유체 연통하는 적어도 2개의 철도 차, 및 각 철도 차와 유체 연통하는 브레이크 시스템을 포함한다. 브레이크 시스템은 서로 전기 통신하고 브레이크 파이프와 유체 연통하는 적어도 2개의 릴레이 밸브, 각 릴레이 밸브와 유체 연통하는 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛, 및 각 릴레이 밸브와 전기 통신하는 적어도 하나의 전기 브레이크 유닛을 포함한다. 브레이크 시스템들 중 하나의 브레이크 시스템의 전기 브레이크 유닛들 중 하나의 전기 브레이크 유닛의 고장시, 고장난 전기 브레이크 유닛과 통신하는 릴레이 밸브는 브레이크 시스템들 내의 적어도 하나의 다른 릴레이 밸브에 신호를 송출해서 적어도 하나의 다른 릴레이 밸브와 유체 연통하는 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛에 가압 유체를 공급한다.

적어도 하나의 철도 차의 브레이크 시스템의 적어도 2개의 릴레이 밸브는 나머지 철도 차들의 적어도 하나의 다른 릴레이 밸브와 전기 통신할 수 있다. 각 릴레이 밸브는 서로 전기 통신할 수 있다. 적어도 2개의 릴레이 밸브는 일체형 전기 릴레이 밸브들을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 디스크 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다. 각 릴레이 밸브는 브레이크 파이프와 주 저장부 파이프 사이에 위치할 수 있고 이들과 유체 연통할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 스틸 세그먼트형 디스크 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 소결 패드 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에서, 철도 차량에 브레이크들을 적용하는 방법은, 서로 전기 통신하며 브레이크 파이프와 유체 연통하는 적어도 2개의 릴레이 밸브, 각 릴레이 밸브와 유체 연통하는 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛, 및 각 릴레이 밸브와 전기 통신하는 적어도 하나의 전기 브레이크 유닛을 포함하는 브레이크 시스템을 제공하는 단계; 적어도 하나의 고장난 전기 브레이크 유닛으로부터 적어도 하나의 고장난 전기 브레이크 유닛과 통신하는 적어도 하나의 릴레이 밸브로 신호를 송출하는 단계; 적어도 하나의 고장난 전기 브레이크 유닛과 전기 통신하는 적어도 하나의 릴레이 밸브로부터 적어도 하나의 다른 릴레이 밸브로 신호를 송출하는 단계; 및 적어도 하나의 다른 릴레이 밸브로부터 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛으로 가압 유체를 공급하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 전기 브레이크 유닛들 중 하나의 전기 브레이크 유닛의 고장시 브레이크 시스템의 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛을 거의 동등하게 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 적어도 2개의 릴레이 밸브는 일체형 전기 릴레이 밸브들을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 디스크 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다. 각 릴레이 밸브는 브레이크 파이프와 주 저장부 파이프 사이에 위치할 수 있고 이들과 유체 연통할 수 있다. 적어도 2개의 마찰 브레이크 유닛은 소결 패드 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다.

추가 상세들 및 이점들은 첨부된 도면들과 함께 검토한 다음의 상세한 설명으로부터 이해될 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 개시에 따른 철도 차량 상의 브레이크 시스템의 개략도이고;
도 2는 도 1a 및 도 1b의 브레이크 시스템을 사용하는 결합된 쌍의 철도 객차들의 개략도이다.

이후 설명을 위해, 사용되는 공간적인 배향 용어들은 첨부된 도면, 도식에 배향되거나, 또는 달리 다음의 상세한 설명에서 설명되는 바와 같이 참조 실시예에 관한 것이다. 그러나, 이후에서 설명되는 실시예들은 많은 대안적인 변경 및 구성을 가정할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 첨부된 도면, 도식에 도시되거나, 달리 본 명세서에서 설명되는 특정 구성요소들, 장치들, 특징부들, 및 작동 시퀀스들은 단순히 예시적이고 한정하는 것으로 간주되지 않아야 함을 이해해야 한다.

본 개시는 일반적으로 철도 차량용 브레이크 시스템에 관한 것이고, 특히 철도 차량용의 열적으로 최적화된 브레이크 시스템에 관한 것이다. 브레이크 시스템의 바람직한 비한정 실시예가 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 철도 차량 브레이크 시스템(10)의 설명이 상세히 설명된다. 브레이크 시스템(10)의 브레이크들을 적용하는 작동 시퀀스 및 방법의 설명이 이하에서 제공된다. 브레이크 시스템(10)은 철도 차량의 트럭(도시하지 않음) 상에 제공될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 나타낸 브레이크 시스템(10)은 철도 차량의 하나의 트럭에 적용된 브레이크 시스템(10)을 도시하고 있다. 유사한 브레이크 시스템(10)이 철도 차량의 다른 트럭과 유체 연통하도록 배열될 수 있음을 이해해야 한다. 이 실시예에서, 철도 차량은 2개의 트럭을 포함하며, 각 트럭이 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이 브레이크 시스템(10)을 포함한다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 수개의 철도 차(100, 200)는 서로 연결 또는 "결합(married)"되어 다중 차 철도 차량을 만들 수 있음이 고려된다. 이 예에서,각 철도 차(100, 200) 상에 제공된 각 트럭은 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이 브레이크 시스템(10)을 포함한다. 브레이크 시스템(10) 각각은 서로 유체 연통해서 철도 차량을 따라 하나의 균일한 브레이크 시스템을 만들 수 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 브레이크 시스템(10)은 제1 일체형 전기 릴레이 밸브(Integrated Electric Relay Valve; IERV)(12A) 및 제2 IERV(12B)를 포함한다. IERV들(12A, 12B)은 각 철도 차(100, 200)의 각 트럭에 대해 개별적으로 공기압을 제어한다. 각 IERV(12A, 12B)는 캡 마운트형(cab-mounted) 마스터 컨트롤러(도시하지 않음) 또는 다른 열차 제어 시스템으로부터 요청된 제동 수준에 대한 커맨드들을 수신하는 마이크로프로세서(14A, 14B)를 포함한다. 일 실시예에서, 마이크로프로세서(14A, 14B)는 IERV들(12A, 12B) 내의 집적회로 칩 상에 포함된 컴퓨터 프로세서들이다. IERV들(12A, 12B)은 전기 신호들을 통해 추진 시스템(도시하지 않음)의 전기 브레이크 유닛들(16A, 16B)과 전기 통신해서, 전기 브레이크 유닛들(16A, 16B)에 의해 제어되는, 추진 시스템에 의해 제공된 전기 제동을 보충할 수 있다. 작동중인 철도 차(100, 200) 상의 모든 장비에 의해, 제동이 주로 추진 시스템의 모터들(도시하지 않음)을 통해 행해진다. 모터들은 이동 열차의 운동 에너지를, 통상적으로 저항기 뱅크들(도시하지 않음)에서 열로 변환되는 전기로 변환시킨다. IERV들(12A, 12B)은 브레이크 시스템(10) 내부의 마이크로프로세서들(14A, 14B)에 의해 확립된 네트워크를 통해 서로 인터페이싱하거나 통신한다. 네트워크를 통해, IERV들(12A, 12B)은 차 중량, 다이내믹 제동 답력, 및 전기 통신을 통해 인가된 마찰 제동 답력과 같은 정보를 공유할 수 있다.

또한, IERV들(12A, 12B)은 복수의 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)과 유체 연통할 수 있다. 일 실시예에서, 2개의 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B)은 제1 IERV(12A)와 유체 연통하고, 2개의 마찰 브레이크 유닛(18C, 18D)은 제2 IERV(12B)와 유체 연통한다. 일 실시예에서, 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)은 디스크 브레이크 유닛들로서 제공된다. 디스크 브레이크 유닛들은 스틸 세그먼트형 디스크 브레이크 유닛들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)은 소결 패드 브레이크 유닛들로서 제공될 수 있다. 그러나, 당업자에게 쉽게 자명해지는 바와 같이 추가 타입의 마찰 브레이크 유닛들이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)은 가압 유체가 그들에 유도될 때에 철도 차(100, 200)에 마찰 제동 답력을 인가한다. 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)은 IERV들(12A, 12B)들에 의해 활성화된 때에 철도 차(100, 200)에 보유력을 인가한다. 본 개시의 일 실시예에서, 하나의 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)은 철도 차들(100, 200)의 각 차축 상에 설치된다. 철도 차(100, 200)의 각 차축 상에 하나의 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)만을 제공함으로써, 장비 비용이 감소될 수 있고, 철도 차(100, 200)의 중량이 감소될 수 있으며, 더 적은 유지보수 비용이 필요하다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에서, 2개의 IERV(12A, 12B) 및 4개의 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)이 각 철도 차(100, 200) 상에 제공된다.

도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에서, 수개의 철도 차(100, 200)가 함께 연결 또는 "결합"되어 철도 차량을 만들 수 있다. 이 실시예에서, 각 철도 차(100, 200)는 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이 브레이크 시스템(10)을 포함할 수 있다. 브레이크 시스템(10)은 서로 유체 통신할 수 있을 뿐만 아니라, IERV들(12A, 12B)을 통해 서로 전기 통신할 수 있다.

재차 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 브레이크 시스템(10)은, 철도 차들(100, 200)의 트럭들 상에 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)에 의해 제공된 제동 답력의 일부분이 전기 브레이크 유닛들(16A, 16B) 중 하나의 고장시 다른 철도 차(100, 200) 상의 다른 전체 작동 트럭에 전달되는 제어 체계를 제공한다. IERV들(12A, 12B)은 차 중량 및 마찰 제동 답력을 전달 및 분배하는 데에 사용되어 고장난 전기 브레이크 유닛(16A, 16B)을 갖는 트럭 상의 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)의 열 부하를 최소화한다. 이러한 제어 체계의 사용은 적은 초기 장비 비용, 낮은 전체 장비 중량, 및 연결된 철도 차들(100, 200) 간의 더욱 동등한 장비 마모를 이루게 한다.

작동시, 철도 차들(100)의 트럭들이 예를 들면 전기 브레이크 유닛들(16A) 중 하나의 고장을 겪게 될 수 있고, 철도 차(100)에 추가 제동 답력을 제공하기 위하여 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B)을 사용해야만 한다. 이는 고장난 트럭의 마찰 브레이크 유닛들(18A 18B)에 대한 추가 응력 및 마모를 부가할 수 있다. 전기 브레이크 유닛(16A)이 고장나면, 이 고장 정보가 연관된 고장난 전기 브레이크 유닛(16A)의 IERV(12A)의 마이크로프로세서(14A)에 송출되고 그 마이크로프로세서(14A)에 의해 분석된다. 이 정보에 의해, 마이크로프로세서(14A)는 다른 IERV(12B)의 마이크로프로세서(14B)에 전기 신호를 송출한다. 따라서, 다른 IERV(12B)는 전기 브레이크 유닛(16A)이 철도 차(100)의 다른 트럭 상에서 적절히 작동하고 있지 않음을 통지받는다. 전기 브레이크 유닛(16A)이 트럭 상에서 적절히 작동하고 있지 않을 경우에, 다른 IERV(12B)는 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)을 통해 추가 마찰 제동 답력을 인가해서 철도 차(100)에 인가되는 전기 제동력의 손실차를 보상할 것이다. 그러나, 인가될 추가 마찰 제동 답력은 스틸 휠들 및 스틸 레일들의 접착력 한계, 통상적으로 17% 정도에 기초하여 제한될 것이지만, 다른 한계들이 고려된다. 비작동 전기 브레이크 유닛(16A)을 갖는 트럭은 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B)을 계속해서 적용할 것이지만, 다른 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)에 의해 인가된 추가 마찰 제동 답력에 기인한 전기 브레이크 유닛(16A)의 손실을 완전히 보상하는 데에 필요한 것보다도 낮은 수준으로 적용할 것이다. 고장난 트럭의 제동 답력을 분배함으로써, 각 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)에 적은 압력 및 마모가 인가된다. 이는 차축 당 하나의 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)만의 사용을 허용하여, 각 차마다의 비용 및 중량을 감소시킨다. 따라서, 철도 차(100)의 모든 트럭에 대한 총 제동 답력은 열차 조작자 또는 열차 제어 시스템에 의해 요청된 제동 속도를 충족시키기에 충분하고, 이에 따라 철도 차량의 속도를 안전하게 감소시키거나 철도 차량을 정지시키게 한다.

이러한 제어 체계에 의해, 차축 당 하나의 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)은 충분한 열 용량을 제공할 것이고, 이에 따라 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)의 과열을 방지한다. 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)에서 사용되는 스틸 디스크들은 일반적으로 통상의 철 디스크들보다도 더 높은 온도에서 작동될 수 있다. 그 중에서도 스틸 또는 철 디스크들이 트럭들에 대해 사용될 수 있어 철도 차(100)에 마찰 제동 작용을 제공한다. 또한, 그 중에서도 소결 또는 통상의 유기계(organic) 브레이크 패드들이 제공될 수 있고, 더 높은 예상 온도에서 허용 가능하게 작동할 것이다. 소결 패드들은 일반적으로 통상의 복합 브레이크 패드들보다도 더 높은 온도에서 작동될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에서, 수개의 추가 특징부가 브레이크 시스템(10) 내에 제공된다. 브레이크 파이프(20) 및 주 저장부 파이프(22)가 철도 차(100, 200)와 유체 연통하도록 제공된다. 브레이크 파이프(20) 및 주 저장부 파이프(22)는 브레이크 시스템(10), 특히 IERV들(12A, 12B)에 가압 유체를 공급하여 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)을 활성화시킨다. 철도 차(100, 200)용 혼 제어부(horn control)(24)는 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수 있다. 비상 푸시버튼(26)은 브레이크 파이프(20)와 유체 연통할 수 있다. 비상 푸시버튼(26)은 철도 차량의 조작자에 의해 활성화되어 브레이크 파이프(22)로부터 가압 유체를 배출해서 비상 상황 동안에 비상 브레이크들(도시하지 않음)을 적용할 수 있다. 제1 공기 게이지(28)는 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수 있다. 제2 공기 게이지(30)는 IERV(12A)와 마찰 브레이크 유닛(18A) 사이에 위치한 파이프(32)와 유체 연통할 수 있다. 공기 게이지들(28, 30)은 주 저장부 파이프(22) 및 마찰 브레이크 유닛(18A)을 통해 각각 공급된 공기의 압력을 모니터링하는 데에 사용될 수 있다.

제1 공급 저장부(34)가 IERV(12A)와 유체 연통하여 필요한 경우에 추가 가압 유체를 IERV(12A)에 공급할 수 있다. IERV(12A)는 파이프들(32, 36)을 통해 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B)과 유체 연통할 수 있고 그들 사이에 위치할 수 있다. IERV(12A)는 또한 파이프(38)를 통해 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수도 있다. 또한, IERV(12A)는 파이프들(42, 44)을 통해 복수의 공기 스프링 구성요소(40)와 유체 연통할 수 있다. 복수의 공기 스프링 구성요소(40)는 또한 파이프(46)를 통해 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수도 있다. 공기 스프링 구성요소들(40)은 철도 차들(100, 200)의 에어 서스펜션(air suspension)에 기초하여 조작자에게 철도 차량의 높이 및 레벨의 판독을 제공한다. 이러한 판독에 의해, 조작자는 필요에 따라 각 철도 차(100, 200)에 대한 제동 답력의 양을 조절할 수 있다. IERV(12A)는 또한 파이프(48)를 통해 브레이크 파이프(20)와 유체 연통할 수도 있다. 브레이크 시스템(10)의 작동 동안, 가압 유체가 IERV들(12A, 12B)을 통해 브레이크 파이프(20) 및/또는 주 저장부 파이프(22)로부터 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)에 공급될 수 있다.

마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B)은 파이프(50)를 통해 서로 유체 연통할 수 있고, 파이프(54)를 통해 주차 브레이크 제어 유닛(52)과 유체 연통할 수 있다. 주차 브레이크 유닛(52)은 파이프(56)를 통해 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수 있다. 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B)은 또한 파이프들(58, 60)을 통해 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)과 유체 연통할 수도 있다. 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)은 파이프(60)를 통해 서로 유체 연통할 수 있다.

브레이크 파이프 유닛(62)은 파이프들(64 및 66)을 통해 각각 브레이크 파이프(20) 및 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수 있다. 브레이크 파이프 유닛(62)은 주 저장부 파이프(22)로부터 브레이크 파이프(20)로 또는 브레이크 파이프(20)로부터 대기로 가압 유체를 유도하는 데에 사용될 수 있다. 주 저장부(68)는 파이프(70)를 통해 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수 있다. 주 저장부(68)는 브레이크 파이프(20)로부터의 가압 유체로 충전될 수 있고, 이 가압 유체를, 추가 제동 답력이 필요한 때에 IERV들(12A, 12B)을 통해 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)에 공급할 수 있다. 주 저장부(68)는 또한 파이프(74)를 통해 공기 압축기 유닛(72)과 유체 연통할 수 있다. 공기 압축기 유닛(72)은 대기로부터 공기를 취입하고 그 공기를 압축해서 브레이크 시스템(10)에 추가 가압 유체를 공급할 수 있다.

IERV(12B)는 파이프들(76 및 78)을 통해 각각 브레이크 파이프(20) 및 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수 있다. 복수의 공기 스프링 구성요소(80)는 파이프들(82 및 84)을 통해 IERV(12B)와 유체 연통할 수 있다. 복수의 공기 스프링 구성요소(80)는 또한 파이프(86)를 통해 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수도 있다. 공급 저장부(88)는 파이프(90)를 통해 IERV(12B)와 유체 연통하여 추가 가압 유체를 IERV(12B)에 공급할 수 있다. 공급 저장부(88)는 또한 파이프(92)를 통해 주 저장부 파이프(22)와 유체 연통할 수도 있다. IERV(12B)는 파이프들(94 및 96)을 통해 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)과 유체 연통할 수 있다. 작동시, IERV(12B)는 브레이크 파이프(20) 및/또는 주 저장부 파이프(22)로부터 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)에 가압 유체를 공급한다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 철도 차(100)에 브레이크들을 적용하기 위한 방법이 상세히 설명되어 있다. 이 방법에 따라 사용하기 위해서, 상술한 바와 같은 브레이크 시스템이 철도 차(100) 상에 위치한다. 작동 동안, 예를 들면 전자 브레이크 유닛들(16A) 중 하나가 고장나서, 철도 차(100)의 전체 제동 답력을 감소시킬 수 있다. 이러한 상황에서, 전기 신호가 전기 브레이크 유닛(16A)으로부터 브레이크 시스템(10)의 IERV(12A)의 마이크로프로세서(14A)에 송출된다. 이 신호는, 전기 브레이크 유닛(16A)이 고장나서 브레이크 시스템(10)의 마찰 브레이크 유닛들(18A, 1B)이 제동 답력의 감소를 보상하도록 적용되는 것을 마이크로프로세서(14A)에 통지한다. 그런 다음, 마이크로프로세서(14A)는 다른 IERV(12B)의 마이크로프로세서(14B)에 전기 신호를 송출할 것이다. 마이크로프로세서(14A)로부터의 신호는 전기 브레이크 유닛(16A)이 고장나서 추가 마찰 제동 답력이 필요한 것을 다른 마이크로프로세서(14B)에 통지한다. 이에 응답해서, 작동 IERV(12B)의 마이크로프로세서(14B)는 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)에 신호를 송출하여 추가 제동 답력을 위해 마찰 제동을 적용한다. 이와 같이, 마찰 브레이크 유닛들(18C, 18D)은 철도 차(100)에 추가 제동력을 공급할 수 있어 다른 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B)로부터 적은 양의 마찰 제동 답력이 요구된다. 일 실시예에서, 모든 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)은 균일하고 동등한 마찰 제동 답력을 인가할 수 있어 단지 하나의 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)이 많은 양의 마찰 제동 답력을 공급할 필요가 없다. 이 방법은 각 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)이 겪는 응력 및 마모를 감소시키는 데에 도움을 준다. 각 마찰 브레이크 유닛(18A, 18B, 18C, 18D)의 작동 온도가 또한 감소될 수 있어, 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)이 더 긴 작동 수명을 취할 수 있게 한다.

또한, 이 방법은 추가 마찰 브레이크 유닛들에 걸쳐서 마찰 제동 답력을 분산시키도록 다수의 철도 차(100, 200)에 걸쳐서 사용될 수 있는 것도 고려된다. 이 실시예에서, 각 철도 차(100, 200)의 IERV들(12A, 12B)은 서로 전기 통신하고 있다. 전기 브레이크 유닛(16A, 16B)이 철도 차들(100, 200) 중 하나 철도 차의 트럭 상에서 고장나면, 신호가 다른 IERV들(12A, 12B) 중 적어도 하나에 송출되어, 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)이 추가 제공 답력을 공급하도록 철도 차들(100, 200)에 적용되어야 한다는 통지를 중계한다. 재차, 마찰 브레이크 유닛들(18A, 18B, 18C, 18D)은 동등량의 마찰 제동력을 각각 인가해서 철도 차량의 속도를 감소시키거나 철도 차량을 정지시킬 수 있다.

열적으로 최적화된 철도 차량 브레이크 시스템의 실시예가 첨부된 도면에 도시되어 있고, 상기에서 상세히 설명되어 있지만, 본 발명의 범주 및 사상을 이탈하지 않고서 다른 실시예들이 당업자에게는 자명할 것이며, 당업자에 의해 쉽게 이루어질 것이다. 따라서, 상기한 설명은 제한하는 것이 아니라 예시하고자 하는 것이다. 상술한 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되며, 청구범위의 등가물의 의미 및 범위 내에 들어 있는 본 발명의 모든 변경이 그들의 범주 내에 포함되는 것이다.