某6×2牽引車空氣懸架及提升橋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

萬(wàn)子圣

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某6×2牽引車空氣懸架及提升橋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

萬(wàn)子圣

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章主要介紹了某6×2牽引車空氣懸架及提升橋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹如何通過(guò)ECAS電磁閥、感載閥以及限壓閥對(duì)空氣懸氣囊和提升氣囊的充、放氣進(jìn)行控制，使其實(shí)現(xiàn)高度與強(qiáng)度的變化調(diào)節(jié)以及對(duì)二橋的提升與放下的控制。

空氣懸架；提升橋；ECAS電磁閥

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.029

CLC NO.: U462.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-93-02

引言

6×2 牽引車可提升橋與普通的6×2牽引車相比，其二橋?yàn)橛蓺饽铱刂频目商嵘龢?，而此橋的懸架系統(tǒng)也選用了氣控氣囊的空氣懸架。

相比普通的6×2牽引車在滿載時(shí)可以將二橋放下，使其成為支撐橋，不但能分擔(dān)質(zhì)載，而且因?yàn)槠涫褂昧丝諝鈶壹苁蛊鋼碛懈玫钠巾樞?，提高了整車的舒適性，同時(shí)因帶感載閥，可以適時(shí)調(diào)節(jié)后橋及整車的受力狀態(tài)，改善輪胎的磨損情況。在空載時(shí)可以利用提升氣囊將整個(gè)二橋提起，使整車實(shí)際變?yōu)?×2牽引車，使與地面接觸的橋數(shù)減少，從而減少了與地面的摩擦力，降低油耗。

本文以某6×2牽引車空氣懸架及提升橋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，對(duì)系統(tǒng)的原理以及零部件的選型匹配進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述。

1、空氣懸架及提升橋控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

6×2 牽引車空氣懸架及提升橋控制系統(tǒng)（如圖1）主要由電儲(chǔ)氣筒、限壓閥、感載閥、ECAS電磁閥以及駕駛室內(nèi)的控制器等零部件組成，通過(guò)ECU提供的電信號(hào)對(duì)提升橋的提升與放下以及空氣懸架氣囊的充氣與放氣進(jìn)行控制。

控制系統(tǒng)中的壓縮氣體儲(chǔ)存在供能裝置儲(chǔ)氣筒1中，儲(chǔ)氣筒1出氣分為兩路，一路通過(guò)限壓閥2進(jìn)入到感載閥4，再由感載閥4進(jìn)入到ECAS電磁閥6中，另一路通過(guò)限壓閥3直接進(jìn)入到ECAS電磁閥6中，兩路中的限壓閥4和限壓閥3的作用都是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)控，防止系統(tǒng)內(nèi)壓力過(guò)大，也防止儲(chǔ)氣筒內(nèi)壓力過(guò)小時(shí)氣體反流回儲(chǔ)氣筒；當(dāng)整車在空載的情狀態(tài)下，在駕駛室內(nèi)的駕駛員可以控制駕駛內(nèi)的控制器12通過(guò)ECU來(lái)控制ECAS電磁閥6對(duì)支撐氣囊7、8進(jìn)行放氣，同時(shí)提升氣囊9、10也同時(shí)充氣將整個(gè)橋提升起來(lái)；當(dāng)整車在滿載狀態(tài)下，在駕駛室內(nèi)的駕駛員可以控制駕駛內(nèi)的控制器12通過(guò)ECU來(lái)控制ECAS電磁閥6對(duì)支撐氣囊7、8進(jìn)行充氣，同時(shí)提升氣囊9、10也同時(shí)放氣將整個(gè)橋提放下來(lái)，這時(shí)提升橋的懸架就是有支撐氣囊7、8來(lái)承擔(dān)，當(dāng)在凹凸不平的路面時(shí)或是載重量變化時(shí)感載閥4就會(huì)給ECAS電磁閥6以信號(hào)使其控制支撐氣囊7、8內(nèi)的壓力來(lái)控制高度使整車的平順性達(dá)到最佳。

2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

目前空氣懸架的控制系統(tǒng)主要有兩種類型：機(jī)械式、電控式（ECAS）兩種，由于控制靈敏度、方便性等原因，電控式空氣懸架應(yīng)用越來(lái)越普遍，但是該控制系統(tǒng)成本相對(duì)較高。

2.1.1 ECAS控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

ECAS控制系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：高度傳感器、電磁閥以及ECU三部分構(gòu)成。

主要實(shí)現(xiàn)的功能有：1）高度控制 (自動(dòng))

車輛行駛時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)車輛正常高度；可控制除正常高度外的其他車輛高度：通過(guò)開(kāi)關(guān)或者車速控制，實(shí)現(xiàn)高度控制，在車速v >30km/h 時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)車輛正常行駛高度。 忽略車輛動(dòng)態(tài)行駛狀況（行駛振動(dòng)，制動(dòng)，轉(zhuǎn)彎），降低空氣消耗裝載/卸載時(shí)快速的高度調(diào)節(jié)（控制延時(shí)）。

2）高度調(diào)整 (手動(dòng))

通過(guò)開(kāi)關(guān)、按鍵調(diào)整高度（上升/下降）；電磁閥大截面的進(jìn)出氣口，高度快速調(diào)節(jié)； 高度上限、下限控制（限高）。

ECAS控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

①極大縮短牽引車上掛、卸掛操作時(shí)間；②裝卸貨容易，尤其對(duì)液體罐車；③高度調(diào)節(jié)反應(yīng)迅速；④減少空氣消耗，節(jié)約能源；⑤對(duì)6×2牽引車，具有驅(qū)動(dòng)幫助功能，改善啟動(dòng)性能；⑥提升橋控制，多種壓力控制模式；⑦軸荷過(guò)載保護(hù)功能；⑧可控制多個(gè)車輛高度。

2.2 控制系統(tǒng)機(jī)械部分零部件設(shè)計(jì)

2.2.1 限壓閥總成

功能設(shè)計(jì)：限壓閥主要用于對(duì)ECAS電磁閥進(jìn)行供氣時(shí)對(duì)壓力的調(diào)節(jié)與控制，使壓力控制在一定范圍。

限壓閥將輸出壓力控制在650kPa，當(dāng)壓力持續(xù)增加時(shí)由于內(nèi)部彈簧作用實(shí)現(xiàn)排氣，最終將輸出壓力穩(wěn)定在600kPa左右，同時(shí)也防止儲(chǔ)氣筒壓力過(guò)小時(shí)氣體反流，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起到限制與保護(hù)的作用。

2.2.2 感載閥總成

功能設(shè)計(jì)：感載閥主要用于因底盤與車橋之間距離變化來(lái)對(duì)支撐氣囊的充、放氣進(jìn)行控制。

隨著底盤和車橋之間距離的變化，感載閥的感載桿角度也在變化，在不同的角度對(duì)壓力輸出有不同的輸出結(jié)果，隨著感載桿角度的變化，輸出的氣體壓力也在變化。

2.2.3 ECAS電磁閥總成

功能設(shè)計(jì)：利用ECU對(duì)ECAS電磁閥總成的控制使其實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣與放氣的控制。

ECAS電磁閥通過(guò)ECU的電控對(duì)其進(jìn)行控制，使其對(duì)提升氣囊以及支撐氣囊進(jìn)行充、放氣的控制，使其達(dá)到所要達(dá)到的功能。

2.3 控制系統(tǒng)電氣部分設(shè)計(jì)

整個(gè)控制系統(tǒng)的電氣都有ECU進(jìn)行控制，信號(hào)源主要來(lái)自駕駛室內(nèi)的控制器，故而電氣部分的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，這里只簡(jiǎn)單的介紹一下其基本的原理。

控制系統(tǒng)的電氣部分主要完成駕駛室內(nèi)的控制器發(fā)出的信號(hào)指令，將信號(hào)指令傳輸給ECAS電磁閥，使其做出對(duì)支撐氣囊和提升氣囊充、放氣的控制。

3、總結(jié)

本文對(duì)6×2牽引車的空氣懸架及提升橋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)述，隨著高速物流行業(yè)的發(fā)展以及環(huán)境對(duì)車輛環(huán)保要求的不斷提高，提升橋的應(yīng)用將越來(lái)越普遍。空載狀態(tài)下可以把車橋提升起來(lái)，減少摩擦力，降低油耗。同時(shí)空氣懸架相比傳統(tǒng)的鋼板懸架，經(jīng)過(guò)顛簸路面的時(shí)候可更好的吸收地面?zhèn)鱽?lái)的顛簸感，提高舒適性，也可以保護(hù)貨物不會(huì)受損氣囊控制系統(tǒng)可以使車輛的重心降低，提升了行駛的安全性。

[1] 王望予.汽車設(shè)計(jì).第4版.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004.

[2] GB7258-2012機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件.

[3] 王志強(qiáng).某8×2載貨車支撐橋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).汽車實(shí)用技術(shù).2015.

[4] 馮淵.汽車電子控制技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2007.

The Design Of Air Suspension And Lifting Axle Control System Of 6 × 2 Tractor

Wan Zisheng
（Anhui Jianghuai Automobile Co.,Ltd, Anhui Hefei 230601）

This paper mainly introduces the design of the 6 * 2 tractor control system of the air suspension and the lifting axle.Details how ECAS electromagnetic valve, load sensing valve and pressure limiting valve for the air suspension airbags and airbag lifting charge and discharge air control.To attain a high degree of intensity variations regulation and enhance the Bridge and down control.

air suspension; Lifting axle; ECAS electromagnetic valve

U462.2

A

1671-7988(2016)10-93-02

萬(wàn)子圣（1986-），男，工程師，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，從事汽車底盤設(shè)計(jì)方面工作。