某6×2牽引車空氣懸架及提升橋控制系統設計

萬子圣

（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設計

萬子圣

（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的設計，詳細介紹如何通過ECAS電磁閥、感載閥以及限壓閥對空氣懸氣囊和提升氣囊的充、放氣進行控制，使其實現高度與強度的變化調節以及對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，其二橋為由氣囊控制的可提升橋，而此橋的懸架系統也選用了氣控氣囊的空氣懸架。

相比普通的6×2牽引車在滿載時可以將二橋放下，使其成為支撐橋，不但能分擔質載，而且因為其使用了空氣懸架使其擁有更好的平順性，提高了整車的舒適性，同時因帶感載閥，可以適時調節后橋及整車的受力狀態，改善輪胎的磨損情況。在空載時可以利用提升氣囊將整個二橋提起，使整車實際變為4×2牽引車，使與地面接觸的橋數減少，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設計為例，對系統的原理以及零部件的選型匹配進行了簡單的論述。

1、空氣懸架及提升橋控制系統簡介

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

控制系統中的壓縮氣體儲存在供能裝置儲氣筒1中，儲氣筒1出氣分為兩路，一路通過限壓閥2進入到感載閥4，再由感載閥4進入到ECAS電磁閥6中，另一路通過限壓閥3直接進入到ECAS電磁閥6中，兩路中的限壓閥4和限壓閥3的作用都是對系統內的壓力進行調控，防止系統內壓力過大，也防止儲氣筒內壓力過小時氣體反流回儲氣筒；當整車在空載的情狀態下，在駕駛室內的駕駛員可以控制駕駛內的控制器12通過ECU來控制ECAS電磁閥6對支撐氣囊7、8進行放氣，同時提升氣囊9、10也同時充氣將整個橋提升起來；當整車在滿載狀態下，在駕駛室內的駕駛員可以控制駕駛內的控制器12通過ECU來控制ECAS電磁閥6對支撐氣囊7、8進行充氣，同時提升氣囊9、10也同時放氣將整個橋提放下來，這時提升橋的懸架就是有支撐氣囊7、8來承擔，當在凹凸不平的路面時或是載重量變化時感載閥4就會給ECAS電磁閥6以信號使其控制支撐氣囊7、8內的壓力來控制高度使整車的平順性達到最佳。

2、控制系統設計

2.1 控制系統設計分析

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

2.1.1 ECAS控制系統簡介

ECAS控制系統主要由三部分構成：高度傳感器、電磁閥以及ECU三部分構成。

主要實現的功能有：1）高度控制 (自動)

車輛行駛時自動調節車輛正常高度；可控制除正常高度外的其他車輛高度：通過開關或者車速控制，實現高度控制，在車速v >30km/h 時，自動恢復車輛正常行駛高度。 忽略車輛動態行駛狀況（行駛振動，制動，轉彎），降低空氣消耗裝載/卸載時快速的高度調節（控制延時）。

2）高度調整 (手動)

通過開關、按鍵調整高度（上升/下降）；電磁閥大截面的進出氣口，高度快速調節； 高度上限、下限控制（限高）。

ECAS控制系統的優點：

①極大縮短牽引車上掛、卸掛操作時間；②裝卸貨容易，尤其對液體罐車；③高度調節反應迅速；④減少空氣消耗，節約能源；⑤對6×2牽引車，具有驅動幫助功能，改善啟動性能；⑥提升橋控制，多種壓力控制模式；⑦軸荷過載保護功能；⑧可控制多個車輛高度。

2.2 控制系統機械部分零部件設計

2.2.1 限壓閥總成

功能設計：限壓閥主要用于對ECAS電磁閥進行供氣時對壓力的調節與控制，使壓力控制在一定范圍。

限壓閥將輸出壓力控制在650kPa，當壓力持續增加時由于內部彈簧作用實現排氣，最終將輸出壓力穩定在600kPa左右，同時也防止儲氣筒壓力過小時氣體反流，對整個系統起到限制與保護的作用。

2.2.2 感載閥總成

功能設計：感載閥主要用于因底盤與車橋之間距離變化來對支撐氣囊的充、放氣進行控制。

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，在不同的角度對壓力輸出有不同的輸出結果，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

功能設計：利用ECU對ECAS電磁閥總成的控制使其實現對進氣與放氣的控制。

ECAS電磁閥通過ECU的電控對其進行控制，使其對提升氣囊以及支撐氣囊進行充、放氣的控制，使其達到所要達到的功能。

2.3 控制系統電氣部分設計

整個控制系統的電氣都有ECU進行控制，信號源主要來自駕駛室內的控制器，故而電氣部分的結構較為簡單，這里只簡單的介紹一下其基本的原理。

控制系統的電氣部分主要完成駕駛室內的控制器發出的信號指令，將信號指令傳輸給ECAS電磁閥，使其做出對支撐氣囊和提升氣囊充、放氣的控制。

3、總結

本文對6×2牽引車的空氣懸架及提升橋控制系統設計進行了簡述，隨著高速物流行業的發展以及環境對車輛環保要求的不斷提高，提升橋的應用將越來越普遍。空載狀態下可以把車橋提升起來，減少摩擦力，降低油耗。同時空氣懸架相比傳統的鋼板懸架，經過顛簸路面的時候可更好的吸收地面傳來的顛簸感，提高舒適性，也可以保護貨物不會受損氣囊控制系統可以使車輛的重心降低，提升了行駛的安全性。

[1] 王望予.汽車設計.第4版.北京.機械工業出版社.2004.

[2] GB7258-2012機動車運行安全技術條件.

[3] 王志強.某8×2載貨車支撐橋控制系統設計.汽車實用技術.2015.

[4] 馮淵.汽車電子控制技術.北京.機械工業出版社.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，從事汽車底盤設計方面工作。