某6×2牵引车空气悬架及提升桥控制系统设计

万子圣

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某6×2牵引车空气悬架及提升桥控制系统设计

万子圣

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章主要介绍了某6×2牵引车空气悬架及提升桥控制系统的设计，详细介绍如何通过ECAS电磁阀、感载阀以及限压阀对空气悬气囊和提升气囊的充、放气进行控制，使其实现高度与强度的变化调节以及对二桥的提升与放下的控制。

空气悬架；提升桥；ECAS电磁阀

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 牵引车可提升桥与普通的6×2牵引车相比，其二桥为由气囊控制的可提升桥，而此桥的悬架系统也选用了气控气囊的空气悬架。

相比普通的6×2牵引车在满载时可以将二桥放下，使其成为支撑桥，不但能分担质载，而且因为其使用了空气悬架使其拥有更好的平顺性，提高了整车的舒适性，同时因带感载阀，可以适时调节后桥及整车的受力状态，改善轮胎的磨损情况。在空载时可以利用提升气囊将整个二桥提起，使整车实际变为4×2牵引车，使与地面接触的桥数减少，从而减少了与地面的摩擦力，降低油耗。

本文以某6×2牵引车空气悬架及提升桥控制系统设计为例，对系统的原理以及零部件的选型匹配进行了简单的论述。

1、空气悬架及提升桥控制系统简介

6×2 牵引车空气悬架及提升桥控制系统（如图1）主要由电储气筒、限压阀、感载阀、ECAS电磁阀以及驾驶室内的控制器等零部件组成，通过ECU提供的电信号对提升桥的提升与放下以及空气悬架气囊的充气与放气进行控制。

控制系统中的压缩气体储存在供能装置储气筒1中，储气筒1出气分为两路，一路通过限压阀2进入到感载阀4，再由感载阀4进入到ECAS电磁阀6中，另一路通过限压阀3直接进入到ECAS电磁阀6中，两路中的限压阀4和限压阀3的作用都是对系统内的压力进行调控，防止系统内压力过大，也防止储气筒内压力过小时气体反流回储气筒；当整车在空载的情状态下，在驾驶室内的驾驶员可以控制驾驶内的控制器12通过ECU来控制ECAS电磁阀6对支撑气囊7、8进行放气，同时提升气囊9、10也同时充气将整个桥提升起来；当整车在满载状态下，在驾驶室内的驾驶员可以控制驾驶内的控制器12通过ECU来控制ECAS电磁阀6对支撑气囊7、8进行充气，同时提升气囊9、10也同时放气将整个桥提放下来，这时提升桥的悬架就是有支撑气囊7、8来承担，当在凹凸不平的路面时或是载重量变化时感载阀4就会给ECAS电磁阀6以信号使其控制支撑气囊7、8内的压力来控制高度使整车的平顺性达到最佳。

2、控制系统设计

2.1 控制系统设计分析

目前空气悬架的控制系统主要有两种类型：机械式、电控式（ECAS）两种，由于控制灵敏度、方便性等原因，电控式空气悬架应用越来越普遍，但是该控制系统成本相对较高。

2.1.1 ECAS控制系统简介

ECAS控制系统主要由三部分构成：高度传感器、电磁阀以及ECU三部分构成。

主要实现的功能有：1）高度控制 (自动)

车辆行驶时自动调节车辆正常高度；可控制除正常高度外的其他车辆高度：通过开关或者车速控制，实现高度控制，在车速v >30km/h 时，自动恢复车辆正常行驶高度。 忽略车辆动态行驶状况（行驶振动，制动，转弯），降低空气消耗装载/卸载时快速的高度调节（控制延时）。

2）高度调整 (手动)

通过开关、按键调整高度（上升/下降）；电磁阀大截面的进出气口，高度快速调节； 高度上限、下限控制（限高）。

ECAS控制系统的优点：

①极大缩短牵引车上挂、卸挂操作时间；②装卸货容易，尤其对液体罐车；③高度调节反应迅速；④减少空气消耗，节约能源；⑤对6×2牵引车，具有驱动帮助功能，改善启动性能；⑥提升桥控制，多种压力控制模式；⑦轴荷过载保护功能；⑧可控制多个车辆高度。

2.2 控制系统机械部分零部件设计

2.2.1 限压阀总成

功能设计：限压阀主要用于对ECAS电磁阀进行供气时对压力的调节与控制，使压力控制在一定范围。

限压阀将输出压力控制在650kPa，当压力持续增加时由于内部弹簧作用实现排气，最终将输出压力稳定在600kPa左右，同时也防止储气筒压力过小时气体反流，对整个系统起到限制与保护的作用。

2.2.2 感载阀总成

功能设计：感载阀主要用于因底盘与车桥之间距离变化来对支撑气囊的充、放气进行控制。

随着底盘和车桥之间距离的变化，感载阀的感载杆角度也在变化，在不同的角度对压力输出有不同的输出结果，随着感载杆角度的变化，输出的气体压力也在变化。

2.2.3 ECAS电磁阀总成

功能设计：利用ECU对ECAS电磁阀总成的控制使其实现对进气与放气的控制。

ECAS电磁阀通过ECU的电控对其进行控制，使其对提升气囊以及支撑气囊进行充、放气的控制，使其达到所要达到的功能。

2.3 控制系统电气部分设计

整个控制系统的电气都有ECU进行控制，信号源主要来自驾驶室内的控制器，故而电气部分的结构较为简单，这里只简单的介绍一下其基本的原理。

控制系统的电气部分主要完成驾驶室内的控制器发出的信号指令，将信号指令传输给ECAS电磁阀，使其做出对支撑气囊和提升气囊充、放气的控制。

3、总结

本文对6×2牵引车的空气悬架及提升桥控制系统设计进行了简述，随着高速物流行业的发展以及环境对车辆环保要求的不断提高，提升桥的应用将越来越普遍。空载状态下可以把车桥提升起来，减少摩擦力，降低油耗。同时空气悬架相比传统的钢板悬架，经过颠簸路面的时候可更好的吸收地面传来的颠簸感，提高舒适性，也可以保护货物不会受损气囊控制系统可以使车辆的重心降低，提升了行驶的安全性。

[1] 王望予.汽车设计.第4版.北京.机械工业出版社.2004.

[2] GB7258-2012机动车运行安全技术条件.

[3] 王志强.某8×2载货车支撑桥控制系统设计.汽车实用技术.2015.

[4] 冯渊.汽车电子控制技术.北京.机械工业出版社.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

万子圣（1986-），男，工程师，就职于安徽江淮汽车股份有限公司，从事汽车底盘设计方面工作。