CN101244685A - 一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置及其控制方法，涉及大吨位多轴载货汽车空气悬挂随动桥用气囊的控制装置及其控制方法的改进。该系统主要由五档气囊控制开关，控制器，传感器，复合电磁阀和二位三通执行电磁阀组成。通过保持气囊的各种压力值对空气悬挂随动桥的载荷进行控制，压力的保持由两个电磁阀控制充放气实现，压力值由精密的气压传感器取样，通过一个二位三通执行电磁阀实现在有可能使驱动轮打滑的高档位实现制动功能。本发明的技术优点是能适时根据整车的载荷调整空气悬挂随动桥气囊的压力，从而调整随动桥的载荷分配，同时在有可能使驱动轮打滑的高档位实现制动功能，整个操作过程封闭在驾驶室内可以完成。提高了操纵性和可靠性。

Description

一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置及其控制方法
技术领域
本发明属于汽车部件设计技术领域，涉及大吨位多轴载货汽车空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置及其控制方法的改进。
背景技术
国内目前大吨位载货汽车的空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置，一般是采用单档开关控制一个两位四通电磁阀，通过对气囊的充放气实现空气悬挂桥的升起和落下，当升起时不承担载荷，当落下时承担载荷。
该技术的缺点是空气悬挂随动桥的载荷变化只有空载满载两种状态，当车辆因行驶在湿滑路面或驱动轮落入凹坑等情况下，造成随动桥中心的离地高度高于驱动桥中心的离地高度，可导致驱动轮打滑，使整车失去动力。
发明内容
随着国家计重收费等汽车市场整顿措施的出台，为了能更好地降低汽车自身的重量，在多轴载货车中采用钢板弹簧和气囊的混合悬挂系统成为降自重的方向，在该混合系统中通过电气控制实现整车在不同载荷下对空气悬挂随动桥分配不同的承重载荷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
控制装置：
该装置主要由五档气囊控制开关，气囊控制器，传感器，一只复合电磁阀和一只二位三通执行电磁阀组成，各组成的连接关系是：电源电压、气压、主车制动、控制开关档位作为气囊控制器的输入信号，输出信号为三路分别驱动不同的电磁阀。
上述的复合电磁阀由两个二位三通电磁阀构成，第一个电磁阀T1的通大气口连接第二个电磁阀T2的进气口。
上述装置还包括三色指示灯。即T1电磁阀工作，气囊处于充气状态，绿色指示灯点亮；T2电磁阀工作，气囊处于放气状态，黄色指示灯点亮；T1和T2电磁阀都不工作，气囊处于保压状态，绿色和黄色指示灯都熄灭。气囊控制器输出信号对二位三通执行电磁阀实现高档位的随动桥制动功能，且制动时红色指示灯点亮。
控制方法：
如本发明所述的空气悬挂随动桥用气囊的电气控制方法包括：(1)空气悬挂随动桥用气囊的压力值由精密的气压传感器取样；(2)由复合电磁阀和一只二位三通执行电磁阀的通断实现充气、放气、保压三种状态；(3)气囊控制器的输入信号为电源电压、气压、主车制动、控制开关档位，输出信号为三路分别驱动不同的电磁阀。
本发明的控制方法还可以包括下述步骤：
(4)由控制器对第三电磁阀实现高档位的制动功能；为更好的监控气囊的工作状态和高档位的制动功能；
(5)在驾驶室内设计有绿、黄、红三色指示灯，分别在充气、放气、制动时点亮。
上述步骤(3)通过保持气囊的各种压力值对空气悬挂随动桥的载荷进行控制，在0档位，气囊气压值对应汽车状态为二类车；在1档位，气囊气压值对应汽车状态为空车；在2档位，气囊气压值对应汽车状态为1/3载荷；在3档位，气囊气压值对应汽车状态为2/3载荷；在4档位，气囊气压值对应汽车状态为满载荷，同时由控制器对第三电磁阀实现高档位的制动功能。因随动桥轴荷是变化的，在0、1、2三档行车制动器不起作用，3、4两档行车制动起作用，有效的防止了驱动轮打滑。
使用电控的控制策略使承载气囊中的空气能够适时获得并保持某种压力，从而使随动桥具有相应的轴荷是该装置技术开发的关键和创新点。经检索有关文献该装置在国内其他卡车生产厂家尚无采用，属于国内首创。
本发明的技术优点是能适时根据整车的载荷调整空气悬挂随动桥气囊的压力，从而调整随动桥的载荷分配，同时在有可能使驱动轮打滑的高档位实现制动功能，整个操作过程封闭在驾驶室内可以完成。提高了操纵性和可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为控制系统电路和气路原理图。
附图2为气囊控制器结构图。
附图3为复合电磁阀的外型及结构图。
附图中各部件符号的说明：
1-气囊控制开关 2-起动开关ON档 3-保险丝 4-制动灯信号 5-气囊控制器 6-气压传感器 7-指示灯 8-复合电磁阀 9-二位三通电磁阀 10-贮气筒 11-气囊 12-继动阀 13-制动贮气筒 14-T1电磁阀 15-T2电磁阀
具体实施方式
下面根据附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1。
参照图1和图2，本发明所述的空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置，包括由五档气囊控制开关1，气囊控制器5，气压传感器6，三只工作指示灯7，一只复合电磁阀8和一只二位三通执行电磁阀9组成，气囊控制器的输入信号为电源电压起动开关ON档2和保险丝3、气压传感器信号6、主车制动灯信号4、控制开关1，输出信号为三路分别驱动不同的电磁阀8和9。气囊控制器核心部分控制元件采用美国微芯(Microchip)公司研制的一款微控制器芯片，该芯片采用内置集成电可擦写程序空间，即可满足车辆运行中在线参数调试要求，又能极大方便用户对特殊要求参数的在线编程修改。控制器的驱动部分功率输出采用功率场效应管，即保证了大电流可靠输出要求，又能大大缩小产品的体积和重量。另外，产品的内部设有较为完善的过流保护及自复措施、防电流倒灌措施和电磁兼容EMC优化措施，充分保证了控制器的可靠运行。
参照图3，复合电磁阀8由两个二位三通电磁阀14、15构成，第一个电磁阀14即T1的通大气口连接第二个电磁阀15即T2的进气口，T1电磁阀工作，气囊处于充气状态，绿色指示灯点亮。T2电磁阀工作，气囊处于放气状态，黄色指示灯点亮。T1和T2电磁阀都不工作，气囊处于保压状态，绿色和黄色指示灯都熄灭。
本发明的控制方法：
将起动开关置于ON档起动汽车，使气压达到0.9MPa；根据汽车载荷的大小，将气囊压力控制开关置于合适档位，汽车状态为二类车时，开关置于0档位；为空车时，开关置于1档位；为1/3载荷时，开关置于2档位；为2/3载荷时，开关置于3档位；为满载荷时，开关置于4档位。
然后观察气囊指示灯：绿灯亮表示气囊11正在充气，即此时贮气筒10中的压缩空气通过T1电磁阀14进入气囊11，等到气囊控制器5接收到气压传感器6的达到指定压力的信号时，气囊控制器5发出信号使T1电磁阀14关断，绿灯熄灭。黄灯亮表示气囊11正在放气，此时T2电磁阀15工作，气囊11中的压缩空气通过T1、T2电磁阀排到大气中，等到气囊控制器5接收到气压传感器6的达到指定压力的信号时，气囊控制器5发出信号使T2电磁阀15关断，黄灯熄灭。二灯均灭表明气囊11既不充气也不放气处于保压状态。只有在气囊处于保压状态，汽车才能起步、运行和驻车。因随动桥轴荷变化幅度较大，气囊控制开关1在0、1、2三档行车制动器不起作用，在3、4两档时，主车制动灯信号4进入控制器，控制器发信号使二位三通电磁阀9工作，此时制动贮气筒13中的压缩空气通过继动阀12进入制动气室，随动桥的行车制动器起作用，由红色指示灯点亮以作提示。当车辆因行驶在湿滑路面或驱动轮落入凹坑等情况，出现驱动力不足时请将控制开关减低到适当档位(如由4档拨至3档等)，待牵引力恢复正常应及时将控制开关移回原位。
复合电磁阀由两个二位三通电磁阀构成，第一个电磁阀T1的通大气口连接第二个电磁阀T2的进气口，T1电磁阀工作，气囊处于充气状态，绿色指示灯点亮。T2电磁阀工作，气囊处于放气状态，黄色指示灯点亮。T1和T2电磁阀都不工作，气囊处于保压状态，绿色和黄色指示灯都熄灭。

Claims (9)

1.一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置，其特征是主要包括五档气囊控制开关，气囊控制器，气压传感器，三只工作指示灯，一只复合电磁阀和一只二位三通执行电磁阀，各组成的连接关系是：电源电压、气压、主车制动、控制开关档位作为气囊控制器的输入信号，输出信号为三路分别驱动不同的电磁阀。
2.如权利要求1所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置，其特征是复合电磁阀的组成由两只普通的两位三通电磁阀组成T1、T2，第一个电磁阀T1的通大气口接第二个电磁阀T2的进气口。
3.如权利要求2所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制装置，其特征是还可以包括三色指示灯，即T1电磁阀工作，气囊处于充气状态，绿色指示灯点亮；T2电磁阀工作，气囊处于放气状态，黄色指示灯点亮；T1和T2电磁阀都不工作，气囊处于保压状态，绿色和黄色指示灯都熄灭；制动时红色指示灯点亮。
4.如权利要求1所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制方法，其特征是包括下述步骤：
(1)空气悬挂随动桥用气囊的压力值由精密的气压传感器取样；
(2)由复合电磁阀和一只二位三通执行电磁阀的通断实现充气、放气、保压三种状态；
(3)气囊控制器的输入信号为电源电压、气压、主车制动、控制开关档位，输出信号为三路分别驱动不同的电磁阀。
5.如权利要求4所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制方法，其特征是所述的步骤(3)为通过保持气囊的各种压力值对空气悬挂随动桥的载荷进行控制，在0档位，气囊气压值对应汽车状态为二类车；在1档位，气囊气压值对应汽车状态为空车；在2档位，气囊气压值对应汽车状态为1/3载荷；在3档位，气囊气压值对应汽车状态为2/3载荷；在4档位，气囊气压值对应汽车状态为满载荷。
6.如权利要求4或5所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制方法，其特征是还包括步骤(4)由控制器对第三电磁阀实现高档位的制动功能。
7.如权利要求4或5或6所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制方法，其特征是还可以包括步骤(5)在驾驶室内设计有绿、黄、红三色指示灯，分别在充气、放气、制动时点亮。
8.如权利要求7所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制方法，其特征是步骤(2)中采用复合电磁阀在气囊只有一个接口的情况下实现气囊的进气、放气、保压三种状态，且用绿黄灯的点亮与否作为监控。
9.如权利要求7所述的一种空气悬挂随动桥用气囊的电气控制方法，其特征是步骤(3)中气囊控制器输出信号对二位三通执行电磁阀实现高档位的随动桥制动功能，且制动时红色指示灯点亮。
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