刘伟，马福龙，王国川，张铮

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

前言

**军用越野汽车底盘根据总体设计要求，整车装配一个由轴带动力发电机提供28V的直流动力电源，在汽车静态时工作，以满足整车用电设备的需要。轴带动力发电机的动力由底盘加装的QQ60取力器提供。为防止误操作，汽车行驶与取力器工作必须互锁，即当分动器处于行驶档位时，强制取力器装置停止无功工作，当取力器工作时，强制分动器处于空档状态的联动控制装置。为实现这一目的，要求取力器的操纵为电控气操纵，分动器的操纵为电控气操纵，通过在电源与取力器开关之间，电源与分动器控制开关之间设置了由继电器，二极管总成，电磁阀构成的控制回路来实现汽车行驶与取力器工作双互锁。对防止误操纵、提高取力器装置的工作寿命和使用的安全性，以及降低维护费用等方面具有重要意义。

1 取力器工作原理

图1 取力器安装位置

QQ60取力器安装于离合器与变速器之间（安装位置见图1），输入轴与输出轴中心距为391.7mm，即输出法兰在变速器盖上，输出速比与变速器档位无关。动力由取力器的输入轴输入（即变速器的输入轴），经过输入轴齿轮，二轴滑移齿轮，二轴，二轴齿轮，三轴齿轮和四轴齿轮，传给输出轴，再经输出法兰盘将动力输出，输出法兰盘的旋向与输入轴旋向相反（见图2）。

图2 取力器工作原理图

取力器的操纵为电控气操纵（见图3，图5），即由安装在仪表板上的翘板开关S2/50控制电磁阀Y2，使电磁阀Y2导通或断开以达到切断气路或接通气路来操纵取力器的气缸，达到取力器摘档、挂档的作用。

图3 取力器操纵示意图

图4 分动器原理图

取力器气缸的操纵为双向气操纵，即低压挂档（b口气压为0.41～0.44MPa，从变速器调压阀上取气），高压摘档（a口气压为0.70～0.80MPa，从制动管路辅助气路上取气）。低压为常通气，高压气路受电磁阀Y2控制，（电磁阀为常通），电磁阀导通后切断高压气路，取力器气缸在低压作用下，挂档工作。

2 分动器工作原理

**军用越野汽车底盘装配ZQC1200带差速器、差速锁的分动器。分动器为四轴（输入轴，中间轴，前后输出轴）立式齿轮传动机构，且前后输出同轴（见图4）。有3个档位，分别是高档、低档、空档，当分动器处于空档时，无动力输出。

分动器的操纵为电控气操纵（见图 6）由装在仪表板上的分动器控制开关S2/7，两个常通电磁阀Y7、Y8和一个常断电磁阀Y9，分动器工作气缸组成。分动器控制开关控制电磁阀。电磁阀和工作气缸之间由气管路连接，电磁阀控制工作气缸来实现分动器换档。

工作原理图中，分动器控制开关有三个档，分别控制分动器的高档、低档和空档。

图5 气动操纵情况

当分动器控制开关处于高档时，三个电磁阀均不通电，分动器气缸的1口，2口通气，3口断气。当分动器控制开关处于低档时，三个电磁阀均通电，分动器气缸的1口，2口断气，3口通气。

当分动器控制开关处于空档时，其中两个电磁阀 Y8、Y9均通电，分动器气缸的1口，3口通气，2口断气。分动器档位与气管接通情况。

3 工作互锁机构设计

取力器工作与汽车行驶互锁是通过取力器工作与分动器操纵来实现互锁的，通过电源与取力器开关之间设有继电器、二极管总成和分动器档位信号开关构成的控制回路。见图6，图中：

图6 电气原理示意图

S2/7 分动器控制开关

H2/20 分动器档位指示灯

S2/50 取力器翘板开关

S24 取力器信号开关

S40 分动器高档指示灯开关

S41 分动器低档指示灯开关

K1 常闭继电器（变换式）

K2 常闭继电器（变换式）

A1、A2、A3 二极管总成

X56/9 驾驶室电线插接器

Y2 常通气电磁阀

Y7 常通气电磁阀

Y8 常通气电磁阀

Y9 常断气电磁阀

BF 线是24V电源

EA06 线是24V背光照明电源

工作原理是当电源供电后，分动器控制开关S2/7处于行驶档位（高档或低档）时，分动器档位信号开关 S40、S41的两个非接地引脚中，总有一个引脚通过分动器档位信号开关而接地，分动器档位指示灯H2/20高档或低档灯亮，二极管总成 A1或 A2中的其中一个二极管因此而导通，继电器K2开始工作，继电器K2的常闭触点断开，此时即使取力器开关S2/50闭合，电磁阀Y2亦因无工作电源而停止工作，使得整个取力器装置系统停止工作。由此实现分动器处于行驶档位时，强制该取力器装置停止工作，实现了防止不必要磨损和提高使用安全性的目的。

反之，当分动器控制开关S2/7处于空档状态时，分动器档位指示灯H2/20空档灯亮，分动器档位信号开关S40、S41的两个非接地引脚处于悬浮状态，二极管总成A1、A2两个二极管截止，继电器K2不工作，继电器K2的常闭触点接通，取力器开关S2/50可以工作，此时整个取力器装置工作与否，直接由取力器开关S2/50控制。当取力器工作时，二极管总成A3导通，继电器K1工作，继电器K1的常闭触点断开，强制分动器处于空档状态，此时即使操作分动器控制开关S2/7也不能改变分动器的档位，实现了车辆停止行驶的功能。

通过以上工作原理，实现了汽车行驶与取力器工作双互锁的功能。满足了整车的使用要求。

4 结论

**军用越野汽车底盘初样机设计时，汽车行驶与取力器工作双互锁这一理论未研究成功，当时采用取力器工作时，变速器副箱预留一气路接口，同时受控制取力器的电磁阀控制，即取力器工作时，变速器副箱自动进入空档，变速器输出轴无动力输出，达到取力器工作时，车辆不能行驶的目的。在误操作情况下，这种结构不能确保整车系统安全行驶。通过设计师们的认真分析、研究，在正样机设计时实现了汽车行驶与取力器工作双互锁的功能，经过正样机试验及定型试验，均验证了这套设计的正确性，即保证了汽车的正常行驶，又保证了上装的安全工作，满足了整车的使用要求。

[1] 汽车设计.清华大学出版社.2001年7月第一版.

[2] 李建明,刘步杰.一种全驱动分动器电控装置的研究与开发.2015年.

[3] 左管军.取力器设计与应用.2017年.