LS430空氣懸架與助力轉向實(shí)驗臺設計

自汽車(chē)誕生以來(lái)，汽車(chē)維修業(yè)便一直伴隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展而成長(cháng)，汽車(chē)維修已成為交通運輸業(yè)*的服務(wù)性支柱與保障。尤其是近幾十年來(lái)，由于汽車(chē)科技和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，使得汽車(chē)電子化的進(jìn)程日益加快，各種高新技術(shù)紛紛涌進(jìn)汽車(chē)王國。與之關(guān)系密切的汽車(chē)維修業(yè)也隨著(zhù)汽車(chē)高科技化的發(fā)展，出現了一些新的面貌。汽車(chē)維修制度的改革和發(fā)展及汽車(chē)維修技術(shù)的變革，促使汽車(chē)維修人員培訓的教學(xué)內容、教學(xué)手段、教學(xué)設備都應作出相應的改革，因此開(kāi)發(fā)設計能進(jìn)行故障模擬和故障分析診斷的實(shí)驗臺，用于汽車(chē)維修從業(yè)人員的培訓，提高汽車(chē)維修人員素質(zhì)，從而達到提高維修質(zhì)量和效率的目的。

本實(shí)驗臺是一臺多功能的電控實(shí)驗臺， 選用了技術(shù)含量較高的LS430空氣懸架與助力轉向系統為設計對象，其具有以下功能：

（1）可依據實(shí)物、電控原理圖講解LS430空氣懸架與助力轉向系統的構造、元件組成、控制原理、等理論知識。

（2）可模擬實(shí)車(chē)上空氣懸架與助力轉向的功能，了解該功能的的使用方法及使用注意事項。

（3）可進(jìn)行故障碼及數據流的讀取。

（4）可設置故障，進(jìn)行故障診斷與排除的實(shí)際操作。

1.實(shí)驗臺的總體設計方案

實(shí)驗臺共設計隱蔽式可控故障點(diǎn)30處， zui大程度的接近實(shí)際故障，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，在有故障與*兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。在實(shí)訓教學(xué)過(guò)程中，教師可通過(guò)實(shí)驗臺對LS430空氣懸架與助力轉向系統的結構組成及工作原理進(jìn)行講解， 同時(shí)可進(jìn)行故障設置，使學(xué)生了解故障現象并可利用電腦故障診斷儀和萬(wàn)用表進(jìn)行故障診斷與排除的訓練。

1.1 實(shí)驗臺的臺架結構設計

電動(dòng)機固定在臺架上，采用220v三相調速電動(dòng)機。電動(dòng)機通過(guò)皮帶與空氣懸架的空氣壓縮機相連接?？諝鈶壹芟到y主要部件有空氣壓縮機、空氣彈簧、可調阻尼力的減震器、轉向導向機構、穩定桿、下控制臂以及各種傳感器和執行器、ECU和相關(guān)的空氣管路等組成。助力轉向系統主要部件有助力轉向泵總成、轉向柱、轉向機總成、齒輪齒條以及各種傳感器和執行器、ECU等組成。

檢測控制臺面板由三部分組成

（1）診斷與檢測部分：LS430空氣懸架與助力轉向實(shí)驗臺的面板電路圖，顯示出傳感器、執行器、之間的相互連接關(guān)系?？刂泼姘迳显O有與故障設置裝置相對應的故障檢測點(diǎn)。

（2）控制部分：在整個(gè)面板電路圖的右下方安裝空氣懸架與助力轉向兩個(gè)系統的控制器總成。所有故障點(diǎn)做好之后，把所有控制開(kāi)關(guān)集成到一個(gè)故障設置控制面板上，并做上相應的標記。

（3）動(dòng)態(tài)顯示部分：在面板的zui上方安裝相對應傳感器的顯示器，可以通過(guò)顯示器很直接的看到相應傳感器的電壓值。

設計思路：空氣懸架系統與助力轉向系統中的各個(gè)執行器與原車(chē)的位置基本保持不變，因為實(shí)驗臺架不能像實(shí)車(chē)一樣運行所以系統中的一些開(kāi)關(guān)信號都是由檢測控制面板上的模擬信號提供給ECU用來(lái)控制執行器的動(dòng)作，其中包括門(mén)控燈開(kāi)關(guān)、高度控制開(kāi)關(guān)、發(fā)動(dòng)機轉速傳感器、等等。自檢與報警部分是從CAN總線(xiàn)上引出故障自診斷控制模塊，并在臺架的合適位置設置故障自診斷接口。

1.2 實(shí)驗臺的面板設計

實(shí)驗臺的面板是進(jìn)行實(shí)訓教學(xué)、電路分析、故障診斷與排除的平臺，所以是實(shí)驗臺總體設計中的極其重要和關(guān)鍵的一環(huán)。LS430空氣懸架與助力轉向實(shí)驗臺的面板主要包括空氣懸架系統電路圖、助力轉向系統電路圖、實(shí)驗臺一些傳感器數據顯示器、一些執行器的工作指示燈四個(gè)部分組成。

*部分和第二部分分別為空氣懸架系統電路圖和助力轉向系統電路圖部分。在進(jìn)行繪制之前，我對LS430空氣懸架系統和助力轉向系統的相關(guān)資料進(jìn)行了查閱和收集，同時(shí)為了繪圖的準確性和標準性，基本上研習了豐田車(chē)系電路圖的畫(huà)法，并以收集的某些汽車(chē)電路圖作為制圖參照。

第三部分為數字式信號顯示器。學(xué)生可用眼睛直觀(guān)的看到一些傳感器的信號電壓，并且根據數值的不同來(lái)判斷傳感器是否存在故障。

第四部分為一些執行器的工作指示燈。如果一些執行器正處于工作狀態(tài)中，則指示燈會(huì )亮。

電路圖的設計。

在繪制過(guò)程中對電路圖的布局進(jìn)行了設計，使其適應實(shí)驗臺面板的總體布局及實(shí)訓教學(xué)的需要。

在電路圖中設置故障點(diǎn)30個(gè)。為使執行器的工作狀態(tài)能夠直觀(guān)的顯示， 電路圖中安裝有發(fā)光二極管用來(lái)顯示執行器的工作狀態(tài)，如前后高度控制閥、懸架控制執行器、高度控制排氣閥等。
每個(gè)故障點(diǎn)都有兩個(gè)檢測點(diǎn)，30個(gè)故障點(diǎn)為60個(gè)檢測點(diǎn)， 總線(xiàn)檢測點(diǎn)1個(gè)。

1.3 空氣壓縮機動(dòng)力源的設計

空氣壓縮機由電動(dòng)機帶動(dòng)運轉，從而實(shí)現動(dòng)力模擬。

1.3.1 電動(dòng)機的選擇

實(shí)驗臺選用的變頻調速三相異步電機，型號為YVF2-100L1-4，額定功率2.2kw,額定電源380V，恒轉矩頻率范圍（5～50Hz），恒功率頻率范圍（50～100Hz）。

1.3.2 變頻器的選擇

變頻器的型號:SA-4022C；輸入電源規格：380～460V 50/60Hz。輸出電源規格：0～460V 4.2kVA 5.；頻率范圍0.1～400Hz。

通過(guò)全心投入和辛苦努力，自己終于完成了LS430空氣懸架與助力轉向實(shí)驗臺的設計，設計的過(guò)程中自己學(xué)到了許多新的知識，將自己的知識和見(jiàn)識又有了新的提高。

本文對LS430空氣懸架與助力轉向系統的工作原理進(jìn)行了系統的分析，全面、詳細地闡述了實(shí)驗臺的整個(gè)設計流程。通過(guò)運用CAD制圖軟件畫(huà)出了試驗臺的控制面板圖和兩個(gè)系統的電路圖，并設置一系列的故障點(diǎn)，并且對實(shí)驗臺的每個(gè)故障進(jìn)行分析，而且還講解了如何查詢(xún)故障碼，實(shí)驗臺還可以模擬實(shí)車(chē)上的大部分的功能，讓學(xué)生能更加清楚和深入的學(xué)習。