LS430空氣懸架與助力轉(zhuǎn)向?qū)嶒炁_設(shè)計

自汽車誕生以來，汽車維修業(yè)便一直伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而成長，汽車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，由于汽車科技和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，使得汽車電子化的進程日益加快，各種高新技術(shù)紛紛涌進汽車王國。與之關(guān)系密切的汽車維修業(yè)也隨著汽車高科技化的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的面貌。汽車維修制度的改革和發(fā)展及汽車維修技術(shù)的變革，促使汽車維修人員培訓的教學內(nèi)容、教學手段、教學設(shè)備都應作出相應的改革，因此開發(fā)設(shè)計能進行故障模擬和故障分析診斷的實驗臺，用于汽車維修從業(yè)人員的培訓，提高汽車維修人員素質(zhì)，從而達到提高維修質(zhì)量和效率的目的。

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

（1）可依據(jù)實物、電控原理圖講解LS430空氣懸架與助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造、元件組成、控制原理、等理論知識。

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

（3）可進行故障碼及數(shù)據(jù)流的讀取。

（4）可設(shè)置故障，進行故障診斷與排除的實際操作。

1.實驗臺的總體設(shè)計方案

實驗臺共設(shè)計隱蔽式可控故障點30處， zui大程度的接近實際故障，可以通過開關(guān)進行控制，在有故障與*兩種狀態(tài)之間進行切換。在實訓教學過程中，教師可通過實驗臺對LS430空氣懸架與助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理進行講解， 同時可進行故障設(shè)置，使學生了解故障現(xiàn)象并可利用電腦故障診斷儀和萬用表進行故障診斷與排除的訓練。

1.1 實驗臺的臺架結(jié)構(gòu)設(shè)計

電動機固定在臺架上，采用220v三相調(diào)速電動機。電動機通過皮帶與空氣懸架的空氣壓縮機相連接。空氣懸架系統(tǒng)主要部件有空氣壓縮機、空氣彈簧、可調(diào)阻尼力的減震器、轉(zhuǎn)向?qū)驒C構(gòu)、穩(wěn)定桿、下控制臂以及各種傳感器和執(zhí)行器、ECU和相關(guān)的空氣管路等組成。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要部件有助力轉(zhuǎn)向泵總成、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向機總成、齒輪齒條以及各種傳感器和執(zhí)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(zhuǎn)向?qū)嶒炁_的面板電路圖，顯示出傳感器、執(zhí)行器、之間的相互連接關(guān)系。控制面板上設(shè)有與故障設(shè)置裝置相對應的故障檢測點。

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

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

設(shè)計思路：空氣懸架系統(tǒng)與助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的各個執(zhí)行器與原車的位置基本保持不變，因為實驗臺架不能像實車一樣運行所以系統(tǒng)中的一些開關(guān)信號都是由檢測控制面板上的模擬信號提供給ECU用來控制執(zhí)行器的動作，其中包括門控燈開關(guān)、高度控制開關(guān)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、等等。自檢與報警部分是從CAN總線上引出故障自診斷控制模塊，并在臺架的合適位置設(shè)置故障自診斷接口。

1.2 實驗臺的面板設(shè)計

實驗臺的面板是進行實訓教學、電路分析、故障診斷與排除的平臺，所以是實驗臺總體設(shè)計中的極其重要和關(guān)鍵的一環(huán)。LS430空氣懸架與助力轉(zhuǎn)向?qū)嶒炁_的面板主要包括空氣懸架系統(tǒng)電路圖、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路圖、實驗臺一些傳感器數(shù)據(jù)顯示器、一些執(zhí)行器的工作指示燈四個部分組成。

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

第三部分為數(shù)字式信號顯示器。學生可用眼睛直觀的看到一些傳感器的信號電壓，并且根據(jù)數(shù)值的不同來判斷傳感器是否存在故障。

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

電路圖的設(shè)計。

在繪制過程中對電路圖的布局進行了設(shè)計，使其適應實驗臺面板的總體布局及實訓教學的需要。

在電路圖中設(shè)置故障點30個。為使執(zhí)行器的工作狀態(tài)能夠直觀的顯示， 電路圖中安裝有發(fā)光二極管用來顯示執(zhí)行器的工作狀態(tài)，如前后高度控制閥、懸架控制執(zhí)行器、高度控制排氣閥等。
每個故障點都有兩個檢測點，30個故障點為60個檢測點， 總線檢測點1個。

1.3 空氣壓縮機動力源的設(shè)計

空氣壓縮機由電動機帶動運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)動力模擬。

1.3.1 電動機的選擇

實驗臺選用的變頻調(diào)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(zhuǎn)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(guī)格：380～460V 50/60Hz。輸出電源規(guī)格：0～460V 4.2kVA 5.；頻率范圍0.1～400Hz。

通過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(zhuǎn)向?qū)嶒炁_的設(shè)計，設(shè)計的過程中自己學到了許多新的知識，將自己的知識和見識又有了新的提高。

本文對LS430空氣懸架與助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理進行了系統(tǒng)的分析，全面、詳細地闡述了實驗臺的整個設(shè)計流程。通過運用CAD制圖軟件畫出了試驗臺的控制面板圖和兩個系統(tǒng)的電路圖，并設(shè)置一系列的故障點，并且對實驗臺的每個故障進行分析，而且還講解了如何查詢故障碼，實驗臺還可以模擬實車上的大部分的功能，讓學生能更加清楚和深入的學習。