LS430空氣懸架與助力轉向實驗臺設計

自汽車誕生以來，汽車維修業便一直伴隨著汽車工業的發展而成長，汽車維修已成為交通運輸業*的服務性支柱與保障。尤其是近幾十年來，由于汽車科技和電子技術的迅速發展，使得汽車電子化的進程日益加快，各種高新技術紛紛涌進汽車王國。與之關系密切的汽車維修業也隨著汽車高科技化的發展，出現了一些新的面貌。汽車維修制度的改革和發展及汽車維修技術的變革，促使汽車維修人員培訓的教學內容、教學手段、教學設備都應作出相應的改革，因此開發設計能進行故障模擬和故障分析診斷的實驗臺，用于汽車維修從業人員的培訓，提高汽車維修人員素質，從而達到提高維修質量和效率的目的。

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）可模擬實車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）可進行故障碼及數據流的讀取。

（4）可設置故障，進行故障診斷與排除的實際操作。

1.實驗臺的總體設計方案

實驗臺共設計隱蔽式可控故障點30處， zui大程度的接近實際故障，可以通過開關進行控制，在有故障與*兩種狀態之間進行切換。在實訓教學過程中，教師可通過實驗臺對LS430空氣懸架與助力轉向系統的結構組成及工作原理進行講解， 同時可進行故障設置，使學生了解故障現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 實驗臺的臺架結構設計

電動機固定在臺架上，采用220v三相調速電動機。電動機通過皮帶與空氣懸架的空氣壓縮機相連接?？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、之間的相互連接關系?？刂泼姘迳显O有與故障設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向兩個系統的控制器總成。所有故障點做好之后，把所有控制開關集成到一個故障設置控制面板上，并做上相應的標記。

（3）動態顯示部分：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。

設計思路：空氣懸架系統與助力轉向系統中的各個執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中的一些開關信號都是由檢測控制面板上的模擬信號提供給ECU用來控制執行器的動作，其中包括門控燈開關、高度控制開關、發動機轉速傳感器、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置故障自診斷接口。

1.2 實驗臺的面板設計

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計中的極其重要和關鍵的一環。LS430空氣懸架與助力轉向實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。在進行繪制之前，我對LS430空氣懸架系統和助力轉向系統的相關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，并且根據數值的不同來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中，則指示燈會亮。

電路圖的設計。

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

在電路圖中設置故障點30個。為使執行器的工作狀態能夠直觀的顯示， 電路圖中安裝有發光二極管用來顯示執行器的工作狀態，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計

空氣壓縮機由電動機帶動運轉，從而實現動力模擬。

1.3.1 電動機的選擇

實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驗臺的設計，設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空氣懸架與助力轉向系統的工作原理進行了系統的分析，全面、詳細地闡述了實驗臺的整個設計流程。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的電路圖，并設置一系列的故障點，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。