LS430空气悬架与助力转向实验台设计

自汽车诞生以来，汽车维修业便一直伴随着汽车工业的发展而成长，汽车维修已成为交通运输业*的服务性支柱与保障。尤其是近几十年来，由于汽车科技和电子技术的迅速发展，使得汽车电子化的进程日益加快，各种高新技术纷纷涌进汽车王国。与之关系密切的汽车维修业也随着汽车高科技化的发展，出现了一些新的面貌。汽车维修制度的改革和发展及汽车维修技术的变革，促使汽车维修人员培训的教学内容、教学手段、教学设备都应作出相应的改革，因此开发设计能进行故障模拟和故障分析诊断的实验台，用于汽车维修从业人员的培训，提高汽车维修人员素质，从而达到提高维修质量和效率的目的。

本实验台是一台多功能的电控实验台， 选用了技术含量较高的LS430空气悬架与助力转向系统为设计对象，其具有以下功能：

（1）可依据实物、电控原理图讲解LS430空气悬架与助力转向系统的构造、元件组成、控制原理、等理论知识。

（2）可模拟实车上空气悬架与助力转向的功能，了解该功能的的使用方法及使用注意事项。

（3）可进行故障码及数据流的读取。

（4）可设置故障，进行故障诊断与排除的实际操作。

1.实验台的总体设计方案

实验台共设计隐蔽式可控故障点30处， zui大程度的接近实际故障，可以通过开关进行控制，在有故障与*两种状态之间进行切换。在实训教学过程中，教师可通过实验台对LS430空气悬架与助力转向系统的结构组成及工作原理进行讲解， 同时可进行故障设置，使学生了解故障现象并可利用电脑故障诊断仪和万用表进行故障诊断与排除的训练。

1.1 实验台的台架结构设计

电动机固定在台架上，采用220v三相调速电动机。电动机通过皮带与空气悬架的空气压缩机相连接。空气悬架系统主要部件有空气压缩机、空气弹簧、可调阻尼力的减震器、转向导向机构、稳定杆、下控制臂以及各种传感器和执行器、ECU和相关的空气管路等组成。助力转向系统主要部件有助力转向泵总成、转向柱、转向机总成、齿轮齿条以及各种传感器和执行器、ECU等组成。

检测控制台面板由三部分组成

（1）诊断与检测部分：LS430空气悬架与助力转向实验台的面板电路图，显示出传感器、执行器、之间的相互连接关系。控制面板上设有与故障设置装置相对应的故障检测点。

（2）控制部分：在整个面板电路图的右下方安装空气悬架与助力转向两个系统的控制器总成。所有故障点做好之后，把所有控制开关集成到一个故障设置控制面板上，并做上相应的标记。

（3）动态显示部分：在面板的zui上方安装相对应传感器的显示器，可以通过显示器很直接的看到相应传感器的电压值。

设计思路：空气悬架系统与助力转向系统中的各个执行器与原车的位置基本保持不变，因为实验台架不能像实车一样运行所以系统中的一些开关信号都是由检测控制面板上的模拟信号提供给ECU用来控制执行器的动作，其中包括门控灯开关、高度控制开关、发动机转速传感器、等等。自检与报警部分是从CAN总线上引出故障自诊断控制模块，并在台架的合适位置设置故障自诊断接口。

1.2 实验台的面板设计

实验台的面板是进行实训教学、电路分析、故障诊断与排除的平台，所以是实验台总体设计中的极其重要和关键的一环。LS430空气悬架与助力转向实验台的面板主要包括空气悬架系统电路图、助力转向系统电路图、实验台一些传感器数据显示器、一些执行器的工作指示灯四个部分组成。

*部分和第二部分分别为空气悬架系统电路图和助力转向系统电路图部分。在进行绘制之前，我对LS430空气悬架系统和助力转向系统的相关资料进行了查阅和收集，同时为了绘图的准确性和标准性，基本上研习了丰田车系电路图的画法，并以收集的某些汽车电路图作为制图参照。

第三部分为数字式信号显示器。学生可用眼睛直观的看到一些传感器的信号电压，并且根据数值的不同来判断传感器是否存在故障。

第四部分为一些执行器的工作指示灯。如果一些执行器正处于工作状态中，则指示灯会亮。

电路图的设计。

在绘制过程中对电路图的布局进行了设计，使其适应实验台面板的总体布局及实训教学的需要。

在电路图中设置故障点30个。为使执行器的工作状态能够直观的显示， 电路图中安装有发光二极管用来显示执行器的工作状态，如前后高度控制阀、悬架控制执行器、高度控制排气阀等。
每个故障点都有两个检测点，30个故障点为60个检测点， 总线检测点1个。

1.3 空气压缩机动力源的设计

空气压缩机由电动机带动运转，从而实现动力模拟。

1.3.1 电动机的选择

实验台选用的变频调速三相异步电机，型号为YVF2-100L1-4，额定功率2.2kw,额定电源380V，恒转矩频率范围（5～50Hz），恒功率频率范围（50～100Hz）。

1.3.2 变频器的选择

变频器的型号:SA-4022C；输入电源规格：380～460V 50/60Hz。输出电源规格：0～460V 4.2kVA 5.；频率范围0.1～400Hz。

通过全心投入和辛苦努力，自己终于完成了LS430空气悬架与助力转向实验台的设计，设计的过程中自己学到了许多新的知识，将自己的知识和见识又有了新的提高。

本文对LS430空气悬架与助力转向系统的工作原理进行了系统的分析，全面、详细地阐述了实验台的整个设计流程。通过运用CAD制图软件画出了试验台的控制面板图和两个系统的电路图，并设置一系列的故障点，并且对实验台的每个故障进行分析，而且还讲解了如何查询故障码，实验台还可以模拟实车上的大部分的功能，让学生能更加清楚和深入的学习。