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(yùn)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(jìn)程日益加快，各種高新技術(shù)紛紛涌進(jìn)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(xùn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)設(shè)備都應(yīng)作出相應(yīng)的改革，因此開發(fā)設(shè)計(jì)能進(jìn)行故障模擬和故障分析診斷的實(shí)驗(yàn)臺，用于汽車維修從業(yè)人員的培訓(xùn)，提高汽車維修人員素質(zhì)，從而達(dá)到提高維修質(zhì)量和效率的目的。

本實(shí)驗(yàn)臺是一臺多功能的電控實(shí)驗(yàn)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(jì)對象，其具有以下功能：

（1）可依據(jù)實(shí)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(shí)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(xiàng)。

（3）可進(jìn)行故障碼及數(shù)據(jù)流的讀取。

（4）可設(shè)置故障，進(jìn)行故障診斷與排除的實(shí)際操作。

1.實(shí)驗(yàn)臺的總體設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)臺共設(shè)計(jì)隱蔽式可控故障點(diǎn)30處， zui大程度的接近實(shí)際故障，可以通過開關(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(xùn)教學(xué)過程中，教師可通過實(shí)驗(yàn)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(jìn)行講解， 同時(shí)可進(jìn)行故障設(shè)置，使學(xué)生了解故障現(xiàn)象并可利用電腦故障診斷儀和萬用表進(jìn)行故障診斷與排除的訓(xùn)練。

1.1 實(shí)驗(yàn)臺的臺架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電動機(jī)固定在臺架上，采用220v三相調(diào)速電動機(jī)。電動機(jī)通過皮帶與空氣懸架的空氣壓縮機(jī)相連接。空氣懸架系統(tǒng)主要部件有空氣壓縮機(jī)、空氣彈簧、可調(diào)阻尼力的減震器、轉(zhuǎn)向?qū)驒C(jī)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(jī)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?yàn)臺的面板電路圖，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(yīng)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(zhuǎn)向兩個(gè)系統(tǒng)的控制器總成。所有故障點(diǎn)做好之后，把所有控制開關(guān)集成到一個(gè)故障設(shè)置控制面板上，并做上相應(yīng)的標(biāo)記。

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

設(shè)計(jì)思路：空氣懸架系統(tǒng)與助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的各個(gè)執(zhí)行器與原車的位置基本保持不變，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)臺架不能像實(shí)車一樣運(yùn)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?zé)糸_關(guān)、高度控制開關(guān)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、等等。自檢與報(bào)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(shí)驗(yàn)臺的面板設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)臺的面板是進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)、電路分析、故障診斷與排除的平臺，所以是實(shí)驗(yàn)臺總體設(shè)計(jì)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?yàn)臺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(shí)驗(yàn)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(gè)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(jìn)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(jìn)行了查閱和收集，同時(shí)為了繪圖的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)性，基本上研習(xí)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(xué)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(jì)。

在繪制過程中對電路圖的布局進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使其適應(yīng)實(shí)驗(yàn)臺面板的總體布局及實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要。

在電路圖中設(shè)置故障點(diǎn)30個(gè)。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(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)， 總線檢測點(diǎn)1個(gè)。

1.3 空氣壓縮機(jī)動力源的設(shè)計(jì)

空氣壓縮機(jī)由電動機(jī)帶動運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)動力模擬。

1.3.1 電動機(jī)的選擇

實(shí)驗(yàn)臺選用的變頻調(diào)速三相異步電機(jī)，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?yàn)臺的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的過程中自己學(xué)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(jìn)行了系統(tǒng)的分析，全面、詳細(xì)地闡述了實(shí)驗(yàn)臺的整個(gè)設(shè)計(jì)流程。通過運(yùn)用CAD制圖軟件畫出了試驗(yàn)臺的控制面板圖和兩個(gè)系統(tǒng)的電路圖，并設(shè)置一系列的故障點(diǎn)，并且對實(shí)驗(yàn)臺的每個(gè)故障進(jìn)行分析，而且還講解了如何查詢故障碼，實(shí)驗(yàn)臺還可以模擬實(shí)車上的大部分的功能，讓學(xué)生能更加清楚和深入的學(xué)習(xí)。