【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 準(zhǔn)手冊(cè)示波器波形的測(cè)量，以及實(shí)質(zhì)性的車(chē)載電腦電路圖和各種傳感器針腳的描述 ，讓教學(xué)中的使用者更加得心應(yīng)手 。 設(shè)計(jì)制作的主要工作 根據(jù)我國(guó)職業(yè)教育發(fā)展現(xiàn)狀 ，以及汽車(chē)行業(yè)的需求情況，以凌志 LS400 電控懸架為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)為對(duì)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架。 本設(shè)計(jì)所進(jìn)行的主要工作： LS400電控懸架實(shí)物為依據(jù)，設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架，并選擇電控懸架系統(tǒng) 匹配的動(dòng)力源及負(fù)載。 凌志 LS400電控懸架系統(tǒng) 的電路原圖為基礎(chǔ)，在遵循豐田車(chē)系畫(huà)法的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要，設(shè)計(jì)并用 AUTOCAD繪制了 凌志 LS400電控懸架 實(shí)驗(yàn)臺(tái)、面板電路顯示圖，將 各傳感器 合理的布置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上。 常發(fā)故障現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板電路圖上設(shè)置了相關(guān)的故障檢測(cè)點(diǎn)。 臺(tái)的內(nèi)部控制電路圖； 凌志 LS400電控懸架 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 凌志 LS400 電控懸架 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理 電控懸架的基本組成 任何 電控懸架都是由 傳感器，電子控制單元，執(zhí)行器 三個(gè)主要部分組成 。傳感器的道路條件（汽車(chē)的振動(dòng)）和汽車(chē)的 啟動(dòng)速度 ，加速 度 ，轉(zhuǎn)向，制動(dòng)和其他條件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳送給 ECU， ECU 將送出電傳感器集成處理， 輸出 。從懸架剛度，阻尼，乘坐高度調(diào)整控制信號(hào)。 按照 ECU 切確的 信號(hào)控制 ， 及時(shí)有效地控制 懸架剛度的高度，實(shí)時(shí)調(diào)劑節(jié)制彈簧剛度，和阻尼體的阻尼系數(shù)。 豐田雷克薩斯 LS400 電控懸架系統(tǒng) 也采用的是這種控制方法 。 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 控制原理 車(chē)身高度控制 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 當(dāng) 點(diǎn)火 開(kāi)關(guān)接通時(shí)， ECU 使 2 號(hào)高度節(jié)制繼電器線(xiàn)圈通電， 2 號(hào)高度節(jié)制繼電器觸點(diǎn)閉合，便使前、后、左、右四個(gè)高度傳感器接通蓄電池電源。當(dāng)車(chē)身高度必要上升時(shí)，從 ECU 的 RCMP 端子送出一個(gè) 信號(hào) ，使 l 號(hào)高度節(jié)制繼電器接通， 1 號(hào)高度節(jié)制繼電器觸點(diǎn)閉合，壓縮機(jī)節(jié)制電路接通發(fā)生壓縮空氣 。 懸架系統(tǒng)的車(chē)身高度傳感器采用光電式傳感器，為了檢測(cè)汽車(chē)高度和因道路不平 而引發(fā)的懸架位移量，在每一個(gè)懸架上都有一只車(chē)身高度傳感器，用于持續(xù)監(jiān)測(cè)車(chē)身與懸架下臂之間的間隔。 圖 2— 5 所示為 車(chē)身高度傳感器與 ECU 之間的連接電路。 當(dāng)車(chē)身高度需要下降時(shí)， ECU 不僅使高度控制閥電磁線(xiàn)圈通電，而且還使排氣閥 電磁線(xiàn)圈通電，排氣閥電磁線(xiàn)圈使排氣閥打開(kāi)，將空氣彈簧中的壓縮空氣排到大氣中。 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)， ECU 使 2 號(hào) 高度控制繼電器工作 ， 2 號(hào)高度控制繼電器 觸點(diǎn)閉合，便使前、后、左、右四個(gè)高度傳感器接通蓄電池電源。 控制繼電器觸點(diǎn)的 第二度被關(guān)閉，則該前，后，左，右電池電源接通時(shí)的高度的傳感器。使車(chē)身高度升高。 RCMP 終端從 ECU 發(fā)送信號(hào)，因此升號(hào)高度控制繼電器被接通時(shí)，第一高度控制繼電器觸點(diǎn) 閉合，壓縮機(jī)控制電路相連，以產(chǎn)生壓縮空氣。 ECU 使高度控制電磁線(xiàn)圈通電時(shí)，高度控制閥的電磁線(xiàn)圈閥打開(kāi)，壓縮空氣向空氣彈簧，從而使車(chē)體高度增大。 懸掛系統(tǒng)車(chē)身高度傳感器采用光電傳感器來(lái)檢測(cè)車(chē)輛高度和不平由于道路 本所造成的懸架位移量，在每個(gè)體的懸架上都有一個(gè) 高度傳感器，用于連續(xù)監(jiān)測(cè)車(chē)體和懸架臂的距離。圖 25 顯示了 車(chē)身高度 傳感器與 ECU 之間的連接電路。 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 前懸架控制 由 1 號(hào)高度控制閥 控制 ， 1 號(hào)高度控制閥 有兩個(gè)電磁閥 ， 分別控制 一左一右 兩個(gè)空氣彈簧。 后懸架 控制 由 2 號(hào)高度節(jié)制閥節(jié)制，和 1 好高度節(jié)制閥不異，也是有兩個(gè)電磁閥構(gòu)成 。 2 號(hào)高度控制閥中采用了一個(gè)溢流閥以防 空氣 管路中發(fā)生的壓力不正常。 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 2— 8 LS400 電子控制空氣懸架系統(tǒng)的線(xiàn)路連接圖 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 彈簧剛度和減振阻尼力控制 圖 26 是電控氛圍懸架體系 空氣 彈簧布局示意圖 。 空氣 彈簧的上部 安裝了 懸架彈簧剛度和阻尼力節(jié)制閥執(zhí)行器 ，懸架執(zhí)行器電路如圖 2— 7 所示， ECU 發(fā)送一個(gè)信號(hào)到圖懸架控制器執(zhí)行器，同時(shí)驅(qū)動(dòng)減振器阻尼調(diào)節(jié)桿和控制空氣閥彈簧調(diào)節(jié)桿，從而改變減振器阻尼和懸掛彈簧剛度力 。 系統(tǒng)電路圖 圖 2— 8 所示為 LS400 電子控制空氣懸架系統(tǒng)的線(xiàn)路連接圖。 懸架 系統(tǒng) ECU 連接器 如 圖 2— 10 所示 。 連接器各接線(xiàn)端子與 ECU 連接對(duì)象的對(duì)應(yīng)關(guān) 系如 圖 2— 11 所示 圖 2— 10 懸架系統(tǒng) ECU連接器 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 3 電控懸架 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案 實(shí)驗(yàn)臺(tái)選用凌志 LS400 車(chē)型，此車(chē)型在國(guó)內(nèi)保有量大，其先進(jìn)的電控懸架技術(shù)，許多傳感器，執(zhí)行器，數(shù)量，組成和基本結(jié)構(gòu)反映了當(dāng)今的電控懸架等系統(tǒng)的工作原理，非常適用于汽車(chē)教學(xué)，同時(shí)能夠配合了各種檢測(cè)設(shè)備。 為了達(dá)到最為接近真實(shí)的汽車(chē)懸架所出現(xiàn)的故障，實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用凌志 LS400 原車(chē)實(shí)物進(jìn)行設(shè)計(jì)，配合為教學(xué)設(shè)計(jì)的電路故障顯示面板，能夠最大程度的使實(shí)驗(yàn)臺(tái)在教學(xué)中發(fā)揮其作用。實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，并盡可能考慮汽車(chē)教學(xué)實(shí)際的教學(xué)要求，與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中提供了各種傳感器及測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)示波器波形的測(cè)量，以及實(shí)質(zhì)性的車(chē)載電腦電路圖和各種傳感器針腳的描述，讓教學(xué)中的使用者更加得心應(yīng)手。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架是實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)框架， 為了達(dá)到最好的教學(xué)效果，教學(xué)過(guò)程能夠最接近真實(shí)的汽車(chē)檢測(cè)與修理過(guò)程， 根據(jù)電控 懸架 系統(tǒng)控制部件的 實(shí)際尺寸和 安裝位置進(jìn)行設(shè)計(jì)制作 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架 ，同時(shí)達(dá)到安全可靠、操作方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、造型美觀的 基本 要求。 它的規(guī)格為底架為 4*4cm 的方鋼，護(hù)欄周長(zhǎng)為 8cm 的不銹鋼管，儀表臺(tái)板材質(zhì)為鋼板，底部安裝有四個(gè)直徑為 20cm 的腳輪以方便移動(dòng)。操作臺(tái)內(nèi)部安裝有電動(dòng)機(jī)及變頻器，它是電控懸架系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源。面板部分為長(zhǎng) 900mm，寬 700mm 的矩形，內(nèi)部設(shè)有故障點(diǎn)控制開(kāi)關(guān)（見(jiàn)圖 31）。 天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 實(shí)驗(yàn)臺(tái)動(dòng)力源和負(fù)載的選擇 試驗(yàn)臺(tái)工作所需的動(dòng)力大小 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力源一般來(lái)說(shuō)有兩種選擇，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，其優(yōu)缺點(diǎn)鮮明 。以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，雖然接近于汽車(chē)行駛的實(shí)際情況，但安 裝調(diào)試不便；還有一個(gè)較為重要的原因是 噪聲較大，這對(duì)汽車(chē)維修教育工作是及其不利的，一個(gè)相對(duì)安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境有利于學(xué)習(xí)效率的提高，并且 對(duì)工作環(huán)境會(huì)產(chǎn)生排放及噪聲污染 也對(duì)人們的健康造成傷害 ；此外， 由于 發(fā)動(dòng)機(jī) 的固有特性， 不易將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)到要求的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速與扭矩；成本較高，通用性差等也是其不被選用的重要原因 。 從現(xiàn)實(shí)的講授角度來(lái)看，最佳是選擇電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，由于其噪聲小，無(wú)污染，占地面積小，易于將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速調(diào)理到適合的轉(zhuǎn)速。 (1)電動(dòng)機(jī)的選擇 實(shí)驗(yàn)臺(tái)選用了上海德東電機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)的變頻調(diào)速三相異步電機(jī)，型號(hào)為 Y100L14，額定功率 ,額定電源 220V，恒轉(zhuǎn)矩頻率范圍（ 550Hz），恒功率頻率范圍（ 50100Hz）。 (2)變頻器的選擇 變頻器的型號(hào) :SA4015B；輸入電源規(guī)格： 380460V 50/60Hz；輸出電源規(guī)格：0460V ；頻率范圍 【 13】 。 我們應(yīng)該怎么選取試驗(yàn)臺(tái)所需負(fù)載 負(fù)載用于模擬 空氣彈簧壓力 。 模擬汽車(chē)各個(gè)車(chē)輪在實(shí)際行駛過(guò)程中遇到不同行駛路況時(shí)各個(gè)獨(dú)立懸架所收到的來(lái)自地面的阻力，真實(shí)的反映汽車(chē)的懸架不同工況下的調(diào)節(jié)過(guò)程。 4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的面板設(shè)計(jì) 主顯示面板的總體布置 在徹底理解并掌握 凌志 LS400 電控懸架 系統(tǒng)各控制部件、控制原理及其電控系統(tǒng)電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板電路圖，以“ 凌志 LS400 電控懸架 系統(tǒng)的實(shí)際工作情況天 津 職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20 屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 出發(fā)設(shè)置故障，分析故障現(xiàn)象及解釋故障的原因，最后排除故障”為指導(dǎo)思想，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上設(shè)置各個(gè)傳感器和執(zhí)行元件等的故障檢測(cè)點(diǎn)，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于既要真實(shí)的反映實(shí)際 電控懸架 系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)，又要使其形象直觀便于教學(xué)，同時(shí)還要嚴(yán)格參照 豐田 車(chē)系的標(biāo)準(zhǔn)電路圖及圖形符號(hào)的畫(huà)法，最后則還要兼顧其美觀性。 凌志LS400 電控懸架系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板根據(jù)其功能而設(shè)計(jì)，主顯示面板的設(shè)計(jì) 4 個(gè)部分 ：（見(jiàn)圖 41） 名稱(chēng)部分： LS400 電控懸架系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)