仪表、报警灯与电子显示系统

2020 03 21 1 第六章仪表 报警灯与电子显示系统 第四节汽车电子显示装置 第三节汽车报警灯 第二节汽车仪表常见故障及排除 第一节汽车仪表 第五节汽车电子仪表 第六节综合信息显示系统 返回目录 2020 03 21 2 第一节汽车仪表 现代汽车大多采用组合仪表 组合仪表一般有面罩 边框 表芯 印制电路板 插接器 报警灯 指示灯及仪表灯等部件组成 有些仪表还带有电源稳压器和报警蜂鸣器 不同汽车的组合仪表中的仪表个数不同 图6 1所示为桑塔纳2000轿车组合仪表 图6 1桑塔纳2000轿车组合仪表1 分调整钮2 时调整钮 2020 03 21 3 第一节汽车仪表 一 电流表1 电磁式电流表国产多数汽车使用电磁式电流表 如解放CA1092汽车 其结构及工作原理如图6 2所示 图6 2电磁式电流表结构及工作原理1 3 接线柱2 指针4 黄铜片5 软铁转子6 永久磁铁7 轴 2020 03 21 4 第一节汽车仪表 2 动磁式电流表国产东风EQ1092汽车装用的电流表为动磁式电流表 其结构如图6 3所示 图6 3动磁式电流表结构1 3 接线柱2 导电板4 永磁转子5 指针6 磁轭 2020 03 21 5 第一节汽车仪表 二 机油压力表机油压力表最常用的为电热式机油压力表 电热式机油压力表又称为双金属片式机油压力表 机油压力表及机油压力传感器的结构与工作原理如图6 4所示 图6 4机油压力表及机油压力传感器的结构与工作原理1 油腔2 膜片3 弹簧片4 双金属片5 调节齿轮6 接触片7 机油压力传感器接线柱8 校正电阻9 15 机油压力表接线柱10 13 调节齿扇11 双金属片12 指针14 弹簧片 2020 03 21 6 第一节汽车仪表 三 冷却液温度表1 电热式冷却液温度表1 电热式冷却液温度表配电热式冷却液温度传感器电热式冷却液温度表与电热式冷却液温度传感器的工作电路如图6 5所示 图6 5电热式冷却液温度表与电热式冷却液温度传感器的工作电路1 固定触点2 双金属片3 连接片4 冷却液温度传感器接线柱5 11 冷却液温度表接线柱6 9 调节齿扇7 双金属片8 指针10 弹簧片 2020 03 21 7 第一节汽车仪表 2 电热式冷却液温度表配热敏电阻式传感器图6 6所示为电热式冷却液温度表与热敏电阻式传感器的工作电路 图6 6电热式冷却液温度表与热敏电阻式冷却液温度传感器的工作电路1 触点2 双金属片3 加热线圈4 11 12 接线柱5 9 调节齿扇6 双金属片7 加热线圈8 指针10 13 弹簧14 热敏电阻15 冷却液温度传感器外壳 2020 03 21 8 第一节汽车仪表 2 电磁式冷却液温度表电磁式冷却液温度表的结构原理如图6 7所示 图6 7电磁式冷却液温度表的结构原理1 点火开关2 冷却液温度表3 冷却液温度传感器 2020 03 21 9 第一节汽车仪表 电磁式冷却液温度表内有两个互成一定角度的铁心 铁心上分别绕有磁化线圈 其中磁化线圈L2与冷却液温度传感器3串联 磁化线圈L1与冷却液温度传感器3并联 两个铁心的下端对着带指针的偏转衔铁 其等效电路如图6 8所示 图6 8电磁式冷却液温度表的等效电路 2020 03 21 10 第一节汽车仪表 以上介绍的冷却液温度传感器 只有一个接线柱 与冷却液温度表相接 在有些车上 如奥迪 红旗轿车 热敏电阻式冷却液温度传感器有两个接线柱 同时控制冷却液温度表与冷却液温度报警灯电路 如图6 9所示 图6 9奥迪轿车冷却液温度表及冷却液温度报警灯电路1 冷却液温度报警灯2 冷却液温度表3 指针4 加热线圈5 10 双金属片6 电源稳压器7 冷却液温度传感器8 热敏电阻9 触点 2020 03 21 11 第一节汽车仪表 四 燃油表1 电磁式燃油表图6 10为电磁式燃油表的工作电路 其中燃油表与电磁式冷却液温度表相同 图6 10电磁式燃油表的工作电路1 左线圈2 右线圈3 转子4 指针5 可变电阻6 滑片7 浮子8 传感器接线柱9 10 燃油表接线柱11 点火开关 2020 03 21 12 第一节汽车仪表 当油箱内油面位置高低变化时 浮子带动滑片移动 从而改变电阻大小 左线圈1与可变电阻5串联 右线圈2与可变电阻5并联 等效电路如图6 11所示 图6 11电磁式燃油表的等效电路 2020 03 21 13 第一节汽车仪表 2 电热式燃油表电热式燃油表又称为双金属片燃油表 它的传感器与电磁式燃油表的传感器相同 电热式燃油表的结构如图6 12所示 图6 12电热式燃油表的结构1 电源稳压器2 加热线圈3 双金属片4 指针5 可变电阻6 滑片7 传感器浮子 2020 03 21 14 第一节汽车仪表 五 车速里程表1 磁感应式车速里程表磁感应式车速里程表也称永磁式车速里程表 其结构如图6 13所示 图6 13磁感应式车速里程表结构1 永久磁铁2 铝碗3 罩壳4 盘形弹簧5 刻度盘6 指针 2020 03 21 15 第一节汽车仪表 2 电子式车速里程表电子式车速里程表由车速传感器 电子电路 步进电动机 车速表和里程表等组成 图6 14所示为电子式车速里程表结构框图 图6 14电子式车速里程表结构框图 2020 03 21 16 第一节汽车仪表 车速传感器由变速器驱动 能够产生正比于汽车行驶速度的电信号 车速传感器由一个舌簧开关和一个含有八对磁极的转子组成 如图6 15所示 图6 15奥迪100型轿车车速传感器1 塑料环2 舌簧开关 2020 03 21 17 第一节汽车仪表 电子电路的作用是将车速传感器送来的具有一定频率的电信号 经整形 触发 输出一个与车速成正比的电流信号 该电子电路主要包括稳压电路 恒流电源驱动电路 64分频电路和功率放大电路 如图6 16所示 图6 16奥迪100型轿车电子式车速里程表电路 2020 03 21 18 第一节汽车仪表 里程表由一个步进电动机及六位数字的十进制齿轮计数器组成 步进电动机是一种利用电磁感应原理将脉冲信号转换为线位移或角位移的电动机 其结构如图6 17所示 图6 17步进电动机结构 2020 03 21 19 第一节汽车仪表 六 发动机转速表汽油发动机电子式转速表都是用点火系的初级电路为触发信号 图6 18为桑塔纳轿车电子式转速表电路原理图 转速信号来自于点火系的初级电路 图6 18桑塔纳轿车电子式转速表电路原理图 2020 03 21 20 第一节汽车仪表 七 典型汽车仪表电路汽车仪表电路因车型不同而有所差异 解放CA1092 东风EQ1092汽车仪表电路相同 如图6 19所示 桑塔纳汽车仪表电路如图6 20所示 图6 19解放CA1092 东风EQ1092汽车仪表电路 图6 20桑塔纳汽车仪表电路 返回本章目录 2020 03 21 21 第二节汽车仪表常见故障及排除 一 汽车仪表使用注意事项二 燃油表 冷却液温度表 机油压力表的常见故障的诊断与排除1 单个仪表不工作如有电 以燃油表为例 检查方法如图6 21所示 图6 21燃油表的故障检查方法1 燃油箱2 10 电阻3 燃油表4 电源稳压器5 点火开关6 蓄电池 2020 03 21 22 第二节汽车仪表常见故障及排除 2 两个或两个以上仪表同时不工作首先检查熔丝 若熔丝正常 检查电源稳压器 电源稳压器的电路如图6 22所示 图6 22电源稳压器的电路1 2 3 仪表4 电源稳压器5 蓄电池 6 7 8 传感器 2020 03 21 23 第二节汽车仪表常见故障及排除 以奥迪轿车为例 如图6 23所示 图6 23检查电源稳压器 2020 03 21 24 第二节汽车仪表常见故障及排除 三 车速里程表1 机械式车速里程表2 电子式车速里程表1 断开组合仪表线束插接器 插接器有26个端子 如图6 24所示 2 将汽车举起 断开传感器的线束连接器 变速器置于N位 用手转动左前轮 3 用万用表测量端子4和10之间的电阻 电阻值应在0 之间变化 四 发动机转速表1 检查点火线圈 接线柱是否接触良好 2 检查发动机转速表后面的黑色三孔插座是否接触良好 3 用万用表检查三孔插座的工作状况 如图6 25所示 2020 03 21 25 第二节汽车仪表常见故障及排除 图6 24奥迪轿车车速传感器的检查 图6 25发动机转速表的检查1 点火开关2 熔体3 点火线圈4 发动机转速表 返回本章目录 2020 03 21 26 第三节汽车报警灯 报警灯通常安装在仪表上 灯泡功率一般为1 4W 在灯泡前设有滤光片 使报警灯发出红光或黄光 滤光片上通常有标准图形符号 常见的报警灯图形符号如表6 1所示 表6 1常见报警灯图形符号及作用 2020 03 21 27 第三节汽车报警灯 续 2020 03 21 28 第三节汽车报警灯 续 2020 03 21 29 第三节汽车报警灯 一 常见汽车报警灯1 机油压力报警灯1 弹簧管式机油压力报警开关如图6 26所示 图6 26弹簧管式机油压力报警开关控制电路1 机油压力报警灯2 弹簧管式机油压力报警开关接线柱3 管形弹簧4 固定触点5 活动触点 2020 03 21 30 第三节汽车报警灯 2 膜片式机油压力报警开关图6 27所示为膜片式机油压力报警开关控制电路 图6 28所示为冷却液温度报警灯控制电路 其报警开关为双金属片式温度开关 图6 27膜片式机油压力报警开关控制电路1 弹簧片2 触点3 膜片 图6 28冷却液温度报警灯控制电路1 双金属片2 壳体3 动触点4 静触点 2020 03 21 31 第三节汽车报警灯 3 燃油不足报警灯图6 29所示为热敏电阻式燃油不足报警开关控制电路 图6 29热敏电阻式燃油不足报警开关控制电路1 外壳2 防爆金属网3 热敏电阻4 油箱外壳5 接线柱6 燃油不足报警灯 2020 03 21 32 第三节汽车报警灯 4 制动液不足报警灯图6 30所示为制动液不足报警灯控制电路 图6 30制动液不足报警灯控制电路1 舌簧开关外壳2 接线柱3 舌簧开关4 永久磁铁5 浮子6 制动液面7 制动液不足报警灯8 点火开关 2020 03 21 33 第三节汽车报警灯 5 制动器摩擦片使用极限报警灯图6 31所示为制动器摩擦片使用极限报警灯控制电路 图6 31制动器摩擦片使用极限报警灯控制电路1 点火开关2 制动器摩擦片使用极限报警灯3 电子控制器4 5 前制动器摩擦片 2020 03 21 34 第三节汽车报警灯 6 制动灯线路故障报警灯图6 32所示为美国GM公司采用的制动灯线路故障报警灯控制电路 图6 32美国GM公司采用的制动灯线路故障报警灯控制电路 2020 03 21 35 第三节汽车报警灯 7 制动系统故障报警灯图6 33所示为制动系统故障报警灯控制电路 图6 33制动系统故障报警灯控制电路1 差动阀2 前制动管路3 后制动管路4 柱塞5 开关触发杆 2020 03 21 36 第三节汽车报警灯 二 常见汽车报警灯电路1 白炽灯泡型报警灯电路解放CA1092型汽车报警灯电路如图6 34所示 一般汽车普遍采用白炽灯泡作为报警灯光源 图6 34解放CA1092型汽车报警灯电路 2020 03 21 37 第三节汽车报警灯 2 发光二极管型报警灯电路图6 35所示为桑塔纳普通型轿车报警灯电路 图6 35桑塔纳普通型轿车报警灯电路 2020 03 21 38 第三节汽车报警灯 3 奥迪轿车组合仪表 报警灯电路图6 36所示为奥迪轿车组合仪表及报警灯电路 图6 36奥迪轿车组合仪表及报警灯电路 返回本章目录 2020 03 21 39 第四节汽车电子显示装置 一 发光二极管 LED 发光二极管的结构如图6 37所示 PN结为特殊材料制成的 图6 37发光二极管的结构1 塑料外壳2 二极管芯片3 阴极引线4 阳极引线5 导线 2020 03 21 40 第四节汽车电子显示装置 如图6 38所示为发光二极管组成的光条显示器 图6 39为发光二极管组成的数码显示器 图6 38发光二极管组成的光条显示器1 漫射器2 发光二极管3 印制电路板4 分隔器 图6 39发光二极管组成的数码显示器1 二进制编码输入2 逻辑电路3 译码器4 驱动器5 小数点6 发光二极管电源7 8 字形 2020 03 21 41 第四节汽车电子显示装置 图6 40为发光二极管组成的点阵显示器 图6 40发光二极管组成的点阵显示器 2020 03 21 42 第四节汽车电子显示装置 二 液晶显示器 LCD 液晶显示器是一种新型的非发光型平板显示器 其构造如图6 41所示 图6 41液晶显示器的结构1 前偏光镜2 前玻璃板3 后玻璃板4 后偏光镜5 反射镜 2020 03 21 43 第四节汽车电子显示装置 前面的偏光镜是垂直偏光镜 后面的偏光镜是水平偏光镜 液晶显示的数字或光条是透过垂直偏光镜观看的 如图6 42所示 图6 42液晶将垂直光波旋转90 2020 03 21 44 第四节汽车电子显示装置 如图6 43所示 当给液晶加上一个电场时 液晶分子将重新排列 液晶便不能使光波旋转了 图6 43当液晶加上电场且被激发时 将不能使光波旋转 2020 03 21 45 第四节汽车电子显示装置 这样将液晶制成字符段 分别控制每个字符段的通电状态 即控制哪些字符段呈亮的状态 哪些字符段呈暗的状态 观察者便可在液晶上看到字符段了 如图6 44所示 图6 44液晶上的字符段分别加上电场 2020 03 21 46 第四节汽车电子显示装置 三 真空荧光显示器 VFD 真空荧光显示器实际上是一种低压真空管 它由玻璃 金属等材料构成 图6 45所示为汽车用的数字式车速表的真空荧光显示器 图6 45汽车用的数字式车速表的真空荧光显示器1 电子开关 计算机控制 能使某些笔划段发光 2 笔划小段 阳极 3 栅格4 灯丝 阴极 5 玻璃罩6 变阻器 调节亮度 2020 03 21 47 第四节汽车电子显示装置 真空荧光显示器的工作原理如下所述 如图6 46所示 当阴极有电流通过时 灯丝便产生热量 释放电子 图6 46真空荧光管显示器的工作原理1 阴极 灯丝 2 栅格3 阳极字符段4 面板 2020 03 21 48 第四节汽车电子显示装置 四 阴极射线管显示器阴极射线管显示器首次在汽车上应用 是在1986年的别克汽车上 如图6 47所示 图6 47美国通用汽车公司采用的阴极射线管显示器1 出风口2 图示式控制中心 含收音机 3 磁带放音机4 开启杂物箱5 开磁带放音机门6 燃油访问解除7 后风窗除霜器8 巡航控制指示器9 前照灯延时开关调节器10 防盗系统11 数字时钟12 洗涤液液位低13 行程设定开关 返回本章目录 2020 03 21 49 第五节汽车电子仪表 电子仪表板以数字或光条图形式 配以国际标准 ISO 符号 用来监测汽车或发动机各系统的工作情况 如图6 48所示为美国Chrysler 克莱斯勒 汽车公司采用的电子仪表 图6 48美国Chrysler汽车公司采用的电子仪表 2020 03 21 50 第五节汽车电子仪表 一 电子仪表的计算机控制系统组成电子仪表的计算机控制系统原理如图6 49所示 图6 49电子仪表的计算机控制系统原理 2020 03 21 51 第五节汽车电子仪表 1 多路传输为降低成本 节省空间 电子仪表板采用多路传输技术 如车速显示器的三位数字共用七根输出线 如图6 50所示 图6 50七笔划显示的多路传输 2020 03 21 52 第五节汽车电子仪表 2 多路信号转换开关1 多路开关选择器MUX把输送给计算机系统的大量信号分开 有序地选择信号源 输送给计算机系统 2 多路开关分配器DEMUX把计算机系统处理后的所有信号分开 有序地把信号输送给相应的显示器 如图6 51所示 图6 51多路信号转换开关原理示意图 2020 03 21 53 第五节汽车电子仪表 二 电子仪表板的组成一般情况下 电子仪表板有三组由计算机控制的独立液晶显示器 分别用来显示车速 油耗及发动机转速等信息 如图6 52所示 图6 52雪佛莱汽车电子仪表板a 电子仪表板b 驾驶员信息中心1 车速表2 驾驶员信息中心3 发动机转速表 2020 03 21 54 第五节汽车电子仪表 三 电子仪表的语音报警系统图6 53所示为美国Chrysler汽车公司生产的一种带有语音报警系统的电子仪表 其语音报警系统有24种监控功能 图6 53美国Chrysler汽车公司生产的一种带有语音报警系统的电子仪表 2020 03 21 55 第五节汽车电子仪表 1 字母数字读出板提供要显示的报警信息 如图6 54所示 读出板上显示一条警告驾驶员的文字信息 信息一直显示到报警情况纠正了才消失 图6 54读出板上显示一条警告驾驶员的文字信息 2020 03 21 56 第五节汽车电子仪表 2 汽车图形表示的情况 位置指示器图6 55所示为语音报警系统24种监控功能的分布情况 图6 55语音报警系统24种监控功能的分布情况1 后风窗洗涤液2 右尾灯 右制动灯3 行李箱锁4 燃油箱油位5 左尾灯 左制动灯6 左车门锁7 安全带8 钥匙在点火锁内9 前照灯10 手制动器11 制动液12 20 制动踏板13 洗涤液14 冷却液15 左前照灯16 变速器油17 发动机温度18 发动机机油19 右前照灯21 电压低22 电子语音报警23 监控器24 右车门锁 2020 03 21 57 第五节汽车电子仪表 上述语音报警系统的监控系统电路图如图6 56所示 图6 56语音报警系统的监控系统电路图 2020 03 21 58 第五节汽车电子仪表 四 汽车电子仪表1 车速表如图6 57所示为美国通用汽车公司采用的电子仪表 图6 57美国通用汽车公司采用的电子仪表 2020 03 21 59 第五节汽车电子仪表 自检顺序是 1 所有显示字符段都发亮 如图6 58a所示 2 所有显示字符段都熄灭 3 显示0km h 如图6 58b所示 图6 58数字式车速表自检过程a 自检第一阶段b 自检结束 2020 03 21 60 第五节汽车电子仪表 电子式车速表所采用的车速传感器有三种 磁脉冲式 霍尔式和光电式 通用汽车采用的光电式车速传感器的结构如图6 59所示 图6 59通用汽车采用的光电式车速传感器的结构1 车速表驱动轴2 接里程表3 5 光电式传感器4 接至仪表的插头6 车速表软轴连接器7 信号转子 2020 03 21 61 第五节汽车电子仪表 2 里程表1 步进电动机机电式里程表所使用的步进电动机如图6 60所示 图6 60机电式里程表所使用的步进电动机a 典型的步进电动机结构b 步进电动机控制的里程