第六章 仪表、报警灯与电子显示系统

1、 3/8/20221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 3/8/20222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 3/8/20223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

2、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 3/8/20224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 3/8/20225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

3、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 3/8/20226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 3/8/

4、20227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 3/8/20228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 3/8/20229第一节 汽车仪表 电磁式冷却液温度表

5、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 3/8/202210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

6、器 7冷却液温度传感器 8热敏电阻 9触点 3/8/202211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 3/8/202212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 3/8/202213第一节 汽车仪表 2.电热式

7、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 3/8/202214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 3/8/202215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-

8、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 3/8/202216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 3/8/202217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 3/8/20

9、2218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 3/8/202219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 3/8/202220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6-1

10、9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 3/8/202221第二节第二节 汽车仪表常见故障及排除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 210电阻 3燃油表 4电源稳压器 5点火开关 6蓄电池 3/8/202222第二节第二节 汽车仪表常见故障及排除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

11、 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 3/8/202223第二节第二节 汽车仪表常见故障及排除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 3/8/202224第二节第二节 汽车仪表常见故障及排除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

12、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。 3/8/202225第二节第二节 汽车仪表常见故障及排除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 3/8/202226第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 报警灯通常安装在仪表上，灯泡功率一般为14W，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

13、形符号，常见的报警灯图形符号如表6-1所示。序号名称图形颜色作用1蓄电池液面过低报警灯红 蓄电池的液面比规定量低时，灯亮2 机油压力报警灯红 发动机机油压力在0.03MPa以下时，灯亮3 充电指示灯红 硅整流发电机不发电时，灯亮表6-1 常见报警灯图形符号及作用 3/8/202227第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯4 预热指示灯黄 点火开关闭合时灯亮，预热结束时灯灭5 燃油滤清器积水报警灯红 燃油滤清器内积水时灯亮6 远光指示灯蓝 使用前照灯远光时灯亮7 散热器液量不足报警灯黄 散热器的液量比规定的少时灯亮8 转向指示灯绿 开转向灯时，灯亮9 驻车制动器报警灯 红 驻车制动器起作用时灯亮（续

14、） 3/8/202228第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯10 车轮制动器失效报警灯红 制动器失效时灯亮11 燃油不足报警灯黄 燃料余量约在10L以下时，灯亮12 安全带报警灯红 不管是否装上安全带扣，发动机起动后约7s灯灭13 车门未关报警灯红 车门打开或半开时灯亮14 制动灯或后位灯失效报警灯黄 制动灯或后位灯断路时灯亮15 洗涤器液面过低报警灯黄 洗涤器液面过低时灯亮16 安全气囊报警灯黄 安全气囊失效时灯亮17 制动防抱死失效报警灯红 ABS红ABS电控部分有故障时灯亮18 发动机故障报警灯红 发动机电控系统有故障时灯亮（续） 3/8/202229第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 一

15、、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 3/8/202230第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 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 3/8/202231第三节第三节 汽车

16、报警灯汽车报警灯 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 3/8/202232第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 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 3/8/202233第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 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

17、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 3/8/202234第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 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 3/8/202235第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 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 3/8/202236第三节第三节

18、 汽车报警灯汽车报警灯 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 3/8/202237第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 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 3/8/202238第三节第三节 汽车报警灯汽车报警灯 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 3/8/202239第四节第

19、四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/202240第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/202241第四

20、节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/202242第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/202243第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/2

21、02244第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/202245第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/202246第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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

22、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） 3/8/202247第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 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 3/8/202248第四节第四节 汽车电子显示装置汽车电子显示装置 四、阴极射线管显示器 阴极射线

23、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 3/8/202249第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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

24、美国Chrysler汽车公司采用的电子仪表 3/8/202250第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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 3/8/202251第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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 3/8/202252第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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

25、，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 3/8/202253第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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 3/8/202254第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 三、电子仪表的语音报警系统 图6-53所示为美国Chry

26、sler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 3/8/202255第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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 3/8/202256第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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

27、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 3/8/202257第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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 3/8/202258第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 四、汽车电子仪表 1.车速表 如图6-57所示为美国通用汽

28、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 3/8/202259第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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0 km/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 3/8/202260第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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 3/8/202261第五节第五节 汽车电子仪表汽车电子仪表 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