汽車儀表與信息系統(tǒng)故障診斷與維修學習情境六汽車電氣設備原理與檢修（第6版）“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材高等職業(yè)院校技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓工程配套教材·汽車檢測與維修專業(yè)01汽車儀表的發(fā)展與應用汽車儀表的發(fā)展歷史汽車經(jīng)過一百多年的發(fā)展，即將進入智能網(wǎng)聯(lián)時代。而汽車儀表也在汽車的發(fā)展過程中發(fā)生了一系列顯著的變化。汽車儀表的發(fā)展與應用第一個階段：機械式組合儀表。各信號進入儀表后，通過簡單的轉(zhuǎn)換電路由十字線圈直接驅(qū)動指針轉(zhuǎn)動，背景光照明和提示/報警指示燈一般采用燈泡，里程顯示采用字輪，如圖6.1所示。汽車儀表的發(fā)展與應用第二個階段：電磁式組合儀表。電磁式組合儀表的性能穩(wěn)定，讀數(shù)精確，量限多，使用方便，如圖6.2所示。汽車儀表的發(fā)展與應用第三個階段：數(shù)字式組合儀表。各個表頭均采用步進電動機驅(qū)動，背景光照明和提示/報警指示燈一般采用發(fā)光二極管，里程顯示采用液晶顯示屏逐點或段碼顯示，各信號進入儀表后，由單片機驅(qū)動步進電動機轉(zhuǎn)動，從而帶動指針轉(zhuǎn)動，如圖6.3所示。汽車儀表的發(fā)展與應用第四個階段：基于CAN總線的數(shù)字式組合儀表。目前市場上應用的主流汽車組合儀表產(chǎn)品是由點陣液晶顯示屏或段碼液晶顯示屏加步進電動機構(gòu)成的，如圖6.4所示。汽車儀表的發(fā)展與應用第五個階段：全圖形化汽車組合儀表。目前全圖形化汽車組合儀表應用越來越廣，如圖6.5所示。汽車儀表的發(fā)展與應用隨著汽車電控裝置的不斷增加，駕駛員對交流媒介的要求越來越高，要求汽車儀表具有集感覺、識別、路況分析、信息庫、適應及控制于一體的智能化系統(tǒng)功能。傳統(tǒng)汽車儀表逐漸被以微處理囂為核心的電子控制數(shù)字儀表取代已成為必然趨勢。汽車儀表的發(fā)展與應用綜合信息系統(tǒng)將是今后汽車數(shù)字式儀表的發(fā)展趨勢，它將以液晶顯示器（LCD）為基礎，其顯示和控制的信息種類將越來越多，如防盜系統(tǒng)、自動整車診斷顯示、交通地圖信息、行程信息、網(wǎng)絡信息、電話信息等，都將集成到數(shù)字式儀表系統(tǒng)中，給用戶提供極大的方便。汽車儀表的發(fā)展與應用報警指示與信息顯示：報警指示燈汽車儀表除指示基本的車輛行駛工況信息外，還對其他的一些工況進行監(jiān)控并向駕駛員發(fā)出指示或警告信息。這些信息通常以報警指示燈的形式顯示在儀表上或以文字信息的形式顯示在液晶顯示器上。汽車儀表的發(fā)展與應用儀表報警指示燈一般使用國際標準化組織（ISO）規(guī)定的通用符號，易于被全世界的人識別和理解，其常見符號如表6.1所示。汽車儀表的發(fā)展與應用目前電動汽車產(chǎn)銷量在大幅度增加，電動汽車儀表與燃油車儀表顯示的符號信息也略有不同，除車輛基本狀態(tài)信息外，電動汽車儀表上增加了表6.2中所示的內(nèi)容（GB/T4094.2-2017《電動汽車操縱件、指示器及信號裝置的標志》），如圖6.7所示。汽車儀表的發(fā)展與應用汽車儀表的發(fā)展與應用汽車儀表的發(fā)展與應用典型汽車儀表：車速里程表儀表板中最顯眼的是車速里程表，它顯示汽車的時速，單位是km/h。車速里程表實際上由兩個表組成，一個是車速表，另一個是里程表。典型的機械式車速里程表上連接一根軟軸，軟軸內(nèi)有一根鋼絲纜，軟軸另一端連接到變速器某一個齒輪上，齒輪旋轉(zhuǎn)帶動鋼絲纜旋轉(zhuǎn)，鋼絲纜帶動里程表罩圈內(nèi)一塊磁鐵旋轉(zhuǎn)。汽車儀表的發(fā)展與應用轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速表能夠直觀地顯示發(fā)動機在各個工況下的轉(zhuǎn)速，駕駛員可以隨時知道發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況，配合變速器擋位和油門位置，使之保持最佳的工作狀態(tài)，對減少油耗、延長發(fā)動機壽命有好處。水溫表水溫表是顯示冷卻水溫度的儀表，冷卻水溫度的單位是℃。它的傳感器是一種熱敏電阻式傳感器，用螺紋固定在發(fā)動機冷卻水道上。汽車儀表的發(fā)展與應用燃油表電量表燃油表是顯示油箱內(nèi)油量的儀表，油量的單位是L。電量表顯示發(fā)電機與蓄電池之間的充放電狀態(tài)，有電流表和電壓表之分。汽車儀表的發(fā)展與應用02數(shù)字式儀表技術(shù)應用數(shù)字式儀表可以顯示傳統(tǒng)模擬式儀表所能顯示的全部內(nèi)容，如車速、里程、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、油量、轉(zhuǎn)向指示、安全帶指示等。還可顯示傳統(tǒng)儀表所無法顯示的內(nèi)容，如倒車雷達相關(guān)信息、車輛故障信息等，可根據(jù)需要選擇儀表的顯示內(nèi)容。數(shù)字式儀表技術(shù)應用數(shù)字式儀表的優(yōu)點與組成數(shù)字式儀表的優(yōu)點指示精度高。傳統(tǒng)儀表的精度不高，在低速區(qū)的線性很差。數(shù)字式儀表技術(shù)應用重復性好。傳統(tǒng)汽車儀表采用動圈式機芯或動磁式機芯，內(nèi)部有游絲或阻尼油，重復性差。分度均勻。由于傳統(tǒng)汽車儀表的指針位置是由合成磁場確定的，其線性差，分度不均勻。數(shù)字式儀表完全可以實現(xiàn)在整個指示范圍內(nèi)分度均勻一致。數(shù)字式儀表技術(shù)應用響應速度快、無抖動。由于數(shù)字式儀表沒有阻尼油，其指針響應速度很快，從初始位置零點到指示最大值位置，指針轉(zhuǎn)動時間一般小于2s。可靠性有根本性改善。由于取消了針軸、游絲、線包、磁屏蔽罩和機械零件，所以它的故障率很低，幾乎可以免維護。數(shù)字式儀表技術(shù)應用產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性和可靠性有根本保證。由于數(shù)字式儀表省去了全部機械零件，不存在傳統(tǒng)汽車儀表在裝配過程中針軸與軸承的間隙不一致、阻尼油阻尼不合適等問題。通用性好。對于數(shù)字式儀表而言，只要在軟件中針對不同車型，將有關(guān)參數(shù)進行適當修改，而硬、軟件主體結(jié)構(gòu)并不需要進行任何改動，便能滿足其要求。數(shù)字式儀表技術(shù)應用數(shù)字式儀表的組成數(shù)字式儀表主要由傳感器、控制單元和顯示裝置構(gòu)成。傳感器的作用是檢測信號；控制單元的作用是采集傳感器的信號。將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，經(jīng)分析處理后控制顯示裝置；顯示裝置的作用是接收控制單元的指令，顯示各種信息。數(shù)字式儀表技術(shù)應用電子顯示器件汽車數(shù)字儀表的電子顯示器件可分為發(fā)光型和非發(fā)光型兩大類。發(fā)光型顯示器自身發(fā)光，容易獲得鮮艷的流行色，非發(fā)光型顯示器靠反射環(huán)境光顯示。數(shù)字式儀表技術(shù)應用發(fā)光型顯示器主要有真空熒光管（VFD）、發(fā)光二極管（LED）、陰極射線管（CRT）、等離子顯示器件（PDP）和電致發(fā)光顯示器件（ELD）等。非發(fā)光型顯示器有液晶顯示器（LCD）和電致變色顯示器（ECD）等。其中用得最多的是真空熒光管（VFD）、液晶顯示器（LCD）和發(fā)光二極管（LED）。數(shù)字式儀表技術(shù)應用顯示器顯示方法字符段顯示法：如圖6.25所示為七字符段和十四字符段，七字符段和十四字符段顯示的數(shù)字和字母。數(shù)字式儀表技術(shù)應用如圖6.26所示為由7個發(fā)光二極管組成的數(shù)字顯示板。數(shù)字式儀表技術(shù)應用點陣顯示法：各點陣元素都是由電子電路選擇并控制明暗，從而組成數(shù)字或字符的，如圖6.27所示。數(shù)字式儀表技術(shù)應用特殊符號顯示法：如圖6.28所示為數(shù)字儀表常用的國際標準ISO符號。數(shù)字式儀表技術(shù)應用圖形顯示法：如圖6.29所示為用圖形顯示前照燈與制動燈故障及清洗液與燃油量存量的方法。數(shù)字式儀表技術(shù)應用儀表結(jié)構(gòu)及原理儀表結(jié)構(gòu)：汽車儀表主要由玻璃面罩、前框、刻度盤、PCB后蓋等組裝而成，如圖6.32所示。數(shù)字式儀表技術(shù)應用功能顯示：如圖6.33所示，某車型有4種儀表，即車速表、轉(zhuǎn)速表、水溫表和燃油表，分別顯示汽車行駛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機水溫和燃油量。數(shù)字式儀表技術(shù)應用工作原理：組合儀表的原理框圖如圖6.34所示。數(shù)字式儀表技術(shù)應用03典型汽車儀表電路應用與診斷MAZDA6轎車儀表系統(tǒng)及檢測MAZDA6轎車儀表的功能：如圖6.35所示，該車儀表主要包括功能儀表和報警/指示燈。典型汽車儀表電路應用與診斷MAZDA6轎車儀表的技術(shù)標準：MAZDA6轎車儀表的技術(shù)標準如表6.5所示。典型汽車儀表電路應用與診斷典型汽車儀表電路應用與診斷MAZDA6轎車儀表的電路圖：MAZDA6轎車儀表的電路圖如圖6.36和圖6.37所示。典型汽車儀表電路應用與診斷典型汽車儀表電路應用與診斷別克君威轎車儀表系統(tǒng)及檢測別克君威轎車儀表功能：如圖6.38所示，2011款別克君威轎車儀表采用的是指針、數(shù)字式組合儀表。典型汽車儀表電路應用與診斷別克君威轎車儀表電路：別克君威轎車儀表電路如圖6.39所示。典型汽車儀表電路應用與診斷別克君威轎車儀表數(shù)據(jù)流分析對別克君威轎車儀表數(shù)據(jù)流進行分析時，首先做好檢測前準備，將點火開關(guān)置于ON位置。別克君威轎車儀表執(zhí)行元件測試對別克君威轎車儀表執(zhí)行元件測試時，首先做好檢測前準備，連接故障診斷儀。典型汽車儀表電路應用與診斷雪佛蘭科魯茲轎車儀表系統(tǒng)及檢測雪佛蘭科魯茲轎車儀表：如圖6.49所示為2013年款雪佛蘭科魯茲轎車儀表。典型汽車儀表電路應用與診斷比亞迪E5轎車儀表系統(tǒng)及檢測比亞迪E5轎車儀表的功能：如圖6.53所示，比亞迪E5轎車儀表主要由車速表、功率表等構(gòu)成。典型汽車儀表電路應用與診斷功率表可以幫助駕駛員了解車輛當前的動力狀況，即顯示整車的實時功率，在車輛下坡、饅速行駛時，功率指示值可能為負值，表示當前車輛正在給動力電池充電。車速表顯示當前車輛行駛的速度。信息顯示屏又叫多信息顯示屏，可通過顯示屏幕將車輛行駛數(shù)據(jù)或警告信息通過屏顯的方式體現(xiàn)出來，便于駕駛者即時掌握車輛信息。典型汽車儀表電路應用與診斷比亞迪E5轎車儀表的電路圖：比亞迪E5轎車儀表電路如圖6.54及圖6.55所示。典型汽車儀表電路應用與診斷典型汽車儀表電路應用與診斷輔助電器系統(tǒng)故障診斷與維修學習情境七汽車電氣設備原理與檢修（第6版）“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材高等職業(yè)院校技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓工程配套教材·汽車檢測與維修專業(yè)01風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷駕駛員在行駛時，遇有雨天、雪天、霧天或揚沙天氣時，會造成視線不良，給駕駛安全帶來隱患。為了保證在遇到上述不良天氣時駕駛員仍有良好的視線，所有車輛至少裝備一套自動風窗玻璃刮水器系統(tǒng)。自動風窗玻璃刮水器系統(tǒng)指在車輛發(fā)動機運轉(zhuǎn)時除風窗玻璃刮水器啟動和停止操作外不需要駕駛員的其他操作即能夠工作的系統(tǒng)。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷有的車上還裝有后風窗刮水器，風窗刮水與清洗系統(tǒng)如圖7.1所示。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷風窗刮水系統(tǒng)：性能要求轎車上的刮水器要在特殊條件下工作150萬次刮水周期（刮水片為50萬次刮水周期）后還能很好地工作，載重汽車的刮水器甚至要工作超過300萬次刮水周期。刮水頻率刮水頻率是指刮水器每分鐘往復移動的次數(shù)，風窗玻璃刮水器至少應有兩種刮水頻率。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷刮水器分類：刮水器的種類繁多，從刮刷數(shù)量而言，乘用車通常采用單臂刮刷或雙臂刮刷，如圖7.2所示。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷結(jié)構(gòu)組成及工作原理：如圖7.4所示，永磁式電動機11固裝在支架12上，連桿3、7、8和擺桿2、4、6組成杠桿聯(lián)動機構(gòu)，擺桿2、6上連接有刮片架，刮片架1、5的上端連接橡膠刮片。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷自動刮水系統(tǒng)自動刮水系統(tǒng)通過雨量傳感器實時檢測前風窗玻璃上的水滴大小、雨量多少。針對感知的雨量大小，發(fā)出停止、間歇、低速、高速等不同的刮水模式，保持前風窗玻璃始終干凈，增大駕駛員的可見度，同時保證駕駛員可專心、集中精力開車，減少了事故隱患，增加了駕車的舒適度。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷風窗清洗裝置：作用汽車在風沙或塵土較多的環(huán)境行駛，會由于灰塵落在風窗玻璃上而影響駕駛員的視線。因此，很多汽車的刮水系統(tǒng)中安裝了清洗裝置，必要時向風窗玻璃噴水或?qū)Ｓ们逑匆海ū狈降貐^(qū)冬季不宜用水，以免凍裂儲液罐或輸液管），在刮水器的配合下，保持風窗玻璃潔凈。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷結(jié)構(gòu)原理：風窗清洗裝置的結(jié)構(gòu)如圖7.24所示。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷儲液罐一般由塑料制成，內(nèi)裝清洗液或水。有些儲液罐上裝有液面位置傳感器，用以監(jiān)視儲液罐中清洗液的多少。清洗泵就是噴水電動機，實際上是由一個小型直流電動機和一個小型離心式水泵共同構(gòu)成的。它工作時可以將清洗液加壓至70~88kPa，通過輸液管及三通管送到噴嘴，然后噴灑到風窗玻璃表面。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷刮水、清洗系統(tǒng)電路檢測與故障診斷如圖7.25所示是該轎車風窗刮水器和清洗裝置電路。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷系統(tǒng)檢查：風窗刮水器和清洗裝置系統(tǒng)檢查如表7.1所示。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷刮水器所有模式下都不工作的故障診斷：上海別克轎車刮水器所有模式下都不工作的故障診斷流程如圖7.26所示。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷清洗裝置不能正常動作的故障診斷：上海別克轎車清洗裝置不能正常工作的故障診斷流程如圖7.27所示。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷后窗除霜裝置應用與診斷：作用在較冷的季節(jié)，車窗玻璃上會凝結(jié)上一層霜、霧、雪或冰，從而影響駕駛員的視線。為了避免水蒸氣凝結(jié)，很多汽車都設置了除霜（霧）裝置，可通過除霜（霧）或風窗玻璃刮水系統(tǒng)的運行去除玻璃外表面上的霜或冰，以及玻璃內(nèi)表面上的冷凝物，從而恢復視野。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷結(jié)構(gòu)原理：在裝有空調(diào)及暖風裝置的汽車上，前面及側(cè)面的玻璃可以用空調(diào)暖風加熱除霜，后面的玻璃一般采用電熱絲加熱除霜，如圖7.28所示。風窗刮水、清洗和除霜系統(tǒng)的應用與診斷02電動座椅系統(tǒng)應用與診斷電動座椅又稱自動座椅，它可以通過控制電動機的正反方向旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)座椅的空間位置，改變駕駛員或其他乘員的坐姿，使其乘坐更舒適，并減少駕駛員及乘員長時間坐車的疲勞。電動座椅前后方向的調(diào)節(jié)量一般為100~160mm，上下方向的調(diào)節(jié)量一般為30~50mm，全程調(diào)節(jié)時間為8~10s。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷電動座椅的組成電動機：如圖7.29所示為裝有4個調(diào)節(jié)電動機的電動座椅示意圖。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷傳動和執(zhí)行機構(gòu)：它們的作用是把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成座椅的上下、前后移動或靠背的傾斜擺動。蝸輪蝸桿機構(gòu)一般是其核心部件，因為它具有較大的傳動比且自鎖性能良 好，故應用最為廣泛。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷電動座椅的電路與故障診斷工作原理：如圖7.30所示是常見電動座椅電路圖。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷如圖7.31所示是圖7.30中座椅控制開關(guān)使電動座椅后端上升時的電流流向。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷如圖7.32所示為具有4個調(diào)節(jié)電動機和單獨存儲器的電動座椅系統(tǒng)示意圖。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷實例：別克威朗轎車駕駛員側(cè)的電動座椅電路如圖7.33所示。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷如圖7.34所示是奧迪A6轎車乘員側(cè)的電動座椅電路。電動座椅系統(tǒng)應用與診斷03電動車窗系統(tǒng)應用與診斷電動車窗的故障診斷：常見故障玻璃升降器不工作主要原因：熔斷器斷路；連接導線斷路或相關(guān)插接件松脫；有關(guān)繼電器、開關(guān)損壞；電動機損壞；搭鐵線銹蝕、松動。診斷與排除：首先檢查熔斷器是否斷路，然后檢查各插接件連接是否緊固可靠；檢查電源線是否有電，電壓是否正常；檢查搭鐵線搭鐵是否良好可靠；最后檢查開關(guān)、繼電器及電動機是否損壞，如果確屬零部件損壞，則應更換新件。電動車窗系統(tǒng)應用與診斷某車窗不能升降或只能朝一個方向運動該車窗開關(guān)或電動機損壞；該處導線斷路或插接件松脫；安全開關(guān)故障。診斷與排除：首先檢查安全開關(guān)是否正常：該車窗的開關(guān)是否正常；再通電檢查該車窗電動機是否正常，如果有故障應檢修或更換新件，若正常，應檢修連接導線是否有斷路處。如果車窗只能朝一個方向運動，一般是開關(guān)故障或相關(guān)導線斷路，可先檢查線路，再檢查開關(guān)。電動車窗系統(tǒng)應用與診斷升降器工作時有異響。主要原因：安裝時未調(diào)整好；卷絲筒內(nèi)鋼絲跳槽；滑動支架內(nèi)傳動鋼絲夾轉(zhuǎn)動；電動機蓋板或固定架與玻璃碰擦等機械故障。診斷與排除：這類機械故障一般是安裝位置或精度偏差所致的，只需對所在位置的螺釘進行重新調(diào)整或緊固、校正即可。電動車窗系統(tǒng)應用與診斷電動車窗的檢查及故障診斷：以上海別克轎車電動車窗系統(tǒng)為例，介紹電動車窗的檢查及故障診斷方法。如圖7.46和圖7.47所示是上海別克轎車電動車窗系統(tǒng)的控制電路。電動車窗系統(tǒng)應用與診斷電動車窗系統(tǒng)應用與診斷電動車窗系統(tǒng)的檢查。該車電動車窗系統(tǒng)檢查如表7.3所示。電動車窗系統(tǒng)應用與診斷04電動后視鏡系統(tǒng)應用與診斷電動后視鏡的組成：作用為了便于駕駛員調(diào)整后視鏡的角度，很多轎車安裝了電動后視鏡，駕駛員在行車時可方便地對左右后視鏡的角度進行調(diào)節(jié)，操作起來十分方便。電動后視鏡系統(tǒng)應用與診斷組成電動后視鏡主要由調(diào)整開關(guān)、雙電動機、傳動和執(zhí)行機構(gòu)、外殼及連接件等組成。后視鏡的背后裝有兩套電動機和驅(qū)動器，可操縱后視鏡上下及左右轉(zhuǎn)動。通常上下方向的轉(zhuǎn)動用一個電動機控制，左右方向的轉(zhuǎn)動用另一個電動機控制。通過改變電動機的電流方向，即可完成對后視鏡的上下、左右方向的調(diào)整。為了使車能夠獲得最大的駐車間隙，通過盡可能狹小的路段，有的電動后視鏡還帶有伸縮功能，由伸縮開關(guān)控制伸縮電動機工作，使兩個后視鏡整體回轉(zhuǎn)伸出或縮回。電動后視鏡系統(tǒng)應用與診斷電動后視鏡的工作原理下面以別克威朗轎車為例，介紹電動后視鏡的基本工作原理，其控制電路如圖7.50所示。電動后視鏡系統(tǒng)應用與診斷S52為車外后視鏡開關(guān)及控制模塊，A9A和A9B分別為乘客側(cè)和駕駛員側(cè)車外后視鏡（從兩個方向調(diào)節(jié)直流電動機，一個折疊電動機，均可進行正反方向轉(zhuǎn)動）。當需要調(diào)節(jié)后視鏡時，可通過左右選擇開關(guān)選擇調(diào)整左側(cè)后視鏡還是右側(cè)后