目錄

摘要......................................................................2

前言......................................................................3

第一章汽車電子儀表板（EIC）的技術(shù)原理.....................................4

1.1真空熒光顯示器VFD................................................4

1.2液晶顯示器（LCD）..................................................4

1.3發(fā)光二極管（LED）..................................................5

1.4陰極射線管顯示器（CRT）............................................6

其次章汽車儀表組成和功用及特性特點(diǎn)........................................8

2.1汽車儀表組成和功用..................................................8

2.2汽車儀表的環(huán)境特性..................................................8

2.3汽車電子儀表的特點(diǎn)..................................................9

第三章汽車電子儀表的工作原理.............................................12

3.1車速表.............................................................12

3.2里程表..............................................................12

3.3轉(zhuǎn)速表..............................................................13

3.4電子燃油表..........................................................14

3.5水溫表..............................................................17

第四章傳統(tǒng)儀表系統(tǒng)故障診斷...............................................15

4.1電流表故障的診斷...................................................15

4.2燃油表的故障診斷..................................................15

4.3水溫表的故障診斷...................................................16

4.4機(jī)油壓力表的故障分析及診斷.........................................17

4.5車速里程表的故障診斷..............................................17

第六章汽車儀表新技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r..........................................228

5.1市場(chǎng)前景..........................................................228

5.2汽車儀表新技術(shù)....................................................228

5.3新技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r......................................................19

結(jié)論.....................................................................20

致謝詞.....................................................................21

參考文獻(xiàn)..................................................................262

摘要

儀表系統(tǒng)是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)重要的組成部分,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著確定性

的影響。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車電子化程度不斷提高，汽車的儀

表系統(tǒng)泛采納的電子系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輸出的舊壓脈沖信號(hào)加至步進(jìn)電機(jī)的磁

場(chǎng)繞組，電樞便步進(jìn)到規(guī)定的步數(shù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)將同樣的電壓脈沖信號(hào)以相

反的方向加至到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)繞組電動(dòng)機(jī)便以相反的方向步進(jìn)相同的

步數(shù)，來(lái)自車速表的數(shù)字信號(hào)脈沖，經(jīng)二分頻電路處理，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)接收

的信號(hào)脈沖頻率是車速傳感器信號(hào)脈沖的一半。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)繞組

接到計(jì)算機(jī)的限制信號(hào)后，定子產(chǎn)生磁場(chǎng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子邊旋轉(zhuǎn)，里程

表的計(jì)數(shù)器便起先工作。

關(guān)鍵詞：儀表系統(tǒng)故障診斷

前言

隨著人們對(duì)汽車運(yùn)用的要求不斷提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)及限制理論

的發(fā)展,汽車電子化程度越來(lái)越高。

一些新型的汽車有一個(gè)微處理器，它可以讀取油箱中可變電阻器

的讀數(shù)，并將其傳送給儀表板中的另一臺(tái)微處理器。汽車制造商可

以對(duì)燃汕表的運(yùn)轉(zhuǎn)稍加調(diào)整，他們可以將浮標(biāo)位置與校準(zhǔn)曲線進(jìn)行比

較以依據(jù)油箱的形態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。這個(gè)曲線使浮標(biāo)的位置與油

箱中剩余的燃油量相關(guān)。這使燃油表的讀數(shù)更精確，特殊是在油箱

形態(tài)困難的汽車中。

這類系統(tǒng)還會(huì)在燃油所剩不多的時(shí)候點(diǎn)亮燃油指示燈發(fā)出信號(hào)。

這些燈大多會(huì)在油箱里還剩有幾升汽油的時(shí)候點(diǎn)亮，從而給您足夠的

時(shí)間停下來(lái)加油。

微處理器還能為指針的運(yùn)動(dòng)供應(yīng)一些阻尼。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或者爬

坡時(shí)，燃油會(huì)涌向油箱的一端，并快速變更浮標(biāo)的位置。假如指針

對(duì)全部這些變更的響應(yīng)過(guò)于靈敏，則會(huì)始終搖擺不定。而軟件會(huì)計(jì)

算出最終幾個(gè)浮標(biāo)位置讀數(shù)的平均數(shù)。這意味著，指針位置的變動(dòng)

會(huì)更慢一些。在汽車加油時(shí)，您可能已留意到，您加滿油以后很久

指針才會(huì)指向油滿的位置。

燃油表還很難做到“精確”，因此，為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，它只能做出保守

的推斷。

第一章汽車電子儀表板（EIC）的技術(shù)原理

1.1真空熒光顯示器VFD

VFD產(chǎn)生的光就像電視機(jī)中的顯像管發(fā)光一樣。一個(gè)加熱的燈絲

放射自由電子，撞擊熒光物質(zhì)產(chǎn)生藍(lán)綠色的光。燈絲事實(shí)上就是一個(gè)

帶涂層的電阻絲，口阻絲被電流加熱，涂層產(chǎn)生自由電子，這些電子

又被加速柵極的磁場(chǎng)加速。由于陽(yáng)極的電壓比柵極高，電子被吸引穿

過(guò)柵極的金屬網(wǎng)孔到達(dá)陽(yáng)極，而陽(yáng)極的電壓只是施加在須要顯示字符

的區(qū)段，而自由電子高速的撞擊在這些被施加了陽(yáng)極高壓的顯示區(qū)

段，產(chǎn)生藍(lán)綠色的儀表顯示。電子儀表板的計(jì)算機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)對(duì)

須要顯示發(fā)光的字符區(qū)段進(jìn)行限制。

真空熒光顯示器VFD的亮度可以通過(guò)增減加速柵極的電壓來(lái)進(jìn)

行限制，較高的柵極電壓會(huì)增加儀表的顯示亮度。VFD亮度的另一個(gè)

限制方法就是用一個(gè)經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制的電壓信號(hào)來(lái)限制顯示。當(dāng)VFD的

空占比增加顯示變亮，削減VFD的空占比顯示亮度就減弱（這種限制

方式在美國(guó)的克萊斯勒和福特車上都常常的采納）。

1.2液晶顯示器（LCD）

這是我們比較熟識(shí)的一種儀表顯示方式，在LCD中偏振光原理用

于在向列液晶上顯示數(shù)字和字符。LCD技術(shù)是把液晶灌入兩個(gè)列有細(xì)

槽的平面之間。這兩個(gè)平面上的槽相互垂直（相交成90度）。也就是

說(shuō)，若一個(gè)平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子?xùn)|西向排

列，而位于兩個(gè)平面之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種90度扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過(guò)液晶時(shí)也被扭轉(zhuǎn)

90度。但當(dāng)液晶上加一個(gè)電壓時(shí)，分子便會(huì)重新垂直排列，使光線

能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)。

LCD是依靠極化濾光器(片)和光線本身。自然光線是朝四面八方

隨機(jī)發(fā)散的。極化濾光器實(shí)際是一系列越來(lái)越細(xì)的平行線。這些線形

成一張網(wǎng)，阻斷不與這些線平行的全部光線。極化濾光器的線正好與

第一個(gè)垂直，所以能完全阻斷那些已經(jīng)極化的光線。只有兩個(gè)濾光器

的線完全平行，或者光線本身已扭轉(zhuǎn)到與其次個(gè)極化濾光器相匹配，

光線才得以穿透。

LCD正是由這樣兩個(gè)相互垂直的極化濾光器構(gòu)成，所以在正常狀

況下應(yīng)當(dāng)阻斷全部試圖穿透的光線。但是，由于兩個(gè)濾光器之間充溢

了扭曲液晶，所以在光線穿出第一個(gè)濾光器后，會(huì)被液晶分子扭轉(zhuǎn)

90度，最終從其次個(gè)濾光器中穿出。另一方面，若為液晶加一個(gè)電

壓，分子又會(huì)重新排列并完全平行，使光線不再扭轉(zhuǎn)，所以正好被其

次個(gè)濾光器攔住?？傊与妼⒐饩€阻斷，不加電則使光線射出。

然而，可以變更LCD中的液晶排列，使光線在加電時(shí)射出，而不

加電時(shí)被阻斷。但由于計(jì)算機(jī)屏幕幾乎總是亮著的，所以只有“加電

將光線阻斷”的方案才能達(dá)到最省電的目的。

LCD工作時(shí)只須要很小的電流，但是在黑暗中必須要有背光才能

望見(jiàn)它的顯示。LCD在一般狀況下只用于數(shù)字式的電子儀表中。

1.3發(fā)光二極管(LED)

LED就是發(fā)光二極管，由兩個(gè)半導(dǎo)體P型和N型半導(dǎo)體加中間一

個(gè)有源層組成，當(dāng)兩端加上正負(fù)電壓時(shí)電子起先移動(dòng)和空穴(帶正電

的離子)結(jié)合產(chǎn)生輻射光

(1)電壓：LED運(yùn)用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，依據(jù)

產(chǎn)品不同而異，所以它是一個(gè)比運(yùn)用高壓電源更平安的電源，特殊適

用于公共場(chǎng)所。

(2)效能：消耗能量較同光效的白熾燈削減80%o

(3)適用性：很小，每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所

以可以制備成各種形態(tài)的器件，并且適合于易變的環(huán)境，它在黑暗中

特殊的醒目，但是在陽(yáng)光的直射下不易看清晰。在采納LED的顯示器

中，LED被排列成字母或是特定的形態(tài)由驅(qū)動(dòng)電路限制LED的工作。

(4)穩(wěn)定性：10萬(wàn)小時(shí),光衰為初始的50%。

(5)響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)。

(6)對(duì)環(huán)境污染：無(wú)有害金屬汞。

(7)顏色：變更電流可以變色，發(fā)光二極管便利地通過(guò)化學(xué)修

飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光:如

小電流時(shí)為紅色的LED,隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色,

最終為綠色。

(8)價(jià)格：LED的價(jià)格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LED的

價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng)，而通常每組信號(hào)燈需由上

300?500只二極管構(gòu)成。

1.4陰極射線管顯示器(CRT)

陰極射線管（CRT）亦稱顯像管或是電子管束，其結(jié)構(gòu)原理與電

視顯像管、微機(jī)顯示系統(tǒng)相同。它有一個(gè)放射電子的陰極和一個(gè)汲取

電子的陽(yáng)極，電子轟擊到那個(gè)點(diǎn)上那個(gè)點(diǎn)便發(fā)亮，偏轉(zhuǎn)板限制電子束

的方向。陰極射線管CRT顯示器首次在汽車應(yīng)用是在1986年的別克

車上陰極射線管CRT屏幕是觸摸式的，通過(guò)觸摸屏幕上的按鈕便能更

變顯示的內(nèi)容。

其次章汽車儀表組成和功用及特性特點(diǎn)

2.1汽車儀表組成和功用

汽車儀表隨時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車底盤等零部件的工況

和運(yùn)行狀態(tài)，是駕駛員了解和駕馭汽車各系統(tǒng)、各部件的工作狀態(tài)，

保證汽車?yán)慰科桨残旭偟牡昧χ?。通過(guò)儀表盤顯示數(shù)字、指針轉(zhuǎn)動(dòng)

程度、符號(hào)顯示和故障聲光報(bào)警等手段，提示駕駛員剛好處理可能出

現(xiàn)的汽車故障，有效防止了災(zāi)難性的汽車事故的發(fā)生。

在汽車運(yùn)行中，各種液體的溫度和壓力、氣體的溫度和壓力、零

部件工作狀態(tài)等都要?jiǎng)偤蔑@示出來(lái)，因此汽車儀表最少包括以下5種

儀表。

（1）電流表，顯示蓄電池工作狀態(tài)。

（2）機(jī)油壓力表，顯示潤(rùn)滑油工作狀態(tài)。

（3）冷卻液溫度表，顯示發(fā)動(dòng)機(jī)和潤(rùn)滑油冷卻狀況。

（4）燃油表，顯示燃料能讓汽車接著運(yùn)行的大致時(shí)間。

（5）車速里程表，顯示汽車行駛速度和汽車?yán)塾?jì)運(yùn)行公里數(shù)，

作為推斷汽車是否須要保養(yǎng)修理的依據(jù)飛

相應(yīng)的傳感器即機(jī)油壓力傳感器、冷卻液溫度傳感器、燃油量傳

感器和車速傳感器等是汽車正常行駛的最基木裝置。

2.2汽車儀表的環(huán)境特性

汽車是一種要求能在各種環(huán)境條件下平安運(yùn)行的交通工具，而要

在各種環(huán)境條件下反映汽車各系統(tǒng)和零部件工作狀態(tài)，對(duì)汽車儀表本

身質(zhì)量就有很高的要求。

(1)汽車儀表在-40℃?+55℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)能正常工作。

(2)潮濕空氣會(huì)使汽車儀表生銹，造成電氣絕緣性能下降甚至

漏電。潮濕空氣還可能使儀表毛細(xì)管內(nèi)的水分凝合，產(chǎn)生錯(cuò)誤指示結(jié)

果甚至堵塞失效，因此要求汽車儀表能在相對(duì)濕度為90%的環(huán)境條

件下止常工作。對(duì)汽車儀表零部件表面進(jìn)行防銹處理，如電鍍、表面

氧化、噴漆等可有效防銹。防銹的最好途徑是汽車儀表非金屬化，如

全部以高強(qiáng)塑料件制造。全部汽車儀表出廠前要通過(guò)耐潮濕試驗(yàn)和絕

緣強(qiáng)度試驗(yàn)。

(3)汽車運(yùn)行中，汽車車身和發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)會(huì)波及汽車儀表，

不僅會(huì)影響儀表運(yùn)用壽命，而且會(huì)影響儀表指示的精確性，因此汽車

儀表要具備耐振動(dòng)性能。在儀表盤與汽車車身間加裝橡膠減振墊和在

儀表盤與儀表間加橡膠墊圈是一種減振的措施。

(4)雨水侵蝕、灰塵油污污染、陽(yáng)光輻射、霉菌腐蝕、沿海鹽

霧空氣腐蝕和冰霜凍結(jié)等，都會(huì)影響汽車儀表的壽命和工作精度，因

此汽車儀表要能經(jīng)受得住上述環(huán)境條件的考驗(yàn)。

(5)隨著汽車電子的大量應(yīng)用，汽車電子系統(tǒng)對(duì)汽車儀表產(chǎn)生

的電磁干擾也不能忽視。除汽車電子系統(tǒng)要實(shí)行措施，削減電磁干擾

外，汽車儀表應(yīng)具備抗干擾特殊是高頻振蕩干擾的實(shí)力。

2.3汽車電子儀表的特點(diǎn)

汽車電子儀表能供應(yīng)大量困難的圖文信息，且顯示靈敏適時(shí)性

好，顯示精度高并具有一表多用的功能。電子儀表還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、

質(zhì)量輕、安裝布置便利，故障率低等特點(diǎn)。目前汽車上常運(yùn)用的電子

儀表有以下幾種。

(1)數(shù)字鐘

數(shù)字鐘可采納液晶顯示和數(shù)碼管發(fā)光顯示，數(shù)碼管顯示更光明清

晰。數(shù)字鐘在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)顯示，汽車關(guān)機(jī)后仍舊用蓄電池供應(yīng)微

弱電流來(lái)保證時(shí)鐘工作。若是液晶顯示式數(shù)字鐘，運(yùn)用紐扣電池就能

保持?jǐn)?shù)字鐘長(zhǎng)期工作。圖1為汽車儀表盤上的數(shù)字鐘。

(2)儀表盤符號(hào)顯示

用數(shù)字或符號(hào)顯示被監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)，直觀、醒目。目前汽

車儀表盤上采納符號(hào)顯示的設(shè)計(jì)較多，圖2就是一種指針和符號(hào)顯示

的電子組合儀表。

(3)電子式車速里程表

磁電脈沖式電子里程表從安裝在傳動(dòng)部分的速度傳感器取得轉(zhuǎn)

速信號(hào)，驅(qū)動(dòng)脈沖電動(dòng)機(jī)使累計(jì)儀工作來(lái)指示車速里程，圖3是一種

安裝了電子式車速里程表的儀表盤。

(4)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表

發(fā)動(dòng)機(jī)在肯定輸出功率下，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，在合理

匹配條件下?lián)Q擋，可以保證汽車獲得最佳動(dòng)力性能和最佳經(jīng)濟(jì)性能。

運(yùn)用自動(dòng)變速器的汽車，一般有監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的指針式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

表。如廣州本田雅閣轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)電子式轉(zhuǎn)速表的機(jī)芯采納十字繞線

磁感應(yīng)式，它將轉(zhuǎn)速傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸入十

字交叉線圈。電流信號(hào)變更使線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度變更，從而使磁鋼在變

更磁場(chǎng)中產(chǎn)生相應(yīng)地偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)指針也隨之偏轉(zhuǎn)。

(5)組合儀表

如廣州本田雅閣轎車的組合儀表盤，該組合儀表盤安裝在駕駛員

前方的儀表臺(tái)上，顯示汽車各重要部位的狀態(tài)參數(shù)及汽車運(yùn)行參數(shù)，

同時(shí)對(duì)汽車操作狀態(tài)進(jìn)行協(xié)助顯示。

組合儀表盤用集成電路采集汽車每次行駛里程和累計(jì)里程，并通

過(guò)液晶數(shù)字顯示。每次行駛里程和累計(jì)里程兩擋可自由切換，每次行

駛里程公里數(shù)可便利歸零。當(dāng)汽車行駛時(shí)，如發(fā)動(dòng)機(jī)、防抱死制動(dòng)系

統(tǒng)等出現(xiàn)故障，相應(yīng)指示燈會(huì)點(diǎn)亮，還能閃耀表示故障代碼，便于查

找檢修。儀表盤照明配光勻稱，并可進(jìn)行亮度調(diào)整。該組合儀表盤顯

示的信息內(nèi)容比傳統(tǒng)機(jī)械式儀表盤要豐富得多，從而提高了汽車行駛

的平安性與可操作性。

第三章汽車電子儀表的工作原理

3.1車速表

電子式車速表所采納的車速傳感器有三種，磁脈沖式、霍爾效應(yīng)

式和光電開(kāi)關(guān)式。以磁脈沖式車速傳感器為例，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)

線圈便產(chǎn)生微弱的交變電壓，交變電壓信號(hào)送至發(fā)動(dòng)機(jī)的限制模塊

BCM(即發(fā)動(dòng)機(jī)ECU)與車速計(jì)算機(jī)限制模塊BCM(即車身計(jì)算機(jī)ECU)。

交變電壓信號(hào)經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)限制模塊ECM先被放大，然后被整形為數(shù)字信

號(hào)，在經(jīng)車身計(jì)算機(jī)限制模塊BCM中的中心處理器進(jìn)行計(jì)算，由輸出

接口的驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)供應(yīng)應(yīng)電子儀表的車速傳感器，數(shù)字儀表板

IPC的車速顯示器便起先顯示車速。

每次將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ACC或RUN檔計(jì)算機(jī)限制系統(tǒng)便對(duì)數(shù)字儀表

板1PC自檢一次，每次自檢大約3秒，自險(xiǎn)依次是：

(1)全部顯示字符段都發(fā)亮

(2)全部顯示字符段都熄滅

(3)顯示Okm/a

3.2里程表

和數(shù)字式車速表協(xié)作運(yùn)用的里程表有兩種：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的機(jī)電式

和集成電路IC芯片的電子式。

⑴步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電樞內(nèi)部有一個(gè)永久磁鐵，定子部分是由兩個(gè)或

四個(gè)磁場(chǎng)繞組組成。計(jì)算機(jī)輸出的電壓脈沖信號(hào)加至步進(jìn)電機(jī)的磁場(chǎng)

繞組，電樞便步進(jìn)到規(guī)定的步數(shù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)將同樣的電壓脈沖信號(hào)以

相反的方向加至到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)繞組電動(dòng)機(jī)便以相反的方向步

進(jìn)相同的步數(shù)，來(lái)自車速表的數(shù)字信號(hào)脈沖，經(jīng)二分頻電路處理，步

進(jìn)電動(dòng)機(jī)接收的信號(hào)脈沖頻率是車速傳感器信號(hào)脈沖的一半。當(dāng)步進(jìn)

電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)繞組接到計(jì)算機(jī)的限制信號(hào)后，定子產(chǎn)生磁場(chǎng)步進(jìn)電動(dòng)

機(jī)的轉(zhuǎn)子邊旋轉(zhuǎn)，里程表的計(jì)數(shù)器便起先工作。

⑵IC芯片式里程表,采納一片非易失RAM芯片。非易失RAM芯

片接受來(lái)自車速表或計(jì)算機(jī)限制系統(tǒng)的行駛里程信息，計(jì)算制系統(tǒng)

每1/2秒刷新一次里程表顯示值。

很多數(shù)字儀表板又能同時(shí)顯示短程行駛里程數(shù)和累計(jì)行程數(shù)，駕

駛員必需做出選擇。當(dāng)駕駛員按下“行程里程復(fù)零”按鈕時(shí)，便送給

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一個(gè)搭鐵信號(hào)，計(jì)算機(jī)便清除儲(chǔ)存器里的行程里程表讀數(shù)

而復(fù)原顯示為零，起先計(jì)數(shù)短程行駛里程。這時(shí)行程里程表仍能接著

儲(chǔ)存累計(jì)行程里程數(shù)。假如里程表電路發(fā)生故障，顯示器會(huì)以特殊的

信息提示駕駛員。

3.3轉(zhuǎn)速表

在計(jì)算機(jī)限制的電子儀表中，轉(zhuǎn)速表有兩種顯示方式；一種是數(shù)

字儀表板上有單獨(dú)的轉(zhuǎn)速顯示器；另一種是由一個(gè)可依次顯示多項(xiàng)內(nèi)

容的多用儀表來(lái)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

(1)單獨(dú)的轉(zhuǎn)速顯示器，轉(zhuǎn)速信號(hào)取至干脆點(diǎn)火系統(tǒng)。(DIS)模

塊至發(fā)動(dòng)機(jī)的限制模塊(ECM)的點(diǎn)火信號(hào)。此信號(hào)沿串行數(shù)據(jù)口，從

發(fā)動(dòng)機(jī)(ECM)傳輸?shù)杰嚿碛?jì)算機(jī)模塊(BCM),數(shù)字信號(hào)板(IPC)用此基

準(zhǔn)信號(hào)計(jì)算動(dòng)身動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并顯示計(jì)算機(jī)結(jié)果。

(2)多用儀表顯示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速表接收來(lái)自點(diǎn)火系統(tǒng)的信

號(hào)，并以光條圖顯示計(jì)算結(jié)果。有些多用儀表由內(nèi)裝電池，它為儀表

系統(tǒng)供應(yīng)5V基準(zhǔn)信號(hào)。有的多用儀表還加入了監(jiān)視電路。

3.4電子燃油表

燃油表主要由兩部分組成：測(cè)量油箱中燃油液位的發(fā)送器和將

測(cè)量結(jié)果顯示給駕駛員的燃油表。首先，讓我們來(lái)了解典型的發(fā)送

器的工作原理發(fā)送裝置位于汽車的油箱里。它由連接到一根細(xì)金屬

桿的浮標(biāo)組成，浮標(biāo)通常用泡沫塑料制成。金屬桿的末端安裝到一

個(gè)可變電阻器上。電阻器是一種用于阻擋電流通過(guò)的裝置。電阻越

大，通過(guò)的電流越小。在油箱中，可變電阻器由一個(gè)一端接地的電阻

材料片組成。連接到燃油表的滑臂沿著電阻材料片滑動(dòng)，從而將電

流從燃油表傳導(dǎo)到電阻器。假如滑臂接近電阻片的接地端，那么電

流通過(guò)的電阻材料就削減，因此電阻變小。假如滑臂位于電阻片的

另一端，那么電流通過(guò)的電阻材料就增多，因此電阻變大。當(dāng)浮標(biāo)接

近油箱頂部時(shí)，可變電阻器上的滑臂靠近接地（負(fù)極）端，這意味著

電阻變小，相對(duì)較大的電流會(huì)通過(guò)發(fā)送裝置回到燃油表。當(dāng)油箱中

的液位下降時(shí)，浮標(biāo)就會(huì)下沉，帶動(dòng)滑臂移動(dòng)，電阻增大，因此回到

燃油表中的電流就相對(duì)削減。

在顯示油箱為空的狀況下行駛當(dāng)指針指向空的時(shí)候，油箱中燃油

的實(shí)際剩余量可能會(huì)讓您感到驚異。若要知道實(shí)際的剩余量，請(qǐng)查

閱車輛運(yùn)用手冊(cè)中標(biāo)明的油箱的準(zhǔn)確容積。然后，當(dāng)下次指針指向

空的時(shí)候，在最近的加油站加滿油。用運(yùn)用手冊(cè)上標(biāo)明的容積中減

去您加滿油箱所用的燃油量，這樣您就可以計(jì)算出，當(dāng)指針指向空時(shí),

您還能再行駛多遠(yuǎn)。

這一機(jī)制是燃油表不精確的緣由之一。您可能已經(jīng)留意到這個(gè)

問(wèn)題，為什么在加滿油之后的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，燃油表會(huì)始終顯示

油箱是滿的。當(dāng)油箱充溢時(shí)，浮標(biāo)位于它的最大上升位置，其上浮

既受所連接的金屬桿的限制乂受油箱頂部的限制。這意味著，浮標(biāo)

會(huì)浸沒(méi)在燃油中，只有在燃油液位差不多下降到浮標(biāo)底部時(shí)，浮標(biāo)才

會(huì)起先下沉。而燃油表的指針只有在浮標(biāo)起先下沉?xí)r才會(huì)跟著移動(dòng)。

當(dāng)浮標(biāo)接近油箱底部時(shí)，會(huì)出現(xiàn)類似的狀況。通常，由于運(yùn)動(dòng)

的范圍不會(huì)延長(zhǎng)到油箱的最底部，因此當(dāng)油箱中還剩余一些燃油時(shí)，

浮標(biāo)就已經(jīng)達(dá)到其行程的最底部了。這便是為什么在大多數(shù)汽車的

油箱中還有剩余汽油時(shí)，，指針便指向空并最終停止不動(dòng)了。

造成燃油表不精確的另外一個(gè)可能的緣由是油箱的形態(tài)。當(dāng)今

汽車上的油箱是運(yùn)用塑料制成的，其造型可以適應(yīng)汽車上特別緊湊的

空間須要。通常，油箱可能會(huì)協(xié)作車身或框架的各個(gè)部分而變更造

型。這就意味著，當(dāng)浮標(biāo)到達(dá)油箱的中間高度時(shí)，油箱中剩余的燃

油量有可能多于或少于油箱容積的一半，詳細(xì)狀況取決于油箱的形

態(tài)。

燃油表也是一個(gè)很簡(jiǎn)潔的裝置。從發(fā)送器流出的電流通過(guò)一個(gè)

電阻器，這個(gè)電阻器可能環(huán)繞在一個(gè)雙金屬片四周，也可能位于其旁

邊。雙金屬片通過(guò)一個(gè)連桿與燃油表的指針相連。

當(dāng)電阻增大時(shí)，通過(guò)加熱線圈的電流變小，因此雙金屬片會(huì)冷卻下來(lái)。

隨著金屬片的冷卻，金屬片會(huì)伸直，從使燃油表從滿指向空。

雙金屬片是由兩種不同種類的金屬壓合而成的一塊金屬片。構(gòu)

成金屬片的金屬隨著加熱或冷卻而膨脹或收縮。每種金屬都有其特

定的膨脹率。構(gòu)成金屬片的這兩種金屬經(jīng)過(guò)了特殊的選擇，它們的

膨脹率和收縮率是不同的。

當(dāng)金屬片加熱時(shí)，由于一種金屬的膨脹度小十另一種金屬，因此

金屬片會(huì)發(fā)生彎曲，并且外側(cè)是膨脹度大的金屬。這個(gè)彎曲的動(dòng)作

便是使指針轉(zhuǎn)動(dòng)的緣由。

一些新型的汽車運(yùn)用了微處理器來(lái)讀取電阻器的輸出并與儀表

板進(jìn)行通信，這樣就不必再將電流干脆輸送到燃油表。這些系統(tǒng)真

正有助于改進(jìn)燃油表的精確性。讓我們看看其中的一個(gè)系統(tǒng)。

一些新型的汽車有一個(gè)微處理器，它可以讀取油箱中可變電阻器

的讀數(shù)，并將其傳送給儀表板中的另一臺(tái)微處理器。汽車制造商可

以對(duì)燃油表的運(yùn)轉(zhuǎn)稍加調(diào)整，他們可以將浮標(biāo)位置與校準(zhǔn)曲線進(jìn)行比

較以依據(jù)油箱的形態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。這個(gè)曲線使浮標(biāo)的位置與油

箱中剩余的燃油量相關(guān)。這使燃油表的讀數(shù)更精確，特殊是在油箱

形態(tài)困難的汽車中。

這類系統(tǒng)還會(huì)在燃油所剩不多的時(shí)候點(diǎn)亮燃油指示燈發(fā)出信號(hào)。

這些燈大多會(huì)在油箱里還剩有幾升汽油的時(shí)候點(diǎn)亮，從而給您足夠的

時(shí)間停下來(lái)加油。

微處理器還能為指針的運(yùn)動(dòng)供應(yīng)一些阻尼。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或者爬

坡時(shí)，燃油會(huì)涌向油箱的一端，并快速變更浮標(biāo)的位置。假如指針

對(duì)全部這些變更的響應(yīng)過(guò)于靈敏，則會(huì)始終搖擺不定。而軟件會(huì)計(jì)

算出最終幾個(gè)浮標(biāo)位置讀數(shù)的平均數(shù)。這意味著，指針位置的變動(dòng)

會(huì)更慢一些。在汽車加油時(shí)、您可能已留意到，您加滿油以后很久

指針才會(huì)指向油滿的位置。

燃油表還很難做到“精確”，因此，為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，它只能做出

保守的推斷。

3.5水溫表

點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通后，電流流過(guò)水溫指示表和傳感器。當(dāng)冷卻水溫度

較低時(shí)，傳感器內(nèi)熱敏電阻的阻值較大，流經(jīng)線圈L1和L2的電流相

差不多，但口匝數(shù)多，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)，使銜鐵帶動(dòng)指針向左偏轉(zhuǎn)，

指針指向低溫刻度。當(dāng)冷卻水溫度上升時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，線

圈L2中的電流明顯增大，電磁力也增大，使銜鐵帶動(dòng)指針向右偏轉(zhuǎn),

水溫表的指針指向高溫刻度

當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到點(diǎn)火檔時(shí)，接通水溫表電路，其電路路徑為：蓄

電池（+）極->點(diǎn)火開(kāi)關(guān)一穩(wěn)壓器一指示表加熱線圈一傳感器（感溫塞）

接線柱一熱敏電阻一外殼一電源總開(kāi)關(guān)一蓄電池（一）極。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度較低時(shí)，傳感器的熱敏電阻的阻值大，流

過(guò)水溫表電路的電流的平均值小，指示儀表加熱線圈的發(fā)熱量小，則

雙金屬片彎曲變形就小，指針偏移也就?。憾赶虻蜏匚恢?。

當(dāng)冷卻水溫度上升時(shí)，熱敏電阻的阻值變小，流過(guò)水溫表電路

的電流的平均值變大，指示表加熱線圈的發(fā)熱量大，因此，雙金屬片

彎曲變形量增大，使指針偏移得多，而指向高溫位置。

第四章傳統(tǒng)儀表系統(tǒng)故障診斷

4.1電流表故障的診斷

(1)指示值不準(zhǔn)

指示值不準(zhǔn)是由永久磁鐵磁性消逝而引起的。磁性消逝的緣由之

一是磁鋼質(zhì)量不佳，有時(shí)是因?yàn)殂~質(zhì)板條上通過(guò)了強(qiáng)電流變更了永久

磁鐵的磁化方向。出現(xiàn)上述故障應(yīng)換用新表。

(2)指針搖擺不靈

指針搖擺不敏捷或有阻滯現(xiàn)象，多是由于接線柱上的接線松動(dòng)，

接觸不良所致。應(yīng)將接觸面上的銹斑除掉，擰緊螺母將其壓牢。又是

指針論銹蝕彎曲，也會(huì)出現(xiàn)阻滯現(xiàn)象應(yīng)換用新表。

(3)短路短路故障也是常見(jiàn)的電流表故障，這是絕緣板或是絕緣

墊片損壞或漏裝造成的。若發(fā)覺(jué)指針擺角很小，即使在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后,

表針指向充電方向的數(shù)值也不大，就應(yīng)當(dāng)檢查表背面的兩線接柱之間

是否有短路現(xiàn)象，電流表是個(gè)不行拆結(jié)構(gòu)一般只做更換

4.2燃油表的故障診斷

電阻線圈式燃油表的故障診斷表的常見(jiàn)故障有指示值不準(zhǔn)、指針

發(fā)卡、指針搖擺無(wú)規(guī)律等

(1)指示值不準(zhǔn)

造成.指示值不準(zhǔn)的主要緣由有浮子臂彎曲，導(dǎo)線絕緣層破損表

內(nèi)線圈固定螺釘松動(dòng)，使線圈位移。應(yīng)效正浮子臂換掉破損的連接導(dǎo)

線重新調(diào)整燃油表。

(2)指針卡滯

指針卡滯是由于導(dǎo)線接觸不良，并非表盤與表針相碰。應(yīng)檢查各

接線柱、傳感器、電阻線圈有無(wú)接頭松脫和短線等故障。

(3)指針無(wú)規(guī)律搖擺

引起指針無(wú)規(guī)律搖擺的緣由可能是傳感器電阻線圈松脫和串位，

觸點(diǎn)臂變形失去壓向電阻線圈的彈力造成的?？刹鹣聜鞲衅鳈z查與修

復(fù)。若電阻線圈斷絲或其零件損壞，應(yīng)更換傳感器也可能是表頭損壞

更換鏢頭即可。

4.3水溫表的故障診斷

最常用的水溫表為雙金屬片電熱式，這種水溫表的故障較少只有

表針不動(dòng)或無(wú)規(guī)律搖擺。前者是短線造成的后者是導(dǎo)線接觸不良造成

的。可將水溫表干脆接在蓄電池上，若表針指向最左端，而不接蓄電

池時(shí)表針停留在最右端可認(rèn)為水溫表無(wú)故障，若表針不動(dòng)則說(shuō)明加熱

線圈以斷應(yīng)換用新表。

用萬(wàn)用表電阻檔檢查傳感器接線柱與外殼間是否短線，若用若萬(wàn)

用表針不動(dòng)說(shuō)明已斷線，應(yīng)換用新傳感器。

若懷疑水溫表指示值不準(zhǔn)，可從氣缸蓋上拆出傳感器，插入一杯

熱水中，用玻璃溫度計(jì)檢查其偏差。留意只將傳感器前部深化熱水中,

而接線柱及導(dǎo)線不得沾水，再用一根導(dǎo)線將其螺紋部與氣缸蓋接好。

將玻璃溫度計(jì)也差在熱水中，水溫表指示數(shù)與玻璃溫度計(jì)指示數(shù)差別

若不不大于5攝氏度，可接著運(yùn)用，若相差太多，應(yīng)換用新傳感器。

若在杯中加入沸水和冰水混合物。表針應(yīng)分別指100和0攝氏度，則

不必運(yùn)用溫度計(jì)校正。

4.4機(jī)油壓力表的故障分析及診斷

雙金屬片式機(jī)油壓力表及傳感器的常見(jiàn)故障有指示值不準(zhǔn)，表針

不動(dòng)，表針搖擺無(wú)規(guī)律。

(1)指示值不準(zhǔn)

其緣由之一是傳感器感壓膜片因受過(guò)大壓力而變形，會(huì)使指不數(shù)

值偏高；另一緣由是傳感器內(nèi)觸點(diǎn)表面燒蝕，氧化使接觸電阻變大，

表針指示數(shù)偏低，

出現(xiàn)上述故障，均應(yīng)換用新傳感器。

(2)指針不動(dòng)

表指針不動(dòng)，這是因?yàn)榧訜峋€圈被燒斷，致使表指針恒久停在零

位上?？捎萌f(wàn)用表電阻檔測(cè)表背面的接線柱間電阻值，若表指針不動(dòng),

可斷定為表內(nèi)加熱線圈斷路，須更換機(jī)油壓力表。若表內(nèi)線圈未斷，

可檢查傳感器接線柱與外殼間的電阻，若為開(kāi)路，應(yīng)更換傳感器。

⑶指針搖擺無(wú)規(guī)律，這是連接導(dǎo)線接觸不良造成的，檢查各接線柱

是否

有銹蝕、松脫等現(xiàn)象，各段導(dǎo)線有無(wú)斷線的故障。

4.5車速里程表的故障診斷

車速里程表的常見(jiàn)故障有以下幾種：

若車速表指針指零，里程表不計(jì)其數(shù)，則應(yīng)檢查軟軸接頭是否折

斷。若已折斷，應(yīng)更換新軟軸。裝入新軸前應(yīng)檢查車速里程表轉(zhuǎn)子輪

轉(zhuǎn)動(dòng)是否敏捷，若已卡死，應(yīng)修復(fù)后再插入軟軸。若為可拆式軟軸，

套管完全好者，可只更換軟軸芯。

里程表計(jì)數(shù)正確而車速表指針停在某處不動(dòng)，或無(wú)規(guī)則搖擺，這

是指針?biāo)擅摰奶卣鲬?yīng)拆檢并焊接牢靠指針。

車速表指針卡在某一位置，不能回零C多數(shù)屬磁碗軸彎曲，折斷

所致，也有指針變形造成的，均需拆修車速表。

車速表指針不準(zhǔn)，若只有在高速行駛時(shí)指針才少許搖擺中低速時(shí)

常為零，這是永久磁鐵磁性消逝所致，必需拆除車速表轉(zhuǎn)子，重新充

磁，若指示值偏大，則為游絲變形或失去張力所致，應(yīng)換新游絲。

里程表發(fā)卡，若看到里程表進(jìn)位時(shí)字鼓轉(zhuǎn)動(dòng)困難顫抖，尤其是在

三位數(shù)以上時(shí)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)困難，應(yīng)拆下軟軸，用手感檢查里程表是否發(fā)

卡。假如阻力大，可不裝軟軸送修，以避開(kāi)扭斷軟軸和損壞車速里程

表內(nèi)部零件

第五章汽車儀表新技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r

5.1市場(chǎng)前景

汽車儀表是汽車限制不行缺少的組成部分，將隨我國(guó)汽車產(chǎn)量的

增長(zhǎng)而同步擴(kuò)大。目前，中國(guó)汽車儀器儀表市場(chǎng)規(guī)模約7億美元，約

占汽車電子總市場(chǎng)的10.2%o

我國(guó)汽車儀表經(jīng)驗(yàn)了機(jī)械式、模擬電路電子式發(fā)展階段。由先進(jìn)

的傳感器與顯示裝置構(gòu)成的電子儀表已起先全面取代傳統(tǒng)的機(jī)可式

儀表，現(xiàn)在汽車儀表技術(shù)正向數(shù)字化方面發(fā)展。

上海德科電子儀表有限公司技術(shù)人員介紹，用數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)的指

示儀表精度高、統(tǒng)一機(jī)芯結(jié)構(gòu)成本低。數(shù)字式汽車儀表，是當(dāng)今和將

來(lái)一段時(shí)間汽車儀表顯示裝置的主導(dǎo)技術(shù)，市場(chǎng)前景特