第7章 汽车仪表信息系统

传感器调整不当或损坏，指示表调整不 当或损坏
2.燃油表常见故障分析
表7-3 电磁式燃油表常见故障及故障原因
故障现象
故障原因
燃油表不动或 微动
左线圈引线脱落 左线圈烧断 接错电源 指针和转子卡住 指针和表面卡住
故障现象
指针总在 满刻度处
故障原因
燃油表到传感器连接不良 传感器电阻引线断线 传感器电阻断线 活动触点接触不良
指针只在零处 右线圈引线脱落
作微动
右线圈烧断
传感器浮筒漏油
指针总在1/2 处
跨接电阻接触不良或断 线 传感器氧化锈蚀
指针跳动
传感器搭铁不良 铜片触点烧坏 触点压得不紧 指针和表面有摩擦
3.水温表常见故障分析
装有热敏电阻传感器的电热式水温表的常见故障及故障 原因见表7-4。
表7-4 电热式水温表常见故障及故障原因
3.液晶显示器件（Liquid Crystal Display，LCD）
液晶是一种有机化合物，由 长杆形分子构成。在一定的 范围内，液晶既具有普通液 体的流动性质，也具有晶体 的某些特征。
LCD）是一种新型的非发光 型平板显示器件，有两块厚 约1mm的玻璃基板，基板上 涂有透明的导电材料，以形 成电极图形，两基板间注入 一层5~20μm厚的液晶，再 在两玻璃基板的外表面分别 贴上前偏振片和后偏振片， 并将整个显示板完全密封， 以防湿气和氧侵入，这便构 成透射式LCD。
仪表板（Instrument Panel）总成一般由面罩、表框、 表芯、表座、底板、印制线路板、插接器、报警灯及指示灯 等部件组成。有些仪表还带有仪表稳压器及报警蜂鸣器。
组合式仪表板可方便地进行分解，单独更换。照明、报 警或指示用灯泡损坏则从仪表板外面就可将灯泡更换。
不同汽车装用的仪表个数及结构类型不同，常见车型仪 表板型号及类型见表7-1。
（2）三线圈式水温表。三线圈水温表与负温度系数热敏电阻 式水温传感器配套。
（a）外形
（b）解体图
（c）电路图
图7-11 三线圈水温表（五十铃N系列）
为防止车辆行驶过程中由于振动引起指示器指针摆动，该类指示器 使用了硅酮阻尼油，因此，当接通或断开点火开关后，指针将稍停一段 时间后才偏转。
3.燃油表
7.1.2汽车仪表的结构与工作原理
一般汽车仪表有电压表、电流表、机油压力表、水温表、 燃油表、发动机转速表和车速里程表等。
1.机油压力表
机油压力表简称油压表或机油表。其作用是指示发动机主 油道机油压力。它由装在发动机主油道（或粗滤器壳）上的 油压传感器配合工作。常用的油压表有电热式和电磁式两种。
1）电热式油压表
由于电源电压变化会影响配热敏电阻传感器的电热式水温 表的指示误差，因此配有仪表稳压器。
2）电磁式水温表
（1）双线圈式水温表。双线圈式水温表的指示表部分除刻度 板外与电磁式油压表相同。
图7-10 双线圈式水温表（切诺基）
双线圈式水温表也采用负温度系数热敏电阻式水温传感 器。当发动机冷却水温度发生变化时，热敏电阻传感器直接 控制左、右线圈中的电流大小，使两个铁心作用于衔铁上的 电磁力发生变化，从而带动指针偏转，指示相应的温度值。
图7-46 液晶显示器件（LCD）结构
若在后玻璃基板的后面再加上反射镜，便组成反射－透射 式LCD。图7-47所示即为反射－透射式LCD结构原理示意图。
图7-47 汽车仪表用反射－透射式LCD原理图
液晶显示的电极图形设计 的自由度极高，设计成任 意显示图形的工艺都很简 单，这是作汽车用显示器 件的一个很重要的优点， 而且其工作电压低，一般 为3Ⅴ左右，功耗小 （1μW／cm2），且能很 好地与CMOS电路相匹配。 因为它有这些优点，LCD 常作为汽车电子钟和彩色 光杆式仪表板在汽车上得 到应用。
故障原因
变速器软轴的蜗轮或蜗杆损坏 软轴两端的方头磨损变小 车速表内孔过大 软轴缩短 驱动轴卡滞 软轴折断
游丝拉得太紧 各转动部件缺油或积污 磁铁失去磁性
游丝变软或未盘紧
里程表的减速蜗轮蜗杆卡住 数字轮锈蚀卡住 数字轮和小传动齿轮变形卡住
有一个轮两边的齿损坏 小齿轮损坏
轴承孔扩大或轴尖磨损 铝罩变形与磁铁摩擦 软轴安装位置不当 蜗轮蜗杆个别齿损坏 磁铁吸入铁屑，摩擦铝罩
燃油表用来指示汽车油箱中的存油量。它与装在油箱内的 燃油传感器配套工作。传感器一般为可变电阻式。
1）电磁式燃油表
（1）双线圈燃油表。
传感器的可变电阻末端 搭铁，可避免滑片与可 变电阻接触不良时产生 火花，引起火灾危险。
图7-12 双线圈燃油表
（2）三线圈式燃油表。
图7-13 三线圈式燃油表（五十铃N系列）
图7-18 电子式车速表与干簧式车速传感器（奥迪）
7.1.3汽车仪表常见故障分析 1.机油压力表常见故障分析
表7-2 电热式机油压力表常见故障及故障原因
故障现象
故障原因
指针不动（电源正常）
指示表损坏 传感器线圈断线或机械故障 引线脱落
接通电源，发动机未起动，指 传感器内部搭铁或短路 针移动
指针指示值不准
1）电热式水温表
（1）电热式 水温表配电热 式水温传感器。
电热式水温表 除刻度板示值 与电热式油压 表不同外，其 他结构都是相 同的。
图7-8 电热式水温表配电热式传感器
（2）电热式水温表配热敏电阻式水温传感器。热敏电阻式水 温传感器主要由热敏电阻、弹簧、壳体等组成。
图7-9 电热式水温表配热敏电阻水温传感器
很多电子仪表板具有自检功能。对于能自检的车辆，在使用 测试设备对仪表进行检测之前，应先完成仪表板的全部自检。
除有特殊说明，不能以蓄电池全电压加于仪表板的任何 输入端。
2.电子仪表板维修注意事项
（1）切断电源。
（2）静电放电。
（3）静电搭铁。 （4）元器件的保管。 （5）车速里程表电路片的处理。
图7-48 防静电手套
汽车电气设备
第7章 汽车仪表信息系统
7.1 汽车仪表
7.1.1汽车仪表概述
1.汽车仪表的作用与基本组成
汽车仪表（automobile instrument）是汽车与驾驶员进行信息交流 的界面，为驾驶员提供必要的汽车运行信息，同时也是维修人员发现和排 除故障的重要工具。
汽车仪表应结构简单，耐振动，抗冲击性好，工作可靠。 在电源电压允许的变化范围内，仪表示值应准确，且不随环 境温度的变化而变化。
故障现象 指针不动（电源正常）
指针指示值不准
故障原因
稳压器不正常 稳压器发热线圈断线或引线脱落 双金属片发热线圈引线脱落 热敏电阻失效
稳压器工作不正常 仪表发热线圈短路 热敏电阻老化
4.车速里程表常见故障分析
表7-5 机械传动式车速里程表常见故障及故障原因
故障现象 指针完全不动
指针动但比标准值小 指针动但比标准值偏高且不回零位 里程表数字轮不动 数字轮有一半工作 指针跳动
7.3.2汽车电子源自文库表的显示器件
电子显示器件大致可分为发光型和非发光型两大类。发 光型显示器件有发光二极管、真空荧光管、阴极射线管、等 离子显示器件和电致发光显示器件等；非发光型显示器件有 液晶显示器件和电致变色显示器件等，均可作为汽车电子显 示器件使用。
1.发光二极管（Light Emitting Diode，LED）
分流电阻R的作用是补偿线圈绕制误差对指示精度的影响。
2）电热式燃油表
电热式燃油表的结构和电路如图7-14所示，为了稳定电 源电压，在电路中还串接了一个仪表稳压器。
图7-14 电热式燃油表
4.车速里程表
1）磁感应式车速里程表
图7-17 磁感应式车速里程表
2）电子式车速里程表
奥迪100型轿车的组合仪表中装有指针式电子车速里程 表。电子车速里程表电路主要由车速传感器、电子电路、车 速表和里程表四部分组成。
图7-6 电热式油压表
2）电磁式油压表
图7-7 电磁式油压表
发动机处于怠速工况时，机油表的指示值不得低于100 kPa；低速工况时，指示值不得低于150 kPa。正常值应为 200～400 kPa，一般最高不允许超过600 kPa。
2.水温表
水温表的作用是指示发动机冷却水的温度。正常情况下，水温表指示 值应为85～95℃。水温表与装在发动机水套上的水温传感器（水温感应塞） 配合工作。常用的水温表有电热式和电磁式两类，电磁式水温表又分双线 圈式和三线圈式两种。
4.阴极射线管
阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）亦称为显像 管或电子束管，它是一种特殊的真空管。其结构与原理与家 用及办公用电脑彩色显示器相同。
7.3.3汽车电子仪表的维护
1.电子仪表板的检测
电子仪表板和一般电子设备不同，它和所配的逻辑电路 板较易损坏，而且价格昂贵。因此，在进行检查维修前，应 仔细研究原厂的技术文件，按照厂家的要求进行检测。在诊 断过程中，还要特别小心谨慎，防止失误而造成损坏。
图7-43 发光二极管光杆显示
图7-44 发光二极管数码显示
有些仪表则用发光二极管所组成的光点矩阵型显示器。 发光二极管较适用于作汽车指示灯、数字符号段或点数不太 多的光杆图形显示。
2.真空荧光管（Vacuum Fluorescent Display，VFD）
图7-45 数字式车速表的真空荧光管显示屏
7.3 汽车电子仪表
7.3.1汽车电子仪表的优点
随着电气设备的不断增加，汽车电气系统变得越来越复杂。 汽车电子仪表因具有如下优点将逐步取代常规的指针式仪表。
（1）汽车电子仪表能提供大量、复杂的信息，适应汽车排 气净化、节能、安全性和舒适性的要求。
（2）能满足小型、轻量化的要求，使有限的驾驶室空间尽可 能地宽敞些。
（3）显示图形设计的自由度高、造型美观实用。
（4）具有高精度和高可靠性，免除机电式仪表中的那些可动 部分。
（5）具有一表多用的功能，用一组显示器进行分时显示，并 可同时显示几个信息，使组合仪表得以简化。
图7-40 奇瑞QQ3轿车电子仪表
图7-41 东风雪铁龙凯旋轿车电子仪表
图7-42 宝马（BMW）E60轿车电子仪表