汽车电器项目六汽车仪表及警示装置课件

课题一传统仪表课题一传统仪表项目六汽车仪表与警示装置项目六汽车仪表与警示装置课题二数字仪表课题二数字仪表课题三汽车其他报警装置课题三汽车其他报警装置一汽车仪表系统的作用是能让驾驶员了解汽车主要部件的一汽车仪表系统的作用是能让驾驶员了解汽车主要部件的工作情况，及时发现和排除出现的故障，保证汽车安全工作情况，及时发现和排除出现的故障，保证汽车安全又可靠地行驶。又可靠地行驶。课题一课题一 传统仪表传统仪表一、机油压力表和机油压力报警装置一、机油压力表和机油压力报警装置 作用：用来检测和显示发动机主油道的机油压力的大小，以作用：用来检测和显示发动机主油道的机油压力的大小，以防因缺机油而造成拉缸、烧瓦的重大故障发生。防因缺机油而造成拉缸、烧瓦的重大故障发生。组成：它由机油压力传感器和机油压力指示表两部分组成。组成：它由机油压力传感器和机油压力指示表两部分组成。安装位置：机油压力表安装在组合仪表上，传感器安装在润滑主油道上。共有三种形式：电热式、电磁式、动磁式。电热式机油压力表应用最广泛。电热式机油压力表结构电热式机油压力表结构 电热式电热式(双金属片式双金属片式)机油压力表的结构及原理机油压力表的结构及原理图6-3 双金属片式机油压力传感器加热线圈电流I的波形（a）润滑油压力P=0时，触点的开闭频率f=1015次/min，加热线圈的平均电流约为I=60mA；（b）P=200kPa时，f=4070次/min，I=170mA；（c）P=500kPa时，f=100130次/min，I=240mA2.2.机油压力报警装置机油压力报警装置（1 1）弹簧管式机油压力报警装置）弹簧管式机油压力报警装置当当机机油油压压力力低低于于0.05MPa0.09Mpa0.05MPa0.09Mpa时时，管管形形弹弹簧簧变变形形很很小小，动动触触点点和和静静闭闭合合，电路接通，警告灯点亮。电路接通，警告灯点亮。当当机机油油压压力力高高于于0.05MPa0.09Mpa0.05MPa0.09Mpa时时，管管形形弹弹簧簧变变形形较大，动触点和静触点分开，电路断开，警告灯熄灭。较大，动触点和静触点分开，电路断开，警告灯熄灭。（2 2）膜片式机油压力报警装置）膜片式机油压力报警装置 膜片式机油压力报膜片式机油压力报警装置及电路警装置及电路二、冷却液温度表和冷却液温度报警装置二、冷却液温度表和冷却液温度报警装置 1、冷却液温度表、冷却液温度表冷却液温度表（也称水温表）用来指示发冷却液温度表（也称水温表）用来指示发动机内部冷却水的温度。常见的型式有动机内部冷却水的温度。常见的型式有双金属片（电热）式和电磁式两种。双金属片（电热）式和电磁式两种。图6-7 电磁式冷却液温度表工作原理及等效电路（a）冷却液温度表工作原理 （b）电磁式冷却液温度表的等效电路1-热敏电阻；2-弹簧；3-传感器壳体；4-衔铁2冷却液温度报警灯 触点与灯是串联的。触点与灯是串联的。温度正常（低于温度正常（低于9598）时，触点分开，灯不亮；时，触点分开，灯不亮；当冷却液温度高至当冷却液温度高至9598时时，双金属片弯曲变形，触点，双金属片弯曲变形，触点闭合，灯亮。闭合，灯亮。三、燃油表及燃油量不足警示装置 燃油表是用来显示油箱中的剩余燃油量的，有双金属燃油表是用来显示油箱中的剩余燃油量的，有双金属片电阻型（电热式）、电磁式、动磁式三种。大多数新型片电阻型（电热式）、电磁式、动磁式三种。大多数新型的丰田汽车都使用电磁式燃油表。的丰田汽车都使用电磁式燃油表。1 1、动磁式燃油表、动磁式燃油表图6-10 动磁式燃油表的结构及电路1-永久磁铁转子；2-左线圈；3-指针；4-右线圈；5-可变电阻；6-接线柱；7-滑片；8-浮子当接通电源开关后，燃油表中的电流路径为：蓄电池正极当接通电源开关后，燃油表中的电流路径为：蓄电池正极电源开关电源开关左线圈左线圈2分两路（一路流经右线圈分两路（一路流经右线圈4；另一；另一路流经接线柱路流经接线柱6可变电阻可变电阻5滑片滑片7）搭铁搭铁蓄电池负蓄电池负极。极。2 2燃油不足报警灯燃油不足报警灯 作用：当油箱内燃油减少到规定值以下时，仪表板上燃油量作用：当油箱内燃油减少到规定值以下时，仪表板上燃油量报警灯点亮，提醒驾驶员注意。它由热敏电阻传感器（开关）报警灯点亮，提醒驾驶员注意。它由热敏电阻传感器（开关）和红色警告灯组成。和红色警告灯组成。四、车速里程表 车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程的仪表，由车速表和里程表两部分组成。的仪表，由车速表和里程表两部分组成。分为：普通车速表（一般为磁感应式）、电子式分为：普通车速表（一般为磁感应式）、电子式。图磁感应式车速里程表图磁感应式车速里程表 1.永久磁铁永久磁铁 2.铝碗铝碗 3.磁屏磁屏 4.盘形弹簧盘形弹簧 5.刻度盘刻度盘 6.指针指针1.磁感应式车速里程表的结构 3 3、里程表工作原理、里程表工作原理 2 2、车速表工作原理、车速表工作原理 不工作时，铝碗不工作时，铝碗2 2在盘形弹簧在盘形弹簧4 4的作用下，使指针指的作用下，使指针指在刻度盘的零位。在刻度盘的零位。图6-13 车速里程表的传动路线1-差速器传动线路；2-里程表数字轮表；3-刻度盘；4-传动轮轴；5-变速器第二轴传动蜗轮蜗杆图6-14 里程表的减速轮系和计数轮1-车速表；2-减速齿轮系；3-计数轮 五、发动机转速表图6-15 桑塔纳轿车用电子转速表电路原理电子式转速表获取转速信号的方式有三种：从点火系统电子式转速表获取转速信号的方式有三种：从点火系统的初级电路获取；从发动机转速传感器获取；从发电机的初级电路获取；从发动机转速传感器获取；从发电机获取。一般汽油发动机转速表的转速信号可从点火系统获取。一般汽油发动机转速表的转速信号可从点火系统的初级电路获得，而柴油发动机转速表的转速信号只能的初级电路获得，而柴油发动机转速表的转速信号只能从发动机转速传感器获得。从发动机转速传感器获得。六、传统仪表的故障诊断六、传统仪表的故障诊断现以桑塔纳轿车仪表电路（图现以桑塔纳轿车仪表电路（图6-16所示）为例，说明仪表的所示）为例，说明仪表的故障诊断与排除。故障诊断与排除。图6-16 桑塔纳轿车仪表电路1、工作过程、工作过程2、常见故障诊断与排除、常见故障诊断与排除 图6-17 发动机转速表的检查1-点火开关；2-熔断丝；3-点火线圈；4-发动机转速表（1）燃油表无指示）燃油表无指示（2）发动机转速表不工作）发动机转速表不工作（3）所有仪表均无指示）所有仪表均无指示课题二课题二 数字仪表数字仪表数字式仪表主要有三种形式：数字式仪表主要有三种形式：LCD（液晶）全数字式仪表（宽温仿模拟指针数字液晶仪（液晶）全数字式仪表（宽温仿模拟指针数字液晶仪表）；表）；全数字化指针式仪表（步进电机数字化驱动指针显示）；全数字化指针式仪表（步进电机数字化驱动指针显示）；LCD指针混合数字式仪表。指针混合数字式仪表。其中其中LCD指针混合数字式仪表在当前市场上占有的比例最指针混合数字式仪表在当前市场上占有的比例最大。大。一、显示器件一、显示器件汽车电子显示器件大致分两类汽车电子显示器件大致分两类即主动显示型和被动显示型。即主动显示型和被动显示型。主动显示型的显示器件本身辐射光线，有发光二极管主动显示型的显示器件本身辐射光线，有发光二极管（LED）、真空荧光管（）、真空荧光管（VFD）、阴极射线管（）、阴极射线管（CRT）、）、等离子显示器件（等离子显示器件（PDP）和电致发光显示器件（）和电致发光显示器件（ELD）等；）等；被动显示型的显示器件相当于一个光阀，它的显示靠另一个被动显示型的显示器件相当于一个光阀，它的显示靠另一个光源来调制，有液晶显示器件（光源来调制，有液晶显示器件（LCD）和电致变色显示器）和电致变色显示器件（件（ECD）等。）等。1、发光二极管（、发光二极管（LED）2 2真空荧光显示器（真空荧光显示器（VFDVFD）真空荧光管（真空荧光管（VFDVFD）的结构及电路图）的结构及电路图 （1 1）结构）结构 ：VFDVFD是最常是最常用的发光型显示器，钨用的发光型显示器，钨灯丝为阴极，接电源负灯丝为阴极，接电源负极；涂有荧光物质的屏极；涂有荧光物质的屏幕为阳极，接电源正极，幕为阳极，接电源正极，其上制有若干字符段图其上制有若干字符段图形，每个字符段由电子形，每个字符段由电子开关单独控制通电状态；开关单独控制通电状态；栅格置于灯丝和屏幕之栅格置于灯丝和屏幕之间；整个装置密封在被间；整个装置密封在被抽真空的玻璃罩内。抽真空的玻璃罩内。真空荧光管的工作原理真空荧光管的工作原理 当阴极灯丝当阴极灯丝1 1通电时，灯丝发热，释放电子，电子被电位通电时，灯丝发热，释放电子，电子被电位较高的栅格较高的栅格2 2吸引，并穿过栅格，均匀地打在电位最高的屏幕吸引，并穿过栅格，均匀地打在电位最高的屏幕字符段字符段3 3上。凡是由电子开关控制通电的字符段受电子轰击后上。凡是由电子开关控制通电的字符段受电子轰击后发亮，而未通电的字符段发暗。这样通过控制字符段通电状发亮，而未通电的字符段发暗。这样通过控制字符段通电状态，就可形成不同的显示数字态，就可形成不同的显示数字真空荧光管（真空荧光管（VFDVFD）的工作原理）的工作原理 3阴极射线管（阴极射线管（CRT）4液晶显示器（液晶显示器（LCD）图液晶显示器（图液晶显示器（LCDLCD）的结构）的结构 （1）结构）结构 LCD是最常用的非是最常用的非发光型显示器，其结发光型显示器，其结构如图所示。构如图所示。前玻璃板前玻璃板2和后玻璃和后玻璃板板3之间加有一层液之间加有一层液晶，外表面贴有垂直晶，外表面贴有垂直偏光镜偏光镜1和水平偏光和水平偏光镜镜4，最后面是反射，最后面是反射镜镜5。液晶显示器（液晶显示器（LCDLCD）的工作原理）的工作原理 a)a)当液晶不加电场时，液晶将垂直光当液晶不加电场时，液晶将垂直光波旋转波旋转9090 4.4.液晶显示器（液晶显示器（LCDLCD）（2 2）原理）原理 当液晶不加电场时，当液晶不加电场时，液晶的分子排列方式可液晶的分子排列方式可将来自垂直偏光镜的垂将来自垂直偏光镜的垂直方向的光波旋转直方向的光波旋转9090，再经水平偏光镜后射，再经水平偏光镜后射到反射镜上，经反射后到反射镜上，经反射后按原路回去，这时透过按原路回去，这时透过垂直偏光镜看液晶时，垂直偏光镜看液晶时，液晶呈亮的状态。液晶呈亮的状态。二、显示器显示方法二、显示器显示方法发光二极管、液晶显示器和真空荧光显示器等均可采用以下发光二极管、液晶显示器和真空荧光显示器等均可采用以下几种显示方法。几种显示方法。1、字符段显示法、字符段显示法a)a)七字符段七字符段 b)b)十四字符段十四字符段 c)c)七字符显示的数字七字符显示的数字 d)d)十四字十四字符段显示的数字和字母符段显示的数字和字母 发光二极管的七字符段数码显示电路发光二极管的七字符段数码显示电路发光二极管组成的点阵显示器。发光二极管组成的点阵显示器。（由成行列排列的点阵元素组成数字或字符，各点阵元素（由成行列排列的点阵元素组成数字或字符，各点阵元素都是由电子电路选择并控制明暗。都是由电子电路选择并控制明暗。为发光二极管组成的为发光二极管组成的5 57 7点点阵显示板和阵显示板和5 57 7点阵显示的点阵显示的一些数字和字母）一些数字和字母）2、点阵显示法、点阵显示法3 3、特殊符号显示法特殊符号显示法-直观的国际标准直观的国际标准ISO符号显示方法符号显示方法 用发光二极管作图形显示用发光二极管作图形显示 1-座架座架 2-图形显示警告器图形显示警告器 3-大灯大灯 4-尾灯尾灯 5-制动灯制动灯 用图形显示大灯、小灯与制动灯故障以及清洗液与燃油量存量的方用图形显示大灯、小灯与制动灯故障以及清洗液与燃油量存量的方法。在汽车顶视外观图的某些部位装有发光二极管显示装置，当某个部法。在汽车顶视外观图的某些部位装有发光二极管显示装置，当某个部位出现故障时，传感器即向电子控制组件提供信息，控制发光二极管上位出现故障时，传感器即向电子控制组件提供信息，控制发光二极管上的电压，使其闪光。的电压，使其闪光。4、图形显示法、图形显示法 图6-27 利用光杆图显示燃油量 图6-28用光条图作图形显示1-漫射器 2-发光二极管 3-印刷电路板 4-分隔器三、数字仪表控制电路三、数字仪表控制电路1、分装式数字仪表。分装式数字仪表具有各自独立的控制、分装式数字仪表。分装式数字仪表具有各自独立的控制电路，图电路，图6-29所示为一个发光二极管显示的数字燃油表的所示为一个发光二极管显示的数字燃油表的控制电路。控制电路。图6-29 电子燃油表的控制电路2、组合式数字仪表、组合式数字仪表图图6-30为微机控制的组合式数字仪表工作原理图，组合式数为微机控制的组合式数字仪表工作原理图，组合式数字仪表主要包括各种传感器、开关和显示器等字仪表主要包括各种传感器、开关和显示器等图6-30 微机控制的组合式数字仪表工作原理图（1）电子式车速表）电子式车速表下面以电子式车速表为例，说明组合式仪表的工作过程。下面以电子式车速表为例，说明组合式仪表的工作过程。图6-31 电子式车速里程表工作原理（2）电子式转速表）电子式转速表电子式发动机转速表的工作原理如图电子式发动机转速表的工作原理如图6-32所示所示 图6-32 电子式发动机转速表的工作原理（3）电子式水温表）电子式水温表电子式水温表的工作原理如图电子式水温表的工作原理如图 图6-33 电子式水温表的工作原理3、综合信息系统、综合信息系统综合信息系统就是将各种仪表、报警装置和舒适性控制器组综合信息系统就是将各种仪表、报警装置和舒适性控制器组合在一起而形成的系统。该系统可以是简单的组合，如图合在一起而形成的系统。该系统可以是简单的组合，如图6-37所示为燃油数据中心显示的信息所示为燃油数据中心显示的信息 图6-34 燃油数据中心显示的信息图6-35 综合信息系统配置原理图四、数字仪表的故障诊断四、数字仪表的故障诊断 大多数字式仪表均由车载诊断系统（大多数字式仪表均由车载诊断系统（OBD）的微处理器控制，）的微处理器控制，并具有自诊断功能。进行检测时，可采用诊断仪或按仪表并具有自诊断功能。进行检测时，可采用诊断仪或按仪表板上的选择杆。每当点火开关位于板上的选择杆。每当点火开关位于ACC挡或挡或ON挡时，仪挡时，仪表板便开始一次自检。表板便开始一次自检。下面以帕萨特下面以帕萨特B51.8L轿车数字仪表为例，说明其诊断方法。轿车数字仪表为例，说明其诊断方法。1、故障现象与分析、故障现象与分析2、仪表更换及功能检查、仪表更换及功能检查课题三课题三 汽车其他报警装置汽车其他报警装置一、汽车报警图示和报警开关电路一、汽车报警图示和报警开关电路但任何报警装置一般都由传感器和安装在组合仪表面但任何报警装置一般都由传感器和安装在组合仪表面板上的红色、黄色和蓝色的警告指示灯组成，基本电板上的红色、黄色和蓝色的警告指示灯组成，基本电路如图路如图 图6-36 报警电路组成1-电源总开关；2-熔断丝；3-警告灯；4-报警传感器（开关）二、制动液不足报警灯二、制动液不足报警灯 三、气压制动系低气压警报装置三、气压制动系低气压警报装置图6-38 制动系低压报警装置当电源接通后，制动系当电源接通后，制动系气压下降到气压下降到340370 kPa时，由于作用在膜片时，由于作用在膜片上的压力减小，于是在上的压力减小，于是在复位弹簧的作用下触点复位弹簧的作用下触点闭合，电路接通，报警闭合，电路接通，报警灯亮。灯亮。四、制动信号灯断路报警灯四、制动信号灯断路报警灯 五、五、制动摩擦片使用极限报警灯制动摩擦片使用极限报警灯ABS指示灯 安全带指示灯车门指示灯车门指示灯 电瓶指示灯电瓶指示灯 其它汽车报警灯其它汽车报警灯玻璃水玻璃水过过少少报报警指示灯警指示灯气囊指示灯TCS(牵引力控制系统)显示车辆TCS的工作状态，多出现在日系车上。当该指示灯点亮时，说明TCS系统已被关闭。VSC指示灯指示灯(电子车身稳定系电子车身稳定系统统)显示车辆显示车辆VSC(电子车身稳电子车身稳定系统定系统)的工作状态，多出现在的工作状态，多出现在日系车上。当该指示灯点亮时，日系车上。当该指示灯点亮时，说明说明VSC系统已被关闭。系统已被关闭。发动机自检灯发动机自检灯发动机工作状态的指示灯，接通电发动机工作状态的指示灯，接通电门后点亮，约门后点亮，约34秒后熄灭，发动秒后熄灭，发动机正常。不亮或长亮表示发动机故机正常。不亮或长亮表示发动机故障，需及时进行检修。障，需及时进行检修。O/D挡指示灯用来显示自动档的挡指示灯用来显示自动档的O/D挡挡(Over-Drive)超速挡的工作状态，超速挡的工作状态，当当O/D挡指示灯闪亮，说明挡指示灯闪亮，说明O/D挡已挡已锁止。锁止。电子油门指示灯电子油门指示灯大众公司的车型中，车辆开始自检时，大众公司的车型中，车辆开始自检时，EPC灯会点亮数秒，随后熄灭，出现故灯会点亮数秒，随后熄灭，出现故障，本灯亮起，应及时进行检修障，本灯亮起，应及时进行检修 六、声音报警系统六、声音报警系统1、语音倒车报警、语音倒车报警常用的语音倒车报警集成电路有常用的语音倒车报警集成电路有SR8808和和HFC5209等。等。SR8808是一种三秒钟语言电路，是一种三秒钟语言电路，SR8808是在汽车倒车时是在汽车倒车时用的用的“倒车，请注意；倒车，请注意倒车，请注意；倒车，请注意”等语音告警芯片。等语音告警芯片。图6-41 SR8808的典型倒车应用电路2、座椅安全带报警系统（美国车系）、座椅安全带报警系统（美国车系）图6-43 座椅安全带报警装置及前照灯未关/点火钥匙未拔报警装置4、倒车防撞报警系统、倒车防撞报警系统倒车防撞报警系统多采用超声波传感器。倒车防撞超声波测倒车防撞报警系统多采用超声波传感器。倒车防撞超声波测距系统在汽车上的布置如图距系统在汽车上的布置如图 图6-44 倒车防撞超声波测距系统布置