組合儀表介紹

1、研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程講師：郭康慨目標：基本了解組合儀表課時：1小時研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程目 錄組合儀表的用途與結構汽車儀表工作原理汽車儀表的照明及指示系統(tǒng)汽車儀表的制作工藝及成本汽車儀表的發(fā)展動態(tài)研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程 汽車儀表是汽車與駕駛員進行信息交流的窗口，是駕駛汽車儀表是汽車與駕駛員進行信息交流的窗口，是駕駛 員得知車輛信息的主要途徑。員得知車輛信息的主要途徑。組合儀表的用途研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程組合儀表的結構水溫表水溫表報警指示燈報警指示燈轉速表轉速表車速表車速表里程表里程表歸零按鈕歸零按鈕儀表指針儀表指針油量表油量表研究院系列

2、培訓課程研究院系列培訓課程組合儀表底座組合儀表底座PCB線路板線路板標度盤及指針標度盤及指針儀表面罩儀表面罩前框架前框架燈箱架燈箱架組合儀表的結構研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程執(zhí)行器工作原理執(zhí)行器工作原理車速表工作原理車速表工作原理轉速表工作原理轉速表工作原理水溫表工作原理水溫表工作原理汽車儀表工作原理燃油表工作原理燃油表工作原理研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程執(zhí)行器工作原理之步進電機式執(zhí)行器工作原理之步進電機式驅動線圈驅動線圈 Coil金屬磁軛金屬磁軛轉子轉子傳動機構傳動機構 步進電機驅動模擬顯示表，集成化芯片驅步進電機驅動模擬顯示表，集成化芯片驅動所有步進電機。更為創(chuàng)新的是采用精

3、度極高動所有步進電機。更為創(chuàng)新的是采用精度極高的步進機芯，它通過兩只的步進機芯，它通過兩只激勵線圈激勵線圈 Coil和和3D結構上結構上金屬磁軛金屬磁軛和定子上的一塊和定子上的一塊永久性兩極磁永久性兩極磁鐵鐵來接收電信號，并通過步進電機內(nèi)部的傳動來接收電信號，并通過步進電機內(nèi)部的傳動機構驅動指針，此步進電機扭矩大，精度高，機構驅動指針，此步進電機扭矩大，精度高，實現(xiàn)電子儀表的穩(wěn)定平滑指示。實現(xiàn)電子儀表的穩(wěn)定平滑指示。 步進電機精度步進電機精度0.042 /步步 研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程線圈線圈轉子轉子執(zhí)行器工作原理之步進電機式執(zhí)行器工作原理之步進電機式脈沖頻率：指針位置線圈電壓U1

4、線圈電壓U2位圖：觸點1 觸點2、3觸點4順時針逆時針研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程StepU23執(zhí)行器工作原理之步進電機式執(zhí)行器工作原理之步進電機式指針位置順時針逆時針研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程車速表工作原理車速表工作原理里程表里程表發(fā)動發(fā)動機機邁速輪邁速輪傳感器傳感器研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程車速表工作原理車速表工作原理儀表電路將脈沖信號轉化成執(zhí)行器能夠識別的正儀表電路將脈沖信號轉化成執(zhí)行器能夠識別的正弦波驅動執(zhí)行器動作弦波驅動執(zhí)行器動作變速箱邁速輪將轉矩傳遞給車速傳感器變速箱邁速輪將轉矩傳遞給車速傳感器傳感器內(nèi)部的霍爾元件將轉速轉化成脈沖信號給儀表傳感器內(nèi)部的霍

5、爾元件將轉速轉化成脈沖信號給儀表？V0V車速傳感器車速傳感器發(fā)出方波信號發(fā)出方波信號D/A指示指示IC5V0V研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程霍爾元器件霍爾元器件磁鋼磁鋼 當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾中時，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應。磁鋼一般是效應。磁鋼一般是8對磁體，磁鋼每轉輸出恰好對磁體，磁鋼每轉輸出恰好8個脈沖。個脈沖。車速表工作原理之車速傳感器車速表工作原理之車速傳感器研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程轉速表工作原理轉速表工作原理轉速傳感器將齒圈

6、的轉速轉轉速傳感器將齒圈的轉速轉化成正弦電壓信號?；烧译妷盒盘?。ECU接收到正弦電壓信號，并接收到正弦電壓信號，并將其轉化成規(guī)整的矩形波。將其轉化成規(guī)整的矩形波。儀表接收到脈沖信號，驅動指針偏轉。儀表接收到脈沖信號，驅動指針偏轉。這這是是一一個個信信號號轉轉化化的的過過程程曲軸傳感器飛輪研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程轉速傳感器轉速傳感器1-永久磁鐵；永久磁鐵；2-外殼；外殼；3-發(fā)動機體；發(fā)動機體；4-軟磁芯；軟磁芯；5-繞組；繞組；6-信號齒圈信號齒圈1 2 3456 感應傳感器為一磁棒，感應傳感器為一磁棒，帶有一個軟磁極銷。銷支帶有一個軟磁極銷。銷支承帶有兩個接頭的感應線承帶有兩

7、個接頭的感應線圈。當鐵磁齒圈（或類似圈。當鐵磁齒圈（或類似結構的轉子）轉過此傳感結構的轉子）轉過此傳感器時，即在線圈內(nèi)產(chǎn)生電器時，即在線圈內(nèi)產(chǎn)生電壓，該電壓與磁通量的周壓，該電壓與磁通量的周期變化成正比。均勻分布期變化成正比。均勻分布的齒形產(chǎn)生正弦電壓曲線，的齒形產(chǎn)生正弦電壓曲線，轉速則反應為電壓過零點轉速則反應為電壓過零點的周期性間隔；同時該電的周期性間隔；同時該電壓的振幅變化也與轉速成壓的振幅變化也與轉速成比例。比例。轉速表工作原理轉速表工作原理研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程水溫表、燃油表工作原理電源電源滑動變阻器滑動變阻器電流表電流表我知道由于電阻變化導致電流表指示不同由于電阻變化

8、導致電流表指示不同研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程水水溫溫傳傳感感器器燃燃油油傳傳感感器器水溫表、燃油表工作原理 根據(jù)整車要求確定燃油表和水溫表的技術參數(shù)根據(jù)整車要求確定燃油表和水溫表的技術參數(shù) 。燃油表：油量指。燃油表：油量指示范圍；表示形式（數(shù)字或字母），報警區(qū)域；油量傳感器與油箱的示范圍；表示形式（數(shù)字或字母），報警區(qū)域；油量傳感器與油箱的配合。水溫表：配合。水溫表： 水溫表指示范圍；水溫傳感器與發(fā)動機的配合。水溫表指示范圍；水溫傳感器與發(fā)動機的配合。研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程 負溫度系數(shù)負溫度系數(shù)型型NTC傳感傳感器的器的R-T關系關系圖。圖。水溫越高電阻水溫越高電阻越小

9、，水溫越越小，水溫越低電阻越高低電阻越高 儀表水溫傳感器一般采用熱敏電阻式，其工作原理為負溫儀表水溫傳感器一般采用熱敏電阻式，其工作原理為負溫度系數(shù)度系數(shù)R-T關系關系 ，水溫越低，電阻值越高；水溫越高，電阻值，水溫越低，電阻值越高；水溫越高，電阻值越低。如下圖所示：越低。如下圖所示：水溫表、燃油表工作原理研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程發(fā)動機故障燈發(fā)動機故障燈燈光總開關燈光總開關四驅指示四驅指示遠光指示遠光指示門開指示門開指示機油壓力機油壓力燃油量報警燈燃油量報警燈真空助力真空助力安全帶未系緊安全帶未系緊ABSABS系統(tǒng)指示系統(tǒng)指示充電指示充電指示安全氣囊安全氣囊后霧燈開啟后霧燈開啟左、

10、右轉向指示左、右轉向指示超速檔指示超速檔指示前霧燈開啟前霧燈開啟預熱指示預熱指示后行李箱蓋后行李箱蓋汽車儀表的照明及指示系統(tǒng)制動系統(tǒng)故障制動系統(tǒng)故障制動力分配指示制動力分配指示研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程汽車儀表的照明及指示系統(tǒng)貼片貼片LED作為儀表背景光源作為儀表背景光源燈泡導光板用作背景光源燈泡導光板用作背景光源貼片貼片LED色彩多樣，白色色彩多樣，白色LED更有自然光特色，多個更有自然光特色，多個LED共共同作用，光線更為均勻。同作用，光線更為均勻。燈泡的光線通過導光板的折射、燈泡的光線通過導光板的折射、反射，使單點光線變的均勻透徹。反射，使單點光線變的均勻透徹。研究院系列培訓課

11、程研究院系列培訓課程汽車儀表的照明及指示系統(tǒng)電子調(diào)光電子調(diào)光器的應用器的應用電子調(diào)光器電子調(diào)光器 當調(diào)節(jié)電位器時，當調(diào)節(jié)電位器時，P端將發(fā)出不同寬度的脈沖電端將發(fā)出不同寬度的脈沖電壓（占空比為壓（占空比為85左右照明最暗；占空比為左右照明最暗；占空比為15時照時照明最亮）明最亮） 調(diào)光開關所控制的儀表照明燈調(diào)光開關所控制的儀表照明燈LED與燈泡均與燈泡均可，只要求儀表照明電路負極不共用。可，只要求儀表照明電路負極不共用。研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程汽車儀表的照明及指示系統(tǒng)12V0VP 輸出輸出P 輸出有效電壓輸出有效電壓 右圖可知當右圖可知當P端輸出有效值越高時照明燈端輸出有效值越高時

12、照明燈兩端的電勢差越小，亮度越暗；反之，越亮。兩端的電勢差越小，亮度越暗；反之，越亮。 研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程汽車儀表的制作工藝及成本材料材料特性特性成本成本運用運用ABS丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯苯乙烯共聚物乙烯共聚物易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性異的尺寸穩(wěn)定性, ,抗沖擊強度高?？箾_擊強度高。 較高較高前框架、外殼、后蓋、前框架、外殼、后蓋、裝飾圈、復零桿、指針裝飾圈、復零桿、指針帽帽PP聚丙烯聚丙烯表面剛度和抗劃痕特性好表面剛度和抗劃痕特性好, ,抗沖擊強抗沖擊強度高。優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕度高。優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿

13、腐蝕性、抗溶解性。性、抗溶解性。較低較低前框架、外殼、燈箱架前框架、外殼、燈箱架、后蓋等、后蓋等PMMA聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯光學特性好光學特性好, ,耐氣侯變化特性好耐氣侯變化特性好, , 抗抗沖擊特性好。負荷加大、時間增長，沖擊特性好。負荷加大、時間增長，容易導致開裂。容易導致開裂。較高較高儀表玻璃、導光板、指儀表玻璃、導光板、指針等導光、透光零件針等導光、透光零件PC聚碳酸酯聚碳酸酯抗沖擊強度好抗沖擊強度好, ,熱穩(wěn)定性、光澤度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性好性好。流動特性較差流動特性較差, ,注塑困難。注塑困難。高高儀表

14、玻璃、導光板、指儀表玻璃、導光板、指針等導光標度盤針等導光標度盤研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程汽車儀表的制作工藝及成本線路板線路板貼片貼片 焊接焊接安裝安裝馬達馬達在線在線檢測檢測燒寫燒寫軟件軟件后蓋后蓋,線路線路板組裝板組裝壓裝標度壓裝標度盤、指針盤、指針包裝、出包裝、出庫檢驗庫檢驗校驗、功校驗、功能測試能測試前框架前框架,玻璃組裝玻璃組裝返工返工相關工序相關工序零件注塑零件注塑研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程利潤利潤+材料成本材料成本+物流成本物流成本+生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本+管理費用管理費用+開發(fā)費用開發(fā)費用=100汽車儀表的制作工藝及成本研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程汽車儀表

15、的發(fā)展動態(tài)q 液晶顯示液晶顯示液晶能夠顯示多種顏色液晶能夠顯示多種顏色, 多種文字和圖形多種文字和圖形可置換的液晶顯示技術，以液晶顯示替代儀表盤可置換的液晶顯示技術，以液晶顯示替代儀表盤研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程 抬頭顯示系統(tǒng)，抬頭顯示系統(tǒng)，“抬頭顯示抬頭顯示”正是讓駕駛者眼睛焦距的調(diào)節(jié)盡量減正是讓駕駛者眼睛焦距的調(diào)節(jié)盡量減少。來車以后，位于中控臺上部的少。來車以后，位于中控臺上部的“投影式投影式”中央數(shù)字儀表隨之點亮，中央數(shù)字儀表隨之點亮，深邃的黑色背景經(jīng)過玻璃的投射向車的前部延伸，駕駛員的目光從而免深邃的黑色背景經(jīng)過玻璃的投射向車的前部延伸，駕駛員的目光從而免于頻繁地在遠視與近視

16、之間切換，舒緩了眼睛的疲勞。于頻繁地在遠視與近視之間切換，舒緩了眼睛的疲勞。汽車儀表的發(fā)展動態(tài)研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程前擋風玻璃前擋風玻璃防護罩防護罩發(fā)射鏡發(fā)射鏡投影光源投影光源司機司機虛像虛像汽車儀表的發(fā)展動態(tài)研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程發(fā)動機故障燈虛亮發(fā)動機故障燈虛亮燃油表指針異常擺動燃油表指針異常擺動充電指示燈案例充電指示燈案例案例部分研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程發(fā)動機故障燈虛亮發(fā)動機故障燈虛亮 右圖為右圖為ECU控制的兩個控制的兩個指示燈，指示燈應在正常熄指示燈，指示燈應在正常熄滅的情況下，曾出現(xiàn)滅的情況下，曾出現(xiàn)L完全完全熄滅，熄滅，LED微亮現(xiàn)象。微亮現(xiàn)

17、象。這是為什么呢？LEDLECUECURD例例 圖圖VCCVSS研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程發(fā)動機故障燈虛亮發(fā)動機故障燈虛亮 光機理，光機理，LED發(fā)光管驅動電壓發(fā)光管驅動電壓為為0.7V，工作電流為，工作電流為2030mA，而而ECU關閉控制時不能機械的完全關閉控制時不能機械的完全將電路斷開，集電極依然有微弱的將電路斷開，集電極依然有微弱的電流流向發(fā)射級，當此電流略低于電流流向發(fā)射級，當此電流略低于20mA時時LED便發(fā)出微弱的光線。便發(fā)出微弱的光線。然而，然而，L的驅動條件是：電壓的驅動條件是：電壓35V 電流電流100200mA，電流與電壓均，電流與電壓均是是LED的的10倍以上

18、，因此倍以上，因此ECU很容很容易控制了易控制了L的關閉。的關閉。LEDLECUECURD例例 圖圖VCCVSS增大增大R值，降低值，降低LED兩端電勢差兩端電勢差 光機理，光機理，LED發(fā)光管驅動電壓發(fā)光管驅動電壓為為0.7V，工作電流為，工作電流為2030mA，而而ECU關閉控制時不能機械的完全關閉控制時不能機械的完全將電路斷開，集電極依然有微弱的將電路斷開，集電極依然有微弱的電流流向發(fā)射級，當此電流略低于電流流向發(fā)射級，當此電流略低于20mA時時LED便發(fā)出微弱的光線。便發(fā)出微弱的光線。然而，然而，L的驅動條件是：電壓的驅動條件是：電壓35V 電流電流100200mA，電流與電壓均，電流

19、與電壓均是是LED的的10倍以上，因此倍以上，因此ECU很容很容易控制了易控制了L的關閉。的關閉。LEDLECUECURD例例 圖圖VCCVSS增大增大R值，降低值，降低LED兩端電勢差兩端電勢差i=20mAi=20mA研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程燃油表指針異常擺動燃油表指針異常擺動1、現(xiàn)象描述、現(xiàn)象描述： 普銳達車在加減速時普銳達車在加減速時燃油表的指針擺動幅度大，燃油表的指針擺動幅度大，照片是海外反饋的信息。照片是海外反饋的信息。 2、原因分析：、原因分析： 普銳達的燃油傳感器普銳達的燃油傳感器和油箱的匹配不合適。和油箱的匹配不合適。在加減速時傳感器阻值在加減速時傳感器阻值變化率大

20、。變化率大。 研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程燃油表指針異常擺動燃油表指針異常擺動3、方案制定及整改措施、方案制定及整改措施 傳感器受整車布局和成本的限制不進行改動。傳感器受整車布局和成本的限制不進行改動。 決定從儀表上進行改動，去掉歸零磁鋼，決定從儀表上進行改動，去掉歸零磁鋼，燃油表阻尼燃油表阻尼油油型號由型號由0.3 /s改為改為0.5/s，使指針的響應速度減慢，這樣，使指針的響應速度減慢，這樣就彌補了指針的擺動幅度大的缺點。就彌補了指針的擺動幅度大的缺點。4、經(jīng)驗總結、經(jīng)驗總結 在車速變化快時，油面變化較大，指針響應速度太快就在車速變化快時，油面變化較大，指針響應速度太快就會出現(xiàn)指針

21、擺動幅度大的現(xiàn)象。因此在燃油表的設計時，必會出現(xiàn)指針擺動幅度大的現(xiàn)象。因此在燃油表的設計時，必須考慮到響應時間和響應速度的問題。須考慮到響應時間和響應速度的問題。研究院系列培訓課程研究院系列培訓課程例例 圖圖隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車儀隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車儀表技術也得到了相應的改進。表技術也得到了相應的改進。儀表指示燈由原先的燈泡改進儀表指示燈由原先的燈泡改進成成LED形式。形式。充電指示燈充電指示燈由此引出的問題是由此引出的問題是LED充電指充電指示燈常亮，發(fā)電機不發(fā)電。然示燈常亮，發(fā)電機不發(fā)電。然而燈泡充電指示燈正常熄滅，而燈泡充電指示燈正常熄滅，發(fā)電機正常發(fā)電。發(fā)電機正常發(fā)電。發(fā)電發(fā)電機機勵磁線圈勵磁線圈充電指示燈案例