第十一章電子儀表系統(tǒng)

電子工業(yè)出版社2012通用車系維修體驗(yàn)第十一章電子儀表系統(tǒng)

汽車維修體驗(yàn)叢書22第十一章電子儀表系統(tǒng)第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)33第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、電子儀表系統(tǒng)的類型上海通用轎車儀表一般采用電子組合儀表，組合儀表包括儀表、警告燈和指示燈。儀表主要有車速表、轉(zhuǎn)速表、冷卻液溫度表、燃油表、里程表等；警告燈主要有燃油警告燈、發(fā)動(dòng)機(jī)警告燈、駐車制動(dòng)警告燈、ABS警告燈、SRS警告燈、ESP警告燈、機(jī)油警告燈等；指示燈主要有左轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈、右轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈、遠(yuǎn)光指示燈、霧燈指示燈、小燈指示燈等。1、車速里程表用于指示汽車行駛速度和累計(jì)行駛里程。車速傳感器檢測(cè)出變速器輸出軸轉(zhuǎn)速并輸入ECU，再由ECU通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線輸入一表內(nèi)電子控制電路。經(jīng)整形后輸出一個(gè)與車速成正比的電流信號(hào)，經(jīng)車速表指示出相應(yīng)的車速值。2、燃油指示表指示燃油箱內(nèi)儲(chǔ)存的燃油量，由燃油指示表和燃油發(fā)動(dòng)裝置（傳感器）組成。傳感器由一滑動(dòng)電阻組成，通過(guò)燃油箱浮子帶動(dòng)滑動(dòng)電阻的變化，將燃油量的變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

44第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3、轉(zhuǎn)速表指示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)來(lái)自ECU發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)速表顯示出來(lái)。4、溫度表指示發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度。根據(jù)來(lái)自ECU發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度信號(hào)，通過(guò)溫度表顯示出來(lái)。

55第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、電子儀表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、儀表顯示器儀表顯示裝置應(yīng)滿足汽車在各種苛刻運(yùn)行環(huán)境下均能可靠工作的要求。通常要求其壽命與一個(gè)汽車大修期（約10年）相適應(yīng)。顯示裝置可分為發(fā)光型和非發(fā)光型兩類。發(fā)光型顯示裝置本身將顯示發(fā)光了的圖形、數(shù)字，如LED（發(fā)光二極管）、VFD（真空熒光顯示器）、CRT（陰極射線管）、CCDT（冷陰極放電管）、PDP（等離子顯示板）、EL（場(chǎng)效發(fā)光管）等。非發(fā)光型顯裝置指需要另外光源照射，才能顯示圖像的顯示裝置，如LCD（液晶顯示器）。

（1）發(fā)光二極管（LED）發(fā)光二極管是一種固態(tài)發(fā)光元件，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐用，使用壽命可超過(guò)5萬(wàn)小時(shí)，因此應(yīng)用廣泛。發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)如圖11-1所示，為特殊半導(dǎo)體材料作成的PN結(jié)，當(dāng)PN結(jié)空穴從P區(qū)流向N區(qū)和電子從N區(qū)流向P區(qū)時(shí)，電子從導(dǎo)帶躍遷到價(jià)帶與空穴產(chǎn)生復(fù)合結(jié)，并放出能量，從66第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而發(fā)出一定波長(zhǎng)的光。發(fā)光二極管的外加電壓較低，但發(fā)出的光相當(dāng)亮。由于發(fā)光二極管的正向電阻很小，因此必須使用串聯(lián)電阻器，以限制其電流。當(dāng)以1.5～2.0V的正向電壓加到二極管上時(shí)，二極管導(dǎo)通。二極管的光線輻射形狀取決于管殼的材料，若管殼是透明的，二極管的光輻射角度很小；當(dāng)管殼半透明時(shí)，光線散射，其輻射角較大。由于管殼起到透鏡的作用，因此可利用它來(lái)改變發(fā)光形式和發(fā)光顏色，以適應(yīng)不同的用途。單個(gè)PN結(jié)用環(huán)氧樹脂封裝成半導(dǎo)體發(fā)光二極管，多個(gè)PN結(jié)可按特點(diǎn)、段式或矩陣式封裝做成半導(dǎo)體數(shù)碼管和點(diǎn)陣顯示器。

77第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二極管的發(fā)光強(qiáng)度取決于通過(guò)二極管的結(jié)電流的大小。二極管發(fā)出紅色光7000～9000?，其相應(yīng)色澤從粉紅到栗色。如在砷化鎵中摻入雜質(zhì)，還可使二極管發(fā)出黃光、綠光。常用的有紅色、橙色、黃色和綠色。當(dāng)以反向電壓加到二極管上時(shí)，二極管截止，不再發(fā)光。它能在極短的時(shí)間（0.5ms）內(nèi)通斷。發(fā)光二極管還常用作汽車儀表上的警告指示燈。發(fā)光二極管的缺點(diǎn)：其通過(guò)調(diào)制二極管電流調(diào)制光的輸出，亮度較強(qiáng)時(shí)，需要相當(dāng)大的電流，功率消耗較大；亮度較低時(shí)，在陽(yáng)光的直射下很難辨認(rèn)，且難以實(shí)現(xiàn)大顯示器顯示。（2）真空熒光顯示器（VFD）真空熒光顯示器是一種主動(dòng)顯示系統(tǒng)，使用壽命長(zhǎng)，色譜寬，易于和控制電路連接，環(huán)境溫度適應(yīng)性強(qiáng)，可改變顯示亮度，適用于顯示數(shù)字、單詞和柱狀圖表等，但因封裝在玻璃殼內(nèi)而容易震碎。

88第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真空熒光顯示器由真空玻璃盒、熱陰極、柵極和熒光屏組成，如圖11-2所示。恒定電壓作用于陰極（或燈絲）上，當(dāng)它被加熱到600℃左右，其表面釋放出熱電子，因柵網(wǎng)和陽(yáng)極都有較高的正電位，因而使自由電子加速，通過(guò)柵網(wǎng)射向陽(yáng)極。陽(yáng)極上的熒光物質(zhì)因電子沖擊而受激發(fā)光。陽(yáng)極由不同的筆劃段組成，在數(shù)字電路的開關(guān)控制下能顯示不同字母和數(shù)字。真空熒光顯示器顯示圖形有兩種方式，即7筆劃段和14筆劃段，14筆劃段能顯示全部字母和數(shù)字。

99第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（3）液晶顯示器（LCD）液晶是一種有機(jī)化合物，在一定溫度范圍內(nèi)，既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的某些光學(xué)特性。液晶顯示器是一種被動(dòng)顯示裝置，具有顯示面積大、耗能少、顯示清晰、通過(guò)濾光鏡可顯示不同顏色、在陽(yáng)光直射下不受影響等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。液晶顯示與發(fā)光二極管、真空熒光顯示的主要區(qū)別是發(fā)光二極管和真空熒光顯示在電源的作用下自己能發(fā)光，液晶顯示本身不能發(fā)光，只能起到吸收、反射或透光的作用，因此液晶顯示裝置需要日光或某種人造光線作為外光源。液晶顯示本身沒(méi)有色彩，只是靠液晶元件后面的有色透光片形成色彩，透光片通常采用熒光液著色，當(dāng)光線通過(guò)時(shí)能形成所需要的色彩。液晶顯示利用偏振光的特性成像。正常的光線包括多平面振動(dòng)的波，如果讓光通過(guò)一個(gè)有特殊性能的偏振濾波物體，則只有與濾波器軸同一平面的振動(dòng)電波能夠通過(guò)，其余大部分波受阻不能通過(guò)。

1010第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)液晶顯示板的結(jié)構(gòu)如圖11-3所示，前玻璃板的內(nèi)表面涂有幾層金屬，用于顯露符號(hào)筆劃的形狀，后玻璃板上也涂有金屬。金屬層均為導(dǎo)電透明的材料，兼做電極。玻璃板中間夾著長(zhǎng)桿狀向列型分子組成的液晶，厚度為10μm，四周密封。兩塊玻璃板的外側(cè)為兩塊偏振濾波片，它們的軸成90°，上面裝有電源接頭和通往每個(gè)筆劃的接頭。當(dāng)?shù)皖l電壓作用于筆劃段上時(shí)，它受激而成為受光體或透光體。液晶顯示裝置可分為動(dòng)態(tài)散射、扭曲向列和二向色三種類型，目前汽車上廣泛采用的是扭曲向列液晶顯示裝置。

1111第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2、風(fēng)窗玻璃映像顯示上海通用汽車裝配了風(fēng)窗玻璃映像顯示系統(tǒng)，即將儀表顯示部分在風(fēng)窗玻璃處成像，其目的是為了縮短駕駛員視線移動(dòng)和調(diào)焦時(shí)間，有利駕駛安全。風(fēng)窗玻璃映像顯示亦稱為“抬頭顯示”技術(shù)（HeadUpDisplay，簡(jiǎn)寫HUD）。該技術(shù)最先是為戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員開發(fā)的。為最大限度縮短駕駛員對(duì)儀表的視認(rèn)時(shí)間，通過(guò)合成器將前方景況和儀表的半透明反射板的圖像，通過(guò)透鏡系統(tǒng)在無(wú)限遠(yuǎn)處成像，大大地縮短視線轉(zhuǎn)移和調(diào)節(jié)焦點(diǎn)的時(shí)間，提高駕駛員在復(fù)雜的戰(zhàn)斗中獲取相關(guān)信息的速度。利用該技術(shù)，汽車的擋風(fēng)玻璃下方儀表板里的顯示器發(fā)光，光線經(jīng)有反射性能的擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)薄膜反射板處理，在汽車前方形成顯示虛像。為適應(yīng)對(duì)汽車前方景況變化復(fù)雜的辨識(shí)需要，擋風(fēng)玻璃的透光率不得少于70％，利用全息圖形技術(shù)能充分利用擋風(fēng)玻璃有限的反射率，滿足儀表圖像辨識(shí)的要求。在圖像干涉板上同時(shí)照射不同相位的光線，形成明暗不同的干涉條紋，稱為全息圖像。對(duì)全息圖像照射，干涉條紋反映衍射波長(zhǎng)的選擇性，并且具有透鏡和凹面鏡的效果。

1212第一節(jié)電子儀表系統(tǒng)的類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖11-4為全息圖像式HUD的組成和映像顯示。LCD與鹵素?zé)艚M成的顯示器A，其顯示的圖像經(jīng)鏡片B和C作用從水平方入射到全息圖像D上，只有特定的綠光才能在全息圖像板上反射至擋風(fēng)玻璃合成器E上，在汽車前方形成虛像。由于全息圖像的凹面鏡效應(yīng)，顯示的虛像被放大，易辨識(shí)。成像位置處于駕駛員正面左側(cè)8°左右，高度在發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端附近，不會(huì)產(chǎn)生障眼感覺。為滿足不同駕駛員的視力和習(xí)慣，全息圖像還能通過(guò)電機(jī)對(duì)虛像位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。

1313第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例1別克世紀(jì)轎車儀表間歇性失靈1.故障現(xiàn)象一輛別克世紀(jì)轎車在行駛過(guò)程中，儀表的各類指示表突然失效，警告燈和指示燈熄滅。2.故障原因（1）儀表系統(tǒng)線路故障；（2）儀表控制系統(tǒng)故障。1414第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)3.故障診斷與排除

1515第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)專家點(diǎn)評(píng)

維修經(jīng)驗(yàn)表明，動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊的針腳容易回縮，其主要原因是針腳卡位設(shè)計(jì)得不夠可靠。在拔、插線束插頭的過(guò)程中，針腳受到阻力后會(huì)后退，造成相關(guān)線路連接不良，出現(xiàn)某些奇怪的故障現(xiàn)象，例如發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、加速無(wú)力、發(fā)電機(jī)不工作等。

1616第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例2別克GL8轎車燃油表工作異常1.故障現(xiàn)象2000款別克GL8轎車配置3.0L發(fā)動(dòng)機(jī)，4T65E型自動(dòng)變速器。打開點(diǎn)火開關(guān)之后，儀表的燃油表指針從最低點(diǎn)升到最高點(diǎn)，停頓一會(huì)兒后，燃油表指針又會(huì)落到最低點(diǎn)。啟動(dòng)車輛后，燃油表指針沒(méi)有反應(yīng)。2.故障原因（1）燃油油位傳感器或其線路故障；（2）儀表系統(tǒng)故障。1717第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)3.故障診斷與排除

1818第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例3賽歐1.6L轎車時(shí)鐘／溫度顯示器背景照明始終亮1.故障現(xiàn)象一輛賽歐1.6L轎車已行駛里程20054km，位于收放機(jī)和空調(diào)控制面板之間的時(shí)鐘／溫度顯示器背景照明始終亮，不論鑰匙在任何位置或拔下，正常情況下只有當(dāng)鑰匙位于ON和START時(shí)，背景照明才亮起，其他狀態(tài)下熄滅。2.故障原因（1）儀表系統(tǒng)線路故障；（2）發(fā)電機(jī)工作不良。3.故障診斷與排除1919第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)202121第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)專家點(diǎn)評(píng)

電路分析是維修汽車電器電子設(shè)備主要方法之一，要求維修人員熟悉掌握各電器電子元件的工作原理，從而分析各電路的工作特點(diǎn)，尋找故障點(diǎn)。

2222第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例4陸尊3.0L轎車儀表無(wú)背景燈1.故障現(xiàn)象一輛陸尊3.0L轎車已行駛里程6084km，儀表無(wú)背景燈。2.故障原因（1）前照燈開關(guān)工作不良；（2）背景燈線路故障。2323第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)3.故障診斷與排除

2424第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例5凱越1.6L轎車事故修復(fù)后組合儀表工作失常，引起液晶顯示亂碼1.故障現(xiàn)象一輛2003款凱越1.6L手動(dòng)擋轎車，由于交通事故引起左前部嚴(yán)重受損，進(jìn)行了維修。當(dāng)時(shí)蓄電池被撞碎，左前部線路也被撞毀，電路部分只是在外部作了一下檢查，就開始了維修工作。當(dāng)維修工作接近尾聲時(shí)，起動(dòng)車進(jìn)行測(cè)試燈光、空調(diào)等電路，正常。在檢查中發(fā)現(xiàn)喇叭不響，儀表里面的液晶出現(xiàn)亂碼故障。具體現(xiàn)象是里程數(shù)位置出現(xiàn)類似于英文的字母，在顯示擋位的位置出現(xiàn)PRND這樣的字母重合顯示的現(xiàn)象。

2.故障原因（1）儀表系統(tǒng)線路故障；（2）總線系統(tǒng)故障；（3）組合儀表故障。

2525第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)3.故障診斷與排除

2626第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)專家點(diǎn)評(píng)

汽車維修是以原廠維修資料為準(zhǔn)則，因此，各維修廠應(yīng)該設(shè)法購(gòu)買原廠維修資料，另外，維修人員應(yīng)掌握電器電子設(shè)備的工作原理與維修方法，方能快速準(zhǔn)確的查找故障點(diǎn)。

2727第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

2828第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例6凱越1.6L轎車燃油表不工作1.故障現(xiàn)象一輛凱越1.6L轎車，行駛里程1151km，燃油表不工作。2.故障原因（1）燃油油位傳感器或其線路故障；（2）儀表系統(tǒng)故障；（3）發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障。2929第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)3.故障診斷與排除

3030第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

3131第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)專家點(diǎn)評(píng)

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)的K5l腳輸出5V電壓，同時(shí)此腳又是燃油信號(hào)檢測(cè)端。5V電壓經(jīng)傳感器電阻后，由ECM的K34腳提供搭鐵。油面高時(shí)電壓低，油面低時(shí)電壓高。組合儀表B3腳向ECM的K30腳提供頻率為128Hz、幅度為5V的方波信號(hào)，由ECM控制方波的占空比，即控制搭鐵時(shí)間，也就控制了此端的平均電壓。油面高時(shí)，平均電壓低；油面低時(shí)，平均電壓高。如果K30端連線斷路或接地，燃油信號(hào)變?yōu)樽畲蠡?，燃油表不確認(rèn)，也不動(dòng)作。

3232第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例7別克林蔭大道3.6L轎車車門指示燈常亮1.故障現(xiàn)象一輛別克林蔭大道轎車，裝備3.6LLY7發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛2.1萬(wàn)km，駕駛員反映，該車已經(jīng)因此分別更換過(guò)右前及兩后門的3個(gè)門鎖，但故障未能排除。2．故障原因前門線束與車身線束連接器接觸不良。3.故障診斷與排除3333第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

3434第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

3535第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)專家點(diǎn)評(píng)

為什么前照燈點(diǎn)亮?xí)r該故障不顯現(xiàn)，應(yīng)該與BCM內(nèi)部的邏輯電路信號(hào)發(fā)生干擾有關(guān)，后來(lái)又發(fā)現(xiàn)同樣癥狀的幾輛轎車，用同樣的處理方法都能很快得到解決。

3636第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例8君威2.5L轎車發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈報(bào)警，儀表燈閃亮1.故障現(xiàn)象一輛上海通用君威2.5L轎車在行駛中聲響警告報(bào)警，并伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈(SERVICEVEHICLESOON和SECURITY)閃亮，轉(zhuǎn)速表、里程表、水溫表、燃油表指針上下擺動(dòng)。此現(xiàn)象沒(méi)有規(guī)律，有時(shí)候很頻繁，有時(shí)候周期又很長(zhǎng)。2.故障原因（1）燃油油位傳感器或其線路故障；（2）儀表系統(tǒng)線路故障。3.故障診斷與排除3737第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

3838第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

3939第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)專家點(diǎn)評(píng)

一個(gè)小小的搭鐵線，使得維修工作繞了一大圈。今后在維修電氣系統(tǒng)時(shí)，不僅要熟悉各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理和靈活運(yùn)用故障診斷儀，同時(shí)不能忽略一些常規(guī)檢查，以免在維修過(guò)程中走不必要的彎路。

4040第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)案例9君威GS轎車儀表?yè)跷伙@示不全1.故障現(xiàn)象一輛上海別克君威GS轎車，當(dāng)換擋桿位于R、N、D、3時(shí)，儀表板上無(wú)擋位顯示，位于P、2、1時(shí)，儀表板上有相應(yīng)的顯示。2．故障原因（1）擋位開關(guān)內(nèi)部故障；（2）擋位開關(guān)插頭接觸不良。3.故障診斷與排除4141第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

4242第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

4343第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)

4444第二節(jié)電子儀表系統(tǒng)維修體驗(yàn)專家點(diǎn)評(píng)