電子工業出版社2012通用車系維修體驗第十一章電子儀表系統

汽車維修體驗叢書22第十一章電子儀表系統第一節電子儀表系統的類型及其結構特點第二節電子儀表系統維修體驗33第一節電子儀表系統的類型及其結構特點一、電子儀表系統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、發動機警告燈、駐車制動警告燈、ABS警告燈、SRS警告燈、ESP警告燈、機油警告燈等；指示燈主要有左轉向信號指示燈、右轉向信號指示燈、遠光指示燈、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行駛里程。車速傳感器檢測出變速器輸出軸轉速并輸入ECU，再由ECU通過數據傳輸線輸入一表內電子控制電路。經整形后輸出一個與車速成正比的電流信號，經車速表指示出相應的車速值。2、燃油指示表指示燃油箱內儲存的燃油量，由燃油指示表和燃油發動裝置（傳感器）組成。傳感器由一滑動電阻組成，通過燃油箱浮子帶動滑動電阻的變化，將燃油量的變化轉化為電信號。

44第一節電子儀表系統的類型及其結構特點3、轉速表指示發動機轉速。根據來自ECU發送的發動機轉速信號，通過轉速表顯示出來。4、溫度表指示發動機冷卻液溫度。根據來自ECU發送的發動機冷卻液溫度信號，通過溫度表顯示出來。

55第一節電子儀表系統的類型及其結構特點二、電子儀表的結構特點1、儀表顯示器儀表顯示裝置應滿足汽車在各種苛刻運行環境下均能可靠工作的要求。通常要求其壽命與一個汽車大修期（約10年）相適應。顯示裝置可分為發光型和非發光型兩類。發光型顯示裝置本身將顯示發光了的圖形、數字，如LED（發光二極管）、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（場效發光管）等。非發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）發光二極管（LED）發光二極管是一種固態發光元件，體積小，結構簡單，耐用，使用壽命可超過5萬小時，因此應用廣泛。發光二極管的結構如圖11-1所示，為特殊半導體材料作成的PN結，當PN結空穴從P區流向N區和電子從N區流向P區時，電子從導帶躍遷到價帶與空穴產生復合結，并放出能量，從66第一節電子儀表系統的類型及其結構特點而發出一定波長的光。發光二極管的外加電壓較低，但發出的光相當亮。由于發光二極管的正向電阻很小，因此必須使用串聯電阻器，以限制其電流。當以1.5～2.0V的正向電壓加到二極管上時，二極管導通。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??；當管殼半透明時，光線散射，其輻射角較大。由于管殼起到透鏡的作用，因此可利用它來改變發光形式和發光顏色，以適應不同的用途。單個PN結用環氧樹脂封裝成半導體發光二極管，多個PN結可按特點、段式或矩陣式封裝做成半導體數碼管和點陣顯示器。

77第一節電子儀表系統的類型及其結構特點二極管的發光強度取決于通過二極管的結電流的大小。二極管發出紅色光7000～9000?，其相應色澤從粉紅到栗色。如在砷化鎵中摻入雜質，還可使二極管發出黃光、綠光。常用的有紅色、橙色、黃色和綠色。當以反向電壓加到二極管上時，二極管截止，不再發光。它能在極短的時間（0.5ms）內通斷。發光二極管還常用作汽車儀表上的警告指示燈。發光二極管的缺點：其通過調制二極管電流調制光的輸出，亮度較強時，需要相當大的電流，功率消耗較大；亮度較低時，在陽光的直射下很難辨認，且難以實現大顯示器顯示。（2）真空熒光顯示器（VFD）真空熒光顯示器是一種主動顯示系統，使用壽命長，色譜寬，易于和控制電路連接，環境溫度適應性強，可改變顯示亮度，適用于顯示數字、單詞和柱狀圖表等，但因封裝在玻璃殼內而容易震碎。

88第一節電子儀表系統的類型及其結構特點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，當它被加熱到600℃左右，其表面釋放出熱電子，因柵網和陽極都有較高的正電位，因而使自由電子加速，通過柵網射向陽極。陽極上的熒光物質因電子沖擊而受激發光。陽極由不同的筆劃段組成，在數字電路的開關控制下能顯示不同字母和數字。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字。

99第一節電子儀表系統的類型及其結構特點（3）液晶顯示器（LCD）液晶是一種有機化合物，在一定溫度范圍內，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些光學特性。液晶顯示器是一種被動顯示裝置，具有顯示面積大、耗能少、顯示清晰、通過濾光鏡可顯示不同顏色、在陽光直射下不受影響等特點，應用十分廣泛。液晶顯示與發光二極管、真空熒光顯示的主要區別是發光二極管和真空熒光顯示在電源的作用下自己能發光，液晶顯示本身不能發光，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，當光線通過時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的波，如果讓光通過一個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電波能夠通過，其余大部分波受阻不能通過。

1010第一節電子儀表系統的類型及其結構特點液晶顯示板的結構如圖11-3所示，前玻璃板的內表面涂有幾層金屬，用于顯露符號筆劃的形狀，后玻璃板上也涂有金屬。金屬層均為導電透明的材料，兼做電極。玻璃板中間夾著長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筆劃的接頭。當低頻電壓作用于筆劃段上時，它受激而成為受光體或透光體。液晶顯示裝置可分為動態散射、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第一節電子儀表系統的類型及其結構特點2、風窗玻璃映像顯示上海通用汽車裝配了風窗玻璃映像顯示系統，即將儀表顯示部分在風窗玻璃處成像，其目的是為了縮短駕駛員視線移動和調焦時間，有利駕駛安全。風窗玻璃映像顯示亦稱為“抬頭顯示”技術（HeadUpDisplay，簡寫HUD）。該技術最先是為戰斗機駕駛員開發的。為最大限度縮短駕駛員對儀表的視認時間，通過合成器將前方景況和儀表的半透明反射板的圖像，通過透鏡系統在無限遠處成像，大大地縮短視線轉移和調節焦點的時間，提高駕駛員在復雜的戰斗中獲取相關信息的速度。利用該技術，汽車的擋風玻璃下方儀表板里的顯示器發光，光線經有反射性能的擋風玻璃內側薄膜反射板處理，在汽車前方形成顯示虛像。為適應對汽車前方景況變化復雜的辨識需要，擋風玻璃的透光率不得少于70％，利用全息圖形技術能充分利用擋風玻璃有限的反射率，滿足儀表圖像辨識的要求。在圖像干涉板上同時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。對全息圖像照射，干涉條紋反映衍射波長的選擇性，并且具有透鏡和凹面鏡的效果。

1212第一節電子儀表系統的類型及其結構特點

圖11-4為全息圖像式HUD的組成和映像顯示。LCD與鹵素燈組成的顯示器A，其顯示的圖像經鏡片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，顯示的虛像被放大，易辨識。成像位置處于駕駛員正面左側8°左右，高度在發動機罩前端附近，不會產生障眼感覺。為滿足不同駕駛員的視力和習慣，全息圖像還能通過電機對虛像位置進行調節。

1313第二節電子儀表系統維修體驗案例1別克世紀轎車儀表間歇性失靈1.故障現象一輛別克世紀轎車在行駛過程中，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）儀表系統線路故障；（2）儀表控制系統故障。1414第二節電子儀表系統維修體驗3.故障診斷與排除

1515第二節電子儀表系統維修體驗專家點評

維修經驗表明，動力系統控制模塊的針腳容易回縮，其主要原因是針腳卡位設計得不夠可靠。在拔、插線束插頭的過程中，針腳受到阻力后會后退，造成相關線路連接不良，出現某些奇怪的故障現象，例如發動機啟動困難、加速無力、發電機不工作等。

1616第二節電子儀表系統維修體驗案例2別克GL8轎車燃油表工作異常1.故障現象2000款別克GL8轎車配置3.0L發動機，4T65E型自動變速器。打開點火開關之后，儀表的燃油表指針從最低點升到最高點，停頓一會兒后，燃油表指針又會落到最低點。啟動車輛后，燃油表指針沒有反應。2.故障原因（1）燃油油位傳感器或其線路故障；（2）儀表系統故障。1717第二節電子儀表系統維修體驗3.故障診斷與排除

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

第二節電子儀表系統維修體驗202121第二節電子儀表系統維修體驗專家點評

電路分析是維修汽車電器電子設備主要方法之一，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，尋找故障點。

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

2424第二節電子儀表系統維修體驗案例5凱越1.6L轎車事故修復后組合儀表工作失常，引起液晶顯示亂碼1.故障現象一輛2003款凱越1.6L手動擋轎車，由于交通事故引起左前部嚴重受損，進行了維修。當時蓄電池被撞碎，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。當維修工作接近尾聲時，起動車進行測試燈光、空調等電路，正常。在檢查中發現喇叭不響，儀表里面的液晶出現亂碼故障。具體現象是里程數位置出現類似于英文的字母，在顯示擋位的位置出現PRND這樣的字母重合顯示的現象。

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

2525第二節電子儀表系統維修體驗3.故障診斷與排除

2626第二節電子儀表系統維修體驗專家點評

汽車維修是以原廠維修資料為準則，因此，各維修廠應該設法購買原廠維修資料，另外，維修人員應掌握電器電子設備的工作原理與維修方法，方能快速準確的查找故障點。

2727第二節電子儀表系統維修體驗

2828第二節電子儀表系統維修體驗案例6凱越1.6L轎車燃油表不工作1.故障現象一輛凱越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）儀表系統故障；（3）發動機系統故障。2929第二節電子儀表系統維修體驗3.故障診斷與排除

3030第二節電子儀表系統維修體驗

3131第二節電子儀表系統維修體驗專家點評

發動機控制模塊(ECM)的K5l腳輸出5V電壓，同時此腳又是燃油信號檢測端。5V電壓經傳感器電阻后，由ECM的K34腳提供搭鐵。油面高時電壓低，油面低時電壓高。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，由ECM控制方波的占空比，即控制搭鐵時間，也就控制了此端的平均電壓。油面高時，平均電壓低；油面低時，平均電壓高。如果K30端連線斷路或接地，燃油信號變為最大或0，燃油表不確認，也不動作。

3232第二節電子儀表系統維修體驗案例7別克林蔭大道3.6L轎車車門指示燈常亮1.故障現象一輛別克林蔭大道轎車，裝備3.6LLY7發動機，累計行駛2.1萬km，駕駛員反映，該車已經因此分別更換過右前及兩后門的3個門鎖，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第二節電子儀表系統維修體驗

3434第二節電子儀表系統維修體驗

3535第二節電子儀表系統維修體驗專家點評

為什么前照燈點亮時該故障不顯現，應該與BCM內部的邏輯電路信號發生干擾有關，后來又發現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第二節電子儀表系統維修體驗案例8君威2.5L轎車發動機故障指示燈報警，儀表燈閃亮1.故障現象一輛上海通用君威2.5L轎車在行駛中聲響警告報警，并伴隨發動機故障指示燈(SERVICEVEHICLESOON和SECURITY)閃亮，轉速表、里程表、水溫表、燃油表指針上下擺動。此現象沒有規律，有時候很頻繁，有時候周期又很長。2.故障原因（1）燃油油位傳感器或其線路故障；（2）儀表系統線路故障。3.故障診斷與排除3737第二節電子儀表系統維修體驗

3838第二節電子儀表系統維修體驗

3939第二節電子儀表系統維修體驗專家點評

一個小小的搭鐵線，使得維修工作繞了一大圈。今后在維修電氣系統時，不僅要熟悉各種系統結構、原理和靈活運用故障診斷儀，同時不能忽略一些常規檢查，以免在維修過程中走不必要的彎路。

4040第二節電子儀表系統維修體驗案例9君威GS轎車儀表擋位顯示不全1.故障現象一輛上海別克君威GS轎車，當換擋桿位于R、N、D、3時，儀表板上無擋位顯示，位于P、2、1時，儀表板上有相應的顯示。2．故障原因（1）擋位開關內部故障；（2）擋位開關插頭接觸不良。3.故障診斷與排除4141第二節電子儀表系統維修體驗

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4343第二節電子儀表系統維修體驗

4444第二節電子儀表系統維修體驗專家點評