儀表系統是向駕駛人實時提供汽車整體執行狀態及各系統工作狀況的資訊顯示系統, 是保障行車安全和車輛正常工作的不可缺少的系統之一, 應具有耐用、 耐振動、 顯示醒目等特徵, 如圖 3-1 所示。
一、 儀表系統的功能與組成
1。 儀表系統的功能
如圖 3-2 所示， 儀表系統的主要作用是向駕駛人指示車輛的執行狀態， 當車輛出現異常狀態時提醒駕駛人及時檢查或維修。儀表指示形式大體有 3 種：
1) 指標。
2) 指示燈。
3) 資訊顯示器。
2。 儀表總成
1) 指標式儀表。常見的有發動機轉速錶、 車速表、 冷卻液溫度表和燃油表等。
2) 指示燈。常見的有系統故障指示燈、 電器工作狀態指示燈等。
3) 資訊顯示器。顯示車輛的燃油消耗資訊、 里程資訊等。
4) 按鍵。用於切換顯示器顯示介面。
5) 控制器。用於接收外部提供的資訊以及按鍵資訊, 控制指標式儀表、 指示燈和顯示器工作。
二、 儀表系統的工作原理
1。 指標式儀表
指標式儀表按照內部結構和原理的不同分為電磁式和動磁式。
(1) 電磁式儀表
1） 電磁式儀表結構。如圖 3-4 所示， 電磁式儀表有兩組線圈， 其中 A 線圈匝數比 B 線圈匝數少， 儀表指標由軟鐵驅動。
2） 電磁式儀表的原理。如圖 3-5 所示， 在點火開關關閉時， A 線圈始終通電， B 線圈斷電， A 線圈產生的磁場使指標指向最左側。點火開關開啟後， B 線圈產生磁場， 指標的指向取決於兩組線圈的磁場強度。當 B 線圈外接可變電阻或模組控制器時， 其內部電流發生變化，進而使磁場強度變化，驅動指標指向變化。
電磁式結構常用於冷卻液溫度表、 燃 油 表、發動機轉速錶和車速表。
傳統冷卻液溫度表和燃油表的線圈電流由熱敏電阻或可變電阻控制。目前則多以 CAN 網路為基礎， 由整合在儀表總成中的控制器進行控制。
發動機轉速錶和車速表透過接收頻率訊號來改變線圈磁場強度， 頻率越高， B 線圈的磁場強度越高， 指標越偏向右側。
(2) 動磁式儀表
1） 動磁式儀表的結構。如圖 3-6 所示， 兩組線圈互相垂直地纏繞在一個矩形塑膠架上，塑膠套筒軸承和金屬軸穿過交叉線圈， 金屬軸上裝有永磁鐵轉子， 轉子與指標相連。
2） 動磁式儀表的原理。如圖 3-7 所示，動磁式儀表的工作原理與電磁式儀表基本相同。
2。 指示燈
如圖 3-8 所示， 目前大多車輛都採用二極體式指示燈。指示燈的控制方式分為兩大類， 一類是由儀表總成控制， 另一類是由專線控制。依據不同的功能， 指示燈在顏色上有差異， 常用的顏色有紅色、 黃色、 綠色和藍色。
1) 紅色: 一般用於指示影響車輛行駛安全性和行駛效能的功能, 如駐車制動指示燈、機油壓力指示燈和充電指示燈等。
2) 黃色: 一般用於指示影響車輛行駛效能但不影響行駛安全性的功能, 如發動機排放超標指示燈。
3) 綠色: 一般用於指示車輛的工作狀態, 如轉向燈開啟指示燈、 霧燈開啟指示燈等。
4) 藍色: 一般用於指示前照燈的遠光工作狀態。
3。 資訊顯示器
如圖 3-9 所示, 資訊顯示器依據內部結構的不同分為真空熒光管式、 液晶式和二極體式等。它們都透過控制器控制不同字元段的發光件點亮或熄滅來形成圖形資訊, 如 CN113R 的發動機冷卻液溫度、 燃油油位和行駛里程等顯示資訊。
三、 儀表系統資訊傳輸方式
CN113R 和 CN210M 車型都採用 CAN 網路， 其儀表總成中的指標式表、 指示燈和顯示器大多由 CAN 網路獲取資訊， 再由控制器控制。為防止 CAN 網路出現故障導致不能及時向駕駛人指示重要資訊， 有些執行元件由感測器、 開關或其他模組以專線方式控制。
1。 儀表與發動機相關的資訊傳輸 （ 圖 3-10）
1) 發動機轉速錶、車速表、冷卻液溫度指示燈和燃油油位警告燈的資訊是由 ECM 透過 CAN 網路傳送給儀表總成的。ECM 獲取發動機轉速資訊是透過曲軸位置感測器, 獲取車速資訊是透過車速感測器, 獲取冷卻液溫度資訊是透過與發動機電控系統共用的冷卻液溫度感測器, 獲取燃油油位資訊是透過燃油油位感測器。
2) ECM 依據冷卻液溫度過高的設定值、燃油油位過低的設定值來請求儀表總成點亮或熄滅對應的指示燈。
3) 油耗資訊由 ECM 依據噴油脈寬、車輛行駛里程等資訊綜合計算得出後, 透過 CAN線傳送給儀表總成, 儀表總成控制器控制顯示器顯示相應資訊。
4) 發動機排放指示燈由 ECM 透過專線進行控制。
5) 機油壓力指示燈、充電指示燈分別由機油壓力開關和發電機控制, 與傳統車輛的控制方式相同。
2。 儀表與發動機以外相關的資訊傳輸 （ 圖 3-11）
1) ABS 故障指示燈和 EBD 故障指示燈由 EBCM 模組透過 CAN 網路向儀表總成發出工作狀態請求資訊。
2) EPS 故障指示燈由 EPS 模組透過 CAN 網路向儀表總成發出工作狀態請求資訊。
3) SDM 故障指示燈由 SDM 模組透過 CAN 網路向儀表總成發出工作狀態請求資訊。
4) 左右轉向燈、 前後霧燈、 前照燈、 車門門邊開關將請求訊號直接傳輸給 BCM, BCM再透過 CAN 網路向儀表總成發出工作狀態請求資訊。
5) BCM 透過專線直接將小燈開啟或關閉的資訊傳送給儀表總成。
6) 駐車制動開關和制動液液位開關並聯後, 直接控制駐車制動指示燈。
四、 儀表系統的故障診斷
儀表系統常見的故障有儀表資訊不顯示和不準確兩大類。下面以 CN113R 車門開啟指示燈不亮和燃油油位指示不準確為例， 講解故障診斷方法。
1。 車門開啟指示燈不亮
(1) 故障分析
如圖 3-12 所示， 車門門邊開關將訊號 傳 送 給 BCM， BCM 再 通 過 CAN線將訊號傳送給儀表總成， 控制器指令車門開啟指示燈熄滅或點亮。導致車門開啟指示燈工作異常的原因有：
1） 車門門邊開關及其電路故障。電路開路、 短路或虛接， 或開關本身故障， 可透過測量電壓或電阻的方法來判斷。也可透過診斷儀讀取 BCM 車門門邊開關狀態資料來判斷訊號電路是否正常。
2） BCM 故障。
3） 儀表總成故障。可透過診斷儀特殊功能指令來判斷是否為儀表總成故障。
4） CAN 線故障。如果 CAN 線出現開路、 短路等故障導致網路通訊異常， 則可透過診斷儀的通訊情況來判斷。 網路異常會導致很多故障， 且可能更為嚴重， 因此 CAN 線故障導致車門開啟指示燈不亮的可能性較小。
(2) 故障診斷
1） 如圖 3-13 所示， 可藉助診斷儀進行快速判斷。選擇儀表系統， 進入 “ 特殊功能” ，選擇 “ 指示燈控制” 資料項。
2） 分別選擇兩項操作， 觀察車門開啟指示燈的狀態， 如圖 3-14 所示。
3） 如果車門開啟指示燈不能正常工作， 則是儀表總成故障， 需更換儀表總成。
4） 如果車門開啟指示燈能 正 常 工 作， 則 可 能 是 BCM 或 車 門 門 邊 開 關 及 其 電 路 故 障，需執行下一步操作。
5） 如圖 3-15 所示， 用診斷儀進入 BCM， 檢視資料流中四個車門狀態的資料項。如果資料狀態與車門實際狀態一致， 則可能是 BCM 故障， 需更換 BCM 進行嘗試。如果資料狀態與車門實際狀態不一致， 則需執行下一步操作。
6） 利用萬用表測量電阻或電壓判斷車門門邊開關及其電路是否存在故障。
2。 燃油油位指示不準確
(1) 故障分析
如圖 3-16 所示， 燃油油位感測器將訊號傳送給 ECM， ECM 再透過 CAN 線將訊號傳送給儀表總成， 控制器指令燃油油位顯示器顯示燃油量。導致燃油油位指示不準確的原因有：
1） 燃油油位感測器到 ECM 的電路故障。需檢查電路是否存在開路、 虛接、 對搭鐵或電源短路的故障。
2） 燃油油位感測器故障。燃油油位感測器因觸點髒汙， 或斷格、變形導致電阻不能隨油位變化而準確變化。這類故障只能透過更換油 位 傳 感 器的方法來解決。
3） 固定燃油油位感測器的支架或燃油箱內異常導致燃油油位感測器卡滯。這類故障只能透過拆解來檢查。
4） ECM 故障。ECM 內部故障導致燃油油位感測器電路出現開路、 虛接或短路的故障，或 ECM 內部不能將燃油油位的電壓訊號透過 CAN 網路傳送給儀表總成。ECM 內部故障只能透過整體更換模組的方式來解決。
5） 儀表總成故障。儀表總成電路異常， 或執行器元件老化、 虛接等。這類故障只能透過更換儀表總成的方法來解決。
(2) 故障診斷
可藉助診斷儀來快速判斷。檢視 ECM 資料流中 “ 儀表顯示資料” 項， 觀察 “ 油位” 資料， 如圖 3-17 所示。
1） 如果診斷儀顯示的燃油量與儀表指示不一致， 而與燃油箱內實際燃油量一致， 則說明可能是儀表總成故障， 需更換。
2） 如果診斷儀顯示的燃油量與儀表指示一致， 而與燃油箱內實際燃油量不一致， 則說明可能是感測器電路、 感測器自身或感測器安裝問題， 也可能是 ECM 故障， 需執行下一步操作。
3） 在 ECM 插接器處測量燃油油位感測器側的阻值， 如果測量值與燃油箱實際油量一致， 則可能是 ECM 故障。如果不一致， 則需執行下一步操作。
4） 利用萬用表測量電壓或電阻來判斷燃油油位感測器及其電路是否存在問題。如果未發現問題， 則需進一步檢查感測器支架或燃油箱內是否有干涉現象。
以上內容摘自《汽車車身電氣系統診斷與維修》
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