電子技術在汽車儀表中的應用

韓鑫超 粘風明

摘要：伴隨著人民生活水平的日益提升以及電子科學技術的不斷發展，汽車不再是奢侈品，而逐漸成為了人們出行的基本代步工具，汽車慢慢走向了社會大眾，且人們對汽車使用性能的要求也在不斷提高，除了要求基本的安全性、舒適性，還要求更人性化。而現代電子技術在汽車儀表中的運用，就很好的滿足了這個需求，現代化電子儀表在提供貼心服務的同時也使得汽車的性能得到有效提升，意義非凡。

關鍵詞：汽車儀表；電子技術；應用

1 電子技術在汽車儀表中的重要作用

第一，電子技術在儀表中的運用能有效提高更新換代速度。電子技術在汽車儀表中的應用從最初的電子元器件，到后來的半導體以及時鐘收音機技術，再到后來的全液晶顯示屏，發展到20世紀90年代初已經有六十種液晶顯示器了，不得不承認，電子技術的更新速度相當之快，這就是對原地踏步就是落后的最好詮釋。

第二，電子技術有效提高了汽車儀表的精準度。電子技術在汽車儀表上的運用，使得儀表更新速度加快、精確度和智能化水平越來越高、功能和可操作性越來越強，更是實現了人機對話功能，使得汽車機械化逐漸轉化成智能化，也使汽車的經濟性和安全性得到更好保證。并且電子式儀表靈敏度很高，即使在惡劣的環境中也能很好的工作。現代的汽車組合儀表大多數是液晶顯示屏作為主體顯示，可以通過CAN總線的車速信號或者硬線輸送過來的車速傳感器信號進行檢測，準確的把握住每一幀總線報文信息和車速傳感器的脈沖信號，從而計算出精準的車速。

2 電子技術在汽車儀表中的應用

2.1 在速度計等指示計中的應用

速度計通常就是指車速指示計，傳統的汽車組合儀表獲取車速傳感器傳來的車速信號后對機械式電機進行驅動，帶動指針指示對應的車速。而現代汽車電子技術的應用，讓車速信號通過CAN總線進行傳輸，儀表的MCU通過報文解析快速獲取車速信號，同時直接驅動液晶顯示器顯示實時車速，還可以通過軟件程序優化速度誤差和精度，使得車速的顯示更快速、精準。相比傳統的電機指針，減少了機械誤差、振動誤差以及安裝指針零位誤差。而轉速、水溫、燃油量的指示均可以采用相同的原理進行設計，全方位的提升了這些關鍵指示計的精度、速度，減小了誤差。還可以在液晶顯示器上豐富這些指示計的顯示效果，加入更多動畫和科技感。

2.2 在信號指示燈上的應用

在汽車組合儀表中還有一個非常重要的功能就是指示燈報警，如發動機故障、車燈打開關閉、胎壓報警等，傳統儀表是通過點亮LED，用LED的光線穿透表盤上的透光絲印而形成一個發光的指示燈形狀。而現代汽車電子技術的應用，又讓這些信號通過車輛ECU來發送并通過CAN總線輸送到儀表，儀表MCU解析CAN總線報文后，仍然可以直接驅動液晶顯示器直接顯示出報警燈。相比傳統的儀表，顏色的控制不依賴LED和表盤絲印，亮度可以控制，而重要的法規要求的報警燈形狀也可以通過圖形驅動固化下來，避免了表盤絲印形狀出現加工錯誤而導致儀表產品出現顯示錯誤的風險。

2.3 在可靠性方面的提升

通過上述分析介紹可以看到，液晶顯示器和MCU對于現代電子新技術的儀表來說至關重要，從傳統儀表上依賴電機、傳感器、LED、指針、表盤等各種零部件的可靠性到現在依賴液晶顯示器、MCU兩個關鍵零件，減少了很多風險。而半導體技術的快速發展也為MCU（微型處理器，可包含單片機或者SOC，系統級芯片）、液晶顯示器帶來了車規級水準，只要這些零件符合ACE-Q100及以上級別認證，那么儀表的總體可靠性將大幅度提升。

3 關于儀表設計幾點思考

3.1 提高儀表精確度

雖然目前的儀表在汽車電子技術中的應用展現出良好的應用效果，但是人們對其要求的提高就需要儀表展現出更加精確的性能。精確度越高才符合現代化的要求。從某種意義上而言，儀表的未來發展將從機械化走向智能化，而且這種智能化的程度會越來越高。儀表不僅能夠實現基礎的相關功能，還能夠實現越限報警、自動校準等功能。這些轉型都在要求儀表需要有很高的靈敏度，只有提高儀表的精確度才能夠達到更高的標準。

3.2 加強技術革新

電子儀器在我國出現了一個又一個的發展時期，儀表的每一次更新都是一次進步和跨越。當出現了新一代的儀表舊的就會被淘汰。在實際的應用過程中，汽車整個結構不斷復雜，出現各種問題的可能性也會上升，這就需要加強技術革新，更多的是加強創新，保證在實際應用的過程中發揮出良好性能。

3.3 汽車電子技術在儀表中的未來應用趨勢

從目前我國整個的汽車電子技術的現狀來看，雖然整體表現出全面優化的結果，而且儀表也逐漸走向微型化和智能化，但是在各種技術不斷發展的基礎上，汽車電子控制系統也逐漸優化，傳感器種類也在不斷增加，性能也在逐漸優化。在這種情況下對傳感器、數字溫度計等等提出了更好的要求。另外現代汽車整個系統涵蓋了各個方面的信息，對于汽車信息例如行車信息等的存儲也會越來越多，更加復雜的情況會越來越多，這也就增加了微處理器的工作量，這種局勢下要求微處理器能夠加強自身的穩定性和數據處理速度。但是，在這個過程中需要注意的就是如何協調數據的傳輸、成本、準確三個方面的問題。因此，雖然汽車電子技術與儀表整體上表現良好，但是在這個方面還是有很長的路要走。還有就是安全技術、汽車總線等方面的研究。

3.4 安全方向

汽車最重要的就是安全性能，現今使用在汽車內的安全系統主要分為兩類：被動安全系統和主動安全系統。前者是在發生安全事故時發揮作用，其技術發展比較成熟，比如安全氣囊、安全帶等安全設備的應用。后者主要是提前預防，避免事故的發生，是未來汽車發展的重點，運用光學、超聲波傳感器等技術，起到警示駕駛人員的作用，防止安全事故的發生，主動安全系統能進一步提高汽車的安全性能。

4結語

電子技術的發展為汽車行業發展提供了強大的動力，汽車不再僅僅作為一種代步工具被使用，而是成為一種集交通、娛樂、辦公和通訊、智能化功能于一體的生產必需品。可以預計，今后汽車的發展還會更加智能化、人性化。

參考文獻：

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[3]盧嘉偉.淺談汽車電子技術在儀表中的應用[J].黑龍江科技信息，2015（25）：101.

（作者單位：長城汽車股份有限公司-哈弗技術中心）

第一作者簡介：韓鑫超，男，漢，黑龍江安達，本科，初級工程師，汽車電子電器開發。