汽车仪表装置是汽车部件中不可或缺的一部分，是驾驶员和车辆进行信息交流的重要接口和人机界面，更是整车的运行状态监测及故障报警的智能设备。汽车仪表装置主要用于显示车辆运行状况、安全行驶、经济行驶以及异常报警。传统仪表针对车辆不同配置 （如发动机类型及排放不同、轮胎型号不同、变速器不同等） 需有对应的仪表，通用性差，且存在信息显示方式单一、辅助驾驶功能欠缺等不足之处。

    随着电子技术的飞速发展、集成技术的日趋成熟以及人类需求的不断提高，整车控制设备也越来越多，并由原始的硬线连接、模拟量采集及传输向整车网络化方向发展。为应对这一趋势变化，汽车仪表已从过去的传统单一机械式仪表向现在的网络化、数字化、通用化以及低成本方向发展。为满足客户对车辆配置及功能的不同需求，顺应仪表装置及技术的发展趋势，实现产品技术管控单一，售后维护保养方便，亟待一款通用性强、功能齐全、人性化设置的网络化、数字化、通用化仪表装置。

1仪表网络化功能
    针对传统汽车仪表中一个表对应一个传感器和一组线的情况，提出了基于CAN总线的车载数据采集器的解决方案，使整个仪表系统只对应一组总线，实现了车辆仪表系统的网络化，使其改善了布线方式，安装维护方便。将嵌入式计算机用于汽车电子领域，并用软件的方法来实现汽车仪表，提升了仪表的精度和档次。

    1.1仪表采用CAN总线技术的优势
    1） 简化整车连接到仪表的线路，减少故障点。采用CAN仪表后，可以有效地利用发动机信息，大大减少到仪表的硬线连接和额外的传感器。仪表中必须显示的转速、水温、机油压力、尿素液位等都可以通过CAN从发动机ECU获取。
    2） 利 用CAN报文完成指示灯的指示 。ECU通过CAN报文输出OBD灯、冷起动灯、油中有水灯的状态，仪表进行判断后显示。其它设备，如ABS、ASR、ECT、PPS、CCS等的运行状态都可以以总线形式将数据共享给仪表，并在仪表处进行显示。
    3） 故障信息通过汉字形式显示 。仪表通过解析故障CAN总线报文，并对比故障表，最后以汉显的方式显示故障，增强故障代码的可读性。

    1.2发动机CAN总线网络地址识别
   随着整车总线的不断应用及升级，设备不断增加，为了对不同设备加以区分，将整车CAN网络中不同电控单元及功能模块节点的目标地址，按照SAE J1939协议标准划分，不同发动机定义大致相同但也存在部分差异。表1、表2分别为潍柴、康斯明发动机节点源地址。

    1.3发动机故障信息汉显
    一直以来发动机故障信息，是通过读仪表故障码灯闪烁次数，并比对故障码表进行故障定位及故障形式确认，或者通过专业发动机诊断设备对发动机进行故障诊断进而确定故障。现仪表装置可通过采集并解析发动机故障CAN总线报文，并通过程序设定对比发动机故障码表，最后以汉显的方式在仪表液晶屏上显示故障，这样解除了一直以来驾驶员和维修人员对故障难确定、难排查的困扰。

    故障主界面提示，仪表上电后，进入 “主界面”，若主界面左上角存在三角形带感叹号的图标，表示发动机存在故障码或需进行维修保养，如图1所示。

    通过对仪表上的 “功能” 按钮进行操作，进入“诊断界面”。若发动机存在故障码，在诊断界面将会出现 “燃油传感器短路、油压传感器断路” 等故障显示信息，需对相应故障部位进行排故。当故障清除完后，仪表重新上电，诊断界面将显示 “当前无故障报文”。

    2仪表数字化功能
    车辆仪表数字化的实现，通过采用嵌入式计算机技术，对车辆中各个系统及传感器进行数据采集、数据处理及状态显示。具体可分为4类。
    1） 开关量： 灯系 （前照灯、前雾灯、示廓灯、近光灯、远光灯、后雾灯、制动灯、倒车灯等） 开关，变速器高低档，变速器空档，手制动，排气制动，轴间差速锁，轮间差速锁，车门关闭等。
    2） 模拟量： 制动气压，蓄电池电压，燃油油量，发动机油压，发动机油温，冷却水温度等。
    3） 脉冲量： 里程速度，发动机转速等。
    4） 数值量： 车辆电控单元 （ECU、ABS、ASR、ECT、PPS、CCS等） 运行状态。仪表通过将采集到的开关量信号、模拟量信号、脉冲量信号转换成CAN总线数据，并以报文形式存储及发送，进行数据的共享。实现辅助车身模块功能，避免车身模块再次对仪表已采集的信号进行重复采集，降低车身模块软硬件成本，并为仪表网络化提供坚实的基础。数据通过总线以CAN报文形式进行传输，具有更好的抗干扰性。其中仪表所采集到的开关量转换为CAN总线数据的对应表如表3所示。

    仪表将采集到的各类信号利用后再转换成CAN信号，既是对当前整车数据的充分利用，又是为实现整车CAN网络降低成本的一种解决方案。

[1] [2]  下一页