專利名稱：全電子汽車儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種改進的汽車儀表，特別是應用在汽車上能安全、可靠、直觀、準確地顯示汽車速度、里程、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、燃油量、機油壓力、電瓶電壓、機油液位、車門燈等狀態(tài)及水溫、油壓、燃油量、車速等報警。
目前，汽車儀表一般采用機械式，磁感應式，電熱式，并通過指針來顯示汽車上的車速、里程、燃油、水溫、機油壓力和充電電流等。這種儀表使用在汽車行駛時產(chǎn)生的劇烈機械振動狀態(tài)下，工作不可靠，不穩(wěn)定，壽命短，指示狹窄，技術(shù)落后，制造工藝復雜，工藝裝備多，顯示精度低，而且耗費大量銅材；特別是車速里程表的軟軸，由于機械剪切力作用而常常損壞了，更換又較麻煩，很多駕駛員只把它稱為“配相”。機油液位電子顯示目前汽車上還沒有過，只能靠駕駛員手工拿標尺觀察，不但十分麻煩，而且很不準確。
本實用新型的目的是提供一種比目前所使用的汽車儀表更為簡單，功能更齊全，顯示精度更高、更直觀，工作更可靠，使用壽命更長的全電子汽車儀表。
本實用新型是以如下方式完成的車速傳感器安裝在汽車變速箱上，通過IC26轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號，經(jīng)接口(19)、(20)傳入車速里程顯示電路，經(jīng)脈沖整形，一路經(jīng)定時電路，計數(shù)、譯碼、驅(qū)動電路、驅(qū)動發(fā)光數(shù)碼管以數(shù)字顯示出速度的大??；另一路經(jīng)比較電路驅(qū)動顯示器件發(fā)光，顯示出速度的線性變化，根據(jù)顯示器件的發(fā)光狀態(tài)和個數(shù)，便可知道車速為多少；再一路同樣經(jīng)累積計數(shù)、譯碼、驅(qū)動數(shù)碼管發(fā)光，顯示出大小里程。該里程為打開車鑰匙自動顯示30秒，過后不顯示，但一直累計里程，倒車計里程，取下后半年不掉電。
同理，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感將轉(zhuǎn)速變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，該信號傳入發(fā)動機轉(zhuǎn)速顯示電路，一路經(jīng)計數(shù)、譯碼、驅(qū)動數(shù)碼管發(fā)光，以數(shù)字形式顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速；另一路經(jīng)比較電路驅(qū)動顯示器件發(fā)光，顯示出轉(zhuǎn)速的線性變化。
與油位變化相對應的傳感器將油位變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺撾娦盘杺鞯饺加捅容^電路，經(jīng)比較放大驅(qū)動顯示器件發(fā)光，根據(jù)顯示器件的發(fā)光狀態(tài)或發(fā)光的個數(shù)，便可知道油箱中油量還有多少。同時當油位較低時，紅色發(fā)光二極管發(fā)光，報警回路啟動發(fā)出報警聲響，起到了聲光報警作用。水溫、機油壓力、電瓶電壓顯示電路與燃油量顯示電路大同小異，這里不一一列舉了。
顯示車門狀態(tài)的開關(guān)安裝在車門內(nèi)。當車門關(guān)閉時，車門內(nèi)的常閉觸點打開，相應的車門燈不亮；當車門打開時，相應的常閉觸點閉合，其車門燈發(fā)光，這樣就顯示出車門的狀態(tài)。
與機油液位變化相對應的傳感將液位變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，該電信號作用于比較集成電路，驅(qū)動顯示器件發(fā)光，從而顯示出機油液位的高低。該顯示電路在車門打開時接通，使駕駛員一眼就能看清機油液位的高低，確保正常、安全行車。轉(zhuǎn)彎燈、大小燈、剎車、油壓等報警指示也采用發(fā)光二報管。該裝置可以設(shè)計成與不同型號內(nèi)燃機，車相配套的儀表，因而通用性強，使用方便，采用全電子結(jié)構(gòu)，無機械運動磨損，因此使用壽命大大增長。
以下結(jié)合附圖進一步詳細描述


圖1是本實用新型的汽車儀表示意圖，其中(1)汽車速度模擬顯示器、(2)汽車速度三位數(shù)字顯示器、(3)左、右轉(zhuǎn)向顯示器、(4)剎車燈、大小燈、油壓等報警指示器、(5)發(fā)動機轉(zhuǎn)速模擬顯示器、(6)發(fā)動機轉(zhuǎn)速四位數(shù)字顯示器、(7)燃油量顯示器、(8)電瓶電壓顯示器、(9)水溫顯示器、(10)機油壓力顯示器、(11)時鐘顯示器、(12)車門燈顯示器、(13)小里程復位按鈕、(14)小里程三位數(shù)字顯示器、(15)機油液位顯示器、(16)大里程六位數(shù)字顯示器。
圖2、3是本實用新型的顯示汽車速度和大小里程的電原理圖，其中IC1、IC2、為SD9118，IC3、IC4為WF9027，IC5為H9041，IC6為TC4027，IC7、IC10為CD40106，IC8為SD9118，IC9為WF9037，(2)為汽車速度三位數(shù)碼顯示器，(1)為汽車速度模擬顯示器(14)為小里程三位數(shù)碼顯示器，(16)為大里程六位數(shù)碼顯示器，IC11、IC12、IC13為LN324。
圖4是本實用新型的顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速的電原理圖，其中(5)為轉(zhuǎn)速模擬顯示器，(6)為四位數(shù)字轉(zhuǎn)速顯示器，IC14為SD9113，IC15為WF9027，IC16為CD40106。
圖5是水溫、燃油量、電瓶電壓、機油壓力顯示電路的電原理圖，其中(7)為燃油量顯示器，IC20、IC21為LM324。
圖6是車門燈顯示電原理圖。
圖7是報警電路電原理圖，其中(64)為揚聲器，IC22為LM538。
圖8是自動調(diào)整高度電原理圖，其中IC23為LM666，R66為光敏電阻。
圖9是機油液位顯示電原理圖，其中(15)為機油液位顯示器，IC24為LM324，(73)為敷銅板，(74)為滑塊。
圖10是本實用新型的穩(wěn)壓電路電原理圖，其中IC25為AN7806。
圖11是本實用新型的油壓、剎車、大、小燈等報警顯示電原理圖。
圖12是本實用新型的速度傳感電原理圖，其中IC26為霍耳元件，(86)為磁鋼。
本實用新型的電路部分工作原理可進一步結(jié)合附圖加以說明。
參照圖2、3、12可知，霍耳元件IC26作為傳感元件，接收變速箱輸出軸上安裝的磁鋼托盤端面上的磁鋼(86)發(fā)出的磁信號，并輸出脈沖信號，該信號加到集成電路IC7、IC10上，其輸出分別傳送至IC5、IC6、IC9上，經(jīng)計數(shù)后送入譯碼電路IC3、IC4、和IC9上，其輸出分別送至驅(qū)動集成電路IC1、IC2、IC8后，分別驅(qū)動顯示器(2)、(14)、(16)發(fā)光，顯示出汽車速度的數(shù)值和大小里程。IC10的(29)點輸出送至圖3中(36)點，由于(36)點電位隨速度變化而變化，也就控制了運算放大器IC11、IC12、IC13比較窗口的不斷打開或關(guān)閉，也就控制了速度模擬顯示器(1)的發(fā)光狀態(tài)，從而顯示出汽車速度的線性變化。當車速超過“80”公里／小時時，啟動報警回路，發(fā)出報警聲響，提醒駕駛員注意控制車速。
參照圖4可知，轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號，該信號經(jīng)(42)、(43)送入IC16計數(shù)，再送入IC15譯碼，經(jīng)驅(qū)動集成電路IC14，驅(qū)動四位數(shù)碼管(6)發(fā)光，顯示出發(fā)動機轉(zhuǎn)速的數(shù)值；IC16的另一輸出至(47)點，調(diào)整W2使轉(zhuǎn)速為零時，(47)、(46)點電位差為零，當轉(zhuǎn)速變化時，(47)點電位相應變化，IC17、IC18、IC19的比較窗口也相應的打開或關(guān)閉，從而控制了轉(zhuǎn)速模擬顯示器(5)的發(fā)光狀態(tài)，也就顯示出轉(zhuǎn)速的線性變化。
參照圖5可知，燃油量傳感器將燃油變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)镽45的變化，R45兩端(50)和(52)兩點間的電位差也就相應的變化。我們首先調(diào)整W3使燃油為零時，(50)、(51)兩點電位差為零；當燃油量油位變化時，R45改變，使(50)、(51)點電位差改變，從而控制了運算放大器IC20、IC21的比較窗口的打開和關(guān)閉，也就控制了燃油量顯示器(7)的發(fā)光狀態(tài)，從而顯示出燃油量的多少。當燃油量較少時啟動報警電路，同時紅色發(fā)光二極管發(fā)光，起到聲光報警作用。
本實用新型提到的水溫、機油壓力、電瓶電壓顯示電路，由于其原理與燃油量顯示電路大同小異，這里就不一一列舉。
參照圖6可知，(53)為電源正極，K1、K2、K3、K4、K5為安裝在車門內(nèi)的常閉開關(guān)。當車門打開時，常閉開關(guān)閉合，車門燈亮，表示車門已打開；同理，當車門關(guān)上后，常閉開關(guān)打開，車門燈不亮，表示車門已關(guān)好。
參照圖7可知，(37)為啟動信號輸入點，(55)為電源正極。當車速超速或水溫過高、燃油量較少、電瓶電壓過低、機油壓力過低時、發(fā)出報警信號經(jīng)(37)點傳入報警電路，經(jīng)IC22放大后由(59)端輸出至揚聲器(64)，驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警聲響，配合其他電路的紅色報警光，也就起到了聲光報警的作用。
參照圖8可知，光線強時，R56變小，IC23的輸出經(jīng)三極管BG11、BG12放大后由(21)點輸出至其他顯示器，使各顯示器的光線增強；同理，當光線弱時，R56變大，IC23的輸出經(jīng)三極管BG11、BG12放大后由(21)點輸出，使各顯示器的光線減弱，這樣就可以自動調(diào)光，以減少光線對駕駛員眼睛的刺激，使光線適中。
參照圖9可知，首先調(diào)整電阻W4使機油液位最低時，(71)、(72)點間電位差為零，顯示器(15)不發(fā)光。當液位變化時，(72)與地之間分別串入R62和R63，(72)點電位隨之改變，運算放大器IC24的比較窗口相應的打開或關(guān)閉，也就控制了顯示器(15)的發(fā)光狀態(tài)，從而在表盤上顯示出機油液位的高低。當駕駛員打開車門時，儀表盤就能顯示出機油液位的高低；當機油液位較低時，啟動報警電路，發(fā)出報警聲響，同時紅色發(fā)光二極管發(fā)光，起到聲光報警作用。
參照
圖10可知，IC25為三端穩(wěn)壓集成電路，電源正極接(75)點，電源負極接(76)點，經(jīng)(77)點輸出；(75)、(77)與(76)間連接有電容C3、C4、C5。
參照
圖12可知，速度傳感直接安裝在汽車變速箱上，由轉(zhuǎn)軸、磁鋼托盤、磁鋼(86)和霍耳元件IC26組成。汽車啟動時，速度傳感在變速箱帶動下轉(zhuǎn)動，磁鋼托盤端面上的磁鋼(86)隨之轉(zhuǎn)動，當磁鋼(86)接近IC26瞬間，IC26輸出一個脈沖信號。
本實用新型具有如下優(yōu)點耐振動、長壽命、顯示精度高、功能齊、外觀豪華、結(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便。因此，該儀表具有廣闊的發(fā)展前途。
權(quán)利要求1.一種顯示汽車速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速度、大小里程、燃油量、水溫、機油壓力、電瓶電壓、機油標尺、車門及車速、水溫、燃油量、機油壓力、電瓶電壓等報警系統(tǒng)的全電子汽車儀表，其特征在于該儀表由安裝有汽車速度模擬顯示器(1)，汽車速度三位數(shù)字顯示器(2)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速四位數(shù)字顯示器(6)，電瓶電壓顯示器(8)，水溫顯示器(9)，機油壓力顯示器(10)，時鐘顯示器(11)，車門顯示器(12)，小里程顯示器(14)，大里程顯示器(16)，機油標尺顯示器(15)，左右轉(zhuǎn)向顯示器(3)及剎車等報警顯示器(4)的儀表盤和與之相連接的電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于霍耳元件(IC26)、磁鋼(86)構(gòu)成車速里程及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的傳感部分；其輸出端(19、20)連接(IC7)，計數(shù)集成電路(IC5)、(IC6)，連接譯碼電路(IC3)、(IC4)，驅(qū)動集成電路(IC1)、(IC2)，連接里程顯示器(14)、(16)、(IC8)、(IC9)、(IC10)與顯示器(2)構(gòu)成車速數(shù)顯電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于水溫、燃油量、機油壓力和電瓶電壓都是由(IC20)、(IC21)以及顯示器(7)組成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于報警電路由(IC22)，其(59)點輸出連接揚聲器(64)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于自動調(diào)光電路由(IC23)，光敏電阻(R56)以及三極管(BG11)、(BG12)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于滑塊(74)、敷銅板(73)、電阻(R62)、(R63)構(gòu)成機油標尺傳感器，其輸出端連接(IC24)的(73)點，(IC24)輸出連接顯示器(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于穩(wěn)壓電路由(IC25)組成，其(76)點接地，(77)連接輸出端，(75)連接電源正極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的裝置，其特征在于在磁鋼托盤(87)的端面上安裝有磁鋼(86)，其數(shù)量為1～16個。
專利摘要一種多功能、全電子汽車儀表，由安裝有顯示器的儀表盤和與之相連接的電路組成。該儀表不但能以數(shù)字形式顯示汽車的速度、大小里程、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、燃油量、水溫、機油壓力、機油標尺等數(shù)值及車門顯示，同時還具有車速過高、水溫、燃油量、機油壓力、電瓶電壓、機油標尺等報警信號。該實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、顯示直觀、功能齊全、性能可靠、使用壽命長等優(yōu)點，可為汽車整車參數(shù)自動控制提供條件，適合于各種類型的內(nèi)燃機、車輛使用。
文檔編號B60K37/02GK2165033SQ9222785
公開日1994年5月18日 申請日期1992年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月28日
發(fā)明者劉賢仁, 劉強 申請人:劉賢仁, 劉強