专利名称：全电子汽车仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种改进的汽车仪表，特别是应用在汽车上能安全、可靠、直观、准确地显示汽车速度、里程、发动机转速、水温、燃油量、机油压力、电瓶电压、机油液位、车门灯等状态及水温、油压、燃油量、车速等报警。
目前，汽车仪表一般采用机械式，磁感应式，电热式，并通过指针来显示汽车上的车速、里程、燃油、水温、机油压力和充电电流等。这种仪表使用在汽车行驶时产生的剧烈机械振动状态下，工作不可靠，不稳定，寿命短，指示狭窄，技术落后，制造工艺复杂，工艺装备多，显示精度低，而且耗费大量铜材；特别是车速里程表的软轴，由于机械剪切力作用而常常损坏了，更换又较麻烦，很多驾驶员只把它称为“配相”。机油液位电子显示目前汽车上还没有过，只能靠驾驶员手工拿标尺观察，不但十分麻烦，而且很不准确。
本实用新型的目的是提供一种比目前所使用的汽车仪表更为简单，功能更齐全，显示精度更高、更直观，工作更可靠，使用寿命更长的全电子汽车仪表。
本实用新型是以如下方式完成的车速传感器安装在汽车变速箱上，通过IC26转变为脉冲信号，经接口(19)、(20)传入车速里程显示电路，经脉冲整形，一路经定时电路，计数、译码、驱动电路、驱动发光数码管以数字显示出速度的大小；另一路经比较电路驱动显示器件发光，显示出速度的线性变化，根据显示器件的发光状态和个数，便可知道车速为多少；再一路同样经累积计数、译码、驱动数码管发光，显示出大小里程。该里程为打开车钥匙自动显示30秒，过后不显示，但一直累计里程，倒车计里程，取下后半年不掉电。
同理，发动机转速传感将转速变化信号转变为电信号，该信号传入发动机转速显示电路，一路经计数、译码、驱动数码管发光，以数字形式显示发动机转速；另一路经比较电路驱动显示器件发光，显示出转速的线性变化。
与油位变化相对应的传感器将油位变化信号转变为电信号，该电信号传到燃油比较电路，经比较放大驱动显示器件发光，根据显示器件的发光状态或发光的个数，便可知道油箱中油量还有多少。同时当油位较低时，红色发光二极管发光，报警回路启动发出报警声响，起到了声光报警作用。水温、机油压力、电瓶电压显示电路与燃油量显示电路大同小异，这里不一一列举了。
显示车门状态的开关安装在车门内。当车门关闭时，车门内的常闭触点打开，相应的车门灯不亮；当车门打开时，相应的常闭触点闭合，其车门灯发光，这样就显示出车门的状态。
与机油液位变化相对应的传感将液位变化信号转变为电信号，该电信号作用于比较集成电路，驱动显示器件发光，从而显示出机油液位的高低。该显示电路在车门打开时接通，使驾驶员一眼就能看清机油液位的高低，确保正常、安全行车。转弯灯、大小灯、刹车、油压等报警指示也采用发光二报管。该装置可以设计成与不同型号内燃机，车相配套的仪表，因而通用性强，使用方便，采用全电子结构，无机械运动磨损，因此使用寿命大大增长。
以下结合附图进一步详细描述
图1是本实用新型的汽车仪表示意图，其中(1)汽车速度模拟显示器、(2)汽车速度三位数字显示器、(3)左、右转向显示器、(4)刹车灯、大小灯、油压等报警指示器、(5)发动机转速模拟显示器、(6)发动机转速四位数字显示器、(7)燃油量显示器、(8)电瓶电压显示器、(9)水温显示器、(10)机油压力显示器、(11)时钟显示器、(12)车门灯显示器、(13)小里程复位按钮、(14)小里程三位数字显示器、(15)机油液位显示器、(16)大里程六位数字显示器。
图2、3是本实用新型的显示汽车速度和大小里程的电原理图，其中IC1、IC2、为SD9118，IC3、IC4为WF9027，IC5为H9041，IC6为TC4027，IC7、IC10为CD40106，IC8为SD9118，IC9为WF9037，(2)为汽车速度三位数码显示器，(1)为汽车速度模拟显示器(14)为小里程三位数码显示器，(16)为大里程六位数码显示器，IC11、IC12、IC13为LN324。
图4是本实用新型的显示发动机转速的电原理图，其中(5)为转速模拟显示器，(6)为四位数字转速显示器，IC14为SD9113，IC15为WF9027，IC16为CD40106。
图5是水温、燃油量、电瓶电压、机油压力显示电路的电原理图，其中(7)为燃油量显示器，IC20、IC21为LM324。
图6是车门灯显示电原理图。
图7是报警电路电原理图，其中(64)为扬声器，IC22为LM538。
图8是自动调整高度电原理图，其中IC23为LM666，R66为光敏电阻。
图9是机油液位显示电原理图，其中(15)为机油液位显示器，IC24为LM324，(73)为敷铜板，(74)为滑块。
图10是本实用新型的稳压电路电原理图，其中IC25为AN7806。
图11是本实用新型的油压、刹车、大、小灯等报警显示电原理图。
图12是本实用新型的速度传感电原理图，其中IC26为霍耳元件，(86)为磁钢。
本实用新型的电路部分工作原理可进一步结合附图加以说明。
参照图2、3、12可知，霍耳元件IC26作为传感元件，接收变速箱输出轴上安装的磁钢托盘端面上的磁钢(86)发出的磁信号，并输出脉冲信号，该信号加到集成电路IC7、IC10上，其输出分别传送至IC5、IC6、IC9上，经计数后送入译码电路IC3、IC4、和IC9上，其输出分别送至驱动集成电路IC1、IC2、IC8后，分别驱动显示器(2)、(14)、(16)发光，显示出汽车速度的数值和大小里程。IC10的(29)点输出送至图3中(36)点，由于(36)点电位随速度变化而变化，也就控制了运算放大器IC11、IC12、IC13比较窗口的不断打开或关闭，也就控制了速度模拟显示器(1)的发光状态，从而显示出汽车速度的线性变化。当车速超过“80”公里／小时时，启动报警回路，发出报警声响，提醒驾驶员注意控制车速。
参照图4可知，转速传感器将转速变化信号转变为脉冲信号，该信号经(42)、(43)送入IC16计数，再送入IC15译码，经驱动集成电路IC14，驱动四位数码管(6)发光，显示出发动机转速的数值；IC16的另一输出至(47)点，调整W2使转速为零时，(47)、(46)点电位差为零，当转速变化时，(47)点电位相应变化，IC17、IC18、IC19的比较窗口也相应的打开或关闭，从而控制了转速模拟显示器(5)的发光状态，也就显示出转速的线性变化。
参照图5可知，燃油量传感器将燃油变化信号转变为R45的变化，R45两端(50)和(52)两点间的电位差也就相应的变化。我们首先调整W3使燃油为零时，(50)、(51)两点电位差为零；当燃油量油位变化时，R45改变，使(50)、(51)点电位差改变，从而控制了运算放大器IC20、IC21的比较窗口的打开和关闭，也就控制了燃油量显示器(7)的发光状态，从而显示出燃油量的多少。当燃油量较少时启动报警电路，同时红色发光二极管发光，起到声光报警作用。
本实用新型提到的水温、机油压力、电瓶电压显示电路，由于其原理与燃油量显示电路大同小异，这里就不一一列举。
参照图6可知，(53)为电源正极，K1、K2、K3、K4、K5为安装在车门内的常闭开关。当车门打开时，常闭开关闭合，车门灯亮，表示车门已打开；同理，当车门关上后，常闭开关打开，车门灯不亮，表示车门已关好。
参照图7可知，(37)为启动信号输入点，(55)为电源正极。当车速超速或水温过高、燃油量较少、电瓶电压过低、机油压力过低时、发出报警信号经(37)点传入报警电路，经IC22放大后由(59)端输出至扬声器(64)，驱动扬声器发出报警声响，配合其他电路的红色报警光，也就起到了声光报警的作用。
参照图8可知，光线强时，R56变小，IC23的输出经三极管BG11、BG12放大后由(21)点输出至其他显示器，使各显示器的光线增强；同理，当光线弱时，R56变大，IC23的输出经三极管BG11、BG12放大后由(21)点输出，使各显示器的光线减弱，这样就可以自动调光，以减少光线对驾驶员眼睛的刺激，使光线适中。
参照图9可知，首先调整电阻W4使机油液位最低时，(71)、(72)点间电位差为零，显示器(15)不发光。当液位变化时，(72)与地之间分别串入R62和R63，(72)点电位随之改变，运算放大器IC24的比较窗口相应的打开或关闭，也就控制了显示器(15)的发光状态，从而在表盘上显示出机油液位的高低。当驾驶员打开车门时，仪表盘就能显示出机油液位的高低；当机油液位较低时，启动报警电路，发出报警声响，同时红色发光二极管发光，起到声光报警作用。
参照
图10可知，IC25为三端稳压集成电路，电源正极接(75)点，电源负极接(76)点，经(77)点输出；(75)、(77)与(76)间连接有电容C3、C4、C5。
参照
图12可知，速度传感直接安装在汽车变速箱上，由转轴、磁钢托盘、磁钢(86)和霍耳元件IC26组成。汽车启动时，速度传感在变速箱带动下转动，磁钢托盘端面上的磁钢(86)随之转动，当磁钢(86)接近IC26瞬间，IC26输出一个脉冲信号。
本实用新型具有如下优点耐振动、长寿命、显示精度高、功能齐、外观豪华、结构简单、使用维修方便。因此，该仪表具有广阔的发展前途。
权利要求1.一种显示汽车速度、发动机转速度、大小里程、燃油量、水温、机油压力、电瓶电压、机油标尺、车门及车速、水温、燃油量、机油压力、电瓶电压等报警系统的全电子汽车仪表，其特征在于该仪表由安装有汽车速度模拟显示器(1)，汽车速度三位数字显示器(2)，发动机转速四位数字显示器(6)，电瓶电压显示器(8)，水温显示器(9)，机油压力显示器(10)，时钟显示器(11)，车门显示器(12)，小里程显示器(14)，大里程显示器(16)，机油标尺显示器(15)，左右转向显示器(3)及刹车等报警显示器(4)的仪表盘和与之相连接的电路组成。
2.根据权利要求1所说的装置，其特征在于霍耳元件(IC26)、磁钢(86)构成车速里程及发动机转速的传感部分；其输出端(19、20)连接(IC7)，计数集成电路(IC5)、(IC6)，连接译码电路(IC3)、(IC4)，驱动集成电路(IC1)、(IC2)，连接里程显示器(14)、(16)、(IC8)、(IC9)、(IC10)与显示器(2)构成车速数显电路。
3.根据权利要求1所说的装置，其特征在于水温、燃油量、机油压力和电瓶电压都是由(IC20)、(IC21)以及显示器(7)组成的。
4.根据权利要求1所说的装置，其特征在于报警电路由(IC22)，其(59)点输出连接扬声器(64)。
5.根据权利要求1所说的装置，其特征在于自动调光电路由(IC23)，光敏电阻(R56)以及三极管(BG11)、(BG12)组成。
6.根据权利要求1所说的装置，其特征在于滑块(74)、敷铜板(73)、电阻(R62)、(R63)构成机油标尺传感器，其输出端连接(IC24)的(73)点，(IC24)输出连接显示器(15)。
7.根据权利要求1所说的装置，其特征在于稳压电路由(IC25)组成，其(76)点接地，(77)连接输出端，(75)连接电源正极。
8.根据权利要求1或2所说的装置，其特征在于在磁钢托盘(87)的端面上安装有磁钢(86)，其数量为1～16个。
专利摘要一种多功能、全电子汽车仪表，由安装有显示器的仪表盘和与之相连接的电路组成。该仪表不但能以数字形式显示汽车的速度、大小里程、发动机转速、燃油量、水温、机油压力、机油标尺等数值及车门显示，同时还具有车速过高、水温、燃油量、机油压力、电瓶电压、机油标尺等报警信号。该实用新型具有结构简单、成本低、显示直观、功能齐全、性能可靠、使用寿命长等优点，可为汽车整车参数自动控制提供条件，适合于各种类型的内燃机、车辆使用。
文档编号B60K37/02GK2165033SQ9222785
公开日1994年5月18日 申请日期1992年6月28日 优先权日1992年6月28日
发明者刘贤仁, 刘强 申请人:刘贤仁, 刘强