轻型货车车速里程表分析与研究-王金20160621.pdfVIP

轻型货车车速里程表分析与研究 王金 陈锦东 曹庆祥 张铖 宗新 （南京依维柯汽车有限公司) 摘要: 本文介绍了轻型货车常用车速里程表结构、工作原理以及仪表速比的计算方法。并依据 国家法规、市场反应以及供应商供货能力等方面，通过选用变速箱不同蜗轮组件的传动比，计算、 对比其在整车上的优缺点，从而找出最优的实现整车车速、里程准确性方法。为新产品开发过程中， 实现车速里程表显示准确性起到指导作用。 关键词：轻型货车 车速里程表 蜗轮组件的传动比 显示准确性 1 引言 为了正常驾驶汽车，确保行驶过程中车辆安全性及功能可靠性，任何汽车上都不同程度的安装 了各种仪表或信号指示灯，其中汽车仪表由于其优越的可视性，已成为车辆安全行驶、判别状态不 可缺少的部件。伴随着汽车工业的发展，为便于显示车辆行驶速度及累计里程，在 20 世纪中期，汽 [1] 车陆续安装车速里程表 。 车速里程表实际上由两个表组成，一个是指示汽车行驶速度的车速表，另一个是记录汽车所行 驶距离的里程表。由于电子技术、新材料新工艺的发展，车速里程表基本均以如图 1 所示的集成组 [2] 合仪表形式出现。对于新开发的组合仪表来说，需确保车速及里程表指示准确而可靠 。 图1 组合仪表 2 车速里程表的结构及工作原理 根据仪表获取及处理车速信号的方式，车速里程表可分为纯机械式、机械与电子式、纯电子式。 2.1 机械式车速里程表 机械式车速里程表主要由与主动轴固定在一起的 U 形永久磁铁、带有转轴与指针 6 的铝罩、罩 壳、固定在车速里程表外壳上的刻度盘 5 等组成。主动轴由变速器或分动器传动蜗杆经软轴驱动。 汽车行驶时，变速箱上的蜗轮蜗杆驱动软轴，软轴由带动仪表盘上的永磁磁铁及蜗轮蜗杆，从而显 示行驶车速及里程。 机械式车速里程表，存在低速行驶车速表指针摆动剧烈、测量及显示精度不高，以及软轴易断 裂、布置困难等问题，已逐步退出历史舞台。 2.2 机械与电子式车速里程表 机械与电子式车速里程表由车速传感器（安装在车轮上变速器蜗轮组件的蜗杆上，有光电耦合 式和磁电式）、微机处理系统和显示器组成。汽车行驶时，变速箱上的蜗轮蜗杆驱动电子里程传感器 内的磁钢做圆周运动，从而产生光电脉冲或磁电脉冲信号，经仪表内部的微机处理后，可在显示屏 上显示车速。里程表则根据车速以及累计运行时间，由微机处理计算并显示里程。 相对于机械式车速里程表，其主要区别是采用传感器代替了软轴，去除了软轴传递带来的不利 [3] 点。车速里程表传感器接在机械式里程表被动轮外侧，与被动轮始终保持接触状态 。 2.3 纯电子式车速里程表 纯电子式车速里程表，相比于机械与电子式车速里程表，最大区别在于里程表传感器不直接与 任何机械部件接触，传感器探头与靶轮存在一定量的间隙。汽车行驶时，当里程表转子上的齿轮与 传感器探头重合、分离时，将产生低高电平，从而产生方波脉冲信号输出，经仪表内部的微机处理 后，可在显示屏上显示车速。里程表则根据车速以及累计运行时间，由微机处理计算并显示里程。 因为减少了蜗轮蜗杆间的误差，车速、里程数值将更加准确，并且由于里程表传感器不存在机 械接触，加工、维修成本更低，可靠性、准确性更好。已在中高端轻型卡车、客车、轿车等广泛使 用。 3 仪表速比的计算方法 3.1 仪表车速采集方式 采用后轮驱动的车辆，仪表一般从变速器获取车速信号。主要因为直接从后轮速度来计算车辆 的行驶速度，由于两个后轮转速并不一直同步，需安装两个后轮转速传感器取平均速度，就会带来 成本的增加，且后轮距仪表远，无论机械还是电子式信号传输都不太方便。 3.2 仪表速比的定义 对机械式或传感器安装在变速器上的蜗轮蜗杆组件的车速表来说，所指示车速与变速器蜗杆的 转速之比即为速比。例如，车速表上的读数为 80Km/h 之时, 变速器蜗杆的转速为 50960r/h，则仪 表速比为 80：50960=1：637