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2.5 组合仪表电气原理

燃料电池汽车组合仪表集成电量、电池温度、主动安全、胎压、巡航等信息显示,“电火隔离”全数字电流管理技术实现全车高低压用电监控和全车网络信息监控可视化终端。该仪表采用铸铝壳体,保障产品的散热能力,避免黑屏死机;内含6路CAN网关,满足信息化车辆网络架构;采用ET-Kerenl车规级操作系统,并行式双处理器,冷启动速度快;满足ISO26262道路车辆功能安全标准,具备在恶劣环境下全生命周期的可靠性;独立2D图形加速引擎和独立3D图形加速引擎,整体显示效果(分辨率、色域、色阶、亮度、刷新率、图层等)可对标顶级标准。

2.5.1 组合仪表硬线信号传输

燃料电池汽车组合仪表上共有A、B、C、D、F、G、H共7个接口,根据这些接口功能定义,可以将仪表电气系统分为:低压电源供电、硬性信号传输和CAN信号传输。其工作原理为:整车24V常电电源为仪表供电,各车身附件输出硬性信号,传输到组合仪表,仪表面板上对应的信号指示灯点亮。同时,组合仪表通过CAN线与整车控制器、车身控制模块等整车附件控制单元进行通信。

1. 组合仪表模拟量信号传输

图2.20为组合仪表模拟量类硬线信号,包括仪表低压电源供电、传感器信号、唤醒信号等硬线信号。整车24V常电经仪表F插口的常电端口输入到仪表中为仪表供电,搭铁接口接地线。仪表B插口暖风油箱浮子端口与暖风油箱浮子传感器连接,传感器测量浮子中心在油箱中的高度,检测方式为恒流源高精度检测,然后以硬线信号的形式传输给仪表,在仪表面板上显示出来。仪表F插口的通卡倒车信号端口与人机交互终端倒车信号端口连接,当汽车倒车时,仪表输出倒车信号给人机交互终端,人机交互终端上会显示倒车信号标识。左转向信号和右转向信号与ADAS主机左转向信号和右转向信号接口连接,当汽车左转和右转时,仪表输出转向信号给ADAS主机,ADAS主机检测汽车的车道偏离状态以及汽车与车外障碍物的距离,进行碰撞预警。

仪表唤醒信号包括车身控制单元的WkUp、电源总开关、点火开关ON、点火开关ACC和应急。仪表C插口的WkUp端口为车身控制单元的唤醒信号端口,与车身控制单元前后模块的模块唤醒输入接口连接,由仪表输出唤醒信号唤醒车身控制单元。仪表G插口的电源总开关端口外接电源总开关,ON端口接点火开关ON开关,ACC端口与点火开关ACC开关连接。当驾驶员插入钥匙开关,闭合点火开关,唤醒输入信号输入仪表中。仪表G插口的应急端口与应急控制开关连接,驾驶员按下应急控制开关,仪表上的应急灯点亮。

图2.20 组合仪表硬线信号模拟量

2. 组合仪表开关量信号传输

图2.21为组合仪表A、G接口中的开关量类硬线信号,主要包括驾驶员暖风、驾驶员离座报警、安全带报警、厢灯、前门开、中门开等信号。仪表A接口中的前门开和前门关端口外接一个单刀双置开关,中门开和中门关端口也外接单刀双置开关,驾驶员按下面板上的开关,开关量硬线信号传输到仪表中,仪表上显示前门和中门的状态。仪表A接口的驾驶员离座报警端口与驾驶员离座报警常闭开关连接,驾驶员坐在座位上,开关处于常闭状态。当驾驶员在汽车运行状态下离开座位,常闭开关打开,信号传输到仪表中,仪表会进行离座报警,提醒驾驶员回到座位。图中其余端口均与对应开关连接,驾驶员按下开关,开关量信号传输到仪表,仪表上显示相应状态。仪表A接口开关量内部有12V检测电压,如果接其他设备的话,考虑这个电压会不会影响其他设备。

图2.21 组合仪表A、G接口硬线信号开关量

图2.22为组合仪表H接口开关量硬线信号,主要包括近光开关、远光开关、喇叭按钮、左转向开关、右转向开关等信号。仪表H接口中的除霜高速开关和除霜低速开关端口与除霜控制开关连接,除霜控制开关中有O、I、II三个档位,I对应除霜低速开关,II对应除霜高速开关,O对应除霜开关关闭。其余端口与对应开关连接,当驾驶员按下开关,仪表上显示对应的状态。开关量内部有12V检测电压,如果接其他设备的话得考虑这个电压会不会影响其他设备。

图2.22 组合仪表H接口硬线信号开关量

2.5.2 组合仪表CAN信号传输

图2.23 组合仪表CAN信号传输

图2.23为组合仪表CAN信号,主要包括车身模块CAN网络、程序升级及诊断CAN网络和新能源系统CAN网络。仪表C接口的CAN1_L、CAN1_Shid和CAN1_H端口引出CAN线,与车身控制单元前模块和车身控制单元模块组成车身模块CAN网络。当驾驶员按下面板上的开关,开关信号以硬线信号的形式传给仪表,仪表再以CAN信号的方式传给车身控制单元,由车身控制单元控制车身附件工作。仪表D接口的CAN5_L和CAN5_H端口外接程序升级及诊断口,当仪表出现故障或需要对仪表进行系统升级时,通过程序升级及诊断口进行操作。仪表C接口的CAN4_H、CAN4_Shid和CAN4_L端口引出CAN线接入到仪表外网CAN网络中,与整车控制器(VCU)、车载诊断系统(OBD)、行车记录仪、远程监控等整车附件进行CAN通信。 F4AnIKvC6SnWzH0m1NOwX1L4zFF18p4njxEBC395Kj4qiIV+q6zdw04IdfyuxFD/

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