汽車遙控偶發失效的分析與解決

王魯蛟

（北京汽車研究總院，北京 101300）

汽車遙控的使用為用戶增加了便利性，并且采用射頻防盜認證的方式，增加了車輛使用的安全性。但是汽車遙控器的使用環境比較復雜，可能在飯店旁邊受到點菜機的影響，也可能在下雨天受到雨水的影響，在不空曠區域受到障礙物的影響。因為射頻信號看不見、摸不著，不容易監測，給解決問題增加了很大的難度。本文從實際試驗過程中出現的問題，總結了遙控器偶發失效的排查方法和問題應對措施，為解決遙控失效問題提供了參考方案。

1 故障描述

在車輛路試試驗過程中，3臺試驗車都偶爾會出現按下遙控鑰匙開鎖鍵、閉鎖鍵、后備廂按鍵，車輛沒有做出對應響應的情況，并且出現遙控失效的情況是隨機的，無規律性，增加了問題排查的難度。

2 故障分析

根據試驗車輛出現的故障現象，采用魚骨圖的分析方法，從軟件問題、硬件問題、品質問題3個方向進行分析查找，魚骨圖故障分析如圖1所示。

2.1 軟件問題排查

為了降低控制器功耗，遙控器接收模塊會在整車睡眠時周期性地打開接收模塊，可能存在接收模塊關閉的時候，遙控信號傳進接收板，造成指令數據丟失，遙控功能失效。為驗證分析原因，做了如下測試：修改遙控系統接收軟件，使信號接收模塊確保一直處于打開狀態。經過測試發現，遙控功能仍然會偶發失效。這樣可以排除“軟件上接收模塊未打開導致失效”的原因。

圖1 魚骨圖故障分析

2.2 品質問題排查

1）芯片品質問題。①遙控采用Microchip的HCS300編碼，InfineonTDA5100的遙控解碼方案。這是目前可靠性最高、最穩定、最成熟的方案。②供應商采購渠道：一級代理，能保證可靠性。③芯片測試：將模塊芯片進行測試，芯片功能正常。

可以排除芯片品質問題。

2）電池接觸不良。進行電池接觸測試，發現電池接觸可靠，無接觸不良問題。

3）芯片接觸不良。進行芯片接觸測試，發現芯片接觸可靠，無接觸不良問題。

本批樣件的元器件采用SMT貼裝，能夠保證產品焊接的可靠性和穩定性，貼裝完畢后，采用AOI放大鏡測試、ICT針床測試、全功能檢測，可保證出廠產品的品質。

2.3 硬件問題排查

1）電池電壓低。經測試，電池電壓為2.8 V，在遙控芯片要求2.5～3.0 V可工作范圍內。

2）遙控器發射頻率不穩定。經過測試發現頻率穩定在433.92 MHz±50 kHz，符合遙控芯片指標要求。

3）遙控器發射強度低。經過測試發射強度為-12 dBm，信號強度滿足接收芯片指標要求。

4）接收靈敏度低。經過測試接收靈敏度為-110 dBm，靈敏度滿足接收芯片指標要求。

5）干擾問題。對問題車輛上遙控接收模塊的信號進行測試，出現多個干擾的尖峰脈沖 （黃色波形），這些干擾脈沖可能造成控制器誤判。測試結果如圖2所示。

圖2 遙控接收信號

查看車身控制模塊電路板發現，遙控接收天線距離元器件很近，并且元器件超出了覆銅區域，這樣元器件的噪聲干擾會直接進入天線，影響信號的接收識別。改進前接收天線電路如圖3所示。

圖3 改進前接收天線電路圖

3 解決方案

重新規劃電路板布線，對接收天線部分電路布線進行修改，增加元器件與天線之間的距離，并做包地處理，見圖4。

圖4 改進后接收天線電路圖

3.1 臺架測試

修改硬件后進行多次測試，干擾導致的尖峰脈沖消失（圖5），臺架測試也沒有出現遙控器失效的故障。

圖5 改進后接收信號

3.2 實車驗證

改進后的件在可靠性試驗車輛上體現，經長期跟蹤試驗，沒有再次出現遙控鑰匙失效的問題。

4 結論

將電路板布線不合理及電路受到干擾納入到類似零部件的失效模式庫中。根據對本次問題的分析，并以整改措施及改進效果為依據，針對類似的零件設計，制定以下規范。

如果遙控信號接收天線設計在電路板中：①天線距離其周邊電子元器件的最小距離不得小于8 mm；②接收系統電路板中，天線同其周圍的電子元件在空間上必須用地隔離。

本文通過對遙控發射和接收的各種情況展開分析，有效解決了試驗過程中遙控偶發失效的問題。對后續遙控接收電路的設計具有參考價值。