陳滿秀





摘要:本文從五菱寶駿汽車倒車雷達系統結構組成,分析倒車雷達系統工作原理與故障診斷,為汽車售后工程師、中高職和應用型本科教師從事五菱寶駿汽倒車雷達系統的故障診斷提供有益的參考。
關鍵詞:五菱寶駿汽車;倒車雷達;構造與維修
中圖分類號:U472.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2021)11-0180-02
0? 引言
為了提高車輛原地駐車時的安全性,現在的車輛都配置有倒車雷達系統,較高配置的車輛還安裝有駐車輔助或者全景影像系統。目前,上汽通用五菱和寶駿的高配車型都具有倒車雷達系統,宏光S、寶駿630、寶駿560、寶駿730、寶駿530等車型甚至都裝配有倒車影像系統。
倒車雷達是一種安裝在汽車后保險桿上的電子偵測系統,采用超聲波檢測技術,當駕駛汽車后退以及在狹窄的車位泊車時,通過聲音可知車后是否有不明障礙物及距離的遠近,從而輔助駕駛員安全、輕松地停車,避免碰撞。
比如寶駿630當點火開關轉到RUN位置,物體檢測系統不工作,系統必須等到年增長掛入倒檔時才會工作。如果物體檢測系統沒有問題,蜂鳴器不叫,系統正常;如果檢測系統異常(一個傳感器損壞)蜂鳴器鳴叫兩聲,但其他傳感器正常監控。通過警報聲判斷后面物體的距離,如表1所示。
1? 倒車雷達系統組成
倒車雷達系統由以下部件組成:①超聲波傳感器。依據不同的配置,裝配的數量有所不同。通常后邊有4個或者3個;②倒車雷達模塊及蜂鳴器;③倒檔開關。
倒車雷達系統是汽車泊車安全輔助裝置。能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況,解除駕駛員倒車時左右探視所引起的困擾,并幫助駕駛員掃除視野死角和視線模糊的缺陷,提高倒車安全性。
倒車雷達系統是由這幾部分組成的,超聲波傳感器(后物體傳感器)、駐車輔助控制模塊(后物體警報模塊)、駐車輔助揚聲器三部分組成,目前寶駿630、寶駿560、寶駿730、寶駿530等車型采用的是控制模塊和揚聲器集成在一起的形式,不能單獨更換。如圖1所示為寶駿630倒車雷達示意圖。
超聲波傳感器又稱探頭,是整個倒車系統最核心的部件,其作用是發出及接收超聲波。其一般安裝前、后保險杠上。
超聲波傳感器內部最核心是有1個壓電晶體。該壓電晶體是一個在電與機械振動之間可逆變的裝置。具體工作過程如下:①在給壓動晶體供電時,壓電晶體會產生機械振動,從而產生超聲波,向外輻射。②傳感器產生的超聲波輻射過程中遇到障礙物會將超聲波發射回去,部分反射的超聲波被傳感器所接受。反射的超聲波壓動壓電晶體,壓電晶體會產生一個電信號,該電信號被輸送到倒車雷達模塊內。如圖2所示。
2? 倒車雷達模塊
倒車雷達模塊具有以下作用:①激活或關閉超聲波傳感器;②接收超聲波傳感器傳輸回來的信號;③識別信號后計算分析,確定障礙物的距離;④控制位于模塊上的蜂鳴器鳴叫;⑤故障自診斷。
3? 倒車雷達系統工作原理
倒車雷達系統利用后保險杠上的超聲波傳感器進行測距。
3.1 倒車雷達模塊的測距原理? 倒車雷達模塊從CAN總線獲知駕駛員掛入倒檔信號后,倒車雷達模塊以一定的間隔向超聲波傳感器發送脈沖電壓。超聲波傳感器在脈沖電壓的作用下產生超聲波向外輻射。
當超聲波遇到障礙物時,將返回部分超聲波被傳感器所接收,傳感器就會產生一個脈沖信號并傳輸回給倒車雷達模塊。
倒車雷達模塊計算從發出脈沖波到接收到回波信號的時間。常溫下,超聲波在空氣中傳播的速度基本是恒定的,約340m/s。有了時間和速度,倒車雷達模塊便計算出傳感器到障礙物的距離。如圖3所示。
倒車雷達模塊以一定的時間間隔發送1次窄脈沖信號;傳感器反射回的交流電壓信號也以一定時間間隔出現1次;倒車雷達模塊發射的脈沖信號與接收回的交流電壓信號有區別,以便模塊識別返回的電壓信號。
3.2 監測盲區? 因超聲波傳感器從中心向外以一定角度的圓錐形方式輻射出去,這樣就不可避免的存在一定的盲區。圓錐角度越小盲區越大;角度越大,盲區越小,但角度過大容易照射到地面導致誤報警,所以其出廠時角度是確定并且是最佳的。
傳感器剛開始工作的瞬間,在盲區且距離傳感器很近的障礙物是不能被發現的。一般低于30cm的地上障礙物或高于地上1m 之突出障礙物是不能被監測到的;障礙物距傳感器30cm 內,易造成偵測距離不準的現象。
3.3 監測不到障礙物的情況? ①障礙物為錐狀物體時,其反射波可能不能被反射到傳感器上,或反射的非常弱,也會導致監測不到。②障礙物為棉、雪、等易吸收聲波之物質時,其反射波可能不能被反射到傳感器上,或反射的非常弱,也會導致監測不到。③監測異常的情況,以下情況可能會導致異常報警:1)車輛在坡道上向平坦路面倒車時;2)車輛在平坦路面向上坡路面倒車時;3)車輛載重過大而使汽車后部高度發生變化時;4)車輛在凹凸不平的道路或圓石道路時;5)傳感器表面有異物覆蓋,比如泥巴;6)周圍有同頻率之超音波雜音,金屬聲,高壓氣體排放聲等的干擾;7)在有效范圍內安裝其它可偵測之裝置時;8)車上裝有非標準之無線電通訊設備,在使用中將可能影響此系統功能(不含移動電話、音響系統)。
3.4 倒車雷達模塊的自診斷
倒車雷達模塊對超聲波傳感器及其線路有自診斷功能。注意,目前倒車雷達模塊不能通過診斷儀來查看故障代碼和數據流,它只是基本的自診斷提醒功能。
每次打開點火開關或掛入倒檔后(依據不同配置),倒車雷達模塊執行一次自診斷。①如果系統正常,蜂鳴器叫1聲,之后進入待機狀態。②如聽到兩聲警告音,表明有1個超聲波傳感器異常,需對系統進行檢查或維修。③聽到三聲,表明有2個或兩個以上的超聲波傳感器異常。
4? 倒車雷達系統檢修
倒車雷達故障一般有:警報器沒有聲音、倒車輔助系統警告蜂鳴器持續響、蜂鳴器不正常響等。
如果沒有聲音,先檢查控制模塊的電源和搭鐵是否正常,如果正常,直接更換控制模塊。
如果倒車有聲音,但是聲音異常(包括不正常響和持續響)。如果是持續響檢查倒車雷達表面是否有灰塵等,用布清潔后,用斷傳感器的方法驗證,如果拔掉哪個傳感器,不持續響則說明這個傳感器可能存在故障。
蜂鳴器不正常響,說明系統有問題,尤其在掛倒檔時響一聲,說明系統有問題,檢查3個傳感器和線路是否存在故障,檢查方法:用手觸摸傳感器表面有輕微的震動為正常。如表2所示為根據故障可能的原因提供的解決方法供大家參考。
參考文獻:
[1]于萬海.汽車電氣設備原理與檢修[M].北京:電子工業出版社,2014.
[2]盧明.汽車電氣設備構造與維修[M].長春:吉林大學出版社,2016.
[3]黃海波,尹萬建汽車電氣設備原理與檢修[M].北京:高等教育出版社,2018.