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倒車雷達防撞輔助系統原理和維修自動停車原理

目前汽車泊車防撞輔助系統分為兩個技術級別,普通級別是泊車雷達蜂鳴器系統,較高級別是泊車影像系統。本文主要介紹倒車雷達buzzard系統。汽車駐車雷達蜂鳴器系統又叫“避障系統”、“停車距離報警系統”,實際上是壹種測距系統。該系統有兩個功能。壹是作為倒車的輔助安全裝置,提醒駕駛員車後還有多少空間;第二,作為司機視野的增強裝置,可以幫助司機停車,調整車位。

壹、駐車雷達蜂鳴器系統的工作原理

停車雷達蜂鳴器系統在前後保險杠上的超聲波傳感器的幫助下,在停車時檢測汽車與障礙物之間的距離。雷達傳感器發射和接收超聲波,電子控制單元(見圖1中的J446)利用發射和接收的超聲波計算出汽車前後與障礙物的距離。如果汽車接近障礙物,蜂鳴器會發出間歇性警報。汽車前後與障礙物的距離越近,警報聲越短。如果汽車前後部距離障礙物極近,蜂鳴器會發出連續的警報聲;如果汽車的前部和後部繼續接近超出設定範圍的障礙物,系統無法檢測到障礙物。

汽車倒車雷達防撞輔助系統中使用的檢測裝置是收發壹體的超聲波傳感器(雷達傳感器,俗稱“探頭”),是壹種超聲波換能器。超聲波傳感器的工作原理是基於壓電材料的壓電效應。當探頭的壓電晶片被施加超聲頻率交變電信號時,壓電晶片變形並發射超聲波;當超聲波遇到障礙物時,被反射回來,反射回來的超聲波信號擠壓壓電芯片,產生壹個超聲頻率電信號,探頭就可以再次探測到回波。總之,超聲波傳感器可以發射和接收超聲波。

二、駐車雷達蜂鳴器系統的工作特點和檢測範圍

以通用別克君威轎車倒車雷達防撞系統為例來說明。該車型的倒車雷達系統由安裝在後保險杠上的四個雷達傳感器、安裝在後門裝飾板上的倒車防撞控制模塊、車頂上的報警顯示器和儀表板上的聲控開關組成。當雷達傳感器檢測到車後1200m距離有障礙物時,系統進入警戒狀態。車頂的報警顯示和倒車防撞控制模塊中的蜂鳴器會發出警報聲,提醒駕駛員車後有障礙物。

1.系統的工作特性

當點火開關置於“運行”位置,換檔桿置於倒檔時,系統將進行自檢,然後轉入工作狀態。自檢期間,報警顯示器上的綠色、黃色和紅色LED指示燈將閃爍。如果LED指示燈持續閃爍。表示系統出現故障。如果指示燈閃爍時間比平時長,並伴有蜂鳴報警,則說明雷達傳感器出現故障。倒車雷達檢測到的汽車與障礙物的距離越近,LED指示燈閃爍越多,蜂鳴器鳴響越急促。此外,可以通過按下儀表板上的聲音控制開關來控制蜂鳴器。

2.系統的工作範圍和條件

倒車雷達的防撞系統只有在車速低於5 km/h時才能正常工作,壹般基於雷達傳感器,探測範圍是左右60度、上下45度的弧形區間,超出這個範圍的障礙物可能無法探測到,即出現所謂的探測“盲區”。

3.雷達探測的局限性

對於以下障礙物和場合,雷達傳感器可能無法探測到或顯得不準確:

(1)障礙物為尖銳物體,如鐵絲網、銳反射器(指小於60°的錐形物體);

(2)障礙物是繩子等小物件;

(3)車輛後部接觸棉花、海綿或表面易吸收聲波的材料;

(4)表面積小於25cm2的物體。

在下列情況下,雷達傳感器可能會做出錯誤的判斷:

(1)當汽車行駛在草地、礫石路、斜坡路或不平的路面上時:

(2)雷達傳感器表面結冰,附著灰塵或汙垢;

(3)雷達傳感器被物體遮擋,如裝飾品;

(4)受到同頻率(約40KHz)的超聲波噪聲、金屬聲、高壓氣體發射聲的幹擾。

總之,雷達測距系統在防撞中只是起到輔助作用,駕駛員不要過分依賴。停車時,他們壹定要註意控制車速,隨時做好剎車的準備。

三、倒車雷達蜂鳴器系統的檢測與維修

以2006年大眾速騰、邁騰轎車的駐車雷達防撞輔助系統為例來說明。

1.駐車雷達系統的打開和關閉

打開駐車雷達報警系統的方法是打開點火開關,放入倒檔,駐車雷達報警系統就會開始工作。此時,可以聽到聲音信號。如果沒有聲音信號,說明雷達報警系統沒有打開。

關閉雷達報警系統的方法是,壹旦換檔桿移出倒檔位置,就關閉駐車雷達報警系統。

2.白色汽車雷達系統的檢測

連接大眾掃描工具,輸入76-03(執行部件診斷),測試幾個雷達傳感器的性能。它還可以檢測報警喇叭(H15,見圖1)。進入76-08,可以讀取測量數據塊,其中001組包括:右後外部雷達傳感器-1 (o ~ 255cm)、右後內部雷達傳感器-2 (0 ~ 255cm)、左後內部雷達傳感器3 (0 ~ 255cm)、左後外部雷達傳感器-4。002組包括:1/2傳感器合成距離值(0 ~ 255 cm),2/3傳感器合成距離值(0 ~ 255 cm),3/4傳感器合成距離值(0 ~ 255cm);003組包括:右後方距離值(0-255 cm)、左後方距離值(0-255cm)和總合成距離值(0-255cm)。

(註:255厘米的距離表示沒有探測到障礙物。)

3.自適應停車雷達系統

連接大眾掃描工具,輸入76-10-01調整報警音音量(0-100%);輸入76-10-02調整報警靈敏度。

4.駐車雷達報警系統的維護

對於“83020444”前底盤號最後八位的大眾邁騰車(不含本號),前後保險杠上安裝了八個倒車雷達傳感器,都需要用橡膠套保護。橡膠套的安裝步驟如下:

(1)拆下前後保險杠和中央通風格柵;

(2)對於噴漆傳感器(前保險杠上2個,後保險杠上4個),將橡膠套放在傳感器上,然後用紮帶固定。緊固後,切掉領帶多余的部分I。

(3)對於鍍鉻傳感器(中間的通風格柵上有2個傳感器),先將橡膠套預留孔中的橡膠取出,然後放在傳感器上,用紮帶紮緊。扣緊後,剪掉領帶多余的部分;

(4)更換前後保險杠和中央通風格柵。

第四,根據蜂鳴器發聲規律判斷倒車雷達故障。

壹輛北京現代索納塔2.0車,行駛裏程94000km,打開點火開關,掛倒檔,倒車雷達報警系統蜂鳴器壹直響,但是車後沒有障礙物。問車主才知道故障是因為交通事故。直到更換後保險杠才出現。檢查四個倒車雷達傳感器,未發現異常。為了判斷哪個倒車雷達異常,進行倒車雷達報警系統的自診斷。拆開汽車後備箱左側裝飾板,可以看到駐車雷達控制模塊。它的側面有壹個自診斷開關。向左旋轉(ON位置),打開點火開關,將變速桿置於倒檔,倒車雷達報警系統將進入自診斷狀態。

該車倒車雷達傳感器損壞後,蜂鳴器發出警報聲的規律如下:

(1)左雷達傳感器故障時,蜂鳴器發出“哇-哇-嗶”的報警聲,持續時間50ms,停頓750ms在每壹節中;

(2)當左後雷達傳感器失效時, 蜂鳴器鳴響“嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟 嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟,嘟嘟嘟

(3)當右後雷達傳感器出現故障時,蜂鳴器發出“嗶嗶嗶嗶嗶嗶嗶嗶嗶”的報警聲,持續時間為50ms,兩次嗶嗶之間停頓50ms,停頓時間為750ms在每壹節的中間;

(4)當右雷達傳感器失效時,蜂鳴器發出“嗶嗶嗶嗶嗶嗶嗶嗶嗶嗶”的報警聲,持續時間為50ms,兩次“嗶嗶”聲之間間隔50ms,間隔750ms在每壹節的中間;

(5)無故障時,蜂鳴器鳴響300ms,暫停500ms後,重復鳴響300ms。

根據蜂鳴器的鳴響規律確定右側倒車雷達異常。拆下後保險杠後,發現右側雷達傳感器的壹根電線在其根部被拉斷。由於導線無法焊接,必須更換右側雷達傳感器組件,故障得以排除。五、註意避開周圍零件對雷達傳感器的影響。

壹輛奧迪A6 2.8L車,行駛裏程3萬公裏,因維修駐車雷達防撞系統被司機舉報。為了驗證故障,打開點火開關,啟動發動機,並將變速桿置於R位置。發現無論車前車後是否有障礙物,儀表盤中央的雷達報警蜂鳴器都會發出持續的“嘟嘟”報警聲,只有將變速桿移出R檔或關閉駐車防撞系統開關時報警聲才會停止。

連接故障診斷儀VAS5051,打開點火開關並選擇“控制模塊”。按鍵8地址碼“76”(停車防撞系統),未讀取到故障代碼。然後讀取數據流,將變速桿放在R檔,進入08組。讀取001顯示區的數據(前保險杠上四個雷達傳感器的測距值)分別為225cm、30cm、30cm、225cm,中間兩個數據明顯異常。於是我把前保險杠拆下來,然後按照電路圖檢查接線,沒發現什麽異常。斷開中間雷達傳感器導線側的兩個連接器,讀取故障碼“01626”和“01627”,分別表示雷達傳感器右前中心(G252)和左前中心(G253)開路或對地短路。

為了進壹步確認上述兩個雷達傳感器是否真的有故障,將前保險杠上的四個雷達傳感器位置調換安裝,再次讀取數據流,仍然發現故障。說明這兩個雷達傳感器沒有損壞。進行模擬測試,連接故障診斷儀,打開點火開關,掛入倒檔,然後讓同事分別用手從遠及近移動四個雷達傳感器。從診斷儀上看,測距數據會有變化,說明駐車防撞控制模塊是好的。

考慮到該車是負責開道的警車,因工作需要經常更換外部設備,所以發現是軍用車牌,車牌框比民用車牌大。拆下前牌照和牌照架,然後試運行,故障現象消失;安裝軍牌和車牌架時,故障又出現了,說明問題出在車牌架上。將車牌框兩端切掉5cm,根據前保險杠弧度將車牌翻新成拱形,徹底排除故障。從上面的故障排除過程可以看出,故障是由於過大的車牌阻擋了前保險杠中間兩個雷達傳感器的正常檢測。

延伸前面例子的故障,對於進口車來說,世界不同國家的機動車車牌支架寬度可能會對倒車雷達傳感器的檢測產生不利影響。如果出現類似上例的故障,可以根據表1中的數據檢查或更改駐車防撞輔助系統控制模塊的代碼,以適應當地機動車號牌的寬度。