汽车倒车雷达长鸣故障改进的分析

高恒　黄明阳

摘 要：本文先介绍汽车防撞雷达传感器的工作原理，并结合具体问题进行分析，发现长鸣主要因为空腔和余振导致，作者针对发现的故障根本原因进行整改。

关键词：倒车雷达；长鸣

1倒车雷达传感器原理说明

倒车辅助系统，英文全称为REVERSING / PARKING AID SUBSYSTEM，BACK SENSOR或PACKING SENSOR，英文简称RPA。目前已经成为乘用车系列的标配产品，倒车辅助系统可使驾驶者在车辆倒车时，籍系统分段的提示声及LED显示器颜色变化提示辅助驾驶者预知车体到障碍物距离，为驾驶员在倒车时判定后方是否有障碍物提供帮助。

现阶段，倒车辅助系统分超音波倒车辅助系统和雷达倒车辅助系统，大部分倒车辅助系统是利用超声波来进行工作的，以下先简单介绍其工作原理：

1.1声音是一种波，我们人耳所能听到声音的频率范围一般在20Hz～20KHz之间，超过20KHz的，我们称之为超声波。超声波既然是一种声音，在空气中的传播速度就近似于音速（V=340米/秒=34cm/ms）。

1.2利用超声传感器产生的超声波对车后发射，如在一定范围内碰到物体，就有一反射波返回发射源（超声传感器的表面），ECU利用发射波和反射波之间的延迟时间和声波速度就能测得距离。

2故障表现及分析

倒车雷达主要功能为超声波测距，其主要性能即雷达探测范围和探测可靠性。倒车雷达侦测范围大小是由超声波探头本身的特性和外形状而定，它无法使用软件和硬件進行调整。

此次主要针对长鸣故障来进行分析，其中影响雷达探测区因素主要有4种：①探芯因素；②最大探测距离；③余震；④障碍物性质。

根据分析，初步确定影响因素如下：

在某批故障件中合计注胶空腔的件占比60%，无空腔的件占比40%。

超声波传感器核心部件压电陶瓷片，给其施加电信号时，其产生机械振动，发生超声波，发出超声波波探测到障碍物时，压电陶瓷片接收到反射回来的超声波，并将其转换成电信号，探芯前端和后端发出的超声波强度最大。

图4为超声波传感器总成示意图，其中在超声波传感器侧边使用软质缓冲套（2）将其侧边发出的超声波衰减，后端通过填充的硅胶（3）将其衰减，若填充的硅胶中存在空腔，超声波传递的路径会发生变化：反射。反射回去的超声波被超声波传感器接收，根据空腔反射面大小及位置不同，体现出来的就是余振大或分叉。硅胶中存在空腔后，随着安装环境变化，如振动、温度变化、探头与保杠的配合间隙等，引起空腔大小、形状的微观变化，故障现象会偶发性出现、甚至在整车上重新安装后故障消失。

因气泡原因产生的余振，若大于超声波传感器本身余振时间，就会出现余振大或分叉，整车上体现的就是长鸣现象。

注胶时胶水从上向下注满，注胶针头距离超声波传感器后端面距离为10～12mm，在注胶过程中，空气容易被胶水包裹、覆盖，固化后形成空腔，且大小、位置不一。

3整改改进

3.1注胶工艺优化

改进前：注胶时，机器出胶口距离传感器底部较大，胶水从上往下覆盖传感器底部，空气易包裹在胶体内部，固化后形成空腔，难于检测；

改进后：注胶时，机器出胶口深入传感器底部，胶水从传感器底部往底部蔓，注胶过程中驱赶空气，不易形成空腔；

3.2泡棉优化

参考文献：

[1]曲金玉，崔振民.汽车电器与电子控制技术.北京大学出版社，2012年第2版.

（作者单位：安徽江淮汽车股份有限公司乘用车制造公司供应商管理部）