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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进行调整。
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)
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进行调整。
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)