倒車?yán)走_(dá)工作原理分析及常見(jiàn)故障診斷

保定/馮炳曉

倒車?yán)走_(dá)工作原理分析及常見(jiàn)故障診斷

保定/馮炳曉

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和交通物流的多樣化，汽車已經(jīng)深入人們的生活。汽車電氣系統(tǒng)的出現(xiàn)，極大地提高了駕駛員的行車舒適性和安全性。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的配備，提高了駕駛員在泊車行駛的安全性。本文就倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，讓大家對(duì)此系統(tǒng)有更深入的認(rèn)識(shí)。

1.倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)分類

倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)由于車型定位、成本造價(jià)、整車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等因素的影響，分為以下幾種方式：

（1）有單獨(dú)控制器，無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

（2）有單獨(dú)控制器，使用CAN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

（3）無(wú)單獨(dú)控制器，使用LIN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

（4）無(wú)單獨(dú)控制器，使用LIN和CAN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

2.倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)工作原理介紹

（1）有單獨(dú)控制器，無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)由雷達(dá)探頭、控制器、蜂鳴報(bào)警裝置或顯示裝置組成，各元件之間的連接通過(guò)硬線通信。探頭與控制器之間通過(guò)硬線連接，每個(gè)探頭之間有單獨(dú)的電源搭鐵或者共用電源搭鐵。單獨(dú)探頭損壞不影響其他探頭的正常工作。

具體原理：控制器接收倒擋開(kāi)關(guān)信號(hào)后工作，驅(qū)動(dòng)雷達(dá)探頭探測(cè)障礙物，計(jì)算探頭與障礙物的距離，到達(dá)報(bào)警距離后控制蜂鳴報(bào)警器工作。蜂鳴報(bào)警器一般集成在控制器內(nèi)部，或者單獨(dú)安裝在駕駛室內(nèi)，通過(guò)硬線與倒車?yán)走_(dá)控制器連接。若有顯示裝置，則通過(guò)波段顯示障礙物的遠(yuǎn)近距離。該車型沒(méi)有顯示裝置，只有蜂鳴報(bào)警裝置提醒駕駛員障礙物的距離信息，蜂鳴器集成在倒車?yán)走_(dá)控制器內(nèi)部。系統(tǒng)工作原理圖1所示。

圖1 有單獨(dú)控制器且無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信原理圖

（2）有單獨(dú)控制器，使用CAN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)由雷達(dá)探頭、控制器、雷達(dá)開(kāi)關(guān)、CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成。探頭和雷達(dá)開(kāi)關(guān)與控制器之間通過(guò)硬線連接，探頭之間共用電源或搭鐵，單獨(dú)探頭損壞有可能影響其他探頭的正常工作。控制器通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與其他模塊通信，此系統(tǒng)中不存在單獨(dú)的蜂鳴報(bào)警器或者倒車障礙物距離信息顯示裝置。

圖2 有單獨(dú)控制器且使用CAN網(wǎng)絡(luò)通信原理圖

具體原理：控制器接收倒車保險(xiǎn)的供電進(jìn)行工作，通過(guò)硬線驅(qū)動(dòng)探頭探測(cè)障礙物；或者由單獨(dú)的雷達(dá)開(kāi)關(guān)控制倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的工作，方便在車輛前行的過(guò)程中提供泊車輔助信息提示?？刂破鲗⒂?jì)算后的障礙物距離和報(bào)警信息通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)出，CAN總線遵循標(biāo)準(zhǔn)為ISO 11898-2，通信速率500Kbps。多媒體通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收倒車?yán)走_(dá)距離信息進(jìn)行顯示，組合儀表通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收倒車?yán)走_(dá)蜂鳴報(bào)警信息進(jìn)行蜂鳴報(bào)警。控制器同時(shí)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收車輛的狀態(tài)信息，如駐車開(kāi)關(guān)；若車輛當(dāng)前處于駐車狀態(tài)，掛入倒擋或者單獨(dú)操作雷達(dá)開(kāi)關(guān)，倒車?yán)走_(dá)控制器將不會(huì)提供報(bào)警，也沒(méi)有障礙物的距離信息提示。系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

（3）無(wú)單獨(dú)控制器，使用LIN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

該系統(tǒng)由雷達(dá)探頭、蜂鳴器、LIN線構(gòu)架組成。各探頭之間、探頭與蜂鳴器之間采用LIN線通信，LIN線傳輸速率為19.5Kbps。其特點(diǎn)是無(wú)雷達(dá)控制ECU（無(wú)主機(jī)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)），各個(gè)探頭實(shí)現(xiàn)串聯(lián)式網(wǎng)絡(luò)連接，系統(tǒng)工作節(jié)拍和障礙物數(shù)據(jù)處理由各自探頭自身內(nèi)部處理完成。探頭與探頭結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同，探頭任意安裝，上電后自動(dòng)識(shí)別位置；當(dāng)某個(gè)探頭出現(xiàn)故障，系統(tǒng)報(bào)警且其他探頭停止正常工作。

具體原理：掛入倒擋，倒車開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，4個(gè)雷達(dá)探頭和蜂鳴器接通12V工作電源，探頭將探測(cè)到的障礙物信息進(jìn)行計(jì)算，達(dá)到報(bào)警級(jí)別后控制蜂鳴報(bào)警器工作，由報(bào)警器發(fā)出不同的報(bào)警聲。系統(tǒng)工作原理如圖3所示。

（4）無(wú)單獨(dú)控制器，使用LIN網(wǎng)絡(luò)和CAN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)由雷達(dá)探頭、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器、組合儀表（起到蜂鳴報(bào)警的作用）、多媒體（顯示障礙物的雷達(dá)波段信息，也可以根據(jù)車型配置取消顯示）、LIN線、CAN線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。雷達(dá)探頭與網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器之間通過(guò)LIN線連接，傳輸速率為19.5Kbit/s；每個(gè)探頭結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全相同，上電自動(dòng)識(shí)別位置。網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器是單獨(dú)的控制器或者繼承在其他模塊內(nèi)部，此車型采用的是車身控制器（BCM）為網(wǎng)絡(luò)調(diào)度，通過(guò)LIN線連接防撞雷達(dá)探頭。此外，車身控制器還通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與整車CAN網(wǎng)絡(luò)模塊通信。

具體原理：網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器（BCM）在接收到泊車輔助激活信息后，通過(guò)LIN線驅(qū)動(dòng)倒車?yán)走_(dá)探頭工作，通過(guò)CAN線經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)發(fā)送障礙物距離信息和蜂鳴報(bào)警信息，組合儀表驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的蜂鳴器進(jìn)行雷達(dá)報(bào)警，中央液晶屏顯示障礙物距離波段信息。整個(gè)系統(tǒng)工作原理如圖4所示。

3.常見(jiàn)故障診斷

防撞雷達(dá)系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題之后，會(huì)通過(guò)聲音或者影像提示系統(tǒng)故障。我們要對(duì)此系統(tǒng)常見(jiàn)的故障處理方法進(jìn)行了解和分析，便于后期對(duì)系統(tǒng)失效的判定和維修。此系統(tǒng)車型常見(jiàn)故障現(xiàn)象有倒車?yán)走_(dá)無(wú)報(bào)警提示、雷達(dá)系統(tǒng)提示故障、系統(tǒng)誤報(bào)警等三種類型。

（1）倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)無(wú)報(bào)警提示

故障現(xiàn)象：掛入倒擋或者按下雷達(dá)開(kāi)關(guān)后，倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)無(wú)反應(yīng)。

故障診斷：①倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)工作電源、搭鐵回路不亮導(dǎo)致。常見(jiàn)的故障點(diǎn)有倒車?yán)走_(dá)控制器電源缺失、倒車?yán)走_(dá)探頭插件虛接、蜂鳴器損壞或插件虛接。在故障排查時(shí)，需要結(jié)合相關(guān)車型的電路圖查找對(duì)應(yīng)線路。

②倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)未激活。常見(jiàn)的故障原因?yàn)椴窜囕o助條件不滿足，即車輛處于駐車狀態(tài)或拖車模式。駐車狀態(tài)時(shí)，需要將機(jī)械手制動(dòng)或者電子手制動(dòng)功能釋放，系統(tǒng)才能工作。在部分車輛配置拖車鉤時(shí)，開(kāi)啟拖車模式倒車?yán)走_(dá)將不起作用；需要在多媒體內(nèi)部將拖車模式關(guān)閉，倒車?yán)走_(dá)恢復(fù)正常。此類問(wèn)題在維修中容易造成相關(guān)配件的誤更換，需要引起注意。

③ 路況、停放環(huán)境等因素。車輛在上下坡泊車過(guò)程中，容易出現(xiàn)雷達(dá)探頭超聲波無(wú)法探測(cè)到障礙物的情況，需要結(jié)合車主反饋的情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬；車輛后部存在細(xì)小的網(wǎng)格狀、格柵狀的物體時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)雷達(dá)不報(bào)警，此種情況需要向客戶講明工作原理。

（2）雷達(dá)系統(tǒng)提示故障

圖3 無(wú)單獨(dú)控制器且使用LIN網(wǎng)絡(luò)通信原理圖

故障現(xiàn)象：使用泊車功能時(shí)，雷達(dá)系統(tǒng)提示故障。

故障診斷：①探頭故障或者探頭至控制器線路異常。常見(jiàn)的故障點(diǎn)有單個(gè)探頭損壞、探頭至控制器的線束安裝過(guò)程中被擠壓。探頭之間采用LIN線串聯(lián)的雷達(dá)系統(tǒng)，前后雷達(dá)系統(tǒng)中任意一個(gè)傳感器有故障，將影響前部或后邊雷達(dá)都無(wú)法工作；組合儀表蜂鳴器長(zhǎng)鳴2s提示一次，同時(shí)CD相應(yīng)的整個(gè)（前或后雷達(dá)）探測(cè)區(qū)域消失，并有文字提示前方雷達(dá)或后方雷達(dá)故障，雷達(dá)傳感器探測(cè)功能關(guān)閉。

探頭采用硬線與控制器單獨(dú)連接的，不會(huì)出現(xiàn)整個(gè)雷達(dá)探頭不工作的情況。在掛入倒擋后，蜂鳴器報(bào)警2聲，提醒駕駛員有探頭損壞，其他探頭還會(huì)正常探測(cè)障礙物。

②更換新控制器或探頭后沒(méi)有標(biāo)定。部分車型的倒車?yán)走_(dá)探頭在單獨(dú)更換或者全部更換之后，需要使用專用診斷儀進(jìn)入泊車輔助系統(tǒng)對(duì)前部或者后部雷達(dá)下線配置，否則將引起雷達(dá)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。更換雷達(dá)控制器也需要下線配置否則系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。

雷達(dá)系統(tǒng)通信出現(xiàn)故障（外部故障：CAN丟失通信、CAN信號(hào)無(wú)效、系統(tǒng)沒(méi)有配置等）時(shí)儀表蜂鳴器長(zhǎng)鳴2s提示一次系統(tǒng)工作異常，同時(shí)CD相應(yīng)的整個(gè)（前或后雷達(dá)）探測(cè)區(qū)域消失，并有文字提示雷達(dá)系統(tǒng)故障，同時(shí)傳感器探測(cè)功能關(guān)閉；針對(duì)此車型雷達(dá)系統(tǒng)故障，可通過(guò)雷達(dá)系統(tǒng)自檢功能快速判斷故障點(diǎn)。

（3）倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)誤報(bào)警

故障現(xiàn)象：使用泊車功能時(shí)，沒(méi)有障礙物時(shí)雷達(dá)也報(bào)警。

故障診斷：①探頭故障或者探頭表面臟污。常見(jiàn)的故障有探頭損壞、探頭表面有水滴或泥土。探頭內(nèi)部故障或者探頭插件虛接，將引起工作電壓或者信號(hào)反饋電壓異常，進(jìn)而出現(xiàn)雷達(dá)誤報(bào)警的問(wèn)題。探頭在探測(cè)障礙物時(shí)通過(guò)振蕩器發(fā)出超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)距離的探測(cè)，當(dāng)探頭表面有臟污時(shí)會(huì)引起系統(tǒng)誤認(rèn)為有障礙物，引起誤報(bào)警。

②加裝牌照框引起。前部雷達(dá)的水平探測(cè)區(qū)域?yàn)?20°，加裝牌照框?qū)⒃斐汕爸胁坷走_(dá)發(fā)出的超聲波掃到牌照框進(jìn)而引起前部誤報(bào)警。針對(duì)此種情況，需要將牌照框拆除或者將報(bào)警側(cè)的牌照向內(nèi)部調(diào)整。

圖4 無(wú)單獨(dú)控制器且使用LIN網(wǎng)絡(luò)和CAN網(wǎng)絡(luò)通信原理圖