關(guān)于倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器消除電流雜音的研究

鐘建紅　盧藝文　陳泉

摘 要：目前，主機(jī)廠車載零件降本是大勢所趨，倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)逐漸取消倒車?yán)走_(dá)模塊，采用單個(gè)倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器發(fā)聲或使用儀表的蜂鳴器取代倒車?yán)走_(dá)模塊。本文主要介紹倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器在車上安裝使用過程中發(fā)聲異響的案例，以及整改優(yōu)化的方案介紹。

關(guān)鍵詞：倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng) 倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器 異響

1 引言

倒車?yán)走_(dá)蜂鳴在低成本的車型以及降本的車型中使用的越來越多，倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器與整車的零件相比較，雖然只是一個(gè)很小的發(fā)聲零件，但是駕駛員在進(jìn)行倒車的時(shí)候，倒車?yán)走_(dá)傳感器探芯在探測到障礙物時(shí)，都需要通過倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器振動(dòng)發(fā)聲來提示駕駛員后方路況。倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器發(fā)聲音質(zhì)的好壞直接影響到駕駛員的聽覺感受。蜂鳴器鳴叫聲貝太小、聲音刺耳、伴有雜音等故障現(xiàn)象對(duì)駕駛員來說都是不好的體驗(yàn)。

2 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)簡介

傳統(tǒng)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)主要由倒車?yán)走_(dá)傳感器探芯和主機(jī)構(gòu)成。由倒車?yán)走_(dá)傳感器發(fā)射超聲波信號(hào)，在遇到障礙物時(shí)，產(chǎn)生回波，倒車?yán)走_(dá)傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)過控制器處理判斷障礙物的距離，產(chǎn)生近距離報(bào)警，系統(tǒng)框架見圖1。

無主機(jī)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)取消了主機(jī)倒車?yán)走_(dá)模塊，后保上的倒車?yán)走_(dá)傳感器探芯采用并聯(lián)的方式，后左中的倒車?yán)走_(dá)傳感器探芯作為主探頭，直接與倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器連接，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警發(fā)聲，系統(tǒng)框圖見圖2。

3 倒車?yán)走_(dá)蜂鳴主體

倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器電路原理基本相同，主要由外殼、支架、線束、三極管、電阻、電容、陶瓷電容構(gòu)成，外殼匹配安裝點(diǎn)的情況下有稍微的結(jié)構(gòu)差異。市面上常見的倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器見圖3。

兩種不同型號(hào)的倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，可以看出內(nèi)部的電子元器件構(gòu)成基本一致。

4 倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器發(fā)聲異響一種故障模式

4.1 故障模式

在整車下線對(duì)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)進(jìn)行功能確認(rèn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分車輛的倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器在掛R檔正常自檢一聲后，仍有微弱的電流長鳴聲音的現(xiàn)象。測試正常車與故障車的蜂鳴器兩端電壓進(jìn)行對(duì)比結(jié)果如下：

NG車：雷達(dá)系統(tǒng)電壓VCC1=13.62V，蜂鳴器正極VDC1+=13.93V，蜂鳴器負(fù)極VDC1-=13.36V。

蜂鳴器壓降VF1=13.93-13.36=0.57V。

OK車：雷達(dá)系統(tǒng)電壓VCC2=13.85V，蜂鳴器正極VDC2+=13.84V，蜂鳴器負(fù)極VDC2-=13.29V

蜂鳴器壓降VF2=13.84-13.29=0.55V

取一個(gè)蜂鳴器進(jìn)行測試，在蜂鳴器的兩端不斷增加電壓，當(dāng)兩端的壓降為0.56V左右時(shí)，蜂鳴器開始微報(bào)警，說明蜂鳴器在壓降為0.56V左右時(shí)微導(dǎo)通，見圖5。

4.2 原理分析

蜂鳴器正極（VDC+）接倒車燈電源，蜂鳴器負(fù)極接中間探頭PIN3（ID腳），由探頭內(nèi)部三極管BCW66控制蜂鳴器報(bào)警。設(shè)D1和D2的管壓降分別為VD1F和VD2F，蜂鳴器正極電壓VDC+為V倒車燈，無障礙物時(shí)，探頭內(nèi)部三極管不導(dǎo)通，則蜂鳴器負(fù)極電壓VDC-=V倒車燈-VD1F+VD2F;蜂鳴器兩端壓降VDCF=VDC+-VDC-=V倒車燈- （V倒車燈-VD1F+VD2F）=VD1F-VD2F。 倒車傳感器雷達(dá)探芯的電源驅(qū)動(dòng)電路圖見圖6，倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)蜂鳴器電路圖見圖7。

從正常車和故障車實(shí)際測量電壓數(shù)據(jù)分析，當(dāng)?shù)管嚴(yán)走_(dá)傳感器探芯供電電源與蜂鳴器正極供電電源的電壓有的差值大于0.56V時(shí)，即蜂鳴器兩端壓降大于微導(dǎo)通值時(shí)，會(huì)引起蜂鳴器誤報(bào)警。

4.3 優(yōu)化方案

更改倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器電路圖設(shè)計(jì)，如圖9，增加一個(gè)阻值為16K的電阻R5。原電路設(shè)計(jì)的Vb=VDC+，倒車燈與倒車?yán)走_(dá)探芯的壓降大于三極管的微導(dǎo)通電壓時(shí)，蜂鳴器工作誤報(bào)警。更改后的電路，三極管基極電壓為：Vb=16K/（150K+16K+5.6K）*VDC +，即電阻R5兩端的分壓才是三極管的基極電壓，通過電阻分壓的方式，可提高倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器的開啟電壓，增強(qiáng)容錯(cuò)性，避免倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器兩端的壓降約等于三極管的導(dǎo)通電壓時(shí)導(dǎo)致蜂鳴器出現(xiàn)無障礙物誤報(bào)警的問題。電路變更前后的開啟電壓對(duì)比見表1，較原來的電路，更改后的電路開啟電壓由約0.56V增大至約6.2V。

5 小結(jié)

本文介紹的倒車?yán)走_(dá)無主機(jī)系統(tǒng)蜂鳴器消除雜音的案例，故障的原因主要是未充分考慮到不同車型的倒車燈和雷達(dá)探芯電壓的壓降差異性，當(dāng)?shù)管嚴(yán)走_(dá)蜂鳴器供電電源與倒車?yán)走_(dá)傳感器探芯端的電壓差值大于三極管的導(dǎo)通電壓時(shí)，易引起蜂鳴器微報(bào)警，表現(xiàn)為間歇性故障。這種故障通過修改電路設(shè)計(jì)，通過電阻分壓的方式，提高倒車?yán)走_(dá)蜂鳴器的開啟電壓，增強(qiáng)電路的容錯(cuò)性，可避免此類壓降大于三極管的導(dǎo)通電壓時(shí)出現(xiàn)的蜂鳴器誤報(bào)警的故障問題。

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