李 豪， 劉啟輝， 盧 超， 沙雪瑩， 黃紅藍(lán)， 趙文棣

（上汽通用汽車有限公司武漢分公司， 湖北 武漢 430000）

1 故障現(xiàn)象

某型轎車在進(jìn)行道路測(cè)試過(guò)程中，在一路段駐車，掛倒擋，此時(shí)車輛后方無(wú)障礙物，但是倒車?yán)走_(dá)發(fā)出了異常報(bào)警。排查問(wèn)題發(fā)現(xiàn)：故障僅在該路段的一小段路面上偶發(fā)，并且當(dāng)后排滿載時(shí)，故障出現(xiàn)的概率更大。

2 車輛泊車輔助系統(tǒng)工作原理

如圖1 所示，當(dāng)車輛掛倒擋時(shí)，變速器控制單元（Transmission Control Module，簡(jiǎn)稱TCM） 會(huì)將擋位信號(hào)發(fā)送到車輛CAN總線網(wǎng)絡(luò)上，泊車輔助控制單元 （Ultrasonic Park Assist，簡(jiǎn)稱UPA） 在接收到CAN網(wǎng)絡(luò)上的該信號(hào)后，控制倒車?yán)走_(dá)探測(cè)車輛后方障礙物距離，并實(shí)時(shí)將障礙物距離信息傳遞至車輛CAN網(wǎng)絡(luò)上。儀表控制單元 （Instrument Panel Cluster，簡(jiǎn)稱IPC） 收到CAN總線上該距離信息信號(hào)后對(duì)其進(jìn)行仲裁，當(dāng)障礙物距離達(dá)到閾值、仲裁結(jié)果滿足泊車輔助報(bào)警條件時(shí)，會(huì)通過(guò)CAN總線給娛樂(lè)信息系統(tǒng)控制單元（Intelligent Connected Infotainment，簡(jiǎn)稱ICI） 發(fā)送報(bào)警命令。娛樂(lè)信息系統(tǒng)控制單元在收到報(bào)警命令后會(huì)發(fā)出報(bào)警音，提醒駕駛員車輛后方存在障礙物。

圖1 泊車輔助系統(tǒng)工作原理

3 潛在原因分析

經(jīng)過(guò)不斷測(cè)試驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，在顆粒感較強(qiáng)的路面上故障更容易出現(xiàn)，而且當(dāng)車輛后排滿載時(shí)故障發(fā)生率更高，因此，如圖2所示，倒車?yán)走_(dá)報(bào)警異?？赡艽嬖?個(gè)潛在原因，據(jù)此分別分析總線信號(hào)、路面坑洼狀況、雷達(dá)傳感器靈敏度、雷達(dá)傳感器安裝角度對(duì)泊車輔助系統(tǒng)倒車?yán)走_(dá)異常報(bào)警的影響。

圖2 倒車?yán)走_(dá)報(bào)警異常潛在原因分析魚(yú)骨圖

3.1 總線信號(hào)

故障發(fā)生時(shí)，用Vehicle Spy3診斷工具讀取車輛總線數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，與車輛泊車輔助系統(tǒng)工作相關(guān)的信號(hào)并沒(méi)有異常，據(jù)此可以排除總線信號(hào)異常的原因。

3.2 路面坑洼狀況

如圖3所示，倒車?yán)走_(dá)工作時(shí)，傳感器會(huì)發(fā)射出雷達(dá)波，雷達(dá)波發(fā)射之后遇到障礙物反射再被傳感器接收，以此探測(cè)障礙物距離。當(dāng)路面不平整，具有較強(qiáng)的顆粒感或者坑洼時(shí)，雷達(dá)波發(fā)射之后遇到不平路面的碎石，經(jīng)過(guò)各種反射又被雷達(dá)接收，會(huì)被誤認(rèn)為是障礙物，引起異常報(bào)警。在發(fā)生故障的路段，保持車輛后排空載，選取周圍200m的路段進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)只有其中一小段路會(huì)有故障出現(xiàn)，從而鎖定故障跟特定路況有關(guān)。

圖3 倒車?yán)走_(dá)工作原理圖

3.3 雷達(dá)傳感器靈敏度

該轎車的后保險(xiǎn)杠上安裝有3顆雷達(dá)傳感器，如圖4所示，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，通過(guò)儀器測(cè)量到是中間的Sensor2探測(cè)到100cm附近有障礙物引起報(bào)警。

圖4 車輛倒車?yán)走_(dá)安裝圖

保持車輛倒車?yán)走_(dá)發(fā)生故障時(shí)的位置不動(dòng)，通過(guò)儀器模擬不斷調(diào)整Sensor2在60cm、90cm、120cm 3個(gè)位置的靈敏度，測(cè)試驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)大部分情況下故障依然存在，只有將中間傳感器在100cm處的靈敏度調(diào)至很低 （值越大，靈敏度越低，23為極限值） 才不會(huì)有誤報(bào)警，見(jiàn)表1，此時(shí)系統(tǒng)檢測(cè)正常障礙物的性能大大下降，無(wú)法滿足正常需求，據(jù)此可以排除雷達(dá)傳感器靈敏度偏差造成該故障的可能性。

表1 中間雷達(dá)傳感器靈敏度

3.4 雷達(dá)傳感器安裝角度

在問(wèn)題測(cè)試驗(yàn)證的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)車輛后排滿載時(shí)，故障出現(xiàn)的概率更高。聯(lián)想到車輛后排的負(fù)載會(huì)影響傳感器相對(duì)于地面的角度，因此傳感器的安裝角度可能也是一個(gè)影響因素。

在雷達(dá)傳感器的安裝角度設(shè)計(jì)說(shuō)明上，要求Sensor1/3在-1.8°～0.8° 之 間 ，Sensor2在-1.6°～0.6°之間（車輛空載狀態(tài)下）。對(duì)同款車型進(jìn)行抽樣測(cè)量得到一組數(shù)據(jù) （表2），由表2中的數(shù)據(jù)可以看到Sensor1/3基本滿足設(shè)計(jì)要求， 但是Sensor2的安裝角度誤差比較大。

調(diào)整Sensor2的安裝角度到正常值，測(cè)試驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)故障消失，測(cè)量Sensor2安裝角度在調(diào)整前后的數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，據(jù)此可以確認(rèn)傳感器的安裝角度跟故障的發(fā)生有關(guān)系。

表2 雷達(dá)傳感器安裝角度

表3 中間雷達(dá)傳感器安裝角度

4 改進(jìn)措施

通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)，故障產(chǎn)生的原因跟路況和傳感器安裝角度有關(guān)，考慮到發(fā)生故障的路況比較特殊，遇到的可能性比較小，所以可以通過(guò)減小中間倒車?yán)走_(dá)傳感器的安裝角度誤差來(lái)降低倒車?yán)走_(dá)異常報(bào)警發(fā)生的可能性。

5 總結(jié)

雷達(dá)傳感器的安裝角度對(duì)其工作影響很大，在安裝過(guò)程中務(wù)必保證安裝精度，可以通過(guò)如下措施改善。

1） 通過(guò)更改優(yōu)化雷達(dá)傳感器支架，減小傳感器安裝后的角度誤差。

2） 對(duì)在線車輛的雷達(dá)傳感器安裝角度進(jìn)行抽查。

雷達(dá)傳感器最終在車上的安裝角度除了由支架決定，還會(huì)受到胎壓、載重、后保險(xiǎn)杠等因素的影響。針對(duì)倒車?yán)走_(dá)報(bào)警異常這種問(wèn)題，后續(xù)還需要對(duì)各種因素進(jìn)行觀察分析，繼續(xù)改善優(yōu)化。