安徽江淮汽车集团股份有限公司 安徽省 合肥市 230601
摘要：采用更改硬件设计的方式提升产品的抗干扰性能，将大幅提升产品成本，此外， 由此更改所需进行的一系列验证试验将花费更多的时间，对于产品的竞争力是不利的。所以工程人员应结合市场需求，更快、更好地设计满足市场需求的产品。当然，因不同车型倒车雷达传感器的使用环境各异，同样的失效模式其引发的原因却不尽相同，如倒车雷达表面不洁，同样会造成倒车雷达传感器的性能偏差，所以在故障件解剖分析的过程中，应具体问题具体分析。
关键词：概述；原因；整改
1 倒车雷达
1.1 倒车雷达传感器工作原理
1.1.1 超声波信号的发射
当汽车挂入倒档时，倒车雷达开始工作，控制器控制传感器发射超声波信号，然后再检测超声波的发射回波信号。超声波发射时由控制器发射一串脉冲信号，经电路放大后，通过倒车雷达传感器发射出去。
1.1.2 超声波信号的接收
当超声波发射完成后，控制器立即检测是否有经障碍物发射回来的超声波信号，信号的接收同样由传感器接收，并通过相应的滤波处理。利用公式l= （ t×v ）/2 计算即可得出车辆和障碍物之间的距离。式中 t 为发射超声波到检测到反射超声波的时间，v 为声速， 一般情况下为 340m/s 。
1.2 倒车雷达结构
倒车雷达主要包括三大部分：控制部分、传感器部分、预警部分。控制部分的作用是对整个倒车雷达系统进行控制，包括控制系统何时开始工作，检测工作是否正常，处理接收到的信号，计算障碍物与车体之间的距离和方位，判断是否发出警报等等。传感器部分包括超声波发射模块和超声波接收模块，其作用是在控制部分发出指令后发射出超声波去探测障碍物，接收遇到障碍物返回的超声波并将振动的超声波转化为电信号传给控制部分。预警部分的作用是当障碍物与汽车距离小于设定的安全距离时，发出警报。
2 失效问题原因分析
2.1 外观不良原因分析
通过对倒车雷达传感器失效现象的分析， 推测开裂现象由倒车雷达传感器内部灌 AB 胶水经过高温储存后体积膨胀，因上下盖结合面限制产品 AB胶水体积，故体积膨胀时会导致上下盖受力并产生剥离， 当剥离面超过可恢复形变时， 产品上下盖结合面出现剥离现象。
结合该分析，在试验室中对传感器中所灌注的AB 胶水随温度变化的特性进行了分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 在分析试验中，选用2个传感器成品放在恒温恒湿箱中进行测试，参考ISO16750-4标准，测试的方法为：85℃ 存储2h→常温冷却恢复1 h→90 ℃存储2 h→常温冷却恢复1h→100℃ 存储 2h→常温冷却恢复1h→110℃ 存储2h→ 常温冷却恢复1 h→120 ℃ 存储2 h→常温冷却恢复1 h→130 ℃ 存储 15 min→ 常温冷却恢复1 h ，分别在各温度范围内观察记录传感器中 AB胶变化的情况，一直到 AB 胶膨胀无法恢复为止。
经过高温存储试验后，再现设计验证试验中的失效模式，故判定设计验证试验中出现的开裂情况由倒车雷达传感器中灌注的 AB 胶所致，如需改良传感器在高温条件下的存储性能，需更换目前所灌注AB 胶的牌号，但单件成本将大幅上升。
2.2 感度偏移失效原因分析
传感器材料（ Supplier ： SELCO ）本体可耐高温范围为 ≤85℃ ，而在 85℃ 以上条件存储后，因产品本体不保证在 85℃ 以上条件功能，故产品内部电性参数偏移并导致感度偏移。 如此，我们对其不同的电气参数进行了不同温度下的性能测试， 测试方法为： 80℃ 存储 2h→ 常温冷却恢复 1h→90℃ 存储 2h→常温冷却恢复1 h→100 ℃ 存储2 h→ 常温冷却恢复1 h→110 ℃存储2 h→ 常温冷却恢复1 h→120 ℃ 存储2 h→ 常温冷却恢复 1 h→130 ℃ 存储 15 min→ 常温冷却恢复 1h 。
2.3 误报警、无声音原因分析
3 失效问题整改
该项目倒车雷达系统的电磁兼容测试中在进行大电流注入抗干扰测试时，在100kHz~30MHz 频率范围内，倒车雷达报警器出现报警音音质变化甚至无报警音的情况，经过反复测试确认，将发生故障的频率范围锁定在100 kHz~9 MHz 内。发生故障的频率点在 100kHz、1MHz 、7MHz 、8MHz 等处发生误报现象，而该款倒车雷达传感器的超声波工作频率为 58kHz，以上故障频点基本在58kHz的倍频处，由此推断，100 kHz~9 MHz 内，测试干扰信号与倒车雷达传感器的超声波 58kHz信号的倍频产生了谐波频率，该谐波频率经检测器的谐振回路返回到主机控制器，与正常的回波信号叠加在一起，造成主机误判断从而产生了误报警。
针对倒车雷达传感器外壳开裂及感度偏移问题，如需改善该问题，该产品将重新对AB 胶和传感器探头进行选型，势必提高该产品的成本，延长该产品的设计周期。产品设计开发小组综合考虑，最终确认决定，保持选用现有的选型材料，但在车辆使用说明书及相应的检测、涂装操作规程中对倒车雷达传感器的使用说明进行规定，该倒车雷达传感器的设计使用工作温度-40~80℃，在对所使用车型后保险杠进行喷漆操作时，需将倒车雷达传感器卸下，带喷涂完毕，达到设计要求后再将倒车雷达传感器装回原位置。
4 结束语
在实际的工程产品设计验证中，我们产品开发团队均需权衡考虑产品的性价比，以最低的成本、最短的时间、设计制造出性能最优秀的产品。
参考文献
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[4]宋德鹏.基于WinCE的智能GPS导航仪TPMS系统的开发[D].南昌大学,2012.
论文作者:钱宇俊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
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