2024年3月12日发(作者:)
Maintenance Cases
维修实例
栏目编辑:桂江一 ********************
刘勤中(本刊编委会委员)
汽车维修工程师,从业23年,先后担任一汽-大众、通用、奔驰技术总监
(经理),具有扎实的理论基础,在汽车电控诊断领域有着丰富的实战经验和
独到的维修见解。先后荣获一汽-大众“优秀技术经理”称号、一等奖;一
汽-大众服务杯全国总决赛亚军;荣获上汽通用“汽车维修技术金奖”;公
开发表技术文章近100篇,达30余万字。
2018款北京奔驰E300L倒车影像系统不工作
◆文/河南 刘勤中
故障现象
一辆2018款北京奔驰E300L(CODE 808),搭载274.920
型发动机,VIN/FIN码为 LE42131481L******,行驶里程为
26 449km。车主反映倒车时该车没有倒车影像,且360°摄像
头不工作。
故障诊断与排除
驻车辅助系统有助于更快捷地找到停车位,并且可轻松驶入
或驶出停车位。智能泊车系统先通过环境传感器定位并测量停车
位,然后计算合适的路线并在驶入和驶出车位时为驾驶者提供辅
助。通过视觉和声讯提示驾驶者车辆与障碍物之间的距离。智能
泊车系统部分自动或全自动干预车辆驾驶和控制 (加速或制动),
同时遇到危险情况还会提醒驾驶者。
奔驰有多个不同版本的驻车辅助系统,从低到高依次是:后
视摄像头(代码218);主动式驻车辅助系统,又叫带驻车定位系统
(PARKTRONIC)的主动式驻车辅助系统(代码235);带后视摄像
头的主动式驻车辅助系统(代码P44);带360°摄像头的主动式驻
车辅助系统(代码P47)。
查看故障车的车籍卡得知,该车配备有CODE 501 360°摄
像头、235主动式驻车辅助系统和P47 高级驻车套件,各车距传
感器及摄像头的探测范围如图1所示。
驻车定位系统(PARKTRONIC)是一款具有超声波的电子驻
车辅助工具,在前后保险杠上各有6个车距传感器,用来监控车
辆的周围环境,提供视觉和声讯警告来指示车辆与障碍物之间
的距离,并且可以用驻车定位系统(PARKTRONIC)按钮打开或
关闭。
驻车定位系统(PARKTRONIC)基于超声波测量系统,系统
控制单元直接促动距离传感器,传感器随后发出超声波,障碍物
反射的超声波再次被车距传感器接收,驻车系统控制单元直接读
1.保险杠;2.车牌支架;3.车距传感器(超声波传感器);4.障碍物;a.直接回波;b.交叉回波。
A.车距传感器的探测范围;B.摄像头的探测范围。
图1 故障车各车距传感器和摄像头的探测范围
入车距传感器的信号并对其进行评估。理论上区分为两种测量方
式,一种是根据回波进行的直接测量,另一种是通过交叉回波
实现的间接距离测量(图2)。由于车距传感器的探测角度较大,
因此,通常也可能接收到来自邻近车距传感器的回波,这些回波
被称作交叉回波。由于散射,在障碍物处会发生此情况,通过三
角测量法,从车辆至障碍物的距离可以通过两个回波信号计算得
图2 超声波测量原理图
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B84/7.左侧车外后视镜摄像头;B84/9.前部摄像头;B84/8.右侧车外后视镜摄像头;B84/10.后视
摄像头系统。
1.前部广角视图;2.前部摄像头图像的俯视图;3.车外后视镜中侧面摄像头图像的俯视图(车辆整个侧面);
4.后部广角视图;5.后部摄像头图像的俯视图;6.挂车视图的俯视图(带挂车装置的车辆)
图3 360°摄像头系统
图4 360°摄像头系统视图模式
出。此方法需要利用来自直接测量和交叉
测量的信号传播时间,因此,信号传播时
间长表示车辆与障碍物之间的距离较远。
此车配有代码为P47的360°摄像头
驻车套件。360°摄像头系统(图3)由4个摄
像头组成,分别集成在车辆前端(散热器格
栅中)和后端(释放拉手中)以及车外后视镜
外壳中。
每个摄像头都是带有广角镜头,图像
精度为100万像素,采用180°水平视角和
123°垂直视角,由驻车系统控制单元提
供5V工作电压,图像由驻车系统控制单元
(N62)处理。
系统还会向驾驶员显示动态和静态引
导线,从而根据转向角度形成车辆尺寸和
行驶轨迹 (行驶路径)。这些显示能够帮助
驾驶员,特别是车辆挪移过程中,提供标
记车辆拐角危险区域的附加元素。驻车或
移车时,由4个单独摄像头获取的车辆周围
区域图像组成的画面显示在多媒体显示屏
上,显示了不同角度的视野,车主还可以
根据需要选择不同的视图(图4)。
此车装配主动式驻车辅助系统,在规
定的车速范围内会检测由物体定界的停车
位(评估车距传感器)。如果驻车系统按钮启
用,则显示检测到的停车位。检测到停车
位时,驾驶员可以通过音频或驾驶室管理
及数据系统(COMAND)显示屏中的操纵按
钮,启用自动停车位驶入功能。如果驾驶
员未启动该功能,则停车位搜索功能继续
进行。自动驻车过程中,在到达停车位尾
部或到达移车点时,车辆会自动制动,并
沿着计算的路径自动进行操纵。自动驶出
A1.仪表盘;N10/6.前SAM控制单元;N10/8.后SAM控制单元;N30/控制单元;A26/17.主机;N49.方向盘转角传感器;
A40/显示屏;A91b1.电动动力转向机构扭矩传感器;N62.驻车系统控制单元;A91m1.电动动力转向机构促动马达;
A105.触摸板;N68.电动动力转向机构控制单元;B8/1.外部左前驻车系统车距传感器;N69/1.左前车门控制单元;B8/2.中央左前驻
车系统车距传感器;N69/2.右前车门控制单元;B8/3.内部左前驻车系统车距传感器;N69/3.左后车门控制单元;B8/4.内部右前驻车
系统车距传感器;N69/4.右后车门控制单元;B8/5.中央右前驻车系统车距传感器;N69/5.无钥匙启动(KEYLESS-GO)控制单元;
B8/6.外部右前驻车系统车距传感器;N72/4.左下部控制面板;B8/7.外部右后驻车系统车距传感器;N72/4s5.驻车系统按钮;B8/8.
内部右后驻车系统车距传感器;H13/4.驻车系统扬声器;N72/4s15.驻车定位系统(PARKTRONIC)按钮;B8/9.内部左后驻车系统
车距传感器;N72/5.右下部控制面板;B8/10.外部左后驻车系统车距传感器;B8/11.中央左后驻车系统车距传感器;B8/12.中央右后
驻车系统车距传感器;N73.电子点火开关控制单元;N80.转向柱管模块控制单元;N127.传动系统控制单元;H4/61.仪表盘扬声器;
B84/7.左侧车外后视镜摄像头;B84/10.后部摄像头;B84/9.前部摄像头;B84/8.右侧车外后视镜摄像头;Y3/8n4.变速器控制单元;
CAN A.娱乐CAN;CAN B.车内CAN;CAN C1.传动CAN;CAN HMI.用户界面CAN;CAN S2.后部雷达CAN;Flex E.底盘
FlexRay;LIN1.仪表板局域互联网(LIN);LIN A3.下部控制面板(LCP);LINN3/10.汽油发动机控制单元;M35/2.后部摄像头护盖
马达;M35/2s1.后部摄像头护盖马达开关;HSVL.高速视频链接。
图5 主动式驻车辅助系统的原理框图
停车位功能可以通过音频或驾驶室管理及
数据系统(COMAND)显示屏中的操作菜单
启用,此功能也会自动发送制动和操纵指
令。驻车辅助系统的原理框图如图5所示。
通过对故障车进行试车发现:挂倒挡
时显示屏没有任何变化,不会自动切换为
驻车引导画面;按下驻车系统按钮后显示
屏完全黑屏,也就是4个摄像头都没有图
像;在车辆行驶路线上检测到障碍物时,
显示屏中会弹出图6所示的画面,说明驻车
定位系统(PARKTRONIC)功能正常。该
图6 有障碍物时故障车显示屏上的画面
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车故障可以重现,并持续存在,已经影响到了车辆的驻车辅助功
能。据车主介绍出现故障之前没有任何的不当操作,车辆也没有
任何异常。
连接专用诊断仪进行快速测试,N62驻车系统(PARK)控制
单元中存储有当前状态的故障码B210D00-供电过低(图7)。查阅
故障车型N62驻车系统(PARK)控制单元的电路如图8所示。
根据驻车系统工作原理和电路图分析,360°影像不显示的
原因可能有:N62软件问题、N62电气故障、摄像头线路故障、
摄像头电气故障等。
尝试对N62进行软件升级和SCN编码,结果提示错误,无法
完成;查看N62的系统状态实际值,未见异常数据;查看N62的
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图7 故障车上存储的故障码
下
转
上
接
图8 故障车型N62驻车系统(PARK)控制单元电路
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序列号实际值,未见异常数据:查看N62的前部和后部“驻车系
统”距离传感器实际值,未见异常数据;查看N62的360°摄像
机实际值,结果无法正常显示,说明无法通讯。
通过上述检测可以看出,N62通讯正常,因此N62电源、搭
铁和FlexRay通讯应该都没有问题。打开N62检查发现,模块内
部包括两个功能模块,其中360°摄像头控制模块中的芯片有轻
微烧蚀损坏的迹象(图9)。
图9 故障车N62控制模块中芯片有烧蚀的迹象
综上分析,该车故障原因为N62驻车系统(PARK)控制单
元内部的360°摄像头控制模块电气故障导致了360°摄像头故
障,使得主动式驻车辅助系统功能不可用。
更换N62驻车系统(PARK)控制单元(图10)后试车,该车主
动驻车辅助各功能均正常,故障被彻底排除。
图10 N62驻车系统控制单元的安装位置
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维修小结
随着现代汽车的功能越来越复杂,特别是自动驾驶功能要求
有更高的运算能力和更多传感器件,车载电控单元(ECU)越来越
多。汽车内部的快速电子化让传统汽车的电子架构不堪重负,势
必面临着巨大挑战。ECU算力不能协同,并相互冗余,产生极
大浪费;分布式的架构需要大量的内部通信,客观上导致线束成
本大幅增加,同时装配难度也加大。为了减少资源的冗余浪费和
运算能力的闲置,汽车电子架构出现了从模块化向集成化方向发
展的趋势,垂直融合将取代分布协同策略。在本案例中,故障车
型的N62驻车系统(PARK)控制单元,集成了360°摄像头控制
单元N148。另外,奔驰177和167车型的主机/仪表台控制单元
N166集成了主机A26/17和仪表台A1控制单元等。
不久的将来,汽车电子架构将向集中化发展。2018款奥迪
A8和特斯拉Model 3已率先采用中央集中式架构方案,第一次出
现了“域(Domain)”的概念。“域”与“模块集成”最大的区别
在于:模块集成是将传统的模块集中“打包”,其本质依然是原
有的功能划分,模块与模块之间的壁垒仍然没有被打破,而且有
很强的硬件捆绑特性;“域”的核心思想在于灵活,系统与软件
层面的集成,脱离了硬件捆绑的限制。
随着以太网新型总线技术和5G无线技术的引入,已使这一
融合变为现实。图11展示了未来汽车电子架构的发展趋势。如果
网络带宽足够宽,延迟足够小,这一趋势将会更加明显。算力向
中央集中、向云端集中,汽车电子架构(EEA)的演进也正朝着这
个方向前行。作为汽车售后行业专业技术人员,我们只有不断学
习新技术新知识,才能紧跟汽车发展的步伐。
图11 未来汽车电子架构的发展趋势
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