EPB釋放時(shí)間偏長(zhǎng)問題研究

金元麗　高曉辰　辛慶鋒　呂波濤　李航

摘 要：EPB是實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)駐車、釋放等功能的部件。其作用是防止車輛在平路或者坡道上溜車。相對(duì)普通手駐車制動(dòng)更加智能、高效。左右EPB卡鉗電機(jī)分別執(zhí)行駐車、釋放等功能，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)駐車、釋放等功能由軟件控制，其涉及駐車釋放的一致性等問題。本文以某車型投放市場(chǎng)初期產(chǎn)生的釋放時(shí)間偏長(zhǎng)問題，通過對(duì)軟件和結(jié)構(gòu)硬件進(jìn)行了深入研究，分析出卡鉗密封圈尺寸超設(shè)計(jì)以及軟件的釋放時(shí)閾值的設(shè)置不合理是導(dǎo)致上述問題的根本原理。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、技術(shù)改進(jìn)等步驟，徹底解決了該問題，為后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：EPB 釋放故障 分析研究

1 前言

某車型產(chǎn)品投放市場(chǎng)的初期出現(xiàn)了多例市場(chǎng)反饋，車輛發(fā)生APA報(bào)“可疑的電機(jī)參數(shù)-左卡鉗”故障，并伴隨有EPB卡鉗釋放時(shí)間偏長(zhǎng)的現(xiàn)象。車輛故障里程最多為1282公里，同時(shí)售后人員復(fù)測(cè)，該故障可復(fù)現(xiàn)，卡鉗生產(chǎn)批次無(wú)規(guī)律。針對(duì)上述故障，將故障件更換后進(jìn)行了實(shí)物檢測(cè)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)故障件在不同的液壓下釋放電流明顯比正常卡鉗高，其中一例故障件因多次測(cè)試，電流異常已不再?gòu)?fù)現(xiàn)，由此可得出電流值的偏高導(dǎo)致了該故障產(chǎn)生，本文通過EPB軟硬件等方面進(jìn)行綜合分析，逐一排查問題產(chǎn)生的原因。

2 EPB釋放時(shí)間長(zhǎng)的故障機(jī)理

用戶按下EPB開關(guān)按鈕，執(zhí)行器收到指令執(zhí)行釋放功能，EPB釋放完成的判斷依據(jù)為執(zhí)行器的空轉(zhuǎn)電流從夾緊狀態(tài)下降到空轉(zhuǎn)電流閾值而結(jié)束[1]，整個(gè)過程設(shè)置為2.5s，當(dāng)執(zhí)行器在執(zhí)行釋放的過程中空轉(zhuǎn)電流過大，在2.5s內(nèi)沒有達(dá)到空轉(zhuǎn)電流閾值而繼續(xù)釋放，導(dǎo)致釋放時(shí)間>2.5s。PBC將該現(xiàn)象診斷為異常并報(bào)故障碼發(fā)送給ESC，ESC自動(dòng)關(guān)聯(lián)故障到自動(dòng)泊車模塊，導(dǎo)致警告燈點(diǎn)亮。

3 EPB釋放時(shí)間長(zhǎng)原因分析

EPB釋放時(shí)間受軟件和機(jī)械硬件的共同影響，軟件電流閾值的設(shè)置和硬件結(jié)構(gòu)的配合均對(duì)釋放時(shí)間都有作用，為分析電流異常來自卡鉗還是EPB執(zhí)行器，本文進(jìn)行了ABA交換試驗(yàn)，交換檢測(cè)結(jié)果顯示隨著制動(dòng)壓力的上升，高空轉(zhuǎn)電流隨卡鉗總成變化而變化，說明卡鉗總成影響電流的變化。本文針對(duì)所有影響因素進(jìn)行了逐一分析，以期排查出駐車釋放時(shí)間長(zhǎng)的根本原因。

3.1 密封圈內(nèi)徑配合影響空轉(zhuǎn)電流

密封圈的內(nèi)徑與螺桿兩件套外徑過盈配合，形成密封環(huán)境，但過盈量偏大會(huì)加大螺桿兩件套的旋轉(zhuǎn)阻力導(dǎo)致空轉(zhuǎn)電流偏大。為驗(yàn)證該失效模式，特挑選了密封圈內(nèi)徑尺寸極限樣件進(jìn)行了空轉(zhuǎn)電流影響的測(cè)試（同一卡鉗、同一工況條件下測(cè)試）測(cè)試結(jié)果顯示密封圈內(nèi)徑與電流存在負(fù)相關(guān)，即內(nèi)徑越小，空轉(zhuǎn)電流越大。同時(shí)故障件密封圈內(nèi)徑檢測(cè)偏小，與檢測(cè)結(jié)果一致。

3.2 銅套倒角導(dǎo)向不足，密封圈壓入后破損，影響空轉(zhuǎn)電流

故障件拆解發(fā)現(xiàn)銅套內(nèi)壁有明顯的密封圈碎屑，對(duì)標(biāo)分析由于銅套倒角不夠平滑，密封圈壓入后在高壓環(huán)境下反復(fù)動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致密封圈被擠入銅套縫隙產(chǎn)生碎屑，如碎屑擠入銅套與螺桿縫隙，會(huì)導(dǎo)致螺桿的旋轉(zhuǎn)阻力增加，從而導(dǎo)致空轉(zhuǎn)電流增大。經(jīng)對(duì)標(biāo)分析，銅套倒角一般設(shè)計(jì)為為R0.15-R0.2，保證機(jī)加后無(wú)尖角毛刺，而該卡鉗的銅套倒角為直邊設(shè)計(jì)，防劃傷能力設(shè)計(jì)不足，存在高壓下密封圈被劃破的風(fēng)險(xiǎn)。是該故障的可疑原因之一。

3.3 軟件電流閾值設(shè)置偏小，易觸發(fā)故障

電流的閾值計(jì)算需要全面考慮關(guān)鍵零部件的極限尺寸、極限環(huán)境對(duì)空轉(zhuǎn)電流的影響。經(jīng)過對(duì)上述環(huán)境下空轉(zhuǎn)電流的復(fù)測(cè)，樣件在-20°環(huán)境以下以及在極限尺寸下，空轉(zhuǎn)電流超出設(shè)定的1.2A，最大達(dá)到了2.2A。目前電流的閾值計(jì)算模型中未將關(guān)鍵零件的尺寸影響列入，電流閾值設(shè)定的全面性不足。容易導(dǎo)致產(chǎn)品極端配合狀態(tài)出現(xiàn)未覆蓋到位的狀況。

綜合：卡鉗密封圈內(nèi)徑尺寸超下差，銅套的倒角設(shè)計(jì)不合理，以及軟件電流閾值設(shè)置不能覆蓋全工況下的電流，導(dǎo)致了該故障的產(chǎn)生。

4 整改措施

1）在已明確故障源的情況下，對(duì)密封圈內(nèi)徑進(jìn)行Cpk能力統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示密封圈內(nèi)徑Cpk值為0.91，小于1.33的目標(biāo)要求;為保證合格的密封圈裝入產(chǎn)品，特對(duì)密封圈內(nèi)徑進(jìn)行100%檢測(cè)。

2）優(yōu)化銅套倒角，將銳角改為平滑圓角，保證裝配時(shí)，密封圈不被擠壓產(chǎn)生碎屑，同時(shí)將銅套的倒角監(jiān)測(cè)點(diǎn)從原來的個(gè)增加為3個(gè)點(diǎn)，保證了檢測(cè)的全面性。

3）重新對(duì)EPB卡鉗關(guān)鍵零部件進(jìn)行DOE測(cè)試，確定極限件在不同工況下對(duì)空轉(zhuǎn)電流的影響，重新對(duì)EPB電流閾值進(jìn)行標(biāo)定，增加不同壓力、不同溫度環(huán)境下的空轉(zhuǎn)電流補(bǔ)償值。確保產(chǎn)品在各種環(huán)境下均能滿足使用要求。

5 結(jié)論

EPB釋放時(shí)間會(huì)影響客戶的主觀感受，特別是EPB與高級(jí)功能APA關(guān)聯(lián)，出現(xiàn)故障后容易引起顧客的懷疑。本文從引起EPB釋放時(shí)間偏長(zhǎng)的軟件和硬件兩方面進(jìn)行分析，通過了對(duì)比測(cè)試，分析出引起故障的原因，并通過一系列措施對(duì)市場(chǎng)件、庫(kù)存件進(jìn)行了復(fù)查，隔離。最終將該問題解決。有效避免了客戶抱怨。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛登嶺.電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用.上海：上海汽車，2011.10.