EPB釋放時間偏長問題研究

金元麗　高曉辰　辛慶鋒　呂波濤　李航

摘 要：EPB是實現車輛自動駐車、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。相對普通手駐車制動更加智能、高效。左右EPB卡鉗電機分別執(zhí)行駐車、釋放等功能，其結構復雜，同時駐車、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初期產生的釋放時間偏長問題，通過對軟件和結構硬件進行了深入研究，分析出卡鉗密封圈尺寸超設計以及軟件的釋放時閾值的設置不合理是導致上述問題的根本原理。通過風險評估、技術改進等步驟，徹底解決了該問題，為后續(xù)產品開發(fā)提供了技術支撐。

關鍵詞：EPB 釋放故障 分析研究

1 前言

某車型產品投放市場的初期出現了多例市場反饋，車輛發(fā)生APA報“可疑的電機參數-左卡鉗”故障，并伴隨有EPB卡鉗釋放時間偏長的現象。車輛故障里程最多為1282公里，同時售后人員復測，該故障可復現，卡鉗生產批次無規(guī)律。針對上述故障，將故障件更換后進行了實物檢測。檢測發(fā)現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試，電流異常已不再復現，由此可得出電流值的偏高導致了該故障產生，本文通過EPB軟硬件等方面進行綜合分析，逐一排查問題產生的原因。

2 EPB釋放時間長的故障機理

用戶按下EPB開關按鈕，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為執(zhí)行器的空轉電流從夾緊狀態(tài)下降到空轉電流閾值而結束[1]，整個過程設置為2.5s，當執(zhí)行器在執(zhí)行釋放的過程中空轉電流過大，在2.5s內沒有達到空轉電流閾值而繼續(xù)釋放，導致釋放時間>2.5s。PBC將該現象診斷為異常并報故障碼發(fā)送給ESC，ESC自動關聯故障到自動泊車模塊，導致警告燈點亮。

3 EPB釋放時間長原因分析

EPB釋放時間受軟件和機械硬件的共同影響，軟件電流閾值的設置和硬件結構的配合均對釋放時間都有作用，為分析電流異常來自卡鉗還是EPB執(zhí)行器，本文進行了ABA交換試驗，交換檢測結果顯示隨著制動壓力的上升，高空轉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。本文針對所有影響因素進行了逐一分析，以期排查出駐車釋放時間長的根本原因。

3.1 密封圈內徑配合影響空轉電流

密封圈的內徑與螺桿兩件套外徑過盈配合，形成密封環(huán)境，但過盈量偏大會加大螺桿兩件套的旋轉阻力導致空轉電流偏大。為驗證該失效模式，特挑選了密封圈內徑尺寸極限樣件進行了空轉電流影響的測試（同一卡鉗、同一工況條件下測試）測試結果顯示密封圈內徑與電流存在負相關，即內徑越小，空轉電流越大。同時故障件密封圈內徑檢測偏小，與檢測結果一致。

3.2 銅套倒角導向不足，密封圈壓入后破損，影響空轉電流

故障件拆解發(fā)現銅套內壁有明顯的密封圈碎屑，對標分析由于銅套倒角不夠平滑，密封圈壓入后在高壓環(huán)境下反復動作會導致密封圈被擠入銅套縫隙產生碎屑，如碎屑擠入銅套與螺桿縫隙，會導致螺桿的旋轉阻力增加，從而導致空轉電流增大。經對標分析，銅套倒角一般設計為為R0.15-R0.2，保證機加后無尖角毛刺，而該卡鉗的銅套倒角為直邊設計，防劃傷能力設計不足，存在高壓下密封圈被劃破的風險。是該故障的可疑原因之一。

3.3 軟件電流閾值設置偏小，易觸發(fā)故障

電流的閾值計算需要全面考慮關鍵零部件的極限尺寸、極限環(huán)境對空轉電流的影響。經過對上述環(huán)境下空轉電流的復測，樣件在-20°環(huán)境以下以及在極限尺寸下，空轉電流超出設定的1.2A，最大達到了2.2A。目前電流的閾值計算模型中未將關鍵零件的尺寸影響列入，電流閾值設定的全面性不足。容易導致產品極端配合狀態(tài)出現未覆蓋到位的狀況。

綜合：卡鉗密封圈內徑尺寸超下差，銅套的倒角設計不合理，以及軟件電流閾值設置不能覆蓋全工況下的電流，導致了該故障的產生。

4 整改措施

1）在已明確故障源的情況下，對密封圈內徑進行Cpk能力統計，統計結果顯示密封圈內徑Cpk值為0.91，小于1.33的目標要求;為保證合格的密封圈裝入產品，特對密封圈內徑進行100%檢測。

2）優(yōu)化銅套倒角，將銳角改為平滑圓角，保證裝配時，密封圈不被擠壓產生碎屑，同時將銅套的倒角監(jiān)測點從原來的個增加為3個點，保證了檢測的全面性。

3）重新對EPB卡鉗關鍵零部件進行DOE測試，確定極限件在不同工況下對空轉電流的影響，重新對EPB電流閾值進行標定，增加不同壓力、不同溫度環(huán)境下的空轉電流補償值。確保產品在各種環(huán)境下均能滿足使用要求。

5 結論

EPB釋放時間會影響客戶的主觀感受，特別是EPB與高級功能APA關聯，出現故障后容易引起顧客的懷疑。本文從引起EPB釋放時間偏長的軟件和硬件兩方面進行分析，通過了對比測試，分析出引起故障的原因，并通過一系列措施對市場件、庫存件進行了復查，隔離。最終將該問題解決。有效避免了客戶抱怨。

參考文獻：

[1]辛登嶺.電子駐車制動系統的開發(fā)與應用.上海：上海汽車，2011.10.