EPB释放时间偏长问题研究

金元丽　高晓辰　辛庆锋　吕波涛　李航

摘 要：EPB是实现车辆自动驻车、释放等功能的部件。其作用是防止车辆在平路或者坡道上溜车。相对普通手驻车制动更加智能、高效。左右EPB卡钳电机分别执行驻车、释放等功能，其结构复杂，同时驻车、释放等功能由软件控制，其涉及驻车释放的一致性等问题。本文以某车型投放市场初期产生的释放时间偏长问题，通过对软件和结构硬件进行了深入研究，分析出卡钳密封圈尺寸超设计以及软件的释放时阈值的设置不合理是导致上述问题的根本原理。通过风险评估、技术改进等步骤，彻底解决了该问题，为后续产品开发提供了技术支撑。

关键词：EPB 释放故障 分析研究

1 前言

某车型产品投放市场的初期出现了多例市场反馈，车辆发生APA报“可疑的电机参数-左卡钳”故障，并伴随有EPB卡钳释放时间偏长的现象。车辆故障里程最多为1282公里，同时售后人员复测，该故障可复现，卡钳生产批次无规律。针对上述故障，将故障件更换后进行了实物检测。检测发现故障件在不同的液压下释放电流明显比正常卡钳高，其中一例故障件因多次测试，电流异常已不再复现，由此可得出电流值的偏高导致了该故障产生，本文通过EPB软硬件等方面进行综合分析，逐一排查问题产生的原因。

2 EPB释放时间长的故障机理

用户按下EPB开关按钮，执行器收到指令执行释放功能，EPB释放完成的判断依据为执行器的空转电流从夹紧状态下降到空转电流阈值而结束[1]，整个过程设置为2.5s，当执行器在执行释放的过程中空转电流过大，在2.5s内没有达到空转电流阈值而继续释放，导致释放时间>2.5s。PBC将该现象诊断为异常并报故障码发送给ESC，ESC自动关联故障到自动泊车模块，导致警告灯点亮。

3 EPB释放时间长原因分析

EPB释放时间受软件和机械硬件的共同影响，软件电流阈值的设置和硬件结构的配合均对释放时间都有作用，为分析电流异常来自卡钳还是EPB执行器，本文进行了ABA交换试验，交换检测结果显示随着制动压力的上升，高空转电流随卡钳总成变化而变化，说明卡钳总成影响电流的变化。本文针对所有影响因素进行了逐一分析，以期排查出驻车释放时间长的根本原因。

3.1 密封圈内径配合影响空转电流

密封圈的内径与螺杆两件套外径过盈配合，形成密封環境，但过盈量偏大会加大螺杆两件套的旋转阻力导致空转电流偏大。为验证该失效模式，特挑选了密封圈内径尺寸极限样件进行了空转电流影响的测试（同一卡钳、同一工况条件下测试）测试结果显示密封圈内径与电流存在负相关，即内径越小，空转电流越大。同时故障件密封圈内径检测偏小，与检测结果一致。

3.2 铜套倒角导向不足，密封圈压入后破损，影响空转电流

故障件拆解发现铜套内壁有明显的密封圈碎屑，对标分析由于铜套倒角不够平滑，密封圈压入后在高压环境下反复动作会导致密封圈被挤入铜套缝隙产生碎屑，如碎屑挤入铜套与螺杆缝隙，会导致螺杆的旋转阻力增加，从而导致空转电流增大。经对标分析，铜套倒角一般设计为为R0.15-R0.2，保证机加后无尖角毛刺，而该卡钳的铜套倒角为直边设计，防划伤能力设计不足，存在高压下密封圈被划破的风险。是该故障的可疑原因之一。

3.3 软件电流阈值设置偏小，易触发故障

电流的阈值计算需要全面考虑关键零部件的极限尺寸、极限环境对空转电流的影响。经过对上述环境下空转电流的复测，样件在-20°环境以下以及在极限尺寸下，空转电流超出设定的1.2A，最大达到了2.2A。目前电流的阈值计算模型中未将关键零件的尺寸影响列入，电流阈值设定的全面性不足。容易导致产品极端配合状态出现未覆盖到位的状况。

综合：卡钳密封圈内径尺寸超下差，铜套的倒角设计不合理，以及软件电流阈值设置不能覆盖全工况下的电流，导致了该故障的产生。

4 整改措施

1）在已明确故障源的情况下，对密封圈内径进行Cpk能力统计，统计结果显示密封圈内径Cpk值为0.91，小于1.33的目标要求;为保证合格的密封圈装入产品，特对密封圈内径进行100%检测。

2）优化铜套倒角，将锐角改为平滑圆角，保证装配时，密封圈不被挤压产生碎屑，同时将铜套的倒角监测点从原来的个增加为3个点，保证了检测的全面性。

3）重新对EPB卡钳关键零部件进行DOE测试，确定极限件在不同工况下对空转电流的影响，重新对EPB电流阈值进行标定，增加不同压力、不同温度环境下的空转电流补偿值。确保产品在各种环境下均能满足使用要求。

5 结论

EPB释放时间会影响客户的主观感受，特别是EPB与高级功能APA关联，出现故障后容易引起顾客的怀疑。本文从引起EPB释放时间偏长的软件和硬件两方面进行分析，通过了对比测试，分析出引起故障的原因，并通过一系列措施对市场件、库存件进行了复查，隔离。最终将该问题解决。有效避免了客户抱怨。

参考文献：

[1]辛登岭.电子驻车制动系统的开发与应用.上海：上海汽车，2011.10.