Fiabilisation des connecteurs électriques utilisés pour les fonctions de diagnostic embarqué des automobiles
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The object of this work is the improvement of the reliability of electrical connectors mounted on vehicles with diagnostic functions. We focus on the crimp. Some failures observed on airbag and belt retainer diagnostic circuits hint at crimping resistance instabilities, due to vibrations and external solicitations (thermal, atmospheric, chemical). After a reminder of general notions on electrical contact, mainly in low-level circuits, we present crimping main characteristics and technology. Then we report a synthesis of the bibliography on the subject; it consists mainly of technical documents. The objective of the third chapter is to evaluate the influence of the environment and, above all, of mechanical solicitations, on the crimping electrical behavior. The test setups developed to mechanically stress the crimped terminals succeed in reproducing the appearance of the failures. Mechanical solicitations, coupled with thermal wearing cycles, appear as a sound way to test the reliability of on-vehicle connectors. Then we present a new measurement method, that allows to obtain the interstrand and strand-barrel electrical contact resistances. Results are given for crimped terminals on 12 and 7 strand wires, with different section reduction ratios; some samples are tested after thermal solicitations. We explore the elastic backspring phenomena: a mechanical device allows to progressively apply a measurable force on the crimping wings, thus improving electrical conduction. These results have given us an idea for a technological solution, which has been patented. Finally, we analyze more thoroughly the resistance measurement results, to estimate the electrical surface really used for conduction.
Abstract FR:
L'objet de la thèse est la fiabilisation des connecteurs électriques embarqués sur les véhicules pour des fonctions de diagnostic. Nous nous intéressons en particulier au sertissage. Certaines défaillances détectées sur des circuits d'airbags et de prétensionneurs de ceintures indiquent des instabilités de la résistance de sertissage, dues aux vibrations et aux différentes sollicitations extérieures (thermiques, atmosphériques, chimiques). Après un rappel des notions générales sur le contact électrique, en particulier de bas niveau, nous nous focalisons sur les éléments principaux du sertissage et sur sa technologie. Ensuite nous étudions la littérature relative; il s'agit surtout de documents d'origine technologique. L'objectif du troisième chapitre est d'évaluer l'influence de l'environnement extérieur et, en particulier, des sollicitations mécaniques, sur le comportement électrique du sertissage. Les bancs de mesure mis en place pour solliciter les terminaux sertis permettent de reproduire l'apparition des défauts. Les sollicitations mécaniques, associés à des cycles de vieillissement thermique, se proposent comme une méthode efficace pour tester la fiabilité des connecteurs embarqués. Puis nous présentons une nouvelle méthode de mesure, donnant accès aux résistances électriques de contact interbrins et brins-fût. Les résultats concernent des terminaux sertis sur des câbles à 12 et à 7 brins, avec des taux de réduction de section variables, et ayant subis ou non un vieillissement thermique. Nous considérons le phénomène du retour élastique: un montage mécanique nous permet d'appliquer graduellement une force mesurable sur les ailes de sertissage, et ceci améliore la conduction. Ces résultats nous ont suggéré une solution technologique, qui a fait l'objet d'un dépôt de brevet. Enfin, nous analysons plus en détail les résultats des mesures de résistance, pour aboutir à une estimation des la surface électrique effectivement utilisée pour la conduction.