Problem kvara kabelskog svežnja EPB veze

Analiza i protumjere problema loma elektronske parkirne kočnice (EPB) priključni svežanj
I. Uzroci loma
‌Nedovoljan materijal i konstrukcijski dizajn‌
Materijal žice ima prenisku veličinu zrna ili vanjski zaštitni omotač ima previsoku zapreminsku brzinu, što rezultira nedovoljnim performansama protiv savijanja‌.
Broj jezgara kabelskog svežnja je premali, a dugotrajni stres je podložan riziku od loma‌.
‌Lokacija instalacije i uticaj na životnu sredinu‌
EPB uprtač je uglavnom ugrađen u zoni ovjesa šasije vozila, koji je podložan spoljnim uticajima, vibracija ili naprezanje savijanja.
Dugotrajno izlaganje visokoj temperaturi i vlažnom okruženju može ubrzati starenje pojasa, uzrokujući da izolacijski sloj postane lomljiv ili da metalna žica korodira i lomi‌.
‌Mehanički zamor i gubitak upotrebe‌
Ponovljeno savijanje, istezanje i druge radnje tokom vožnje vozila mogu uzrokovati zamor i lom žice unutar pojasa‌.
Konektor kabelskog svežnja je labav ili nije pravilno pričvršćen, pogoršanje lokalne koncentracije stresa.

Električna parkirna kočnica (EPB) ožičenje

EPB se ne objavljuje:
EPB se možda neće osloboditi nakon angažmana, uzrokujući da vozilo miruje.
Lampica indikatora kvara (MIL):
Lampica upozorenja na instrument tabli može ukazivati ​​na problem sa EPB sistemom.
Servisne poruke:
Na displeju automobila mogu se prikazati poruke koje se odnose na kvar na EPB sistemu ili da mu je potreban servis.
Labav ili oštećen pojas:
Pregledajte kabelski svežanj da li ima znakova oštećenja, poput habanja, pokidane žice, ili korozije.
Loose Connections:
Provjerite ima li labavih spojeva u kabelskom svežnjaku, posebno na konektorima.
Rješavanje problema i popravak:
Vizuelni pregled:
Pažljivo pregledajte svežanj ožičenja duž EPB modula, uključujući konektore i žice.
Test kontinuiteta:
Upotrijebite multimetar da provjerite kontinuitet žica u kabelskom svežnjaku. Ako dođe do prekida u strujnom krugu, multimetar će pokazati visok otpor ili an “OL” (van granica) čitanje, prema Advance Auto Parts.
Zamjena konektora:
Ako je konektor oštećen ili korodiran, razmislite o zamjeni novim, prema Nacionalnoj upravi za sigurnost saobraćaja na autoputu (.gov).
Zamjena pojasa:
Ako je pojas znatno oštećen, možda će biti potrebna zamjena cijelog pojasa.
Stručna pomoć:
Ako niste sigurni u dijagnosticiranje ili popravak pojasa, najbolje je konsultovati kvalifikovanog mehaničara.

Električna parkirna kočnica (EPB) & Auto Hold ne radi & EPB Auto Hold Svjetlo parkirne kočnice

II. Rješenje
‌Optimizirajte strukturu i materijal pojasa‌
Povećajte veličinu zrna bakrenog provodnika, povećati broj jezgara, i smanjiti volumetrijsku brzinu zaštitnog omotača kako bi se poboljšala sposobnost protiv savijanja‌. Koristite višeslojnu zaštitnu strukturu ili fleksibilni materijal omotača kako biste smanjili direktan učinak vanjskog naprezanja na žicu.
‌Zamijenite ili popravite slomljene pojaseve ‌ Provjerite tačku loma pojasa, popraviti ili zamijeniti oštećeni dio, i osigurajte da je konektor stabilan i da nema lošeg kontakta. ‌ ‌Profesionalno otkrivanje i resetovanje sistema ‌ Koristite dijagnostički instrument da pročitate EPB sistemski kod greške, potvrdite grešku vezanu za svežanj i izvršite softversko resetiranje. ‌ Ako prekid uzrokuje prekid prijenosa signala, sistemske parametre treba ponovo kalibrirati preko ECU-a. ‌
III. Preventivne mjere ‌Redovni pregled i održavanje‌ Fokusirajte se na provjeru statusa pričvršćivanja i integriteta izgleda pojasa šasije kako biste izbjegli oštećenja uzrokovana labavošću ili trenjem. ‌ Optimizirajte proces dizajna i instalacije ‌ U fazi dizajna vozila, razumno planirajte smjer pojasa, izbjegavajte područja sa visokofrekventnim vibracijama, i usvojiti redundantni dizajn protiv savijanja. ‌ ‌Izbjegavajte prekomjerno savijanje i utjecaj vanjske sile ‌ Smanjite mehaničko opterećenje pojasa tokom oštrih skretanja i neravnih puteva u svakodnevnoj upotrebi kako biste produžili vijek trajanja ‌

Ako se problem ne može riješiti konvencionalnim sredstvima, preporučljivo je kontaktirati profesionalnu organizaciju za održavanje radi sistematskog pregleda i popravke kako bi se izbjegle sigurnosne opasnosti uzrokovane samoradom.

S ciljem rješavanja problema loma automobilskog EPB kabelskog svežnja u simuliranom testu savijanja stvarnog vozila. U ovom članku, Inženjeri ožičenja sveobuhvatno analiziraju faktore koji se odnose na lom žice, i kombinuju eksperimentalne metode analize za analizu i procjenu pouzdanosti automobilskih EPB žica od loma od zamora pri savijanju. Predlaže se nekoliko rješenja i proučavaju se njihovi efekti implementacije. Rezultati pokazuju da je praktičnije optimizirati veličinu zrna bakrenog vodiča i strukturu žice, povećati broj žica jezgra, i smanjiti omjer volumena vanjskog zaštitnog omotača žice. Može efektivno smanjiti vjerovatnoću loma kabelskog svežnja automobilskog EPB ožičenja.

0 Predgovor
Uz brzi razvoj automobilske industrije, Sigurnost automobila je prvi pokazatelj dizajna i proizvodnje automobila. Koristeći modernu tehnologiju i napredna sredstva, različiti mogući načini i rješenja za dalje poboljšanje sigurnosti mogu automobile kao prijevozno sredstvo učiniti sigurnijim. Kao kočioni sistem, PEB sistem je glavni sigurnosni sistem i važan faktor u mjerenju sigurnosnih standarda automobila. Opsežna primjena EPB elektronskih parking sistema u automobilima igra važnu ulogu u poboljšanju sigurnosti i udobnosti vožnje automobila. EPB kabelski svežanj je sastavni dio sistema, a njegova pouzdanost direktno utiče na pouzdanost cjelokupnog automobilskog EPB sistema. Ovaj članak uglavnom proučava pouzdanost automobilskih EPB žica od savijanja i loma.
Kao dio kabelskog svežnja automobila, Automobilski EPB kabelski svežanj integrira EPB žice i ABS žice i instaliran je u području ovjesa šasije karoserije. Ovaj dio je podložan udarima i koroziji sa vanjske strane karoserije automobila, kao i velika količina mehaničkog pokreta od uzdužne zakretne ruke. Stoga, PEB postavlja visoke zahtjeve za otpornost na savijanje kabelskog svežnja. Kada automobil vozi zbog neravnih uslova na putu, zamah uzdužne zakretne ruke u sistemu ovjesa šasije vuče EPB kabelski svežanj u kontinuirano visokofrekventno savijanje, uzrokujući da se žice u ovom dijelu savijaju i lome. Ovaj način kvara je fokus ovog članka.
Figura 1, radno okruženje automobilskog EPB ožičenja i struktura EPB sistema
Automotive EPB (Električna parkirna kočnica) sistem je skraćenica od elektronskog parking sistema. Zamjenjuje tradicionalnu ručnu kočnicu, ali je sigurnija i ne mijenja učinak kočenja zbog snage vozača. Pretvorite tradicionalnu ručnu kočnicu u dugme na dohvat ruke. To je tehnologija koja ostvaruje parkirnu kočnicu elektronskom kontrolom.
Sistem uključuje EPB prekidač, elektronska upravljačka jedinica ECU, automobilski EPB kabelski svežanj i ABS kabelski svežanj, ABS senzor brzine, kočioni motor, mehanizam reduktora i kočiona čeljust i ostale komponente. ABS senzor brzine pretvara signal brzine vozila detektovan tokom vožnje automobila u električni signal, i prenosi električni signal na ECU kroz EPB kabelski svežanj. ECU zatim izdaje upute za kontrolu kočionih čeljusti za kočenje kotača. EPB kabelski svežanj igra ulogu mosta za prijenos električnih signala.

2 Fenomeni savijanja i loma EPB žice i povezani faktori
2.1 Fenomen lomljenja žice
EPB kabelski svežanj pričvršćen je na potpornu ruku i uzdužnu zakretnu ruku šasije karoserije kroz gumene omote kabelskog svežnja, plastične kopče, nosači i drugi dijelovi. Kada se auto vozi, točkovi udaraju gore-dole zbog neravne površine puta, što uzrokuje da uzdužna zakretna ruka na šasiji napravi povratno kretanje slično klatnu oko fiksne točke nosača tijela.
EPB test savijanja kabelskog svežnja simulira kretanje kabelskog svežnja u stvarnom okruženju vozila, savijanje i ljuljanje na frekvenciji od 2.5Hz u rasponu od -30°C do normalne temperature. Test zahtijeva da se kabelski svežanj savije nekoliko puta unutar potrebnog vijeka trajanja kako bi se osiguralo da nema oštećenja izgleda kabelskog svežnja i da nema prekida signala. Testom savijanja utvrđeno je da je položaj loma kabelskog svežnja blizu fiksne točke pokretnog dijela.

Figura 2, Prekid kabelskog svežnja i pogled na poprečni presjek
Fotografije lokacije loma i poprečnog presjeka provodnika tokom ispitivanja pokazuju da površina loma žice jezgre ima i ravan i zaobljen poprečni presjek sličan onom metka. Pokazuje da je bakarni provodnik podložan i sili smicanja i sili zatezanja kada je izložen vanjskim silama.
2.2 Analiza sile provodnika
Kada vozilo vozi, EPB kabelski svežanj se povlači uzdužnom zakretnom krakom šasije karoserije kako bi se formirale visokofrekventne simetrične zavoje, uzrokujući lokalno savijanje, deformacije i oštećenja žica. Akumulacija lokalne cikličke plastične deformacije osnovni je uzrok oštećenja metala od zamora. Njegov oblik savijanja i analiza naprezanja su sljedeći.
Figura 3 Princip savijanja kabelskog svežnja i dijagram sile
Bakrene žice su jako rastegnute i deformirane u vanjskom dijelu luka, a u unutrašnjem dijelu luka nastaje deformacija međusobnog istiskivanja.
① Aksijalna vlačna sila F1: Neravnine vozila uzrokuju da se uzdužna zakretna ruka okreće gore-dolje, a kabelski svežanj se povlači u određenom smjeru i savija. Tokom ovog procesa formira se ugao ∠a, a vučna sila F stvara aksijalnu vučnu silu F1 u smjeru ∠a; F1=F*Cos a, a smanjenje ugla a će uzrokovati povećanje aksijalne vučne sile F1.
② Radijalna posmična sila F2: Žičani svežanj se povlači u određenom smjeru i savija, formirajući ugao ∠a. Vučna sila F proizvodi komponentnu silu u smjeru ∠a, što je sila smicanja F2; F2=F*sin a, a povećanje ugla a će uzrokovati povećanje posmične sile F2. Ponavljane naizmjenične sile zatezanja i smicanja uzrokuju blagu deformaciju jezgrene žice. Superpozicija stotina hiljada sićušnih deformacija na kraju dovodi do loma zbog zamora..

2.3 Materijal provodnika kabelskog svežnja EPB
2.3.1 EPB kabelski svežanj je kabelski svežanj automobila, a njegove žice su napravljene od višežilnih bakarnih žica. Fizička svojstva bakrenog materijala u žici jezgra određuju osnovna mehanička svojstva provodnika EPB kabelskog svežnja.. Bakar je metalni kristal. Odnos između veličine zrna i čvrstoće metala pokazuje da su zrna manja, to su bolje mehaničke osobine metala kao što je čvrstoća, žilavost, i plastičnost. Rafiniranje zrna je jedno od važnih sredstava za poboljšanje mehaničkih svojstava metala. Iz odnosa Hall-Petch:

σy predstavlja granicu tečenja materijala;
σ0 predstavlja otpor trenja rešetke koji nastaje pri pomicanju jedne dislokacije;
Ky je konstanta vezana za vrstu i prirodu materijala i veličinu zrna;
d prosječni prečnik zrna.
Učinak rafiniranja zrna na čvrstoću metala opisan je H-P odnosom. Ispitivanje metalografske strukture pokazuje da je veličina kristalnog zrna u metalografskoj strukturi prekinute bakarne žice relativno velika, prosečna veličina zrna, a ujednačenost zrna utječe na žilavost i čvrstoću žice s bakrenim jezgrom. Vidi sliku 4.

Figura 4 Dijagram metalografske analize prekinute žice jezgre provodnika

2.3.2 Omjer bakrenog materijala u žici jezgre EPB kabelskog svežnja utječe na istezanje pri prekidu žice jezgre. Provodnici u ovom slučaju koriste žice od kalajisane jezgre, što smanjuje udio bakra u jezgri žica.
Figura 5 pokazuje da je istezanje pri prekidu žice od kalajisane bakrene jezgre manje nego kod gole žice od bakrenog jezgra. Žica od pocinčane bakrene jezgre sa smanjenim istezanjem pri prekidu smanjuje otpornost na savijanje EPB kabelskog svežnja i povećava rizik od loma.

Figura 5 Izduženje pri prekidu žica s različitim premazima

2.3.3 Struktura žice utiče na žilavost žice, čime utiče na otpornost savijanja EPB kabelskog svežnja. Što je veći broj žica jezgra, što je veća ukupna žilavost žice, što je više pogodno za otpornost kabelskog svežnja EPB na lom zbog zamora uzrokovanog savijanjem. Žice EPB kabelskog svežnja u ovom slučaju uključuju 2 2.5mm2 bakrene žice i 2 0.5mm2 bakrene žice.
Među njima, prečnik jezgra žice od 0,5 mm2 je 0,15 mm, a broj je 28. Broj žica jezgra je premali, a prečnik prevelik, što utiče na ukupna mehanička svojstva provodnika.

2.4 Analiza vanjskog zaštitnog sloja EPB kabelskog svežnja
Integrirani kabel slomljenog EPB kabelskog svežnja sadržavao je četiri provodnika i vanjski zaštitni sloj od PVC materijala. Njegov zaštitni sloj je usko pričvršćen za četiri žice, skoro kao kruto tijelo. Analiza pokazuje da četiri žice unutar vanjskog zaštitnog sloja nemaju prostora za tampon tokom procesa savijanja i teško se šire ili skupljaju., uzrokujući veliku koncentraciju stresa i lom.

2.5 Analiza tačke instalacije EPB kabelskog svežnja
EPB kabelski svežanj je fiksiran na šasiju karoserije putem mehaničkog spoja za smetnje. Tačke za pričvršćivanje su izrađene od poliuretanskog elastomera PUR, sa tvrdoćom materijala od 95A. Nedostatak zaobljenih ivica, nedostatak elastičnosti i puferskog efekta kada je izložen sili je još jedan faktor koji uzrokuje lomljenje EPB kabelskog svežnja. U ovom slučaju, nedostatak elastičnog puferiranja i učinak apsorpcije energije na naprezanje pri savijanju dovode do loma zbog zamora zbog koncentracije posmičnog naprezanja u fiksnoj točki žičanog svežnja.

2.6 Analiza dužine pojasa EPB
Nakon analize testa, dužina EPB kablova ima ograničenu marginu veličine u dinamičkom regionu. Očigledna je napetost u pojasu između dvije fiksne tačke. Tokom procesa savijanja, dok je pokretna površina kabelskog svežnja podvrgnuta napetosti, povećanje ugla savijanja pojačava koncentraciju posmičnog naprezanja, uzrokujući lomljenje kabelskog svežnja.

3 Plan optimizacije i eksperiment
Dizajn i odabir kabelskog svežnja za automobile treba se fokusirati na funkciju i okruženje kabelskog svežnja. EPB kabelski svežanj je instaliran u području dinamičkog savijanja karoserije, a sistem parkiranja automobila utvrđuje da je EPB kabelski svežanj poseban automobilski kabelski svežanj i da je sigurnosni dio. prijedlozi u nastavku:
3.1 Definirajte tip žice na osnovu zahtjeva za otpornost na savijanje, i odaberite goli bakar velike veličine zrna i ultra fleksibilne žice s velikim brojem žica za jezgro kako biste ispunili zahtjeve za životnim vijekom savijanja. Kako bi se osigurala čvrstoća žice, minimalna površina poprečnog presjeka automobilske žice ne smije biti manja od 0,5 mm2. Prema njemačkom standardu LV112-1, odaberite ultra fleksibilnu golu bakarnu žicu:

3.2 Definirajte vanjski zaštitni sloj i strukturu poprečnog presjeka žice na osnovu zahtjeva za naprezanje za efikasno prenošenje i kanaliziranje naprezanja savijanja. Odaberite strukturu žice plus kućište, i definirati stupanj otpornosti na habanje i temperaturni stupanj materijala. Razumno podesite omjer volumena vodiča u kućištu tako da se provodnici mogu širiti i skupljati unutar malog raspona i smanjiti koncentraciju naprezanja.
3.3 Odredite dužinu linije i toleranciju na osnovu zahtjeva za silom. Uopšteno govoreći, dužina svakog dijela kabelskog svežnja automobila određuje se na osnovu stvarnog položaja električnih uređaja na tijelu. Stvarna tolerancija treba uzeti u obzir zahtjeve sklopa kabelskog svežnja i njihove probleme smetnji u dinamičkim i statičkim uvjetima. Zbog utjecaja posmične sile prilikom savijanja, dužina bi trebala biti malo veća prema stvarnoj dužini linije. Uopšteno govoreći, višak je između 3% i 5%.
3.4 Definirajte materijale tačke montaže na osnovu zahtjeva za naprezanjem. Smanjite tvrdoću EPB materijala s fiksnom točkom PUR na 75A, eliminirati pravokutne ivice fiksne točke, povećati zaokruživanje uglova, smanjiti koncentraciju stresa, i poboljšati vijek trajanja otpornosti na savijanje.
3.5 Izvršite test savijanja nakon optimizacije EPB uprtača kao što je gore navedeno. Ugao savijanja kabelskog svežnja na klupi se smanjio, a koncentracija stresa je značajno smanjena. Nakon što je postignut cijeli test savijanja kabelskog svežnja 1 milion puta, izgled žice je bio besprijekoran, nije došlo do loma, a prijenos električnog signala je bio normalan.
Figura 6 Optimiziran poprečni presjek i optimizirano ispitivanje savijanja

4 Zaključak
① Potencijalni uzroci lomljenja EPB kabelskog svežnja se detaljno analiziraju na osnovu lokacije na kojoj se EPB kabelski svežanj u automobilu lomi, slomljeni poprečni presek, materijal žice, i način instalacije.
② Eksperimentalna metoda je korištena za provođenje dubinske analize naprezanja na lom kabelskog svežnja EPB i potvrđivanje uzroka lomljenja EPB kabelskog svežnja.
③ Formulirajte plan odabira materijala za višežilne bakrene provodnike automobilskog EPB kabelskog svežnja, i definirati principe za vanjski zaštitni sloj provodnika, dužina kabelskog svežnja u području kretanja, i tvrdoću materijala mjesta ugradnje. Kroz uporednu analizu prije i poslije implementacije plana poboljšanja, verifikovana je tačnost plana optimizacije i data je referenca za analizu i rešavanje sličnih problema.