Problema de trencament de la connexió de la connexió EPB

Anàlisi i contramesures del problema de trencament del fre d'estacionament electrònic (EPB) arnès de connexió
Jo. Causes de trencament
Material insuficient i disseny estructural
El material del filferro té una mida de gra massa baixa o la funda protectora exterior té una velocitat volumètrica massa alta, resultant en un rendiment insuficient de la fatiga anti-flexió.
El nombre de nuclis d'arnès de cables és massa petit, i l'estrès a llarg termini és propens a causar risc de trencament‌.
‌Ubicació de la instal·lació i impacte ambiental‌
L'arnès EPB s'instal·la majoritàriament a la zona de suspensió del xassís del vehicle, que és susceptible d'impacte extern, esforç de vibració o flexió.
L'exposició a llarg termini a altes temperatures i ambient humit pot accelerar l'envelliment de l'arnès, fent que la capa d'aïllament es torni trencadissa o que el cable metàl·lic es corroeixi i es trenqui.
Fatiga mecànica i pèrdua d'ús
Flexió repetida, L'estirament i altres accions durant la conducció del vehicle poden provocar fatiga i fractura del cable dins de l'arnès.
El connector de l'arnès està solt o està mal fixat, exacerbant la concentració local d'estrès.

Fre elèctric d’aparcament (EPB) arnès de cablejat

EPB no s'allibera:
És possible que l'EPB no s'alliberi després d'estar connectat, provocant que el vehicle es mantingui parat.
Làmpada indicadora de mal funcionament (Quil):
Un llum d'advertència al tauler pot indicar un problema amb el sistema EPB.
Missatges de servei:
La pantalla del cotxe pot mostrar missatges relacionats amb el sistema EPB que falla o que requereix servei.
Arnés solt o danyat:
Inspeccioneu l'arnès de cablejat per detectar qualsevol signe de dany, com esquinçar-se, cables trencats, o corrosió.
Connexions soltes:
Comproveu si hi ha connexions soltes a l'arnès, sobretot als connectors.
Reparació i resolució de problemes:
Inspecció visual:
Examineu acuradament el cablejat al llarg del mòdul EPB, inclosos els connectors i els cables.
Prova de continuïtat:
Utilitzeu un multímetre per provar la continuïtat dels cables de l'arnès. Si hi ha una interrupció al circuit, el multímetre mostrarà una alta resistència o an “OL” (fora dels límits) lectura, segons Advance Auto Parts.
Substitució del connector:
Si un connector està danyat o corroït, considerar substituir-lo per un de nou, segons la National Highway Traffic Safety Administration (.gov).
Substitució de l'arnès:
Si l'arnès està molt danyat, pot ser necessari substituir tot l'arnès.
Assistència professional:
Si no esteu segur de diagnosticar o reparar l'arnès, el millor és consultar un mecànic qualificat.

Fre d'estacionament elèctric (EPB) & La retenció automàtica no funciona & EPB Auto Hold llum de fre d'estacionament

II. Solució
Optimitzeu l'estructura i el material de l'arnès
Augmenta la mida del gra del conductor de coure, augmentar el nombre de nuclis, i reduir la velocitat volumètrica de la funda protectora per millorar la capacitat anti-flexió‌. Utilitzeu una estructura de blindatge de múltiples capes o un material de funda flexible per reduir l'efecte directe de la tensió externa sobre el cable.
Substituïu o repara els arnes trencats. Comproveu el punt de trencament de l'arnès, reparar o substituir la peça danyada, i assegureu-vos que el connector és estable i no té un contacte deficient. ‌ ‌Detecció professional i restabliment del sistema ‌ Utilitzeu un instrument de diagnòstic per llegir el codi d'error del sistema EPB, confirmeu l'error relacionat amb l'arnès i feu un restabliment del programari. Si la ruptura provoca una interrupció de la transmissió del senyal, els paràmetres del sistema s'han de recalibrar mitjançant l'ECU. ‌
III. Mesures preventives ‌Inspecció i manteniment periòdics ‌ Centrar-se a comprovar l'estat de fixació i la integritat de l'aspecte de l'arnès del xassís per evitar danys causats per fluixement o fricció. ‌ Optimitzar el procés de disseny i instal·lació ‌ En l'etapa de disseny del vehicle, planificar raonablement la direcció de l'arnès, evitar zones de vibració d'alta freqüència, i adopta un disseny redundant anti-flexió. ‌ ‌Eviteu una flexió excessiva i l'impacte de la força externa ‌ Reduïu la càrrega mecànica de l'arnès durant girs pronunciats i carreteres accidentades en l'ús diari per allargar la vida útil ‌

Si el problema no es pot resoldre per mitjans convencionals, es recomana contactar amb una organització de manteniment professional per a una inspecció i reparació sistemàtiques per evitar els riscos de seguretat causats per l'autooperació..

Apuntant al problema de trencament de l'arnès de cable EPB de l'automòbil en la prova de flexió simulada del vehicle real. En aquest article, Els enginyers d'arns de cablejat analitzen exhaustivament els factors relacionats amb la fractura del cable, i combinar mètodes d'anàlisi experimentals per analitzar i avaluar la fiabilitat dels cables d'arnès de filferro EPB d'automòbil contra la fractura per fatiga de flexió. Es proposen diverses solucions i s'estudien els seus efectes d'implementació. Els resultats mostren que és més pràctic optimitzar la mida del gra del conductor de coure i l'estructura del filferro, augmentar el nombre de cables centrals, i reduir la relació de volum de la funda protectora exterior del cable. Pot reduir eficaçment la probabilitat de trencament del cablejat de l'EPB de l'automòbil.

0 Pròleg
Amb el ràpid desenvolupament de la indústria de l'automòbil, La seguretat dels automòbils és el primer indicador del disseny i la fabricació d'automòbils. Utilitzant tecnologia moderna i mitjans avançats, diverses maneres i solucions possibles per millorar encara més la seguretat poden fer que els cotxes com a mitjà de transport siguin més segurs. Com a sistema de frenada, el sistema PEB és un sistema de seguretat important i un factor important per mesurar els estàndards de seguretat dels automòbils. L'aplicació àmplia dels sistemes d'aparcament electrònic EPB als automòbils té un paper important en la millora de la seguretat i la comoditat de conducció dels automòbils.. El cablejat de l'EPB és una part integral del sistema, i la seva fiabilitat afecta directament la fiabilitat de tot el sistema EPB d'automoció. Aquest article estudia principalment la fiabilitat dels arnesos de cables EPB d'automoció contra la flexió i la fractura.
Com a part del cablejat de l'automòbil, l'arnès de cables EPB d'automoció integra cables EPB i cables ABS i s'instal·la a la zona de suspensió del xassís de la carrosseria. Aquesta peça està subjecta tant a l'impacte com a la corrosió des de l'exterior de la carrosseria del cotxe, així com una gran quantitat de moviment mecànic del braç oscil·lant longitudinal. Per aquesta raó, PEB exigeix ​​alts requisits sobre la resistència a la flexió del cablejat. Quan el cotxe circula per condicions irregulars de la carretera, l'oscil·lació del braç oscil·lant longitudinal del sistema de suspensió del xassís de la carrosseria fa que l'arnès de cable EPB es flexioni contínuament d'alta freqüència, fent que els cables d'aquesta secció es dobleguin i trenquin. Aquest mode d'error és el focus d'aquest article.
Xifra 1, Entorn de treball de l'arnès de cablejat EPB d'automoció i estructura del sistema EPB
EPB d'automoció (Fre d'estacionament elèctric) system és l'abreviatura de sistema d'aparcament electrònic. Substitueix el fre de mà de palanca tradicional però és més segur i no modifica l'efecte del frenat a causa de la força del conductor.. Converteix el fre de mà de palanca tradicional en un botó de fàcil accés. És una tecnologia que realitza el fre d'estacionament mitjançant control electrònic.
El sistema inclou un polsador EPB, Unitat de control electrònic ECU, arnès de cablejat EPB d'automoció i arnès de cablejat ABS, Sensor de velocitat ABS, motor de fre, mecanisme de reducció i pinça de fre i altres components. El sensor de velocitat ABS converteix el senyal de velocitat del vehicle detectat durant la conducció del cotxe en un senyal elèctric, i transmet el senyal elèctric a l'ECU a través del cablejat EPB. Aleshores, la ECU emet instruccions per controlar les pinces de fre per frenar les rodes. L'arnès de cables EPB fa el paper de pont per transmetre senyals elèctrics.

2 Fenòmens de flexió i fractura del cable EPB i factors relacionats
2.1 Fenòmen de ruptura del fil
L'arnès de cable EPB es fixa al braç de suport i al braç oscil·lant longitudinal del xassís de la carrosseria a través de beines de goma de l'arnès de filferro, sivelles de plàstic, suports i altres peces. Quan el cotxe circula, les rodes xoquen amunt i avall a causa de la superfície irregular de la carretera, que fa que el braç oscil·lant longitudinal del xassís faci un moviment alternatiu similar a un pèndol al voltant del punt fix de la biga de suport del cos.
La prova de flexió del cablejat EPB simula el moviment del cablejat a l'entorn real del vehicle, flexió i balanceig a una freqüència de 2,5 Hz en el rang de -30 °C a temperatura normal. La prova requereix que l'arnès de cables es doblegui diverses vegades durant la vida útil requerida per garantir que no hi hagi danys a l'aspecte de l'arnès de cables i que no hi hagi interrupció del senyal.. La prova de flexió va trobar que la posició de ruptura de l'arnès de cables estava prop del punt fix de la secció mòbil.

Xifra 2, Trencament del cablejat i vista en secció transversal
Les fotos de la ubicació de la fractura i la secció transversal del conductor durant la prova mostren que la superfície de fractura del nucli té una secció transversal plana i una secció transversal arrodonida similar a la d'una bala.. Mostra que el conductor de coure està subjecte tant a força de tall com a força de tracció quan està sotmès a forces externes.
2.2 Anàlisi de la força del conductor
Quan el vehicle circula, l'arnès de cables EPB és estirat pel braç oscil·lant longitudinal del xassís de la carrosseria per formar corbes simètriques d'alta freqüència, provocant una flexió local, deformació i danys als cables. L'acumulació de deformació plàstica cíclica local és la causa fonamental del dany per fatiga del metall. La seva forma de flexió i anàlisi de tensió són les següents.
Xifra 3 Principi de flexió del cablejat i diagrama de forces
Els cables de coure estan molt estirats i deformats a la zona exterior de l'arc, i es forma una deformació d'extrusió mútua a la zona interior de l'arc.
① Força de tracció axial F1: Els cops del vehicle fan que el braç oscil·lant longitudinal es balancegi cap amunt i cap avall, i l'arnès de cables s'estira en una direcció determinada i es doblega. Durant aquest procés es forma un angle ∠a, i la força de tracció F genera una força de tracció axial F1 en la direcció ∠a; F1=F*Cos a, i la disminució de l'angle a farà que la força de tracció axial F1 augmenti.
② Força tallant radial F2: L'arnès de cables s'estira en una direcció determinada i es doblega, formant un angle ∠a. La força de tracció F produeix una força component en la direcció ∠a, que és la força de tall F2; F2=F*sin a, i l'augment de l'angle de a farà que la força de tall F2 augmenti. Les forces de tensió i cisalla alternades repetides provoquen una lleugera deformació del cable central. La superposició de centenars de milers de petites deformacions condueix finalment al mode de fallada de la fractura per fatiga.

2.3 Material conductor de l'arnès de filferro EPB
2.3.1 L'arnès de cablejat EPB és un arnès de cablejat d'automòbil, i els seus cables estan fets de cables de coure multinucli. Les propietats físiques del material de coure del cable central determinen les propietats mecàniques bàsiques del conductor de l'arnès de filferro EPB. El coure és un cristall metàl·lic. La relació entre la mida dels grans i la força del metall mostra que com més petits són els grans, millors són les propietats mecàniques del metall com la resistència, duresa, i plasticitat. El refinament del gra és un dels mitjans importants per millorar les propietats mecàniques dels metalls. De la relació Hall-Petch:

σy representa el límit de rendiment del material;
σ0 representa la resistència a la fricció de la gelosia produïda quan es mou una sola dislocació;
Ky és una constant relacionada amb el tipus i naturalesa del material i la mida del gra;
d diàmetre mitjà del gra.
L'efecte del refinament del gra sobre la resistència del metall es descriu per la relació H-P. La prova d'estructura metal·logràfica mostra que la mida del gra de cristall a l'estructura metal·logràfica del cable de coure trencat és relativament gran, la mida mitjana del gra, i la uniformitat dels grans afecten la duresa i la resistència del cable de coure. Vegeu la figura 4.

Xifra 4 Diagrama d'anàlisi metal·logràfic d'un cable conductor trencat

2.3.2 La proporció de material de coure al cable central de l'arnès de filferro EPB afecta l'allargament a la ruptura del cable central. Els conductors en aquest cas utilitzen cables centrals estanyats, que redueix la proporció de coure als cables centrals.
Xifra 5 mostra que l'allargament a la ruptura del cable del nucli de coure llaunat és més petit que el del cable del nucli de coure nu. El cable de nucli de coure galvanitzat amb un allargament reduït a la ruptura redueix la resistència a la flexió de l'arnès de filferro EPB i augmenta el risc de trencament..

Xifra 5 Elongació al trencament de fils amb diferents recobriments

2.3.3 L'estructura del cable afecta la duresa del cable, afectant així la resistència a la flexió del cablejat EPB. Com més gran sigui el nombre de cables centrals, més gran és la duresa general del cable, que és més propici per a la resistència de l'arnès de filferro EPB a la fractura per fatiga causada per la flexió. Els cables de l'arnès de cablejat EPB en aquest cas inclouen 2 2.5fils de coure mm2 i 2 0.5fils de coure mm2.
Entre ells, el diàmetre del nucli del cable de 0,5 mm2 és de 0,15 mm, i el número és 28. El nombre de cables centrals és massa petit i el diàmetre és massa gran, que afecta les propietats mecàniques globals del conductor.

2.4 Anàlisi de la capa protectora exterior del cablejat EPB
El cable integrat de l'arnès EPB trencat contenia quatre conductors i una capa protectora exterior de material de PVC. La seva capa protectora està estretament unida als quatre cables, gairebé com un cos rígid. L'anàlisi mostra que els quatre cables dins de la capa protectora exterior manquen d'espai amortidor durant el procés de flexió i són difícils d'expandir o contraure, provocant una concentració severa d'estrès i trencament.

2.5 Anàlisi del punt d'instal·lació del cablejat EPB
L'arnès de cablejat EPB es fixa al xassís de la carrosseria mitjançant un ajust d'interferència mecànica. Els punts de muntatge estan fets d'elastòmer de poliuretà PUR, amb una duresa del material de 95A. La manca de vores arrodonides, la manca d'elasticitat i l'efecte amortidor quan se sotmet a força és un altre factor que provoca la ruptura del cablejat EPB. En aquest cas, la manca d'amortiment elàstic i l'efecte d'absorció d'energia sobre l'estrès de flexió condueixen a la fractura per fatiga a causa de la concentració de tensió de cisalla al punt fix del cablejat..

2.6 Anàlisi de la longitud de l'arnès EPB
Anàlisi després de la prova, la longitud dels cables de l'arnès EPB té un marge de mida limitat a la regió dinàmica. Hi ha una tensió evident a l'arnès entre els dos punts fixos. Durant el procés de plegat, mentre que l'àrea mòbil del cablejat està sotmesa a tensió, l'augment de l'angle de flexió intensifica la concentració de l'esforç tallant, provocant el trencament del cablejat.

3 Pla d'optimització i experiment
El disseny i la selecció dels cables del cablejat d'automòbils s'han de centrar en la funció i l'entorn del cablejat.. L'arnès de cables EPB s'instal·la a la zona de flexió dinàmica del xassís de la carrosseria i el sistema d'aparcament del cotxe determina que l'arnès de cables EPB és un arnès especial de cables del cotxe i és una peça de seguretat.. suggeriments a continuació:
3.1 Definiu el tipus de cable en funció dels requisits de resistència a la flexió, i seleccioneu coure nu amb gran mida de gra i cables ultra flexibles amb un gran nombre de cables bàsics per complir els requisits de vida útil de la flexió. Per tal de garantir la resistència del cable, l'àrea de secció transversal mínima del cable de l'automòbil no ha de ser inferior a 0,5 mm2. Segons la norma alemanya LV112-1, trieu un cable de coure nu ultra flexible:

3.2 Definiu la capa protectora externa i l'estructura de la secció transversal del cable en funció dels requisits d'estrès per transmetre i canalitzar eficaçment l'estrès de flexió.. Trieu l'estructura del cable més la carcassa, i definir el grau de resistència al desgast i el grau de temperatura del material. Establiu raonablement la relació de volum dels conductors de la carcassa de manera que els conductors es puguin expandir i contraure dins d'un rang petit i reduir la concentració d'estrès.
3.3 Determineu la longitud i la tolerància de la línia en funció dels requisits de força. En general parlant, la longitud de cada part del cablejat de l'automòbil es determina en funció de la col·locació real dels aparells elèctrics al cos. La tolerància real ha de tenir en compte els requisits del conjunt del cablejat i els seus problemes d'interferència en condicions dinàmiques i estàtiques.. A causa de la influència de la força de tall durant el moviment de flexió, la longitud hauria de ser lleugerament addicional segons la longitud real de la línia. En general parlant, la redundància està entre 3% i 5%.
3.4 Definir els materials dels punts de muntatge en funció dels requisits de tensió. Reduïu la duresa del material de punt fix de l'arnès de filferro EPB PUR a 75A, eliminar les vores en angle recte del punt fix, augmentar les cantonades arrodonides, reduir la concentració d'estrès, i millora la vida útil de la resistència a la flexió.
3.5 Realitzeu una prova de flexió després d'optimitzar l'arnès EPB com s'ha esmentat anteriorment. L'angle de flexió de l'arnès de filferro al banc va disminuir, i la concentració d'estrès es va reduir significativament. Després d'haver arribat a tota la prova de flexió del cablejat 1 milions de vegades, l'aspecte del cable era impecable, no es va produir cap trencament, i la transmissió del senyal elèctric era normal.
Xifra 6 Secció transversal optimitzada i assaig de flexió optimitzat

4 Conclusió
① Les causes potencials de la ruptura del cablejat EPB s'analitzen en profunditat en funció de la ubicació on es trenca el cable EPB del cotxe, la secció transversal trencada, the material of the wire, and the installation method.
② The experimental method was used to conduct an in-depth analysis of the stress on EPB wire harness breakage and confirm the cause of EPB wire harness breakage.
③ Formulate a material selection plan for the multi-core copper conductors of the automotive EPB wiring harness, and define the principles for the outer protective layer of the conductors, the length of the wire harness in the movement area, and the material hardness of the installation point. Through comparative analysis before and after the implementation of the improvement plan, the accuracy of the optimization plan was verified and provided a reference for the analysis and solution of similar problems.