EPB Connection Harness Breakage Problem

Analyse og modforanstaltninger af brudproblemet med den elektroniske parkeringsbremse (EPB) forbindelsessele
jeg. Årsager til brud
‌Utilstrækkeligt materiale og strukturelt design‌
Trådmaterialet har for lav kornstørrelse, eller den ydre beskyttende kappe har for høj volumetrisk hastighed, resulterer i utilstrækkelig anti-bøjningstræthedsydelse‌.
Antallet af ledningsnetkerner er for lille, og langvarig stress er tilbøjelig til at forårsage brudrisiko‌.
‌Installationsplacering og miljøpåvirkning‌
EPB-selen er for det meste installeret i affjedringsområdet på køretøjets chassis, som er modtagelig for ekstern påvirkning, vibrations- eller bøjningsbelastning.
Langvarig eksponering for høje temperaturer og fugtige omgivelser kan fremskynde ældningen af ​​selen, hvilket får isoleringslaget til at blive skørt eller metaltråden til at korrodere og knække‌.
‌Mekanisk træthed og brugstab
Gentagen bøjning, strækning og andre handlinger under køretøjskørsel kan forårsage træthed og brud på ledningen inde i selen‌.
Seleforbindelsen er løs eller forkert fastgjort, forværring af lokal stresskoncentration‌.

Elektrisk parkeringsbremse (EPB) Ledningsnettet

EPB frigives ikke:
EPB frigives muligvis ikke efter at være blevet engageret, hvilket får køretøjet til at holde stille.
Fejlindikatorlampe (Mil):
En advarselslampe på instrumentbrættet kan indikere et problem med EPB-systemet.
Servicemeddelelser:
Bilens display kan vise meddelelser relateret til, at EPB-systemet fejler eller kræver service.
Løs eller beskadiget sele:
Undersøg ledningsnettet for tegn på skade, som at flosse, knækkede ledninger, eller korrosion.
Løse forbindelser:
Tjek for løse forbindelser i selen, især ved stikkene.
Fejlfinding og reparation:
Visuel inspektion:
Undersøg omhyggeligt ledningsnettet langs EPB-modulet, inklusive stik og ledninger.
Kontinuitetstest:
Brug et multimeter til at teste kontinuiteten af ​​ledningerne i selen. Hvis der er en pause i kredsløbet, multimeteret vil vise en høj modstand eller en “OL” (uden for grænser) læsning, ifølge Advance Auto Parts.
Udskiftning af stik:
Hvis et stik er beskadiget eller korroderet, overveje at erstatte den med en ny, ifølge National Highway Traffic Safety Administration (.gov).
Udskiftning af sele:
Hvis selen er meget beskadiget, det kan være nødvendigt at udskifte hele selen.
Professionel assistance:
Hvis du er usikker på om diagnosticering eller reparation af selen, det er bedst at konsultere en kvalificeret mekaniker.

Elektrisk parkeringsbremse (EPB) & Auto Hold virker ikke & EPB Auto Hold Parkeringsbremselys bilg

Ii. Løsning
‌Optimer selestrukturen og materialet‌
Øg kornstørrelsen på kobberlederen, øge antallet af kerner, og reducere den volumetriske hastighed af den beskyttende kappe for at forbedre anti-bøjningsevnen‌. Brug en flerlags afskærmningsstruktur eller fleksibelt kappemateriale for at reducere den direkte effekt af ekstern belastning på ledningen.
‌Udskift eller reparer ødelagte ledninger ‌ Tjek selens knækpunkt, reparere eller udskifte den beskadigede del, og sørg for, at stikket er stabilt og ikke har dårlig kontakt. ‌ ‌Professionel detektering og systemnulstilling ‌ Brug et diagnostisk instrument til at læse EPB-systemets fejlkode, bekræft den selerelaterede fejl og udfør en softwarenulstilling. ‌ Hvis bruddet forårsager afbrydelse af signaltransmissionen, systemparametrene skal omkalibreres gennem ECU'en. ‌
III. Forebyggende foranstaltninger ‌ Regelmæssig inspektion og vedligeholdelse ‌ Fokuser på at kontrollere fastgørelsesstatus og udseendet af chassisselen for at undgå skader forårsaget af løshed eller friktion. ‌ Optimer design- og installationsprocessen ‌ I køretøjets designfase, planlægge retningen af ​​selen rimeligt, undgå højfrekvente vibrationsområder, og vedtage anti-bøjning redundant design. ‌ ‌ Undgå overdreven bøjning og ydre kraftpåvirkning ‌ Reducer den mekaniske belastning af selen under skarpe sving og ujævne veje i daglig brug for at forlænge levetiden ‌

Hvis problemet ikke kan løses med konventionelle midler, det anbefales at kontakte en professionel vedligeholdelsesorganisation for systematisk inspektion og reparation for at undgå sikkerhedsrisici forårsaget af selvbetjening.

Sigter mod brudproblemet med bil-EPB-ledningsnet i den simulerede bøjningstest af det rigtige køretøj. I denne artikel, ledningsnetingeniører analyserer grundigt de faktorer, der er relateret til ledningsbrud, og kombinere eksperimentelle analysemetoder for at analysere og evaluere pålideligheden af ​​EPB-ledningsledninger til biler mod bøjningstræthedsbrud. Der foreslås flere løsninger og deres implementeringseffekter undersøgt. Resultaterne viser, at det er mere praktisk at optimere kobberlederens kornstørrelse og trådstruktur, øge antallet af kernetråde, og reducere volumenforholdet af trådens ydre beskyttende kappe. Det kan effektivt reducere sandsynligheden for, at bil-EPB-ledningsnettets ledninger brud.

0 Forord
Med den hurtige udvikling af bilindustrien, bilsikkerhed er den første indikator for bildesign og -fremstilling. Ved at bruge moderne teknologi og avancerede midler, forskellige mulige måder og løsninger til yderligere at forbedre sikkerheden kan gøre biler som transportmiddel sikrere. Som et bremsesystem, PEB-systemet er et vigtigt sikkerhedssystem og en vigtig faktor i måling af bilsikkerhedsstandarder. Den omfattende anvendelse af EPB elektroniske parkeringssystemer i biler spiller en vigtig rolle i at forbedre sikkerheden og kørekomforten for biler. EPB ledningsnettet er en integreret del af systemet, og dets pålidelighed påvirker direkte pålideligheden af ​​hele EPB-systemet til biler. Denne artikel studerer hovedsageligt pålideligheden af ​​EPB-ledningsnet til biler mod bøjning og brud.
Som en del af bilernes ledningsnet, EPB ledningsnettet til biler integrerer EPB ledninger og ABS ledninger og er installeret i affjedringsområdet på karrosseriets chassis. Denne del er udsat for både slag og korrosion fra ydersiden af ​​bilens karrosseri, samt en stor mængde mekanisk bevægelse fra den langsgående svingarm. Derfor, PEB stiller høje krav til ledningsnettets bøjningsmodstand. Når bilen kører på grund af ujævne vejforhold, svingningen af ​​den langsgående svingarm i karrosseriets affjedringssystem trækker EPB ledningsnettet til kontinuerlig højfrekvent bøjning, hvilket får ledningerne i dette afsnit til at bøje og knække. Denne fejltilstand er fokus i denne artikel.
Figur 1, automotive EPB ledningsnet arbejdsmiljø og EPB system struktur
Automotive EPB (Elektrisk parkeringsbremse) system er forkortelsen for elektronisk parkeringssystem. Den erstatter den traditionelle håndbremse, men er mere sikker og ændrer ikke bremseeffekten på grund af førerens styrke. Gør den traditionelle håndbremse til en knap inden for rækkevidde. Det er en teknologi, der realiserer parkeringsbremse ved elektronisk styring.
Systemet inkluderer EPB trykknapkontakt, elektronisk styreenhed ECU, EPB ledningsnet til biler og ABS ledningsnet, ABS hastighedssensor, bremse motor, reduktionsgearmekanisme og bremsekaliber og andre komponenter. ABS-hastighedssensoren konverterer køretøjets hastighedssignal, der registreres under kørsel af bilen, til et elektrisk signal, og sender det elektriske signal til ECU'en gennem EPB-ledningsnettet. ECU'en udsteder derefter instruktioner til at styre bremsekaliprene for at bremse hjulene. EPB-ledningsnettet spiller rollen som en bro til transmission af elektriske signaler.

2 EPB trådbøjning og brudfænomener og relaterede faktorer
2.1 Trådbrudsfænomen
EPB ledningsnettet er fastgjort til støttearmen og den langsgående svingarm på karrosseriet gennem ledningsnettets gummikapper, plastik spænder, beslag og andre dele. Når bilen kører, hjulene støder op og ned på grund af den ujævne vejbelægning, hvilket får den langsgående svingarm på chassiset til at lave en frem- og tilbagegående bevægelse svarende til et pendul omkring det faste punkt på kropsstøttebjælken.
EPB ledningsnettets bøjningstest simulerer bevægelsen af ​​ledningsnettet i det rigtige køretøjsmiljø, bøjning og svingning med en frekvens på 2,5 Hz i området fra -30°C til normal temperatur. Testen kræver, at ledningsnettet bøjes et antal gange inden for den påkrævede levetid for at sikre, at ledningsnettets udseende ikke beskadiges, og at signalet ikke afbrydes.. Bøjningstesten viste, at ledningsnettets brudposition var nær det faste punkt på den bevægelige sektion.

Figur 2, Brud på ledningsnettet og tværsnitsvisning
Fotos af brudstedet og tværsnit af lederen under testen viser, at kernetrådsbrudfladen har både et fladt tværsnit og et afrundet tværsnit svarende til en kugles tværsnit. Den viser, at kobberlederen er udsat for både forskydningskraft og trækkraft, når den udsættes for ydre kræfter.
2.2 Lederkraftanalyse
Når køretøjet kører, EPB ledningsnettet trækkes af den langsgående svingarm på karrosseriet for at danne højfrekvente symmetriske bøjninger, forårsager lokal bøjning, deformation og beskadigelse af ledningerne. Akkumuleringen af ​​lokal cyklisk plastisk deformation er den grundlæggende årsag til metaltræthedsskader. Dens bøjningsform og spændingsanalyse er som følger.
Figur 3 Bøjningsprincip for ledningsnet og kraftdiagram
Kobbertrådene er stærkt strakt og deformeret i det ydre område af buen, og gensidig ekstruderingsdeformation dannes i det indre område af buen.
① Aksial trækkraft F1: Køretøjsbump får den langsgående svingarm til at svinge op og ned, og ledningsnettet trækkes i en bestemt retning og bøjer. En vinkel ∠a dannes under denne proces, og trækkraften F genererer en aksial trækkraft F1 i retningen ∠a; F1=F*Cos a, og faldet i vinklen a vil få den aksiale trækkraft F1 til at øges.
② Radial forskydningskraft F2: Ledningsnettet trækkes i en bestemt retning og bøjer, danner en vinkel ∠a. Trækkraften F frembringer en komponentkraft i ∠a-retningen, som er forskydningskraften F2; F2=F*sin a, og stigningen i vinklen af ​​a vil få forskydningskraften F2 til at stige. Gentagne vekslende træk- og forskydningskræfter forårsager en lille deformation af kernetråden. Overlejringen af ​​hundredtusindvis af små deformationer fører i sidste ende til fejltilstanden af ​​træthedsbrud.

2.3 EPB ledningsnetledermateriale
2.3.1 EPB ledningsnettet er et ledningsnet til biler, og dens ledninger er lavet af flerkernede kobbertråde. De fysiske egenskaber af kobbermaterialet i kernetråden bestemmer de grundlæggende mekaniske egenskaber af EPB ledningsnetlederen. Kobber er en metalkrystal. Forholdet mellem størrelsen af ​​kornene og metallets styrke viser, at jo mindre kornene er, jo bedre er metallets mekaniske egenskaber såsom styrke, sejhed, og plasticitet. Kornforfining er et af de vigtige midler til at forbedre metallers mekaniske egenskaber. Fra Hall-Petch forholdet:

σy repræsenterer materialets udbyttegrænse;
σ0 repræsenterer gitterfriktionsmodstanden, der produceres ved bevægelse af en enkelt dislokation;
Ky er en konstant relateret til typen og arten af ​​materialet og kornstørrelsen;
d gennemsnitlig korndiameter.
Virkningen af ​​kornforfining på metalstyrke er beskrevet af H-P forholdet. Den metallografiske strukturtest viser, at krystalkornstørrelsen i den metallografiske struktur af den knækkede kobbertråd er relativt stor, den gennemsnitlige kornstørrelse, og ensartetheden af ​​kornene påvirker sejheden og styrken af ​​kobberkernetråden. Se figur 4.

Figur 4 Metallografisk analysediagram af knækket lederkernetråd

2.3.2 Forholdet mellem kobbermateriale i EPB-ledningsnettets kernetråd påvirker forlængelsen ved brud på kernetråden. Lederne i dette tilfælde bruger fortinnede kernetråde, hvilket reducerer andelen af ​​kobber i kernetrådene.
Figur 5 viser, at brudforlængelsen af ​​fortinnet kobberkernetråd er mindre end for blottet kobberkernetråd. Den galvaniserede kobberkernetråd med reduceret brudforlængelse reducerer bøjningsmodstanden i EPB-ledningsnettet og øger risikoen for brud.

Figur 5 Forlængelse ved brud af ledninger med forskellige belægninger

2.3.3 Trådstrukturen påvirker ledningens sejhed, hvorved bøjningsmodstanden for EPB-ledningsnettet påvirkes. Jo større antal kernetråde, jo højere er trådens samlede sejhed, hvilket er mere befordrende for EPB ledningsnets modstand mod træthedsbrud forårsaget af bøjning. Ledningerne til EPB-ledningsnettet omfatter i dette tilfælde 2 2.5mm2 kobbertråde og 2 0.5mm2 kobbertråde.
Blandt dem, kernediameteren på 0,5 mm2 ledningen er 0,15 mm, og tallet er 28. Antallet af kernetråde er for lille, og diameteren er for stor, hvilket påvirker lederens overordnede mekaniske egenskaber.

2.4 Analyse af EPB ledningsnet ydre beskyttende lag
Det integrerede kabel til den ødelagte EPB-sele indeholdt fire ledere og et ydre beskyttende lag af PVC-materiale. Dets beskyttende lag er tæt knyttet til de fire ledninger, næsten som en stiv krop. Analyse viser, at de fire ledninger inde i det ydre beskyttende lag mangler bufferplads under bøjningsprocessen og er svære at udvide eller trække sammen, forårsager alvorlig stresskoncentration og brud.

2.5 EPB ledningsnet installationspunkt analyse
EPB-ledningsnettet er fastgjort til karrosseriets chassis gennem mekanisk interferenspasning. Monteringspunkterne er lavet af polyurethanelastomer PUR, med en materialehårdhed på 95A. Manglen på afrundede kanter, mangel på elasticitet og buffereffekt, når de udsættes for kraft, er en anden faktor, der forårsager, at EPB-ledningsnettet går i stykker. I dette tilfælde, manglen på elastisk buffering og energiabsorptionseffekten på bøjningsspænding fører til udmattelsesbrud på grund af forskydningsspændingskoncentration ved det faste punkt af ledningsnettet.

2.6 EPB-selelængdeanalyse
Efter testanalyse, længden af ​​EPB seleledninger har begrænset størrelsesmargin i det dynamiske område. Der er tydelige spændinger i selen mellem de to fikspunkter. Under bøjningsprocessen, mens det bevægelige område af ledningsnettet udsættes for spændinger, stigningen i bøjningsvinklen intensiverer koncentrationen af ​​forskydningsspænding, får ledningsnettet til at knække.

3 Optimeringsplan og eksperiment
Designet og valget af ledningsnet til biler skal fokusere på ledningsnettets funktion og miljø. EPB ledningsnettet er installeret i det dynamiske bøjningsområde af karrosseriet, og parkeringssystemet bestemmer, at EPB ledningsnettet er en speciel bil ledningsnet og er en sikkerhedsdel. forslag nedenfor:
3.1 Definer trådtypen ud fra kravene til bøjningsmodstand, og vælg blottet kobber med høj kornstørrelse og ultrafleksible ledninger med et stort antal kernetråde for at opfylde kravene til bøjningslevetid. For at sikre styrken af ​​ledningen, det mindste tværsnitsareal af bilkablet bør ikke være mindre end 0,5 mm2. I henhold til tysk standard LV112-1, vælg ultrafleksibel bar kobbertråd:

3.2 Definer det ydre beskyttende lag og tværsnitsstrukturen af ​​ledningen baseret på spændingskravene for effektivt at overføre og kanalisere bøjningsspænding. Vælg strukturen af ​​tråd plus foringsrør, og definere materialets slidstyrkegrad og temperaturgrad. Indstil volumenforholdet mellem lederne i huset rimeligt, så lederne kan udvide sig og trække sig sammen inden for et lille område og reducere spændingskoncentrationen.
3.3 Bestem linjelængde og tolerance baseret på kraftkrav. Generelt set, længden af ​​hver del af bilens ledningsnet bestemmes baseret på den faktiske placering af de elektriske apparater på kroppen. Den faktiske tolerance bør tage hensyn til kravene til ledningsnetsamlingen og deres interferensproblemer under dynamiske og statiske forhold. På grund af påvirkning af forskydningskraft under bøjningsbevægelse, længden skal være lidt ekstra i henhold til den faktiske længde af linen. Generelt set, redundansen er mellem 3% og 5%.
3.4 Definer monteringspunktmaterialer baseret på spændingskrav. Reducer hårdheden af ​​EPB-ledningsnettets fikspunktsmateriale PUR til 75A, eliminer de retvinklede kanter af fikspunktet, øge afrunding af hjørner, reducere stresskoncentrationen, og forbedre bøjningsmodstandens levetid.
3.5 Udfør en bøjningstest efter optimering af EPB-selen som nævnt ovenfor. Bøjningsvinklen på ledningsnettet på bænken faldt, og stresskoncentrationen blev signifikant reduceret. Efter hele ledningsnettet bøjningstest nået 1 millioner gange, trådens udseende var fejlfrit, ingen brud skete, og den elektriske signaloverførsel var normal.
Figur 6 Optimeret tværsnit og optimeret bøjningstest

4 Konklusion
① De potentielle årsager til brud på EPB-ledningsnettet analyseres i dybden baseret på det sted, hvor bilens EPB-ledningsnet knækker, det knækkede tværsnit, ledningens materiale, og installationsmetoden.
② Den eksperimentelle metode blev brugt til at udføre en dybdegående analyse af belastningen på brud på EPB ledningsnet og bekræfte årsagen til brud på EPB ledningsnet.
③ Formuler en materialevalgsplan for flerkernede kobberledere i EPB-billedningsnettet, og definere principperne for ledernes ydre beskyttende lag, længden af ​​ledningsnettet i bevægelsesområdet, og monteringspunktets materialehårdhed. Gennem komparativ analyse før og efter implementering af forbedringsplanen, optimeringsplanens nøjagtighed blev verificeret og gav en reference til analyse og løsning af lignende problemer.