EPB-liitäntäjohtosarjan katkeamisongelma

Elektronisen seisontajarrun murtumisongelman analyysi ja vastatoimenpiteet (EPB) liitäntäjohtosarja
minä. Rikkoutumisen syyt
Riittämätön materiaali ja rakennesuunnittelu
Lankamateriaalissa on liian pieni raekoko tai ulomman suojavaipan tilavuusnopeus on liian suuri, mikä johtaa riittämättömään taipumisenestokykyyn‌.
Johdinsarjan johtimien määrä on liian pieni, ja pitkäaikainen stressi on taipuvainen aiheuttamaan murtumisriskin‌.
‌Asennuspaikka ja ympäristövaikutukset‌
EPB-valjaat asennetaan pääosin ajoneuvon alustan jousitusalueelle, joka on herkkä ulkoisille vaikutuksille, tärinää tai taivutusjännitystä.
Pitkäaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille ja kostealle ympäristölle voi nopeuttaa valjaiden ikääntymistä, aiheuttaa eristekerroksen haurauden tai metallilangan syöpymisen ja rikkoutumisen.
‌Mekaaninen väsymys ja käyttöhäviö‌
Toistuva taivutus, venyttely ja muut toimet ajoneuvon ajon aikana voivat aiheuttaa johtosarjan sisällä olevan langan väsymistä ja murtumaa‌.
Johdinsarjan liitin on löysällä tai kiinnitetty väärin, pahentaa paikallista stressin keskittymistä.

Sähköinen seisontajarru (EPB) johtosarja

EPB:tä ei julkaista:
EPB ei saa vapauttaa sen jälkeen, kun se on kytketty, jolloin ajoneuvo pysyy paikallaan.
Toimintahäiriön merkkivalo (MIL):
Kojelaudassa oleva varoitusvalo voi olla merkki ongelmasta EPB-järjestelmässä.
Palveluviestit:
Auton näyttö saattaa näyttää EPB-järjestelmän vikaantumista tai huoltoa vaativia viestejä.
Löystyneet tai vaurioituneet valjaat:
Tarkista johtosarja vaurioiden varalta, kuin rispaantuminen, katkenneet johdot, tai korroosiota.
Löysät liitännät:
Tarkista, ettei johtosarjassa ole löystyneitä liitäntöjä, varsinkin liittimissä.
Vianetsintä ja korjaus:
Silmämääräinen tarkastus:
Tarkista huolellisesti EPB-moduulin johtosarja, mukaan lukien liittimet ja johdot.
Jatkuvuustesti:
Testaa johtosarjan johtojen jatkuvuus yleismittarilla. Jos piirissä on katkos, yleismittari näyttää suurta vastusta tai an “OL” (rajojen ulkopuolella) lukeminen, Advance Auto Partsin mukaan.
Liittimen vaihto:
Jos liitin on vaurioitunut tai syöpynyt, harkitse sen korvaamista uudella, Tieliikenneturvallisuusviraston mukaan (.gov).
Valjaiden vaihto:
Jos valjaat ovat voimakkaasti vaurioituneet, saattaa olla tarpeen vaihtaa koko valjaat.
Ammattimainen apu:
Jos olet epävarma valjaiden diagnosoinnista tai korjaamisesta, on parasta kääntyä pätevän mekaanikon puoleen.

Sähköinen seisontajarru (EPB) & Auto Hold ei toimi & EPB Auto Hold Seisontajarruvalo vilkkuu

II. Ratkaisu
‌Optimoi valjaiden rakenne ja materiaali‌
Suurenna kuparijohtimen raekokoa, lisää ytimien määrää, ja pienennä suojavaipan tilavuusnopeutta parantaaksesi taipumisenestokykyä. Käytä monikerroksista suojarakennetta tai joustavaa vaippamateriaalia vähentääksesi ulkoisen jännityksen suoraa vaikutusta lankaan.
‌Vaihda tai korjaa rikkinäiset valjaat ‌ Tarkista valjaiden katkeamiskohta, korjaa tai vaihda vaurioitunut osa, ja varmista, että liitin on vakaa eikä siinä ole huonoja kontakteja. ‌ ‌Ammattimainen tunnistus ja järjestelmän nollaus ‌ Käytä diagnostiikkalaitetta EPB-järjestelmän vikakoodin lukemiseen, vahvista johtosarjaan liittyvä vika ja suorita ohjelmiston nollaus. ‌ Jos katkos aiheuttaa signaalin lähetyksen keskeytyksen, järjestelmäparametrit on kalibroitava uudelleen ECU:n kautta. ‌
III. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet ‌Säännöllinen tarkastus ja huolto ‌ Keskity alustan valjaiden kiinnitystilan ja ulkonäön eheyden tarkistamiseen välttääksesi löysyyden tai kitkan aiheuttamat vauriot. ‌ Optimoi suunnittelu- ja asennusprosessi ‌ Ajoneuvon suunnitteluvaiheessa, suunnittele valjaiden suunta järkevästi, Vältä korkeataajuisia tärinäalueita, ja ottaa käyttöön taivutusta estävän redundantin suunnittelun. ‌ ‌Vältä liiallista taipumista ja ulkoista voimaa ‌ Vähennä valjaiden mekaanista kuormitusta jyrkissä käännöksissä ja kuoppaisilla teillä päivittäisessä käytössä käyttöiän pidentämiseksi ‌

Jos ongelmaa ei voida ratkaista tavanomaisin keinoin, on suositeltavaa ottaa yhteyttä ammattimaiseen huoltoorganisaatioon järjestelmällistä tarkastusta ja korjausta varten, jotta vältytään itsekäytön aiheuttamilta turvallisuusvaaroilta.

Tavoitteena auton EPB-johtosarjan katkeamisongelma todellisen ajoneuvon simuloidussa taivutustestissä. Tässä artikkelissa, johtosarjan insinöörit analysoivat kattavasti johtojen murtumiseen liittyviä tekijöitä, ja yhdistää kokeellisia analyysimenetelmiä analysoidakseen ja arvioidakseen autoteollisuuden EPB-johtosarjan johtojen luotettavuutta taipumisen väsymismurtumia vastaan. Ratkaisuja ehdotetaan useita ja niiden toteutusvaikutuksia tutkitaan. Tulokset osoittavat, että on käytännöllisempää optimoida kuparijohtimen raekoko ja lankarakenne, lisää ydinjohtojen määrää, ja pienennä langan ulomman suojavaipan tilavuussuhdetta. Se voi vähentää tehokkaasti autojen EPB-johtosarjan johtojen katkeamisen todennäköisyyttä.

0 Esipuhe
Autoteollisuuden nopean kehityksen myötä, autojen turvallisuus on autojen suunnittelun ja valmistuksen ensimmäinen indikaattori. Käyttämällä nykyaikaista tekniikkaa ja edistyneitä keinoja, Erilaiset mahdolliset tavat ja ratkaisut turvallisuuden parantamiseksi voivat tehdä autoista kulkuvälineenä turvallisempaa. Jarrujärjestelmänä, PEB-järjestelmä on tärkeä turvallisuusjärjestelmä ja tärkeä tekijä autojen turvallisuusstandardien mittaamisessa. EPB-elektronisten pysäköintijärjestelmien laaja käyttö autoissa on tärkeä rooli autojen turvallisuuden ja ajomukavuuden parantamisessa.. EPB-johtosarja on olennainen osa järjestelmää, ja sen luotettavuus vaikuttaa suoraan koko autoteollisuuden EPB-järjestelmän luotettavuuteen. Tämä artikkeli tutkii pääasiassa autojen EPB-johtosarjojen luotettavuutta taipumista ja murtumista vastaan.
Osana autojen johtosarjaa, autojen EPB-johtosarjassa on integroitu EPB- ja ABS-johdot, ja se asennetaan korin alustan jousitusalueelle. Tämä osa on alttiina sekä iskuille että korroosiolle auton korin ulkopuolelta, sekä suuri määrä mekaanista liikettä pituussuuntaisesta kääntövarresta. Siksi, PEB asettaa korkeat vaatimukset johdinsarjan taivutuskestävyydelle. Kun auto ajaa epätasaisten tieolosuhteiden vuoksi, korin alustan jousitusjärjestelmän pitkittäisen kääntövarren kääntö vetää EPB-johtosarjan jatkuvaan korkeataajuiseen taipumiseen, aiheuttaa tämän osan johtimien taipumista ja katkeamista. Tämä vikatila on tämän artikkelin painopiste.
Kuva 1, autoteollisuuden EPB-johtosarjan työympäristö ja EPB-järjestelmän rakenne
Autojen EPB (Sähköinen seisontajarru) system on lyhenne sanoista elektroninen pysäköintijärjestelmä. Se korvaa perinteisen vipukäsijarrun, mutta on turvallisempi eikä muuta jarrutustehoa kuljettajan voiman takia. Muuta perinteisestä käsijarrusta helposti ulottuva painike. Se on tekniikka, joka toteuttaa seisontajarrun elektronisella ohjauksella.
Järjestelmä sisältää EPB-painikekytkimen, elektroninen ohjausyksikkö ECU, autojen EPB-johtosarja ja ABS-johtosarja, ABS nopeusanturi, jarrumoottori, alennusvaihdemekanismi ja jarrusatula ja muut komponentit. ABS-nopeussensori muuntaa auton ajon aikana havaitun ajoneuvon nopeussignaalin sähköiseksi signaaliksi, ja lähettää sähköisen signaalin ECU:lle EPB-johtosarjan kautta. ECU antaa sitten ohjeet ohjata jarrusatulat pyörien jarruttamiseksi. EPB-johtosarja toimii sillana sähköisten signaalien lähettämisessä.

2 EPB-langan taivutus- ja murtumisilmiöt ja niihin liittyvät tekijät
2.1 Johdon katkeamisilmiö
EPB-johtosarja on kiinnitetty rungon rungon tukivarteen ja pituussuuntaiseen kääntövarteen johtosarjan kumivaippojen kautta, muoviset soljet, kiinnikkeet ja muut osat. Kun auto on ajossa, pyörät törmäävät ylös ja alas epätasaisen tienpinnan vuoksi, joka saa rungon pitkittäisen kääntövarren tekemään edestakaisen liikkeen, joka muistuttaa heiluria korin tukipalkin kiinteän pisteen ympärillä.
EPB-johtosarjan taivutustesti simuloi johdinsarjan liikettä todellisessa ajoneuvoympäristössä, taipuminen ja heiluminen 2,5 Hz:n taajuudella alueella -30°C:sta normaalilämpötilaan. Testi edellyttää, että johdinsarjaa taivutetaan useita kertoja vaaditun käyttöiän aikana, jotta varmistetaan, ettei johdinsarjan ulkonäkö vaurioidu eikä signaali katkea.. Taivutuskokeessa havaittiin, että johdinsarjan katkaisuasento oli lähellä liikkuvan osan kiinteää pistettä.

Kuva 2, Johdinsarjan katkeaminen ja poikkileikkausnäkymä
Valokuvat murtumapaikasta ja johtimen poikkileikkauksesta testin aikana osoittavat, että sydänlangan murtumapinnalla on sekä tasainen että pyöristetty poikkileikkaus, joka on samanlainen kuin luodilla. Se osoittaa, että kuparijohtimeen kohdistuu sekä leikkaus- että vetovoima, kun siihen kohdistuu ulkoisia voimia.
2.2 Johtimen voiman analyysi
Kun ajoneuvo on ajossa, EPB-johtosarjaa vetää korirungon pituussuuntainen kääntövarsi muodostaen korkeataajuisia symmetrisiä mutkia, aiheuttaa paikallista taipumista, johtojen muodonmuutoksia ja vaurioita. Paikallisten syklisten plastisten muodonmuutosten kerääntyminen on metallin väsymisvaurioiden perussyy. Sen taivutusmuoto ja jännitysanalyysi ovat seuraavat.
Kuva 3 Johdinsarjan taivutusperiaate ja voimakaavio
Kuparilangat ovat voimakkaasti venyneet ja vääntyneet kaaren ulkoalueella, ja keskinäinen ekstruusiomuodonmuutos muodostuu kaaren sisäalueelle.
① Aksiaalinen vetovoima F1: Ajoneuvon kolarit saavat pituussuuntaisen kääntövarren heilumaan ylös ja alas, ja johdinsarja vedetään tiettyyn suuntaan ja taipuu. Tämän prosessin aikana muodostuu kulma ∠a, ja vetovoima F synnyttää aksiaalisen vetovoiman F1 suunnassa ∠a; F1=F*Cos a, ja kulman a pieneneminen aiheuttaa aksiaalisen vetovoiman F1 lisääntymisen.
② Säteittäinen leikkausvoima F2: Johdinsarjaa vedetään tiettyyn suuntaan ja se taipuu, muodostaen kulman ∠a. Vetovoima F tuottaa komponenttivoiman suunnassa ∠a, joka on leikkausvoima F2; F2=F*sin a, ja kulman a kasvu lisää leikkausvoimaa F2. Toistuvat vuorottelevat jännitys- ja leikkausvoimat aiheuttavat sydänlangan lievää muodonmuutosta. Satojen tuhansien pienten muodonmuutosten päällekkäisyys johtaa lopulta väsymismurtuman epäonnistumiseen.

2.3 EPB johtosarjan johdinmateriaali
2.3.1 EPB-johtosarja on autojen johtosarja, ja sen johdot on valmistettu moniytimisistä kuparilangoista. Sydänlangan kuparimateriaalin fysikaaliset ominaisuudet määräävät EPB-johtosarjan johtimen mekaaniset perusominaisuudet. Kupari on metallikide. Rakeiden koon ja metallin lujuuden välinen suhde osoittaa, että mitä pienemmät rakeet ovat, sitä paremmat metallin mekaaniset ominaisuudet, kuten lujuus, sitkeys, ja plastisuus. Rakeiden jalostus on yksi tärkeimmistä tavoista parantaa metallien mekaanisia ominaisuuksia. Hall-Petchin suhteesta:

σy edustaa materiaalin myötörajaa;
σ0 edustaa hilan kitkavastusta, joka syntyy siirrettäessä yhtä dislokaatiota;
Ky on vakio, joka liittyy materiaalin tyyppiin ja luonteeseen sekä raekokoon;
d keskimääräinen raehalkaisija.
Rakeen jalostuksen vaikutusta metallin lujuuteen kuvataan H-P-suhteella. Metallografinen rakennekoe osoittaa, että katkenneen kuparilangan metallografisessa rakenteessa kideraekoko on suhteellisen suuri, keskimääräinen raekoko, ja rakeiden tasaisuus vaikuttaa kupariydinlangan sitkeyteen ja lujuuteen. Katso kuva 4.

Kuva 4 Metallografinen analyysikaavio katkenneesta johdinsydänlangasta

2.3.2 Kuparimateriaalin suhde EPB-johtosarjan sydänlangassa vaikuttaa sydänlangan katkeamisvenymään. Johtimissa käytetään tässä tapauksessa tinattuja sydänjohtoja, mikä vähentää kuparin osuutta sydänlangoissa.
Kuva 5 osoittaa, että tinatun kuparisydänlangan murtovenymä on pienempi kuin paljaalla kuparisydänlangalla. Galvanoitu kupariydinlanka, jonka katkeamisvenymä on pienempi, vähentää EPB-johtosarjan taivutusvastusta ja lisää murtumisriskiä.

Kuva 5 Eri pinnoitteilla varustettujen johtojen katkeaminen

2.3.3 Langan rakenne vaikuttaa langan sitkeyteen, vaikuttaa siten EPB-johtosarjan taivutusvastukseen. Mitä suurempi sydänjohtojen määrä, sitä suurempi on langan yleinen sitkeys, joka on suotuisampi EPB-johtosarjan kestävyydelle taivutuksen aiheuttamaa väsymismurtumaa vastaan. Tässä tapauksessa EPB-johtosarjan johdot sisältävät 2 2.5mm2 kuparilangat ja 2 0.5mm2 kuparilangat.
Heidän joukossaan, 0,5 mm2 langan sydämen halkaisija on 0,15 mm, ja numero on 28. Sydänlankojen määrä on liian pieni ja halkaisija liian suuri, joka vaikuttaa johtimen yleisiin mekaanisiin ominaisuuksiin.

2.4 EPB-johtosarjan ulkoisen suojakerroksen analyysi
Rikkoutuneen EPB-johtosarjan integroitu kaapeli sisälsi neljä johdinta ja ulomman suojakerroksen PVC-materiaalia. Sen suojakerros on kiinnitetty tiiviisti neljään johtoon, melkein kuin jäykkä runko. Analyysi osoittaa, että ulomman suojakerroksen sisällä olevista neljästä johdosta puuttuu puskuritilaa taivutusprosessin aikana ja niitä on vaikea laajentaa tai supistaa, aiheuttaa vakavaa stressin keskittymistä ja rikkoutumista.

2.5 EPB johtosarjan asennuspisteen analyysi
EPB-johtosarja on kiinnitetty korin runkoon mekaanisella häiriösovituksella. Kiinnityskohdat on valmistettu polyuretaanielastomeerista PUR, materiaalin kovuus 95A. Pyöreiden reunojen puute, joustavuuden puute ja puskuroiva vaikutus voiman vaikutuksesta on toinen tekijä, joka aiheuttaa EPB-johtosarjan katkeamisen. Tässä tapauksessa, elastisen puskuroinnin puute ja energian absorptiovaikutus taivutusjännitykseen johtavat väsymismurtumaan, joka johtuu leikkausjännityksen keskittymisestä johdinsarjan kiinteässä kohdassa.

2.6 EPB-valjaiden pituusanalyysi
Testianalyysin jälkeen, EPB-johtosarjan johtojen pituudella on rajallinen kokomarginaali dynaamisella alueella. Valjaissa on selvä jännitys kahden kiinteän pisteen välillä. Taivutusprosessin aikana, kun johdinsarjan liikkuva alue on jännityksen alainen, taivutuskulman kasvu lisää leikkausjännityksen keskittymistä, aiheuttaa johdinsarjan katkeamisen.

3 Optimointisuunnitelma ja kokeilu
Autojen johtosarjan johtojen suunnittelussa ja valinnassa on keskityttävä johtosarjan toimintaan ja ympäristöön. EPB-johtosarja asennetaan korin alustan dynaamiseen taivutusalueeseen ja pysäköintijärjestelmä määrittää, että EPB-johtosarja on erityinen auton johdinsarja ja se on turvaosa. ehdotuksia alla:
3.1 Määritä lankatyyppi taivutusvastusvaatimusten perusteella, ja valitse paljas kupari, jossa on suuri raekoko ja erittäin joustavat langat, joissa on suuri määrä sydänlankoja taivutusikävaatimusten täyttämiseksi. Langan lujuuden varmistamiseksi, autolangan vähimmäispoikkipinta-ala ei saa olla pienempi kuin 0,5 mm2. Saksalaisen standardin LV112-1 mukaan, Valitse erittäin joustava paljas kuparilanka:

3.2 Määrittele langan ulkoinen suojakerros ja poikkileikkausrakenne jännitysvaatimusten perusteella taivutusjännityksen siirtämiseksi ja kanavoimiseksi tehokkaasti. Valitse langan ja kotelon rakenne, ja määritä materiaalin kulutuskestävyysluokka ja lämpötilaluokka. Aseta kotelon johtimien tilavuussuhde järkevästi siten, että johtimet voivat laajentua ja supistua pienellä alueella ja vähentää jännityspitoisuutta.
3.3 Määritä linjan pituus ja toleranssi voimavaatimusten perusteella. Yleisesti ottaen, auton johtosarjan kunkin osan pituus määräytyy sähkölaitteiden todellisen sijainnin perusteella. Todellinen toleranssi tulee ottaa huomioon johtosarjakokoonpanon vaatimukset ja niiden häiriöongelmat dynaamisissa ja staattisissa olosuhteissa. Johtuen leikkausvoiman vaikutuksesta taivutusliikkeen aikana, pituuden tulee olla hieman ylimääräinen siiman todellisen pituuden mukaan. Yleisesti ottaen, redundanssi on välillä 3% ja 5%.
3.4 Määritä kiinnityspisteen materiaalit jännitysvaatimusten perusteella. Pienennä EPB-johtosarjan kiinteän pisteen materiaalin PUR kovuus 75A:iin, poista kiinteän pisteen suorakulmaiset reunat, lisää pyöristäviä kulmia, vähentää stressin keskittymistä, ja parantaa taivutuskestävyyden käyttöikää.
3.5 Suorita taivutuskoe, kun olet optimoinut EPB-valjaat edellä mainitulla tavalla. Johdinsarjan taivutuskulma penkillä pieneni, ja stressipitoisuus väheni merkittävästi. Kun koko johdinsarjan taivutustesti saavutettiin 1 miljoonaa kertaa, langan ulkonäkö oli virheetön, rikkoutumista ei tapahtunut, ja sähköisen signaalin lähetys oli normaali.
Kuva 6 Optimoitu poikkileikkaus ja optimoitu taivutuskoe

4 Johtopäätös
① EPB-johtosarjan katkeamisen mahdollisia syitä analysoidaan perusteellisesti auton EPB-johtosarjan katkeamispaikan perusteella, katkennut poikkileikkaus, langan materiaali, ja asennustapa.
② Kokeellisella menetelmällä suoritettiin syvällinen analyysi EPB-johtosarjan katkeamisesta ja EPB-johtosarjan katkeamisen syyn vahvistamiseksi..
③ Laadi materiaalivalintasuunnitelma autojen EPB-johtosarjan moninapaisille kuparijohtimille, ja määritellä periaatteet johtimien ulommalle suojakerrokselle, johtosarjan pituus liikealueella, ja asennuskohdan materiaalin kovuus. Vertailevan analyysin avulla ennen ja jälkeen parannussuunnitelman toteuttamisen, optimointisuunnitelman tarkkuus varmistettiin ja se toimi referenssinä vastaavien ongelmien analysointiin ja ratkaisuun.