Problème de rupture du faisceau de connexion EPB

Analyse et contre-mesures du problème de casse du frein de stationnement électronique (PEB) faisceau de connexion
je. Causes de casse
‌Matériau et conception structurelle insuffisants‌
Le matériau du fil a une granulométrie trop faible ou la gaine de protection extérieure a un débit volumétrique trop élevé., entraînant des performances anti-fatigue anti-flexion insuffisantes‌.
Le nombre de conducteurs du faisceau de câbles est trop petit, et le stress à long terme est susceptible de provoquer un risque de casse‌.
‌Lieu d'installation et impact environnemental‌
Le harnais EPB est principalement installé dans la zone de suspension du châssis du véhicule, qui est sensible aux impacts externes, vibrations ou contraintes de flexion‌.
Une exposition prolongée à des températures élevées et à un environnement humide peut accélérer le vieillissement du harnais., provoquant la fragilisation de la couche d'isolation ou la corrosion et la rupture du fil métallique‌.
‌Fatigue mécanique et perte d'usage‌
Flexion répétée, l'étirement et d'autres actions pendant la conduite du véhicule peuvent provoquer une fatigue et une rupture du fil à l'intérieur du faisceau‌.
Le connecteur du faisceau est desserré ou mal fixé, exacerbant la concentration de stress local‌.

Frein de stationnement électrique (PEB) faisceau de câblage

L'EPB ne sort pas:
L'EPB ne peut pas se libérer après avoir été engagé, obligeant le véhicule à rester à l'arrêt.
Témoin de dysfonctionnement (MIL):
Un voyant sur le tableau de bord peut indiquer un problème avec le système EPB.
Messages de service:
L'écran de la voiture peut afficher des messages liés à une défaillance du système EPB ou nécessitant un entretien..
Harnais desserré ou endommagé:
Inspectez le faisceau de câbles pour déceler tout signe de dommage, comme l'effilochage, fils cassés, ou corrosion.
Connexions lâches:
Vérifiez les connexions desserrées dans le faisceau, surtout au niveau des connecteurs.
Dépannage et réparation:
Inspection visuelle:
Examinez attentivement le faisceau de câbles le long du module EPB., y compris les connecteurs et les fils.
Test de continuité:
Utiliser un multimètre pour tester la continuité des fils dans le faisceau. S'il y a une coupure dans le circuit, le multimètre affichera une résistance élevée ou un “OL” (hors limites) en lisant, selon Advance Auto Parts.
Remplacement du connecteur:
Si un connecteur est endommagé ou corrodé, pensez à le remplacer par un neuf, selon la National Highway Traffic Safety Administration (.gouvernement).
Remplacement du harnais:
Si le harnais est gravement endommagé, le remplacement de l'ensemble du harnais peut être nécessaire.
Assistance professionnelle:
Si vous n'êtes pas sûr de pouvoir diagnostiquer ou réparer le harnais, il est préférable de consulter un mécanicien qualifié.

Frein de stationnement électrique (PEB) & Le maintien automatique ne fonctionne pas & EPB Auto Hold Feu de freinage de stationnement

Ii. Solution
‌Optimiser la structure et le matériau du harnais‌
Augmenter la taille des grains du conducteur en cuivre, augmenter le nombre de cœurs, et réduire le taux volumétrique de la gaine de protection pour améliorer la capacité anti-flexion‌. Utilisez une structure de blindage multicouche ou un matériau de gaine flexible pour réduire l'effet direct des contraintes externes sur le fil..
‌Remplacer ou réparer les harnais cassés ‌ Vérifier le point de rupture du harnais, réparer ou remplacer la pièce endommagée, et assurez-vous que le connecteur est stable et n'a pas de mauvais contact. ‌ ‌Détection professionnelle et réinitialisation du système ‌ Utilisez un instrument de diagnostic pour lire le code d'erreur du système EPB, confirmer le défaut lié au faisceau et effectuer une réinitialisation logicielle. ‌ Si la rupture provoque une interruption de la transmission du signal, les paramètres du système doivent être recalibrés via l'ECU. ‌
III. Mesures préventives ‌Inspection et entretien réguliers ‌ Concentrez-vous sur la vérification de l'état de fixation et de l'intégrité de l'apparence du faisceau de châssis pour éviter les dommages causés par le desserrage ou le frottement. ‌ Optimiser le processus de conception et d'installation ‌ Dans la phase de conception du véhicule, planifier raisonnablement la direction du harnais, éviter les zones de vibrations à haute fréquence, et adopter une conception redondante anti-flexion. ‌ ‌Évitez les flexions excessives et les impacts de forces externes ‌ Réduisez la charge mécanique sur le harnais lors des virages serrés et des routes cahoteuses lors d'une utilisation quotidienne pour prolonger la durée de vie ‌

Si le problème ne peut pas être résolu par des moyens conventionnels, il est recommandé de contacter un organisme de maintenance professionnel pour une inspection et une réparation systématiques afin d'éviter les risques de sécurité causés par l'auto-opération.

Visant le problème de rupture du faisceau de câbles EPB automobile lors de l'essai de flexion simulé du véhicule réel. Dans cet article, les ingénieurs de faisceaux de câbles analysent de manière approfondie les facteurs liés à la rupture des fils, et combiner des méthodes d'analyse expérimentales pour analyser et évaluer la fiabilité des fils des faisceaux de câbles EPB automobiles contre la rupture par fatigue par flexion. Plusieurs solutions sont proposées et leurs effets de mise en œuvre étudiés. Les résultats montrent qu'il est plus pratique d'optimiser la taille des grains du conducteur en cuivre et la structure du fil., augmenter le nombre de fils centraux, et réduire le rapport volumique de la gaine de protection extérieure du fil. Il peut réduire efficacement la probabilité de rupture de fil du faisceau de câblage EPB automobile..

0 Préface
Avec le développement rapide de l'industrie automobile, la sécurité automobile est le premier indicateur de la conception et de la fabrication automobile. En utilisant une technologie moderne et des moyens avancés, diverses manières et solutions possibles pour améliorer encore la sécurité peuvent rendre les voitures comme moyen de transport plus sûrs. En tant que système de freinage, le système PEB est un système de sécurité majeur et un facteur important dans la mesure des normes de sécurité automobile. L'application étendue des systèmes de stationnement électroniques EPB dans les automobiles joue un rôle important dans l'amélioration de la sécurité et du confort de conduite des automobiles.. Le faisceau de câblage EPB fait partie intégrante du système, et sa fiabilité affecte directement la fiabilité de l'ensemble du système EPB automobile. Cet article étudie principalement la fiabilité des faisceaux de câbles EPB automobiles contre la flexion et la rupture..
Dans le cadre du faisceau de câblage automobile, le faisceau de câbles EPB automobile intègre des fils EPB et des fils ABS et est installé dans la zone de suspension du châssis de la carrosserie. Cette pièce est soumise à la fois aux chocs et à la corrosion provenant de l'extérieur de la carrosserie., ainsi qu'une grande quantité de mouvement mécanique du bras oscillant longitudinal. Donc, PEB impose des exigences élevées en matière de résistance à la flexion du faisceau de câbles. Lorsque la voiture roule en raison de conditions routières inégales, l'oscillation du bras oscillant longitudinal dans le système de suspension du châssis de carrosserie entraîne le faisceau de câbles EPB dans une flexion continue à haute fréquence, provoquant la courbure et la rupture des fils de cette section. Ce mode de défaillance est au centre de cet article.
Chiffre 1, environnement de travail du faisceau de câbles EPB automobile et structure du système EPB
EPB automobile (Frein de stationnement électrique) system est l'abréviation de système de stationnement électronique. Il remplace le frein à main à levier traditionnel mais est plus sûr et ne modifie pas l'effet de freinage dû à la force du conducteur.. Transformez le frein à main à levier traditionnel en un bouton à portée de main. C'est une technologie qui réalise le frein de stationnement par commande électronique.
Le système comprend un interrupteur à bouton-poussoir EPB, unité de commande électronique ECU, Faisceau de câbles EPB automobile et faisceau de câbles ABS, Capteur de vitesse ABS, moteur de frein, mécanisme de réduction et étrier de frein et autres composants. Le capteur de vitesse ABS convertit le signal de vitesse du véhicule détecté pendant la conduite de la voiture en un signal électrique, et transmet le signal électrique à l'ECU via le faisceau de câbles EPB. L'ECU émet ensuite des instructions pour contrôler les étriers de frein afin de freiner les roues.. Le faisceau de câbles EPB joue le rôle de pont pour la transmission des signaux électriques.

2 Phénomènes de flexion et de rupture des fils EPB et facteurs associés
2.1 Phénomène de rupture de fil
Le faisceau de câbles EPB est fixé au bras support et au bras oscillant longitudinal du châssis de carrosserie à travers des gaines en caoutchouc du faisceau de câbles., boucles en plastique, supports et autres pièces. Quand la voiture roule, les roues montent et descendent en raison de la surface inégale de la route, ce qui amène le bras oscillant longitudinal du châssis à effectuer un mouvement alternatif semblable à un pendule autour du point fixe de la poutre de support de carrosserie.
Le test de flexion du faisceau de câbles EPB simule le mouvement du faisceau de câbles dans l'environnement réel du véhicule., flexion et balancement à une fréquence de 2,5 Hz dans la plage de -30°C à la température normale. Le test nécessite que le faisceau de câbles soit plié plusieurs fois pendant la durée de vie requise pour garantir qu'il n'y aura aucun dommage à l'apparence du faisceau de câbles et aucune interruption du signal.. L'essai de flexion a révélé que la position de rupture du faisceau de câbles était proche du point fixe de la section mobile..

Chiffre 2, Rupture du faisceau de câbles et vue en coupe
Des photos de l'emplacement de la fracture et de la section transversale du conducteur pendant le test montrent que la surface de fracture du fil central a à la fois une section transversale plate et une section arrondie semblable à celle d'une balle.. Il montre que le conducteur en cuivre est soumis à la fois à une force de cisaillement et à une force de traction lorsqu'il est soumis à des forces externes..
2.2 Analyse de la force du conducteur
Lorsque le véhicule roule, le faisceau de câbles EPB est tiré par le bras oscillant longitudinal du châssis de carrosserie pour former des coudes symétriques à haute fréquence, provoquant une flexion locale, déformation et dommages aux fils. L'accumulation de déformations plastiques cycliques locales est la cause fondamentale des dommages causés par la fatigue des métaux.. Sa forme de flexion et son analyse des contraintes sont les suivantes.
Chiffre 3 Principe de flexion du faisceau de câbles et diagramme de force
Les fils de cuivre sont fortement étirés et déformés dans la zone extérieure de l'arc., et une déformation par extrusion mutuelle est formée dans la zone intérieure de l'arc.
① Force de traction axiale F1: Les chocs du véhicule font osciller le bras oscillant longitudinal de haut en bas, et le faisceau de câbles est tiré dans une certaine direction et se plie. Un angle ∠a se forme au cours de ce processus, et la force de traction F génère une force de traction axiale F1 dans la direction ∠a; F1=F*Cos a, et la diminution de l'angle a entraînera une augmentation de la force de traction axiale F1.
② Force de cisaillement radiale F2: Le faisceau de câbles est tiré dans une certaine direction et se plie, formant un angle ∠a. La force de traction F produit une force composante dans la direction ∠a, qui est la force de cisaillement F2; F2=F*sin a, et l'augmentation de l'angle de a entraînera une augmentation de la force de cisaillement F2. Des forces de tension et de cisaillement alternées et répétées provoquent une légère déformation du fil central. La superposition de centaines de milliers de minuscules déformations conduit finalement au mode de rupture de fatigue..

2.3 Matériau conducteur du faisceau de câbles EPB
2.3.1 Le faisceau de câbles EPB est un faisceau de câbles automobile, et ses fils sont constitués de fils de cuivre multiconducteurs. Les propriétés physiques du matériau en cuivre dans le fil central déterminent les propriétés mécaniques de base du conducteur du faisceau de câbles EPB.. Le cuivre est un cristal métallique. La relation entre la taille des grains et la résistance du métal montre que plus les grains sont petits., meilleures sont les propriétés mécaniques du métal telles que la résistance, dureté, et plasticité. Le raffinement du grain est l'un des moyens importants pour améliorer les propriétés mécaniques des métaux.. De la relation Hall-Petch:

σy représente la limite d'élasticité du matériau;
σ0 représente la résistance de frottement du réseau produite lors du déplacement d'une seule dislocation;
Ky est une constante liée au type et à la nature du matériau et à la granulométrie;
d diamètre moyen des grains.
L'effet du raffinement du grain sur la résistance du métal est décrit par la relation H-P. Le test de structure métallographique montre que la taille des grains cristallins dans la structure métallographique du fil de cuivre cassé est relativement grande, la taille moyenne des grains, et l'uniformité des grains affectent la ténacité et la résistance du fil à âme en cuivre. Voir la figure 4.

Chiffre 4 Schéma d'analyse métallographique d'un fil conducteur cassé

2.3.2 Le rapport du matériau en cuivre dans le fil central du faisceau de câbles EPB affecte l'allongement à la rupture du fil central. Les conducteurs dans ce cas utilisent des fils conducteurs étamés, ce qui réduit la proportion de cuivre dans les fils conducteurs.
Chiffre 5 montre que l'allongement à la rupture du fil à âme en cuivre étamé est inférieur à celui du fil à âme en cuivre nu. Le fil d'âme en cuivre galvanisé à allongement réduit à la rupture réduit la résistance à la flexion du faisceau de câbles EPB et augmente le risque de casse.

Chiffre 5 Allongement à la rupture de fils avec différents revêtements

2.3.3 La structure du fil affecte la ténacité du fil, affectant ainsi la résistance à la flexion du faisceau de câbles EPB. Plus le nombre de fils centraux est élevé, plus la ténacité globale du fil est élevée, ce qui est plus propice à la résistance du faisceau de câbles EPB à la rupture par fatigue causée par la flexion. Les fils du faisceau de câbles EPB dans ce cas comprennent 2 2.5fils de cuivre mm2 et 2 0.5fils de cuivre mm2.
Parmi eux, le diamètre du noyau du fil de 0,5 mm2 est de 0,15 mm, et le numéro est 28. Le nombre de fils centraux est trop petit et le diamètre est trop grand, ce qui affecte les propriétés mécaniques globales du conducteur.

2.4 Analyse de la couche protectrice externe du faisceau de câbles EPB
Le câble intégré du faisceau EPB cassé contenait quatre conducteurs et une couche protectrice externe en PVC.. Sa couche protectrice est étroitement attachée aux quatre fils, presque comme un corps rigide. L'analyse montre que les quatre fils à l'intérieur de la couche de protection externe manquent d'espace tampon pendant le processus de pliage et sont difficiles à dilater ou à contracter., provoquant une forte concentration de stress et une rupture.

2.5 Analyse du point d'installation du faisceau de câblage EPB
Le faisceau de câbles EPB est fixé au châssis de la carrosserie par ajustement mécanique.. Les points de fixation sont en élastomère polyuréthane PUR, avec une dureté du matériau de 95A. Le manque de bords arrondis, le manque d'élasticité et d'effet tampon lorsqu'il est soumis à une force est un autre facteur qui provoque la rupture du faisceau de câbles EPB. Dans ce cas, le manque de tampon élastique et l'effet d'absorption d'énergie sur la contrainte de flexion conduisent à une rupture par fatigue due à la concentration des contraintes de cisaillement au point fixe du faisceau de câbles.

2.6 Analyse de la longueur du harnais EPB
Après analyse des tests, la longueur des fils du faisceau EPB a une marge de taille limitée dans la région dynamique. Il y a une tension évidente dans le harnais entre les deux points fixes. Pendant le processus de pliage, tandis que la zone mobile du faisceau de câbles est soumise à une tension, l'augmentation de l'angle de flexion intensifie la concentration des contraintes de cisaillement, provoquant la rupture du faisceau de câbles.

3 Plan d'optimisation et expérimentation
La conception et la sélection des fils des faisceaux de câbles automobiles doivent se concentrer sur la fonction et l'environnement du faisceau de câbles.. Le faisceau de câbles EPB est installé dans la zone de flexion dynamique du châssis de la carrosserie et le système de stationnement de voiture détermine que le faisceau de câbles EPB est un faisceau de câbles spécial pour voiture et constitue un élément de sécurité.. suggestions ci-dessous:
3.1 Définir le type de fil en fonction des exigences de résistance à la flexion, et sélectionnez du cuivre nu avec une granulométrie élevée et des fils ultra-flexibles avec un grand nombre de fils centraux pour répondre aux exigences de durée de vie en flexion. Afin de garantir la solidité du fil, la section transversale minimale du fil automobile ne doit pas être inférieure à 0,5 mm2. Selon la norme allemande LV112-1, choisissez du fil de cuivre nu ultra flexible:

3.2 Définir la couche de protection externe et la structure transversale du fil en fonction des exigences de contrainte pour transmettre et canaliser efficacement les contraintes de flexion. Choisissez la structure du fil et du boîtier, et définir le degré de résistance à l'usure et le degré de température du matériau. Réglez raisonnablement le rapport volumique des conducteurs dans le boîtier afin que les conducteurs puissent se dilater et se contracter dans une petite plage et réduire la concentration des contraintes.
3.3 Déterminer la longueur et la tolérance de la ligne en fonction des exigences de force. En général, la longueur de chaque partie du faisceau de câblage automobile est déterminée en fonction de l'emplacement réel des appareils électriques sur la carrosserie. La tolérance réelle doit prendre en compte les exigences d'assemblage des faisceaux de câbles et leurs problèmes d'interférence dans des conditions dynamiques et statiques.. En raison de l'influence de la force de cisaillement lors du mouvement de flexion, la longueur doit être légèrement supplémentaire en fonction de la longueur réelle de la ligne. En général, la redondance se situe entre 3% et 5%.
3.4 Définir les matériaux des points de montage en fonction des exigences de contrainte. Réduire la dureté du matériau du point fixe du faisceau de câbles EPB PUR à 75A, éliminer les bords rectangles du point fixe, augmenter les coins arrondis, réduire la concentration du stress, et améliorer la durée de vie de la résistance à la flexion.
3.5 Effectuer un test de flexion après avoir optimisé le harnais EPB comme mentionné ci-dessus. L'angle de courbure du faisceau de câbles sur le banc a diminué, et la concentration de stress a été considérablement réduite. Une fois que l'ensemble du test de flexion du faisceau de câbles a été atteint 1 millions de fois, l'apparence du fil était impeccable, aucune casse ne s'est produite, et la transmission du signal électrique était normale.
Chiffre 6 Section transversale optimisée et test de flexion optimisé

4 Conclusion
① Les causes potentielles de rupture du faisceau de câbles EPB sont analysées en profondeur en fonction de l'endroit où le faisceau de câbles EPB de la voiture se casse., la section transversale cassée, le matériau du fil, et la méthode d'installation.
② La méthode expérimentale a été utilisée pour effectuer une analyse approfondie de la contrainte sur la rupture du faisceau de câbles EPB et confirmer la cause de la rupture du faisceau de câbles EPB..
③ Formuler un plan de sélection des matériaux pour les conducteurs en cuivre multicœurs du faisceau de câbles EPB automobile, et définir les principes de la couche de protection externe des conducteurs, la longueur du faisceau de câbles dans la zone de mouvement, et la dureté du matériau du point d'installation. Grâce à une analyse comparative avant et après la mise en œuvre du plan d'amélioration, l'exactitude du plan d'optimisation a été vérifiée et a fourni une référence pour l'analyse et la solution de problèmes similaires.