EPB接続ハーネスの破損の問題

電子パーキングブレーキの破損問題の解析と対策 (EPB) 接続ハーネス
私. 破損の原因
‌不十分な材料と構造設計‌
ワイヤ材料の粒径が小さすぎるか、外部保護シースの体積率が高すぎます, その結果、十分な抗屈曲疲労性能が得られません⌌.
ワイヤーハーネスの芯数が少なすぎる, 長期的なストレスは破損のリスクを引き起こす傾向があります‌.
‌設置場所と環境への影響‌
EPBハーネスは主に車両シャーシのサスペンション領域に取り付けられます, 外部からの影響を受けやすいもの, 振動または曲げ応力⌌.
高温多湿の環境に長期間さらされると、ハーネスの劣化が早まる可能性があります, 絶縁層が脆くなったり、金属線が腐食して断線したりする可能性があります‌.
‌機械疲労と使用損失‌
繰り返しの曲げ, 車両走行中のストレッチ等により、ハーネス内のワイヤーが疲労し断線する可能性があります‌.
ハーネスのコネクタが緩んでいるか、正しく固定されていない, 局所的な応力集中を悪化させる‌.

電気パーキングブレーキ (EPB) ワイヤーハーネス

EPB がリリースされない:
EPB はエンゲージメント後に解放できない場合がある, 車両が静止したままになる.
故障表示ランプ (ミル):
ダッシュボードの警告灯は EPB システムの問題を示している可能性があります.
サービスメッセージ:
車のディスプレイに、EPB システムの故障またはサービスの必要性に関連するメッセージが表示される場合があります.
ハーネスの緩みまたは損傷:
ワイヤーハーネスに損傷の兆候がないか検査します, ほつれのような, 壊れたワイヤー, または腐食.
接続が緩んでいる:
ハーネスの接続が緩んでいないか確認してください, 特にコネクタ部分.
トラブルシューティングと修理:
目視検査:
EPB モジュールに沿ってワイヤリング ハーネスを注意深く調べます, コネクタとワイヤーを含む.
導通テスト:
マルチメーターを使用してハーネス内のワイヤーの導通をテストします。. 回路に断線がある場合, マルチメーターは高い抵抗を示すか、 “OL” (限界外の) 読む, アドバンスオートパーツによると.
コネクタの交換:
コネクタが破損または腐食している場合, 新しいものと交換することを検討してください, 米国道路交通安全局によると (.政府).
ハーネスの交換:
ハーネスが広範囲に損傷している場合, ハーネス全体の交換が必要になる場合があります.
専門家のサポート:
ハーネスの診断や修理に不安がある場合, 資格のある整備士に相談するのが最善です.

電動パーキングブレーキ (EPB) & オートホールドが機能しない & EPB オートホールド パーキング ブレーキ ライトの点灯

ii. 解決
‌ハーネスの構造と素材の最適化‌
銅導体の粒径を大きくする, コアの数を増やす, 保護シースの体積率を減らして抗曲げ能力を強化します‌. 多層シールド構造または柔軟なシース素材を使用して、ワイヤへの外部応力の直接的な影響を軽減します。.
壊れたハーネスを交換または修理する ハーネスの破断点を確認する, 損傷した部品を修理または交換する, コネクタが安定しており、接触不良がないことを確認します。. 専門的な検出とシステムのリセット診断機器を使用して EPB システム障害コードを読み取ります, ハーネス関連の障害を確認し、ソフトウェアリセットを実行します. 断線により信号伝送が中断された場合, システムパラメータはECUを通じて再調整する必要があります. ‌
iii. 予防策 ‌定期的な点検とメンテナンス ‌ シャーシハーネスの固定状態と外観の完全性を重点的にチェックし、緩みや摩擦による損傷を回避します. ‌ 車両設計段階での設計と設置プロセスの最適化, ハーネスの方向を合理的に計画する, 高周波振動領域を避ける, 耐屈曲冗長設計を採用. 過度の曲げや外力による衝撃を避け、日常使用における急カーブやでこぼこ道でのハーネスへの機械的負荷を軽減し、耐用年数を延ばします。

従来の手段では問題が解決できない場合, 自己操作による安全上の危険を避けるために、専門のメンテナンス機関に連絡して体系的な検査と修理を依頼することをお勧めします。.

実車模擬曲げ試験における自動車用EPBワイヤーハーネスの断線問題を狙う. この記事では, ワイヤーハーネスエンジニアがワイヤー破断の要因を総合的に分析, 実験解析手法を組み合わせて、自動車用EPBワイヤーハーネスワイヤーの曲げ疲労破壊に対する信頼性を解析・評価します。. いくつかの解決策が提案され、その実装効果が検討されています. 結果は、銅導体の粒径とワイヤ構造を最適化することがより現実的であることを示しています。, 芯線の数を増やす, 電線の外側保護シースの体積比率を小さくする. 自動車EPBワイヤーハーネスのワイヤー破損の確率を効果的に低減できます。.

0 序文
自動車産業の急速な発展に伴い、, 自動車の安全性は自動車の設計と製造の最初の指標です. 最新のテクノロジーと高度な手段を使用して, 安全性をさらに向上させるためのさまざまな方法やソリューションにより、交通手段としての自動車をさらに安全にすることができます。. ブレーキシステムとして, PEB システムは主要な安全システムであり、自動車の安全基準を測定する上で重要な要素です。. EPB 電子パーキング システムの自動車への広範な適用は、自動車の安全性と乗り心地の向上に重要な役割を果たしています。. EPB ワイヤリング ハーネスはシステムの不可欠な部分です, そしてその信頼性は車載 EPB システム全体の信頼性に直接影響します。. この記事では主に自動車用 EPB ワイヤーハーネスの曲げや破断に対する信頼性について研究します。.
自動車用ワイヤーハーネスの一部として, 自動車用 EPB ワイヤー ハーネスは、EPB ワイヤーと ABS ワイヤーを統合し、ボディ シャーシのサスペンション エリアに取り付けられます。. この部品は車体外部からの衝撃と腐食の両方を受けます。, 加えて、縦方向のスイングアームによる大量の機械的動きも発生します。. したがって, PEB では、ワイヤー ハーネスの耐屈曲性に対して高い要件が課されます。. 凹凸のある道路状況で車が走行しているとき, ボディシャーシサスペンションシステムの縦スイングアームのスイングにより、EPBワイヤーハーネスが連続的な高周波曲げに引っ張られます。, この部分のワイヤーが曲がったり切れたりする原因となります。. この障害モードがこの記事の焦点です.
形 1, 自動車用EPBワイヤーハーネスの作業環境とEPBシステム構成
自動車用EPB (電動パーキングブレーキ) システムとはエレクトロニック・パーキング・システムの略称です. 従来のレバーハンドブレーキに代わるものですが、より安全であり、ドライバーの力によってブレーキ効果が変化することはありません。. 従来のレバー式ハンドブレーキを手の届くボタンに変えます. 電子制御によりパーキングブレーキを実現する技術です.
システムにはEPB押しボタンスイッチが含まれています, 電子制御ユニットECU, 自動車用EPBワイヤーハーネスおよびABSワイヤーハーネス, ABSスピードセンサー, ブレーキモーター, 減速機構やブレーキキャリパーなどの部品. ABS速度センサーは、自動車の走行中に検出した車速信号を電気信号に変換します。, EPBワイヤーハーネスを介して電気信号をECUに送信します。. 次に、ECU はブレーキ キャリパーを制御して車輪にブレーキをかけるように指示を出します。. EPBワイヤーハーネスは電気信号を伝達する橋渡しの役割を果たします。.

2 EPB ワイヤの曲げおよび破断現象と関連要因
2.1 断線現象
EPBワイヤーハーネスは、ワイヤーハーネスゴムシースを介してボディシャーシのサポートアームと縦スイングアームに固定されます。, プラスチックバックル, ブラケットやその他の部品. 車が運転しているとき, 路面の凹凸により車輪が上下に揺れる, これにより、シャーシ上の縦方向のスイング アームがボディ サポート ビームの固定点の周りで振り子と同様の往復運動を行います。.
EPB ワイヤーハーネス曲げ試験は、実際の車両環境におけるワイヤーハーネスの動きをシミュレートします。, -30℃から常温の範囲で、周波数2.5Hzで曲げ、スイング. このテストでは、ワイヤー ハーネスの外観に損傷がないこと、および信号が途切れないことを確認するために、ワイヤー ハーネスを必要な寿命内で何度も曲げることが必要です。. 曲げ試験の結果、ワイヤーハーネスの破断位置が可動部の固定点付近であることが判明.

形 2, ワイヤーハーネスの破断と断面図
試験中の導体の破断位置と断面の写真から、芯線の破断面は平らな断面と弾丸のような丸みを帯びた断面の両方があることが分かりました。. これは、銅導体が外力を受けると、せん断力と引張力の両方を受けることを示しています。.
2.2 導体力解析
車両が走行しているとき, EPB ワイヤー ハーネスは、ボディ シャーシの縦方向スイング アームによって引っ張られ、高周波の対称的な曲がりを形成します。, 局所的な曲がりを引き起こす, ワイヤーの変形や損傷. 局所的な周期的塑性変形の蓄積が金属疲労損傷の根本的な原因です. 曲げ形状と応力解析は以下の通りです。.
形 3 ワイヤーハーネスの曲げ原理と力の図
銅線はアークの外側領域で著しく伸びて変形しています。, 円弧の内側には相互に押し出し変形が形成されます.
①軸方向引張力 F1: 車両の衝突により、縦スイングアームが上下に振れます。, ワイヤーハーネスがある方向に引っ張られて曲がってしまう. この過程で角度∠aが形成されます, 牽引力 F は、∠a 方向の軸方向の引っ張り力 F1 を発生します。; F1=F*Cos a, 角度αの減少により、軸方向の引っ張り力 F1 が増加します。.
②ラジアルせん断力F2: ワイヤーハーネスが一定方向に引っ張られて曲がってしまう, 角度 ∠a を形成します. 牽引力Fは∠a方向に分力を発生します, これはせん断力 F2 です; F2=F*sin a, 角度αの増加により、せん断力 F2 が増加します。. 引張力とせん断力が交互に繰り返されると、コアワイヤにわずかな変形が生じます。. 何十万もの小さな変形が重なり合うと、最終的には疲労破壊という破壊モードが生じます。.

2.3 EPBワイヤーハーネス導体材料
2.3.1 EPBワイヤーハーネスは自動車用ワイヤーハーネスです。, ワイヤーは多芯銅線で作られています. 芯線の銅材料の物理的特性によって、EPB ワイヤー ハーネス導体の基本的な機械的特性が決まります。. 銅は金属の結晶です. 粒子の大きさと金属の強度の関係は、粒子が小さいほど金属の強度が高いことを示しています。, 強度などの金属の機械的特性が優れているほど, 靭性, と可塑性. 結晶粒の微細化は金属の機械的特性を向上させる重要な手段の 1 つです. ホール・ペッチ関係より:

σy は材料の降伏限界を表します;
σ0は転位1個を動かすときに生じる格子摩擦抵抗を表す;
Ky は材料の種類と性質、および粒子サイズに関連する定数です。;
d 平均粒径.
金属強度に対する結晶粒微細化の影響は、H-P 関係によって説明されます。. 金属組織検査により、切断された銅線の金属組織の結晶粒径が比較的大きいことがわかりました。, 平均粒径, 粒子の均一性は銅芯線の靭性と強度に影響します。. 図を参照 4.

形 4 断線した導体芯線の金属組織解析図

2.3.2 EPBワイヤーハーネス芯線の銅材の比率は芯線の破断伸びに影響します。. この場合の導体は錫メッキ芯線を使用しています, 芯線中の銅の割合を減らす.
形 5 錫メッキ銅芯線の破断伸びが裸銅芯線より小さいことを示します。. 破断伸びを低減した亜鉛メッキ銅芯線により、EPB ワイヤーハーネスの曲げ抵抗が軽減され、破断のリスクが高まります。.

形 5 異なるコーティングを施したワイヤの破断伸び

2.3.3 ワイヤーの構造はワイヤーの靭性に影響します, これにより、EPB ワイヤーハーネスの耐屈曲性に影響します。. 芯線の数が増えるほど, ワイヤーの全体的な靭性が高くなるほど, これは、EPB ワイヤー ハーネスの曲げによる疲労破壊に対する耐性にさらに役立ちます。. この場合の EPB ワイヤーハーネスのワイヤーには次のものが含まれます。 2 2.5mm2銅線と 2 0.5mm2銅線.
その中で, 0.5mm2ワイヤのコア直径は0.15mmです, そしてその番号は 28. 芯線の数が少なすぎる、線径が大きすぎる, これは導体の全体的な機械的特性に影響します。.

2.4 EPBワイヤーハーネス外側保護層の解析
壊れた EPB ハーネスの統合ケーブルには、4 本の導体と PVC 素材の外側保護層が含まれていました。. 保護層は4本のワイヤーに密着しています, ほぼ剛体に近い. 分析の結果、外側保護層内の 4 本のワイヤーには曲げプロセス中に緩衝スペースが不足しており、伸縮することが困難であることがわかりました。, 極度の応力集中と破損を引き起こす.

2.5 EPBワイヤーハーネス取付点解析
EPB ワイヤリング ハーネスは機械的なしまりばめによってボディ シャーシに固定されます。. 取り付けポイントはポリウレタンエラストマーPUR製です。, 材質硬度95A. 丸みのないエッジ, 力が加わったときの弾力性と緩衝効果の欠如も、EPB ワイヤーハーネスの破損を引き起こすもう 1 つの要因です. この場合, 弾性緩衝の欠如と曲げ応力に対するエネルギー吸収効果により、ワイヤーハーネスの固定点でのせん断応力集中による疲労破壊が発生します。.

2.6 EPBハーネス長さ解析
テスト分析後, EPB ハーネス ワイヤの長さは動的領域でのサイズ マージンが限られています. 2 つの固定点間のハーネスに明らかな張力がある. 曲げ加工中, ワイヤーハーネスの可動部に張力がかかる状態, 曲げ角度の増加によりせん断応力の集中が強まる, ワイヤーハーネスの破損の原因となる.

3 最適化計画と実験
自動車用ワイヤーハーネスのワイヤーの設計と選択では、ワイヤーハーネスの機能と環境に焦点を当てる必要があります。. EPB ワイヤー ハーネスは車体シャーシの動的屈曲領域に取り付けられ、駐車システムは EPB ワイヤー ハーネスが特殊な自動車用ワイヤー ハーネスであり保安部品であると判断します。. 以下の提案:
3.1 曲げ抵抗の要件に基づいてワイヤのタイプを定義します, 曲げ寿命要件を満たすために、粒度の高い裸銅と多数の芯線を備えた超柔軟なワイヤーを選択します。. ワイヤーの強度を確保するため, 自動車用ワイヤーの最小断面積は 0.5mm2 以上である必要があります。. ドイツ規格LV112-1に準拠, 超柔軟な裸銅線を選択してください:

3.2 曲げ応力を効果的に伝達し伝達するための応力要件に基づいて、外部保護層とワイヤの断面構造を定義します。. ワイヤーとケーシングの構造を選択してください, 材料の耐摩耗グレードと温度グレードを定義します. 筐体内の導体の体積比率を合理的に設定し、導体の伸縮範囲を小さくし、応力集中を軽減.
3.3 力の要件に基づいてラインの長さと公差を決定します. 一般的に言えば, 自動車用ワイヤーハーネスの各部の長さは、実際の電化製品の車体への配置に基づいて決定されます。. 実際の許容差は、ワイヤリング ハーネス アセンブリの要件と、動的および静的条件下での干渉問題を考慮する必要があります。. 曲げ動作時のせん断力の影響により, 実際の線の長さに応じて、長さは少し余分にある必要があります. 一般的に言えば, 冗長性は次の間です 3% そして 5%.
3.4 応力要件に基づいて取り付けポイントの材料を定義する. EPBワイヤーハーネス固定点素材PURの硬度を75Aに低減, 固定点の直角のエッジを削除します。, 角の丸みを増やす, 応力集中を軽減する, 耐屈曲寿命を向上させます.
3.5 上記のようにEPBハーネスを最適化した後、曲げ試験を実行します。. ベンチ上でのワイヤーハーネスの曲げ角度が小さくなった, 応力集中が大幅に軽減されました. ワイヤーハーネス全体の曲げ試験に達した後 1 百万回, ワイヤーの外観は完璧でした, 破損は発生しませんでした, 電気信号の伝送は正常でした.
形 6 最適化された断面と最適化された曲げ試験

4 結論
① 自動車用EPBワイヤーハーネスの破断箇所からEPBワイヤーハーネスの破断原因を徹底的に分析, 壊れた断面, ワイヤーの材質, そしてインストール方法は.
② 実験手法を用いてEPBワイヤーハーネス破断時の応力を詳細に解析し、EPBワイヤーハーネス破断の原因を確認.
③自動車用EPBワイヤーハーネスの多芯銅導体の材料選定計画の策定, 導体の外側保護層の原理を定義する, 動作領域のワイヤーハーネスの長さ, 設置箇所の材質の硬さ. 改善計画実施前後の比較分析による, 最適化計画の精度が検証され、同様の問題の分析と解決のための参照が提供されました。.