EPB -tilkoblingssele -bruddproblem

Analyse og mottiltak av bruddproblemet til den elektroniske parkeringsbremsen (EPB) tilkoblingssele
jeg. Årsaker til brudd
‌Utilstrekkelig materiale og strukturell design
Trådmaterialet har for lav kornstørrelse eller den ytre beskyttelseshylsen har for høy volumetrisk hastighet, som resulterer i utilstrekkelig anti-bøyningstretthetsytelse‌.
Antall ledningskjerner er for lite, og langvarig stress er tilbøyelig til å forårsake bruddrisiko‌.
‌Installasjonssted og miljøpåvirkning‌
EPB-selen er for det meste installert i fjæringsområdet til kjøretøychassiset, som er utsatt for ytre påvirkning, vibrasjons- eller bøyestress.
Langvarig eksponering for høye temperaturer og fuktige omgivelser kan fremskynde aldring av selen, forårsaker at isolasjonslaget blir sprøtt eller at metalltråden korroderer og brekker‌.
‌Mekanisk tretthet og brukstap
Gjentatt bøyning, strekk og andre handlinger under kjøretøykjøring kan forårsake tretthet og brudd på ledningen inne i selen‌.
Selekontakten er løs eller feil festet, forverre lokal stresskonsentrasjon‌.

Elektrisk parkeringsbrems (EPB) ledningsnett

EPB frigis ikke:
EPB kan ikke utløses etter å ha blitt engasjert, fører til at kjøretøyet står stille.
Indikatorlampe for feil (MIL):
Et varsellys på dashbordet kan indikere et problem med EPB-systemet.
Tjenestemeldinger:
Bilens display kan vise meldinger relatert til EPB-systemet som svikter eller krever service.
Løs eller skadet sele:
Inspiser ledningsnettet for tegn på skade, som frynsing, ødelagte ledninger, eller korrosjon.
Løse koblinger:
Se etter løse koblinger i selen, spesielt ved kontaktene.
Feilsøking og reparasjon:
Visuell inspeksjon:
Undersøk nøye ledningsnettet langs EPB-modulen, inkludert koblinger og ledninger.
Kontinuitetstest:
Bruk et multimeter for å teste kontinuiteten til ledningene i selen. Hvis det er et brudd i kretsen, multimeteret vil vise en høy motstand eller en “OL” (utenfor grensene) lesning, ifølge Advance Auto Parts.
Bytte av kontakt:
Hvis en kontakt er skadet eller korrodert, vurdere å erstatte den med en ny, ifølge National Highway Traffic Safety Administration (.gov).
Bytte av sele:
Hvis selen er omfattende skadet, det kan være nødvendig å bytte hele selen.
Profesjonell assistanse:
Hvis du er usikker på om du skal diagnostisere eller reparere selen, det er best å konsultere en kvalifisert mekaniker.

Elektrisk parkeringsbrems (EPB) & Auto Hold fungerer ikke & EPB Auto Hold Parkeringsbremselys bilgking

Ii. Løsning
Optimaliser selestrukturen og materialet
Øk kornstørrelsen på kobberlederen, øke antall kjerner, og redusere den volumetriske hastigheten til den beskyttende kappen for å forbedre anti-bøyningsevnen‌. Bruk en flerlags skjermingsstruktur eller fleksibelt kappemateriale for å redusere den direkte effekten av ytre belastning på ledningen.
‌Skift ut eller reparer ødelagte seler ‌ Sjekk bruddpunktet til selen, reparere eller erstatte den skadede delen, og sørg for at kontakten er stabil og ikke har dårlig kontakt. ‌ ‌ Profesjonell deteksjon og systemtilbakestilling ‌ Bruk et diagnoseinstrument for å lese EPB-systemets feilkode, bekreft den sele-relaterte feilen og utfør en tilbakestilling av programvaren. ‌ Hvis bruddet forårsaker signaloverføringsavbrudd, Systemparametrene må kalibreres på nytt gjennom ECU. ‌
Iii. Forebyggende tiltak ‌ Regelmessig inspeksjon og vedlikehold ‌ Fokuser på å sjekke fikseringsstatusen og utseendet til chassisselen for å unngå skade forårsaket av løshet eller friksjon. Optimaliser design- og installasjonsprosessen ‌ I kjøretøydesignfasen, planlegge retningen på selen rimelig, unngå høyfrekvente vibrasjonsområder, og ta i bruk anti-bøynings redundant design. ‌ ‌ Unngå overdreven bøying og ytre kraftpåvirkning ‌ Reduser den mekaniske belastningen på selen under skarpe svinger og humpete veier i daglig bruk for å forlenge levetiden ‌

Hvis problemet ikke kan løses med konvensjonelle midler, det anbefales å kontakte en profesjonell vedlikeholdsorganisasjon for systematisk inspeksjon og reparasjon for å unngå sikkerhetsfarer forårsaket av egendrift.

Sikter på bruddproblemet til bil-EPB-ledningsnett i den simulerte bøyetesten av det virkelige kjøretøyet. I denne artikkelen, ledningsnettingeniører analyserer grundig faktorene knyttet til ledningsbrudd, og kombinere eksperimentelle analysemetoder for å analysere og evaluere påliteligheten til EPB-ledningsledninger for biler mot bøyningsutmattelsesbrudd. Flere løsninger foreslås og deres implementeringseffekter studert. Resultatene viser at det er mer praktisk å optimalisere kobberlederens kornstørrelse og trådstruktur, øke antall kjernetråder, and reduce the volume ratio of the outer protective sheath of the wire. It can effectively reduce the probability of automobile EPB wiring harness wire breakage.

0 Preface
With the rapid development of the automobile industry, automobile safety is the first indicator of automobile design and manufacturing. By using modern technology and advanced means, various possible ways and solutions to further improve safety can make cars as a means of transportation safer. As a braking system, the PEB system is a major safety system and an important factor in measuring automobile safety standards. The extensive application of EPB electronic parking systems in automobiles plays an important role in improving the safety and ride comfort of automobiles. The EPB wiring harness is an integral part of the system, og dens pålitelighet påvirker direkte påliteligheten til hele EPB-systemet for biler. Denne artikkelen studerer hovedsakelig påliteligheten til EPB-ledningsnett for biler mot bøying og brudd.
Som en del av ledningsnettet for biler, EPB-ledningsnettet for biler integrerer EPB-ledninger og ABS-ledninger og er installert i opphengsområdet til karosseriets chassis. Denne delen er utsatt for både støt og korrosjon fra utsiden av karosseriet, samt en stor mengde mekanisk bevegelse fra den langsgående svingarmen. Derfor, PEB stiller høye krav til bøyemotstanden til ledningsnettet. Når bilen kjører på grunn av ujevne veiforhold, svingningen av den langsgående svingarmen i karosseriets opphengssystem trekker EPB-ledningsnettet inn i kontinuerlig høyfrekvent bøyning, får ledningene i denne delen til å bøye seg og knekke. Denne feilmodusen er fokus i denne artikkelen.
Figur 1, Automotive EPB ledningsnett arbeidsmiljø og EPB system struktur
Automotive EPB (Elektrisk parkeringsbrems) system er forkortelsen for elektronisk parkeringssystem. Den erstatter den tradisjonelle håndbremsen, men er sikrere og endrer ikke bremseeffekten på grunn av førerens styrke. Gjør om den tradisjonelle håndbremsen til en knapp innen rekkevidde. Det er en teknologi som realiserer parkeringsbrems ved elektronisk kontroll.
Systemet inkluderer EPB trykknappbryter, elektronisk kontrollenhet ECU, EPB-ledningsnett for biler og ABS-ledningsnett, ABS hastighetssensor, bremsemotor, reduksjonsgirmekanisme og bremsekaliper og andre komponenter. ABS-hastighetssensoren konverterer kjøretøyets hastighetssignal som oppdages under kjøring av bilen til et elektrisk signal, og overfører det elektriske signalet til ECU-en gjennom EPB-ledningsnettet. ECU gir deretter instruksjoner for å kontrollere bremsekaliprene for å bremse hjulene. EPB-ledningsnettet spiller rollen som en bro for overføring av elektriske signaler.

2 EPB-trådbøyning og bruddfenomener og relaterte faktorer
2.1 Fenomen av ledningsbrudd
EPB-ledningsnettet er festet til støttearmen og den langsgående svingarmen på karosserichassiset gjennom ledningsnettets gummikapper, plast spenner, braketter og andre deler. Når bilen kjører, hjulene støter opp og ned på grunn av ujevn veibane, som får den langsgående svingarmen på chassiset til å gjøre en frem- og tilbakegående bevegelse som ligner på en pendel rundt det faste punktet på kroppsstøttebjelken.
EPB-ledningsnettets bøyetest simulerer bevegelsen til ledningsnettet i det virkelige kjøretøymiljøet, bøying og svinging med en frekvens på 2,5 Hz i området fra -30 °C til normal temperatur. Testen krever at ledningsnettet bøyes et antall ganger innenfor den nødvendige levetiden for å sikre ingen skade på utseendet til ledningsnettet og ingen signalavbrudd. Bøyetesten fant at bruddposisjonen til ledningsnettet var nær det faste punktet til den bevegelige delen.

Figur 2, Brudd i ledningsnettet og tverrsnittsvisning
Bilder av bruddplasseringen og tverrsnittet av lederen under testen viser at kjernetrådens bruddoverflate har både et flatt tverrsnitt og et avrundet tverrsnitt som ligner på en kule. Den viser at kobberlederen er utsatt for både skjærkraft og strekkkraft når den utsettes for ytre krefter.
2.2 Lederkraftanalyse
Når kjøretøyet kjører, EPB-ledningsnettet trekkes av den langsgående svingarmen på karosserichassiset for å danne høyfrekvente symmetriske bøyninger, forårsaker lokal bøyning, deformasjon og skade på ledningene. Akkumulering av lokal syklisk plastisk deformasjon er den grunnleggende årsaken til metalltretthetsskader. Dens bøyeform og spenningsanalyse er som følger.
Figur 3 Bøyeprinsipp for ledningsnett og kraftdiagram
Kobbertrådene er sterkt strukket og deformert i det ytre området av buen, og gjensidig ekstruderingsdeformasjon dannes i det indre området av buen.
① Aksial strekkkraft F1: Bilhumper får den langsgående svingarmen til å svinge opp og ned, og ledningsnettet trekkes i en bestemt retning og bøyer seg. En vinkel ∠a dannes under denne prosessen, og trekkraften F genererer en aksial trekkkraft F1 i retningen ∠a; F1=F*Cos a, og reduksjonen i vinkelen a vil føre til at den aksiale trekkkraften F1 øker.
② Radiell skjærkraft F2: Ledningsnettet trekkes i en bestemt retning og bøyer seg, danner en vinkel ∠a. Trekkkraften F produserer en komponentkraft i ∠a-retningen, som er skjærkraften F2; F2=F*sin a, og økningen i vinkelen til a vil føre til at skjærkraften F2 øker. Gjentatte vekslende strekk- og skjærkrefter forårsaker liten deformasjon av kjernetråden. Superposisjonen av hundretusenvis av små deformasjoner fører til slutt til sviktmodus for utmattelsesbrudd.

2.3 EPB ledningsledningsmateriale
2.3.1 EPB-ledningsnettet er et ledningsnett for biler, og dens ledninger er laget av flerkjernede kobbertråder. De fysiske egenskapene til kobbermaterialet i kjernetråden bestemmer de grunnleggende mekaniske egenskapene til EPB ledningsnettlederen. Kobber er en metallkrystall. Forholdet mellom størrelsen på kornene og styrken til metallet viser at jo mindre kornene er, jo bedre er metallets mekaniske egenskaper som styrke, seighet, og plastisitet. Kornforfining er et av de viktige virkemidlene for å forbedre de mekaniske egenskapene til metaller. Fra Hall-Petch-forholdet:

σy representerer materialets flytegrense;
σ0 representerer gitterfriksjonsmotstanden som produseres ved bevegelse av en enkelt dislokasjon;
Ky er en konstant relatert til materialets type og natur og kornstørrelsen;
d gjennomsnittlig korndiameter.
Effekten av kornforfining på metallstyrken er beskrevet av H-P-forholdet. Den metallografiske strukturtesten viser at krystallkornstørrelsen i den metallografiske strukturen til den ødelagte kobbertråden er relativt stor, gjennomsnittlig kornstørrelse, og jevnheten til kornene påvirker seigheten og styrken til kobberkjernetråden. Se figur 4.

Figur 4 Metallografisk analysediagram av ødelagt lederkjernetråd

2.3.2 Forholdet mellom kobbermateriale i EPB-ledningsnettets kjernetråd påvirker forlengelsen ved brudd på kjernetråden. Lederne i dette tilfellet bruker tinnbelagte kjernetråder, som reduserer andelen kobber i kjernetrådene.
Figur 5 viser at forlengelsen ved brudd på fortinnet kobberkjernetråd er mindre enn for bar kobberkjernetråd. Den galvaniserte kobberkjernetråden med redusert forlengelse ved brudd reduserer bøyemotstanden til EPB-ledningsnettet og øker risikoen for brudd.

Figur 5 Forlengelse ved brudd av ledninger med forskjellige belegg

2.3.3 Trådstrukturen påvirker ledningens seighet, og dermed påvirke bøyemotstanden til EPB-ledningsnettet. Jo større antall kjernetråder, jo høyere er den totale seigheten til ledningen, which is more conducive to EPB wire harness resistance to fatigue fracture caused by bending. The wires of the EPB wiring harness in this case include 2 2.5mm2 copper wires and 2 0.5mm2 copper wires.
Blant dem, the core diameter of the 0.5mm2 wire is 0.15mm, and the number is 28. The number of core wires is too small and the diameter is too large, which affects the overall mechanical properties of the conductor.

2.4 Analysis of EPB wire harness outer protective layer
The integrated cable of the broken EPB harness contained four conductors and an outer protective layer of PVC material. Its protective layer is closely attached to the four wires, almost like a rigid body. Analyse viser at de fire ledningene inne i det ytre beskyttelseslaget mangler bufferplass under bøyeprosessen og er vanskelige å utvide eller trekke sammen, forårsaker alvorlig stresskonsentrasjon og brudd.

2.5 EPB ledningsnett installasjonspunkt analyse
EPB-ledningsnettet er festet til karosseriets chassis gjennom mekanisk interferenspasning. Festepunktene er laget av polyuretanelastomer PUR, med en materialhardhet på 95A. Mangelen på avrundede kanter, mangel på elastisitet og buffereffekt når den utsettes for kraft er en annen faktor som forårsaker brudd på EPB-ledningsnettet. I dette tilfellet, mangelen på elastisk buffering og energiabsorpsjonseffekten på bøyespenning fører til tretthetsbrudd på grunn av skjærspenningskonsentrasjon ved det faste punktet på ledningsnettet.

2.6 EPB-selelengdeanalyse
Etter testanalyse, lengden på EPB-ledninger har begrenset størrelsesmargin i det dynamiske området. Det er tydelig spenning i selen mellom de to faste punktene. Under bøyeprosessen, mens det bevegelige området på ledningsnettet utsettes for spenning, økningen i bøyevinkelen forsterker konsentrasjonen av skjærspenning, som får ledningsnettet til å brekke.

3 Optimaliseringsplan og eksperiment
Utformingen og utvalget av ledningsnett til biler må fokusere på funksjonen og miljøet til ledningsnettet. EPB-ledningsnettet er installert i det dynamiske bøyeområdet til karosseriets chassis, og bilparkeringssystemet bestemmer at EPB-ledningsnettet er en spesiell billedningssele og er en sikkerhetsdel. forslag nedenfor:
3.1 Definer trådtypen basert på bøyemotstandskravene, og velg bart kobber med høy kornstørrelse og ultrafleksible ledninger med et stort antall kjernetråder for å møte bøyningslevetiden. For å sikre styrken til ledningen, det minste tverrsnittsarealet til billedningen skal ikke være mindre enn 0,5 mm2. I henhold til tysk standard LV112-1, velg ultrafleksibel bar kobbertråd:

3.2 Definer det ytre beskyttelseslaget og tverrsnittsstrukturen til ledningen basert på spenningskravene for å effektivt overføre og kanalisere bøyespenning. Velg strukturen til wire pluss foringsrør, og definere materialets slitestyrkegrad og temperaturgrad. Innstill volumforholdet til lederne i huset rimelig slik at lederne kan utvide seg og trekke seg sammen innenfor et lite område og redusere spenningskonsentrasjonen.
3.3 Bestem linjelengde og toleranse basert på kraftkrav. Generelt sett, lengden på hver del av bilens ledningsnett bestemmes basert på den faktiske plasseringen av de elektriske apparatene på kroppen. Den faktiske toleransen bør ta hensyn til ledningsnettets monteringskrav og deres interferensproblemer under dynamiske og statiske forhold. På grunn av påvirkning av skjærkraft under bøyebevegelse, lengden skal være litt ekstra i henhold til den faktiske lengden på linen. Generelt sett, redundansen er mellom 3% og 5%.
3.4 Definer monteringspunktmaterialer basert på spenningskrav. Reduser hardheten til EPB-ledningsnettets fastpunktmateriale PUR til 75A, eliminere de rettvinklede kantene på det faste punktet, øke avrunding av hjørner, redusere stresskonsentrasjonen, og forbedre bøyemotstandens levetid.
3.5 Utfør en bøyetest etter optimalisering av EPB-selen som nevnt ovenfor. Bøyevinkelen til ledningsnettet på benken ble redusert, og stresskonsentrasjonen ble betydelig redusert. Etter hele ledningsnettet bøyetest nådd 1 millioner ganger, trådens utseende var feilfritt, ingen brudd skjedde, og den elektriske signaloverføringen var normal.
Figur 6 Optimalisert tverrsnitt og optimalisert bøyetest

4 Konklusjon
① De potensielle årsakene til brudd på EPB-ledningsnettet blir analysert i dybden basert på stedet der bilens EPB-ledningsnett går i stykker, det ødelagte tverrsnittet, materialet til ledningen, og installasjonsmetoden.
② Den eksperimentelle metoden ble brukt til å utføre en dybdeanalyse av belastningen på brudd på EPB-ledningsnettet og bekrefte årsaken til brudd på EPB-ledningsnettet.
③ Formuler en materialvalgsplan for flerkjernede kobberledere til EPB-ledningsnettet for biler, og definere prinsippene for det ytre beskyttelseslaget til lederne, lengden på ledningsnettet i bevegelsesområdet, og materialhardheten til installasjonspunktet. Gjennom komparativ analyse før og etter implementering av forbedringsplanen, Nøyaktigheten til optimaliseringsplanen ble verifisert og ga en referanse for analyse og løsning av lignende problemer.