Problem łamania wiązki wiązki wiązki z połączeniem EPB

Analiza i środki zaradcze problemu uszkodzenia elektronicznego hamulca postojowego (EPB) wiązka przyłączeniowa
I. Przyczyny pęknięć
„Niewystarczający materiał i projekt konstrukcyjny”.
Materiał drutu ma zbyt małą wielkość ziarna lub zewnętrzny płaszcz ochronny ma zbyt dużą wydajność objętościową, co skutkuje niewystarczającą wydajnością zmęczeniową przeciw zginaniu.
Liczba żył wiązki przewodów jest zbyt mała, a długotrwały stres może powodować ryzyko pęknięcia.
„Miejsce instalacji i wpływ na środowisko”.
Wiązka EPB jest najczęściej instalowana w obszarze zawieszenia podwozia pojazdu, który jest podatny na wpływy zewnętrzne, wibracje lub naprężenia zginające.
Długotrwałe narażenie na działanie wysokiej temperatury i wilgotnego środowiska może przyspieszyć starzenie się uprzęży, powodując kruchość warstwy izolacyjnej lub korozję i pękanie metalowego drutu.
„Zmęczenie mechaniczne i straty w użytkowaniu”.
Powtarzające się zginanie, rozciąganie i inne czynności podczas jazdy pojazdem mogą powodować zmęczenie i pęknięcie drutu wewnątrz uprzęży.
Złącze wiązki przewodów jest luźne lub nieprawidłowo zamocowane, zaostrzenie lokalnej koncentracji naprężeń.

Elektryczny hamulec postojowy (EPB) wiązkę przewodów

EPB nie jest wydawane:
EPB może nie zostać zwolniony po włączeniu, powodując zatrzymanie pojazdu.
Lampka kontrolna awarii (TYSIĄC):
Lampka ostrzegawcza na desce rozdzielczej może wskazywać na problem z systemem EPB.
Wiadomości serwisowe:
Na wyświetlaczu samochodu mogą pojawiać się komunikaty związane z awarią układu EPB lub koniecznością naprawy.
Luźna lub uszkodzona uprząż:
Sprawdź wiązkę przewodów pod kątem oznak uszkodzenia, jak strzępienie, przerwane przewody, lub korozja.
Luźne połączenia:
Sprawdź, czy nie ma luźnych połączeń w wiązce przewodów, szczególnie na złączach.
Rozwiązywanie problemów i naprawa:
Kontrola wizualna:
Dokładnie sprawdź wiązkę przewodów wzdłuż modułu EPB, łącznie ze złączami i przewodami.
Test ciągłości:
Za pomocą multimetru sprawdź ciągłość przewodów w wiązce przewodów. Jeśli nastąpi przerwa w obwodzie, multimetr pokaże wysoką rezystancję lub “OL” (poza limitami) czytanie, według Advance Auto Parts.
Wymiana złącza:
Jeśli złącze jest uszkodzone lub skorodowane, rozważyć wymianę na nowy, – podaje Krajowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (.rząd).
Wymiana uprzęży:
Jeśli uprząż jest znacznie uszkodzona, może być konieczna wymiana całej wiązki przewodów.
Profesjonalna pomoc:
Jeśli nie masz pewności co do diagnozowania lub naprawy wiązki przewodów, najlepiej skonsultować się z wykwalifikowanym mechanikiem.

Elektryczny hamulec postojowy (EPB) & Automatyczne wstrzymanie nie działa & EPB Auto Hold Wyświetlanie świateł hamulca postojowego

Ii. Rozwiązanie
„Zoptymalizuj strukturę i materiał uprzęży”.
Zwiększ wielkość ziaren przewodnika miedzianego, zwiększyć liczbę rdzeni, i zmniejszyć objętość osłony ochronnej, aby zwiększyć zdolność przeciwzginającą. Użyj wielowarstwowej struktury ekranującej lub elastycznego materiału osłony, aby zmniejszyć bezpośredni wpływ naprężeń zewnętrznych na przewód.
‌Wymień lub napraw uszkodzone szelki. ‌ Sprawdź punkt zerwania szelek, naprawić lub wymienić uszkodzoną część, i upewnij się, że złącze jest stabilne i nie ma słabego styku. ‌ ‌Profesjonalne wykrywanie i resetowanie systemu ‌ Użyj przyrządu diagnostycznego, aby odczytać kod usterki układu EPB, potwierdź usterkę związaną z wiązką przewodów i wykonaj reset oprogramowania. Jeżeli przerwa powoduje przerwanie transmisji sygnału, należy ponownie skalibrować parametry systemu za pomocą ECU. ‌
Iii. Środki zapobiegawcze ‌Regularne przeglądy i konserwacja ‌ Skoncentruj się na sprawdzeniu stanu mocowania i integralności wyglądu wiązki przewodów podwozia, aby uniknąć uszkodzeń spowodowanych luzem lub tarciem. ‌ Optymalizuj proces projektowania i montażu ‌ Na etapie projektowania pojazdu, rozsądnie zaplanuj kierunek uprzęży, unikać obszarów wibracji o wysokiej częstotliwości, i przyjąć redundantną konstrukcję zapobiegającą zginaniu. ‌ ‌Unikaj nadmiernego zginania i oddziaływania sił zewnętrznych ‌ Zmniejsz obciążenie mechaniczne uprzęży podczas ostrych zakrętów i wyboistych dróg w codziennym użytkowaniu, aby wydłużyć żywotność ‌

Jeśli problemu nie można rozwiązać konwencjonalnymi środkami, zaleca się skontaktowanie z profesjonalną organizacją konserwacyjną w celu systematycznej kontroli i napraw, aby uniknąć zagrożeń bezpieczeństwa spowodowanych samodzielną obsługą.

Mając na celu rozwiązanie problemu pękania wiązki przewodów EPB samochodu w symulowanym teście zginania rzeczywistego pojazdu. W tym artykule, Inżynierowie wiązek przewodów kompleksowo analizują czynniki związane z pękaniem przewodów, oraz połączyć metody analizy eksperymentalnej w celu analizy i oceny niezawodności samochodowych wiązek przewodów EPB pod kątem pękania zmęczeniowego zginania. Zaproponowano kilka rozwiązań i zbadano efekty ich wdrożenia. Wyniki pokazują, że bardziej praktyczne jest zoptymalizowanie wielkości ziaren przewodnika miedzianego i struktury drutu, zwiększyć liczbę przewodów rdzeniowych, i zmniejszyć stosunek objętości zewnętrznej osłony ochronnej drutu. Może skutecznie zmniejszyć prawdopodobieństwo uszkodzenia przewodu wiązki przewodów EPB samochodu.

0 Przedmowa
Wraz z szybkim rozwojem przemysłu samochodowego, bezpieczeństwo samochodu jest pierwszym wskaźnikiem projektowania i produkcji samochodów. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii i zaawansowanych środków, różne możliwe sposoby i rozwiązania mające na celu dalszą poprawę bezpieczeństwa mogą sprawić, że samochody jako środek transportu będą bezpieczniejsze. Jako układ hamulcowy, System PEB jest głównym systemem bezpieczeństwa i ważnym czynnikiem pomiaru standardów bezpieczeństwa samochodowego. Szerokie zastosowanie elektronicznych systemów parkingowych EPB w samochodach osobowych odgrywa ważną rolę w poprawie bezpieczeństwa i komfortu jazdy samochodami. Wiązka przewodów EPB jest integralną częścią systemu, a jego niezawodność bezpośrednio wpływa na niezawodność całego samochodowego systemu EPB. W artykule tym zbadano głównie niezawodność samochodowych wiązek przewodów EPB na zginanie i pękanie.
Jako część wiązki przewodów samochodowych, samochodowa wiązka przewodów EPB łączy w sobie przewody EPB i przewody ABS i jest instalowana w obszarze zawieszenia podwozia nadwozia. Ta część jest narażona zarówno na uderzenia, jak i korozję z zewnątrz karoserii, jak również duży ruch mechaniczny wzdłużnego wahacza. Dlatego, PEB stawia wysokie wymagania w zakresie wytrzymałości wiązek przewodów na zginanie. Gdy samochód jedzie z powodu nierównych warunków drogowych, obrót wahacza wzdłużnego w układzie zawieszenia podwozia nadwozia wciąga wiązkę przewodów EPB w ciągłe zginanie o wysokiej częstotliwości, powodując zginanie i pękanie przewodów w tej sekcji. Ten tryb awarii jest tematem tego artykułu.
Postać 1, Środowisko pracy wiązki przewodów EPB w motoryzacji i struktura systemu EPB
Motoryzacyjny EPB (Elektryczny hamulec postojowy) system to skrót od elektronicznego systemu parkowania. Zastępuje tradycyjny hamulec ręczny dźwigniowy, ale jest bezpieczniejszy i nie zmienia skuteczności hamowania pod wpływem siły kierowcy. Zamień tradycyjny hamulec ręczny z dźwignią w przycisk w zasięgu ręki. Jest to technologia, która realizuje hamulec postojowy poprzez sterowanie elektroniczne.
System zawiera przełącznik przyciskowy EPB, elektroniczna jednostka sterująca ECU, Wiązka przewodów samochodowych EPB i wiązka przewodów ABS, Czujnik prędkości ABS, silnik hamulcowy, mechanizm przekładni redukcyjnej i zacisk hamulcowy oraz inne elementy. Czujnik prędkości ABS przetwarza sygnał prędkości pojazdu wykryty podczas jazdy samochodem na sygnał elektryczny, i przesyła sygnał elektryczny do ECU poprzez wiązkę przewodów EPB. Następnie ECU wydaje instrukcje sterujące zaciskami hamulcowymi w celu hamowania kół. Wiązka przewodów EPB pełni rolę mostka do przesyłania sygnałów elektrycznych.

2 Zjawiska zginania i pękania drutu EPB oraz powiązane czynniki
2.1 Zjawisko pęknięcia drutu
Wiązka przewodów EPB jest przymocowana do wahacza wzdłużnego i wahacza wzdłużnego podwozia nadwozia za pomocą gumowych osłon wiązki przewodów, klamry plastikowe, wsporniki i inne części. Kiedy samochód jedzie, koła podskakują w górę i w dół z powodu nierównej nawierzchni, co powoduje, że wahacz wzdłużny podwozia wykonuje ruch posuwisto-zwrotny podobny do ruchu wahadła wokół stałego punktu belki nośnej nadwozia.
Test zginania wiązek przewodów EPB symuluje ruch wiązek przewodów w rzeczywistym środowisku pojazdu, zginanie i kołysanie z częstotliwością 2,5 Hz w zakresie od -30°C do temperatury normalnej. Test wymaga wielokrotnego zginania wiązki przewodów w wymaganym okresie użytkowania, aby nie uszkodzić wyglądu wiązki przewodów ani nie przerwać sygnału. Próba zginania wykazała, że ​​miejsce zerwania wiązki przewodów znajdowało się w pobliżu stałego punktu ruchomej części.

Postać 2, Uszkodzenie wiązki przewodów i widok przekroju poprzecznego
Zdjęcia miejsca pęknięcia i przekroju przewodu podczas badania pokazują, że powierzchnia pęknięcia drutu rdzeniowego ma zarówno przekrój płaski, jak i zaokrąglony, podobny do przekroju kuli. Pokazuje, że przewodnik miedziany podlega zarówno sile ścinającej, jak i sile rozciągającej, gdy jest wystawiony na działanie sił zewnętrznych.
2.2 Analiza siły przewodnika
Kiedy pojazd jedzie, wiązka przewodów EPB jest ciągnięta przez podłużny wahacz podwozia nadwozia, tworząc symetryczne zagięcia o wysokiej częstotliwości, powodując miejscowe zginanie, odkształcenie i uszkodzenie przewodów. Główną przyczyną uszkodzeń zmęczeniowych metalu jest kumulacja lokalnych cyklicznych odkształceń plastycznych. Jego forma zginania i analiza naprężeń są następujące.
Postać 3 Zasada zginania wiązek przewodów i wykres siły
Druty miedziane są silnie rozciągnięte i odkształcone w zewnętrznym obszarze łuku, a w wewnętrznym obszarze łuku powstają wzajemne odkształcenia wyciskane.
① Osiowa siła rozciągająca F1: Wyboje pojazdu powodują, że wahacz wzdłużny porusza się w górę i w dół, a wiązka przewodów jest ciągnięta w określonym kierunku i wygina się. Podczas tego procesu powstaje kąt ∠a, a siła trakcyjna F wytwarza osiową siłę ciągnącą F1 w kierunku ∠a; F1=F*Cos a, a zmniejszenie kąta a spowoduje wzrost osiowej siły ciągnącej F1.
② Promieniowa siła ścinająca F2: Wiązka przewodów jest ciągnięta w określonym kierunku i wygina się, tworząc kąt ∠a. Siła trakcyjna F wytwarza siłę składową w kierunku ∠a, która jest siłą ścinającą F2; F2=F*grzech a, a wzrost kąta a spowoduje wzrost siły ścinającej F2. Powtarzające się naprzemienne działanie sił rozciągających i ścinających powoduje nieznaczne odkształcenie drutu rdzeniowego. Superpozycja setek tysięcy drobnych odkształceń ostatecznie prowadzi do uszkodzenia w postaci pęknięcia zmęczeniowego.

2.3 Materiał przewodu wiązki przewodów EPB
2.3.1 Wiązka przewodów EPB to wiązka przewodów samochodowych, a jego przewody wykonane są z wielożyłowych drutów miedzianych. Właściwości fizyczne materiału miedzianego w przewodzie rdzeniowym określają podstawowe właściwości mechaniczne przewodu wiązki przewodów EPB. Miedź jest kryształem metalu. Zależność między wielkością ziaren a wytrzymałością metalu pokazuje, że im mniejsze są ziarna, tym lepsze właściwości mechaniczne metalu, takie jak wytrzymałość, wytrzymałość, i plastyczność. Rozdrobnienie ziarna jest jednym z ważnych sposobów poprawy właściwości mechanicznych metali. Z relacji Halla-Petcha:

σy oznacza granicę plastyczności materiału;
σ0 reprezentuje opór tarcia sieci powstający podczas przemieszczania pojedynczego przemieszczenia;
Ky jest stałą związaną z rodzajem i naturą materiału oraz wielkością ziarna;
d średnia średnica ziarna.
Wpływ rozdrobnienia ziarna na wytrzymałość metalu opisuje zależność HP. Badanie struktury metalograficznej pokazuje, że wielkość ziaren kryształu w strukturze metalograficznej łamanego drutu miedzianego jest stosunkowo duża, średni rozmiar ziarna, a jednorodność ziaren wpływa na wytrzymałość i wytrzymałość drutu z rdzeniem miedzianym. Zobacz rysunek 4.

Postać 4 Schemat analizy metalograficznej zerwanego drutu rdzeniowego przewodnika

2.3.2 Udział materiału miedzi w przewodzie rdzenia wiązki przewodów EPB wpływa na wydłużenie przy zerwaniu drutu rdzenia. W tym przypadku w przewodnikach zastosowano druty z rdzeniem cynowanym, co zmniejsza udział miedzi w drutach rdzenia.
Postać 5 pokazuje, że wydłużenie przy zerwaniu drutu z rdzeniem miedzianym ocynowanym jest mniejsze niż drutu z rdzeniem miedzianym gołym. Ocynkowany drut miedziany o zmniejszonym wydłużeniu przy zerwaniu zmniejsza opór zginania wiązki przewodów EPB i zwiększa ryzyko złamania.

Postać 5 Wydłużenie przy zerwaniu drutów o różnych powłokach

2.3.3 Struktura drutu wpływa na wytrzymałość drutu, wpływając w ten sposób na opór zginania wiązki przewodów EPB. Im większa liczba żył rdzeniowych, tym wyższa ogólna wytrzymałość drutu, 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.
Wśród nich, 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. Analiza pokazuje, że cztery przewody wewnątrz zewnętrznej warstwy ochronnej nie mają przestrzeni buforowej podczas procesu zginania i trudno je rozszerzać lub kurczyć, powodując silną koncentrację naprężeń i pękanie.

2.5 Analiza punktu instalacji wiązki przewodów EPB
Wiązka przewodów EPB jest przymocowana do podwozia nadwozia za pomocą mechanicznego pasowania wciskowego. Punkty mocowania wykonane są z elastomeru poliuretanowego PUR, o twardości materiału 95A. Brak zaokrąglonych krawędzi, brak elastyczności i efektu buforowania pod wpływem siły to kolejny czynnik powodujący uszkodzenie wiązki przewodów EPB. W tym przypadku, brak bufora elastycznego i wpływ absorpcji energii na naprężenia zginające prowadzą do pękania zmęczeniowego w wyniku koncentracji naprężeń ścinających w stałym punkcie wiązki przewodów.

2.6 Analiza długości wiązki przewodów EPB
Po analizie testu, długość przewodów wiązki EPB ma ograniczony margines rozmiaru w obszarze dynamicznym. Widoczne jest napięcie w uprzęży pomiędzy dwoma stałymi punktami. Podczas procesu gięcia, podczas gdy ruchomy obszar wiązki przewodów jest poddawany naprężeniom, wzrost kąta zgięcia powoduje intensyfikację koncentracji naprężeń ścinających, powodując pęknięcie wiązki przewodów.

3 Plan optymalizacji i eksperyment
Projektowanie i dobór przewodów wiązek przewodów samochodowych musi koncentrować się na funkcjonowaniu i środowisku wiązek przewodów. Wiązkę przewodów EPB instaluje się w obszarze dynamicznego zginania podwozia nadwozia, a system parkowania samochodu określa, że ​​wiązka przewodów EPB jest specjalną wiązką przewodów samochodu i stanowi część zabezpieczającą. sugestie poniżej:
3.1 Zdefiniuj typ drutu w oparciu o wymagania dotyczące wytrzymałości na zginanie, i wybierz gołą miedź o dużym uziarnieniu i ultraelastyczne przewody z dużą liczbą drutów rdzeniowych, aby spełnić wymagania dotyczące trwałości zginania. Aby zapewnić wytrzymałość drutu, minimalna powierzchnia przekroju przewodu samochodowego nie powinna być mniejsza niż 0,5mm2. Zgodnie z niemiecką normą LV112-1, wybierz wyjątkowo elastyczny goły drut miedziany:

3.2 Zdefiniuj zewnętrzną warstwę ochronną i strukturę przekroju drutu w oparciu o wymagania dotyczące naprężeń, aby skutecznie przenosić i kanałować naprężenia zginające. Wybierz strukturę drutu i osłony, i określić stopień odporności na zużycie i stopień temperaturowy materiału. Rozsądnie ustaw stosunek objętości przewodów w osłonie, aby przewody mogły rozszerzać się i kurczyć w niewielkim zakresie oraz zmniejszać koncentrację naprężeń.
3.3 Określ długość przewodu i tolerancję w oparciu o wymagania dotyczące siły. Ogólnie mówiąc, długość każdej części wiązki przewodów samochodowych jest określana na podstawie rzeczywistego rozmieszczenia urządzeń elektrycznych na nadwoziu. Rzeczywista tolerancja powinna uwzględniać wymagania dotyczące montażu wiązek przewodów i problemy z ich zakłóceniami w warunkach dynamicznych i statycznych. Ze względu na wpływ siły ścinającej podczas ruchu zginającego, długość powinna być nieco większa w zależności od rzeczywistej długości linii. Ogólnie mówiąc, redundancja jest pomiędzy 3% I 5%.
3.4 Zdefiniuj materiały punktów mocowania w oparciu o wymagania dotyczące naprężeń. Zmniejsz twardość materiału punktu stałego wiązki przewodów EPB PUR do 75A, wyeliminować prostokątne krawędzie punktu stałego, zwiększyć zaokrąglenie narożników, zmniejszyć koncentrację stresu, i poprawić trwałość odporności na zginanie.
3.5 Po optymalizacji wiązki EPB wykonaj próbę zginania, jak wspomniano powyżej. Zmniejszył się kąt zgięcia wiązki przewodów na stole warsztatowym, a koncentracja naprężeń uległa znacznemu zmniejszeniu. Po osiągnięciu pełnego testu zginania wiązki przewodów 1 milion razy, wygląd drutu był bez zarzutu, nie doszło do żadnego złamania, a transmisja sygnału elektrycznego przebiegała normalnie.
Postać 6 Zoptymalizowany przekrój poprzeczny i zoptymalizowany test zginania

4 Wniosek
① Potencjalne przyczyny uszkodzenia wiązki przewodów EPB są szczegółowo analizowane w oparciu o miejsce, w którym pęka wiązka przewodów EPB samochodu, uszkodzony przekrój poprzeczny, materiał drutu, i sposób montażu.
② Zastosowano metodę eksperymentalną w celu przeprowadzenia szczegółowej analizy naprężeń występujących w wiązce przewodów EPB i potwierdzenia przyczyny uszkodzenia wiązek przewodów EPB.
③ Sformułuj plan doboru materiału na wielożyłowe przewody miedziane w wiązce przewodów EPB w samochodzie, i określić zasady działania zewnętrznej warstwy ochronnej przewodów, długość wiązki przewodów w obszarze ruchu, oraz twardość materiału miejsca instalacji. Poprzez analizę porównawczą przed i po wdrożeniu planu doskonalenia, zweryfikowano trafność planu optymalizacyjnego, który stał się punktem odniesienia do analizy i rozwiązania podobnych problemów.