EPB Anslutningsselebrottsproblem

Analys och motåtgärder av brottproblemet med den elektroniska parkeringsbromsen (EPB) anslutningssele
Jag. Orsaker till brott
‌Otillräckligt material och strukturell design
Trådmaterialet har för låg kornstorlek eller det yttre skyddet har för hög volymetrisk hastighet, vilket resulterar i otillräcklig anti-böjningsutmattningsprestanda‌.
Antalet kablar är för litet, och långvarig stress är benägen att orsaka brottrisk‌.
‌Installationsplats och miljöpåverkan‌
EPB-selen är mestadels installerad i upphängningsområdet på fordonschassit, som är känslig för yttre påverkan, vibrationer eller böjspänningar.
Långvarig exponering för hög temperatur och fuktig miljö kan påskynda åldrandet av selen, vilket gör att isoleringsskiktet blir skört eller att metalltråden korroderar och går sönder‌.
‌Mekanisk trötthet och användningsförlust
Upprepad böjning, sträckning och andra åtgärder under fordonskörning kan orsaka trötthet och brott på vajern inuti selen‌.
Nätkontakten är lös eller felaktigt fastsatt, förvärrar lokal stresskoncentration‌.

Elektrisk parkeringsbroms (EPB) ledningsnät

EPB släpps inte:
EPB:n kanske inte släpper efter att ha blivit engagerad, vilket gör att fordonet står stilla.
Felindikatorlampa (MIL):
En varningslampa på instrumentbrädan kan indikera ett problem med EPB-systemet.
Servicemeddelanden:
Bilens display kan visa meddelanden relaterade till att EPB-systemet misslyckas eller kräver service.
Lös eller skadad sele:
Inspektera ledningsnätet för tecken på skador, som att nöta, trasiga ledningar, eller korrosion.
Lösa anslutningar:
Kontrollera om det finns lösa anslutningar i selen, speciellt vid kontakterna.
Felsökning och reparation:
Visuell inspektion:
Undersök noggrant ledningsnätet längs EPB-modulen, inklusive kontakter och kablar.
Kontinuitetstest:
Använd en multimeter för att testa kontinuiteten hos ledningarna i selen. Om det är ett avbrott i kretsen, multimetern kommer att visa ett högt motstånd eller en “OL” (utanför gränserna) läsning, enligt Advance Auto Parts.
Byte av kontaktdon:
Om en kontakt är skadad eller korroderad, överväg att ersätta den med en ny, enligt National Highway Traffic Safety Administration (.gov).
Byte av sele:
Om selen är mycket skadad, att byta ut hela selen kan vara nödvändigt.
Professionell hjälp:
Om du är osäker på att diagnostisera eller reparera selen, det är bäst att konsultera en kvalificerad mekaniker.

Elektrisk parkeringsbroms (EPB) & Auto Hold fungerar inte & EPB Auto Hold Parkeringsbromsljus bilgande

Ii. Lösning
Optimera selens struktur och material
Öka kornstorleken på kopparledaren, öka antalet kärnor, och minska den volymetriska hastigheten för skyddshöljet för att förbättra antiböjningsförmågan‌. Använd en flerlagers skärmningsstruktur eller flexibelt mantelmaterial för att minska den direkta effekten av yttre påfrestning på tråden.
‌Byt ut eller reparera trasiga selar ‌ Kontrollera selens brottpunkt, reparera eller byt ut den skadade delen, och se till att kontakten är stabil och inte har dålig kontakt. ‌ ‌Professionell upptäckt och systemåterställning ‌ Använd ett diagnostiskt instrument för att läsa EPB-systemets felkod, bekräfta det selerelaterade felet och utför en mjukvaruåterställning. ‌ Om avbrottet orsakar signalöverföringsavbrott, Systemparametrarna måste omkalibreras genom ECU:n. ‌
Iii. Förebyggande åtgärder ‌Regelbunden inspektion och underhåll ‌ Fokusera på att kontrollera fixeringsstatus och utseendeintegritet för chassiselen för att undvika skador orsakade av löshet eller friktion. Optimera design- och installationsprocessen i fordonsdesignstadiet, planera selens riktning rimligt, undvika högfrekventa vibrationsområden, och anta anti-böjning redundant design. ‌ ‌Undvik överdriven böjning och yttre kraftpåverkan ‌ Minska den mekaniska belastningen på selen under skarpa svängar och gropiga vägar i daglig användning för att förlänga livslängden ‌

Om problemet inte kan lösas på konventionellt sätt, det rekommenderas att kontakta en professionell underhållsorganisation för systematisk inspektion och reparation för att undvika säkerhetsrisker orsakade av egendrift.

Syftar på brottproblemet med bil-EPB-kabelstammar i det simulerade böjtestet av det riktiga fordonet. I den här artikeln, ledningsnätsingenjörer analyserar ingående faktorerna relaterade till trådbrott, och kombinera experimentella analysmetoder för att analysera och utvärdera tillförlitligheten hos EPB-kablar för bilar mot böjutmattningsbrott. Flera lösningar föreslås och deras implementeringseffekter studeras. Resultaten visar att det är mer praktiskt att optimera kopparledarens kornstorlek och trådstruktur, öka antalet kärntrådar, och reducera volymförhållandet för trådens yttre skyddshölje. Det kan effektivt minska sannolikheten för att bil-EPB-kabelnätet går sönder.

0 Förord
Med den snabba utvecklingen av bilindustrin, bilsäkerhet är den första indikatorn på bildesign och tillverkning. Genom att använda modern teknik och avancerade medel, olika möjliga sätt och lösningar för att ytterligare förbättra säkerheten kan göra bilar som transportmedel säkrare. Som ett bromssystem, PEB-systemet är ett viktigt säkerhetssystem och en viktig faktor för att mäta bilsäkerhetsstandarder. Den omfattande tillämpningen av EPB elektroniska parkeringssystem i bilar spelar en viktig roll för att förbättra säkerheten och åkkomforten för bilar. EPB-kabelstammen är en integrerad del av systemet, och dess tillförlitlighet påverkar direkt tillförlitligheten hos hela EPB-systemet för fordon. Den här artikeln studerar huvudsakligen tillförlitligheten hos EPB-kablar för bilar mot böjning och brott.
Som en del av fordonskabelstammen, EPB-kabelstammen för fordon integrerar EPB-ledningar och ABS-ledningar och är installerad i upphängningsområdet på karosschassit. Denna del utsätts för både stötar och korrosion från utsidan av bilens kaross, samt en stor mängd mekanisk rörelse från den längsgående svängarmen. Därför, PEB ställer höga krav på ledningsmattans böjmotstånd. När bilen kör på grund av ojämnt väglag, svängningen av den längsgående svängarmen i karossens chassiupphängningssystem drar EPB-kabelstammen till kontinuerlig högfrekvent böjning, vilket gör att ledningarna i denna sektion böjs och går sönder. Det här felläget är fokus i den här artikeln.
Figur 1, arbetsmiljö för fordons-EPB-ledningsnät och EPB-systemstruktur
EPB för fordon (Elektrisk parkeringsbroms) system är en förkortning av elektroniskt parkeringssystem. Den ersätter den traditionella handbromsen men är säkrare och ändrar inte bromseffekten på grund av förarens styrka. Förvandla den traditionella handbromsen till en knapp inom bekvämt räckhåll. Det är en teknik som realiserar parkeringsbroms genom elektronisk styrning.
Systemet inkluderar EPB-tryckknappsbrytare, elektronisk styrenhet ECU, EPB-ledningsnät för fordon och ABS-ledningsnät, ABS hastighetssensor, bromsmotor, reduktionsväxelmekanism och bromsok och andra komponenter. ABS-hastighetssensorn omvandlar fordonshastighetssignalen som detekteras under körning av bilen till en elektrisk signal, och sänder den elektriska signalen till ECU:n genom EPB-kabelstammen. ECU:n utfärdar sedan instruktioner för att styra bromsoken för att bromsa hjulen. EPB-kabelstammen spelar rollen som en brygga för att överföra elektriska signaler.

2 EPB trådböjning och brottfenomen och relaterade faktorer
2.1 Trådbrottsfenomen
EPB-kabelstammen är fäst vid stödarmen och den längsgående svängarmen på karosschassit genom trådstammens gummihylsor, plastspännen, fästen och andra delar. När bilen kör, hjulen stöter upp och ner på grund av den ojämna vägytan, vilket gör att den längsgående svängarmen på chassit gör en fram- och återgående rörelse som liknar en pendel runt den fasta punkten på kroppsstödbalken.
EPB-kabelstammens böjningstest simulerar rörelsen av kabelstammen i den verkliga fordonsmiljön, böjning och svängning med en frekvens på 2,5 Hz i intervallet från -30°C till normal temperatur. Testet kräver att ledningsnätet böjs ett antal gånger inom den erforderliga livslängden för att säkerställa ingen skada på ledningsnätets utseende och inget signalavbrott. Böjtestet fann att brytläget för kabelnätet var nära den fasta punkten för den rörliga sektionen.

Figur 2, Avbrott i kabelstammen och tvärsnittsvy
Foton av brottplatsen och tvärsnittet av ledaren under testet visar att kärntrådens brottyta har både ett platt tvärsnitt och ett rundat tvärsnitt som liknar en kula. Den visar att kopparledaren utsätts för både skjuvkraft och dragkraft när den utsätts för yttre krafter.
2.2 Ledarkraftsanalys
När fordonet kör, EPB-kabelstammen dras av den längsgående svängarmen på karosschassit för att bilda högfrekventa symmetriska böjar, orsakar lokal böjning, deformation och skador på ledningarna. Ansamlingen av lokal cyklisk plastisk deformation är den grundläggande orsaken till metallutmattningsskador. Dess böjningsform och spänningsanalys är som följer.
Figur 3 Trådstammens böjningsprincip och kraftdiagram
Koppartrådarna är kraftigt sträckta och deformeras i det yttre området av bågen, och ömsesidig extruderingsdeformation bildas i det inre området av bågen.
① Axiell dragkraft F1: Bilbulor gör att den längsgående svängarmen svänger upp och ner, och ledningsnätet dras i en viss riktning och böjer sig. En vinkel ∠a bildas under denna process, och dragkraften F genererar en axiell dragkraft F1 i riktningen ∠a; F1=F*Cos a, och minskningen av vinkeln a kommer att få den axiella dragkraften Fl att öka.
② Radiell skjuvkraft F2: Trådstammen dras i en viss riktning och böjer sig, bildar en vinkel ∠a. Dragkraften F producerar en komponentkraft i ∠a-riktningen, vilket är skjuvkraften F2; F2=F*sin a, och ökningen av vinkeln för a kommer att få skjuvkraften F2 att öka. Upprepade alternerande drag- och skjuvkrafter orsakar lätt deformation av kärntråden. Överlagringen av hundratusentals små deformationer leder i slutändan till utmattningsfrakturens felläge.

2.3 EPB ledningsnätsmaterial
2.3.1 EPB-ledningsnätet är ett kabelnät för bilar, och dess ledningar är gjorda av flerkärniga koppartrådar. De fysikaliska egenskaperna hos kopparmaterialet i kärntråden bestämmer de grundläggande mekaniska egenskaperna hos EPB-kabelstammens ledare. Koppar är en metallkristall. Förhållandet mellan kornens storlek och metallens styrka visar att ju mindre kornen är, desto bättre är metallens mekaniska egenskaper såsom hållfasthet, seghet, och plasticitet. Spannmålsförfining är ett av de viktiga medlen för att förbättra metallernas mekaniska egenskaper. Från Hall-Petch-förhållandet:

σy representerar materialets flytgräns;
σ0 representerar gitterfriktionsmotståndet som produceras vid förflyttning av en enda dislokation;
Ky är en konstant relaterad till materialets typ och natur och kornstorleken;
d genomsnittlig korndiameter.
Effekten av kornförfining på metallstyrkan beskrivs av H-P-förhållandet. Det metallografiska strukturtestet visar att kristallkornstorleken i den brutna koppartrådens metallografiska struktur är relativt stor, den genomsnittliga kornstorleken, och kornens enhetlighet påverkar segheten och styrkan hos kopparkärntråden. Se figur 4.

Figur 4 Metallografisk analysdiagram av trasig ledartråd

2.3.2 Förhållandet mellan kopparmaterial i EPB-kabelstammens kärntråd påverkar förlängningen vid brott av kärntråden. Ledarna i detta fall använder tennpläterade kärntrådar, vilket minskar andelen koppar i kärntrådarna.
Figur 5 visar att brottförlängningen av förtennad koppartråd är mindre än för bar koppartråd. Den galvaniserade koppartråden med minskad brottförlängning minskar böjmotståndet hos EPB-kabelstammen och ökar risken för brott.

Figur 5 Förlängning vid brott av trådar med olika beläggningar

2.3.3 Trådstrukturen påverkar trådens seghet, vilket påverkar böjmotståndet hos EPB-kabelstammen. Ju större antal kärntrådar, desto högre är trådens totala seghet, vilket är mer befrämjande för EPB-kabelstammens motståndskraft mot utmattningsbrott orsakad av böjning. Ledningarna till EPB-kabelstammen inkluderar i detta fall 2 2.5mm2 koppartrådar och 2 0.5mm2 koppartrådar.
Bland dem, kärndiametern på 0,5 mm2-tråden är 0,15 mm, och numret är 28. Antalet kärntrådar är för litet och diametern är för stor, vilket påverkar ledarens övergripande mekaniska egenskaper.

2.4 Analys av EPB-kabelstammens yttre skyddsskikt
Den integrerade kabeln till den trasiga EPB-kabelstammen innehöll fyra ledare och ett yttre skyddande lager av PVC-material. Dess skyddande lager är tätt fäst vid de fyra ledningarna, nästan som en stel kropp. Analys visar att de fyra trådarna inuti det yttre skyddsskiktet saknar buffertutrymme under bockningsprocessen och är svåra att expandera eller dra ihop sig, orsakar allvarlig stresskoncentration och brott.

2.5 Analys av EPB-kabelstammens installationspunkt
EPB-kabelstammen är fäst vid karossens chassi genom mekanisk interferenspassning. Fästpunkterna är gjorda av polyuretanelastomer PUR, med en materialhårdhet på 95A. Avsaknaden av rundade kanter, brist på elasticitet och buffrande effekt när de utsätts för kraft är en annan faktor som orsakar att EPB-kabelstammen går sönder. I det här fallet, avsaknaden av elastisk buffring och energiabsorptionseffekten på böjspänning leder till utmattningsbrott på grund av skjuvspänningskoncentration vid kabelstammens fasta punkt.

2.6 EPB selelängdanalys
Efter testanalys, längden på EPB-kablar har begränsad storleksmarginal i det dynamiska området. Det finns uppenbar spänning i selen mellan de två fasta punkterna. Under böjningsprocessen, medan den rörliga delen av kabelstammen utsätts för spänning, ökningen av böjningsvinkeln intensifierar koncentrationen av skjuvspänning, vilket gör att ledningsnätet går sönder.

3 Optimeringsplan och experiment
Utformningen och valet av kablage till bilar måste fokusera på kabelstammens funktion och miljö. EPB-kabelstammen är installerad i det dynamiska böjningsområdet på karosschassit och bilparkeringssystemet bestämmer att EPB-kabelstammen är en speciell bilvajer och är en säkerhetsdel. förslag nedan:
3.1 Definiera trådtypen baserat på böjmotståndskraven, och välj blank koppar med hög kornstorlek och ultraflexibla trådar med ett stort antal kärntrådar för att möta kraven på böjlivslängd. För att säkerställa styrkan på tråden, biltrådens minsta tvärsnittsarea bör inte vara mindre än 0,5 mm2. Enligt tysk standard LV112-1, välj ultraflexibel blank koppartråd:

3.2 Definiera det yttre skyddsskiktet och tvärsnittsstrukturen för tråden baserat på spänningskraven för att effektivt överföra och kanalisera böjspänning. Välj strukturen på tråd plus hölje, och definiera materialets slitstyrka och temperaturklass. Ställ rimligt in volymförhållandet för ledarna i höljet så att ledarna kan expandera och dra ihop sig inom ett litet område och minska spänningskoncentrationen.
3.3 Bestäm linjelängd och tolerans baserat på kraftkrav. I stort sett, längden på varje del av bilens ledningsnät bestäms baserat på den faktiska placeringen av de elektriska apparaterna på kroppen. Den faktiska toleransen bör ta hänsyn till ledningsnätets monteringskrav och deras störningsproblem under dynamiska och statiska förhållanden. På grund av påverkan av skjuvkraft under böjningsrörelse, längden ska vara något extra beroende på linans faktiska längd. I stort sett, redundansen är mellan 3% och 5%.
3.4 Definiera monteringspunktsmaterial baserat på spänningskrav. Minska hårdheten på EPB-kabelstammens fixpunktsmaterial PUR till 75A, eliminera de rätvinkliga kanterna på den fasta punkten, öka runda hörn, minska stresskoncentrationen, och förbättra livslängden för böjmotståndet.
3.5 Utför ett böjningstest efter att ha optimerat EPB-selen enligt ovan. Böjvinkeln på vajermattan på bänken minskade, och stresskoncentrationen reducerades signifikant. Efter hela ledningsnätets böjningstest nåddes 1 miljoner gånger, trådens utseende var felfritt, inget brott inträffade, och den elektriska signalöverföringen var normal.
Figur 6 Optimerat tvärsnitt och optimerat böjtest

4 Slutsats
① De potentiella orsakerna till att EPB-kabelstammen går sönder analyseras på djupet baserat på platsen där bilens EPB-kabelstammar går sönder, det brutna tvärsnittet, materialet i tråden, och installationsmetoden.
② Den experimentella metoden användes för att utföra en djupgående analys av belastningen på EPB-kabelstammens brott och bekräfta orsaken till EPB-kabelstammens brott.
③ Formulera en materialvalsplan för de flerkärniga kopparledarna i EPB-kabelstammen för fordon, och definiera principerna för ledarnas yttre skyddsskikt, längden på kabelnätet i rörelseområdet, och monteringspunktens materialhårdhet. Genom jämförande analys före och efter genomförandet av förbättringsplanen, optimeringsplanens riktighet verifierades och gav en referens för analys och lösning av liknande problem.