Sự cố phá vỡ kết nối EPB

Phân tích và giải pháp khắc phục hiện tượng đứt phanh tay điện tử (EPB) khai thác kết nối
TÔI. Nguyên nhân gãy vỡ
‌Thiết kế kết cấu và vật liệu không đầy đủ‌
Vật liệu dây có kích thước hạt quá thấp hoặc vỏ bảo vệ bên ngoài có tỷ lệ thể tích quá cao, dẫn đến hiệu suất mỏi chống uốn không đủ.
Số lượng lõi dây nịt quá ít, và căng thẳng lâu dài dễ gây ra nguy cơ gãy vỡ‌.
‌Vị trí lắp đặt và tác động môi trường‌
Bộ dây EPB hầu hết được lắp ở khu vực treo của khung xe, dễ bị tác động từ bên ngoài, ứng suất rung hoặc uốn.
Tiếp xúc lâu dài với môi trường nhiệt độ cao và ẩm ướt có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa của dây nịt, khiến lớp cách điện trở nên giòn hoặc dây kim loại bị ăn mòn, đứt‌.
‌Mệt mỏi cơ học và mất khả năng sử dụng‌
Uốn lặp đi lặp lại, kéo căng và các hành động khác trong khi lái xe có thể gây mỏi và đứt dây bên trong dây nịt‌.
Đầu nối dây điện bị lỏng hoặc cố định không đúng cách, làm trầm trọng thêm sự tập trung ứng suất cục bộ‌.

Phanh đỗ xe điện (EPB) dây nịt

EPB không phát hành:
EPB có thể không phát hành sau khi tham gia, làm cho xe đứng yên.
Đèn báo sự cố (Mil):
Đèn cảnh báo trên bảng điều khiển có thể cho biết hệ thống EPB có vấn đề.
Tin nhắn dịch vụ:
Màn hình của ô tô có thể hiển thị các thông báo liên quan đến hệ thống EPB bị lỗi hoặc yêu cầu dịch vụ.
Dây nịt lỏng lẻo hoặc bị hư hỏng:
Kiểm tra dây điện xem có dấu hiệu hư hỏng nào không, như sờn, dây điện bị đứt, hoặc ăn mòn.
Kết nối lỏng lẻo:
Kiểm tra các kết nối lỏng lẻo trong dây nịt, đặc biệt là ở các đầu nối.
Khắc phục sự cố và sửa chữa:
Kiểm tra trực quan:
Kiểm tra cẩn thận bộ dây dọc theo mô-đun EPB, bao gồm các đầu nối và dây điện.
Kiểm tra tính liên tục:
Sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra tính liên tục của dây trong dây nịt. Nếu có sự cố trong mạch, đồng hồ vạn năng sẽ hiển thị điện trở cao hoặc “CV” (ngoài giới hạn) đọc, theo Phụ tùng ô tô nâng cao.
Thay thế đầu nối:
Nếu đầu nối bị hỏng hoặc bị ăn mòn, xem xét thay thế nó bằng một cái mới, Theo Cục An toàn Giao thông Đường cao tốc Quốc gia (.chính phủ).
Thay thế khai thác:
Nếu dây nịt bị hư hỏng nặng, có thể cần phải thay thế toàn bộ dây nịt.
Hỗ trợ chuyên nghiệp:
Nếu bạn không chắc chắn về việc chẩn đoán hoặc sửa chữa dây nịt, tốt nhất nên tham khảo ý kiến ​​​​của một thợ cơ khí có trình độ.

Phanh đỗ xe điện (EPB) & Tự động giữ không hoạt động & Đèn phanh đỗ xe EPB Auto Hold

Ii. Giải pháp
‌Tối ưu hóa cấu trúc và vật liệu khai thác‌
Tăng kích thước hạt của dây dẫn đồng, tăng số lượng lõi, và giảm tốc độ thể tích của vỏ bảo vệ để tăng cường khả năng chống uốn‌. Sử dụng cấu trúc che chắn nhiều lớp hoặc vật liệu vỏ bọc linh hoạt để giảm tác động trực tiếp của ứng suất bên ngoài lên dây.
‌Thay thế hoặc sửa chữa dây nịt bị hỏng ‌ Kiểm tra điểm đứt của dây nịt, sửa chữa hoặc thay thế phần bị hư hỏng, và đảm bảo rằng đầu nối ổn định và không tiếp xúc kém. ‌ ‌Phát hiện chuyên nghiệp và thiết lập lại hệ thống‌ Sử dụng công cụ chẩn đoán để đọc mã lỗi hệ thống EPB, xác nhận lỗi liên quan đến dây nịt và thực hiện thiết lập lại phần mềm. ‌ Nếu sự cố gây ra gián đoạn truyền tín hiệu, các thông số hệ thống cần được hiệu chỉnh lại thông qua ECU. ‌
Iii. Các biện pháp phòng ngừa ‌Kiểm tra và bảo trì thường xuyên‌ Tập trung vào việc kiểm tra tình trạng cố định và tính toàn vẹn bề ngoài của dây đai khung xe để tránh hư hỏng do lỏng lẻo hoặc ma sát. ‌ Tối ưu hóa quá trình thiết kế và lắp đặt ‌ Ở giai đoạn thiết kế xe, hoạch định hướng khai thác hợp lý, tránh các khu vực rung động tần số cao, và áp dụng thiết kế dự phòng chống uốn. ‌ ‌Tránh uốn cong quá mức và tác động của lực bên ngoài‌ Giảm tải trọng cơ học lên dây đai khi rẽ gấp và đường gập ghềnh khi sử dụng hàng ngày để kéo dài tuổi thọ sử dụng‌

Nếu vấn đề không thể được giải quyết bằng các phương pháp thông thường, nên liên hệ với tổ chức bảo trì chuyên nghiệp để kiểm tra và sửa chữa một cách có hệ thống nhằm tránh các nguy cơ mất an toàn do tự vận hành.

Nhằm vào vấn đề đứt dây EPB của ô tô trong thử nghiệm uốn mô phỏng của xe thật. Trong bài viết này, kỹ sư khai thác dây điện phân tích toàn diện các yếu tố liên quan đến đứt dây, và kết hợp các phương pháp phân tích thực nghiệm để phân tích, đánh giá độ tin cậy của bộ dây EPB ô tô chống đứt gãy mỏi do uốn. Một số giải pháp được đề xuất và nghiên cứu hiệu quả thực hiện. Kết quả cho thấy việc tối ưu hóa kích thước hạt dây dẫn đồng và cấu trúc dây là thực tế hơn, tăng số lượng dây lõi, và giảm tỷ lệ thể tích của vỏ bảo vệ bên ngoài của dây. Nó có thể làm giảm hiệu quả khả năng đứt dây của bộ dây EPB trên ô tô.

0 Lời nói đầu
Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp ô tô, An toàn ô tô là chỉ số đầu tiên của thiết kế và sản xuất ô tô. Bằng việc sử dụng công nghệ hiện đại và phương tiện tiên tiến, nhiều cách và giải pháp khả thi khác nhau để cải thiện hơn nữa sự an toàn có thể làm cho ô tô trở thành phương tiện giao thông an toàn hơn. Là một hệ thống phanh, Hệ thống PEB là một hệ thống an toàn chính và là yếu tố quan trọng trong việc đo lường các tiêu chuẩn an toàn của ô tô. Việc ứng dụng rộng rãi hệ thống đỗ xe điện tử EPB trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao tính an toàn và tiện nghi khi đi xe ô tô. Bộ dây EPB là một phần không thể thiếu của hệ thống, và độ tin cậy của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của toàn bộ hệ thống EPB ô tô. Bài viết này chủ yếu nghiên cứu độ tin cậy của bộ dây EPB ô tô chống uốn và gãy.
Là một phần của dây nịt ô tô, Bộ dây EPB dành cho ô tô tích hợp dây EPB và dây ABS và được lắp đặt ở khu vực treo của khung xe. Bộ phận này vừa chịu tác động vừa bị ăn mòn từ bên ngoài thân xe, cũng như một lượng lớn chuyển động cơ học từ cánh tay đòn dọc. Vì thế, PEB đặt ra yêu cầu cao về khả năng chống uốn của bộ dây. Khi ô tô đang chạy do điều kiện đường không bằng phẳng, sự chuyển động của cánh tay đòn dọc trong hệ thống treo khung xe kéo bộ dây EPB vào trạng thái uốn tần số cao liên tục, khiến các dây ở đoạn này bị cong và đứt. Chế độ thất bại này là trọng tâm của bài viết này.
Nhân vật 1, môi trường làm việc của bộ dây điện EPB ô tô và cấu trúc hệ thống EPB
EPB ô tô (Phanh đỗ xe điện) system là tên viết tắt của hệ thống đỗ xe điện tử. Nó thay thế cho phanh tay dạng đòn bẩy truyền thống nhưng an toàn hơn và không làm thay đổi tác dụng phanh do sức của người lái.. Biến phanh tay đòn bẩy truyền thống thành nút bấm trong tầm tay dễ dàng. Là công nghệ thực hiện phanh tay bằng điều khiển điện tử.
Hệ thống bao gồm công tắc nút ấn EPB, bộ điều khiển điện tử ECU, bộ dây điện EPB ô tô và bộ dây điện ABS, Cảm biến tốc độ ABS, động cơ phanh, cơ cấu giảm tốc và kẹp phanh và các bộ phận khác. Cảm biến tốc độ ABS chuyển đổi tín hiệu tốc độ xe được phát hiện trong quá trình lái xe thành tín hiệu điện, và truyền tín hiệu điện đến ECU thông qua bộ dây EPB. Sau đó ECU sẽ ra lệnh điều khiển kẹp phanh để hãm bánh xe. Bộ dây EPB đóng vai trò là cầu nối truyền tín hiệu điện.

2 Hiện tượng uốn, đứt dây EPB và các yếu tố liên quan
2.1 Hiện tượng đứt dây
Bộ dây EPB được cố định vào tay đỡ và tay đòn dọc của khung thân xe thông qua vỏ cao su của bộ dây, khóa nhựa, dấu ngoặc và các bộ phận khác. Khi ô tô đang chạy, bánh xe va đập lên xuống do mặt đường không bằng phẳng, làm cho cánh tay đòn dọc trên khung xe thực hiện chuyển động tịnh tiến tương tự như một con lắc quanh điểm cố định của dầm đỡ thân xe.
Thử nghiệm uốn bộ dây EPB mô phỏng chuyển động của bộ dây trong môi trường xe thật, uốn và lắc ở tần số 2,5Hz trong khoảng từ -30°C đến nhiệt độ bình thường. Thử nghiệm yêu cầu bộ dây phải được uốn cong nhiều lần trong thời gian sử dụng cần thiết để đảm bảo không làm hỏng hình thức của bộ dây và không bị gián đoạn tín hiệu. Thử nghiệm uốn cho thấy vị trí đứt của dây điện gần điểm cố định của phần chuyển động.

Nhân vật 2, Sự đứt dây và mặt cắt ngang
Hình ảnh vị trí đứt gãy và tiết diện dây dẫn trong quá trình thử nghiệm cho thấy bề mặt đứt dây lõi có cả mặt cắt phẳng và mặt cắt tròn tương tự như viên đạn. Chứng tỏ dây đồng chịu cả lực cắt và lực kéo khi chịu tác dụng của ngoại lực.
2.2 Phân tích lực dẫn
Khi xe đang chạy, bộ dây EPB được kéo bởi cánh tay đòn dọc của khung thân xe để tạo thành các đường cong đối xứng tần số cao, gây uốn cục bộ, biến dạng và hư hỏng dây. Sự tích tụ biến dạng dẻo tuần hoàn cục bộ là nguyên nhân cơ bản gây hư hỏng mỏi kim loại. Dạng uốn và phân tích ứng suất của nó như sau.
Nhân vật 3 Nguyên lý uốn dây và sơ đồ lực
Các dây đồng bị giãn và biến dạng nghiêm trọng ở vùng ngoài hồ quang, và biến dạng đùn lẫn nhau được hình thành ở khu vực bên trong của hồ quang.
① Lực kéo dọc trục F1: Va chạm xe khiến tay đòn dọc lắc lên xuống, và dây dẫn được kéo theo một hướng nhất định và uốn cong. Một góc ∠a được hình thành trong quá trình này, và lực kéo F sinh ra lực kéo dọc trục F1 theo hướng ∠a; F1=F*Cos a, và góc a giảm sẽ làm cho lực kéo dọc trục F1 tăng.
② Lực cắt hướng kính F2: Dây nịt được kéo theo một hướng nhất định và uốn cong, tạo thành một góc ∠a. Lực kéo F tạo ra một lực thành phần theo phương ∠a, đó là lực cắt F2; F2=F*sin a, và góc a tăng sẽ làm cho lực cắt F2 tăng. Lực căng và lực cắt xen kẽ lặp đi lặp lại gây ra biến dạng nhẹ của dây lõi. Sự chồng chất của hàng trăm ngàn biến dạng nhỏ cuối cùng dẫn đến dạng phá hủy là gãy mỏi.

2.3 Vật liệu dây dẫn dây điện EPB
2.3.1 Bộ dây điện EPB là bộ dây điện ô tô, và dây của nó được làm bằng dây đồng nhiều lõi. Các tính chất vật lý của vật liệu đồng trong dây lõi quyết định các tính chất cơ học cơ bản của dây dẫn bộ dây EPB. Đồng là tinh thể kim loại. Mối quan hệ giữa kích thước hạt và độ bền của kim loại cho thấy hạt càng nhỏ, các tính chất cơ học của kim loại như độ bền càng tốt, sự dẻo dai, và độ dẻo. Tinh chế hạt là một trong những phương pháp quan trọng để cải thiện tính chất cơ học của kim loại. Từ mối quan hệ Hall-Petch:

σy đại diện cho giới hạn chảy dẻo của vật liệu;
σ0 biểu thị lực cản ma sát mạng được tạo ra khi di chuyển một trật khớp;
Ky là hằng số liên quan đến loại, tính chất của vật liệu và kích thước hạt;
d đường kính hạt trung bình.
Ảnh hưởng của quá trình sàng lọc hạt đến độ bền kim loại được mô tả bằng mối quan hệ H-P. Kiểm tra cấu trúc kim loại cho thấy kích thước hạt tinh thể trong cấu trúc kim loại của dây đồng bị đứt là tương đối lớn, kích thước hạt trung bình, và độ đồng đều của các hạt ảnh hưởng đến độ bền và độ bền của dây lõi đồng. Xem hình 4.

Nhân vật 4 Sơ đồ phân tích kim loại của dây lõi dẫn bị đứt

2.3.2 Tỷ lệ vật liệu đồng trong dây lõi của bộ dây EPB ảnh hưởng đến độ giãn dài khi đứt của dây lõi. Dây dẫn trong trường hợp này sử dụng dây lõi mạ thiếc, làm giảm tỷ lệ đồng trong dây lõi.
Nhân vật 5 cho thấy độ giãn dài khi đứt của dây lõi đồng đóng hộp nhỏ hơn độ giãn dài khi đứt của dây lõi đồng trần. Dây lõi đồng mạ kẽm có độ giãn dài khi đứt giảm làm giảm khả năng chống uốn của bộ dây EPB và tăng nguy cơ đứt.

Nhân vật 5 Độ giãn dài khi đứt của dây có lớp phủ khác nhau

2.3.3 Cấu trúc dây ảnh hưởng đến độ bền của dây, do đó ảnh hưởng đến khả năng chống uốn của bộ dây EPB. Số lượng dây lõi càng lớn, độ dẻo dai tổng thể của dây càng cao, điều này có lợi hơn cho khả năng chống đứt dây của dây EPB đối với hiện tượng gãy do mỏi do uốn cong. Các dây của bộ dây EPB trong trường hợp này bao gồm 2 2.5dây đồng mm2 và 2 0.5dây đồng mm2.
Trong số đó, đường kính lõi của dây 0,5mm2 là 0,15mm, và số đó là 28. Số lượng dây lõi quá ít và đường kính quá lớn, ảnh hưởng đến tính chất cơ học tổng thể của dây dẫn.

2.4 Phân tích lớp bảo vệ bên ngoài của dây nịt EPB
Cáp tích hợp của bộ dây EPB bị hỏng có bốn dây dẫn và một lớp vật liệu PVC bảo vệ bên ngoài. Lớp bảo vệ của nó được gắn chặt vào bốn dây, gần giống như một cơ thể cứng nhắc. Phân tích cho thấy bốn dây bên trong lớp bảo vệ bên ngoài thiếu không gian đệm trong quá trình uốn và khó giãn nở hoặc co lại, gây ra sự tập trung ứng suất nghiêm trọng và gãy vỡ.

2.5 Phân tích điểm lắp đặt bộ dây điện EPB
Bộ dây EPB được cố định vào khung thân xe thông qua khớp nối cơ học. Các điểm lắp được làm bằng chất đàn hồi polyurethane PUR, với độ cứng vật liệu 95A. Thiếu các cạnh tròn, thiếu độ đàn hồi và hiệu ứng đệm khi chịu lực là một yếu tố khác gây đứt dây nịt EPB. Trong trường hợp này, thiếu đệm đàn hồi và hiệu ứng hấp thụ năng lượng đối với ứng suất uốn dẫn đến gãy mỏi do tập trung ứng suất cắt tại điểm cố định của bộ dây.

2.6 Phân tích chiều dài dây đai EPB
Sau khi phân tích thử nghiệm, chiều dài của dây nịt EPB có giới hạn kích thước giới hạn trong vùng động. Có lực căng rõ ràng trong dây đai giữa hai điểm cố định. Trong quá trình uốn, trong khi vùng chuyển động của bộ dây chịu lực căng, sự gia tăng góc uốn làm tăng sự tập trung của ứng suất cắt, khiến dây điện bị đứt.

3 Kế hoạch và thử nghiệm tối ưu hóa
Việc thiết kế và lựa chọn dây của bộ dây điện ô tô cần tập trung vào chức năng và môi trường của bộ dây điện. Bộ dây EPB được lắp đặt trong khu vực uốn động của khung xe và hệ thống đỗ xe xác định rằng bộ dây EPB là bộ dây điện ô tô đặc biệt và là một bộ phận an toàn. gợi ý dưới đây:
3.1 Xác định loại dây dựa trên yêu cầu về khả năng chống uốn, và chọn đồng trần có kích thước hạt cao và dây siêu dẻo với số lượng dây lõi lớn để đáp ứng yêu cầu về tuổi thọ uốn. Để đảm bảo độ bền của dây, diện tích mặt cắt tối thiểu của dây ô tô không được nhỏ hơn 0,5mm2. Theo tiêu chuẩn Đức LV112-1, chọn dây đồng trần siêu dẻo:

3.2 Xác định lớp bảo vệ bên ngoài và cấu trúc mặt cắt ngang của dây dựa trên các yêu cầu về ứng suất để truyền tải và ứng suất uốn kênh một cách hiệu quả. Chọn kết cấu dây cộng với vỏ, và xác định cấp độ chống mài mòn và cấp nhiệt độ của vật liệu. Thiết lập hợp lý tỷ lệ thể tích của dây dẫn trong vỏ để dây dẫn có thể giãn nở và co lại trong phạm vi nhỏ và giảm sự tập trung ứng suất.
3.3 Xác định chiều dài đường và dung sai dựa trên yêu cầu về lực. Nói chung, chiều dài của từng bộ phận của bộ dây điện ô tô được xác định dựa trên vị trí thực tế của các thiết bị điện trên thân xe. Dung sai thực tế phải tính đến các yêu cầu lắp ráp bộ dây và các vấn đề nhiễu của chúng trong điều kiện động và tĩnh. Do ảnh hưởng của lực cắt trong quá trình chuyển động uốn, chiều dài nên thêm một chút theo chiều dài thực tế của dòng. Nói chung, sự dư thừa là giữa 3% Và 5%.
3.4 Xác định vật liệu điểm gắn dựa trên yêu cầu về ứng suất. Giảm độ cứng của vật liệu điểm cố định bộ dây EPB PUR xuống 75A, loại bỏ các cạnh vuông của điểm cố định, tăng góc bo tròn, giảm nồng độ căng thẳng, và cải thiện tuổi thọ kháng uốn.
3.5 Thực hiện kiểm tra độ uốn sau khi tối ưu hóa bộ dây EPB như đã đề cập ở trên. Góc uốn của bộ dây trên băng ghế giảm, và nồng độ ứng suất đã giảm đáng kể. Sau khi đạt được toàn bộ thử nghiệm uốn dây nịt 1 triệu lần, sự xuất hiện của dây là hoàn hảo, không có sự cố xảy ra, và việc truyền tín hiệu điện vẫn bình thường.
Nhân vật 6 Mặt cắt tối ưu và thử nghiệm uốn tối ưu

4 Phần kết luận
① Các nguyên nhân có thể gây đứt dây EPB được phân tích chuyên sâu dựa trên vị trí đứt dây EPB trên ô tô, mặt cắt bị hỏng, chất liệu của dây, và phương pháp cài đặt.
② Phương pháp thử nghiệm được sử dụng để tiến hành phân tích chuyên sâu về ứng suất gây đứt dây nịt EPB và xác nhận nguyên nhân gây đứt dây nịt EPB.
③ Lập kế hoạch lựa chọn vật liệu cho dây dẫn đồng nhiều lõi của bộ dây EPB ô tô, và xác định nguyên lý của lớp bảo vệ bên ngoài dây dẫn, chiều dài của dây nịt trong khu vực chuyển động, và độ cứng vật liệu của điểm lắp đặt. Thông qua phân tích so sánh trước và sau khi thực hiện kế hoạch cải tiến, Tính chính xác của kế hoạch tối ưu hóa đã được xác minh và cung cấp tài liệu tham khảo cho việc phân tích và giải quyết các vấn đề tương tự.