С нарастващата степен на електроника в автомобилите, автомобилната архитектура претърпява дълбока промяна.TE Свързване(TE) се гмурка дълбоко в предизвикателствата на свързаността и решенията за следващо поколение автомобилна електроника/електричество (E/E) архитектури.
Трансформация на интелигентна архитектура
Търсенето на автомобили на съвременните потребители се е изместило от обикновен транспорт към персонализирано изживяване при шофиране с възможност за персонализиране. Тази промяна доведе до експлозивния растеж на електронните компоненти и функции в автомобилната индустрия, като сензори, задвижващи механизми и електронни контролни блокове (ECU).
Въпреки това, текущата E/E архитектура на превозното средство е достигнала границите на своята мащабируемост. Ето защо автомобилната индустрия проучва нов подход за трансформиране на превозни средства от силно разпределени E/E архитектури към по-централизирани „домейн“ или „регионални“ архитектури.
Ролята на свързаността в централизираната E/E архитектура
Конекторните системи винаги са играли ключова роля в дизайна на автомобилната E/E архитектура, поддържайки изключително сложни и надеждни връзки между сензори, ECU и изпълнителни механизми. Тъй като броят на електронните устройства в превозните средства продължава да нараства, проектирането и производството на конектори също са изправени пред все повече и повече предизвикателства. В новата E/E архитектура свързаността ще играе по-важна роля за посрещане на нарастващите функционални изисквания и осигуряване на надеждност и сигурност на системата.
Хибридни решения за свързване
Тъй като броят на ECU-тата намалява и броят на сензорите и изпълнителните механизми се увеличава, топологията на окабеляването се развива от множество отделни връзки от точка до точка до по-малък брой връзки. Това означава, че ECU трябва да поддържат връзки към множество сензори и изпълнителни механизми, създавайки необходимост от хибридни интерфейси на конектори. Хибридните конектори могат да поемат както сигнални, така и захранващи връзки, предоставяйки на производителите на автомобили ефективно решение за все по-сложни нужди от свързаност.
В допълнение, тъй като функции като автономно шофиране и усъвършенствани системи за подпомагане на водача (ADAS) продължават да се развиват, търсенето на свързаност на данни също нараства. Хибридните конектори също трябва да поддържат методи за свързване на данни като коаксиални и диференциални връзки, за да отговорят на нуждите от свързване на оборудване като камери с висока разделителна способност, сензори и ECU мрежи.
Предизвикателства и изисквания при проектирането на конектори
При проектирането на хибридни конектори има няколко критични изисквания за проектиране. Първо, с нарастването на плътността на мощността е необходима по-усъвършенствана технология за термична симулация, за да се гарантира топлинната ефективност на конекторите. Второ, тъй като съединителят съдържа както комуникационни връзки за данни, така и захранващи връзки, е необходима симулация и емулация на електромагнитни смущения (EMI), за да се осигури оптимално разстояние и конструктивни конфигурации между сигнали и мощност.
Освен това, в рамките на противоположния конектор или мъжки конектор, броят на щифтовете е по-голям, което изисква допълнителни защитни мерки за предотвратяване на повреда на щифтовете по време на чифтосване. Това включва използването на функции като предпазни плочи за щифтове, кошер стандарти за безопасност и направляващи ребра, за да се гарантира точност и надеждност на чифтосването.
Подготовка за автоматизирано сглобяване на кабелни снопове
Тъй като функционалността на ADAS и нивата на автоматизация се увеличават, мрежите ще играят все по-важна роля. Настоящата E/E архитектура на превозното средство обаче се състои от сложна и тежка мрежа от кабели и устройства, които изискват времеемки ръчни производствени стъпки за производство и сглобяване. Поради това е силно желателно да се сведе до минимум ръчната работа по време на процеса на сглобяване на кабелния сноп, за да се премахнат или минимизират потенциалните източници на грешка.
За да постигне това, TE разработи набор от решения, базирани на стандартизирани конекторни компоненти, специално проектирани да поддържат машинна обработка и автоматизирани процеси на сглобяване. В допълнение, TE работи с производители на металорежещи машини, за да симулира процеса на сглобяване на корпуса, за да провери осъществимостта и да гарантира точността и надеждността на процеса на вкарване. Тези усилия ще предоставят на производителите на автомобили ефективно решение за справяне с все по-сложните нужди от свързаност и нарастващите изисквания за ефективност на производството.
Outlook
Преходът към по-прости, по-интегрирани E/E архитектури предоставя на производителите на автомобили възможност да намалят размера и сложността на физическите мрежи, като същевременно стандартизират интерфейсите между всеки модул. Освен това нарастващата дигитализация на E/E архитектурата ще даде възможност за пълна симулация на системата, позволявайки на инженерите да отчитат хиляди функционални системни изисквания на ранен етап и да избягват пренебрегването на критични правила за проектиране. Това ще осигури на производителите на автомобили по-ефективен и надежден процес на проектиране и разработка.
В този процес дизайнът на хибридния конектор ще се превърне в ключов фактор. Дизайнът на хибридни конектори, поддържан от термична и EMC симулация и оптимизиран за автоматизация на кабелните снопове, ще може да отговори на нарастващите изисквания за свързаност и да гарантира надеждност и безопасност на системата. За да постигне тази цел, TE разработи серия от стандартизирани конекторни компоненти, които поддържат сигнални и захранващи връзки, и разработва повече конекторни компоненти за различни типове връзки за данни. Това ще предостави на производителите на автомобили гъвкаво и мащабируемо решение за посрещане на бъдещи предизвикателства и нужди.
Време на публикуване: 10 април 2024 г