Con el creciente grado de electrónica en los automóviles, la arquitectura del automóvil está experimentando un cambio profundo.Conectividad TE(TE) profundiza en los desafíos y soluciones de conectividad para las arquitecturas electrónicas/eléctricas (E/E) automotrices de próxima generación.
Transformación de la arquitectura inteligente
La demanda de automóviles de los consumidores modernos ha pasado del mero transporte a una experiencia de conducción personalizada y personalizable. Este cambio ha impulsado el crecimiento explosivo de los componentes y funciones electrónicos dentro de la industria automotriz, como sensores, actuadores y unidades de control electrónico (ECU).
Sin embargo, la arquitectura E/E actual del vehículo ha alcanzado los límites de su escalabilidad. Por lo tanto, la industria automotriz está explorando un nuevo enfoque para transformar vehículos de arquitecturas E/E altamente distribuidas a arquitecturas de “dominio” o “regionales” más centralizadas.
El papel de la conectividad en la arquitectura E/E centralizada
Los sistemas de conectores siempre han desempeñado un papel clave en el diseño de arquitectura E/E automotriz, al admitir conexiones altamente complejas y confiables entre sensores, ECU y actuadores. A medida que la cantidad de dispositivos electrónicos en los vehículos continúa aumentando, el diseño y la fabricación de conectores también enfrentan cada vez más desafíos. En la nueva arquitectura E/E, la conectividad desempeñará un papel más importante para cumplir con los crecientes requisitos funcionales y garantizar la confiabilidad y seguridad del sistema.
Soluciones de conectividad híbrida
A medida que disminuye el número de ECU y aumenta el número de sensores y actuadores, la topología del cableado evoluciona desde múltiples conexiones individuales punto a punto a un número menor de conexiones. Esto significa que las ECU deben acomodar conexiones a múltiples sensores y actuadores, lo que crea la necesidad de interfaces de conectores híbridos. Los conectores híbridos pueden acomodar conexiones de señal y alimentación, proporcionando a los fabricantes de automóviles una solución eficaz para necesidades de conectividad cada vez más complejas.
Además, a medida que características como la conducción autónoma y los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) continúan desarrollándose, la demanda de conectividad de datos también está aumentando. Los conectores híbridos también deben admitir métodos de conexión de datos, como conexiones coaxiales y diferenciales, para satisfacer las necesidades de conexión de equipos como cámaras de alta definición, sensores y redes de ECU.
Retos y requisitos de diseño de conectores
En el diseño de conectores híbridos, existen varios requisitos de diseño críticos. En primer lugar, a medida que aumenta la densidad de potencia, se necesita una tecnología de simulación térmica más avanzada para garantizar el rendimiento térmico de los conectores. En segundo lugar, debido a que el conector contiene comunicaciones de datos y conexiones de alimentación, se requiere simulación y emulación de interferencia electromagnética (EMI) para garantizar configuraciones de diseño y espaciado óptimo entre señales y energía.
Además, dentro de un cabezal o contraparte de conector macho, el número de clavijas es mayor, lo que requiere medidas de protección adicionales para evitar daños a las clavijas durante el acoplamiento. Esto incluye el uso de características como placas protectoras de pasador, estándares de seguridad kosher y nervaduras guía para garantizar la precisión y confiabilidad del acoplamiento.
Preparación para el montaje automatizado de mazos de cables.
A medida que aumenten los niveles de automatización y funcionalidad de ADAS, las redes desempeñarán un papel cada vez más importante. Sin embargo, la arquitectura E/E actual de los vehículos consta de una red compleja y pesada de cables y dispositivos cuya producción y montaje requieren pasos de producción manuales que requieren mucho tiempo. Por lo tanto, es muy deseable minimizar el trabajo manual durante el proceso de ensamblaje del mazo de cables para eliminar o minimizar fuentes potenciales de error.
Para lograr esto, TE ha desarrollado una gama de soluciones basadas en componentes de conectores estandarizados diseñados específicamente para soportar el procesamiento de máquinas y los procesos de ensamblaje automatizados. Además, TE trabaja con fabricantes de máquinas herramienta para simular el proceso de ensamblaje de carcasas para verificar la viabilidad y garantizar la precisión y confiabilidad del proceso de inserción. Estos esfuerzos proporcionarán a los fabricantes de automóviles una solución eficaz para hacer frente a necesidades de conectividad cada vez más complejas y requisitos de eficiencia de producción cada vez mayores.
Perspectiva
La transición a arquitecturas E/E más simples e integradas brinda a los fabricantes de automóviles la oportunidad de reducir el tamaño y la complejidad de las redes físicas y al mismo tiempo estandarizar las interfaces entre cada módulo. Además, la creciente digitalización de la arquitectura E/E permitirá una simulación completa del sistema, lo que permitirá a los ingenieros tener en cuenta miles de requisitos funcionales del sistema en una etapa temprana y evitar que se pasen por alto reglas de diseño críticas. Esto proporcionará a los fabricantes de automóviles un proceso de diseño y desarrollo más eficiente y confiable.
En este proceso, el diseño de conectores híbridos se convertirá en un factor clave. Los diseños de conectores híbridos, respaldados por simulación térmica y EMC y optimizados para la automatización de mazos de cables, podrán satisfacer las crecientes demandas de conectividad y garantizar la confiabilidad y seguridad del sistema. Para lograr este objetivo, TE ha desarrollado una serie de componentes de conector estandarizados que admiten conexiones de señal y alimentación, y está desarrollando más componentes de conector para diferentes tipos de conexiones de datos. Esto proporcionará a los fabricantes de automóviles una solución flexible y escalable para hacer frente a los desafíos y necesidades futuros.
Hora de publicación: 10 de abril de 2024