Con il crescente livello di elettronica nelle automobili, l’architettura automobilistica sta subendo un profondo cambiamento.Connettività TE(TE) approfondisce le sfide e le soluzioni di connettività per le architetture elettroniche/elettriche (E/E) automobilistiche di prossima generazione.
Trasformazione dell'architettura intelligente
La domanda di automobili da parte dei consumatori moderni si è spostata dal semplice trasporto a un'esperienza di guida personalizzata e personalizzabile. Questo cambiamento ha guidato la crescita esplosiva di componenti e funzioni elettroniche all’interno dell’industria automobilistica, come sensori, attuatori e unità di controllo elettronico (ECU).
Tuttavia, l’attuale architettura E/E del veicolo ha raggiunto i limiti della sua scalabilità. Pertanto, l’industria automobilistica sta esplorando un nuovo approccio per trasformare i veicoli da architetture E/E altamente distribuite ad architetture “di dominio” o “regionali” più centralizzate.
Il ruolo della connettività nell'architettura E/E centralizzata
I sistemi di connettori hanno sempre svolto un ruolo chiave nella progettazione dell'architettura E/E automobilistica, supportando connessioni altamente complesse e affidabili tra sensori, ECU e attuatori. Poiché il numero di dispositivi elettronici nei veicoli continua ad aumentare, anche la progettazione e la produzione di connettori si trovano ad affrontare sempre più sfide. Nella nuova architettura E/E, la connettività svolgerà un ruolo più importante nel soddisfare i crescenti requisiti funzionali e nel garantire l’affidabilità e la sicurezza del sistema.
Soluzioni di connettività ibrida
Man mano che il numero di ECU diminuisce e aumenta il numero di sensori e attuatori, la topologia di cablaggio si evolve da più connessioni punto a punto individuali a un numero inferiore di connessioni. Ciò significa che le ECU devono consentire connessioni a più sensori e attuatori, creando la necessità di interfacce di connettori ibridi. I connettori ibridi possono ospitare sia connessioni di segnale che di alimentazione, fornendo alle case automobilistiche una soluzione efficace per esigenze di connettività sempre più complesse.
Inoltre, poiché funzionalità come la guida autonoma e i sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) continuano a svilupparsi, anche la domanda di connettività dati è in aumento. I connettori ibridi devono inoltre supportare metodi di connessione dati come connessioni coassiali e differenziali per soddisfare le esigenze di connessione di apparecchiature quali telecamere ad alta definizione, sensori e reti ECU.
Sfide e requisiti di progettazione dei connettori
Nella progettazione dei connettori ibridi esistono diversi requisiti di progettazione critici. Innanzitutto, con l’aumento della densità di potenza, è necessaria una tecnologia di simulazione termica più avanzata per garantire le prestazioni termiche dei connettori. In secondo luogo, poiché il connettore contiene sia comunicazioni di dati che connessioni di alimentazione, sono necessarie la simulazione e l'emulazione delle interferenze elettromagnetiche (EMI) per garantire una spaziatura e configurazioni di progettazione ottimali tra segnali e alimentazione.
Inoltre, all'interno di una basetta o di un connettore maschio, il numero di pin è maggiore e richiede misure protettive aggiuntive per evitare danni ai pin durante l'accoppiamento. Ciò include l'uso di funzionalità quali piastre di protezione dei perni, standard di sicurezza kosher e nervature di guida per garantire precisione e affidabilità dell'accoppiamento.
Preparazione per l'assemblaggio automatizzato del cablaggio
Con l’aumento delle funzionalità ADAS e dei livelli di automazione, le reti giocheranno un ruolo sempre più importante. Tuttavia, l’attuale architettura E/E dei veicoli è costituita da una complessa e pesante rete di cavi e dispositivi che richiedono lunghe fasi di produzione manuale per la produzione e l’assemblaggio. Pertanto, è altamente auspicabile ridurre al minimo il lavoro manuale durante il processo di assemblaggio del cablaggio per eliminare o ridurre al minimo potenziali fonti di errore.
Per raggiungere questo obiettivo, TE ha sviluppato una gamma di soluzioni basate su componenti di connettori standardizzati appositamente progettati per supportare la lavorazione meccanica e i processi di assemblaggio automatizzato. Inoltre, TE collabora con i produttori di macchine utensili per simulare il processo di assemblaggio dell'alloggiamento per verificare la fattibilità e garantire la precisione e l'affidabilità del processo di inserimento. Questi sforzi forniranno alle case automobilistiche una soluzione efficace per far fronte alle esigenze di connettività sempre più complesse e ai crescenti requisiti di efficienza produttiva.
Veduta
La transizione verso architetture E/E più semplici e integrate offre alle case automobilistiche l’opportunità di ridurre le dimensioni e la complessità delle reti fisiche standardizzando al tempo stesso le interfacce tra ciascun modulo. Inoltre, la crescente digitalizzazione dell’architettura E/E consentirà la simulazione completa del sistema, consentendo agli ingegneri di tenere conto di migliaia di requisiti funzionali del sistema in una fase iniziale ed evitare che le regole di progettazione critiche vengano trascurate. Ciò fornirà alle case automobilistiche un processo di progettazione e sviluppo più efficiente e affidabile.
In questo processo, la progettazione dei connettori ibridi diventerà un fattore chiave. I progetti di connettori ibridi, supportati dalla simulazione termica ed EMC e ottimizzati per l'automazione del cablaggio, saranno in grado di soddisfare le crescenti richieste di connettività e garantire l'affidabilità e la sicurezza del sistema. Per raggiungere questo obiettivo, TE ha sviluppato una serie di componenti di connettori standardizzati che supportano connessioni di segnale e di alimentazione e sta sviluppando ulteriori componenti di connettori per diversi tipi di connessioni dati. Ciò fornirà alle case automobilistiche una soluzione flessibile e scalabile per soddisfare le sfide e le esigenze future.
Orario di pubblicazione: 10 aprile 2024