自動車のエレクトロニクス化が進むにつれて、自動車の構造は大きく変化しています。TE コネクティビティ(TE) は、次世代の自動車エレクトロニクス/電気 (E/E) アーキテクチャの接続の課題とソリューションを深く掘り下げています。
インテリジェントアーキテクチャの変革
現代の消費者の自動車に対する需要は、単なる移動手段から、パーソナライズされたカスタマイズ可能な運転体験へと移行しています。この変化により、自動車業界では、センサー、アクチュエーター、電子制御ユニット (ECU) などの電子コンポーネントと機能が爆発的に成長しました。
しかし、現在の車両 E/E アーキテクチャは拡張性の限界に達しています。したがって、自動車業界は、車両を高度に分散された E/E アーキテクチャから、より集中化された「ドメイン」または「地域」アーキテクチャに変換するための新しいアプローチを模索しています。
集中型 E/E アーキテクチャにおける接続の役割
コネクタ システムは、自動車の E/E アーキテクチャ設計において常に重要な役割を果たしており、センサー、ECU、アクチュエーター間の非常に複雑で信頼性の高い接続をサポートしています。車両に搭載される電子機器の数が増加し続けるにつれて、コネクタの設計と製造もますます多くの課題に直面しています。新しい E/E アーキテクチャでは、増大する機能要件を満たし、システムの信頼性とセキュリティを確保する上で、接続がより重要な役割を果たします。
ハイブリッド接続ソリューション
ECU の数が減少し、センサーとアクチュエーターの数が増加するにつれて、配線トポロジは複数の個別のポイントツーポイント接続から少数の接続へと進化します。これは、ECU が複数のセンサーやアクチュエーターへの接続に対応する必要があり、ハイブリッド コネクタ インターフェイスが必要になることを意味します。ハイブリッド コネクタは信号接続と電源接続の両方に対応できるため、自動車メーカーはますます複雑化する接続ニーズに効果的なソリューションを提供できます。
さらに、自動運転や先進運転支援システム (ADAS) などの機能が発展し続けるにつれて、データ接続に対する需要も高まっています。ハイブリッド コネクタは、高解像度カメラ、センサー、ECU ネットワークなどの機器の接続ニーズを満たすために、同軸接続や差動接続などのデータ接続方法もサポートする必要があります。
コネクタ設計の課題と要件
ハイブリッド コネクタの設計には、いくつかの重要な設計要件があります。まず、電力密度が増加するにつれて、コネクタの熱性能を保証するために、より高度な熱シミュレーション技術が必要になります。第 2 に、コネクタにはデータ通信と電源接続の両方が含まれるため、信号と電源間の最適な間隔と設計構成を確保するには、電磁干渉 (EMI) のシミュレーションとエミュレーションが必要です。
さらに、ヘッダーまたはオス コネクタの相手側ではピンの数が多くなるため、嵌合中のピンの損傷を防ぐために追加の保護措置が必要になります。これには、嵌合の精度と信頼性を確保するためのピン ガード プレート、コーシャ安全規格、ガイド リブなどの機能の使用が含まれます。
ワイヤーハーネス組立自動化の準備
ADAS の機能と自動化レベルが高まるにつれて、ネットワークが果たす役割はますます重要になります。しかし、現在の車両 E/E アーキテクチャは、複雑で重いケーブルとデバイスのネットワークで構成されており、製造と組み立てには時間のかかる手動の製造ステップが必要です。したがって、潜在的なエラーの原因を排除または最小限に抑えるために、ワイヤー ハーネスの組み立てプロセス中の手作業を最小限に抑えることが非常に望ましいです。
これを達成するために、TE は機械加工および自動組立プロセスをサポートするように特別に設計された標準化されたコネクタ コンポーネントに基づいた一連のソリューションを開発しました。さらに、TE は工作機械メーカーと協力してハウジングの組み立てプロセスをシミュレーションし、実現可能性を検証し、挿入プロセスの精度と信頼性を確保しています。これらの取り組みにより、自動車メーカーは、ますます複雑化する接続ニーズと増大する生産効率要件に対処するための効果的なソリューションを提供できるようになります。
見通し
よりシンプルでより統合された E/E アーキテクチャへの移行により、自動車メーカーは各モジュール間のインターフェイスを標準化しながら、物理ネットワークのサイズと複雑さを削減する機会を得ることができます。さらに、E/E アーキテクチャのデジタル化が進むことで、完全なシステム シミュレーションが可能になり、エンジニアは初期段階で何千もの機能システム要件を考慮し、重要な設計ルールの見落としを回避できるようになります。これにより、自動車メーカーはより効率的で信頼性の高い設計および開発プロセスを実現できるようになります。
このプロセスでは、ハイブリッド コネクタの設計が重要な実現要因となります。熱および EMC シミュレーションによってサポートされ、ワイヤー ハーネスの自動化に最適化されたハイブリッド コネクタ設計は、増大する接続需要に対応し、システムの信頼性と安全性を確保できます。この目標を達成するために、TE は信号および電源接続をサポートする一連の標準化されたコネクタ コンポーネントを開発し、さまざまなタイプのデータ接続用にさらに多くのコネクタ コンポーネントを開発しています。これにより、自動車メーカーは将来の課題やニーズに対応できる柔軟でスケーラブルなソリューションを提供できるようになります。
投稿日時: 2024 年 4 月 10 日