Com o crescente grau de eletrónica nos automóveis, a arquitetura automóvel está a sofrer uma mudança profunda.Conectividade TE(TE) se aprofunda nos desafios e soluções de conectividade para arquiteturas eletrônicas/elétricas automotivas (E/E) de próxima geração.
Transformação da arquitetura inteligente
A demanda dos consumidores modernos por carros passou de um mero transporte para uma experiência de direção personalizada e personalizável. Essa mudança impulsionou o crescimento explosivo de componentes e funções eletrônicas na indústria automotiva, como sensores, atuadores e unidades de controle eletrônico (ECUs).
No entanto, a atual arquitetura E/E do veículo atingiu os limites da sua escalabilidade. Portanto, a indústria automotiva está explorando uma nova abordagem para transformar veículos de arquiteturas E/E altamente distribuídas em arquiteturas de “domínio” ou “regionais” mais centralizadas.
O papel da conectividade na arquitetura E/E centralizada
Os sistemas de conectores sempre desempenharam um papel fundamental no projeto da arquitetura E/E automotiva, suportando conexões altamente complexas e confiáveis entre sensores, ECUs e atuadores. À medida que o número de dispositivos eletrónicos nos veículos continua a aumentar, o design e o fabrico de conectores também enfrentam cada vez mais desafios. Na nova arquitetura E/E, a conectividade desempenhará um papel mais importante no atendimento aos crescentes requisitos funcionais e na garantia da confiabilidade e segurança do sistema.
Soluções de conectividade híbrida
À medida que o número de ECUs diminui e o número de sensores e atuadores aumenta, a topologia da fiação evolui de múltiplas conexões ponto a ponto individuais para um número menor de conexões. Isso significa que as ECUs precisam acomodar conexões com vários sensores e atuadores, criando a necessidade de interfaces de conectores híbridos. Os conectores híbridos podem acomodar conexões de sinal e de energia, fornecendo às montadoras uma solução eficaz para necessidades de conectividade cada vez mais complexas.
Além disso, à medida que funcionalidades como a condução autónoma e os sistemas avançados de assistência ao condutor (ADAS) continuam a desenvolver-se, a procura por conectividade de dados também aumenta. Os conectores híbridos também precisam suportar métodos de conexão de dados, como conexões coaxiais e diferenciais, para atender às necessidades de conexão de equipamentos como câmeras de alta definição, sensores e redes de ECU.
Desafios e requisitos de design de conectores
No projeto de conectores híbridos, existem vários requisitos críticos de projeto. Primeiro, à medida que a densidade de potência aumenta, é necessária uma tecnologia de simulação térmica mais avançada para garantir o desempenho térmico dos conectores. Em segundo lugar, como o conector contém comunicações de dados e conexões de energia, a simulação e emulação de interferência eletromagnética (EMI) são necessárias para garantir o espaçamento ideal e as configurações de projeto entre os sinais e a energia.
Além disso, dentro de um cabeçote ou contraparte de conector macho, o número de pinos é maior, exigindo medidas de proteção adicionais para evitar danos aos pinos durante o acoplamento. Isso inclui o uso de recursos como placas de proteção de pinos, padrões de segurança kosher e nervuras guia para garantir a precisão e a confiabilidade do acoplamento.
Preparação para montagem automatizada de chicote de fios
À medida que a funcionalidade do ADAS e os níveis de automação aumentam, as redes desempenharão um papel cada vez mais importante. No entanto, a atual arquitetura E/E dos veículos consiste em uma rede complexa e pesada de cabos e dispositivos que exigem etapas de produção manuais demoradas para serem produzidas e montadas. Portanto, é altamente desejável minimizar o trabalho manual durante o processo de montagem do chicote para eliminar ou minimizar possíveis fontes de erro.
Para conseguir isso, a TE desenvolveu uma gama de soluções baseadas em componentes de conectores padronizados projetados especificamente para suportar processamento de máquinas e processos de montagem automatizados. Além disso, a TE trabalha com fabricantes de máquinas-ferramenta para simular o processo de montagem da carcaça para verificar a viabilidade e garantir a precisão e confiabilidade do processo de inserção. Esses esforços fornecerão às montadoras uma solução eficaz para lidar com necessidades de conectividade cada vez mais complexas e com requisitos crescentes de eficiência de produção.
Panorama
A transição para arquiteturas E/E mais simples e integradas oferece às montadoras a oportunidade de reduzir o tamanho e a complexidade das redes físicas e, ao mesmo tempo, padronizar as interfaces entre cada módulo. Além disso, a crescente digitalização da arquitetura E/E permitirá a simulação completa do sistema, permitindo que os engenheiros considerem milhares de requisitos funcionais do sistema numa fase inicial e evitem que regras críticas de projeto sejam ignoradas. Isso proporcionará às montadoras um processo de projeto e desenvolvimento mais eficiente e confiável.
Neste processo, o design do conector híbrido se tornará um facilitador chave. Projetos de conectores híbridos, apoiados por simulação térmica e EMC e otimizados para automação de chicotes elétricos, serão capazes de atender às crescentes demandas de conectividade e garantir a confiabilidade e segurança do sistema. Para atingir esse objetivo, a TE desenvolveu uma série de componentes de conectores padronizados que suportam conexões de sinal e energia, e está desenvolvendo mais componentes de conectores para diferentes tipos de conexões de dados. Isto proporcionará aos fabricantes de automóveis uma solução flexível e escalável para enfrentar os desafios e necessidades futuras.
Horário da postagem: 10 de abril de 2024