Với mức độ ngày càng tăng của thiết bị điện tử trong ô tô, kiến trúc ô tô đang trải qua một sự thay đổi sâu sắc.Kết nối TE(TE) đi sâu vào các thách thức và giải pháp kết nối cho kiến trúc điện tử/điện tử ô tô (E/E) thế hệ tiếp theo.
Chuyển đổi kiến trúc thông minh
Nhu cầu về ô tô của người tiêu dùng hiện đại đã chuyển từ phương tiện di chuyển đơn thuần sang trải nghiệm lái xe được cá nhân hóa, có thể tùy chỉnh. Sự thay đổi này đã thúc đẩy sự phát triển bùng nổ của các linh kiện và chức năng điện tử trong ngành công nghiệp ô tô, chẳng hạn như cảm biến, bộ truyền động và bộ điều khiển điện tử (ECU).
Tuy nhiên, kiến trúc E/E phương tiện hiện tại đã đạt đến giới hạn về khả năng mở rộng. Do đó, ngành công nghiệp ô tô đang khám phá một cách tiếp cận mới để chuyển đổi phương tiện từ cấu trúc E/E phân tán cao sang cấu trúc “miền” hoặc “khu vực” tập trung hơn.
Vai trò của kết nối trong kiến trúc E/E tập trung
Hệ thống kết nối luôn đóng vai trò quan trọng trong thiết kế kiến trúc E/E ô tô, hỗ trợ các kết nối có độ phức tạp cao và đáng tin cậy giữa các cảm biến, ECU và bộ truyền động. Khi số lượng thiết bị điện tử trên ô tô tiếp tục tăng lên, việc thiết kế và sản xuất các đầu nối cũng ngày càng phải đối mặt với nhiều thách thức hơn. Trong kiến trúc E/E mới, kết nối sẽ đóng vai trò quan trọng hơn trong việc đáp ứng các yêu cầu chức năng ngày càng tăng và đảm bảo độ tin cậy và bảo mật của hệ thống.
Giải pháp kết nối lai
Khi số lượng ECU giảm và số lượng cảm biến và bộ truyền động tăng lên, cấu trúc liên kết nối dây sẽ phát triển từ nhiều kết nối điểm-điểm riêng lẻ thành số lượng kết nối nhỏ hơn. Điều này có nghĩa là ECU cần điều chỉnh các kết nối với nhiều cảm biến và bộ truyền động, tạo ra nhu cầu về giao diện đầu nối lai. Đầu nối lai có thể đáp ứng cả kết nối tín hiệu và nguồn, cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô giải pháp hiệu quả cho nhu cầu kết nối ngày càng phức tạp.
Ngoài ra, khi các tính năng như lái xe tự động và hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS) tiếp tục phát triển, nhu cầu kết nối dữ liệu cũng ngày càng tăng. Đầu nối lai cũng cần hỗ trợ các phương thức kết nối dữ liệu như kết nối đồng trục và vi sai để đáp ứng nhu cầu kết nối của các thiết bị như camera độ phân giải cao, cảm biến và mạng ECU.
Những thách thức và yêu cầu về thiết kế đầu nối
Trong thiết kế các đầu nối lai, có một số yêu cầu thiết kế quan trọng. Đầu tiên, khi mật độ năng lượng tăng lên, cần có công nghệ mô phỏng nhiệt tiên tiến hơn để đảm bảo hiệu suất nhiệt của các đầu nối. Thứ hai, vì đầu nối chứa cả kết nối dữ liệu và kết nối nguồn nên cần phải mô phỏng và mô phỏng nhiễu điện từ (EMI) để đảm bảo khoảng cách tối ưu và cấu hình thiết kế giữa tín hiệu và nguồn.
Ngoài ra, trong tiêu đề hoặc đầu nối dương, số lượng chân cao hơn, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ bổ sung để tránh làm hỏng các chân trong quá trình kết nối. Điều này bao gồm việc sử dụng các tính năng như tấm bảo vệ chốt, tiêu chuẩn an toàn kosher và gân dẫn hướng để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy khi ghép nối.
Chuẩn bị lắp ráp dây nịt tự động
Khi chức năng ADAS và mức độ tự động hóa tăng lên, mạng sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng. Tuy nhiên, kiến trúc E/E của phương tiện giao thông hiện tại bao gồm một mạng lưới cáp và thiết bị phức tạp và nặng nề, đòi hỏi các bước sản xuất thủ công tốn nhiều thời gian để sản xuất và lắp ráp. Do đó, cần giảm thiểu công việc thủ công trong quá trình lắp ráp bộ dây để loại bỏ hoặc giảm thiểu các nguồn lỗi tiềm ẩn.
Để đạt được điều này, TE đã phát triển một loạt giải pháp dựa trên các thành phần đầu nối tiêu chuẩn hóa được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ quá trình xử lý máy và lắp ráp tự động. Ngoài ra, TE làm việc với các nhà sản xuất máy công cụ để mô phỏng quá trình lắp ráp housing nhằm xác minh tính khả thi và đảm bảo tính chính xác, tin cậy của quá trình chèn. Những nỗ lực này sẽ cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô một giải pháp hiệu quả để đáp ứng nhu cầu kết nối ngày càng phức tạp và yêu cầu hiệu quả sản xuất ngày càng cao.
Triển vọng
Việc chuyển đổi sang các kiến trúc E/E đơn giản hơn, tích hợp hơn mang lại cho các nhà sản xuất ô tô cơ hội giảm kích thước và độ phức tạp của mạng vật lý đồng thời chuẩn hóa giao diện giữa mỗi mô-đun. Ngoài ra, việc số hóa kiến trúc E/E ngày càng tăng sẽ cho phép mô phỏng hệ thống hoàn chỉnh, cho phép các kỹ sư tính toán hàng nghìn yêu cầu hệ thống chức năng ở giai đoạn đầu và tránh bỏ qua các quy tắc thiết kế quan trọng. Điều này sẽ cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô một quy trình thiết kế và phát triển hiệu quả và đáng tin cậy hơn.
Trong quá trình này, thiết kế đầu nối lai sẽ trở thành yếu tố hỗ trợ chính. Các thiết kế đầu nối lai, được hỗ trợ bởi mô phỏng nhiệt và EMC cũng như được tối ưu hóa cho tự động hóa bộ dây điện, sẽ có thể đáp ứng nhu cầu kết nối ngày càng tăng cũng như đảm bảo độ tin cậy và an toàn của hệ thống. Để đạt được mục tiêu này, TE đã phát triển một loạt thành phần đầu nối được tiêu chuẩn hóa hỗ trợ kết nối tín hiệu và nguồn, đồng thời đang phát triển thêm thành phần đầu nối cho các loại kết nối dữ liệu khác nhau. Điều này sẽ cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô một giải pháp linh hoạt và có thể mở rộng để đáp ứng những thách thức và nhu cầu trong tương lai.
Thời gian đăng: 10-04-2024