HPC – Förändringen inom bilfordonets elsystem
Så här klarar en kontaktdon denna utmaning
Ökade elektriska krav, till följd av övergången till e-mobilitet, autonom körning och infotainmentsystem med 4K-HD-upplösning, kräver nya E/E-arkitekturer för fordonsnätet inom bilindustrin. Den klassiska decentraliserade fordonets elsystem-Architekturen når sina gränser på grund av sin komplexitet och de krävda höghastighetsegenskaperna. ept erbjuder lämpliga kort-till-kort-kontakt för dessa utmaningar.
Definition av ”fordonets elsystem”: Decentraliserad arkitektur med domäner och zoner
Den klassiska decentraliserade arkitekturen i fordon består av upp till 100 styrenheter, där varje styrenhet (styrenhet) tilldelas en definierad funktion: motorstyrning, airbag, ABS/ESP, sätesjustering, klimatisering och mycket mer. Varje styrenhet arbetar självständigt och kommunicerar via gateways med andra styrenheter.
Under de senaste decennierna har den decentraliserade arkitekturen genomgått en historisk tillväxt, där varje ny funktion kompletterades med ytterligare ett styrenhet. Idag har den dock nått sina gränser: Allt fler funktioner ökar installations- och kabeldragningskostnaderna i fordonet avsevärt.
I domänarkitekturen grupperas styrenheterna i olika funktionsområden. Varje domän ansvarar för ett specifikt område i fordonet, till exempel drivsystem, infotainment eller säkerhet. Den överordnade styrningen av en domän sköts av en fristående högpresterande dator (HPC). Denna samordnar styrenheterna inom sin domän. För funktionsområdet säkerhet skulle det till exempel handla om styrenheter för förarassistanssystem, ABS/ESP och styrsystem.
Jämfört med den decentraliserade arkitekturen minskar kabeldragnings- och installationsarbetet tack vare det mindre antalet inbyggda styrenheter. Domänarkitekturen kan därmed, jämfört med den decentraliserade arkitekturen, också effektivt bidra till kostnads- och viktminskning. Dessutom kan ytterligare funktioner integreras i efterhand med liten ansträngning.
Vid zonarkitekturen (zonarkitektur) sker struktureringen inte utifrån domäner, utan efter lokala zoner. På så sätt samlas till exempel flera funktioner inom en zon i fordonet. Följaktligen kan även funktioner som drivsystem och infotainment sammanföras och bearbetas i en zonzonstyrenhet. Den överordnade styrningen av de olika zonstyrenhet sker via en central HPC. Fördelen är uppenbar: en minskning av antalet styrenheter och deras kabeldragning med upp till 50 procent.
Under de senaste decennierna har den decentraliserade arkitekturen genomgått en historisk tillväxt, där varje ny funktion kompletterades med ytterligare ett styrenhet. Idag har den dock nått sina gränser: Allt fler funktioner ökar installations- och kabeldragningskostnaderna i fordonet avsevärt.
I domänarkitekturen grupperas styrenheterna i olika funktionsområden. Varje domän ansvarar för ett specifikt område i fordonet, till exempel drivsystem, infotainment eller säkerhet. Den överordnade styrningen av en domän sköts av en fristående högpresterande dator (HPC). Denna samordnar styrenheterna inom sin domän. För funktionsområdet säkerhet skulle det till exempel handla om styrenheter för förarassistanssystem, ABS/ESP och styrsystem.
Jämfört med den decentraliserade arkitekturen minskar kabeldragnings- och installationsarbetet tack vare det mindre antalet inbyggda styrenheter. Domänarkitekturen kan därmed, jämfört med den decentraliserade arkitekturen, också effektivt bidra till kostnads- och viktminskning. Dessutom kan ytterligare funktioner integreras i efterhand med liten ansträngning.
Vid zonarkitekturen (zonarkitektur) sker struktureringen inte utifrån domäner, utan efter lokala zoner. På så sätt samlas till exempel flera funktioner inom en zon i fordonet. Följaktligen kan även funktioner som drivsystem och infotainment sammanföras och bearbetas i en zonzonstyrenhet. Den överordnade styrningen av de olika zonstyrenhet sker via en central HPC. Fördelen är uppenbar: en minskning av antalet styrenheter och deras kabeldragning med upp till 50 procent.
Krav på HPC och dess kontaktdon
De krav som detta ställer på en HPC är stora: inte minst bearbetningen av bilddata inom infotainmentområdet eller i kamerasystem för autonom körning kräver en säker höghastighetsdataöverföring med korta latensider. Samtidigt får signalöverföringen under inga omständigheter bryta samman – dess tillförlitlighet måste garanteras vid varje tillfälle.
Hög prestanda, snabb och framför allt tillförlitlig dataöverföring – ibland under ogynnsamma miljöförhållanden – är därför också krav som ställs på de inbyggda kontaktdon.
Hög prestanda, snabb och framför allt tillförlitlig dataöverföring – ibland under ogynnsamma miljöförhållanden – är därför också krav som ställs på de inbyggda kontaktdon.
Vad bör du tänka på när du väljer rätt kontaktdon för HPC?
Kontrollera signalens ”läsbarhet”, till exempel med hjälp av ett så kallat ögondiagram. Detta visar om en överförd signal i mottagaren entydigt kan tilldelas de digitala tillstånden 1 eller 0.
Var särskilt uppmärksam på signalskyddet för dina höghastighetssignaler. En kontaktdon kan i detta sammanhang fungera både som störningskälla och som avledare. Av denna anledning rekommenderas signalskydd med hjälp av skärmplåt för att skydda de känsliga signalerna mot yttre påverkan.
Välj till exempel med hjälp av kopplingsinduktansen (ömsesidig induktans) den lämpliga kontaktdonet (kontaktdon) med avseende på dess elektromagnetiska kompatibilitet och undvik därmed kostsamma och tidskrävande trial-and-error-tester i EMC-Labor.
Välj en avbrottsfri signalöverföring även under extrema miljöförhållanden som vibrationer och stötar. Här spelar framför allt kontaktdesign, kontaktsystem och anslutningsteknik (anslutningsteknik) en avgörande roll.
Gratis vitbok med en detaljerad guide till hur man väljer rätt kontaktdon för HPC
Hur fungerar ”ögondiagram” i detalj och hur används det i praktiken?
Vad måste man tänka på vid skärmning av kontaktdonet, vad innebär ömsesidig induktans i detalj och hur hjälper den vid valet av rätt kontaktdon inom HPC?
Vilken kontaktdesign, vilket kontaktsystem och vilken anslutningsteknik erbjuder en tillförlitlig dataöverföring under de mest ogynnsamma miljöförhållandena och vad måste man tänka på?
Svaren på dessa frågor, med detaljerade förklaringar och praktiska exempel, hittar du i vår kostnadsfria vitbok!
Ladda ner vitboken »
Vad måste man tänka på vid skärmning av kontaktdonet, vad innebär ömsesidig induktans i detalj och hur hjälper den vid valet av rätt kontaktdon inom HPC?
Vilken kontaktdesign, vilket kontaktsystem och vilken anslutningsteknik erbjuder en tillförlitlig dataöverföring under de mest ogynnsamma miljöförhållandena och vad måste man tänka på?
Svaren på dessa frågor, med detaljerade förklaringar och praktiska exempel, hittar du i vår kostnadsfria vitbok!
Ladda ner vitboken »
Sammanfattning
Aktuella utvecklingar inom fordonsindustrin ställer ständigt nya krav på de inbyggda kontaktdon. Vid första anblicken verkar de inbyggda kontaktdonens roll hamna i bakgrunden på grund av det minskade antalet styrenheter. Vid närmare betraktande visar det sig dock att deras roll just genom denna omställning till central databehandling med hjälp av HPC vinner i betydelse: tillförlitlighet i signalöverföringen har aldrig varit så viktig som idag.
Letar du efter rätt kontakt?
Produktlista
