Автономные автомобильные технологии заставляют переосмыслить автомобильные электрические системы

Jul 21, 2023

Вы знаете, как это неприятно, когда вы нажимаете кнопку или поворачиваете ручку в машине, а что-то не работает так, как должно, или не работает вообще.

По мере того, как мы вступаем в эпоху беспилотных транспортных средств, многие из которых будут иметь 48-вольтовую систему в трансмиссии, электрические сбои произойти не могут. Камера, радар или лидар, работающие с перебоями или переставшие функционировать, могут стать причиной несчастного случая со смертельным исходом, а короткое замыкание в аккумуляторной батарее или электродвигателе электромобиля может привести к возгоранию.

Инженеры Delphi изучали электрические гремлины в автомобилях на дороге, просматривая гарантийные данные. Это попытка понять, где и почему происходят сбои, и часть общеотраслевых усилий по устранению проблем с электричеством. Delphi ведет переговоры с немецкими и французскими автопроизводителями и к концу года может иметь хорошее представление о том, как будут настроены электрические системы следующего поколения.

Вот одно, кхм, шокирующее открытие, полученное в результате исследования Delphi: разъемы выходят из строя не из-за коррозии от влаги, неправильной установки клемм, которые расшатываются во время езды, или неправильного обжатия или повреждения проводов. Разъемы выходят из строя и выводят из строя электронные аксессуары автомобиля в основном из-за ошибок, допущенных при сборке. По словам Delphi, основная причина отказа электрической системы заключается в том, что обе части пластикового корпуса, в котором удерживаются клеммы проводов, не полностью состыкованы.

Во время посещения технологического центра Delphi к северу от Детройта я спросил Глена Де Воса, главного технического директора компании, и Мэри Густански, вице-президента по инжинирингу Delphi, как отрасль будет устранять электрические проблемы в беспилотных транспортных средствах с высоковольтными силовыми агрегатами. .

Вы можете подумать, что ответ прост: создавайте надежные соединители проводов и безупречные методы сборки, чтобы исключить возможность неправильного обращения со жгутами проводов.

Это гораздо сложнее. Следующее поколение транспортных средств с функциями беспилотного вождения и электрифицированными силовыми агрегатами позаимствует страницу из коммерческой авиационной промышленности и будет иметь резервирование, встроенное в их электрическую архитектуру.

Это означает, что критически важные для безопасности системы будут продолжать работать даже в случае отключения электроэнергии или какого-либо другого сбоя.

И чтобы это сработало, нужно просто положить в машину по два предмета, верно?

Опять же, все гораздо сложнее.

«Сейчас мы уделяем много времени OEM-производителям разработке этих стратегий», — говорит Де Вос. «Просто дублировать все очень дорого, особенно если вам приходится дублировать это разными способами. Это похоже на две разные попытки разработки. Но по сути, это то, на что нам нужно обратить внимание: как обеспечить резервирование и отказоустойчивость?»

Густански сказал, что резервирование — это более чем два набора проводов и компонентов. Бортовые компьютеры могут обнаружить сбой в одном компьютере, а затем автоматически предоставить резервную копию.

«Что касается критически важных для безопасности систем, мы не хотим оставлять водителя в затруднительном положении», — сказала она. «Мы [должны] убедиться, что есть способ доставить вас туда, где вам нужно быть, возможно, в режиме «хромого дома». Итак, в электрической архитектуре автомобиля мы [можем] перейти к централизованным вычислениям: один для безопасности, другой для безопасности. электрическую архитектуру, потому что в конечном итоге они поддерживают друг друга».

Вес и стоимость — две большие проблемы при добавлении резервирования. Но Delphi и другие компании решают эти проблемы.

Например, в Chevrolet Volt второго поколения и новейшей Toyota Prius инженеры General Motors и Toyota устранили большую часть тяжелых медных кабелей, установив силовую электронику автомобиля непосредственно на трансмиссию, где расположены электродвигатели.

Delphi, по словам Густански, работает над новым поколением легких алюминиевых проводов, которые также могут снизить стоимость. Она сказала, что алюминиевый провод в сочетании с тонкостенной изоляцией может снизить вес на целых 40 процентов по сравнению с медным проводом.

Нет сомнений в том, что Delphi, ее конкуренты и инженеры из Ford, GM, Toyota, Daimler, BMW и других компаний решат эти проблемы и сделают электрифицированные беспилотные автомобили надежными.