自動運転技術により、自動車の電気システムの再考が迫られている

Jul 21, 2023

車のボタンを押したりノブを回したときに、何かが正常に動作しなかったり、まったく動作しなかったりすると、どれほどイライラするかご存知でしょう。

自動運転車の時代に移行するにつれ、その多くはパワートレインに 48 ボルトのシステムを搭載することになりますが、電気的な故障は発生しません。 カメラ、レーダー、ライダー ユニットが断続的に機能したり機能を停止したりすると、死亡事故が発生する可能性があり、電気自動車のバッテリー パックや電気モーターの短絡により火災が発生する可能性があります。

Delphi のエンジニアは、保証データを調べて、走行中の自動車の電気グレムリンを研究してきました。 これは、障害が発生する場所と理由を理解する取り組みであり、電気問題を撲滅するための業界全体の取り組みの一環です。 デルフィはドイツやフランスの自動車メーカーと協議しており、年末までに次世代の電気システムがどのように構成されるかについて良いアイデアが得られる可能性がある。

Delphi の調査で、衝撃的な発見が 1 つあります。コネクタの故障の原因は、湿気による腐食、不適切に装着された端子が走行中に緩むこと、ワイヤが不適切に圧着されているか損傷しているためではありません。 コネクタが故障して車両の電子アクセサリが故障するのは、主に組み立て時のミスが原因です。 電気的故障の主な理由は、ワイヤ端子を保持するプラスチック製ハウジングの両方の部分が完全に嵌合していないことである、とデルファイ氏は述べています。

デトロイト北部にあるデルフィの技術センターを訪問した際、私は同社の最高技術責任者グレン・デ・ボス氏とデルフィのエンジニアリング担当副社長メアリー・グスタンスキー氏に、業界が高電圧パワートレインを搭載した自動運転車の電気的問題をどのように解消するのかを尋ねた。 。

答えは簡単だと思うかもしれません。ワイヤー ハーネスが誤って取り扱われないように、確実なワイヤー コネクタと完璧な組み立て方法を設計することです。

それよりもはるかに複雑です。 自動運転機能と電動パワートレインを備えた次世代車両は、民間航空業界から借用し、電気アーキテクチャに冗長性が組み込まれることになります。

つまり、停電やその他の障害が発生した場合でも、安全性が重要なシステムは引き続き動作します。

それを機能させるには、すべてのものを 2 つ車に積み込むだけですよね?

繰り返しますが、それはそれよりもはるかに複雑です。

「私たちは現在、OEM 各社と協力して戦略を策定することに多くの時間を費やしています」と De Vos 氏は言います。 「単純にすべてを複製するだけでは、特にさまざまな方法で複製する必要がある場合、非常にコストがかかります。これは、2 つの異なる開発作業のようなものです。しかし、基本的に、私たちが検討しなければならないのは、冗長性とフェイル運用機能をどのように提供するかということです。」

Gustanski 氏は、冗長性とは 2 セット以上のワイヤとコンポーネントであると述べました。 1 台のコンピュータに障害が発生したことを感知し、自動的にバックアップを提供できるのは、オンボード コンピュータです。

「安全性が重要なシステムでは、ドライバーを立ち往生させたくないのです」と彼女は言う。 「私たちは、おそらくリンプホームモードで、あなたが必要な場所に行く方法があることを確認する必要があります。したがって、車両の電気アーキテクチャでは、1つは安全のため、もう1つは安全のため、集中コンピューティングを導入するかもしれません。なぜなら、それらは最終的には相互にバックアップすることになるからです。」

冗長性を追加する場合、重量とコストが 2 つの大きな問題になります。 しかし、Delphi や他の企業はこれらの問題に取り組んでいます。

たとえば、第 2 世代のシボレー ボルトと最新のトヨタ プリウスでは、ゼネラル モーターズとトヨタのエンジニアは、自動車のパワー エレクトロニクスを電気モーターが収容されているトランスミッションに直接取り付けることで、太い銅線のほとんどを排除しました。

デルフィ社はコスト削減も可能な新世代の軽量アルミニウムワイヤの開発に取り組んでいる、とグスタンスキー氏は語った。 彼女は、アルミニウム線を薄肉絶縁体と組み合わせることで、銅線と比較して重量を 40% も削減できると述べました。

Delphi とその競合他社、フォード、GM、トヨタ、ダイムラー、BMW などのエンジニアがこれらの問題を解決し、電動自動運転車の信頼性を高めることに疑いの余地はありません。

しかし、どのくらいの費用がかかるのでしょうか？ 車両がどれだけ高価で複雑になると、手の届かないものになるでしょうか?

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