La technologie automobile autonome oblige à repenser les systèmes électriques des voitures

Jul 21, 2023

Vous savez à quel point il est frustrant d'appuyer sur un bouton ou de tourner un bouton dans votre voiture et que quelque chose ne fonctionne pas comme il se doit ou ne fonctionne pas du tout.

Alors que nous entrons dans l'ère des véhicules autonomes - dont beaucoup auront un système de 48 volts dans le groupe motopropulseur - les pannes électriques ne peuvent pas se produire. Une caméra, un radar ou un lidar qui fonctionne par intermittence ou s'arrête peut provoquer un accident mortel, et un court-circuit dans la batterie ou le moteur électrique d'un véhicule électrique peut déclencher un incendie.

Les ingénieurs de Delphi ont étudié les gremlins électriques dans les automobiles sur la route en examinant les données de garantie. C'est un effort pour comprendre où et pourquoi les pannes se produisent et une partie d'une poussée à l'échelle de l'industrie pour bannir les problèmes électriques. Delphi a discuté avec des constructeurs automobiles allemands et français et d'ici la fin de l'année, pourrait avoir une bonne idée de la configuration des systèmes électriques de nouvelle génération.

Voici une découverte - ahem - choquante de la recherche de Delphi : les connecteurs échouent non pas à cause de la corrosion due à l'humidité, des bornes mal installées qui se desserrent pendant la conduite ou des fils mal sertis ou endommagés. Les connecteurs tombent en panne et détruisent les accessoires électroniques d'un véhicule principalement à cause d'erreurs commises lors de l'assemblage. La principale raison de la panne électrique est que les deux parties du boîtier en plastique qui contient les cosses ne sont pas complètement accouplées, explique Delphi.

Lors d'une visite au centre technologique de Delphi au nord de Détroit, j'ai demandé à Glen De Vos, directeur de la technologie de l'entreprise, et à Mary Gustanski, vice-présidente de l'ingénierie de Delphi, comment l'industrie éliminerait les problèmes électriques dans les véhicules autonomes avec des groupes motopropulseurs à haute tension. .

Vous pensez peut-être que la réponse est simple : concevez des connecteurs de câbles infaillibles et des méthodes d'assemblage sans faille afin que les faisceaux de câbles ne puissent pas être mal manipulés.

C'est bien plus compliqué que ça. La prochaine génération de véhicules dotés de fonctions d'auto-conduite et de groupes motopropulseurs électrifiés empruntera une page de l'industrie de l'aviation commerciale et intégrera la redondance dans leurs architectures électriques.

Cela signifie que les systèmes critiques pour la sécurité fonctionneront toujours en cas de coupure de courant ou de toute autre panne.

Et pour que ça marche, il suffit de mettre deux de tout dans une voiture, n'est-ce pas ?

Encore une fois, c'est beaucoup plus complexe que cela.

"Nous passons beaucoup de temps en ce moment avec les équipementiers à développer ces stratégies", déclare De Vos. « Le simple fait de tout dupliquer coûte très cher, surtout si vous devez le dupliquer de différentes manières. C'est comme deux efforts de développement différents.

Gustanski a déclaré que la redondance est supérieure à deux ensembles de fils et de composants. Ce sont des ordinateurs embarqués qui peuvent détecter une panne sur un ordinateur et fournir automatiquement une sauvegarde.

"Pour les systèmes critiques pour la sécurité, nous ne voulons pas laisser le conducteur bloqué", a-t-elle déclaré. "Nous [devons] nous assurer qu'il existe un moyen de vous emmener là où vous devez être, peut-être en mode de secours. Ainsi, dans l'architecture électrique du véhicule, nous [pourrons] passer à l'informatique centralisée, une pour la sécurité et une pour l'architecture électrique parce qu'ils finissent par se soutenir les uns les autres."

Le poids et le coût sont deux gros problèmes avec l'ajout de redondance. Mais Delphi et d'autres sociétés s'attaquent à ces problèmes.

Sur la Chevrolet Volt de deuxième génération et la dernière Toyota Prius, par exemple, les ingénieurs de General Motors et de Toyota ont éliminé la plupart des lourds câbles en cuivre en installant l'électronique de puissance des voitures directement sur la transmission, où sont logés les moteurs électriques.

Delphi, a déclaré Gustanski, travaille sur une nouvelle génération de fils d'aluminium légers qui peuvent également réduire les coûts. Elle a déclaré que le fil d'aluminium, combiné à une isolation à paroi mince, peut réduire le poids jusqu'à 40% par rapport au cuivre.

Il ne fait aucun doute que Delphi et ses concurrents et ingénieurs chez Ford, GM, Toyota, Daimler, BMW et ailleurs résoudront ces problèmes et rendront fiables les véhicules électrifiés et autonomes.

Mais à quel prix ? Jusqu'à quel point les véhicules peuvent-ils être plus chers et plus complexes avant d'être inabordables ?

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