Konnektivität ist nicht mehr wegzudenken. Die meisten Menschen besitzen ein Smartphone, mit dem sie nicht nur mit Freunden und Familie kommunizieren, sondern auch auf Nachrichten und Unterhaltung zugreifen. Da das Internet der Dinge immer mehr Geräte umfasst, erwarten Verbraucher mehr Konnektivität und Funktionen in ihrer Umgebung und insbesondere in ihren Fahrzeugen.
Eine Welt der Elektronik
Um mit den Anforderungen der Verbraucher Schritt zu halten, statten Automobilhersteller jede neue Fahrzeuggeneration mit neuen elektronischen Komponenten aus. Um den Anforderungen der Kunden gerecht zu werden, wurden die Infotainment-Optionen erweitert und umfassen nun auch die drahtlose Smartphone-Integration und einen schnelleren Zugriff auf Mobilfunknetze. Geräte wie kabellose Ladegeräte erhöhen den Komfort auf der Straße. Da die Erwartungen an fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) steigen, werden Sicherheitssysteme immer vernetzter und leistungsfähiger.
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All diese Funktionen benötigen eine Hochgeschwindigkeitsverbindung im Fahrzeug zwischen dem Hauptcomputer, den elektronischen Steuergeräten (ECU) und den übrigen Geräten. Das moderne Fahrzeug ist ein Rechenzentrum auf Rädern. Die erforderliche Verkabelung ebenso wie die Elektronikarchitektur, die es ungeachtet der Umgebungsbedingungen am Laufen halten, ist für die Zufriedenheit des Fahrers mit dem Fahrzeug von entscheidender Bedeutung.
Das Design der Fahrzeugelektronik hat größeren Einfluss auf das Design des Fahrzeugs insgesamt als je zuvor. Die zunehmende Anzahl an Geräten und deren wachsender Funktionsumfang machen mehr Verkabelung erforderlich. Das bringt schwerere Kabelbäume und mehr Platzbedarf und Gewicht für die Fahrzeugelektronik mit sich. Und dies wiederum kann sich erheblich auf die Fahrzeugeffizienz auswirken. Da mehr Kupferkabel und elektronische Geräte das Gewicht des Fahrzeugs erhöhen, sinkt die Effizienz. Das drückt sich bei Verbrennern in geringerer Reichweite pro Kraftstoffeinheit und bei Elektrofahrzeugen in einer geringeren Batteriereichweite aus. Neben dem Gewicht wirkt sich auch die Größe der elektronischen Komponenten und deren Verkabelung auf das Fahrzeugdesign aus. Die Unterbringung zahlreicher ECU und sperriger Kabelbäume stellt für Fahrzeugkonstrukteure eine große Herausforderung dar.
Miniaturisierung der Elektronik: größer ist nicht besser
Den Herstellern ist bewusst, dass die Elektronik miniaturisiert werden muss, um den Anforderungen an den Funktionsumfang in ihren Fahrzeugen nachzukommen, ohne Größe und Gewicht in nicht zu vertretender Weise zu erhöhen.
Miniaturisierte Komponenten – z. B. Molex Mini50-Steckverbinder, die im Vergleich zu herkömmlichen Steckverbindern eine Platzersparnis von 50 % erreichen – eröffnen neue Möglichkeiten in Sachen Fahrzeugdesign und Effizienz. Diese Steckverbinder bieten mehr Flexibilität beim Design und bei der Platzierung von ECU im Fahrzeug. Kleinere Steckverbinder erleichtern die Gestaltung der Verkabelung und ermöglichen die Platzierung von Kabeln in Bereichen, die zuvor nicht nutzbar waren. Dadurch können ECU näher an den gesteuerten Mechanismen platziert werden.
Miniaturisierte Steckverbinder ermöglichen außerdem eine Aufteilung in Zonen, bei der Geräte in Abhängigkeit von der Position im Fahrzeug – statt domänenbezogen – mit Steuergeräten verbunden werden. Dies eröffnet ein enormes Potenzial zur Reduzierung von Gewicht, Größe und Herstellungskosten sowie zur Unterstützung einer steigenden Anzahl von Kameras, Sensoren und anderen Komponenten für ADAS und autonomes Fahren.
Der erforderlichen Miniaturisierung einerseits steht die Forderung nach höchster Zuverlässigkeit und Leistung andererseits gegenüber. Die heutige Hochgeschwindigkeitselektronik benötigt durchgängige Konnektivität und zuverlässige Signalintegrität, insbesondere für Sicherheitssysteme. Traditionell gelten kleinere Komponenten im Vergleich zu größeren, sperrigen Komponenten als empfindlicher und weniger zuverlässig.
Doch moderne Elektronikdesigns widerlegen dieses Dogma. Miniaturisierte Steckverbinder, die von Beginn an auf robuste Zuverlässigkeit ausgelegt sind, sorgen mit datengestützten Funktionen für hohe Zuverlässigkeit über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs. Diese Designs implementieren die schnelle und leistungsstarke Konnektivität, die für moderne elektronische Komponenten erforderlich ist.
Zukunftssichere Entwicklung
Automobildesigner müssen sich mit einem tiefgreifenden Wandel in der Architektur der Elektronik auseinandersetzen. Langfristige Trends wie Elektrifizierung, autonomes Fahren und Shared Mobility führen zu steigenden Anforderungen an Konnektivität und Datenverarbeitung in Fahrzeugen. Das Fahrzeug der Zukunft wird über mehr Funktionen als je zuvor verfügen – also auch über mehr Verkabelung und elektronische Komponenten. Für geringes Fahrzeuggewicht, hohe Effizienz und zufriedene Kunden müssen Steckverbinder kleiner und leichter, zugleich aber robuster und zuverlässiger werden.
Molex steht bei diesen Bemühungen an vorderster Front und arbeitet mit Herstellern und Tier-1-Zulieferern zusammen, um bahnbrechende Lösungen wie den robusten Mini50-Steckverbinder zu entwickeln. Diese Lösungen bieten im Vergleich zu den Steckverbindern der Vergangenheit mehr Zuverlässigkeit, flexible Konfigurationsoptionen sowie einfachere Wartung und Instandhaltung. Sie unterstützen zudem in Zonen aufgeteilte Architekturen, ADAS und autonomes Fahren.
Erfahren Sie mehr über die Innovationen im Bereich miniaturisierter Konnektivität
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