模块化线束如何支持区域架构？

没有区域架构的车辆线束可以有1,000多根电线连接100多个ECU。它们难以制造和安装，并且更改可能难以实施且成本高昂。但是，在区域架构中使用模块化线束可以克服这些挑战。

区域架构将电子控制单元（ECU）放置在车辆的多个物理区域中。各个区域通过网关或区域控制器连接。这种方法支持车辆功能的持续电气化，而不会增加线束的复杂性。

在区域架构线束中，可以通过优化设备位置来缩短电线长度。功能集成可以减少电线数量。ECU 的紧密放置可以促进新型导体（如扁平柔性电缆）的使用，并在线束组装和放置中实现更高水平的自动化。

机器人可以更轻松地安装更轻、更小的模块化线束。自动化程度的提高可以提高精度和性能水平。子线束可以整合到模块化架构中，以实现更多定制，而不会相应地增加成本。

虽然区域架构的主要目的是简化车辆通信结构，但模块化线束还可以分配电力，并直接控制传感器、电机和照明等负载（图 1）。

图1.区域控制器（黑匣子）管理有限区域的配电和数据流量，从而最大限度地降低线束的复杂性（图片来源：Leoni)

模块化线束也可以进行优化，以支持各种通信需求。区域网关整合了来自相关传感器和ECU的数据。他们可以使用高带宽千兆以太网（如IEEE 802.bu（1 Gbps）链路）将组合数据转发到中央计算机。中央计算模块可以使用针对10Gbps （IEEE 802.3ch）优化的布线进行连接。

快速以太网（IEEE 802.3u）可以支持受益于 100 Mbps速度的相机和雷达等应用。传感器和电机控制等其他应用可以使用较慢的连接，如 10BASE-T以太网、控制器局域网（CAN）和通过非屏蔽双绞线（UTP）布线运行的本地互连网络 （LIN）。显示器和摄像头可以使用平板显示器 （FPD）链路连接，该链路使用同轴电缆提供15 Gbps的数据和控制信号，并通过两根电缆实现超过25 Gbps的视频带宽。

图2.模块化线束和区域架构相结合，为特定功能提供优化的通信支持（图片：Texas Instruments）

与传统线束相比，模块化线束设计简化并加快了故障排除和维护。使用传统方法，每辆车中的线束都是复杂且不同的。这种复杂性增加了实施修复可能产生意外后果并破坏不相关功能的可能性。

区域架构和模块化线束使跟踪、定位和纠正故障变得更加容易。区域化、模块化方法还简化了汽车的更新或添加功能。

模块化线束更小、更简单的设计还降低了与线束制造和安装相关的成本。传统的线束生产是一个劳动密集型过程，难以实现自动化。线束可以在小细节上有所不同，以支持汽车中的特定功能和选项。

模块化线束的设计更简单，可实现更高水平的制造自动化，从而降低成本并提高准确性。此外，安装模块化线束本质上更简单，并且适合自动化。