CN111048245A - 汽车通信线缆 - Google Patents

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Abstract

示例通信线缆包括线缆护套、设置在线缆护套内的绞合导体对以及设置在线缆护套内的两个或更多个绝缘线束。两个或更多个绝缘线束包括设置在绞合导体对中的第一导体和绞合导体对中的第二导体之间的中心绝缘线束。

Description

汽车通信线缆
技术领域
本说明书涉及汽车通信线缆。
背景技术
现代车辆具有几十个电子控制单元(ECU)，这些电子控制单元获得传感器数据、处理传感器数据以生成输出信号、并将输出信号提供给特定的车辆组件，所述特定的车辆组件基于输出信号执行动作。例如，变速器控制单元可以获得发动机速度数据、车辆速度数据和节气门位置数据，并且生成限定车辆的期望档位的输出信号。如果车辆未处于期望档位，则变速器可响应于输出信号而转换至期望档位。
半自主车辆和自主车辆通常比人类操作的车辆具有更多数量的ECU，因为传感器输入替代了部分的或全部的人类输入，并且这些额外的传感器输入必须被处理。此外，半自主车辆和自主车辆通常包括冗余系统，以便满足安全要求。
通常，车辆中的每个ECU被连接到中央通信网络，ECU可以通过该中央通信网络彼此交换数据、与外部传感器交换数据以及与车辆的其他组件交换数据。中央通信网络包括许多通信线缆，这些通信线缆制造成本高昂并且给车辆增添了显著的重量。车辆中的通信线缆通常是带护套的非屏蔽绞合线(JUPT)。
发明内容
本说明书描述了改进的通信线缆。通信线缆包括设置在线缆护套内的绞合导体对。两个或更多个绝缘线束也被设置在线缆护套内。两个或更多个绝缘线束包括设置在绞合导体对中的第一导体和绞合导体对中的第二导体之间的中心绝缘线束。
可以在特定实施例中实现本说明书中描述的主题，以便实现以下优点中的一个或多个。首先，改进的通信线缆的重量比相同的导线规格的传统JUPT更轻。这是因为每个导体的单个绝缘体的缺少允许线缆护套具有较小的直径，这就减少了由于线缆护套而带来的通信线缆的重量。
改进的通信线缆比传统的JUPT更便宜并且更容易制造，因为改进的通信线缆中的导体不具有它们自己的绝缘体。而是，改进的通信线缆具有可使用相同的挤压过程在相同的时间处挤压出的绝缘线束，这进一步简化了制造过程。
单独的绝缘线束的使用也提供了调整线缆的相对介电常数的灵活性，因为每个绝缘线束的大小以及材料组成可根据需要进行调整。
最后，改进的通信线缆还可比传统的JUPT更易于剥离，即，通过在一个剥离过程中移除线缆护套以及外部绝缘线束。中心绝缘线束将导体固持到固定位置，从而允许通过激光焊接或压接的至连接器中的限定插入。此外，中心绝缘线束为通信线缆的整个长度帮助维持通信线缆的绞合。这增加了抗噪声性。
在以下附图和描述中阐述了本说明书的主题的一个或多个实施例的细节。该主题的其他特征、方面和优点将从该描述、附图和权利要求书中变得明了。
附图说明
图1A是根据实施例的传统JUPT的横截面的图。
图1B是根据实施例的改进的通信线缆的横截面的图。
图2是根据实施例的改进的通信线缆的侧视图的图。
图3A是根据实施例的用于剥离改进的通信线缆的示例过程的流程图。
图3B是根据实施例的改进的通信线缆的经剥离版本的横截面的图。
图4是根据实施例的用于制造改进的通信线缆的示例过程的流程图。
各个附图中相同的附图标记和命名指示相同的要素。
具体实施方式
现在将详细参照实施例，在附图中示出这些实施例的示例。在以下描述中，出于解释的目的阐述了众多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明。在其他情况下，以框图形式示出了公知的结构和设备，以便避免不必要地使所公开的实施例变得模糊。
在附图中，为了易于描述，示出了示意性要素的特定布置或顺序，示意性要素诸如表示设备、模块、指令块和数据要素的那些示意性要素。然而，本领域技术人员应当理解，附图中的示意性要素的特定排序或布置并非暗示需要特定的处理顺序或序列、或过程的分离。此外，在附图中包括示意性要素并不意味着暗示：在所有实施例中都需要此类要素，或者在一些实施例中由此类要素表示的特征可以不被包括在其他要素中或与其他要素组合。
此外，在附图中，使用诸如实线或虚线或箭头之类的连接要素来说明两个或更多个其他示意性要素之间的连接、关系或关联，不存在任何此类连接要素并不意味着暗示不可存在任何联系、关系或关联。换言之，要素之间的一些连接、关系或关联未在附图中示出，以免模糊本公开。另外，为了易于说明，使用单个连接要素来表示要素之间的多个连接、关系或关联。例如，在连接要素表示信号、数据或指令的通信的情况下，本领域技术人员应该理解，此类要素表示可能需要的一个或多个信号路径(例如，总线)，用以影响通信。
以下描述了若干特征，这些特征各自可以彼此独立地使用或者与其他特征的任何组合一起使用。然而，任何单个特征可能无法解决上面讨论的问题中的任一个，或者可能仅解决上面讨论的问题之一。上面讨论的问题中的一些可能无法通过本文描述的特征中的任一个完全解决。尽管提供了标题，但是在具有该标题的部分中未被找到的与特定标题有关的信息也可以在说明书的其他地方找到。
图1A是传统的JUPT的横截面的图。传统的JUPT具有线缆护套110。两个导体120(各自由绝缘体130围绕)被设置在线缆护套110内。
图1B是改进的通信线缆的横截面的图。通信线缆包括线缆护套140、五个绝缘线束150和与图1A中的导体120相同的两个导体120。
线缆护套140为通信线缆提供机械支撑，并使导体120与环境电绝缘。线缆护套140大体上是空心圆柱体，并且可以由任何适当的电绝缘体制成，例如具有足够柔韧性以允许插入到车辆中的任何适当的塑料或橡胶材料。
导体120被完全设置在线缆护套140内。导体120可以是任何适当的电导体。例如，导体120可以是铜利兹线(litz wire)，其由缠绕的多股铜线制成。替代地，导体120可以是实心导体，例如单个铜片。
绝缘线束150被完全设置在线缆护套140内并且大体上是圆柱形的形状。设置在两个导体120之间的中心绝缘线束将该两个导体120彼此分开。绝缘线束150可以由聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)或任何其他合适的材料制成。单独的绝缘线束的使用提供了在调整线缆的相对介电常数时的灵活性，因为每个绝缘线束的大小以及材料组成可根据需要进行调整。改进的通信线缆比传统的JUPT具有更小的直径，这减小了其重量以及固有阻抗。
图2是参考图1B描述的改进的通信线缆的侧视图的图。图2描绘了不具有线缆护套140的通信线缆。
为了简单起见，图2描绘了参照图1B描述的改进的通信线缆的未绞合实现。然而，在一些实现中，导体120围绕彼此绞合。绞合该导体120减少了通信线缆生成的电磁辐射的量，并改进了对外部电磁干扰的抑制。
图3A是用于剥离参考图1B描述的改进的通信线缆的示例过程300的流程图。该过程可以由人来执行，或者由被配置成这样做的自动化机器来执行。为了方便起见，该过程将被描述为由人执行。
使用传统的导线剥离器，人通过在一个剥离过程中将线缆护套以及四个外部绝缘线束从导体剥离出去来暴露导体(310)。这对于传统的JUPT是不可能的，在传统的JUPT中，每个导体额外具有其自己的绝缘体，该绝缘体必须被单独剥离。图3B是参考图1B描述的改进的通信线缆的经剥离版本的横截面的图。
人例如通过将导体压接、激光焊接、或焊合到连接器来将暴露的导体附接到连接器(320)。这是可能的，因为中心绝缘线束将导体相对于彼此固持在适当的位置。相反，在人剥离传统的JUPT之后，导体能够相对于彼此移动，这使得上述附接方法更加困难。此外，中心绝缘线束为通信线缆的整个长度帮助维持通信线缆的绞合。这增加了抗噪声性。
图4是用于制造参考图1B描述的改进的通信线缆的示例过程400的流程图。为方便起见，该过程将被描述为由一个或多个机器和一个或多个计算机的自动化系统执行。
该系统在一个简单的、标准的过程中挤压出五个绝缘线束中的每一个(410)。该系统将绝缘线束与两个导体绞合以形成组件(420)。当组件由于挤压过程仍是热的时，系统绞合该组件，并随后将该组件固定在绞合位置(430)。固定该组件可涉及冷却该组件。最后，系统将线缆护套挤压到该组件上(440)。
过程400比传统JUPT的制造过程需要更少的挤压，因为传统JUPT的制造过程包括将绝缘体挤压在每个导体上。改进的通信线缆不具有用于每个导体的单独的绝缘体，而是可使用相同的挤压过程在相同的时间处挤压出的线束，其进一步简化了制造过程。
虽然该文件包含许多具体实施细节，但是该实施细节不应被解释为对可要求保护的范围的限制，而是作为对特定实施例特定的特征的描述。在本说明书中在分开的实施例的情境下所描述的某些特征还可以在单个实施例中被组合地实施。相反，在单个实施例的情境下描述的各个特征也可以在多个实施例中被分开地或以任何合适的子组合的方式实施。此外，虽然诸特征在以上可被描述为以某些组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合被删去，且所要求保护的组合可以针对子组合、或子组合的变体。
类似地，虽然附图中以具体顺序描绘了逻辑流程或操作，但这不应被理解成要求以所示出的具体顺序或以有序顺序执行这种操作，或者执行所有示出的操作，来用以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，以上描述的实施例中的各种软件部件的分开不应被理解成在所有实施例中都要求这种分开，并且应理解的是，所描述的软件组件通常可以一起被集成在单个软件程序或多个软件程序中。
在一些情况下，将在权利要求中的功能的前面加上短语“一个或多个”。如本文中使用的短语“一个或多个”包括由一个要素执行的功能，由多于一个要素例如以分布式方式执行的功能，由一个要素执行的若干功能，由若干要素执行的若干功能，或上述的任何组合。
在一些情况下，将在权利要求要素前面加上术语第一、第二、第三等。应当理解的是，尽管在某些情况下，术语第一、第二、第三等在本文中用于描述各种要素，但这些要素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个要素与另一个区别开来。例如，第一接触件可被称为第二接触件，并且类似地，第二接触件可被称为第一接触件，而没有背离各个所描述的实施例的范围。第一接触件和第二接触件两者都是接触件，但它们并非相同的接触件。
在对本文中各个所描述的实施例的描述中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在是限制性的。如在对各个所描述的实施例和所附权利要求的描述中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，本文所使用的术语“和/或”是指并且包含相关联的所列项目中的任一个以及相关联的所列项目中的一个或更多个的所有可能的组合。将进一步理解的是，术语“包括(include)”、“包括有(including)”、“包含(comprise)”和/或“包含有(comprising)”当在本说明书中使用时指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。
如本文中所使用的，取决于上下文，术语“如果(if)”可选地被解释为表示“当…时或“在…后”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，取决于上下文，短语“如果被确定”或“如果检测到[所陈述的状况或事件]”被可选地解释为表示“在确定…后”或“响应于确定”或“在检测到[所陈述的状况或事件]后”或“响应于检测到[所陈述的状况或事件]”。
本说明书的主题的一些方面可以包括收集和使用可从各种来源获得的数据。本公开预期在某些情况下，该收集的数据可以基于设备使用来标识特定位置或地址。这样的个人信息数据可以包括基于数据的位置、地址、用户帐户标识符或其他标识信息。本公开进一步预期负责对这些个人信息数据的收集、分析、公开、传输、存储或其他使用的实体将遵守公认(well-established)的隐私政策和/或隐私惯例。特别是，此类实体应实施并始终如一地使用通常被认为满足或超过行业或政府要求的隐私政策和惯例，以用于维护个人信息数据的私密性和安全性。

Claims (20)

1.一种通信线缆，包括：
线缆护套；
绞合导体对，所述绞合导体对设置在所述线缆护套内；以及
两个或更多个绝缘线束，所述两个或更多个绝缘线束设置在所述线缆护套内，所述两个或更多个绝缘线束包括中心绝缘线束，所述中心绝缘线束设置在所述绞合导体对中的第一导体与所述绞合导体对中的第二导体之间。
2.根据权利要求1所述的通信线缆，其特征在于，所述第一导体和所述第二导体各自缺少它们自己的绝缘体。
3.根据权利要求1所述的通信线缆，其特征在于，所述第一导体和所述第二导体是利兹线。
4.根据权利要求1所述的通信线缆，其特征在于，所述线缆护套是电绝缘体。
5.根据权利要求1所述的通信线缆，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束包括聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的通信线缆，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束包括氟化乙烯丙烯。
7.根据权利要求1所述的通信线缆，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束包括沿着所述中心绝缘线束的外围设置的多个额外的绝缘线束。
8.根据权利要求7所述的通信线缆，其特征在于，所述多个额外的绝缘线束包括设置在所述中心绝缘线束的第一边上的至少两个绝缘线束，以及设置在所述中心绝缘线束的与所述第一边相对的第二边上的至少两个绝缘线束。
9.一种用于将通信线缆附接到连接器的方法，所述通信线缆包括：
线缆护套；
绞合导体对，所述绞合导体对设置在所述线缆护套内，
两个或更多个绝缘线束，所述两个或更多个绝缘线束设置在所述线缆护套内，所述两个或更多个绝缘线束包括中心绝缘线束，所述中心绝缘线束设置在所述绞合导体对中的第一导体与所述绞合导体对中的第二导体之间，
所述方法包括：
通过剥离所述线缆护套以及除了所述中心绝缘线束之外的所述绝缘线束来暴露所述绞合导体对；以及
将所暴露的绞合导体对附接到所述连接器。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，附接包括压接。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，附接包括激光焊接。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，附接包括焊合。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束包括沿着所述中心绝缘线束的外围设置的多个额外的绝缘线束，以及
其中，暴露所述绞合导体对包括剥离所述多个额外的绝缘线束。
14.一种用于制造通信线缆的方法，所述通信线缆包括：
线缆护套；
绞合导体对，所述绞合导体对设置在所述线缆护套内，
两个或更多个绝缘线束，所述两个或更多个绝缘线束设置在所述线缆护套内，所述两个或更多个绝缘线束包括中心绝缘线束，所述中心绝缘线束设置在所述绞合导体对中的第一导体与所述绞合导体对中的第二导体之间，
所述方法包括：
挤压出所述两个或更多个绝缘线束；
将所述两个或更多个绝缘线束与导体对绞合以形成组件；以及
将所述线缆护套挤压在所述组件上。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束包括沿着所述中心绝缘线束的外围设置的多个额外的绝缘线束，以及
其中，将所述两个或更多个绝缘线束与所述导体对绞合以形成所述组件包括将所述多个额外的绝缘导体与所述导体对绞合。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束被同时挤压出。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束在一时间段期间与所述导体对绞合，在所述时间段中所述两个或更多个绝缘线束保持来自挤压过程的热。
18.根据权利要求14所述的方法，进一步包括冷却所述组件。
19.根据权利要求14所述的方法，形成所述导体对使得它们各自缺少其自己的绝缘体。
20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个绝缘线束是由包括聚四氟乙烯或氟化乙烯丙烯中的至少一者的材料挤压而成的。
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