Bosch l’innovazione è verso elettrificazione e guida autonoma

Il sistema Ridecare di Bosch unisce la possibilità di azionare un pulsante di SOS con il monitoraggio dell’interno abitacolo in remoto, utile ai soccorritori.

La partecipazione di Bosch allo IAA 2023 di Monaco di Baviera è stata importante.

Nell’evento automotive di casa, l’azienda tedesca non ha mancato l’occasione per ribadire i capisaldi della sua politica aziendale, presentare i prodotti, molti dei quali già annunciati, coi quali vuole consolidare la posizione di leader tra i fornitori di sistemi dedicati alle auto di nuova generazione.

Bosch ‘non è mai contenta’

Come ha detto Stefan Hartung, Presidente del CdA , Bosch afferma con orgoglio di essere un’azienda ‘mai contenta’ dei risultati ottenuti, rifacendosi al nome di una delle prime auto elettriche della storia, ovvero la ‘Le Jamais Contente’, realizzata nel 1899 da Camille Jenatzy, che superò la barriera dei 100 km/h.

La prima auto che superò la barriera dei 100 km/h era elettrica, la ‘Le Jamais Contente’ del 1899.

Un simbolo decisamente al passo coi tempi. Hartung, nella conferenza stampa di presentazione ha ribadito i capisaldi su cui Bosch baserà il suo futuro prossimo:

  • l’elettromobilità come core business su cui investire pesantemente nel futuro;
  • lo sviluppo di hardware e software, con l’ambizione di divenire ‘software partner’ degli OEM e l’obiettivo di raggiungere 38.000 ingegneri software nei  suoi siti nel mondo;
  • la riorganizzazione del settore mobilità.

Ha parlato del cosiddetto Software Defined Vehicle mettendo in risalto come questo nuovo modo di concepire l’auto come una sorta di complesso smartphone in grado di aggiornarsi e acquisire nuove funzionalità nel tempo per ritardare la sua obsolescenza apra nuovi orizzonti per la connettività e l’assistenza alla guida.

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Il complessivo del nuovo motore Bosch a 800V.

Hartung ha poi confermato come nel 2023 la produzione rimarrà stabile, pur se su livelli non eccelsi e che per il prossimo anno si aspetta un incremento del fatturato del 10%, grazie sia al lieve aumento dei volumi sia ai prezzi di vendita più elevati, condizione che consentirà una certa stabilità dell’occupazione in Germania e di guardare positivamente al target dei 6 miliardi di euro di fatturato del settore elettromobilità nel 2026.

La prima grande famiglia di prodotti innovativi è costituita dalle cosiddette soluzioni per l’elettromobilità, area in cui la Casa tedesca sta investendo su numerose tecnologie per essere pronta a operare su più fronti.

Motori elettrici e powertrain

Per la prima volta, Bosch produrrà un motore elettrico e un inverter utilizzando la tecnologia a 800V, considerata per il futuro immediato uno standard per powertrain altamente efficienti e batterie in grado di essere ricaricate velocemente.

 

Su questo punto abbiamo chiesto un parere a Mathias Pillin, Head of Mobility Technology di Bosch che ha confermato che in effetti la forbice su cui si sta lavorando va dai 700V ai 900V.

Il caricabatterie e DC/DC converter ad alta tensione contenuti in un unico alloggiamento.

Ci sono anche test con tensioni superiori (fino a 1200V) ma i vantaggi non sembrano per ora essere tali da dirottare l’industria su questa tecnologia.

L’aumento della tensione a 800V resta per ora, con le batterie attuali, il solo modo per aumentare l’efficienza e l’autonomia.

Per questo, secondo Bosch, gli investimenti richiesti per adattare tutto il sistema a questa tensione sono elevati ma giustificabili.

Per gli avvolgimenti si utilizzano delle barre di rame anziché fili (tecnologia hairpin).

Tornando al motore, che è del tipo con avvolgimento a barre, esso offre maggiore potenza e coppia, con valori assoluti rispettivamente di 460 kW e 830 Nm, e rapporto potenza/volume di 60 kW/litro e coppia/volume di 105 Nm/litro, con un’efficienza del 98%.

L’inverter utilizza semiconduttori di potenza in carburo di silicio (SiC) che consentono di raggiungere un’efficienza fino al 99%. Inoltre, entrerà presto in produzione una combinazione di caricabatterie e DC/DC converter ad alta tensione in un unico alloggiamento, soluzione che consentirà di risparmiare spazio e ridurre i costi.

Controllo termico

Bosch utilizza anche la gestione termica intelligente per estendere l’autonomia dei veicoli elettrici e ibridi.

La coordinazione ottimale del circuito del refrigerante e del circuito di raffreddamento consente la distribuzione precisa dei flussi termici, migliora l’efficienza della batteria e assicura che tutti i componenti lavorino nel range di temperatura ottimale.

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Il gruppo integrato per la gestione dei fluidi di condizionamento delle parti elettriche, batteria e abitacolo.

A tal fine, Bosch sta sviluppando unità termiche flessibili come soluzioni pre-integrate, che, essendo dotate di un numero inferiore di componenti e cavi e prevedendo meno fasi di assemblaggio, riducono lo spazio e il peso di installazione.

Il sistema di gestione termica, inoltre, offre ai passeggeri il piacere di una temperatura gradevole all’interno dell’abitacolo, migliorando il comfort climatico.

A questo contribuisce la ventola silenziosa azionata da un motore brushless che a seconda della temperatura esterna e delle esigenze degli occupanti, trasporta il flusso d’aria all’interno del veicolo per raffreddarlo o riscaldarlo.

La progettazione intelligente del motore brushless consente un design compatto che riduce significativamente il peso e le emissioni sonore, aumentando al tempo stesso la potenza e quindi l’efficienza della ventilazione.

Il sistema steer-by-wire di Bosch.

Il futuro dello sterzo secondo Bosch

I sistemi steer-by-wire eliminano il collegamento fisico tra il volante e le ruote di un veicolo, aprendo la strada a nuove possibilità di riprogettazione degli interni.

Soprattutto nell’era della guida autonoma, questa tecnologia consentirà di immaginare nuove plance con il volante abbassato o riposto.

Inoltre, le applicazioni steer-by-wire forniscono la base per nuove funzionalità di sicurezza nel controllo della dinamica del veicolo.

Bosch sta sviluppando questa tecnologia e intende immettere sul mercato sistemi steer-by-wire su scala commerciale entro la metà del decennio.

Sistemi frenanti potenziati

L’ultima generazione del sistema elettronico di stabilità (ESP®) di Bosch è un componente chiave dei moderni sistemi frenanti.

In combinazione con il servofreno elettromeccanico iBooster, garantisce la ridondanza del sistema frenante necessaria durante la guida autonoma, fornisce un elevato grado di dinamica di accumulo della pressione frenante per la frenata automatica di emergenza e migliora l’efficienza del recupero dell’energia frenante nei veicoli ibridi ed elettrici.

Il sistema elettronico di stabilità (ESP®) di Bosch in combinazione con il servofreno elettromeccanico iBooster.

Il controllo della dinamica del veicolo 2.0 è il nuovo sistema di controllo principale di ESP®.

Sulla base delle informazioni dei sensori, anticipa il comportamento del veicolo e interviene in modo proattivo.

Alimentazione elettrica sicura e affidabile

Il powernet guardian Bosch garantisce l’alimentazione continua delle funzioni relative alla sicurezza del veicolo.

In caso di guasto, un interruttore elettronico di isolamento separa l’impianto elettrico rilevante per la sicurezza dal resto delle utenze standard, come il riscaldamento dei sedili e gli alzacristalli.

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Il powernet guardian di Bosch.

Grazie all’avanzata diagnostica predittiva, il powernet guardian rileva tempestivamente lacune di alimentazione critiche per la sicurezza, isola i percorsi difettosi e salvaguarda l’approvvigionamento energetico con ridondanze hardware.

Questa funzionalità avrà un ruolo centrale nelle future architetture E/E e per la guida autonoma.

Bosch per la gestione dell’energia nei veicoli elettrici

Il sistema di gestione dell’energia dei veicoli connessi di Bosch riunisce la gestione termica, i sistemi powertrain e il sistema elettrico dei veicoli elettrici.

Ciò garantisce la distribuzione ottimale dell’energia a livello del veicolo, riducendo così i consumi e aumentando il comfort. Apre anche la strada a nuove funzioni, come la modalità casa sicura.

Il sistema di gestione dell’energia dei veicoli connessi (Connected Energy Management) di Bosch.

Il veicolo calcola il consumo medio sul percorso e si predispone per arrivare a destinazione con ancora una carica residua della batteria, riducendo, se necessario, il consumo energetico di sistemi di comfort, come riscaldamento e climatizzazione lungo il tragitto.

Sempre più vicini alla guida autonoma

Con l’implementazione di funzioni di guida sempre più automatizzate, Bosch sta creando le basi tecnologiche che permetteranno chi guida di distogliere per un breve periodo lo sguardo dalla strada.

Ciò dipende essenzialmente dalla capacità del sistema di acquisire e gestire informazioni affidabili su ciò che avviene nell’ambiente circostante il veicolo, per poter navigare nel traffico in modo autonomo, sicuro e senza problemi.

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La piattaforma di integrazione degli ADAS.

La percezione video dell’ambiente circostante il veicolo svolgerà un ruolo importante nel passaggio dalla guida assistita a quella autonoma e al parcheggio automatico.

In questo contesto, Bosch non solo fornisce hardware in combinazione con il software, ma ha recentemente iniziato a offrire il software per la percezione dell’ambiente video come prodotto stand alone.

Il software Bosch può essere utilizzato indipendentemente dall’hardware sui cosiddetti System-on-a-Chip (SoC), offrendo alle Case automobilistiche la massima flessibilità.

La piattaforma di integrazione del movimento veicolo.

Il software Bosch come elemento decisivo della mobilità autonoma

Come ricordato più sopra, gli automobilisti si aspettano che i loro veicoli siano aggiornabili come gli smartphone.

Per questo, in futuro le funzioni saranno scaricate sui veicoli come app, senza bisogno di interventi sull’hardware.

“Il futuro della mobilità è definito dal software. Stiamo rinnovando il nostro portafoglio di assistenza alla guida e offriamo ai nostri clienti esattamente la soluzione di cui hanno bisogno”, ha affermato Christoph Hartung, presidente della divisione Cross-Domain Computing Solutions, che è anche la forza trainante della guida assistita e autonoma di Bosch.

In questo processo, il software sta diventando l’elemento decisivo nello sviluppo dei sistemi elettronici automobilistici, in particolare, dei sistemi di assistenza alla guida.

In futuro, i componenti hardware e software saranno commercializzati anche separatamente.

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Bosch è pronta per supportare la guida autonoma ove ve ne siano le condizioni.

Software per la percezione video

Oltre alle opzioni radar e ultrasuoni, i sensori basati sul video offrono un ulteriore modo di percepire l’ambiente circostante il veicolo nella guida assistita e autonoma.

I dati delle immagini acquisite da diversi sensori, come i nuovi corpi camera Bosch, vengono elaborati dal software Bosch e resi disponibili per funzioni avanzate di assistenza alla guida e al parcheggio.

Questo apre la possibilità di utilizzo di funzioni in grado di aumentare la sicurezza quali la frenata automatica durante la guida o la retromarcia, il cruise control adattivo, il cambio di corsia attivo e le funzioni di assistenza al parcheggio, nonché la guida autonoma su autostrade, strade extraurbane e strade cittadine.

I sensori a ultrasuoni.

Per il rilevamento e la classificazione degli oggetti, il software Bosch si affida a metodi di intelligenza artificiale come le reti neurali profonde.

Per l’addestramento di queste reti, Bosch può attingere a banche dati di tutto il mondo, tenendo così conto dei requisiti locali e specifici di ogni Paese durante lo sviluppo.

Sensori per la guida autonoma

I nuovi sensori radar di Bosch consentono funzioni di guida assistita e autonoma ai livelli SAE da 0 a 3.

Per la sesta generazione di questi sensori radar, Bosch ha incorporato l’intelligenza artificiale.

La nuova generazione di sensori a ultrasuoni, grazie alla classificazione dell’altezza basata sull’intelligenza artificiale, offre capacità di rilevamento più affidabili ed è in grado, per esempio, di stimare l’altezza approssimativa di un ostacolo.

Inoltre, la triplicazione degli echi rende questi sensori ancora più sensibili, consentendo di ottenere un rilevamento rapido e affidabile di pedoni e oggetti poco riflettenti.

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Il sistema Ridecare di Bosch unisce la possibilità di azionare un pulsante di SOS con il monitoraggio dell’interno abitacolo in remoto, utile ai soccorritori.

Con i nuovi camera housing, l’analisi delle immagini non avviene più nella telecamera, ma nei computer centrali dei veicoli, come la piattaforma di integrazione ADAS di Bosch.

Disponibili nelle varianti da 3 e 8 megapixel, oltre a una versione da 12 megapixel per applicazioni di livello 4, i camera housing di Bosch sono l’ultima frontiera della tecnologia dei sensori di immagine.

Computer dei veicoli di nuova generazione

Bosch offre componenti modulari e scalabili per architetture E/E specifiche del cliente con utilizzo di computer installati sui veicoli configurabili individualmente.

La piattaforma di integrazione dei veicoli abilita i veicoli basati sul software con architetture E/E centralizzate e di zona.

L’idea è quella di spostare il software applicativo del veicolo nei computer centrali dei veicoli.

Il contenitore del sensore radar nell’abitacolo.

In questo modo, la piattaforma dei veicoli consente l’integrazione funzionale in tutti i domini, come corpo vettura, dinamica e comfort. Gli aggiornamenti via etere garantiscono l’utilizzo dell’ultima release del software. 

La piattaforma di integrazione ADAS è un computer Bosch installato sui veicoli per il dominio dei sistemi avanzati di assistenza alla guida, guida autonoma e parcheggio ai livelli SAE da 0 a 4.

Grazie all’architettura modulare e scalabile, la piattaforma può essere adattata alle esigenze specifiche di ciascun Costruttore, inclusa, per esempio, l’integrazione flessibile di software di terze parti.

La piattaforma di integrazione cockpit combina in un unico computer le attività di calcolo dei domini infotainment e strumentazione.

A seconda delle prestazioni e dei requisiti di sicurezza funzionale, è possibile integrare nel computer funzioni aggiuntive da altri domini, come il controllo del climatizzatore, la connettività, le funzioni di assistenza alla guida e le applicazioni basate su telecamere, tra cui il monitoraggio del guidatore e degli occupanti, la visione surround e la registrazione della dashcam.

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Le telecamere Bosch.

La piattaforma di integrazione del movimento veicolo si concentra sul software applicativo relativo alla sicurezza per il sistema di propulsione, il telaio e lo sterzo.

A complemento di questo portafoglio, Bosch offre le ECU di zona, che fungono da collegamento tra i computer dei veicoli e le ECU, i sensori e gli attuatori distribuiti.

Bosch. dal singolo componente al sistema completo

“Notiamo una tendenza dei clienti a non optare più per il pacchetto completo offerto da un fornitore, ma a richiedere sempre più spesso singoli componenti compatibili con i prodotti della concorrenza”. 

In questo contesto, l’industria chiede che non solo l’hardware sia compatibile, ma che anche il software sia indipendente dall’hardware e dall’operatore”, afferma Sven Lanwer, responsabile dell’unità Driver Experience (ADAS) di Bosch.

Bosch ha molti anni di esperienza nello sviluppo di sistemi completi di telecamere per l’assistenza alla guida, e ha anche una buona dimestichezza con lo sviluppo di software specifici per le applicazioni e con l’integrazione del software.

Questa combinazione di competenze hardware e software è uno dei grandi punti di forza di Bosch.

L’azienda continuerà a sviluppare nuovi sensori intelligenti con software integrato.

I clienti Bosch potranno inoltre creare soluzioni personalizzate, modulari e scalabili, combinando i corpi camera e l’ADAS Integration Platform, il computer ad alte prestazioni di Bosch per il settore ADAS.

Competenze hardware e software da un’unica fonte Che si tratti di sensori, computer di bordo o software, Bosch sviluppa e produce sotto lo stesso tetto i componenti chiave dei veicoli moderni.

Questo include gli oltre 250 milioni di centraline prodotte ogni anno, dotate del proprio software.

Ma Bosch è competente anche in un altro campo, che sta diventando sempre più importante: l’integrazione di software provenienti da diverse fonti e dalla collaborazione tra l’industria automobilistica e quella informatica. (Immagini Bosch)