Algoritmi in azione: il Vehicle Motion Management di Bosch rivoluziona l'esperienza di guida

Renningen, Germania – Contribuire alla trasformazione della mobilità, plasmare il mercato relativo alla dinamica dei veicoli con soluzioni come il telaio integrato, e rendere la guida ancora più sicura e confortevole: sono questi gli obiettivi della divisione Vehicle Motion di Bosch. Dall'inizio del 2024, questa nuova unità riunisce sotto lo stesso tetto l'esperienza maturata nel campo dei sistemi frenanti e sterzanti, del software della dinamica del veicolo, dei sistemi di protezione per gli occupanti e dei sensori della dinamica del veicolo. Oltre agli attuatori dei freni e dello sterzo, la divisione sta sviluppando soluzioni che soddisfino i requisiti dei veicoli definiti dal software e delle tecnologie by-wire, nonché software di controllo indipendente dall'hardware e i relativi servizi. Il portafoglio prodotti comprende componenti hardware, software integrato e soluzioni software standalone. Così facendo, Vehicle Motion rende possibili funzioni innovative cross-domain e architetture semplificate per i costruttori, ma anche la progettazione completamente nuova degli interni. Ecco le principali soluzioni Bosch:

Vehicle Motion Management

La gestione della dinamica del veicolo, VMM o Vehicle Motion Management, è una soluzione di sistemi software cross-domain. Controlla il movimento del veicolo in ogni direzione, coordinando freni, sterzo, propulsione e ammortizzatori. Le funzionalità software indipendenti dall'hardware ottimizzano la dinamica, la gestione e l'efficienza del veicolo. Il Vehicle Motion Management rende più gestibile anche la complessità delle nuove architetture dei veicoli. Il software, che integra i sistemi sui computer di bordo centralizzati dei veicoli, controlla i diversi attuatori delle varie zone del veicolo. Vehicle Motion Management include anche servizi basati sui dati che hanno lo scopo di migliorare sicurezza e comfort.

eBrake to zero

Questa funzione software evita agli utenti il fastidioso contraccolpo che si avverte all'arresto del veicolo. Muoversi nel traffico all'ora di punta diventa molto più confortevole per tutti gli occupanti, evitando anche la sensazione di mal d’auto. La funzione eBrake to zero riduce notevolmente anche la rumorosità del veicolo durante la frenata. Il controllo ottimale del motore e del sistema frenante del veicolo elettrico assicura che il motore arresti dolcemente il veicolo senza l'intervento del freno idraulico. Se l'intervento del freno idraulico è necessario, gli occupanti del veicolo non avvertono nemmeno il passaggio da una modalità di frenata all'altra.

Servizi basati sui dati

Il portafoglio di servizi basati su cloud e dati di Vehicle Motion Management comprende un servizio di "percezione stradale", che si avvale dei dati dei sensori del veicolo per generare informazioni sullo stato della strada e sui relativi coefficienti di attrito. I dati dei sensori sono trasmessi al cloud e combinati con le informazioni di altri veicoli e con i dati dei servizi meteorologici, per segnalare con anticipo al guidatore il rischio di aquaplaning, la presenza di ghiaccio, buche e dossi artificiali. Questi servizi, basati sui dati e sul cloud, possono essere impiegati, per esempio, anche per regolare automaticamente la dinamica del veicolo in curva o per la strategia di guida dei sistemi di assistenza e di sicurezza. Il risultato è una maggiore sicurezza e una guida più confortevole.

Act-by-wire

Le tecnologie act-by-wire sostituiscono i collegamenti meccanici tra il volante e il pedale del freno e i rispettivi attuatori del sistema frenante e sterzante con le linee per il segnale elettrico. Da un lato queste tecnologie rendono possibili nuove soluzioni che non solo forniscono assistenza in situazioni di guida critiche, ma possono anche evitare che tali situazioni vengano a crearsi, migliorando il comfort e l'agilità del veicolo; dall'altro, aprono nuovi spazi per il design dell'interno del veicolo. Le tecnologie act-by-wire consentono una maggiore standardizzazione degli attuatori di freno e di sterzo, consentono un'installazione ottimizzata in caso di incidenti e occupano meno spazio. La rumorosità e le vibrazioni del veicolo si riducono. Il classico pedale del freno può essere sostituito da nuovi design in cui la distanza di corsa del pedale è ridotta o persino eliminata. L'unione di brake-by-wire con steer-by-wire riduce il numero di varianti per i veicoli con guida a destra e con guida a sinistra. Per motivi di sicurezza, la progettazione degli attuatori di freno e sterzo, alimentazione e comunicazione dei sistemi act-by-wire prevede la ridondanza. Per il controllo ottimale degli attuatori by-wire è possibile usare il software Vehicle Motion Management.

Brake-by-wire

Composto da un attuatore brake-by-wire e un ESP®, il nuovo sistema frenante Bosch, robusto ed efficiente, elimina i collegamenti meccanici tra il pedale del freno e il sistema frenante. Per mezzo di linee di segnale ridondanti, la richiesta di frenare viene trasmessa da un pedale del freno elettronico all'attuatore brake-by-wire e all'ESP®. L'interazione di questi due componenti fa sì che il sistema brake-by-wire freni più dinamicamente in tutte le situazioni. In caso di errore, sia l'attuatore del freno by-wire sia l'ESP® sono in grado di generare la pressione di frenata necessaria sui freni di tutte le quattro ruote. L'eliminazione dei collegamenti tra il pedale del freno e il sistema frenante apre a una serie di possibilità per la progettazione dell'interfaccia uomo-macchina e degli interni del veicolo.

Attuatore freno by-wire

Basato su una tecnologia che ha dimostrato la propria efficacia milioni di volte, il nuovo attuatore del freno traduce in azione l'intenzione di frenare dell'automobilista. Leggero, offre grande flessibilità di installazione nel veicolo, senza fissarlo al firewall. Questa libertà agevola la progettazione del veicolo in modo che si comporti meglio in caso di collisione. Il pedale del freno e l'attuatore brake-by-wire sono collegati mediante cavi elettrici. Consumando poca energia, l'attuatore imposta la pressione di sistema idraulico sui freni delle quattro ruote. La rapidità di accumulo della pressione, l'azionamento agevole e la precisione di controllo lo rendono particolarmente idoneo per rispondere alle richieste di frenata delle funzioni di assistenza alla guida e dell'assistente di frenata di emergenza, e per una transizione fluida dal freno motore al freno idraulico. Come secondo attuatore del freno, l'ESP® assume il ruolo di controllare le singole ruote per stabilizzare il veicolo se necessario.

Pedale freno By-wire

L'introduzione delle tecnologie brake-by-wire e l'eliminazione del collegamento fisico tra il pedale del freno e il sistema frenante, apre la strada a nuove possibilità di progettazione dell'interfaccia uomo macchina e degli interni del veicolo. Il classico pedale del freno viene sostituito da un pedale del freno by-wire ridondante, che rileva la richiesta di frenata tramite i sensori e la trasmette al sistema frenante in forma di segnale elettrico. Non è solo l'innovazione del design degli interni a trarre vantaggio da questa integrazione semplice e flessibile. Il pedale freno by-wire rende anche l'esperienza di guida più sicura, rilassata e personalizzata.

Steer-by-wire

In un sistema steer-by-wire il collegamento fisico tra lo sterzo e il sistema sterzante viene eliminato. Il nuovo sistema abbina un attuatore del volante con un attuatore della cremagliera dello sterzo. Utilizzando una tecnologia di sensori, l'attuatore del volante recepisce la richiesta di sterzare del guidatore e la trasmette in via digitale all'attuatore della cremagliera dello sterzo, che sterza le ruote si conseguenza. L'attuatore del volante crea anche la sensazione di sterzare inviando feedback all'automobilista sulle condizioni di guida e del fondo stradale. Qui, segnali specifici come quelli provenienti da solchi o buche possono essere parzialmente o completamente filtrati, smorzati o persino amplificati, secondo il desiderio della casa automobilistica. L'attuatore del volante consente anche di posizionare il volante secondo le esigenze del singolo automobilista e, in caso di veicoli altamente autonomi, di riporre del tutto il volante per un periodo di tempo limitato.