Bosch: Síťové propojení automobilů zvýší hospodárnost a bezpečnost

, 1 júla 2013, 9:11

Přednáška k 61. mezinárodnímu kolokviu pro motoristický tisk v Boxbergu v červnu 2013 – Bernhard Bihr, generální ředitel společnosti Bosch Engineering GmbH,a Hans-Peter Hübner, produktový ředitel pro oblast elektroniky karoserie v divizi Automotive Electronics společnosti Robert Bosch GmbH.

Vážené dámy, vážení pánové,
Bosch vyvíjí síťové propojení vozidel, aby nabídl více služeb a bezpečnosti. předpokladem pro externí síťové propojení vozidel a infrastruktury jsou komplexní znalosti o celkovém systému vozidla, jimiž Bosch disponuje jako žádný jiný dodavatel na světě. Vzájemně propojujeme také komponenty a systémy v samotném vozidle a k tomu přidáváme další zdroje informací. Na základě toho vyvíjíme nové funkce, abychom snížili spotřebu paliva, zvýšili komfort, zkrátili dobu vývoje, nebo individualizovali jízdní vlastnosti.

Předpokladem pro síťové propojení v automobilech jsou výkonné komunikační systémy. V této oblasti pracujeme již dnes na budoucnosti, která bude patřit nové datové sběrnici CAN FD s flexibilní přenosovou rychlostí.

Integrované řízení jízdní dynamiky – síťové propojení systémů ovlivňujících jízdní dynamiku
Oblasti pohonu a podvozku jsou v tradičním vývoji automobilů dalekosáhle odděleny. Příkladem, jak Bosch dokáže jejich systémovým propojením ve vozidle zlepšit agilitu a komfort, je integrované řízení jízdní dynamiky. Pro tuto funkci používáme stávající regulační prvky, které ve vozidle ovlivňují jízdní dynamiku: například brzdovou soustavu, řízení zadních kol, aktivní stabilizátory a diferenciály. U vozidel s hybridním a elektrickým pohonem používáme v závislosti na konceptu elektromotory uložené v jednotlivých kolech. Systém integrovaného řízení jízdní dynamiky ovládá stávající akční členy novým způsobem. Výsledkem pro řidiče je zcela přirozené chování vozidla, které nepůsobí ani trochu uměle. Vozidloreaguje ještě ochotněji na povely řidiče a zároveň jede komfortněji, aniž by se něco změnilo na hardwaru. Řidič si navíc může přímo nastavit vlastní charakteristiku v závislosti na tom, zda preferuje spíše sportovnější nebo komfortnější jízdu, díky různým předdefinovaným volbám a volně konfigurovatelnému režimu.

Integrované řízení jízdní dynamiky lze použít pro různé kombinace systémů – podle toho, jakými z nich je vozidlo vybaveno. Tím šetříme ve vývoji cenný čas, a snižujeme tak náklady.
Prvním sériově vyráběným vozem s touto funkcí je SLS AMG Electric Drive. Tato funkce je již realitou rovněž u jednoho koncepčního vozu, v němž jsme brzdovou soustavu propojili prostřednictvím elektronicky řízeného stabilizačního systému ESP® s řízením zadních kol. Jízdu v tomto vozidle můžete zažít na naší zkušební dráze.

Modulární platforma pro hybridní pohony – síťové propojení v hnacím řetězci
Také v oblasti pohonu vznikají nové systémy v důsledku spojení spalovacího motoru a elektromotorů. Bosch nabízí již dnes veškeré potřebné technické komponenty pro elektrifikaci pohonu. Kromě toho disponuje dceřiná společnost Bosch Engineering specifickým systémovým know-how pro vývoj hybridních a elektrických pohonů pro malosériovou výrobu, speciální vozidla a prototypy. Těžištěm této kompetence je vývoj systémů, funkcí a softwaru pro různá uspořádání a jejich integrace do elektrické a elektronické soustavy vozidla. Každý zákazník obdrží individuální systém podle svého přání,koncipovaný a nastavený pro příslušný hnací řetězec – to je služba, která je mimořádně zajímavá pro malosériové výrobce.

Bosch pracuje na modulární platformě pro hybridní a elektrické pohony, aby efektivněji podpořil jejich budoucí vývoj. Pomocí nového softwaru vyvíjíme provozní strategie pro rozmanitá uspořádání poháněcího ústrojí. Software proto umožňuje flexibilní integraci elektromotorů a rozhraní četných řídicích jednotek. Zkracuje se tak doba vývoje a snižují náklady.

Bosch jako servisní partner pro elektrickou mobilitu
Kromě vývoje hybridních a elektrických pohonů vznikají v důsledku elektrifikace nové oblasti obchodní činnosti. Bosch podporuje již od roku 2009 autoservisy při údržbě a opravách vozidel s hybridním a elektrickým pohonem. Divize Automotive Aftermarket za tím účelem školí zkušené specialisty na elektroniku a diagnostiku z provozoven Bosch Service ve všech aspektech vysokonapěťových systémů a nabízí odborné znalosti nezbytné pro práci s novými systémy pohonu. Bosch kromě toho podporuje autoservisy a servisní dílny nejmodernějšími testovacími a diagnostickými přístroji, aby bylo možné realizovat rychle a efektivně údržbu a opravy všech běžných vozidel s hybridním a elektrickým pohonem. Nabídku završují výcvikové kurzy, školení a technická horká linka. Bosch Service je již dnes díky své plošné servisní síti partnerem provozovatelů vozových parků. Kromě toho podporuje Bosch v modelových regionech projekty elektrické mobility – od elektrických skútrů až po elektromobily.

Další krok: síťové propojení přesahující jednotlivé systémy
Dámy a pánové, vraťme se nyní od služeb pro aftermarket k síťovému propojení ve vývoji vozidel. Díky elektrické mobilitě se stále více prolínají dosud dalekosáhle od sebe oddělované oblasti pohonu a podvozku. Elektrifikace totiž otvírá nové možnosti, které překračují rámec samotného hnacího řetězce a zasahují i do oblasti jízdní dynamiky. Například u sportovních vozidel lze v závislosti na jejich koncepci rozhodujícím způsobem vylepšit příčnou dynamiku. Pokud například na každou stranu dosud nepoháněné nápravy namontujeme jeden elektromotor, můžeme asymetricky regulovat jejich točivý moment. Sportovní vůz s pohonem zadních kol se tak promění ve vozidlo s pohonem všech kol a funkcí variabilního rozdělování točivého momentu. Ještě větší radost z jízdy je dalším příspěvkem ke zvyšování atraktivity vozidel s hybridním a elektrickým pohonem.

Senzor okolního světa: síťové propojení s elektronickým horizontem
Bosch navíc propojuje automobilové systémy s daty elektronického horizontu, který poskytuje v roli senzoru okolního světa detailní přehled o průběhu trasy. Za tím účelem integrujeme přímo do vozidlových systémů informace, jako jsou poloměry zatáček, stoupání a nejvyšší povolené rychlosti, a to prostřednictvím nového standardizovaného protokolu pro rozhraní. Logickým propojením těchto dat s adaptivním tempomatem ACC a hnacím řetězcem dokážeme snížit spotřebu paliva a zvýšit komfort.

Uvedu jeden příklad: Již dnes můžeme předem informovat řidiče o zatáčce nebo omezení rychlosti. Můžeme mu ukázat, jakvysoká je optimální rychlost průjezdu zatáčkou, doporučit mu nejvhodnější převodový stupeň pro maximálně hospodárnou jízdu a naznačit nejpříznivější místa pro zahájení brzdění a akcelerace.

V dalším kroku tato data síťově propojíme s řízením adaptivního tempomatu ACC. Na základě dat elektronického horizontu vypočteme budoucí průběh rychlosti jízdy vozidla. Přitom jsou brány v úvahu údaje nejen o příští zatáčce, ale i mnoho dalších doplňkových informací o budoucím profilu trasy. Tímto způsobem jsme vytvořili předvídavý adaptivní tempomat ACC, který samočinně upravuje rychlost jízdy a brzdí nejen před překážkami a vpředu jedoucími vozidly, ale i před zatáčkami, omezeními rychlosti a vjezdy do obcí. Tato funkce znamená pro řidiče zvýšení komfortu a bezpečnosti.

V dalším kroku integrujeme data elektronického horizontu do řízení jízdní strategie a energetických toků ve vozidlech se spalovacím motorem, hybridní soustavou nebo elektrickým pohonem. Na základě podrobného přehledu o trase vypočteme energii potřebnou k pohonu a příslušným způsobem řídíme činnost spalovacího motoru a/nebo elektromotorů. Pokud je například rozpoznán úsek, v němž mohou hybridní vozidla rekuperovat více energie, může systém před tímto úsekem intenzivnějším používáním elektromotoru odebrat z akumulátoru více elektrické energie. V závislosti na trase a typu vozidla lze tímto způsobem ušetřit až 2 gramy CO2 na kilometr. Evropská unie uznala toto řešení jako „ekologickou inovaci“, takže výrobci vozidel si mohou tuto úsporu započítat do svých flotilových emisí CO2. Optimalizace jízdní strategie z hlediska spotřeby paliva nabízí navíc potenciál pro snížení spotřeby paliva o deseta více procent v závislosti na koncepci pohonu. Rovněž zde představené síťově propojené regulační strategie můžete dnes zažít v jednom z našich koncepčních vozidel.

Budoucí trend: individualizace jízdních funkcí
Dámy a pánové, funkce, které jsem zde právě nastínil, nenabízíme pouze v této dnes představené podobě. Věříme, že trendem budoucnosti jsou jízdní funkce s různými režimy. Důvodem je na jedné straně touha řidičů po větší individualitě a na druhé straně nutnost uspokojit požadavky výrobců automobilů na odlišení jízdních vlastností u jednotlivých značek. Proto vyvíjíme pro naše zákazníky různé podoby četných nových funkcí. V režimu Eco můžeme nastavit jízdní strategii na maximální hospodárnost, zatímco v režimu Sport poskytne vůz výjimečnou dynamiku. Pro výše uvedené integrované řízení jízdní dynamiky jsme vyvinuli celkem čtyři různé varianty: režimy Safe, Sport a Drift doplněné individuálně volitelnou charakteristikou, kterou si může každý řidič volně nakonfigurovat, uložit a kdykoli aktivovat podle svých osobních požadavků.

Vývojová kompetence: navrhování palubních sítí
Síťovým propojením ve vozidle a připojením k internetu roste samozřejmě složitost elektrických a elektronických systémů, komponentů a funkcí. Optimální navrhování koncepce a řízení komplexních palubních sítí je proto důležitou kompetencí ve vývoji vozidel.

Palubní síť vozidla propojuje všechny elektrické a elektronické komponenty ve vozidle a zajišťuje distribuci energie a informací. Naše dlouholeté zkušenosti s vývojem automobilových pohonů a účinných vedlejších agregátů, bezpečnostních, asistenčních aovládacích systémů i naše odborné znalosti o jejich společném působení jsou základem pro další důležitou nabídku: Bosch podporuje své zákazníky také při koncipování palubních sítí a efektivního řízení energetických toků. Vyvíjíme a optimalizujeme systémové architektury moderních palubních sítí a integrujeme vhodné komponenty do celkového systému, aby byl výkonný a spolehlivý.

Komunikační systém budoucnosti: CAN FD
Jako nezbytný předpoklad pro síťové propojení ve vozidle mají velký význam nejen energetické palubní sítě, ale i automobilové komunikační systémy. Datová sběrnice CAN je v tomto ohledu již dlouho synonymem bezpečné a nákladově výhodné datové komunikace ve vozidle a postupně ji doplňují vysokovýkonné sběrnice, jako je FlexRay a přicházející ethernet.

Bosch začal vyvíjet sběrnici CAN jako komunikační systém pro automobily již v roce 1984. Po prvních aplikacích v průmyslu byla datová sběrnice CAN od Bosche použita v sériově vyráběném automobilu poprvé v roce 1991. Zatímco před čtvrt stoletím zněla velikost přenosové rychlosti 1 Mbit/s a délka datového slova 8 bajtů ve zprávě CAN utopicky, dnes už tyto parametry většinou nepostačují. Jinými slovy, mnohé sběrnicové systémy CAN v současnosti narážejí v oblasti datové průchodnosti na své hranice. Bosch proto představil začátkem roku 2012 sběrnici CAN FD s flexibilní přenosovou rychlostí jako řešení pro vyšší průchodnost ve stávajícím sběrnicovém systému CAN.
CAN FD rozšiřuje stávající protokol CAN ve dvou bodech:9 von 10
     – Zaprvé lze přenosovou rychlost v datové fázi zvýšit na hodnoty větší než 1 Mbit/s.
     – Zadruhé může být datové slovo, které je zasíláno v každé zprávě, nyní dlouhé až 64 bajtů.

V závislosti na systému se tím zvyšuje průchodnost sběrnice, takže můžeme například dosahovat rychlejšího načítání softwaru nebo výrazně urychlit komunikaci po velmi dlouhých kabelech.

Standardizace sběrnice CAN FD jako rozšíření normy ISO 11898-1 již probíhá. Sběrnice CAN FD je navíc v plném rozsahu podporována aktuálním síťovým protokolem IP pro řídicí jednotky připojované ke sběrnici Bosch CAN a byla již dodána několika výrobcům čipů. První jednočipové počítače s podporou CAN FD budou na trhu k dispozici pravděpodobně od konce roku 2013.

Výrobci, jako je naše dceřiná společnost ETAS GmbH, již prodávají přístroje pro testování a analýzu sběrnic CAN s podporou CAN FD. Sběrnice CAN FD tak odpovídá požadavkům moderních automobilových a průmyslových aplikací.

Vážené dámy, vážení pánové,
síťové propojení je pro nás více než jen synergickým efektem. Propojujeme jednotlivé součásti automobilové techniky, abychom posunovali výš hranice jejich systémových limitů. Pracujeme na perspektivních komunikačních systémech, které jsou předpokladem pro síťové propojení, a vyvíjíme na míru střižená řešení pro naše zákazníky a mobilitu zítřka.

Tisková zpráva Robert Bosch odbytová

Komentáre

Komentár musí byť dlhší ako 5 znakov!

Potvrďte pravidlá!

Ešte nikto nekomentoval tento článok. Buďte prvý!