Bosch By-Wire
Kočenje i upravljanje bez mehaničke veze
Razvoj novih električnih pogonskih rješenja i pratećih platformi omogućio je automobilskim inženjerima da u procesima upravljanja i kočenja počnu da koriste tehnologiju koja više ne zahtijeva klasične električne i mehaničke veze…
Komandovanje putem žica jeste tehnologija koja se odavno odomaćila u avio-industriji, posebno kod borbenih aviona, jer je G-sila postala preveliko opterećenje za ruke pilota, pa su napuštene mehaničke veze između palica i izvršnih upravljačkih elemenata na krilima i repnim površinama modernih aviona.
Usljed sve bržeg prelaska na električno pokretane automobile, Bosch je osjetio da postoji prostor za dalje uprošćavanje pojedinih elemenata automobila, te je predstavio dva noviteta od kojih je prvi sistem „brake-by-wireˮ, u prevodu „kočenje putem žiceˮ, odnosno sistem kočenja koji potpuno eliminiše mehaničku vezu između pedale kočnice i samog izvršnog dijela kočionog sistema.
Kada vozač pritisne pedalu kočnice, njegov „zahtjevˮ za kočenjem prenosi se isključivo kao električni signal preko odgovarajućih signalnih žičanih vodova. Pri tome, Bosch je ponudio robusno i efikasno rješenje sa dva nezavisna hidraulična kočiona aktuatora: kočenje „brake by wireˮ aktuatorom i ESP®, pri čemu se eliminisala svaka dosadašnja mehanička veza sa pedalom kočnice.
Pored ovog hidrauličnog rješenja, Bosch razvija i čisti elektromehanički sistem. Praktična primjena hidrauličnog „brake-by-wireˮ sistema očekuje se već do jeseni 2025. godine a elektromehaničkog do 2030. godine, sa ciljem njihove ugradnje u približno 5,5 miliona vozila. Zbog nedostatka mehaničkih veza u sistemu kočenja ističu se prednosti Boschovog sistema kočenja preko žica, a jedna od njih jeste i ta da više nema potrebe za montiranjem kočionih elemenata na pregradni zid vozila, već se oni sada mogu ugraditi na najpogodnijem mjestu u smislu bezbjednosti u udesu, same proizvodnje i uštede prostora.
Fleksibilnost ugradnje eliminiše potrebu za različitim varijantama sistema za volane na lijevoj/desnoj strani, a sistem „brake-by-wireˮ donosi koncept pedale kočnice sa znatno manjim hodom i novim dizajnom. Time se dobija prostor za novi dizajn enterijera, štedi prostor za ugradnju i smanjuje težina samog sistema.
Sam kočioni aktuator i ESP® imaju različite „kanaleˮ električnih sistema, pa tako svaki od njih može samostalno povećati potreban kočioni pritisak na sva četiri točka u slučaju eventualnog kvara. Samim tim ovo Boschovo rješenje veoma je pogodno za upotrebu u visokoautonomnim ili potpuno autonomnim vozilima, omogućavajući da se dostignu potrebni bezbjednosni standardi.
Pored sistema „brake-by-wireˮ Bosch razvija i revolucionarni sistem upravljanja nazvan „steer-by-wire”, kojim započinje novu eru u automobilskoj tehnologiji. Ovaj sistem uklanja mehaničku vezu između aktuatora upravljača i aktuatora letve volana, čime se dobija sloboda kod redizajna interijera, te ugradnje novih funkcija. Sam sistem primjenjiv je za manuelnu i automatizovanu vožnju, a sam Bosch ima sve potrebne elemente i inženjere u oblastima šasije, izradu el. ploča i senzora okoline da bi sistem pouzdano radio.
Aktuator upravljača stvara digitalni signal koji se putem žica prenosi na aktuator letve volana. Ovako digitalno prenesen signal upravljanja aktuator letve volana precizno podešava u odgovarajući položaj prednjih točkova. Na osnovu podataka raznih senzora o brzini i položaju točkova automobila, aktuator upravljača omogućava precizan osjećaj upravljanja, čime vozač dobija povratne informacije o samom kretanju i podlozi ispod vozila.
Veoma je bitno da aktuator upravljača nudi mogućnost individualnog pozicioniranja samog upravljača kao i potpunog sklapanja kola upravljača, ukoliko je potrebno. Sistemi „brake-by-wireˮ i „steer-by-wireˮ omogućavaju dodatne funkcije koje se ogledaju u bezbjednosti, agilnosti te udobnosti, uključujući unaprijeđenu bočnu dinamiku, individualnu povratnu informaciju o putu i aktivno izbjegavanje udesa, a pogodni su za sisteme autonomne vožnje i konstantna ažuriranja sistema. Poboljšana je i pasivna bezbjednost usljed manjeg broja komponenti, te smanjeni troškovi proizvodnje jer nema posebnih varijanti sistema za vozila sa lijevim ili desnim upravljačem, pri čemu je kompatibilan sa različitim pogonskim sistemima.
Bosch je uspješno proveo testiranje, posebno sistema „break-by-wireˮ, na velikim udaljenostima. Sam kočioni sistem razvija se u Boschovom razvojnom centru u Abštatu kod Hajlbrona. Na veliko putovanje krenuli su od jugozapada Njemačke preko Hamburga, Kopenhagena i Stokholma, te kratkog obilaska Arktičkog kruga, pa sve do cilja u Boschovom zimskom testnom centru Vajtovden (Vaitoudden) u Arjeplogu na sjeveru Švedske.
Dobijene su i posebne dozvole za testiranje na javnim putevima, a tokom testa od 3.284 km Bosch je dokazao izuzetnu pouzdanost ovog sistema, sa hiljadama izvedenih procesa kočenja. Pri tome dobijene su važne informacije o ponašanju sistema u različitim saobraćajnim situacijama, koje će pomoći u daljem razvoju i optimizovanju ovog sistema „brake-by-wire”, a samim tim i sistema „steer-by-wireˮ.
‘’PLUS’’
Optimizovanje pozicije aktuatora u slučaju udesa,
Smanjena težina i veličina komponenti sistema,
Lakše prilagođavanje sistema za vozila sa lijevim/desnim volanom, kao i više unutrašnjeg prostora za novi dizajn,
Spreman za automatizovanu vožnju i konstantna ažuriranja sistema,
Kompatibilan sa različitim vrstama pogona.
‘’MINUS’’
Pitanje koliko će novi sistemi uticati na cijenu samih vozila i usložiti održavanje istih,
Bez obzira na rezultate iz Boscha, ostaje pitanje pouzdanosti kad se za upravljačem budu nalazili „običniˮ vozači bez pomoći „hrpeˮ inženjera s mjernim instrumentima.