Seit Jahresbeginn bündelt Bosch seine Kompetenzen aus den Bereichen Bremse, Lenkung, Fahrzeugbewegungssoftware, Insassenschutzsystemen sowie Fahrdynamiksensoren unter einem Dach. Neben Brems- und Lenkungsaktuatoren entwickelt der neu formierte Geschäftsbereich Lösungen für die Anforderungen softwaredefinierter Fahrzeuge und innovative „By-Wire“-Technologien sowie hardwareunabhängige Steuerungssoftware und dazugehörige Services.
Das Produktportfolio umfasst sowohl Hardware-Komponenten und sogenannte Embedded Software als auch eigenständige Software-Lösungen. Neben domänenübergreifenden Funktionalitäten und vereinfachten Fahrzeugarchitekturen sollen Boschs Automobilkunden damit neue Innenraumdesigns erstellen können. Auf dem diesjährigen Bosch Tech Day wurden Medienvertretern gleich acht Lösungen dieses Portfolios erstmals vorgestellt.
Vehicle Motion Management ist eine domänenübergreifende Software-Systemlösung. Sie steuert die Fahrzeugbewegung in allen sechs Freiheitsgraden und koordiniert dabei Bremse, Lenkung, Antrieb und Dämpfung. Hardwareunabhängige Software-Features sollen die Faktoren Fahrzeugdynamik, Fahrzeugführung und Effizienz optimieren.
Zusätzlich soll es die Lösung möglich machen, die Komplexität neuer Fahrzeugarchitekturen zu beherrschen, indem systemintegrierende Software auf zentralen Fahrzeugrechnern unterschiedliche Aktuatoren verschiedener Fahrzeugdomänen steuert. Datenbasierte Services, die Sicherheit und Komfort erhöhen, seien ebenfalls Teil von Vehicle Motion Management, so Bosch weiter.
Die Software-Funktion „eBrake to Zero“ soll den unangenehmen Ruck eines Fahrzeugs verhindern, der kurz nach ihrem Stillstand auftritt. Dadurch sollen die Bremsvorgänge vor allem im „Stop&Go“-Verkehr deutlich angenehmer und komfortabler werden. Zudem könne das Auftreten von Reiseübelkeit vermieden werden. Zudem verbessere sich das Geräuschverhalten des Fahrzeugs beim Bremsen spürbar, so Bosch weiter.
Die Funktion sorge durch optimale Ansteuerung von Elektroantrieb und Bremssystem dafür, dass der E-Motor das Fahrzeug komfortabel bis zum Stillstand abbremst, ohne dass die hydraulische Bremse eingreifen muss oder die sogenannte Verblendung – also der Wechsel zwischen hydraulischer Bremse und E-Motor-Bremse – für die Insassen spürbar werde.
Der sogenannte „Road Perception“-Service nutzt Informationen aus Sensordaten des Fahrzeugs, um Informationen über Straßenzustand und Straßenreibwerte zu generieren. In der Cloud werden diese Sensordaten mit Informationen anderer Fahrzeuge sowie Daten von Wetterservices zusammengeführt, so dass der Fahrer zeitnah vor Gefahren wie Aquaplaning, Glätte, Schlaglöcher oder Bodenschwellen gewarnt werden kann. Zudem sollen sich diese daten- und cloudbasierten Services dazu nutzen lassen, um zum Beispiel die Fahrdynamik in Kurven und die Fahrstrategie der Sicherheits- und Assistenzsysteme automatisch anzupassen.
Boschs „Act-by-Wire“-Technologien ersetzen die mechanische Verbindung von Lenkrad und Bremspedal zu den jeweiligen Aktuatoren der Lenk- und Bremssysteme durch elektrische Signalleitungen. Dadurch lassen sich zum einen neue Funktionen realisieren, die nicht nur in kritischen Fahrsituationen unterstützen, diese sogar vermeiden können, sondern auch Komfort sowie Fahrzeugagilität erhöhen.
Zum anderen ergibt sich mehr Spielraum für neue Fahrzeuginnenraumgestaltungen: Mittels „Act-by-Wire“-Technologie können Brems- und Lenkungsaktuatoren stärker standardisiert, crash-optimiert und platzsparend eingebaut werden, so Bosch weiter. Zudem werde das Geräusch- und Vibrationsverhalten im Fahrzeug verbessert.
An die Stelle des klassischen Bremspedals treten neue Konzepte, bei denen der Pedalweg reduziert ist oder sogar ganz entfällt. In Verbindung von einem „Brake-by-Wire“- mit einem „Steer-by-Wire“-System entfällt die Variantenvielfalt für Rechts- und Linkslenker-Fahrzeuge. Bei „Act-by-Wire“-Systemen sind zur Absicherung die Brems- und Lenkungsaktuatoren, die Energieversorgung sowie die Kommunikation redundant ausgelegt. Für eine optimale Ansteuerung der „By-Wire“-Aktuatoren kann die Vehicle Motion Management Software eingesetzt werden.
Mit diesem Bremssystem entkoppelt Bosch die mechanische Verbindung zwischen Bremspedal und Bremssystem. Der Bremswunsch wird von einem elektronischen Bremspedal über redundante Signalleitungen zum „By-Wire Brake Aktuator“ sowie an das elektronische Stabilitäts-Programm (ESP) übertragen. Im Zusammenspiel beider Komponenten sorge die Lösung für hohe Bremsdynamik unter allen Bedingungen, so Bosch weiter.
Im Falle eines Fehlers könne sowohl der „By-Wire Brake Aktuator“ als auch das ESP den erforderlichen Bremsdruck an allen vier Radbremsen aufbauen. Durch den Wegfall der mechanischen Kopplung zwischen Bremspedal und Bremssystem sollen sich den Angaben des Herstellers zufolge neue Freiheitsgrade für die Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle und des Fahrzeuginnenraums ergeben.
Der neue Bremsaktuator soll den Bremswunsch des Fahrenden umsetzen. Laut Bosch ist lässt dieser sich „sehr flexibel“ im Fahrzeug einbauen. Dies erleichtere und verbessere eine crash-optimierte Gestaltung des Fahrzeugs. Bremspedal und „By-Wire Brake Aktuator“ seien über elektrische Leitungen miteinander verbunden.
Der Aktuator soll bei niedrigem Energieverbrauch den hydraulischen Systemdruck an allen vier Radbremsen einstellen. Durch seine hohe Druckaufbaudynamik, Laufruhe und Stellgenauigkeit lassen sich auch die Bremsanforderungen der Fahrerassistenzfunktionen, des Notbremsassistenten und das sogenannte Verblenden zwischen generatorischem und hydraulischem Bremsen gut umsetzen, so Bosch weiter. Das ESP, als zweiter Bremsaktuator, soll die radindividuellen Regeleingriffe übernehmen, um das Fahrzeug bei Bedarf zu stabilisieren.
Mit der Einführung der „Brake-by-Wire“-Technologie und dem Wegfall der mechanischen Kopplung zwischen Bremspedal und Bremssystem ergeben sich neue Möglichkeiten für die Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle und des Fahrzeuginnenraums. Anstelle des klassischen Bremspedals tritt ein redundantes „By-Wire“-Bremspedal, welches den Bremsbefehl über Sensoren erfasst und als elektrische Signale an das Bremssystem weiterleitet.
Laut Hersteller sollen sich damit nicht nur „innovative Konzepte“ für den Innenraum umsetzen lassen. Zudem würde das „By-Wire“-Bremspedal dazu beitragen, das Fahrerlebnis sicherer, komfortabler und individueller zu gestalten.
Bei einem „Steer-by-Wire“-System wird die mechanische Verbindung zwischen Lenksäule und Lenkgetriebe ersetzt. Gemeinsam bilden Lenkradaktuator und Zahnstangenaktuator das „Steer-by-Wire“-Lenksystem. Der Lenkradaktuator erfasst mittels präziser Sensorik den Lenkwunsch des Fahrers und übermittelt diesen digital an den Zahnstangenaktuator, der dann die Räder entsprechend lenkt.
Der Lenkradaktuator erzeugt zudem das Lenkgefühl, indem er Fahrzustand sowie die Fahrbahnrückmeldung zurück an den Fahrer übermittelt. Dazu sollen sich spezifische Signale wie von Spurrillen oder Schlaglöchern je nach Wunsch des Autoherstellers teilweise oder komplett herausfiltern, dämpfen oder auch verstärken lassen. Zudem bietet der Lenkradaktuator Bosch zufolge die Möglichkeit, das Lenkrad fahrerindividuell zu positionieren oder – im Falle hochautomatisierter Fahrzeuge – das Lenkrad vorübergehend komplett zu verstauen.
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