Salone di Francoforte 2015: Tecnica Bosch i progressi per il futuro

Da anni, Bosch si distingue per i progressi tecnologici nel settore automotive. In occasione della 66a edizione del Salone internazionale dell’automobile di Francoforte (IAA), Bosch presenta soluzioni per l’elettrificazione, l’automatizzazione e la connettività delle auto di domani. 

Motori diesel e a benzina: la pressione aumenta

Iniezione diesel: nei motori diesel, Bosch aumenta la pressione fino a 2.700 bar. Una maggiore pressione d’iniezione è un fattore fondamentale per ridurre le emissioni di ossido di azoto e particolato. Maggiore è la pressione, più fine sarà la polverizzazione del carburante, che verrà quindi miscelato in modo più efficiente con l’aria all’interno del cilindro, rendendo la combustione più completa e più pulita.

Digital rate shaping: grazie a questa nuova tecnologia diesel, le emissioni, il consumo di carburante e il rumore generato dalla combustione vengono ridotti notevolmente. Diversamente dalla tradizionale iniezione pilota e principale, il processo d’iniezione viene suddiviso in tante piccole fasi, rendendo la combustione più “morbida” grazie alle brevissime pause tra le singole iniezioni.

Iniezione diretta di benzina: nei motori a benzina, Bosch aumenta la pressione fino a 350 bar. Questo consente di migliorare la polverizzazione del carburante, preparare una miscela più efficace, limitare la formazione di residui nelle pareti della camera di combustione e accelerare i tempi d’iniezione. Tutto allo scopo di ridurre sostanzialmente le emissioni di particolato rispetto ai sistemi funzionanti a 200 bar. Il sistema a 350 bar presenta dei vantaggi soprattutto nei punti di carico elevato e funzionamento dinamico del motore, per esempio durante forti accelerazioni o la marcia ad alta velocità.

Turbocompressore: il sistema di aerazione di un motore è fondamentale per quanto riguarda l’adempimento alle severe normative sulle emissioni. Grazie a un’integrazione mirata di sovralimentazione, ricircolo dei gas di scarico nonché le funzioni della centralina, le emissioni del motore (anche gli ossidi di azoto) possono essere ulteriormente ridotte anche in situazioni di guida reali. Inoltre, il consumo di carburante nel ciclo di guida europeo può essere ridotto di un ulteriore 2-3%.

Turbina a geometria variabile: Bosch Mahle Turbo Systems (BMTS) ha sviluppato una nuova generazione di turbine a geometria variabile (VTG) per turbocompressori a gas di scarico, il cui principio di funzionamento potrà, in futuro, trovare applicazione anche nei motori benzina. La novità fondamentale è che i compressori sono soggetti a una minore deformazione a temperature elevate, resistendo anche a carichi permanenti di 900° Celsius. BMTS sta lavorando addirittura alla concezione di nuovi modelli in grado di resistere a un carico massimo di 980° Celsius. Grazie a questa nuova tecnica, i motori sono più efficienti ed economici.

Sistema di propulsione connesso in rete

Filtro antiparticolato collegato in rete: grazie alla connettività, Bosch può gestire la rigenerazione del filtro antiparticolato attraverso l’orizzonte elettronico, quindi sulla base di dati di navigazione predittivi. Questo può significare, per esempio, la capacità del filtro di rigenerarsi in autostrada, per garantire poi la massima efficacia durante la guida nel traffico cittadino.

Sistema di propulsione predittiva: l’orizzonte elettronico offre una previsione del percorso piuttosto dettagliata. Il software di navigazione sa, per esempio, tra quanti chilometri è situato il primo centro abitato o la prima zona a traffico limitato. Per consentire il passaggio, al raggiungimento del centro abitato, alla guida elettrica pura, quindi senza emissioni, il veicolo avvia prima il caricamento della batteria. In futuro, i dati di navigazione verranno completati con informazioni sul traffico aggiornate provenienti da Internet, in modo che il veicolo possa riconoscere anche la presenza temporanea di cantieri o code.

Pedale dell’acceleratore attivo: il pedale dell’acceleratore attivo rappresenta un’altra tecnologia di Bosch in grado di ridurre i consumi. Una lieve battuta mostra al guidatore la posizione ottimale del pedale per consentire il massimo risparmio energetico. Questa tecnologia permette di risparmiare fino al 7% di carburante. In combinazione con altri sistemi di assistenza come il Cruise control adattivo, il pedale agisce da segnale di avviso: se abbinato al sistema di navigazione o a una telecamera per il rilevamento dei segnali stradali, l’innovazione Bosch avverte il guidatore quando, per esempio, sta per avvicinarsi a una curva pericolosa a una velocità troppo elevata.

Elettrificazione: più autonomia grazie all’ottimizzazione del sistema

Tecnologia agli ioni di litio: affinché l’auto elettrica non si possa più considerare un prodotto di nicchia, nei prossimi anni deve diventare molto più economica. Per raggiungere quest’obiettivo è fondamentale rivedere la tecnologia delle batterie: entro il 2020, Bosch prevede di raddoppiare la densità di energia degli accumulatori, dimezzandone i costi. Bosch sta lavorando alla prossima generazione di batterie agli ioni di litio in collaborazione con GS Yuasa e Mitsubishi Corporation. Le aziende hanno creato la joint venture Lithium Energy and Power.

Batterie: Bosch sta acquisendo la start-up statunitense Seeo, Inc. (Hayward, CA). Con questa strategia Bosch intende ampliare le sue competenze anche nell’area innovativa delle celle di batterie allo stato solido. Questa tecnologia integra gli sviluppi già raggiunti con i partner giapponesi GS Yuasa e Mitsubishi Corporation. Ad oggi, l’obiettivo è quello di raddoppiare la densità di energia e dimezzare i costi entro 10 anni. Con la tecnologia Seeo, Bosch vede il potenziale per aumentare ulteriormente la capacità energetica delle celle agli ioni di litio.

Sistemi di batterie: per ottenere delle batterie ad alte prestazioni, Bosch sta cercando di accelerare lo sviluppo di alcune innovazioni. Per esempio, il nuovo sistema di gestione delle batterie ideato da Bosch monitora e gestisce le singole celle nel sistema completo. Un sistema di gestione delle batterie intelligente può aumentare l’autonomia di un’auto fino al 10%.

Gestione termica per veicoli elettrici: aumentare la capacità delle batterie non basta ad aumentare l’autonomia di un veicolo elettrico, che viene notevolmente ridotta dagli impianti di climatizzazione e riscaldamento. Per questo motivo, Bosch ha studiato un sistema di climatizzazione intelligente, più efficiente rispetto alle varianti precedenti, capace di aumentare l’autonomia fino al 25%. Tramite pompe e valvole regolabili, il calore derivato dai vari sistemi dell’auto, per esempio dall’elettronica di potenza, viene indirizzato all’interno del veicolo e può essere utilizzato per il riscaldamento dell’abitacolo. Grazie a questa gestione termica completa, il fabbisogno energetico invernale del sistema di riscaldamento viene ridotto fin del 60%.

Ibrido a 48 volt: Bosch presenta la seconda generazione del suo ibrido a 48 volt. La nuova elettrificazione ancora più evoluta consente un risparmio di carburante fino al 15% e offre una coppia aggiuntiva di 150 Nm. In questa seconda generazione, il motore elettrico è integrato nella trasmissione. Una frizione consente di azionare il motore elettrico separatamente dal motore a combustione, in modo tale che entrambi possano fornire potenza alle ruote in maniera indipendente. Grazie a questa tecnologia, sarà possibile utilizzare la modalità esclusivamente elettrica per parcheggiare e anche per spostarsi nel traffico urbano con frequenti stop and go.

Sulla strada della guida autonoma

Assistente nelle manovre di scarto: questo sistema aiuta i guidatori a deviare la traiettoria in caso di ostacolo. I sensori radar e video rilevano la presenza di ostacoli, aiutando così anche i meno esperti grazie all’intervento mirato sullo sterzo. La velocità con cui il massimo angolo di sterzata viene raggiunto è maggiore del 25%, ecco perché questa innovazione aumenta la sicurezza in una delle situazioni più difficili per un guidatore.

Assistente di svolta: durante la svolta a sinistra per cambiare direzione, può accadere di non vedere le auto provenienti dal senso opposto di marcia. Grazie a due sensori radar situati nella parte anteriore del veicolo, l’assistente di svolta a sinistra monitora il traffico proveniente dalla direzione opposta. Se lo spazio per svoltare è insufficiente, il sistema impedisce al veicolo di partire; oppure, in caso di rischio di collisione con un veicolo proveniente dal senso di marcia opposto, interrompe tempestivamente la svolta azionando una frenata d’emergenza automatico.

Assistente di guida in autostrada: questa funzione di guida autonoma prende il controllo completo del veicolo su tratti di autostrada. Per questo occorrono alcuni prerequisiti, come i sensori che monitorano ciò che accade intorno al veicolo, mappe precise e aggiornate e centraline interconnesse. Una volta che il veicolo si trova in autostrada, il guidatore può attivare questa funzione di assistenza e rilassarsi. Prima del termine del viaggio in modalità di guida autonoma, un segnale avvisa il guidatore avvertendolo di prepararsi a riprendere il controllo del veicolo. Bosch sta già facendo dei test su strade pubbliche con veicoli appositamente attrezzati. Partendo dal presupposto che vengano apportate le modifiche necessarie dal punto di vista legislativo – soprattutto alla Convenzione di Vienna sulla circolazione stradale, regolamento UNECE R79 – l’assistente di guida in autostrada di Bosch potrebbe essere pronto per la produzione entro il 2020.

Assistente in caso di code: l’assistente in caso di code si basa sulla sensoristica e sul metodo di funzionamento dei dispositivi ACC stop and go e di mantenimento di corsia. In presenza di traffico intenso e fino a una velocità di 60 km/h, il sistema segue il veicolo che precede, intervenendo autonomamente sul pedale dell’acceleratore e sul freno. Inoltre, grazie all’azione correttiva dello sterzo, mantiene l’auto nella corsia. Il guidatore è più rilassato e deve solo monitorare il sistema.

Videocamera stereoscopica: con soli 12 cm di distanza tra gli assi ottici dei due obiettivi, la videocamera stereoscopica di Bosch è la più piccola sul mercato per l’applicazione nel settore automotive. Questa è in grado di riconoscere oggetti, pedoni, segnali stradali, aree libere e rappresenta una soluzione a un sensore ideale per tanti sistemi di assistenza. È già presente di serie nelle vetture Jaguar XE e Land Rover Discovery Sport, dove un sistema di frenata d’emergenza si basa su di essa nel traffico urbano e interurbano (AEB city, AEB interurban). Nell’ambito della dimostrazioni di guida al New Mobility World, Jaguar, Land Rover e Bosch mostrano, attraverso dei prototipi, altre funzioni realizzabili con questa videocamera stereoscopica. Per esempio, oltre alla funzione di protezione dei pedoni, è allo studio una funzione di assistenza per la segnalazione dei cantieri nonché per il calcolo dell’altezza attraversamento in caso di ribassamenti o ponti.

Parcheggio più intelligente

Gestione attiva del parcheggio: con la gestione attiva del parcheggio, da una parte Bosch rende più facile la ricerca del posto auto per i guidatori e, dall’altra, aiuta i gestori delle autorimesse a massimizzare il riempimento delle proprie strutture. Attraverso dei sensori installati sul pavimento, è possibile rilevare se il posto auto sia o meno impegnato. Questa informazione, inoltrata via radio dai sensori a un server, viene registrata in una mappa in tempo reale richiamabile dal guidatore via Internet tramite il proprio smartphone. In questo modo, la ricerca di un posto libero diventa mirata.

Assistente di retromarcia con rimorchio: grazie all’assistente per la retromarcia, i guidatori di veicoli con rimorchio possono monitorare la manovra comodamente dall’esterno tramite il proprio smartphone o tablet. Questa tecnologia si basa sulle interfacce del servosterzo elettrico, del sistema frenante, della gestione motore, del cambio automatico e sulla misurazione dell’angolo d’inclinazione. Tramite app il guidatore può scegliere, dall’esterno del veicolo, la direzione e la velocità di marcia. Con un dito può inoltre controllare l’angolo del rimorchio e parcheggiare in modo sicuro la combinazione.

Community-based parking: i posti auto lungo il ciglio della strada sono molto richiesti sia nelle zone residenziali sia nei centri storici. Grazie alla funzione Community-based parking, Bosch rende più facile la ricerca del parcheggio: passando di fianco a un parcheggio, il veicolo riconosce e misura gli spazi tra le auto parcheggiate avvalendosi della tecnologia Park aid che fa uso di sensori. Le informazioni raccolte vengono trasmesse in una mappa stradale digitale. Mediante una rielaborazione intelligente delle informazioni, Bosch valuta la plausibilità dei dati e fornisce una previsione della situazione del parcheggio. La mappa digitale viene quindi resa disponibile anche ai veicoli che si trovano nelle vicinanze, aiutando i guidatori a dirigersi direttamente verso i posti auto adatti. In base alla grandezza del parcheggio calcolata è possibile effettuare una ricerca specifica per veicolo, per esempio utilitaria o camper. Più veicoli prendono parte al programma Community-based parking, più la mappa sarà dettagliata e aggiornata.

Sistema multicamera: quattro telecamere a corto raggio installate nella vettura forniscono al guidatore una buona panoramica durante le operazioni di parcheggio e le manovre. Con un angolo di apertura rispettivamente di 190 gradi, esse consentono di ottenere una visuale completa dell’area che circonda il veicolo. Grazie a speciali tecniche di visualizzazione, l’immagine visualizzata nel monitor di bordo è tridimensionale e quasi completamente esente da distorsioni. Inoltre, il guidatore può scegliere la prospettiva e riconoscere chiaramente eventuali ostacoli presenti nell’area di parcheggio.

Parcheggio completamente automatico: Il valet parking automatico di Bosch non solo risparmia al guidatore tempo per cercare un posto libero, ma permette al veicolo di parcheggiarsi da solo. I guidatori non devono far altro che scendere all’ingresso del garage e, attraverso un’app sullo smartphone, attendere che la vettura trovi un posto libero e si parcheggi da sola. Questo tipo di tecnologia necessita di sensori installati nell’infrastruttura che possano comunicare con i sensori a bordo veicolo e quindi comunicare le giuste coordinate per la sosta. Bosch sta sviluppando autonomamente tutti i componenti necessari per questa tecnologia di parcheggio completamento automatico.

Maggiore sicurezza, efficienza e comfort alla guida

Sistemi di visualizzazione: i sistemi di navigazione, i sensori, le telecamere nonché la connessione a Internet del veicolo offrono al guidatore un gran numero d’informazioni. I sistemi di visualizzazione devono pertanto essere capaci di assegnare delle priorità e di rappresentare le informazioni in modo intuitivo. Quest’obiettivo è raggiunto grazie ai display programmabili realizzati da Bosch: non più meccanici, questi offrono immagini ad alta risoluzione e visualizzano le informazioni più importanti in modo flessibile e coerente con la situazione. Questa tecnologia è completata dal Combiner head-up display di Bosch, che riassume le informazioni principali proiettandole direttamente nel campo visivo del guidatore.

Inoltre, Bosch ha elaborato un’interfaccia di comando innovativo, in base alla quale l’interazione audio e video è arricchita da elementi tattili. Toccando il display touchscreen, il dito riceve un feedback tattile, come se si premesse realmente un tasto. Per selezionare questo tasto virtuale è dunque necessario premere con maggiore decisione. In questo modo il guidatore è meno distratto: non è più necessario focalizzare l’attenzione dello sguardo sul display.

Connected horizon: l’orizzonte elettronico è un valido supplemento alla navigazione già in grado di fornire dati quali pendenze e raggi delle curve. In futuro, questo strumento servirà a fornire informazioni aggiornate in modo dinamico come i dati sul traffico, per esempio la presenza di code, incidenti o cantieri temporanei, aumentando ulteriormente la sicurezza alla guida.

Con mySPIN, Bosch ha ideato un’interessante soluzione d’integrazione dello smartphone nella vettura, che ne garantisce un uso sicuro durante la guida. In particolare, è possibile utilizzare le proprie app preferite, per iOS come per Android, in maniera usuale e sicura. Le app vengono ridotte alle informazioni essenziali e possono essere visualizzate e gestite dal display del veicolo. Questo sistema d’integrazione è stato appositamente studiato per l’utilizzo durante la guida, per distrarre il meno possibile e quindi garantire la massima sicurezza.

Segnalazione di veicolo contromano: solo in Germania, ogni anno, la radio segnala circa 2.000 casi di guida nell’errato senso di marcia. Tuttavia, la maggior parte delle volte, queste segnalazioni arrivano troppo tardi, poiché la corsa contromano termina, in media, dopo soli 500 metri, troppe volte con conseguenze mortali. La soluzione di Bosch prevede che la segnalazione di guida contromano sia basata sul cloud, in modo tale da riuscire, in futuro, ad avvertire il guidatore dell’auto dopo appena dieci secondi. Trattandosi di un semplice modulo software, il sistema di segnalazione può essere integrato facilmente nei sistemi d’infotainment già esistenti oppure scaricato come app.

Drivelog connect: il portale di mobilità Drivelog, grazie alla piattaforma Drivelog Connect, rappresenta una soluzione di connettività ideale anche per le auto più datate. Per accedervi bastano un modulo wireless compatto, chiamato Dongle, e un’app sul proprio smartphone. Quest’ultima è utile per fornire, per esempio, suggerimenti su modalità di guida a basso consumo, rappresentare con un linguaggio semplice eventuali codici di errore e, in caso di auto in panne, contattare il soccorso stradale e un’officina.