Системы и компоненты на Международном автосалоне во Франкфурте
IAA vs Automechanika
В сентябре территорию Франкфуртской выставки оккупирует автобизнес. По четным годам Automechanika, а по нечетным – автосалон IAA. Надо ли их сравнивать? Наверное, нет. Но подсознательно сравнение все равно происходит – площадка-то одна.
Знакомый до боли пейзаж – павильоны, Torhouse, фонтаны, знаменитый «карандаш», прямого отношения к экспозициям не имеющий, но ставший символом выставочного Франкфурта. И галереи те же. И движущиеся дорожки. И даже посетители – во всяком случае, и на Automechahika, и на IAA я встречаю одних и тех же знакомых.
И вообще, обе выставки настойчиво переплетаются. Когда проводится Automechanika, Mercedes занимает целый павильон, демонстрируя и технические решения, и автомобили. А на автосалоне IAA 2017 выставилось множество производителей автокомпонентов и автомобильных систем, сразу и не перечислишь. Но я попробую – тех, к кому успел зайти. Вот они, в строгом алфавитном порядке, чтобы никого не обидеть: Bosch, Brembo, Bridgestone, Continental, Delphi, Elring, Federal-Mogul, Hengst, MAHLE, MANN+HUMMEL, Michelin, Rheinmetall, Schaeffler, Tenneco, Valeo, Webasto, ZF. Это, повторяю, не все…
Специфика автосалона, конечно, сказывается. Во-первых, стенды перечисленных брендов скромнее, чем на Automechanika. Во-вторых, практически не представлены сервисные решения – это прерогатива все той же выставки Automechanika.
А что представлено? Решения для OEM – так, логотип Delphi здесь окрашен в синий «конвейерный» цвет. Если кто не знает, для афтемаркета он красный. Перспективные разработки для автопроизводителей – комбинированные приводы для электрокаров и гибридов, силовая электроника, узлы для встраивания в системы автономного вождения. И конечно, забота о трафике и комфорте – решения для автоматической парковки, облачные технологии и прочие шедевры hardware и software.
Количество участников на единицу площади на IAA, разумеется, меньше, чем на Automechanika. Но автомобильные стенды громадные, зрелищные, так что павильоны заполнены под завязку. А вот галереи и переходы пустуют… К слову, на выставке Automechanika на них кипит жизнь – множество мелких фирм, мастерских, издательств, разнообразных агентств предлагают свои услуги.
Но вернемся в павильоны IAA 2017. В августе мы рассказали о разработках концерна ZF, подготовленных для этого автосалона. Сегодня поговорим о решениях Bosch.
Над чем работает компания? Если двумя словами, над задачами трафика будущего. Чтобы двигаться безопасно и комфортно.
Что сказал доктор
Bosch развивает технологии завтрашнего дня. И предлагает решения уже сегодня. Именно об этом говорил на пресс-конференции д-р Фолькмар Деннер (Volkmar Denner), председатель правления Robert Bosch GmbH.
Человечество озабочено изменением климата. Да настолько, что разочаровалось в автомобильной промышленности, отметил д-р Деннер. Наша цель – переосмыслить подход к мобильности. Три основных принципа – электрификация транспорта, автоматизация вождения и сетевые коммуникации – позволят обеспечить экологичный и комфортный трафик.
Каковы неотложные проблемы дорожного движения? Пробки, аварии, наезды, загрязнение воздуха – мы знаем, сколько задач нужно решать. Однако нас беспокоит односторонность дебатов – например, во всех бедах обвиняют дизель. При этом игнорируется факт, что дизели потребляют на 25% меньше топлива, чем бензиновые двигатели, и, следовательно, меньше способствуют глобальному потеплению. Инженеры Bosch стремятся улучшить качество воздуха в городах, работая не только с дизельными автомобилями, но и со всеми видами автотранспорта.
Мы видим несколько вариантов пути к альтернативным силовым установкам, подчеркнул д-р Деннер. Это и двигатели на природном газе, и водородные топливные элементы. Мы продолжаем оптимизировать двигатель внутреннего сгорания, полагая, что он будет существовать бок о бок с электромобилями в течение довольно долгого времени.
Электромобиль по-настоящему экологичен лишь в одном случае: если для получения электричества не сжигается ископаемое топливо. А возвращаясь к ДВС, отметим, что он имеет крайне низкую эмиссию СО2, если работает на синтетическом топливе из возобновляемых источников. Это стоит дорого, но работы по таким технологиям ведутся. Они позволят сохранить на какое-то время инфраструктуру заправок и действующий автопарк, чтобы совершить плавный и безболезненный переход к полной электрификации. А пока перед инженерами Bosch поставлена непростая, но амбициозная задача: добиться в двигателе внутреннего сгорания практически нулевых выбросов.
Далее г-н Деннер перешел к сетевым мобильным решениям. В крупных городах, где объем трафика утроится к 2050 году, надо думать о более гибкой мобильности, чем сегодня.
В будущем возможны два вида автомобилей. Первый – это бесшумный «челнок», простой, надежный, который пассажиры смогут быстро забронировать в Интернете. Второй – личный автомобиль, обитаемое пространство, подключенное через Интернет к «умному» дому и офису. Время вождения такого автомобиля не будет потрачено впустую.
Какую роль сыграет Bosch в этой трансформации мобильности? Во-первых, поясняет д-р Деннер, мы усилим лидерские позиции в поставке автомобильных инновационных технологий. Например, «интеллект» в автомобиле будущего будет накапливаться на нескольких серверах, и к 2020 году они будут в 200 раз эффективнее современных.
Во-вторых, мы все чаще становимся поставщиками мобильных услуг. Это могут быть совместные сервисы, такие как служба обмена электронными скутерами Coup в Берлине и Париже. Мобильные услуги также подразумевают доступ из автомобиля к «умному» дому – здесь тоже работают технологии Bosch.
И наконец, в‑третьих, мы поставляем технологии и услуги для «умных» городов. В настоящее время Bosch запустил 14 пилотных проектов, решающих проблемы городского трафика.
Доктор Деннер и его коллеги сообщили много интересного, но пора нам совершить экскурсию по стенду и ознакомиться с реальными экспонатами.
Примеры разработок
Одна из самых значимых разработок Bosch – ассистент автоматической парковки. В гараже музея Mercedes-Benz в Штутгарте Bosch совместно с Daimler демонстрируют, что такая парковка уже стала реальностью. Это важная веха на пути к автономному вождению. Используя обычный смартфон, водитель может автоматически парковать автомобиль, не следя за его маневрами. Кстати, система бесключевого доступа (приложение Perfectly Keyless) превращает смартфон в ключ от автомобиля.
Здесь же уместно сказать о поиске парковочного места. Используя ультразвуковые датчики, автомобили в движении находят и измеряют промежутки между припаркованными автомобилями. Информация передается облачному сервису, тот создает карту парковок, которую водители могут использовать для поиска ближайших свободных мест. И в качестве вишенки на торте пользователю предлагается игровое приложение Parkineers, упрощающее поиск свободного места.
Обновление программного обеспечения через Интернет – к нему все привыкли благодаря смартфонам. Теперь Bosch делает то же самое для автомобилей, разумеется, в зашифрованном и защищенном от несанкционированного доступа виде. А водителю остается лишь может активировать обновления – например, функцию автоматической парковки или систему контроля движения по полосе.
Теперь об автоматизированном вождении. Расширенное применение таких систем способно снизить уровень аварийности в одной только Германии на треть. Bosch производит многочисленные компоненты для автоматизации вождения: радары, камеры, ультразвуковые датчики, системы торможения, системы электрического рулевого управления, дисплеи, сетевые технологии для связи автомобиля с внешней инфраструктурой.
По имеющимся сведениям, в начале следующего десятилетия автомобилям с технологиями Bosch будет разрешено движение в автоматическом режиме по шоссе (SAE level 3). Но это не предел. Bosch совместно с Daimler решают задачи полностью автоматизированного вождения (SAE level 4) и движения автомобилей в городах без водителя (SAE level 5). Цель – создание пассажирских транспортных средств с автономным управлением и выход их на дороги к началу 2020 года.
Исключительно полезен облачный сервис контроля дорожной ситуации. Суть в следующем: сцепление с поверхностью дороги и коэффициент трения зависит от ряда условий – наличия или отсутствия воды, обледенения и т. д. В зависимости от них водитель должен изменить стиль вождения, чтобы избежать аварии. Система Bosch, используя датчики ESP автомобиля и данные метеостанций, собирает информацию о характеристиках дорожного покрытия и погодных условиях. И тут же в режиме реального времени рассылает автомобилям, находящимся в системе, все необходимые данные для повышения безопасности бортовой системы автономного управления.
Электрический привод e-axle – это компактное универсальное решение для электромобилей и гибридов. В нем электродвигатель, силовая электроника и трансмиссия интегрированы в единый блок, который устанавливается на ведущей оси. Выходная мощность устройства варьируется от 50 до 300 кВт. Значит, привод e-axle может применяться в обычных легковых автомобилях, внедорожниках и легких коммерческих грузовиках.
Привод совершенствовали, улучшая характеристики электромоторов и силовой электроники и сокращая количество компонентов (высоковольтные кабели, соединительные разъемы и охлаждающие устройства). В итоге электрический привод от Bosch позволяет достичь большего пробега без увеличения емкости аккумулятора. Производство привода можно начать в любой стране, снабжая автомобильные заводы по всему миру.
Специально для движения в условиях города компания Bosch разработала 48-вольтовую систему привода для легких электромобилей. Сюда входят электродвигатель, блок управления, аккумуляторная батарея, зарядное устройство, дисплей и приложение. Разработка доступна для различных видов транспортных средств – от двухколесных до компактных четырехколесных. Благодаря модульной системе можно запускать производство легких электромобилей в течение 12–18 месяцев.
Отдельного внимания заслуживает 48-вольтовая аккумуляторная батарея. Наряду с устройством рекуперации и преобразователем постоянного тока батарея является одним из основных компонентов 48-вольтовой электрической системы. Батарея сохраняет рекуперированную энергию и направляет ее для питания электродвигателя и электросети автомобиля. Небольшая высота (всего 90 мм) позволяет размещать батарею под сиденьем или под запасным колесом. Bosch ожидает высокий интерес к новым аккумуляторам в Европе и Китае, что и подтвердил автосалон IAA.
Bosch разработал вакуумно-независимый электромеханический усилитель тормозов второго поколения iBooster. Он компактнее и способен обеспечивать более высокое давление в тормозной системе. Новый IBooster подходит для транспортных средств со всеми видами силовых установок, включая электромобили и гибриды. В сочетании с ESP электромеханический усилитель тормозов образует резервный привод тормозной системы, необходимый для перехода к автономному вождению. Даже если один из приводов выходит из строя, другой сможет безопасно остановить автомобиль без вмешательства водителя.
Далее обратимся к рулевому управлению с электроприводом – одной из ключевых технологий в системе автономного вождения. Даже при серьезных неисправностях разработка Bosch обеспечит 50% «живучести» рулевого управления – причем как в обычном, так и в автономном режиме. Благодаря данной технологии производители автомобилей получают решение, отвечающее требованиям по уровню надежности – например, принятым в США правилам NHTSA и Министерства транспорта для автоматизированных транспортных средств.
Безопасность – понятие широкое. Для защиты пассажиров автомобиля Bosch объединяет системы активной и пассивной безопасности. Если датчики обнаруживают опасный объект, пассивные системы, такие как подушки безопасности и преднатяжители ремней безопасности могут быть активированы заранее для более быстрого срабатывания. Начеку оказывается и тормозная система – а все в комплексе помогает смягчить последствия аварии, если она все же произойдет.
Но самые уязвимые участники дорожного движения – это пешеходы и велосипедисты. Новая автоматизированная система экстренного торможения перед пешеходом теперь наделена функцией распознавания велосипедистов, если они внезапно оказываются перед автомобилем. И система немедленно инициирует экстренное торможение! Кстати, по критериям Euro NCAP система экстренного торможения, распознающая велосипедистов, станет обязательной с 2018 года.
А еще Bosch представил первую в мире антиблокировочную тормозную систему для велосипедов e-bike, предотвращающую блокировку переднего колеса велосипеда. Она также препятствует отрыву заднего колеса от поверхности при чрезмерном усилии на переднем тормозе.
Теперь о двигателях. Что нового для дизеля? Пожалуйста: технология управления иглой NCC (needle-closing control) позволяет дозировать впрыск топлива с точностью до нескольких миллионных долей секунды с помощью обратной связи.
Для этого в форсунку встроен датчик, взаимодействующий со специальным программным обеспечением, – именно этот тандем обеспечивает оптимальный впрыск топлива на протяжении всего срока службы форсунки. В свою очередь, это способствует снижению шума двигателя, уменьшает расход топлива и эмиссию отработавших газов. Кроме того, NCC открывает возможности онлайн-диагностики топливной системы.
А что интересного для бензиновых двигателей? Новая система комбинированного впрыска топлива. Она сочетает преимущества впрыска топлива во впускной коллектор и непосредственного впрыска. На практике это означает повышение эффективности сгорания топлива как при частичной, так и при полной нагрузке на двигатель.
И о блоке управления. Современные автомобили имеют до сотни автономных блоков. Новый блок управления VCU (vehicle control unit), разработанный Bosch, может сократить число таких устройств. И тогда освободится место для монтажа других систем, снизится общая масса электроники и упростится связь между различными системами.
Являясь, по сути, центральным компьютером для силовой установки электромобиля, VCU контролирует электродвигатель, работу компонентов привода и следит за зарядом аккумулятора. VCU также способен взять на себя контроль оборотов и крутящего момента, управление высоковольтной или 48-вольтовой электрической системой, подзарядкой, диагностикой. А еще блок может собирать и анализировать различные данные, следить за терморегуляцией привода и решать многие другие задачи.
Разумеется, мы рассказали лишь о части экспонатов, представленных Bosch на автосалоне IAA. Не беда – у нас еще будет возможность пообщаться с разработчиками. Так что до встречи.
Фото Bosch и автора
Москва – Франкфурт – Москва
