“A indústria automóvel está a mudar. O software e a Inteligência Artificial estão a tornar os automóveis ainda mais digitais, enquanto os códigos e os algoritmos estão a transformar a condução numa experiência personalizada”, começa por enquadrar a Bosch.
“Para desenvolver todo o seu potencial, o software precisa do hardware adequado. Afinal, mesmo o automóvel mais moderno não se moverá sem componentes físicos”, diz.
“A Bosch opera em todas as áreas relevantes da mobilidade orientada por software e é parceira de fabricantes de automóveis a nível mundial – independentemente do progresso que tenham feito na transformação para o veículo definido por software”, reforça.
“Com o seu profundo conhecimento no setor automóvel, a Bosch interliga os vários domínios dos veículos. Desde travões, sistemas de direção e transmissões elétricas a sensores, computadores de bordo e software, o fornecedor de tecnologia e serviços desenvolve e fabrica os componentes essenciais dos veículos modernos sob o mesmo teto”, enfatiza.
No Stand D01 do Pavilhão B3, a Bosch apresentará as suas mais recentes soluções para sistemas de transporte conectados e inteligentes no IAA Mobility 2025, em Munique, que se realizará de 9 a 12 de setembro.
Assistência à condução
A condução automatizada é uma característica essencial dos veículos definidos por software. Nesse sentido, a Bosch está a avançar, ativamente, com o seu desenvolvimento e a levar, sistematicamente, os sistemas de assistência ao condutor a novos níveis – para maior segurança e conveniência.
A empresa utiliza uma arquitetura de IA de ponta a ponta: a utilização de IA ao longo de toda a cadeia tecnológica acelera os ciclos de desenvolvimento e aumenta o desempenho da pilha de software. Para condução e estacionamento assistidos até ao nível 2 da SAE, a Bosch oferece a sua família de produtos ADAS (sistema avançado de assistência ao condutor) em três variantes: nível básico, médio e premium.
Estas variantes diferem no âmbito da função do software, no número e combinação de sensores e na potência de computação necessária. Os fabricantes de automóveis podem adquirir o hardware e o software como pacotes integrados ou autónomos.
O número de fabricantes de automóveis que optaram por várias configurações da família de produtos ADAS da Bosch já chega a dois dígitos. Ambas as variantes de gama média e de luxo já estão a ser produzidos em série na China.
Além disso, já estão disponíveis para os clientes finais serviços de mapas conectados que ampliam o campo de visão do veículo como um sensor adicional. Esta solução colaborativa fornece informações sobre condições climáticas e rodoviárias adversas, acidentes ou motoristas em contramão, entre outros.
Importância dos sensores
Cada vez mais veículos, incluindo os menos dispendiosos, estão a ser equipados com sistemas completos de assistência ao condutor. Isso explica a razão pela qual as soluções de câmaras de elevado desempenho e baixo custo estão a tornar-se cada vez mais importantes.
A câmara multifuncional da Bosch está disponível como uma solução apenas com câmara ou, em alternativa, como uma nova variante de sistema de duas partes, que inclui uma cabeça de câmara e uma unidade de controlo.
Na solução apenas com câmara, toda a função ADAS é instalada, diretamente, na própria câmara, onde também é realizado o processamento. O que é particularmente adequado para veículos com arquiteturas descentralizadas.
A variante do sistema de duas partes, por outro lado, é um passo no caminho para arquiteturas centralizadas. É particularmente atrativo para fabricantes de automóveis que desejam aproveitar as vantagens das funções avançadas de assistência ao condutor nas suas arquiteturas existentes.
Em veículos definidos por software com arquiteturas centralizadas, o processamento relevante para a segurança da câmara é realizado em computadores de elevado desempenho.
Elevado poder de computação
Para o seu novo sensor de radar, a Bosch desenvolveu e fabricou todos os elementos-chave, incluindo o sistema num chip (SoC). Graças à tecnologia avançada de semicondutores, o alcance dos sensores de radar SX600 e SX601 é cerca de 30% maior do que o de modelos comparáveis.
Esta tecnologia também permite que as funções de condução sejam totalmente integradas no sensor de radar de forma económica. Ambos os tipos de sensores suportam o processamento de sinais assistido por IA.
O SX601 oferece um poder de computação significativamente superior do que o habitual no mercado, bem como propriedades de deteção melhores. Para um desempenho otimizado do sistema e máxima precisão, dois SX601 podem ser ligados em série para utilizar oito antenas de transmissão e oito antenas de receção.
Na mobilidade definida por software, as arquiteturas centralizadas de semicondutores estão a assumir uma importância cada vez maior, uma vez que que regulam muitas funções baseadas em sensores, incluindo ESP, navegação e sistemas de assistência ao condutor.
Para reduzir a complexidade, a Bosch desenvolveu a última geração de sensores inerciais MEMS especialmente potentes. Estes sensores podem fornecer, em simultâneo, a vários sistemas, os dados de que necessitam.
Chips para sensores ultrassónicos
Esta abordagem de “um sensor para tudo” está presente nos sensores da Bosch, como o SMU300 e o SMI980, que já estão a ser utilizados em unidades de medição inercial e em unidades de controlo de airbags.
No IAA, a Bosch irá, também, apresentar os seus novos chips TB293 e TB193 para sensores ultrassónicos, que oferecem a mais elevada taxa de transmissão de dados no mercado ultrassónico. Para um desempenho ainda melhor dos sensores, a Bosch está ainda a recorrer a dados brutos, com o sinal a ser gravado diretamente no sensor ultrassónico (no transdutor), o que significa que toda a extensão dos dados é retida.
Esta é anunciada como uma grande vantagem, especialmente para funções baseadas em IA. Como resultado, os sensores permitem uma deteção de objetos muito melhor. Agora, pela primeira vez, estes chips estão disponíveis no mercado de forma independente de quaisquer sensores.
Com este passo, a Bosch disponibiliza, também, a sua nova interface de barramento VASI (Versatile Automotive Sensor Interface), estabelecendo, assim, um novo padrão no mercado.
O que significa que os fabricantes de automóveis passam a ter uma escolha mais ampla de fornecedores de sensores, beneficiam da tecnologia ultrassónica de última geração e podem evitar efeitos de dependência exclusiva (lock-in).
Os benefícios do Bluetooth
No SMP290, a Bosch afirma que segurança e eficiência energética andam de mãos dadas. Com o seu design compacto, baixo consumo de energia, longa duração e integração única de sensor de aceleração e pressão, bem como ASIC com Bluetooth num único chip, esta solução destaca-se.
Além disso, ajuda a simplificar a arquitetura do veículo. Graças à interface Bluetooth padronizada, o SMP290 também permite novas aplicações, como a interação direta com um smartphone.
No caso da solução de deteção de pequenos danos, a Bosch demonstra como combinar software e hardware de forma inteligente. Esta solução utiliza componentes existentes no veículo, como a ECU do airbag e sensores, dispensando a necessidade de hardware adicional.
Em veículos definidos por software, a deteção de pequenos danos pode até ser atualizada remotamente, após a compra do veículo. Deteta com precisão até mesmo pequenos danos no veículo, tanto durante a condução como quando estacionado.
A deteção de pequenos danos regista choques que estão abaixo do limite para o acionamento do airbag, armazenando os dados relevantes. O sistema permite, assim, uma deteção de danos rápida, automatizada e objetiva.
Tecnologia “Act-by-wire”
Os sistemas “Act-by-wire” transmitem os comandos de direção e travagem do condutor de forma puramente eletrónica. São vistos como altamente relevantes para a mobilidade orientada por software, especialmente para a personalização da dinâmica e manobrabilidade do veículo, e para modos de condução automatizada de nível superior.
A travagem e a direção por intermédio de cabos elétricos (act-by-wire) abrem a possibilidade de novos conceitos para o volante e o pedal do travão, design otimizado para colisões e posicionamento mais flexível dos componentes e do desenho do interior.
A Bosch afirma ser uma das pioneiras no desenvolvimento desta tecnologia e, em breve, uma das primeiras a comercializá-la. A sua solução de travagem por cabo, composta por um atuador por cabo e ESP, será incorporada num veículo de produção de um grande fabricante automóvel asiático.
A particularidade do sistema de travagem hidráulico por cabo da Bosch está relacionada com o facto de não requerer qualquer ligação mecânica entre o pedal do travão e o sistema de travagem.
Quanto ao Bosch Vehicle Motion Management, assume a tarefa de controlar, de forma inteligente, os atuadores. Esta solução de sistemas sincroniza perfeitamente os travões, a direção, o chassis e o grupo motopropulsor.
Transição de arquiteturas
O Vehicle Motion Management é adequado para todos os veículos e marcas do segmento de automóveis de passageiros, elevando a experiência de condução a um novo nível. Graças a uma função especial de software, o veículo pode ser transformado num modelo urbano super manobrável, num potente desportivo ou numa limousine com conforto de condutor – dependendo da vontade do condutor. Pode ser ativado tanto através de um simples botão como pela Inteligência Artificial, que atua em segundo plano para personalizar o veículo.
A função “Comfort Stop” do Vehicle Motion Management aumenta o conforto e combate o enjoo em viagem. A interação entre os travões e o motor elétrico pode reduzir o solavanco resultante da travagem entre 70 a 90%, levando o veículo a parar suavemente.
As funções definidas por software exigem uma configuração completamente diferente para os componentes e sistemas eletrónicos. A inteligência do veículo será centralizada em alguns computadores de elevado desempenho, em vez de estar distribuída por mais de 100 unidades de controlo individuais.
O que reduz a necessidade de cabos e torna possível o processamento centralizado e as atualizações over-the-air. A Bosch pode fornecer a estrutura básica para qualquer veículo.
Mas o portefólio da Bosch não inclui apenas computadores centralizados e potentes e software de última geração. Inclui, também, infraestrutura veicular escalável e adaptável. Os computadores centralizados de elevado desempenho da Bosch e todos os seus outros componentes apresentam interfaces de comunicação de última geração.
Transmissão de dados
Dependendo dos requisitos, a infraestrutura de comunicação resultante pode ser rápida e de banda larga ou reduzida e especialmente económica. Aqui, um papel fundamental é desempenhado pelas unidades de controlo a nível de zona, que agregam e traduzem os vários canais e meios de comunicação.
Redes robustas a bordo com arquitetura baseada em zonas e tecnologia de 48 Volt criam a base para uma fonte de alimentação estável que satisfaz os requisitos crescentes dos veículos modernos.
No nível da infraestrutura de alimentação de energia, os componentes-chave fornecidos pela Bosch incluem o Powernet Master de 48 Volt, que garante que as funções relevantes para a segurança do veículo são alimentadas com energia em todos os momentos.
O portefólio também inclui soluções combinadas de comunicação e fornecimento de energia, bem como unidades de controlo ao nível de zona. A gama é completada por soluções inteligentes para distribuição de energia. Estas não só abrem novas opções de diagnóstico e manutenção, como, também, satisfazem os mais rigorosos requisitos de segurança funcional.
As ECUs para automóveis levam apenas milésimos de segundos para trocar dados. A espinha dorsal invisível dessa comunicação é a rede de área do controlador, ou CAN. Nas arquiteturas dos veículos, essas redes garantem um elevado nível de estabilidade, simplicidade, flexibilidade e eficiência de custos.
Software ETAS
E com o novo transcetor CAN SIC XL da Bosch, funcionam de forma especialmente rápida – até 20 Mbit/s no caso das redes CAN XL. Além dos comandos CAN habituais, o novo padrão CAN XL pode transmitir o protocolo de Internet (IP), cumprindo, assim, os requisitos das arquiteturas E/E modernas.
A subsidiária da Bosch, ETAS, oferece um conjunto de plataformas de software para veículos, que fornece uma base estável e segura para o desenvolvimento e gestão eficientes de arquiteturas de veículos escaláveis.
Suporta todas as arquiteturas de veículos modernas – desde unidades de controlo clássicas até computadores e plataformas potentes para condução assistida e automatizada. Os clientes podem utilizá-lo para criar, de forma eficiente, plataformas de veículos de última geração e comercializá-las mais rapidamente.
Como membro fundador da Eclipse S-Core, a ETAS utiliza uma abordagem code-first como parte integrante das plataformas que oferece e, dessa forma, desempenha um papel importante na definição da iniciativa de código aberto.
Utilizando a Solução de Medição Abrangente da ETAS, as funções do veículo podem ser validadas de forma rápida e económica, bem como o comportamento do sistema otimizado de forma eficiente.
O software da plataforma grava dados em tempo real e sincroniza, na perfeição, os dados internos das unidades de controlo baseadas em microprocessadores. Esta solução escalável e flexível pode ser adaptada a várias arquiteturas E/E e a domínios de veículos, tais como condução assistida e automatizada (ADAS/AD), infoentretenimento e movimento.
Soluções de transmissão
Também no domínio da transmissão, a Bosch está a responder às crescentes exigências da mobilidade orientada por software e a desenvolver soluções sofisticadas. Seguindo uma abordagem tecnologicamente neutra, a empresa oferece conceitos para transmissões que vão desde motores de combustão a motores elétricos.
Fabricantes de automóveis, fornecedores automóveis e distribuidores podem contar com uma ampla gama de semicondutores de potência de carboneto de silício (SiC) da Bosch para diversas aplicações.
O carboneto de silício é considerado uma tecnologia fundamental para a mobilidade elétrica. A Bosch oferece os seus MOSFETs de canal duplo em versões de 750 e 1200 Volt, sem embalagem para módulos inversores ou embalados para carregadores de bordo, conversores CC/CC e inversores.
A Bosch prevê que, até 2030, um em cada três automóveis e camiões ligeiros recém-registados seja elétrico a bateria. No domínio da mobilidade elétrica, o mercado chinês está a ditar o ritmo. E a Bosch desempenha um papel ativo no seu desenvolvimento.
Neste caso, plataformas escaláveis e padronizadas são cruciais para tornar as inovações universalmente disponíveis e acessíveis. Estas plataformas são, também, a base do amplo portefólio da Bosch para veículos elétricos e híbridos de todos os tipos (híbridos suaves, híbridos fortes, híbridos plug-in, veículos elétricos com autonomia prolongada).
Eixos elétricos
Os eixos elétricos refrigerados a óleo da Bosch podem ser usados como transmissões primárias ou secundárias. Estão disponíveis globalmente e são adaptáveis localmente. O eixo elétrico “3 em 1” combina um motor elétrico, eletrónica de potência e transmissão.
A Bosch está a adicionar mais componentes de gestão de energia ao seu eixo elétrico, como um carregador integrado, um conversor CC/CC e uma unidade de distribuição de energia.
Esta combinação de várias funções numa única unidade oferece uma série de vantagens, incluindo um design mais compacto, peso mais leve e custos otimizados, ao mesmo tempo que aumenta a eficiência.
Embora ocupem 30% menos espaço, a última geração de conversores de carregadores bidirecionais, que combinam um carregador integrado com um conversor CC/CC, são ainda mais eficientes.
Esta solução de sistemas é muito mais fácil de integrar, quer junto do grupo motopropulsor no eixo elétrico, quer junto da bateria. Com fluxos de energia bidirecionais, um veículo elétrico pode, também, funcionar como uma unidade de armazenamento de energia móvel.
Aumentar autonomia
Uma nova geração de inversores, com módulos de potência e semicondutores, bem como tipologias inovadoras de inversores, está a abrir caminho para um progresso significativo em termos de densidade de potência e eficiência.
E também no que diz respeito aos motores elétricos, a Bosch está a avançar. Os fabricantes de automóveis podem beneficiar de uma plataforma tecnológica globalmente padronizada que inclui vários motores elétricos e componentes ativos, como rotores e estatores.
Cabeças de enrolamento mais curtas, designs de refrigeração inovadores, incluindo um condutor de cobre direto e uma solução magnética, e materiais inovadores estão a ter um efeito positivo no tamanho, na eficiência e na utilização de materiais dos motores elétricos.
Hardware padronizado significa que o software inteligente está a ganhar importância. Pode ser usado para aumentar a autonomia e reduzir o tempo de carregamento. O controlo síncrono (modulação de voltagem) permite aumentar a eficiência em 1,5% e a potência máxima e a potência contínua de um veículo elétrico em 10%.
Apenas com a utilização de software, o comportamento de comutação pode ser sincronizado com a rotação do motor elétrico, sem modificar o hardware. O que aumenta o alcance do veículo e, simultaneamente, otimiza a experiência de condução.
Através do recurso de software eAxle Heating, a bateria do veículo elétrico é pré-condicionada de forma ideal antes do carregamento, facilitando capacidades de carregamento mais altas e, consequentemente, reduzindo o tempo de inatividade do veículo.
Reduzir emissões
Para além dos veículos elétricos, os veículos híbridos também podem reduzir as emissões de carbono do tráfego rodoviário. É, por isso, que a Bosch continua a desenvolver tecnologia de injeção e tratamento de gases de escape para motores de combustão.
À parte dos híbridos potentes e plug-in, os veículos elétricos com extensores de autonomia estão a tornar-se cada vez mais comuns, especialmente na China. A utilização de combustíveis renováveis em veículos híbridos torna-os muito mais ecológicos.
A prova de que esses combustíveis estão no depósito pode ser fornecida por uma solução na cloud da Bosch, o Digital Fuel Twin, que também permite mostrar a redução do CO2 emitido.
Já os sistemas de gestão térmica, podem aumentar ainda mais a eficiência dos veículos híbridos e elétricos. Ao controlar, deliberadamente, os fluxos de frio e calor, estes sistemas garantem que a bateria de alta tensão permanece dentro da margem de temperatura ideal em todos os momentos, que o motor elétrico não sobreaquece sob cargas mais pesadas e que é utilizada a menor quantidade possível de eletricidade para refrigeração e aquecimento.
Para isso, a Bosch está a desenvolver módulos pré-integrados que combinam elementos essenciais, como compressores de refrigeração elétricos e bombas de refrigeração. Tal reduz, consideravelmente, a complexidade e o esforço de instalação. Nos novos sistemas, o refrigerante utilizado é o propano (R290), que já é utilizado em bombas de calor e secadoras.
Gestão inteligente de energia
As soluções de software modulares utilizadas na Gestão de Energia Veicular da Bosch distribuem a energia no veículo de forma especialmente inteligente. Uma abordagem integrada coordena e otimiza a gestão de energia e os seus subsistemas constituintes, tais como gestão térmica, transmissão, rede de bordo e sistema de carregamento.
Este sistema conectado também leva em consideração os parâmetros atuais e previstos do veículo, bem como as condições da estrada e o comportamento do condutor. Desta forma, a eficiência, a conveniência e a vida útil dos veículos elétricos podem ser ainda mais aprimoradas. O Bosch Vehicle Energy Management também é oferecido como uma solução independente de hardware.
Juntamente com a sua unidade de desconexão eletrónica, o sistema de gestão de baterias da Bosch monitoriza e controla as células da bateria de alta tensão, tanto em veículos elétricos como em híbridos plug-in.
Em estados operacionais críticos, fornece os mecanismos de segurança necessários. Também otimiza a potência e a vida útil da bateria. Além disso, é composto por uma unidade de controlo, bem como por elementos que estão ligados aos módulos individuais da bateria e que monitorizam cada célula individualmente.
Funções de software, como o passaporte da bateria que será exigido na UE a partir de 2027, também podem ser integradas. Em caso de acidente, a unidade de desconexão eletrónica desconecta a bateria da eletrónica do veículo.
O sistema de gestão da bateria, as unidades de monitorização das células e o carregador-conversor podem ser reunidos nesta unidade de desconexão, reduzindo, assim, a complexidade.
Software de diagnóstico
Para responder a uma procura cada vez maior por potência, os veículos elétricos vão contar no futuro com uma rede de bordo de 48 Volt. Para satisfazer essa necessidade, a Bosch está a desenvolver uma bateria de iões de lítio de 48 Volt – adicionalmente à bateria de 48 Volt para híbridos moderados que já fabricou milhões de vezes.
A nova variante fornecerá, de forma consistente, a energia necessária para recursos críticos de segurança e para condução altamente automatizada, mas, também, quando o veículo estiver imóvel por um período prolongado. A bateria pode ser integrada de forma flexível no veículo. Ao contrário das baterias convencionais de 12 Volt, não contém chumbo.
Quanto à gama de veículos abrangidos pelo software de diagnóstico ESI[tronic] da Bosch, já testado e comprovado, inclui, agora, também os modelos Tesla. Assim, pela primeira vez, as oficinas independentes podem utilizar a sua solução multimarca habitual para realizar trabalhos de diagnóstico abrangentes nos modelos Tesla.
O acesso aos dados de diagnóstico foi um desafio especial na integração da Tesla. Ao contrário de muitos outros fabricantes de automóveis, cujos dados a Bosch recebe antecipadamente e traduz para as línguas [ESI]tronic, o diagnóstico original da Tesla interage apenas em inglês.
E embora outra documentação esteja disponível em vários idiomas, não está disponível em todos os 23 idiomas suportados pelo [ESI]tronic. Para lidar com essa barreira linguística, a Bosch desenvolveu uma solução técnica que funciona com Inteligência Artificial e integrou essa funcionalidade de tradução automática diretamente no processo de diagnóstico.
Envolver os ciclistas
Assim que um engenheiro mecatrónico conecta um Tesla, as informações de diagnóstico em inglês são traduzidas em tempo real para o idioma do sistema [ESI]tronic selecionado pelo utilizador.
Esta abordagem inovadora garante que oficinas independentes possam trabalhar em veículos Tesla de forma eficiente e precisa, sem dificuldades linguísticas. Esta adição é um passo importante para fornecer às oficinas independentes uma solução de diagnóstico abrangente e preparada para o futuro para o crescente segmento de veículos elétricos.
A terminar, refira-se que a Bosch eBike Systems e a Volkswagen querem que a comunicação com carros e infraestruturas inclua, também, as bicicletas no futuro. A ideia é que os ciclistas sejam visíveis digitalmente desde o início e que os acidentes sejam evitados, na medida do possível.
A base para isso é o WLANp (ITS-G5), uma tecnologia comprovada e amplamente disponível na Europa. Funciona em todas as marcas e cria uma ligação V2X (vehicle-to-everything) rápida entre os utilizadores da estrada e a infraestrutura.
A Bosch eBike Systems está a acompanhar de perto outros desenvolvimentos tecnológicos, com o objetivo de adicionar soluções evoluídas sempre que necessário para adaptar a sua estratégia V2X aos requisitos regionais e às condições do mercado.
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