Testowałem nowe technologie Boscha. Rewolucja jest tuż za rogiem

Nie autonomiczne, ale zautomatyzowane. Żadnych mechanicznych połączeń i pełna kontrola elektroniki. Do tego pełna współpraca pokładowych systemów, centralizacja oraz mniej komputerów. Tak w telegraficznym skrócie może przedstawić wizję motoryzacji, jaką miałem okazję poznać bliżej na tegorocznym Bosch Tech Day. Chociaż niektóre z tych złożeń mogą budzić pewne obawy, albo zdają się rozmijać z tym, co podświadomie uważaliśmy za oznakę postępu, to okazują się dobrze przemyślane, praktyczne, a przede wszystkim możliwe do wdrożenia w najbliższym czasie.

Wizja autonomicznych, czyli samodzielnie jeżdżących pojazdów od dekad rozpala wyobraźnię wizjonerów, inżynierów oraz zwykłych kierowców. Ostatnie lata to natomiast prawdziwe się nią zachłyśnięcie, ponieważ samochody, które bez udziału człowieka same przyspieszają, hamują, skręcają, parkują i reagują na zagrożenia, już przecież istnieją. W wybranych amerykańskich miastach jeżdżą przecież autonomiczne taksówki, zaś nawet miejskie samochody sprzed kilku lat mają już technologie pozwalające na częściowo samodzielną jazdę. Nie brakowało głosów przekonujących, że do autonomicznych pojazdów dzieli nas tylko krok, a głównym problemem są obecnie kwestie legislacyjne.

To okazało się jednak jedynie złudną iluzją. Obecne samochody owszem, są zdolne do samodzielnego poruszania się, ale do pełnej samodzielności w zmieniających się warunkach drogowych oraz na nowych dla siebie (nie zmapowanych wcześniej) trasach, jeszcze daleka droga. Na tyle daleka, że już ponad rok temu pisałem, iż największe firmy opracowujące systemy autonomicznej jazdy, zaczęły się wycofywać ze swoich projektów. Powód był i nadal jest prosty - prace nad samojeżdżącymi pojazdami pochłaniają miliardy dolarów, a momentu ich komercjalizacji nie da się przewidzieć, ani tym bardziej momentu, kiedy mogłyby zacząć przynosić zyski. Zamiast więc czekać długie lata na wysoce niepewny zwrot ogromnych inwestycji, kolejne firmy skupiają się na prostszych i dających się wprowadzić w niedługiej perspektywie, rozwiązaniach.

Takich jak zautomatyzowana jazda, czyli tak zwany poziom 2 plus autonomii. Oznacza on, że samochód potrafi prawidłowo reagować na otaczający go ruch drogowy i w pewnych sytuacjach, może przejąć pełnię kontroli, ale nadal wymaga nadzoru ze strony człowieka. Możliwe jest więc puszczenie kierownicy na autostradzie i automatyczna zmiana pasów ruchu (wystarczy tylko włączyć kierunkowskaz), ale kierowca nie może w tym czasie zajmować się niczym innym.

Podobny system miałem okazję sprawdzać już przy okazji pierwszy jazd testowych obecną generacją BMW serii 7, ale rozwiązanie przygotowane przez Boscha jest wyraźnie bardziej zaawansowane. W teorii również możemy puścić kierownicę tylko na autostradzie, ale to wynika z uwarunkowań prawnych, a nie możliwości samego systemu. Samochody Boscha radzą sobie także w ruchu miejskim, płynnie reagując na innych użytkowników dróg, zatrzymując się na czerwonym świetle i samodzielnie wykonując skręty. Nie miały także żadnego problemu na wjazdach i zjazdach autostrad z ostro poprowadzonymi łukami i nie gubiły się także w całkiem długim tunelu, który odcinał im sygnał GPS. Nagranie z ich przejazdów możecie zobaczyć na poniższym wideo.

Największe wrażenie podczas Bosch Tech Day 2024 zrobiła na mnie jednak nie zautomatyzowana jazda, lecz liczne pomysły inżynierów na to, by usprawnić działanie najbardziej podstawowych układów w samochodzie.

Jednym z rozwiązań, jakie miałem okazję przetestować, jest steer-by-wire, czyli układ kierowniczy bez mechanicznego połączenia kierownicy z przekładnią. Zamiast tego mamy system elektroniczny, łączący potencjometr kierownicy z siłownikiem przekładni kierowniczej. Teoretycznie nie jest to nowe rozwiązanie - pierwszym samochodem, w którym zrezygnowano z mechanicznego połączenia kierownicy z kołami było Infiniti Q50. Tam jednak zastosowano także drugi, klasyczny układ kierowniczy, pełniący rolę "zapasowego" w razie ewentualnych problemów.

Bosch, choć również zastosował dodatkowy, awaryjny system, zrezygnował całkowicie z mechanicznego połączenia. Rozwiązanie to ma cały szereg zalet, z których najbardziej oczywistą jest możliwość łatwego zaimplementowania zmiennego przełożenia układu kierowniczego. Reakcje samochodu na ruchy kierownicy można łatwo i dowolnie zmieniać, na przykład zależnie od wybranego przez kierowcę trybu jazdy. Samochodem, w którym prezentowano możliwości tego rozwiązania, był Volkswagen Golf GTI. Na fragmencie toru testowego przygotowano ciasny slalom, nawrót, szybki slalom oraz... próg zwalniający.

Muszę przyznać, że różnica między standardowym zestrojeniem układu kierowniczego, a tym przygotowanym przez Boscha, była kolosalna. Dzięki zmiennemu przełożeniu, nawet manewrując z niewielką prędkością nie trzeba nigdy odrywać rąk od kierownicy, aby osiągnąć pełny skręt, natomiast podczas pokonywania slalomu, układ kierowniczy okazał się niezwykle szybki i precyzyjny, znacząco poprawiając wrażenia z jazdy.

Także podczas przejazdu przez wspomniany próg - steer-by-wire pozwala eliminować wstrząsy przenoszone zwykle przez klasyczny układ kierowniczy. Ponadto brak fizycznego połączenia kierownicy z kołami upraszcza konstrukcję pojazdu i eliminuje konieczność tworzenia osobnych układów dla samochodów z kierownicą po lewej i po prawej stronie.

Sporo swojej uwagi poświęcili inżynierowie Boscha rozwojowi elektronicznych układów hamulcowych. Pierwsze z rozwiązań, jakie testowałem, to klasycznie wyglądający pedał hamulca, ale ponieważ sterowany jest elektronicznie, wyróżnia się krótszym skokiem, większą precyzją dozowania siły hamowania oraz pozwala na szybszą reakcję całego układu hamulcowego. Dzięki temu rozwiązaniu łatwiej jest też zestroić hamulce z systemem rekuperacji, czyli odzyskiwaniem energii przez samochody elektryczne i hybrydowe. W nich bowiem pierwsza faza hamowania odbywa się z wykorzystaniem silnika elektrycznego, co pozwala doładowywać baterie. Dopiero gdy potrzebna jest większa siła hamownia, angażowane są hamulce.

Na pokładzie innego samochodu zastosowano z kolei rozwiązanie nazwane eBrake to zero. Pozwala ono całkowicie wyeliminować nieprzyjemne bujnięcie pojazdu oraz pasażerów przy całkowitym zatrzymaniu. Normalnie samochodzie musi to kompensować sam kierowca, zmniejszając siłę nacisku na pedał hamulca w ostatniej fazie hamowania. Rozwiązanie Boscha bierze to zadanie na siebie i nawet przy ostrym hamowaniu, samochód łagodnie zatrzymuje się w miejscu.

Największe wrażenie jednak zrobiły na mnie nieruchome pedały gazu i hamulca. Mają one formę płytek, wyglądających zupełnie jak nakładki na pedały, tylko że umieszczone bezpośrednio na ścianie grodzi. Mierzą one siłę nacisku stopy, którą przekładają na odpowiednie przyspieszenie lub siłę hamowania. Brzmi to może jak coś, do czego trudno się przyzwyczaić, ale jest zaskakująco intuicyjne. 

Przypominało mi to jazdę jakimś supersportowym samochodem, w którym pedały są dość twarde i podczas jazdy w ruchu miejskim wystarczy niemal niezauważalny nacisk na gaz, by samochód przyspieszał. Rozwiązanie to ma cały szereg zalet - nie ryzykujemy, że coś nam wpadnie pod pedał i go zablokuje, nie zahaczy o niego przesunięty dywanik, ani też nie ma mowy o zsunięciu się z niego stopy. Ponadto jak stwierdzili inżynierowie Boscha, 80 proc. obrażeń stóp podczas wypadku, powodowanych jest przez przesuwające się do środka kabiny pedały. Opisywane rozwiązanie eliminuje także i ten problem.

Kolejne ciekawe rozwiązanie przygotowane przez inżynierów Boscha to Vehicle Motion Management. System ten pozwala znacząco poprawić bezpieczeństwo, szczególnie w awaryjnych sytuacjach. Obecnie coraz więcej samochodów wyposażonych jest w elementy poprawiające prowadzenie i dynamikę jazdy, ale nie działają one wspólnie. Przykładowo więc podczas nagłego omijania przeszkody na drodze, nad utrzymaniem toru jazdy czuwa system ESP, ale zadziałać może także aktywne zawieszenie czy też skrętne tylne koła. Problem w tym, że każdy z takich systemów działa niezależnie, więc w skrajnych przypadkach mogą nawet sobie przeszkadzać - stabilizując pojazd, bez brania pod uwagę, że inny system także w tej samej sekundzie go stabilizuje.

Przykład działania Vehicle Motion Management prezentowany był na przykładzie Porsche Cayenne, które miało wymienione zawieszenie na jedno z najtańszych adaptacyjnych rozwiązań. Podczas testu łosia wykonywanego przy 80 km/h, wyraźnie było czuć, że samochód zachował stabilność, ale był już na granicy utrzymania się w granicach drogi jednopasmowej. Po aktywacji systemu Cayenne znacznie łatwiej pokonało identyczną próbę, zachowując niemal idealnie czysty tor jazdy. Wrażenie było podobne do tego, które ma się za kierownicą SUV-a Porsche z opcjonalnym systemem aktywnych stabilizatorów (wymagających 17 tys. zł dopłaty). Lecz rozwiązanie Boscha nie wyklucza sensu ich stosowania i może z nimi współpracować, można zaimplementować je do właściwie każdego samochodu i nie powinno wymagać zbyt dużej dopłaty.

Miałem okazję sprawdzić też rozwiązanie, którego zadaniem jest ostrzeganie innych uczestników ruchu drogowego przed niebezpiecznymi miejscami. Jeśli przykładowo w jakimś miejscu samochód wpadnie w poślizg i będą musiały interweniować systemy elektroniczne, odpowiednia informacja trafi do chmury. Kierowcy innych pojazdów zbliżający się do tego miejsca będą otrzymywali ostrzeżenia o śliskiej nawierzchni. Auto może rejestrować także większe wstrząsy, spowodowane dużymi nierównościami i dziurami na drodze, a następnie przesłać ostrzeżenie, aby uważać w danym miejscu na stan nawierzchni.

Co ciekawe, tak pozyskanymi danymi interesują się nie tylko producenci samochodów. Przedstawiciele Boscha zdradzili mi, że również służby niektórych krajów chętnie korzystałyby z takich danych, aby móc skuteczniej zapewniać bezpieczeństwo na drogach, szczególnie zimą.

O tym jak poważną rolę w świecie motoryzacji zaczyna odgrywać oprogramowanie, niech świadczy fakt, że Bosch zatrudnia obecnie 48 tys. inżynierów oprogramowania z czego 42 tys. z nich pracują właśnie w sektorze mobilności. W ciągu ostatnich trzech lat Bosch sprzedał swoje systemy komputerowe o wartości 4 mld euro. Kolejne lata mają przynieść jeszcze większe dochody.

Gotowe są już systemy czy to zautomatyzowanej jazdy, czy elektroniczne wersje najbardziej podstawowych układów w samochodzie, takich jak układ hamulcowy czy kierowniczy. Dążymy więc do pełnej elektronicznej kontroli nad pojazdami. Jednocześnie Bosch zamierza też ograniczyć liczbę komputerów montowanych w samochodach. Współczesne modele często mają ich na pokładzie ponad 100 - każdy nawet drobny element, posiada swoją osobną jednostkę sterującą. Co tylko niepotrzebnie komplikuje konstrukcję pojazdu i podnosi jego cenę.

Bosch proponuje rozwiązanie, w którym wszystkimi systemami pojazd zarządza jedynie dziesięć komputerów. Oznacza to szeroko zakrojoną centralizację, stosowanie wielordzeniowych procesorów oraz odpowiednio zaawansowanego oprogramowania, które właściwie zarządzi dostępną mocą obliczeniową.

Jak podkreślają przedstawiciele firmy, obecnie w mało którym samochodzie nie ma komponentów marki Bosch, a w przyszłości podobnie ma być z jej oprogramowaniem. Trudno obecnie powiedzieć, kiedy przedstawione na Bosch Tech Day 2024 technologie pojawią się w seryjnych autach. Częściowo zależy to od samych producentów samochodów, czy zdecydują się na implementację którychś z rozwiązań. Najwcześniej wybrane z nich możemy zobaczyć na drogach za dwa lata.