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Coluna Mecânica Online | Software mudará sua experiência de dirigir

Sistemas de direção e freios sem ligações mecânicas vão permitir uma nova dinâmica do veículo. Direto da Alemanha, tive a oportunidade de conhecer na prática as tecnologias que prometem simplificar o funcionamento da direção, freios e aceleração veicular.

Nesse mês de junho tive a oportunidade de conhecer o campus de pesquisa da Bosch em Renningen, na Alemanha, local de desenvolvimento avançado em soluções de computação e de inteligência artificial, participando a convite da marca, do Bosch Tech Day 2024, que teve como tema o lançamento da Era do Software para o automóvel, com apresentação do diretor-executivo, Stefan Hartung.

No local, os pesquisadores estão trabalhando para encontrar respostas às perguntas do futuro, por isso mesmo, aproveitarei para lhe apresentar agora, sim, no presente, as tecnologias que tive a oportunidade de conhecer na prática e que em breve devem chegar aos  veículos.

Na pista de testes em Renningen – uma antiga pista militar de pouso, tive a oportunidade de “experimentar” novos sistemas automotivos, onde o futuro torna-se realidade pela primeira vez e a sua adequação às estradas é testada.

A Bosch reafirma seu compromisso com a inovação ao focar no software e na inteligência artificial como pilares para o futuro da mobilidade.

Durante o evento Bosch Tech Day, a empresa apresentou a jornalistas de todo o mundo suas mais recentes soluções de software e tecnologias inteligentes que prometem transformar o controle de fábricas, eletrodomésticos inteligentes, tecnologia médica e, principalmente, a mobilidade.

“Estamos convencidos de que, junto com a IA, o software é a base para a inovação futura”, afirmou o CEO da Bosch durante a conferência de imprensa. “No campo da mobilidade, o software terá uma influência maior no tráfego do que qualquer outra tecnologia.”

A grande novidade ficou por conta do Vehicle Motion Management, um sistema de software entre domínios que controla a dinâmica veicular em seis graus de liberdade, coordenando a frenagem, a direção, o powertrain e a suspensão, integrando recursos de frenagem, direção, movimentação do veículo, sistemas de proteção dos passageiros e sensores dinâmicos.

O software de integração controla os diversos domínios do veículo e inclui serviços baseados em dados que aumentam a segurança e conveniência.

Esse sistema otimiza a dinâmica, dirigibilidade e eficiência, além de gerenciar a complexidade das novas arquiteturas veiculares.

Vamos então conhecer as tecnologias que testei na prática:

A função “eBrake to Zero” é um aprimoramento de software desenvolvido para suavizar a parada dos

 veículos, especialmente em situações de “pare e siga” no trânsito.

Tradicionalmente, a parada completa de um veículo pode causar um solavanco incômodo, mas com essa nova função, esse problema é mitigado.

Controlando de forma otimizada o motor e o sistema de frenagem de um veículo elétrico, a função garante uma parada suave, sem a necessidade de intervenção do freio hidráulico.

Caso a frenagem hidráulica seja necessária, a transição é feita de forma imperceptível para os passageiros, melhorando o conforto e reduzindo o enjoo causado por movimentos bruscos.

O portfólio de serviços baseados em dados e hospedados na nuvem do Bosch Vehicle Motion Management é projetado para aumentar a segurança e o conforto dos motoristas.

Utilizando dados coletados por sensores do veículo, informações sobre a situação das estradas, como coeficientes de atrito, são geradas e combinadas com dados de outros

 veículos e serviços meteorológicos.

Isso permite avisar os motoristas antecipadamente sobre riscos como aquaplanagem, buracos e lombadas.

Além disso, esses serviços ajustam automaticamente a dinâmica do veículo em curvas e a estratégia de condução dos sistemas de segurança e assistência veicular.

As tecnologias act-by-wire substituem as conexões mecânicas entre o volante e o pedal do freio com os respectivos atuadores de direção e de frenagem por sinais elétricos.

Isso não apenas oferece assistência em situações críticas de direção, mas também evita tais situações e melhora o conforto e a agilidade do veículo.

Além disso, essas tecnologias abrem novas possibilidades para o design do interior do veículo, ocupando menos espaço e permitindo maior padronização dos sistemas de frenagem e de direção.

Em termos de segurança, a redundância está incluída no projeto, garantindo que o sistema funcione mesmo em caso de falhas.

O sistema de frenagem brake-by-wire, composto por um atuador eletrônico de freio e um ESP® (Programa Eletrônico de Estabilidade), elimina a conexão mecânica entre o pedal do freio e o sistema de frenagem.

A solicitação de frenagem é transmitida de um pedal de freio eletrônico para o atuador e o ESP® por meio de linhas de sinal redundantes.

Essa configuração permite frenagens mais dinâmicas em todas as condições. Em caso de falha, tanto o atuador do freio quanto o ESP® podem aumentar a pressão de frenagem necessária nas quatro rodas, proporcionando uma frenagem eficiente e segura.

A eliminação da conexão mecânica também oferece novas possibilidades para o design da interface homem-máquina e do interior do veículo.

O novo atuador de freio brake-by-wire, leve e flexível na instalação, traduz a intenção de frenagem do motorista em ação.

Conectado por linhas elétricas, ele define a pressão do sistema hidráulico em todos os freios das quatro rodas, consumindo pouca energia.

Com sua rápida acumulação de pressão e controle preciso, é ideal para funções de assistência ao motorista e para uma transição suave do motor para a frenagem hidráulica.

O ESP® assume o controle das rodas individualmente para estabilizar o veículo, se necessário.

A tecnologia brake-by-wire elimina a conexão mecânica entre o pedal do freio e o sistema de frenagem, substituindo o pedal clássico por um pedal redundante que detecta a solicitação de frenagem por meio de sensores e transmite essa solicitação como um sinal elétrico.

Esse design inovador não apenas facilita a integração no interior do veículo, mas também torna a experiência de condução mais segura, tranquila e personalizada.

A evolução dos sistemas automotivos continua a surpreender, e a mais recente inovação é o sistema de steer-by-wire, que elimina a conexão mecânica tradicional entre a coluna de direção e o mecanismo de direção.

Este avanço tecnológico combina um atuador de volante com um atuador de direção, criando um sistema mais preciso e adaptável.

O sistema de steer-by-wire funciona através de uma tecnologia avançada de sensores. O atuador de volante detecta as solicitações de direção do motorista e as transmite digitalmente para o atuador de direção, que então ajusta as rodas conforme necessário. Esse método digital permite uma resposta mais rápida e precisa, melhorando a experiência de condução.

Além de direcionar as rodas, o atuador de volante é responsável por proporcionar ao motorista a sensação de direção, oferecendo feedback sobre o estado de condução e a superfície da via.

Este feedback pode ser ajustado de acordo com as preferências do fabricante, filtrando, amortecendo ou amplificando sinais específicos como os de sulcos ou buracos. Isso resulta em uma condução mais confortável e personalizada.

Vantagens do Steer-by-Wire

1. Precisão e Resposta Rápida – A transmissão digital das solicitações de direção proporciona uma resposta mais imediata e precisa das rodas.

2. Personalização – A sensação de direção pode ser ajustada para atender às preferências do motorista ou requisitos específicos do fabricante.

3. Flexibilidade no Design – Em

 veículos altamente automatizados, o volante pode ser recolhido completamente por um período limitado, proporcionando mais espaço e conforto ao motorista.

4. Redução de Componentes Mecânicos – A eliminação da conexão mecânica reduz o peso e potencialmente os custos de manutenção do veículo.

O sistema de steer-by-wire não apenas melhora a experiência de condução atual, mas também abre caminho para futuras inovações em

 veículos autônomos.

Com a capacidade de recolher o volante e ajustar a sensação de direção, este sistema é ideal para os carros do futuro, que demandam flexibilidade e tecnologia avançada.

No sistema steer-by-wire, a direção com assistência elétrica é substituída por um atuador de direção, e o atuador do volante substitui a coluna de direção.

Com o uso do steer-by-wire, todo o eixo intermediário e as juntas de transmissão podem ser removidos. O steer-by-wire resolverá as restrições atuais que impedem novos designs de volante e interior dos  veículos.

Durante o evento também tive a oportunidade de conversar com Stefan Hartung, diretor-executivo da Bosch, que em sua apresentação destacou a evolução desde a introdução do seu primeiro produto de software, a unidade de controle digital do motor Bosch Motronic, há 45 anos.

“Nossa empresa evoluiu de uma fabricante puramente de hardware para um dos maiores fornecedores de software da Europa. O software não é apenas um complemento, mas um dos pilares do nosso sucesso”, enfatizou o CEO.

A capacidade da Bosch de integrar software diretamente em seus produtos físicos complexos é um diferencial significativo. “Ao contrário das empresas puramente de software, temos a força na fabricação precisa e confiável de objetos físicos, o que nos permite incorporar linhas de código diretamente em nossos produtos”, explicou.

A Bosch estabeleceu metas ambiciosas no campo da mobilidade: assim como hoje dificilmente há um carro sem uma peça Bosch, no futuro não haverá carros nas estradas que não possuam software Bosch. Esse objetivo reflete o compromisso da empresa em continuar liderando a inovação tecnológica na indústria automotiva.

Durante o evento, os participantes puderam explorar e experimentar as novas soluções de software para a mobilidade do amanhã. A Bosch demonstrou como suas inovações estão moldando o futuro das estradas, com ênfase na integração de tecnologias inteligentes e serviços.

Numa entrevista direta com Stefan Hartung, aproveitei para saber qual a visão de evolução dos motores a combustão em serem mais eficientes.

O diretor-executivo da Bosch destacou que os motores a combustão podem ser mais eficientes, especialmente em aplicações híbridas plug-in combinadas com motores elétricos.

A eficiência pode ser aumentada, mesmo sob a suposição de utilizar biocombustíveis como o etanol, que são livres de CO₂.

Melhorias na eficiência podem ser feitas nas operações internas do motor, como a injeção de combustível, ignição e design da combustão.

Embora muitas otimizações já tenham sido feitas, ainda há potencial para melhorias, especialmente em motores grandes.

Para carros regulares, a tendência é combinar motores a combustão com estratégias de eletrificação.

A escolha do design do powertrain depende da finalidade do uso do carro, como a necessidade de longa autonomia ou uso em áreas urbanas.

Apesar dos limites teóricos para a eficiência dos motores a combustão, ainda há espaço para melhorias práticas dentro desses limites.

Para o CEO Global da Bosch, a eficiência dos motores a combustão pode ser melhorada através de otimizações internas e combinações com eletrificação, levando em consideração a finalidade de uso do veículo e a necessidade de segurança e autonomia.

Destaque do Bosch Tech Day 2024, o executivo também destacou que o desenvolvimento de software é um processo complexo que envolve a colaboração de várias equipes em diferentes países.

Os engenheiros buscam automatizar completamente as coisas, transformando questões técnicas em questões de software.

O software pode ser alterado mais facilmente do que sistemas técnicos físicos, permitindo uma rápida implementação de mudanças.

Que o setor automotivo está adotando sistemas operacionais comuns, como o Linux, que são amplamente usados em diferentes dispositivos.

E que parcerias são fundamentais para integrar diferentes sistemas operacionais e tecnologias no setor automotivo, mas que a Bosch tem expertise em sistemas complexos e sensíveis à segurança, especialmente os relacionados à direção.

No setor automotivo, a segurança é crucial, semelhante à aviação, onde falhas não são toleradas.

Sistemas de backup e redundância são necessários para garantir a segurança em caso de falhas.

A empresa também foca em sistemas de entretenimento e comunicação, que se tornam mais importantes à medida que os carros se tornam mais autônomos.

Além dos sistemas de direção e entretenimento, há inúmeros sistemas auxiliares que controlam e verificam a integridade do veículo.

Esses sistemas de atualização e segurança em segundo plano são essenciais para a confiabilidade e segurança dos carros modernos.

É importante que os sistemas façam o que queremos de forma perfeita e nos ajudem a sermos melhores motoristas sem parecer que estão nos corrigindo constantemente.

Exemplos incluem o Programa Eletrônico de Estabilidade (ESP) e sistemas de freio de emergência, que intervêm apenas quando necessário.

O verdadeiro obstáculo não é a automação do carro em si, mas garantir que ele opere com segurança no mundo externo.

A automação total precisa ser segura e também acessível economicamente.

Em resumo, o desenvolvimento de software automotivo é um esforço altamente colaborativo que requer parcerias com diversas empresas e áreas de expertise para integrar diferentes tecnologias, garantindo segurança, eficiência e inovação.

Voltando a falar sobre o mercado brasileiro, o presidente mundial da Bosch destacou que o etanol de cana-de-açúcar tem potencial e deve ser considerado uma solução viável no mercado global.

A competição entre diferentes soluções é positiva e pode levar a descobertas de novas oportunidades.

O Brasil tem demonstrado que o etanol não é uma solução de alto custo e pode ser utilizado de forma eficiente há décadas.

A tecnologia Flex Fuel da Bosch permite o uso de combustíveis duplos (etanol e gasolina), aumentando a flexibilidade e a viabilidade do etanol.

A simplicidade do processo de produção de etanol e sua viabilidade técnica tornam a solução atraente.

O Brasil deve continuar explorando o etanol como uma forma de reduzir as emissões de CO₂, mantendo e aprimorando suas práticas sustentáveis.

Continuar investindo no etanol pode ser um caminho promissor para o país em termos de redução de emissões de CO₂ e contribuição para soluções energéticas globais.

Em resumo, o etanol de cana-de-açúcar tem potencial para ser uma parte importante da solução global para manter os motores de combustão interna, especialmente em regiões onde a cana-de-açúcar pode ser cultivada.

A simplicidade e viabilidade técnica, juntamente com as práticas sustentáveis já em uso no Brasil, fazem do etanol uma solução promissora e competitiva no cenário energético global.

Com a visão de um futuro onde o software e a IA são centrais para a inovação, a Bosch está preparada para continuar liderando o caminho na criação de soluções tecnológicas avançadas.

A empresa está posicionada para ser um player essencial na transformação da mobilidade, proporcionando um futuro mais inteligente e conectado.

Tarcisio Dias viajou a convite da Bosch Brasil.

Coluna Mecânica Online® – Aborda aspectos de manutenção, tecnologias e inovações mecânicas nos transportes em geral. Menção honrosa na categoria internet do 7º e 13º Prêmio SAE Brasil de Jornalismo, promovido pela Sociedade de Engenheiros da Mobilidade.

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