從雨刷到ABS Bosch的科技其實比你想像中的還要更貼近生活

從世紀初就持續鑽研車輛電子配備的Bosch自然不會被世界潮流拋棄,他們也持續透過科技拯救生命。

 
 
曾幾何時,ABS不再是車身外側需要被強調搭載的金屬銘牌,而成為幾乎每一輛車的標準配備,隨著安全科技逐漸完備,當電子車身穩定系統(ESP)自1995年登場以後,又再次拯救全世界無數性命,Bosch持續在汽車安全領域研發超過半個世紀,且讓我們瞧瞧究竟有哪一些科技早已與你我的生活緊密不可分割。
 

 
1926:汽車雨刷

再也不需要手動刮除雨水,雨刷誕生的時代早的讓人一點都不意外。Bosch設計的電動雨刷在1926年首次登場,利用電動馬達驅動蝸桿(worm screw)與齒輪,並帶動一根包覆橡膠的長桿(就是雨刷?)來去除擋風玻璃上的雨水。Bosch這簡單又高明的設計讓人們再也不需要因為下雨而手忙腳亂。此外,擋風玻璃的清潔功能則是要到1959年才導入,只需要按下按鈕,再讓泵浦準確的把雨刷水噴灑到擋風玻璃之上即可。
 

 
1927:商用車輛煞車倍力器

在進入20世紀之後,內燃機的技術發展也讓汽車的性能與速度提升,但煞車系統的制動性能卻沒有因此推陳出新,這也促使Bosch在1920年代為重型的卡車研發了氣壓式的煞車倍力器,透過真空負壓來增加煞車的力道,駕駛員只需要施加過去三分之一的力道就能夠達到相同的制動效果,自然也能有效的減少重型載運車輛的煞車距離。
 

 
1928:民用煞車輔助系統

除了重型商用車輛之外,Bosch在隔年將同樣的系統搭載在乘用車輛之上,他們設法讓整組系統小型化,同時減少成本開銷,好讓市售車不會增加太多價格。這項技術將會在未來成為車輛的標準配置,就像那些商用煞車倍力器一樣,駕駛的煞車踩踏力道可以減少三分之二,而制動距離則縮短為過去的三分之一。
 

 
1957:非對稱近光頭燈

Bosch早在1913年就開啟了對汽車照明系統的研究,包含連結發電機、頭燈、電池以及穩壓器等我們至今早已習以為常的電力技術。而隨著路上的車輛普及,對向頭燈所造成的眩光也影響了夜間道路駕駛的安全性,Bosch在1957年推出了不對稱的近光頭燈(Asymmetric low-beam),讓對向的駕駛不再受到炫光影響,而且同樣能夠照亮路面。
 

當然現代科技早已能用更精準且複雜的技術來避免眩光,圖例為Skoda的Matrix LED頭燈。

 
1978:防鎖死煞車系統(ABS)

在歷經長達九年的研發過程之後,Bosch終於在1978年推出了防鎖死煞車系統(Antilock Braking System),象徵著汽車安全的一大步邁進。透過電子元件控制四輪的煞車系統,只要系統一感測到車輪鎖死打滑,ABS就會暫時減少煞車力道,再重新施加壓力 ── 達到每秒40次的功率 ── 即便在低摩擦係數的濕滑路面上,ABS系統也能夠有效減短煞車距離。而歐盟也在2016年起規定所有的摩托車也要搭載ABS系統
 

 
1980:電子安全氣囊控制元件

Bosch在1980年成為第一家生產電子安全氣囊觸發元件的歐洲品牌,這套系統最終成為了現代道路的標準安全配備,觸發元件包含三個大區塊與約170個單獨零件組合而成,負責控制安全氣囊的啟動時機。這套系統首先配備在Mercedes-Benz的旗艦S-class之上,讓S-class成為全球最先進的汽車之一,而至今一輛汽車往往可以搭載多達九組氣囊,每一組都是以電子系統獨立控制,會依據車輛遭受撞擊的部位觸發。
 

 
1986:循跡控制系統(TCS)

循跡控制系統(Traction Control System)目的在於讓車輛保持良好的抓地性能,以電子控制的方式減少車輪打滑,TCS系統會持續偵測是否有輪胎失去抓地力,當條件符合時,系統就會減少該打滑車輪的速度,直到抓力性能恢復。循跡控制系統也是早期車輛電控系統網路的範例,TCS會在運作時介入引擎控制或煞車系統,這時候就算駕駛刻意踩踏油門,引擎輸出也不會提高,煞車系統則會觸發,直到系統確保抓力性能完全回歸。TSC也能夠獨立控制每一顆車輪速度,讓引擎輸出達到最佳抓地力。
 

 
1995:微機電系統(MEMS)投入量產

Bosch在1980年代致力於讓微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems)體積更小、更可靠與更節能,這些技術提升都是為了讓車輛的感測數據更加精確。而在1995年首次進行量產化之後,這些微小的電子元件將更加普及,在車輛控制模組,或是在車輛安全的電子車身穩定系統(ESP)使用上都極為重要。
 

 
1995:電子車身穩定系統(ESP)

電子車身穩定系統(Electronic Stability Program)也在1995年進入市場感測器能夠進行每秒25次的數據比對,來確保車輛按照駕駛控制的方向前進,而當車輛動能違反駕駛方向盤控制的時候系統就會馬上介入,控制引擎輸出與車輪轉速,讓車輛免於打滑危機。自從ESP在1995年進入市場之後,在歐盟地區就已經預防了超過五十萬起的事故,並拯救了15,000位駕駛人,而Bosch也在2020年慶祝他們的ESP系統達到驚人的里程碑:在登場25年之後,Bosch總共生產了超過2.5億組的ESP系統。
 

Bosch早在1984年就開始進行ESP的測試,但一直到90年代才終於出現曙光。

 
2010:自動緊急煞車系統

在進入2010年代之後,繁複的車輛電子配備已經不計其數,同時這也讓更複雜的車身控制成為可能,自動緊急煞車系統(Predictive emergency braking system)在2010年投產,透過雷達與攝影等感測器連動ESP系統,如果系統偵測到碰撞即將發生,就會啟動階段性的預防措施,首先系統會警告提醒駕駛者煞車,若是駕駛者沒有回應,接著系統會施加煞車力道,最後才會觸發緊急煞車系統。
 

 
2013:機車穩定控制系統(MSC)

ESP的車身動態防護機制在2013年進入二輪領域,機車穩定控制系統(Motorcycle Stability Control)也讓機車在行駛過程中更加安全,包含加減速、直線或是過彎時都能保有最佳的穩定性。車輪感測器會監控車輪速度,同時另一組負責監測車輛傾角與俯仰角,如果系統察覺車輪處於鎖死邊緣,MSC系統就會讓煞車系統在不影響安全的情況下減少速度,以確保車輪不再面臨鎖死,從而挽救機車騎士的生命。
 

 
2018:eBike ABS

自從ABS系統在1978年開始發展以來,這套系統一直都是無法被取代的交通安全配備之一,而Bosch也在2018年與煞車系統製造商Magura合作,將ABS系統導入電動自行車eBike之上,讓踏板騎士們也能減少更多意外風險。這套系統將電子制動與液壓制動系統結合,除了避免車輪鎖死打滑之外,也還能夠監測煞車力道過大所造成的後輪抬舉,大幅的提升了車手的安全性。
 

 
那2020之後Bosch都在做些什麼呢?

 
從世紀初就持續鑽研車輛電子配備的Bosch自然不會被世界潮流拋棄,Bosch的車用電腦在大量軟體的電子系統領域居於領導地位,除了提升行車電腦的運算能力之外,也將整合駕駛輔助系統、自動駕駛、汽車多媒體、動力系統和車身電子等工程專業。同時,他們目前正在德國封閉道路中實驗L5等級的自動駕駛系統,確保未來的汽車”可以比三寶還會開車“。
 
而在電動車領域當中,Bosch也致力於加速發展固態燃料電池的商業化進程,協助克服全球的能源轉型挑戰。此外,Bosch的業務也跨足到更複雜的軟體業務,目前他們正在將物聯網和人工智慧相結合,希望利用人工智慧技術來評估客戶的產品使用相關資料,並以此為客戶提供軟體更新、開發新功能及服務。
 

190226_Bosch_Elektronikarchitektur_Vergleichsgrafik_EN
01_博世的高性能車用電腦
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