Scania vyvinula, který šetří palivo pomocí technologie GPS

18. ledna 2012

Scania Active Prediction, nový tempomat, který šetří palivo pomocí technologie GPS

Společnost Scania vyvinula tempomat využívající technologii GPS k určení polohy vozidla a předvídání topografie nadcházející cesty. Před zahájením stoupání nebo klesání se upraví cestovní rychlost, což řidiči pomáhá maximálně využít každou kapku paliva. Při jízdě v kopcovitém terénu dokáže systém přinést úsporu paliva až do výše 3 procent.

Scania Active Prediction
Topografické údaje jsou uloženy ve Scania Communicator, který již
obsahuje GPS pozice a systém komunikuje se systémem řízení motoru pro
řazení rychlosti vozidla.
Nový systém Scania Active Prediction představuje milník v systematickém
zaměření společnosti Scania na řidiče, který jim pomáhá šetřit palivo a
snižovat dopad na životní prostředí. Jde o systém, který přizpůsobuje
styl jízdy topografii stejně, jako to dělají nejzručnější řidiči
nákladních vozidel. Zkušeným řidičům také pomáhá šetřit palivo při jízdě
po nových trasách, v noci nebo v nepříznivém počasí.
Řidiči kamionů jsou často pod velkým tlakem. Načasování přepravy je
často jednou z hlavních priorit, což může přinést vyšší náklady za
spotřebované palivo. Nový Scania tempomat byl vyvinut pro pomoc řidičům
dostat se na místo určení včas, bez zbytečného plýtvání palivem.
Při jízdě po dálnici ušetří systém Scania Active Prediction ve srovnání
s normálním tempomatem až 3% paliv a to s minimální časovou ztrátou.
Maximální přínos je však možné dosáhnout v zvlněném terénu.

Časová ztráta v rámci jednoho dne jízdy je pouze pár minut a pro většinu
dopravních společností nepatrná vzhledem k získané finanční výhodě.
V případě 40-tunové soupravy (tahač a návěs) představuje 3-procentní
úspora paliva při ujetí 180 000 km ročně, přibližně 1 700 litrů paliva.




Jak systém funguje

Pomocí tlačítek na volantu řidič nastaví cestovní rychlost z kopce, jako
obvykle - doporučený je rozdíl rychlosti nejméně 4 km / h

Nastavení rychlosti se objeví na centrálním displeji. Zároveň se objeví
okno rychlosti Active Prediction. Tyto hodnoty nemohou být upraveny.

Systém je aktivní nad 60 km / h. Když systém nastaví rychlost, objeví se
na displeji zelené E.


Nastavení tlačítek Cestovní rychlost
a klesání v spodní časti Zelené E se objeví, když je


Okno rychlosti je nahoře aktvní systém Active
Prediction

Na cestách bez topografických dat, nebo v případě, že signál GPS je
ztracen, okno rychlosti Active Prediction zešedne a vozidlo se vrátí do
normální funkce tempomatu.


Okno
rychlosti Active Prediction zešedne,
jakmile jsou
topografická a nebo GPS data nedostupná

Nastavení rychlosti mohou být naprogramována jako "Oblíbené" - okno s
nastavenou cestovní rychlostí vlevo a rychlost z kopce vpravo. Časová
mezera, kterou řidič zvolil pro tempomat, je uprostřed. Zelené E se
objeví vždy, když je aktivní Active Prediction.

„Oblíbené" okno se všemi nastavenými rychlostmi.

DOPLŇUJÍCÍ TECHNICKÉ INFORMACE



Charakteristika klasického tempomatu

Na ekonomickou jízdu nákladním vozidlem konstantní cestovní rychlostí je
potřebné mnohem víc než jen zapnout tempomat. Normální tempomat dělá to,
k čemu je navržený – snaží sa udržovat nastavenou rychlost ve všech
podmínkách. V kombinaci s automatickou převodovkou bez problémů doveze
náklad včas do cíle.
I když je pro řidiče tento styl jízdy pohodlný, má i své nevýhody.
Jakmile při stoupání do kopce začne klesat rychlost, vozidlo v zájmu
zabránění ztráty rychlosti využije maximální točivý moment motoru a
případně i podřadí na nižší převodový stupeň.
Normální tempomat se snaží udržovat nastavenou rychlost i během celého
sjezdu z kopce, což znamená, že vozidlo bude mít na začátku sjezdu
cestovní rychlost. V důsledku toho může dojít k nechtěnému brždění, aby
se předešlo překročení maximální povolené rychlosti, a to i při sjezdu z
malého kopce. Stejně jako v případě jakéhokoli brzdění, je výsledkem
plýtvání paliva.



Předvídání při jízdě

Školený řidič ví, že takové chování je nehospodárné. Na začátku kopce
řidič začne s vozidlem stoupat s trochu vyšší rychlostí, aby na kopci
nebylo nutné měnit převodový stupeň a tím plýtvat palivem i časem.
Pokud řidič zná trasu, krátce před zahájením sjezdu pravděpodobně uvolní
plynový pedál a s využitím hybnosti a hmotnosti vozidla tak "zdarma"
získá rychlost pro jízdu z kopce.


Toto předvídavé chování je součástí lidského charakteru a je těžké ho
zakomponovat do zařízení nebo systému. Normální tempomat si pochopitelně
neuvědomuje, jaká bude cesta za následující zatáčkou, systém Active
Prediction však takovou výhodu má. Někdy může být pro řidiče těžké
posoudit, zda cesta je, nebo není vodorovná, ale tento systém to dokáže.

Tempomat se systémem Active Prediction
Tempomat společnosti Scania se systémem Active Prediction je navržen
tak, aby eliminoval nevýhody normálního tempomatu s využitím dat s
povrchem mapami silniční sítě. V současnosti má tento systém úplné
pokrytí pro západní a střední Evropu. V případě chybějících údajů se
systém přepne na funkci normálního tempomatu.
Topografické informace se zkombinují s údaji GPS na určení polohy
vozidla a topografie nadcházející cesty. Na základě těchto informací se
každou sekundu vypočítává nejhospodárnější rychlostní profil.
Údaje o cestě se ukládají do rozhraní vozidla Scania Communicator, které
neustále shromažďuje a vysílá údaje o řidiči, vozidle a poloze na portál
Scania Fleet Management. Mapové údaje jsou při dodání uloženy v paměti
zařízení a lze je aktualizovat v servisu Scania.




Aktivní předvídání topografie

Při normální jízdě konstantní dálniční rychlostí načítá systém Active
Prediction údaje pro analyzování až 3 km cesty dopředu. Na trase se
identifikují dvě základní situace:

• Následující stoupání: Kde a v jaké míře bude třeba zvýšit
rychlost tak, aby vozidlo
začalo stoupat s
maximálním točivým momentem dostupným od
motoru.
• Následující klesání: Kde a v jaké míře bude nutné snížit
rychlost.


Systém je aktivní při nastavení cestovní rychlosti 60 km/h nebo více,
při nižší rychlosti se využívá funkce normálního tempomatu. Během jízdy
může systém měnit rychlost v rozsahu +4% až -8% oproti nastavené
cestovní rychlosti. Rozsah možné změny rychlosti na základě těchto
procentních hodnot je pevný a řidič ho nemůže upravit.
Aby měl systém dostatečnou rezervu pro zvýšení rychlosti před zahájením
stoupání, společnost Scania doporučuje řidičům nastavit retardér na
rychlost při klesání alespoň o 4 km / h vyšší, než je nastavená cestovní
rychlost.


Systém reguluje tempomat na základě neustálého vyhodnocování několika
faktorů týkajících se vozidla a topografie:
• Hmotnost jízdní soupravy
• Cestovní rychlost a rychlost při klesání nastavená řidičem
• Specifikace a výkon nákladního vozidla, např. výkon motoru, druh
převodovky atd.
• Vzdálenost od následujícího stoupání nebo klesání
• Strmost následujícího stoupání nebo klesání
• Vliv následných událostí vyskytujících se na trase
• funkce systému je integrována s adaptivním tempomatem, který udržuje
náležitý odstup od vozidla vpředu.


Potencionální úspora paliva

Bylo zjištěno, že při jízdě po hlavních silnicích a dálnicích dokáže
tempomat společnosti Scania se systémem Active Prediction ve srovnání s
normálním tempomatem ušetřit až 3% paliva.
Potenciál na úsporu paliva závisí na topografii cesty a na hmotnosti
vozidla. Nejlepší výsledky se dosahují ve vlnitém terénu, zatímco na
trase s dlouhými strmými kopci je úspora menší. Při dlouhých strmých
klesáních nevyhnutelně dochází k brždění retardérem, když vozidlo
dosáhne nastavenou rychlost při klesání. Dá se také říci, že systém do
určité míry "kompenzuje" situaci, kdy je trasa pro řidiče neznámá.

Několik příkladů:
1. Na dálničních úsecích testovací trasy německých magazínů
Trucker a Verkehrs-Rundschau při použití soupravy s hmotností 40 tun
odpovídala úspora paliva 4% ve srovnání s normálním tempomatem. Dálnice
v této oblasti jsou víceméně všude vlnité, což systému Active Prediction
poskytuje mnohé příležitosti k využití.

2. Na trase 1000 bodového testu po dálnici A1 v jižním Německu s
dlouhými a náročnými kopci představuje úspora při 40 tunách 1,5%. V
takových podmínkách má zvýšení rychlosti před stoupáním do kopce
relativně malý efekt. Při sjezdu se rychle dosáhne nastavená rychlost a
vozidlo pokračuje v jízdě z kopce s ??využitím retardéru. Tuto testovací
trasu použili německé magazíny Lastauto Omnibus a Fernfahrer a
partnerské magazíny v dalších zemích.

3. Na trase vedoucí po dálnici z města Södertälje, sídla společnosti
Scania, na jih do města Jönköping v jižní části středního Švédska a zpět
se posuzoval vliv různých hmotností. Tato trasa se ??zdá být vodorovná,
ve skutečnosti je však kopcovitá a vlnitá. Úspora paliva při 40 tunách
představovala 2,6% s časovou ztrátou méně než 2 minuty.


20 tun 30 tun 40 tun 50 tun 60 tun
Úspora paliva při celkové vzdálenosti 520 km 0,7 % 1,7 % 2,6 % 3,4 %
3,8 %

Časová ztráta při
6-hodinové jízdě méně
jak 1 min. méně
jak 2 min. méně
jak 2 min. méně
jak 2 min. méně
jak 2 min.

Při jízdních soupravách s vyšší celkovou hmotností zvyšuje systém
rychlost před stoupáními častěji. Častěji také snižuje rychlost před
klesáním, neboť takové vozidlo akceleruje při jízdě z kopce rychleji.
Pokud je kopec dostatečně strmý, vozidlo také spíše dosáhne nastavenou
rychlost při klesání. V případě jízdních souprav s nižší celkovou
hmotností se ušetří méně paliva, protože úpravy rychlosti jsou méně
efektivní, když je k dispozici méně potenciální energie.





TYPICKÉ SITUACE


Blížení se k stoupání
Když se vozidlo blíží k stoupání, systém Active Prediction zjistí sklon
kopce před vozidlem a vypočítá, jaká dodatečná rychlost je potřebná pro
zvýšení tlaku turbodmychadla a výstup na kopec s maximálním využitím
točivého momentu motoru a minimálními změnami převodových stupňů. Před
zahájením stoupání do kopce rychlost mírně překročí nastavenou cestovní
rychlost.


Blížení se ke klesání

Když se vozidlo blíží ke klesání, systém vyhodnotí sklon sjezdu před
vozidlem a potenciální úsporu paliva. Pokud je sklon dostatečný na
zrychlení vozidla nad nastavenou cestovní rychlost, před zahájením
sjezdu dojde ke snížení rychlosti, aby se předešlo zbytečnému brzdění.
Než začne vozidlo klesat, rychlost se může snížit maximálně o 8%. Cílem
této strategie je minimalizovat brzdění při jízdě z kopce. Právě v této
situaci je možné ušetřit nejvíce paliva.

Přejezd vrcholem kopce

Vrchol kopce systém vyhodnocuje jako blížící se klesání. Ke snížení
rychlosti dojde, pokud je hmotnost vozidla dostatečná na zrychlení na
nastavenou cestovní rychlost na konci klesání.

Zážitek za volantem
V porovnání s normálním tempomatem si řidič všimne, že vozidlo jede do
kopce trochu agresivněji a během stoupání se snaží minimalizovat počet
změn převodových stupňů.


Před začátkem klesání rychlost mírně sníží tak, jakoby řidič předvídavě
uvolnil plynový pedál. Hned po zahájení klesání začne vozidlo zrychlovat
samo s využitím vlastní hybnosti a hmotnosti. Celkový zážitek
představuje uvolněnou, proaktivní jízdu a připomíná styl jízdy vyučovaný
například na školeních Scania Driver Training.






Hlavní úspora se dosahuje při zpomalování před jízdou dolů kopcem.
Největší potenciál pro úsporu paliva je proto ve vlnitém terénu s
neustálými sklony a mnoha malými kopci. Schopnost systému předvídat tyto
změny terénu a upravit rychlost se pak bohatě vyplácí

Dojmy testovacích vodičů jsou obecně pozitivní a řidiči oceňují chování
systému při jízdě do kopce i z kopce. "Zdá se, jakoby za volantem seděl
zkušený řidič dokonce i tehdy, když to tak není," zněl verdikt jednoho z
nich.

Kompenzace času
Sekundy ztracené při zpomalování se systém snaží kompenzovat
prostřednictvím vyšší rychlosti před zahájením stoupání do kopce. Z
hlediska celého pracovního dne je pár ztracených minut bohatě vyvážený
dosaženou úsporou paliva.