Predictive Powertrain Control: Sparer drivstoff med drivlinje som kan "se"
Sparer drivstoff med drivlinje som kan "se"
Med Predictive Powertrain Control (PPC) har Mercedes-Benz Actros fått en drivlinje som kan "se". Ved hjelp av GPS og høydedata optimaliseres fartstilpasning, hvor og hvordan det skal gires samt bruk av EcoRoll. Resultatet er opptil fem prosent reduksjon av drivstofforbruket.
PPC kombinerer cruise control og PowerShift med GPS-posisjonering og nøyaktige oppmålte høydedata i kart som er levert av TomTom. Foto: Daimler
Henning Ivarson
De siste 25 årene har det vært en voldsom teknologisk utvikling av både cruise control og automatiserte girskiftsystemer. Mercedes-Benz lanserte sitt første semiautomatiserte girskiftsystem i 1985. Det ble kalt Electro-pneumatische Schaltung - bedre kjent som EPS. Systemet var clutchbasert, men var likevel en ergonomisk revolusjon for lastebilsjåførene. I stedet for å betjene den 16-trinns ZF-kassen med "dobbel H" - som slet hardt på arm og albu - kunne girskiftene enkelt foretas ved hjelp av en liten hendel til høyre for førersetet. I 1988 lanserte Mercedes-Benz SK-klassen. Også disse kunne utstyres med ESP, men denne gang basert på produsentens egen 16-trinns kasse. Med lanseringen av Actros i 1996 kom Telligent som med årene er blitt videreutviklet til dagens sofistikerte og lynraske Mercedes PowerShift 3.
Ser for deg
Automatiserte girskiftsystemer har bidratt til å gjøre hverdagen mindre belastende og enklere for sjåførene. Ikke minst bidrar de til økt trafikksikkerhet siden sjåføren kan konsentrere seg 100 prosent om trafikkbildet i stedet for å rote med girspaken og tenke girskift.
Ett ankepunkt mot slike systemer har hele tiden vært at de ikke kan se. I de fleste situasjoner kan sjåføren naturligvis overlate alt til elektronikken, gjerne også inkludert adaptive cruise control. Da går det meste av seg selv. Men ved flere anledninger kreves det likevel av systemet blir overstyrt av sjåføren, i hvert fall dersom man ønsker å følge grunnprinsippene for all økonomisk kjøring; gi ekstra gass før inngangen i en bakke, slippe opp gassen før bakketoppen og rulle mest mulig.
Nå gjør systemet det for deg. Vel og merke også i mørke, tåke eller under andre forhold hvor sjåføren selv ikke har mulighet til å kunne vurdere hvordan veien ser ut videre fremover.
Mercedes-Benz trekker paralleller til en blind mann som går bortover og plutselig støter på en hindring. Da må han først stoppe, deretter vurdere situasjonen og til sist løfte på benet for å komme seg over. En person med synet i behold ser hindringen i forkant og kommer seg videre uten stans bare ved å løfte benet litt i forkant. Det er nettopp en slik forutseenhet PPC gir gjennom å gi drivlinjen syn.
Computer, GPS og høydedata
PPC kombinerer cruise control og PowerShift med GPS-posisjonering og nøyaktige oppmålte høydedata i kart som er levert av TomTom.
Således har det mye til felles med Scania Active Prediction, men skiller seg vesentlig fra Volvos I-See som er basert på at strekningen allerede er blitt kjørt opp og at de topografiske dataene deretter er blitt lastet opp i en sentral server hvorfra de lastes ned til en annen lastebil som kjører den samme strekningen.
Daimler har allerede noen år tilbudt et tilsvarende system på Freightliner, men siden de amerikanske lastebilene kun har manuelle girkasser måtte systemet gjennom store tilpasninger for å kunne benyttes på Actros hvor PowerShift er standard.
Hjernen i det hele er en computer som i følge Mercedes-Benz er den kraftigste som så langt er tatt frem til bruk i et kjøretøy. Den mottar, sammenstiller og bearbeider en stor mengde data fra computerne til både girskiftsystemet, bremsesystemet og motorstyringen.
Elektronisk horisont
Ved å kombinere cruise control og PowerShift med topografiske høydedata, analyser datamaskinen kontinuerlig veiens topografi og bygger opp en elektronisk horisont opp til et par kilometer foran lastebilen. Resultatet er opptil fem prosent reduksjon av drivstofforbruket ved at fartstilpasninger, hvor og hvordan det skal gires samt bruk av EcoRoll girskift er helt optimalisert etter forholdene.
Systemet kan benyttes i hastigheter over 25 km/t og aktiveres gjennom system-menyen som er lett tilgjengelig via knapper på rattet. Det blir for øvrig automatisk deaktivert når man kommer under 20 km/t.
Cruise control hastigheten settes på vanlig måte, det samme også med ønsket makshastighet (+4 til +15 km/t) før motorbrems og retarder slår inn. I tillegg må man definere minimumshastigheten for systemet, for eksempel der EcoRoll skal slå inn. Den kan justeres fra 0 til -10 km/t ved cruise control i vanlig modus og fra -3 til -10 km/t ved økonomimodus.
Deretter er det bare å ta løs og både nyte og la seg fascinere av elektronikken. Rett før bunnen av bakken øker kjøretøyet automatisk farten og forlenger dermed tiden før første girskift må tas. I motsetning til den jevne og trinnvise nedgiringen man er vant med, velger PPC ofte direkte det giret som holder bakken opp. I mane tilfeller er stigningene ujevne, med det resultat at et vanlig system velger å gire opp før det relativt raskt må gire ned igjen. Også dette unngås med PPC.
Uvanlig lenge før bakketoppen (i hvert fall etter undertegnedes mening) går systemet automatisk over EcoRoll - nettopp fordi det kjenner topografien i detalj. Dette innslagspunktet kan imidlertid justeres ved å bestemme minimumshastigheten. Hvis det er mye trafikk og man ikke ønsker å lage unødvendig kø gjennom denne fartsreduksjonen, kan man eksempelvis sette den til minus 3. Dersom kjørehastigheten er satt til 80 km/t betyr det at EcoRoll tidligst vil slå inn ved 77 km/t. Ved mindre trafikk kan minimumshastigheten settes lavere slik at den eksempelvis begynner å rulle allerede ved 70 km/t.
På flate partier og tidvis svake nedoverbakker har man vært vant til at EcoRoll slås seg mye av og på. Med PPC blir det langt færre korte EcoRoll-faser. Årsaken til det er at motoren ved en slik inn- og utkobling må tilpasse seg drivlinjen og gi en ørliten mellomgass som krever drivstoff. Dette blir kontinuerlig kalkulert av computeren, og EcoRoll aktiveres kun i de tilfellene besparelsene ved rulling er større enn forbruket ved inn- og utkobling.
Reduksjon på over syv prosent
Logistikk & Ledelse fikk nylig anledning til selv å prøve PPC på en ganske kupert del av autobahn A6 helt sydvest i Tyskland, for øvrig ikke så langt unna den gigantiske lastebilfabrikken til Mercedes-Benz i Wörth. Prøvekjøringen foregikk med en Mercedes-Benz Actros 1851 4x2 trekkvogn med GigaSpace førerhus, ordinær kapellsemi og totalvekt på 40 tonn. Vi kjørte på cruise control i økonomimodus hele målestrekningen. Kjørehastigheten var satt til 85 km/t, og med maks hastighet på pluss 5 og minimum på minus 6.
Resultatene fra den første strekningen var at forbruket sank fra 46,9 liter/100 km ved ordinær kjøring uten PPC til 41,4 liter med PPC. Dette er en reduksjon på over 11 prosent, men det skyldes nok at kjøringen uten PPC ble noe "ødelagt" et par kilometer ved at vi tok igjen en saktegående lastebil i en av de lange og seige bakkene. På den andre strekningen ble forbruket redusert med 7,7 prosent - fra 36,3 liter/100 km uten bruk av PPC til 33,5 liter med PPC. Gjennomsnittsfarten med og uten PPC var så å si identisk.
Det var ikke mulig å få en utskrift av flåtestyringssystemet FleetBoard eller annen dokumentasjon på antall girskift som ble tatt. Vi er likevel temmelig sikre på at det ble foretatt langt færre girskift uten PPC. I tillegg til drivstoffbesparelsen bidro systemet også til at kjøringen ble enda roligere sett fra sjåførens side.
Kort payback
Mercedes-Benz opplyser at TomTom har nøyaktige høydedata på 96 prosent av alle norske motorveistrekninger og 84 prosent av riksveinettet.
Brukere av TomToms navigasjonsløsninger vet at kartene ofte oppdateres. Det er imidlertid få endringer i riks- og motorveinettet og de fleste oppdateringene er derfor knyttet til Points of Interest (POI) som for eksempel plassering av minibanker, bensinstasjoner, apotek, kjøpesentre etc. Det skal derfor ikke være behov for noen automatisk oppdatering av høydedatagrunnlaget, men Mercedes-Benz presiserer at det selvfølgelig vil bli gjort dersom det gjøres store endringer av veistrukturen i området.
Selv om systemet ennå ikke er prisfastsatt her i landet, er det tilgjengelig for norske kunder. I Tyskland koster det 1.650 euro, og forutsatt at det bidrar til en reduksjon av drivstofforbruket opptil fem prosent vil det være inntjent i løpet av relativt kort tid.
www.logistikk-ledelse.no © 2013