Når cruisekontrollsystemet har GPS-informasjon og høydedata, kan den styre hastigheten mye bedre og spare drivstoff.
PPC: Fartsholderen kobles til GPS-en og kartene utstyres med høydedata, og slik kan systemet se fremover og regne ut den optimale driften av motor- og girsystem. foto: Mercedes

PREDICTIVE POWERTRAIN CONTROL

Smart cruisekontroll sparer drivstoff

Metoder for å spare drivstoff

  • Selv om store nyttekjøretøyer er mer økonomiske enn privatbiler når vi ser på hvor mange tonn de frakter i forhold til drivstoff, er ikke forskerne fornøyde. Med PPC har de vridd mye ut av motor- og girsystemet, men det er flere tapskilder å hente drivstofføkonomi fra.
  • Den mest åpenlyse er aerodynamikken. Hvis man utstyrer trailere med en form som forhindrer turbulensen i bakkant og gir en mer laminær strøm, kan man oppnå opptil ti prosent ekstra drivstoff-
    økonomi. Ulempen er at en slik «hale» bygger rundt 1,5 meter i lengderetning.
  • En annen strategi det arbeides med er å hente ut energi som går til spille i eksos. Bosch har utviklet en dampmaskin drevet av eksosvarme som kan gjenvinne mellom 5–8 % energi i form av mekanisk energi.
  • Ikke ulikt hvordan et moderne varmekraftverk henter ut restenergi i et eller to damptrinn.

 

En av strategiene er å kjøre motoren så optimalt som mulig. Forskjellen i drivstofforbruk mellom en god og en dårlig sjåfør kan være så mye som 30 prosent.

Det kan utgjøre én liter per mil eller mer på et tungt lastet og stort kjøretøy. Slikt blir det raskt penger av.

Derfor har de tyngste trailerne som kjører langt installert fartsholdere (cruisekontroll). Den holder hastigheten og optimaliserer motorpådrag og giring av girkasser som kan ha mellom 12 og 16 trinn.

Slik kjøreautomatikk gjør jobben mye mer behagelig for føreren, og sørger også for at alle sjåfører blir like gode på å spare drivstoff.

Topografisk kontroll

Men uansett hvor god fartsholderen er, så er det et blindt system. Det kan ikke se fremover. Alle avgjørelser må tas av belastningssituasjonen slik den er i øyeblikket.

Derfor utvikler produsentene det de kaller Predictive Powertrain Controll (PPC). Ved å koble fartsholderen til GPS-en og utstyre kartene med høydedata, kan systemet se fremover.

Både Volvo, Scania og Mercedes har lansert slike systemer, men det kan se ut som om Mercedes har det mest avanserte systemet.

Det er det som beskrives her, og som bruker høydedata to til tre kilometer fremover for å regne ut den optimale driften av motor- og girsystem.

Les også: Smale dekk skal spare drivstoff

PPC: Fartsholderen kobles til GPS-en og kartene utstyres med høydedata, og slik kan systemet se fremover og regne ut den optimale driften av motor- og girsystem. foto: Mercedes

Framsyn

I praksis er et PPC-system et videreutviklet fartsholdesystem som kan optimalisere motoren og giringen i henhold til en tredimensjonal kjørerute. Poenget er først og fremst å spare drivstoff, men også å gjøre kjøringen enda mer behagelig for føreren.

Systemet er en videreutviklet utgave av et som er solgt i USA, men som er beregnet på manuell giring. Når automatgir benyttes, blir det et ekstra regulerbart parameter som ytterligere kan optimalisere forbruket.

For å virke optimalt behandler systemet data om hastighet, dreiemoment, motorytelse og girposisjon, men det må også kjenne vekten av kjøretøyet.

På basis av bremsekraft og retardasjonen det medfører er det mulig å regne ut vekten.

Effektivt i bakker

PPC er først og fremst et system som benyttes for å gjøre kjøretøyet mer effektivt opp og ned bakker. Systemet settes opp med parametere for hastighetsutslag, det vil si den maksimale og minimale hastighet sjåføren tillater det å bevege seg innen.

Systemet kan tillate økninger på opptil 15 km/t over idealhastigheten eller 10 km/t under, men typisk er intervallet mindre.

Med slike slingringsmonn kan systemet optimalisere ruten med tanke på drivstofforbruket, som typisk blir rundt fem prosent mindre sammenliknet med et som bare bruker vanlig fartsholder.

Jo større slingringsmonn systemet tillates å ha, jo større blir besparelsen, men for store utslag er upraktisk for sjåføren og trafikken.

Det er ingen magi, men automatisert sunn fornuft, implementert som algoritmer som styrer motor og girboks. I tillegg har systemet en viss evne til å lære, slik at det kan tilpasses lokale og individuelle forhold.

Les også: Dette flyet bruker mye mindre drivstoff

Elisabeth Rodrigues

Øker hastigheten

I motsetning til en vanlig fartsholder vil et system med PPC øke hastigheten inn mot en bratt bakke for å unngå for stort pådrag og for mange girskift opp bakken.

Så vil det slakke av på farten når kjøretøyet nærmer seg en bakketopp. Det betyr lite i fartstap som gjenvinnes på den andre siden, men mye i drivstoff.

Systemet kontrollerer også vekslingen i automatgirkassen for å optimalisere drivsystemet. Det vil så langt som mulig unngå girskifte, fordi hvert slikt skifte bruker ekstra energi på to måter:

For det første får man et lite kraftavbrudd og taper hastighet. Dessuten må styringssystemet gi litt ekstra pådrag og kløtsje, slik at de usynkrone girene passer til hverandre.

Slike tap gjør at systemet av og til vil veksle to trinn i stedet for ett, fordi energitapet blir mindre i et langt hopp i stedet for to små. Forutsetningen er selvfølgelig at man vet hva som skjer videre på veien.

Les også: Dieselbiler forurenser over dobbelt så mye som testene viser

Ruller fritt

En ytterligere måte systemet kan spare energi på er gjennom det Mercedes lanserte for noen år siden og kalte EcoRoll.

Det er koblet til fartsholderen­ og virker ved å sette girkassen i fri slik at motoren går på tomgang når det ikke trengs drivkraft i nedoverbakker.

Da bruker den svært lite drivstoff. Ruller kjøretøyet fortere enn maksgrensen, kobles motorbremsen inn, og da bruker den ikke noe drivstoff.

Med PPC har EcoRoll fått ytterligere nytte­effekt fordi nedoverbakkene kan planlegges på forhånd og man kan unngå girskift, alternativt veksle to trinn i stedet for ett.

Et PPS-system vil koste rundt 12 000 kroner­ på en stor trailer. Kjører man mellom 100 000 og 150 000 km årlig med et snitt­forbruk på mellom tre og fire liter per mil, kan tilbakebetalingstiden bli svært kort, fordi man sparer fem prosent drivstoff til 12–14 kroner literen.

I tillegg sparer det vedlikeholdskostnader. En gyllen regel i transportbransjen er at en krone spart på drivstoff er en krone spart på vedlikehold.

Regnestykket i Norge ser nok litt dårligere ut. Systemet krever at sjåføren bruker fartskontroll. I gjennomsnitt er 80 prosent av langtransporten i Europa egnet for det.

Slik er det ikke i Norge, hvor vi har veier med mye svinger og kryss. Dessuten bruker man fartskontroll mindre om vinteren når det er glatt.

Nøyaktig høyde

Systemet baserer seg på en vanlig GPS som har en nøyaktighet på 20 meter eller mindre.

Det kunne også hentet høydedata fra GPS-en, men nøyaktigheten her er på rundt 35 meter, og det er for dårlig.

Derfor er det basert på høydedata som er målt opp av TomTom og lagret som et tillegg til kartdataene.

I Norge er 96 prosent av motorveiene utstyrt med høydedata, mens 94 prosent av riksveinettet har det.

Les også:

Turboen har revolusjonert dieselmotoren. Nå står bensinmotoren for tur  

Vil utvinne strøm fra eksosvarme

Denne bilen skal kjøre i 1600 km/t