Nový tempomat, ktorý šetrí palivo pomocou technológie GPS

Spoločnosť Scania vyvinula tempomat využívajúci technológiu GPS na určenie polohy vozidla a predvídanie topografie nadchádzajúcej cesty. Pred začatím stúpania alebo klesania sa upraví cestovná rýchlosť, čo vodičovi pomáha maximálne využiť každú kvapku paliva. Pri jazde v zvlnenom teréne dokáže systém priniesť úsporu paliva až do výšky 3 percent.

Mapové dáta sú uložené v Scania Communicator, ktorý už obsahuje GPS pozície a systém komunikuje so systémom riadenia motora pre radenie rýchlosti vozidla.

Nový systém Scania Active Prediction predstavuje míľnik v  systematickom zameraní spoločnosti Scania na vodičov, ktorý im pomáha šetriť palivo a znižovať dopad na životné prostredie. Ide o systém, ktorý prispôsobuje štýl jazdy topografii rovnako, ako to robia najzručnejší vodiči nákladných vozidiel. Skúseným vodičom tiež pomáha šetriť palivo pri jazde po nových trasách, v noci, alebo v nepriaznivom počasí.

Vodiči kamiónov sú často pod veľkým tlakom. Načasovanie prepravy je často jednou
z hlavných priorít, čo môže priniesť vyššie náklady za spotrebované palivo. Nový Scania je tempomat bol vyvinutý pre pomoc vodičom dostať sa na miesto určenia včas bez zbytočného plytvania palivom.
Pri jazde po diaľnici ušetrí systém Scania Active Prediction v porovnaní s normálnym tempomatom až 3 % palív a to  s minimálnou časovou stratou. Maximálny prínos je však možné dosiahnuť v zvlnenom  teréne.

Časová strata v rámci jedného dňa jazdy je iba pár minút a pre väčšinu dopravných spoločností nepatrná vzhľadom na získané finančné a ekologické výhody.

V prípade 40-tonovej súpravy (ťahač a náves) predstavuje 3-percentná úspora paliva pri najazdení 180 000 km ročne približne 1 700 litrov paliva.

Ako systém funguje
• Pomocou tlačidiel na volante vodič nastaví cestovnú rýchlosť z kopca ako obvykle – odporúčaný je rozdiel rýchlosti najmenej 4 km/h.
• Nastavenie rýchlosti sa objaví na centrálnom displeji.
Zároveň  sa objaví Okno rýchlosti Active Prediction. Tieto hodnoty nemôžu byť upravené.
• Systém je aktívny nad 60 km / h. Keď systém nastaví rýchlosť, objaví sa na displeji zelené E.

Na cestách bez topografických dát, alebo v prípade, že signál GPS je stratený, Okno rýchlosti Active Prediction zosivie a vozidlo sa vráti do normálnej funkcie tempomatu.

Nastavenia rýchlosti môžu byť naprogramované ako "Obľúbené"  - Okno s nastavenou cestovnou rýchlosťou vľavo a rýchlosť z kopca vpravo. Časová medzera, ktorú vodič zvolil pre tempomat, je v strede. Zelené E sa objaví vždy, keď je aktívny Active Prediction.

DOPLŇUJÚCE TECHNICKÉ INFORMÁCIE

Charakteristika klasického tempomatu
Na ekonomickú jazdu nákladným vozidlom konštantnou cestovnou rýchlosťou je potrebné omnoho viac ako iba zapnúť tempomat. Normálny tempomat robí to, na čo je navrhnutý – snaží sa udržiavať nastavenú rýchlosť vo všetkých podmienkach. V kombinácii s automatickou prevodovkou bez problémov dovezie náklad načas do cieľa.

I keď je pre vodiča pohodlný, tento štýl jazdy má svoje nevýhody. Hneď ako pri stúpaní do kopca začne klesať rýchlosť, vozidlo v záujme zabránenia straty rýchlosti využije maximálny krútiaci moment motora a prípadne aj podradí na nižší prevodový stupeň.

Normálny tempomat sa snaží udržiavať nastavenú rýchlosť aj počas celého zjazdu z kopca, čo znamená, že vozidlo bude mať na začiatku zjazdu cestovnú rýchlosť. V dôsledku toho môže dôjsť k nechcenému brzdeniu, aby sa predišlo prekročeniu maximálnej povolenej rýchlosti, a to aj pri zjazde z malého kopca. Tak ako v prípade akéhokoľvek brzdenia, výsledkom je plytvanie paliva.

Predvídanie pri jazde
Školený vodič vie, že takéto správanie je nehospodárne. Na začiatku kopca vodič začne s vozidlom stúpať s trocha vyššou rýchlosťou, aby na kopci nebolo potrebné meniť prevodový stupeň a tým plytvať palivom i časom.

Ak vodič pozná trasu, krátko pred začatím zjazdu pravdepodobne uvoľní plynový pedál a s využitím hybnosti a hmotnosti vozidla tak „zdarma“ získa rýchlosť pre jazdu z kopca.

Toto predvídavé správanie je súčasťou ľudského charakteru a je ťažké ho zakomponovať do zariadenia alebo systému. Normálny tempomat si pochopiteľne neuvedomuje, aká bude cesta za nasledujúcou zákrutou, systém Active Prediction však takúto výhodu má. Niekedy môže byť pre vodiča ťažké posúdiť, či cesta je, alebo nie je vodorovná, no tento systém to dokáže.

Tempomat so systémom Active Prediction
Tempomat spoločnosti Scania so systémom Active Prediction je navrhnutý na eliminovanie nevýhod normálneho tempomatu s využitím dát s topografickými mapami cestnej siete. V súčasnosti má tento systém úplné pokrytie pre západnú a strednú Európu. V prípade chýbajúcich údajov sa systém prepne na funkciu normálneho tempomatu.
Topografické informácie sa skombinujú s údajmi GPS na určenie polohy vozidla a topografie nadchádzajúcej cesty. Na základe týchto informácií sa každú sekundu vypočítava najhospodárnejší rýchlostný profil.
Údaje o ceste sa ukladajú do rozhrania vozidla Scania Communicator, ktoré neustále zhromažďuje a vysiela údaje o vodičovi, vozidle a polohe na portál Scania Fleet Management. Mapové údaje sú pri dodaní uložené v pamäti zariadenia a je možné ich aktualizovať v servise Scania.

Aktívne predvídanie topografie
Pri normálnej jazde konštantnou diaľničnou rýchlosťou načítava systém Active Prediction údaje na analyzovanie až 3 km cesty dopredu. Na trase sa identifikujú dve základné situácie:
• Nasledujúce stúpanie: Kde a v akej miere bude potrebné zvýšiť rýchlosť tak, aby vozidlo začalo stúpať s maximálnym krútiacim momentom dostupným od motora.
• Nasledujúce klesanie: Kde a v akej miere bude potrebné znížiť rýchlosť.

Systém je aktívny pri nastavení cestovnej rýchlosti 60 km/h alebo viac, pri nižšej rýchlosti sa využíva funkcia normálneho tempomatu. Počas jazdy môže systém meniť rýchlosť v rozsahu + 4 % až - 8 % oproti nastavenej cestovnej rýchlosti. Rozsah pre možnú zmenu rýchlosti na základe týchto percentuálnych hodnôt je pevný a vodič ho nemôže upraviť.
Aby mal systém dostatočnú rezervu na zvýšenie rýchlosti pred začatím stúpania, spoločnosť Scania odporúča vodičom nastaviť retardér na rýchlosť pri klesaní aspoň o 4 km/h vyššiu, ako je nastavená cestovná rýchlosť.

Systém reguluje tempomat na základe neustáleho vyhodnocovania viacerých faktorov týkajúcich sa vozidla a topografie:
• Hmotnosť jazdnej súpravy
• Cestovná rýchlosť a rýchlosť pri klesaní nastavené vodičom
• Špecifikácia a výkon nákladného vozidla, napr. výkon motora, druh prevodovky
• Vzdialenosť od nasledujúceho stúpania alebo klesania
• Strmosť nasledujúceho stúpania alebo klesania
• Vplyv následných udalostí vyskytujúcich sa na trase
• Funkcia systému je integrovaná s adaptívnym tempomatom, ktorý udržiava náležitý odstup od vozidla vpredu.

Potenciálna úspora paliva
Bolo zistené, že pri jazde po hlavných cestách a diaľniciach dokáže tempomat spoločnosti Scania so systémom Active Prediction v porovnaní s normálnym tempomatom ušetriť až 3 % paliva.

Potenciál na úsporu paliva závisí od topografie cesty a hmotnosti vozidla. Najlepšie výsledky sa dosahujú vo vlnitom teréne, zatiaľ čo na trase s dlhými strmými kopcami je úspora menšia. Pri dlhých strmých klesaniach nevyhnutne dochádza k brzdeniu retardérom, keď vozidlo dosiahne nastavenú rýchlosť pri klesaní. Dá sa tiež povedať, že systém do určitej miery „kompenzuje“ situáciu, keď je trasa pre vodiča neznáma.

Niekoľko príkladov:
1. Na diaľničných úsekoch testovacej trasy nemeckých magazínov Trucker a Verkehrs-  Rundschau pri použití jazdnej súpravy s hmotnosťou 40 ton zodpovedala úspora paliva 4 % v porovnaní s normálnym tempomatom. Diaľnice v tejto oblasti sú viac-menej všade vlnité, čo systému Active Prediction poskytuje mnohé príležitosti na využitie.

2. Na trase 1000 – bodového testu po diaľnici A1 v južnom Nemecku s dlhými a náročnými kopcami predstavuje úspora pri 40 tonách 1,5 %. V takýchto podmienkach má zvýšenie rýchlosti pred stúpaním do kopca relatívne malý efekt. Pri zjazde sa rýchlo dosiahne nastavená rýchlosť a vozidlo pokračuje v jazde z kopca s využitím retardéra. Túto testovaciu trasu použili nemecké magazíny Lastauto Omnibus a Fernfahrer a partnerské magazíny v ďalších krajinách.

3. Na trase po diaľnici vedúcej z mesta Södertälje, sídla spoločnosti Scania, na juh do mesta Jönköping v južnej časti stredného Švédska a späť, sa posudzoval vplyv rôznych hmotností. Táto trasa sa zdá byť vodorovná, v skutočnosti je však klamlivo kopcovitá a vlnitá. Úspora paliva pri 40 tonách predstavovala 2,6 % s časovou stratou menej ako 2 minúty.

Pri jazdných súpravách s vyššou celkovou hmotnosťou zvyšuje systém rýchlosť pred stúpaniami častejšie. Častejšie tiež znižuje rýchlosť pred klesaním, keďže takéto vozidlo akceleruje pri jazde z kopca rýchlejšie. Ak je kopec dostatočne strmý, vozidlo tiež skôr dosiahne nastavenú rýchlosť pri klesaní. V prípade jazdných súprav s nižšou celkovou hmotnosťou sa ušetrí menej paliva, pretože úpravy rýchlosti sú menej efektívne, keď je k dispozícii menej potenciálnej energie.

TYPICKÉ SITUÁCIE

Blíženie sa k stúpaniu
Keď sa vozidlo blíži k stúpaniu, systém Active Prediction zistí sklon kopca pred vozidlom a vypočíta, aká dodatočná rýchlosť je potrebná na zvýšenie tlaku turbodúchadla a výstup na kopec s maximálnym využitím krútiaceho momentu motora a minimálnymi zmenami prevodových stupňov. Pred začatím stúpania do kopca rýchlosť mierne prekročí nastavenú cestovnú rýchlosť.
 
Blíženie sa ku klesaniu
Keď sa vozidlo blíži ku klesaniu, systém vyhodnotí sklon spádu pred vozidlom a potenciálnu úsporu paliva. Ak je sklon dostatočný na zrýchlenie vozidla nad nastavenú cestovnú rýchlosť, pred začatím zjazdu dôjde k zníženiu rýchlosti, aby sa predišlo zbytočnému brzdeniu. Skôr ako začne vozidlo klesať, rýchlosť sa môže znížiť maximálne o 8 %. Cieľom tejto stratégie je minimalizovať brzdenie pri jazde z kopca. Práve v tejto situácii je možné ušetriť najviac paliva.

Prejazd vrcholom kopca
Vrchol kopca systém vyhodnocuje ako blížiace sa klesanie. K zníženiu rýchlosti dôjde, ak je hmotnosť vozidla dostatočná na zrýchlenie na nastavenú cestovnú rýchlosť na konci klesania.

Zážitok za volantom
V porovnaní s normálnym tempomatom si vodič všimne, že vozidlo vchádza do kopcov trocha agresívnejšie a počas stúpania sa usiluje minimalizovať počet zmien prevodových stupňov.

Pred začiatkom klesania sa rýchlosť mierne zníži tak, akoby vodič predvídavo uvoľnil plynový pedál. Hneď po začatí klesania začne vozidlo zrýchľovať samé s využitím vlastnej hybnosti a hmotnosti. Celkový zážitok predstavuje uvoľnenú, proaktívnu jazdu a pripomína štýl jazdy vyučovaný napríklad na školeniach Scania Driver Training.

Hlavná úspora sa dosahuje pri spomaľovaní pred jazdou dole kopcom. Najväčší potenciál na úsporu paliva je preto vo vlnitom teréne s neustálymi sklonmi a mnohými malými kopcami. Schopnosť systému predvídať tieto zmeny terénu a upraviť rýchlosť sa potom bohato vypláca.

Dojmy testovacích vodičov sú vo všeobecnosti pozitívne a vodiči oceňujú správanie systému pri jazde do kopca i dolu kopcom. „Zdá sa, akoby za volantom sedel skúsený vodič dokonca aj vtedy, keď to tak nie je,“ znel verdikt jedného z nich.

Kompenzácia času
Sekundy stratené pri spomaľovaní sa systém snaží kompenzovať prostredníctvom vyššej rýchlosti pred začatím stúpania do kopca. Z hľadiska celého pracovného dňa je pár stratených minút bohato vyvážených dosiahnutou úsporou paliva.