NEUES PPC-SYSTEM ZUR KRAFTSTOFF-EINSPARUNG
 
Setra TopClass 500

Foto: Der PPC-Test über die A6 im Bereich des Pfälzer Waldes erfolgte mit der neuen TopClass 500 von Setra.

Intelligenter Tempomat spart Diesel

Wie wirkt sich die neue „Predictive Powertrain Control" bei der Setra TopClass 500 aus?

Geschulte Busfahrer wissen, wie man besonders wirtschaftlich fährt und somit dazu beitragen kann, die Betriebskosten zu senken. Denn: Über eine vorausschauende Fahrweise hinaus gehen sie auch schon mal die nächste Steigung schwungvoll an, um mit ausgekuppeltem Getriebe darüber zu gleiten - womit sich Kraftstoff einsparen lässt. Allerdings setzt dies voraus, dass man die Topografie kennt und die Route richtig einschätzen kann. Mit der Einführung der Predictive Powertrain Control, kurz PPC, hat Daimler Buses ein neues Assistenzsystem parat, mit dem sich das Einsparpotential auf Steigungen und Gefällen weitgehend automatisch nutzen lässt.

Das Herz dieser „vorausschauenden Steuerung des Antriebsstrangs" ist der Tempomat - ein hilfreicher Assistent, der seinen Aufgabe exakt nach Vorgabe des Fahrers erfüllt; ergänzt um die radargesteuerte Abstandsregelung (ART, Abstandsregeltempomat), ist im letzten Jahrzehnt ein weiteres Instrument für ein Plus an Sicherheit hinzugekommen. Doch mit Kraftstoff sparen hatte dies immer noch nichts zu tun; denn Steigungen kann der Geschwindigkeitsregler nicht vom Flachland unterscheiden. Allenfalls im Gefälle greift er ein, wenn mit ihm die Funktion eines Dauerbremslimiters (DBL) verknüpft ist, der im Schubbetrieb das Überschreiten von Tempo 100 verhindert. PPC jedoch verknüpft die Daten des „Global Positioning Systems" (GPS) - das weltweit für die Satellitennavigation in Kraftfahrzeugen genutzt wird - mit der Motor- und Getriebesteuerung. Somit hat sich die einfache Geschwindigkeitsregelung zu einem intelligenten, vorausschauenden Tempomaten entwickelt. Die Funktionen sind wie folgt gestaltet: GPS-Daten werden fortlaufend mit an Bord installierten topografischen Karten abgeglichen, womit das System die vor ihm liegende Strecke stets einschätzen kann. Unter Berücksichtigung der eingegebene Sollgeschwindigkeit werden somit unnötige Schaltungen und Bremsmanöver vermieden, ja es wird sogar vorausschauend beschleunigt. Ziel ist dabei stets, den eigenen Schwung bestmöglich zu nutzen - um somit eine Verbrauchseinsparung zu erzielen.

Berg- und Talfahrten A6 durch den Pfälzer Wald

Foto: Wo Berg- und Talfahrten absolviert werden - wie hier während unseres Tests auf der A 6 durch den Pfälzer Wald - ist der „schlaue" Tempomat eine wirtschaftliche Investition.

Mit „Spielraum" programmiert

Für EuroBus bestand Gelegenheit, das PPC-System im Dreiachser Setra 516 HDH (TopClass) auszuprobieren. Das Testgewicht lag bei 21,4 t. Den Antrieb bildete der 476 PS starke Euro 6-Motor OM 471, kombiniert mit dem PowerShift-Getriebe GO 250-8 und einer Achsübersetzung von i = 3,583.
Bei einer - unbedingt erforderlichen - Einweisung erfuhren wir von der „Hysterese", ohne die PPC gar nicht effektiv arbeiten kann. Ergänzend zur Sollgeschwindigkeit lässt sich nämlich ein Spielraum von plus 2 bis plus 15 km/h sowie - nach unten - von null bis minus 10 km/h über das Menü programmieren. Somit verfügt das System über genug Toleranz, um bestmöglich schalten zu können - und als Ergebnis Kraftstoff einzusparen.
Das Daimler-Versuchsteam hatte die A6 auf dem Teilstück zwischen Grünstadt (Anschluss 19) und dem Wendepunkt Kaiserslautern Ost (Anschluss 16b) als Route vorgesehen. Dieser Abschnitt führt durch den Pfälzer Wald und bietet mit langen Steigungen und Bergabfahrten sehr gute Voraussetzungen für den Einsatz des neuen Assistenzsystems. Zudem herrscht dort ein vergleichsweise geringes Verkehrsaufkommen , was dem Ablauf der Testveranstaltung zu Gute kam. Es versteht sich von selbst, dass das Schaltprogramm durchweg auf „Auto" gestellt sein muss. Darüber hinaus - um den Spareffekt hervorzuheben - wurden Zusatzheizung und Abstandsregeltempomat deaktiviert. Zudem erfolgte die Verbrauchsmessung ausschließlich auf der Autobahn - ohne Berücksichtigung von Zu- und Abfahrten.

Die erste Runde absolvierten wir mit der herkömmlichen Tempomat-Funktion (ohne PPC), ausgerichtet auf 100 km / h. Ausscherende Lkw oder sonstige „Störmanöver" parierten wir mit Wechsel auf die linke Spur, um das Tempo nicht unnötig zu reduzieren. An den Steigungen musste das PowerShift-Getriebe bis in Stufe sechs hinunter schalten. Nach insgesamt 59,9 km zeigte das installierte Messgerät einen Verbrauch von Ø 32,0 l an - bei einem Durchschnittstempo von 92,5 km/h. Unter dem Eindruck der Topografie ein gutes Ergebnis.

Zweite Runde mit ­Hysterese

Foto: Das TCO-Symbol warnt leuchtend gelb bei Überschreitung des Tempolimits. Unser Foto entstand im Gefälle bei Sollgeschwindigkeit 100 km/h und einer PPC-Toleranz (Hysterese) von + 4 / - 6 km/h. Hier empfiehlt es sich eventuell, die Retarderfunktion zu nutzen.

Zweite Runde mit „Hysterese"

Wir starteten zur zweiten Runde, diesmal mit aktivem PPC-System, Solltempo 100 sowie einer Hysterese von + 4 sowie - 6 km / h. Das zentralen Info-Display zeigt diese Werte kontinuierlich an, ebenso, ob PPC gerade aktiv ist. Bereits an der ersten Steigung zeigten die neuen Funktionen Wirkung: Es wurde nur - wie auf der gesamten Strecke - bis zum 7. Gang heruntergeschaltet (statt zuvor in den 6. Gang). Durch die Toleranz nach unten konnte die Steuerung verbrauchsgünstiger agieren. Eher etwas verhalten, jedoch immer noch zügig, zog unser Dreiachser an der rechten Lkw-Schlange vorbei.

Unmittelbar vor der Höhe schaltete die Motorsteuerung bei gleichzeitiger Neutralstellung des Getriebes in den Leerlauf und der Setra nahm die Kuppel im EcoRoll-Modus - wie es uns durch ein aufblinkendes gelbes „E" signalisiert wurde. Bergab sprang der Drehzahlmesser wieder hoch, denn das PPC-System ließ den Bus nun im Schubbetrieb dahingleiten - wobei bekanntlich keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt. Kurz bevor wir spürbar an Tempo verloren hätten, gab das System wieder Gas. Dieser Ablauf wiederholte sich mehrmals. Jedoch blieb es während dieser Runde bei der einmaligen Funktion des EcoRoll-Modus.
Nicht zu vergessen ist, dass man bergab auch mit PPC auf die Geschwindigkeitsanzeige achten muss. Denn je nach Vorgabe aus Sollgeschwindigkeit und Hysterese sowie nach Beschaffenheit des Gefälles kann der Bus - kurzfristig - schneller als erlaubt rollen; selbst wenn der Dauerbremslimiter die Tempoüberschreitung wieder einfängt, könnte dies eine Minute Dauern und damit zu einem Eintrag auf der Fahrerkarte führen. Daher hat man seitens Daimler auch die gelb aufleuchtende Warnmeldung „TCO" programmiert, die ausschließlich eine zu hohe Geschwindigkeit signalisiert.

Sollgeschwindigkeit 95 km/h und eine Hysterese

Foto: Ideal: Sollgeschwindigkeit 95 km/h und eine Hysterese von + 5 / - 8 km/h. So arbeitet das System flexibel und wirtschaftlich zugleich, kann bei Bedarf auf bis zu 100 km/h beschleunigen.

Beachtliche Verbrauchsersparnis

Wieder am Startpunkt, zeigte uns die Auswertung bei Durchschnittstempo 92 km / h einen Verbrauch von Ø 28,9 l an. Im Vergleich zur ersten Runde ergab sich somit eine Ersparnis um beachtliche 9,7 Prozent. Dass dies kein Einzelfall war, zeigten die Ergebnisse aller Teilnehmer an dieser Testveranstaltung: Im Schnitt wurden 9,2 Prozent Einsparung bei einem Durchschnittstempo von 92,7 km / h erzielt. Den besten Verbrauchswert fuhr ein Kollege mit 11,7 Prozent Minderverbrauch ein (Ø 93 km / h), wogegen das Minimum bei 5,7 Prozent (Ø 91,5 km / h) lag; womöglich hatte - über die individuelle Fahrweise hinaus - die jeweilige Verkehrssituation Wirkung gezeigt.

Fahrer kann jederzeit eingreifen

Nach den durchaus überzeugenden Verbrauchseinsparungen stellte sich die Frage, wie sinnvoll das System ist, wenn man Gefahr läuft, im Schubbetrieb das Höchsttempo länger zu überschreiten. Daher hatten wir eine dritte Runde eingeplant, mit stärkere Nutzung der Hysterese. Doch zuvor gilt es klar zu stellen: PPC ist ein Assistenzsystem, dass dem Fahrer stets Vorrang lässt; ist er der Ansicht, dass der Überholvorgang zu behutsam erfolgt, kann er jederzeit Gas geben - wonach die Programmierung automatisch wieder greift. Anders gilt es bei zu hohem Tempo: Bremst der Fahrer, ist PPC nämlich sofort deaktiviert; erst durch die Reset-Funktion greift das intelligente System wieder entsprechend der vorherigen Einstellung.

Für unsere letzte Runde wurde die Sollgeschwindigkeit auf 95 km/h fixiert und die Hysterese auf + 5 sowie - 6 gesetzt - womit wir dennoch Tempo 100 erreichen konnten. Zudem durfte unser Setra nun auch automatisch Fahrt aufnehmen, um Schwung zu holen und so die nächste Kuppe besonders effektiv anzugehen - wie wir es jetzt mehrmals registrierten.

Ausschließlich während dieses Fahrzustandes bleibt die obere Hysterese grundsätzlich auf + 4 km / h (mit Getriebe-Power-Funktion + 6 km / h) begrenzt. Die erweiterte Toleranz kam eindeutig der Effektivität zugute und aktivierte mehrmals den EcoRoll-Modus öfter als bisher -was übrigens nur geschieht, wenn das System errechnet, dass die Rollphase mindestens 15 (!) Sekunden dauert.
Diesmal waren wir noch sparsamer unterwegs gewesen: Ø 26,7 l bei Durchschnittstempo 89,5 km/h, das sind 16,6 Prozent Minderverbrauch im Vergleich zur ersten Testrunde - die mit einem Schnitt von 92,5 km/h auch nicht gravierend schneller verlief. Zudem wurde das Tempolimit im Schubbetrieb - wenn überhaupt - nur kurzfristig überschritten.

PPC-System – Auf Sparen programmiert

Predictive Cruise Control (PCC) = Vorausschauende Geschwindigkeitsregelung
Das PPC-System umfasst verschiedene Funktionen, die durch geschickt kombinierte Abläufe zu Einspareffekten beim Kraftstoffverbrauch führen:
- Gezieltes Schwungholen vor Anstiegen
- Rollen über Kuppen

Predictive Shifting (PS) = Vorausschauendes Schalten
Vorausschauendes Schalten in Steigungen und Gefällen (hilft Tempo zu halten, steigert die Brems- und Kühlleistung des Retarders), dabei auch Sprünge von zwei Gangstufen. PPC vermeidet Hochschalten vor Steigungen

EcoRoll = Rollen in Neutralstellung des Getriebes
Bei leichtem Gefälle wird im Automatikmodus die Getriebeneutralstellung gewählt und lässt so das Fahrzeug ohne Motorschleppverluste länger rollen

Jürgern Görgler

Fotos: Görgler, Daimler Buses

EuroBus Bus-Test

EuroBus-Fazit:

Die Testrunden waren auf einem Streckenabschnitt mit vielen Berg- und Talfahrten absolviert worden, so dass die Spareffekte durch PPC-Einsatz besonders hoch waren. Gleichzeitig dürfte klar sein, dass derartige Einsparungen nicht überall zu erzielen sind. Daimler selber gibt eine durchschnittliche Ersparnis von 4 Prozent an, erzielt bei Vergleichsfahrten auf typischen Fernverkehrsstrecken, wie etwa Stuttgart - Hamburg - Stuttgart. Wenn man berücksichtigt, dass der Aufpreis für das komplette System nur 900 Euro (zuzüglich MwSt.) kostet, gibt es kaum eine günstigere „Sparanlage". PPC ist ab sofort für die TopClass 500 verfügbar, Ende 2014 folgen der Travego (Mercedes-Benz) sowie Setras ComfortClass 500.

Darüber hinaus haben wir zeigen können, wie effektiv und zugleich flexibel sich das PPC-System einsetzen lässt. Wem die zuletzt erwähnten 95 km/h als Richtwert zu niedrig sind, wird auch mit 98 km/h und einer Hysterese von +2 /-8 Einsparungen erzielen. Dies muss individuell und je nach Bedarf ausprobiert werden. Davon unabhängig gilt: Ohne Schulung dürfte es schwierig sein, das neue Assistenzsystem wirkungsvoll einzusetzen. Aus diesem Grund bieten Mercedes-Benz und Setra über die Servicemarke Omniplus ein „ExpertHandling" als Training an - dass übrigens auch vor Ort im eigenen Betrieb stattfinden kann.

Bustest




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