name | autoweek.cz

OpEneR pro zvýšení dojezdu elektromobilů

06.08.2014 | Vladimír Rybecký | Trendy

Společný evropský výzkumný projekt OpEneR představuje řešení, která mají zvýšit dojezd elektromobilů a hybridních automobilů. Díky funkci Écoroutage lze ušetřit až 30 % energie a strategie optimalizovaného řízení umožňující snížit spotřebu energie až o 36 %.

Při závěrečném hodnocení evropského výzkumného projektu OpEneR (Optimal Energy Consumption and Recovery) byly ve španělském městě Vigo představeny společně vyvinuté strategie řízení a podpůrné systémy řízení, které mají v budoucnu výrazně zlepšit účinnost a bezpečnost elektromobilů a hybridních automobilů. Tato zlepšení účinnosti přispějí k uvolnění trhu s elektromobily a hybridními automobily, jimž se díky tomu zvýší dojezd, aniž by bylo nutné používat větší akumulátory.

Technici a výzkumníci pracovali na zdokonalení elektrické pohonné jednotky, systému rekuperace energie při brzdění, navigačního systému a čidel emisí škodlivin a funkcí, které tyto jednotlivé části propojují. Dva zcela provozuschopné elektromobily, které sestrojili, již prokázaly potenciál úspor při řízení v reálných podmínkách.

Projekt OpEneR byl spuštěn v květnu 2011. Partnery projektu jsou rakouský výrobce pohonných jednotek AVL List, Galicijský institut pro výzkum automobilových technologií CTAG ze Španělska, Výzkumné středisko pro informatiku FZI v Karlsruhe v Německu, PSA Peugeot Citroën a němečtí dodavatelé Robert Bosch a Robert Bosch Car Multimedia.

Jde o evropský výzkumný projekt v rámci 7. rámcového programu EU, na němž se finančně podílí Evropská komise (generální ředitelství Komunikační sítě, obsah a technologie). Projekt, který měl k dispozici celkový rozpočet ve výši 7,74 milionů eur, z toho 4,4 mil. eur ve formě dotací, řídil koncern Bosch.

Jedním z cílů projektu byl tzv. Écouroutage, výpočet optimální trasy pro elektromobil. Navigační systém při něm neustále zohledňuje reálné chování vozu z hlediska spotřeby energie. Testy ukázaly, že úspory energie mohou dosáhnout až 30 % za cenu prodloužení času jízdy o méně než 14 %. Používání zkratek při jízdách ve městě výrazně zvyšuje účinnost.

Různá řešení pro efektivnější řízení

Již dlouhou dobu je všeobecně známo, že nejúčinnějším způsobem ke snížení spotřeby vozidla je proaktivní chování. Adaptivní tempomat ACC (Adaptive Cruise Control) byl proto speciálně přizpůsoben ekonomickému stylu jízdy. Bohatší kartografické údaje navíc obsahují informace o stoupání, klesání a omezení rychlosti a systém komunikující s infrastrukturou informuje řidiče o semaforech.

Tyto údaje vytvářejí elektronický koncept, který může ještě více optimalizovat ACC a funkci Coasting (volnoběh), jež řidiči radí, kdy má uvolnit pedál akcelerátoru, když se přiblíží k obydlené části nebo jiné oblasti s omezenou rychlostí. Převodovka se přepne do neutrálu a lépe se využívá dynamika vozidla.

Intuitivní rozhraní člověk-stroj a inovativní místo řidiče s volně programovatelným displejem TFT jsou navrženy tak, aby se co nejvíce usnadnilo čtení relevantních informací. Bohatší kartografické údaje navíc zajišťují podstatně přesnější a pro řidiče transparentní výpočet dojezdu.

Dalším velkým cílem bylo určení optimální interakce mezi pohonným ústrojím a systémem rekuperace brzdné energie. Pro optimalizaci této rekuperace vybavili technici oba předváděcí vozy Peugeot 3008 e-4WD elektromechanickým brzdovým asistentem Bosch iBooster a stabilizačním systémem ESP, speciálně upraveným pro elektromobily. Pohonné ústrojí se skládá ze dvou elektromotorů - každý pohání jednu nápravu  - které se používají jak pro pohon, tak pro rekuperaci energie. Partneři vyšli z tohoto technického základu a vyvinuli inovační strategie rekuperace energie, zejména díky rozdělení brzdné síly mezi přední a zadní kola, čímž se optimalizuje míra rekuperace i stabilita vozidla.

Tým při procesu vývoje využil pokročilé simulační techniky umožňující zejména provádět realistické interakce mezi vozidlem a jeho prostředím. Použitý integrovaný přístup umožnil urychlit přesun vyspělých funkcí a jejich simulací k pozdějším fázím vývoje a ověřování na zkušebním zařízení určeném pro pohonné jednotky AVL InMotion.

S tím, jak byly do obou prototypů tyto funkce postupně začleňovány, prováděly se nejrůznější testy. Měřilo se zlepšení účinnosti, a to za pomoci simulačních nástrojů a testovacích zařízení AVL, Bosch a FZI i soukromých testovacích tratí Bosch a CTAG a veřejného silničního koridoru CTAG. Ve srovnání s typickým sportovním řízením vedly strategie ke snížení spotřeby energie o 27–36 %, přičemž dráha se prodloužila o 8–21 % podle toho, jak řidič dodržoval poskytnutá doporučení. Přibližně 5 % úspory energie přineslo inteligentní rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní elektromotory, které nemá žádný vliv na dobu jízdy.