Porsche InnoDrive – Das Fahrereffizienzsystem - dSPACE
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong> - das Fahrereffizienz system<br />
30.01.2013 | <strong>dSPACE</strong> Anwenderkonferenz<br />
Philip Markschläger<br />
20130130_<strong>Porsche</strong>_<strong>InnoDrive</strong>.pptx<br />
P. Markschläger Erstellungsdatum: 18.12.2012<br />
Dr. Ing. h.c. F. <strong>Porsche</strong> AG, Abt. Energiemanagement<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Ein neuartiges Fahrerassistenzsystem<br />
für individuelle Dynamik und maximale Effizienz<br />
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P. Markschläger Erstellungsdatum: 18.12.2012<br />
Dr. Ing. h.c. F. <strong>Porsche</strong> AG, Abt. Energiemanagement<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong>
Der Kundenverbrauch wird zunehmend wichtiger<br />
Es existiert eine deutliche Lücke zwischen Normverbrauch und dem Kundenverbrauch:<br />
„Im Durchschnitt von 188 ausgewerteten Testwagen lag der Realverbrauch 27 Prozent oder 2,4 Liter zu<br />
hoch.“<br />
(auto, motor und sport)<br />
„Im Testbetrieb verbrauchten manche Fahrzeuge bis zu 98 % mehr als beim ECE-Test.“<br />
(auto, motor und sport)<br />
Der Kunde fordert Effizienz im Alltag und möchte sie erfahren, sehen und vorzeigen können:<br />
„Autofahrer schreiben Effizienz-, Kosten- und Klimaaspekten die größte Relevanz beim Autokauf zu.<br />
Emotional sind klimafreundliche Modelle heute positiv besetzt.“<br />
(forsa. 2010)<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong>: Ein neuartiges und <strong>Porsche</strong>-typisches Assistenzsystem<br />
Der <strong>Porsche</strong> - Ansatz<br />
Dynamik und Effizienz als <strong>Porsche</strong>-typische Merkmale<br />
Spürbare Kraftstoff- und Emissionseinsparung von >10 % vor<br />
Kunde<br />
Darstellung von Dynamik und Komfort je nach Wunsch des Fahrers<br />
Hoher Innovationsgrad: Echtzeitfähige Umsetzung einer<br />
vorausschauenden Fahrstrategie<br />
Allgemeingültige Lösung für konventionelle, Plug-In-Hybrid- und<br />
Elektrofahrzeuge<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong>
Die Weiterentwicklung von Ansätzen zur Verbrauchsreduzierung<br />
1. Motor 2. Gesamtfahrzeug 3. Betriebs- und Fahrstrategie<br />
Energiewandlung Reduzierung der Fahrwiderstände Interaktion Fahrer-Fahrzeug-Umwelt<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
HEUTE<br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong>: Die konsequente Weiterentwicklung des bisherigen ACC<br />
ACC<br />
Konstante Wunschgeschwindigkeit<br />
Automatisches Verzögern und<br />
Beschleunigen bei langsameren<br />
Vorausfahrenden<br />
Keine gesamtheitliche Auswertung<br />
von Topographie- und Umfeldinformationen<br />
hinsichtlich Effizienz<br />
Innovation<br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
System kennt vorausschauend Geschwindigkeitslimits<br />
und Streckenprofil<br />
Effizientes Beschleunigen, Segeln und<br />
Verzögern<br />
Effiziente Reaktion auf langsamere<br />
Vorausfahrende<br />
Fahrer wählt Komfort / Eco / Dynamik<br />
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Fahrzeugsensorik und Umfeldinformationen zum automatisierten vorausschauenden<br />
Fahren mit <strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
GPS & Digitale Straßenkarten:<br />
Geschwindigkeitsbeschränkung,<br />
Steigung, Krümmung<br />
Adaptive Cruise Control:<br />
Fahrverhalten vorausfahrender<br />
Verkehrsteilnehmer<br />
Fahrerwunsch:<br />
Dynamik, Komfort, Effizienz<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Schritt 1: Generierung des Geschwindigkeitsbands<br />
Geschwindigkeit [km/h]<br />
Distanz [m]<br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Kamera:<br />
Vorausfahrende Fahrzeuge,<br />
Verkehrszeichen, Fahrspur<br />
Fahrzeugsensorik:<br />
Beladung, Fahrzeugzustand, Wetter<br />
Fahrzeugcharakteristik:<br />
Antriebsstrang-Wirkungsgrade<br />
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Einschränkungen des Geschwindigkeitsbands<br />
Geschwindigkeit [km/h]<br />
Maximal tolerierte<br />
Längsbeschleunigung<br />
Minimal tolerierte<br />
Beschleunigung<br />
Kuppenerkennung<br />
Untere Toleranzgrenze<br />
der Geschwindigkeit<br />
Minimal tolerierte<br />
Verzögerung<br />
Gesetzliche<br />
Höchstgeschwindigkeit<br />
Distanz [m]<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Maximal tolerierte<br />
Querbeschleunigung<br />
Beispiel:<br />
Strecke Weissach-Eberdingen<br />
Maximal tolerierte<br />
Verzögerung<br />
weiß: automatisch generiertes „Geschwindigkeitsband“<br />
In diesem Bereich läuft die Optimierung.<br />
Schritt 2: Bestimmung des optimalen Geschwindigkeitsprofils mit<br />
individueller Einstellung von Dynamik und Komfort<br />
Geschwindigkeit [km/h]<br />
Distanz [m]<br />
Beispiel:<br />
Strecke Weissach-Eberdingen<br />
Optimale Fahrstrategie “Dynamisch“<br />
Optimale Fahrstrategie “Komfort“<br />
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Schritt 3: Umsetzung der Fahrstrategie durch automatisierten Längsregler<br />
Geschwindigkeit<br />
[km/h]<br />
Gang<br />
[]<br />
Beschl.<br />
[m/s2 ]<br />
Positionserfassung ermittelt die aktuelle Streckendistanz<br />
Optimale Fahrstrategie<br />
Geschwindigkeitsvorgabe<br />
Gangvorgabe<br />
Beschleunigungs-/Verzögerungsvorgabe<br />
konventionelles Fahrzeug<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Prototypische Umsetzung und Erprobung im Versuchsträger<br />
Panamera S: Technische Spezifikationen<br />
Antriebsstrang V8-Frontmotor, HA-Antrieb<br />
Hubraum 4,8 Liter<br />
Leistung/Drehm. 400 PS / 500 Nm<br />
Getriebe 7-Gang PDK<br />
Leergewicht (EG) 1.875 kg<br />
Verbrauch 10,5 l/100 km (NEFZ komb.)<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Berechnung Gesamtsystem auf MicroAutoBox II<br />
Fahrzeuganbindung über CAN<br />
Entwicklerzugriff über Ethernet<br />
Visualisierung und HMI auf separatem CarPC<br />
Datenaustausch über Ethernet-Schnittstelle<br />
der MicroAutoBox
Während der Presse-<br />
vorstellung 2011 zeigt sich<br />
das reale Einsparspotential:<br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong> spart ca. 10 %<br />
bei alltäglicher Fahrweise -<br />
ohne Einbuße bei der Fahrtzeit<br />
Durchschnittsverbrauch [l/100km]<br />
12,5<br />
12<br />
11,5<br />
11<br />
10,5<br />
10<br />
9,5<br />
9<br />
8,5<br />
8<br />
7,5<br />
Manuelle Fahrten vs. Fahrten mit Unterstützung durch ACC <strong>InnoDrive</strong><br />
Probanden: Journalisten der internationalen Automobilpresse<br />
Manual Driving<br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
7<br />
60 65 70 75 80 85<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Weitere Aufgabenstellungen für <strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
Car2X-Kommunikation<br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
manuell<br />
Durchschnittsgeschwindigkeit [km/h]<br />
Vorausschauende Komponentensteuerung Reichweiten-Manager<br />
<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong>: Die <strong>Porsche</strong>-typische Weiterentwicklung des ACC<br />
Komfortgewinn durch Einbeziehung der Geschwindigkeitslimits und des Streckenverlaufs<br />
Nutzung der Assistenzfunktion auf Landstraßen und im Stadtverkehr<br />
Maximale Effizienz in jeder individuellen Ausprägung<br />
Prädiktive Optimierung garantiert bestmögliche Verbrauchswerte vor Kunde<br />
Anpassung der Strategie durch den Fahrer<br />
Kontinuierliche Berücksichtigung des Fahrerwunschs durch geeignetes Bedienungkonzept<br />
Hohe Anteile dynamischer Längs- und Querbeschleunigungen<br />
Darstellung hoher Dynamik steigert den Fahrspaß und fördert das Erlebnis „<strong>Porsche</strong> Intelligent Performance“<br />
Größtmögliche Spreizung zwischen „Eco“- und „Performance“ - Ausprägung<br />
Auswahlmöglichkeit hebt die Individualisierung der <strong>Porsche</strong>-Produkte hervor, passend zur heutigen Strategie mit<br />
Sport/Sport Plus Taste<br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong><br />
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<strong>Porsche</strong> <strong>InnoDrive</strong>
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