BMW Dynamic Performance Control:
Mehr Sicherheit, Agilität, Traktion und
Fahrspaß
Hinter der Dynamic Performance Control verbirgt sich die gezielte Verteilung
der Antriebsmomente an der Hinterachse, um die Spurstabilität und Traktion
spürbar zu verbessern. Bei der Konzeption und Umsetzung hatten die Ingenieure
nicht nur den Grenzbereich und hohe Kurvengeschwindigkeiten im Visier. Vielmehr
stand eine Steigerung der Sicherheit, Agilität und Wendigkeit sowie des
Fahrspaßes vor allem im Alltagsbetrieb im Lastenheft ganz oben. Bei einem
späteren Serieneinsatz profitieren deshalb auch ungeübte Fahrzeuglenker von
diesen Vorteilen. Die Dynamic Performance Control bietet so noch mehr
Sicherheitsreserven durch mehr Stabilität.
Moderne Umsetzung eines alten Patents.
Die Idee, die hinter dieser Konstruktion steckt, ist nicht neu: Schon in den
30er-Jahren des 20. Jahrhunderts meldete der Franzose Pierre-Louis Chassagny
verschiedene Konzepte für Überlagerungsgetriebe an.
1970 ließ sich der der österreichische Ingenieur Walter Fleisch eine
vergleichbare Idee zur Lenkung von Gleiskettenfahrzeugen patentieren. Da die
funktionale Vernetzung von Elektronik und Mechanik es erst heute erlaubt, alle
Möglichkeiten vollumfänglich zu nutzen, griffen die Ingenieure der BMW Group
dieses Funktionsprinzip neu auf und setzten es um.
Das Besondere des BMW Konzeptes: Im Gegensatz zu anderen Ansätzen ist die
Verteilung der Antriebsmomente nicht nur beim Beschleunigen, sondern auch im
Schubbetrieb oder bei getretener Kupplung gewährleistet.
Bei der Neuentwicklung, die in einem BMW 530xi nun erstmals der
Öffentlichkeit präsentiert wird, haben die Antriebs- und Fahrwerksspezialisten
ein konventionelles Hinterachsgetriebe um zwei Überlagerungsgetriebe erweitert.
Diese Planetengetriebe können bei Bedarf über Lamellenbremsen in den Kraftfluss
einbezogen werden, um das Antriebsmoment variabel auf die beiden Hinterräder zu
verteilen und so beispielhaft am kurvenäußeren Rad deutlich höhere
Antriebskräfte einzubringen.
Mit dieser Lösung ist es den Ingenieuren der BMW Group gelungen, die Gene,
die in jedem BMW stecken, noch stärker in den Vordergrund zu stellen. Der BMW
530xi mit Dynamic Performance Control kann dank der neuen Antriebs- und
Fahrwerkstechnologie in den Disziplinen Fahrdynamik, Handling, Traktion und
aktive Sicherheit nochmals deutlich zulegen. Außerdem verbessert die Dynamic
Performance Control die Traktion beim Anfahren, die Spurtreue beim
Herausbeschleunigen aus Kurven und ermöglicht damit noch höhere
Querbeschleunigungen bei Kurvenfahrt.
Bessere Spurtreue durch unterschiedliche Antriebsmomente.
Die Auswirkungen unterschiedlicher Antriebsmomente an der Hinterachse lässt
sich am Beispiel von Kettenfahrzeugen anschaulich erklären. Kettenfahrzeuge
werden gelenkt, indem auf einer der beiden Ketten ein höheres Antriebsmoment und
damit eine höhere Geschwindigkeit aufgebracht wird. Das Fahrzeug steuert dann in
Richtung der Kette mit dem geringeren Antriebsmoment, beziehungsweise mit der
geringeren Geschwindigkeit. Der Kurvenradius hängt dabei vom Momenten- und
Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Ketten ab.
Die Dynamic Performance Control macht sich dieses Phänomen zu Nutze und
unterstützt so unter anderem die Spurstabilität bei Kurvenfahrt. Durch die
Differenz im Antriebsmoment entsteht ein so genanntes Giermoment, das bewirkt,
dass der BMW 530xi direkter und stabiler der vom Lenkeinschlag der Vorderräder
vorgegebenen Kreisbahn folgt. Dieses zusätzlich aufgebrachte Moment dreht den
Wagen gleichermaßen in die Kurve.
Mehr Sicherheit und Fahrspaß im Alltag.
Die Vorteile des neuen Systems sind für alle Fahrer im Alltagsbetrieb wie zum
Beispiel auf winterlichen Straßen spürbar: Denn das Fahrzeug folgt unabhängig
vom Fahrbahnbelag nicht nur wesentlich präziser dem eingeschlagenen Kurs. Mit
der Dynamic Performance Control verringert sich der Lenkaufwand, die Lenkung
spricht direkter an und es sind deutlich weniger Lenkkorrekturen nötig. Selbst
in sehr extremen Fahrsituationen wie zum Beispiel dem doppelten Spurwechsel oder
auf engen Passstraßen wird der Fahrer aktiv unterstützt. Durch die erhöhte
Lenkpräzision, das gute Einlenkverhalten und die hohe Spurstabilität ist der
Fahrer sicherer unterwegs und schafft damit Reserven, kritische Situationen noch
besser zu beherrschen. Das Fahrverhalten des Wagens ist vorhersehbarer.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Plus an Spurtreue und Stabilität und
damit an Fahrsicherheit in allen Geschwindigkeitsbereichen zum Tragen kommt.
Zusätzlich verbessert die Dynamic Performance Control auch auf Fahrbahnen mit
unterschiedlich griffigen Oberflächen (µ-Split) beim Herausbeschleunigen auch
aus Kurven die Traktion spürbar. Diese Funktion, die mit der eines
Sperrdifferenzials vergleichbar ist, aber ohne zusätzliche Bauteile realisiert
wird, bewährt sich vor allem unter schwierigen Bedingungen wie auf Schnee und
Eis, aber auch abseits asphaltierter Straßen.
Weil das elektronische Fahrwerkregelsystem DSC seltener seine schützende Hand
über den Fahrer legen muss, steht mit der Dynamic Performance Control in den
meisten Fahrzuständen das volle Antriebsmoment zur Verfügung.
So funktioniert die Dynamic Performance Control.
Bei normaler Geradeausfahrt, wenn keine Momentenverteilung erforderlich ist,
arbeitet das Hinterachsgetriebe wie ein herkömmliches Ausgleichsgetriebe. Das
Antriebsmoment wird zu gleichen Teilen durch das Differenzial auf die
Antriebswellen der Räder übertragen. Sobald, via Elektromotor aktuiert, die
elektronisch geregelte Lamellenbremse des Überlagerungsgetriebes ins Spiel
kommt, wird auf eine der beiden Antriebswellen ein höheres Moment übertragen.
Unabhängig vom Antriebsmoment des Motors kann eine Momentendifferenz zwischen
linkem und rechtem Hinterrad bis zu 1800 Nm aktiv eingestellt werden.
Um die Antriebsmomente auch bei raschen Lastwechseln und Ausweichmanövern
optimal verteilen zu können, muss das mechatronische System binnen 100
Millisekunden den maximalen Sollwert einstellen.
Dazu werden im Steuergerät Daten und Signale aus anderen Subsystemen wie
beispielsweise die Gierrate, die Geschwindigkeit, der Lenkwinkel und das
Motordrehmoment in komplexen Algorithmen verarbeitet. Die Aktuatoren für die
Lamellenbremsen sorgen für präzise und schnelle Umsetzung der Steuersignale.
Beim Anfahren auf Fahrbahnbelägen mit unterschiedlichem Reibungskoeffizienten
(µ-Split) baut die Dynamic Performance Control ein Sperrmoment auf, das dem Rad
mit besserer Haftung mehr Vortrieb verschafft. Dieser Effekt ist mit der Wirkung
eines Sperrdifferenzials vergleichbar.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Systems im Vergleich zu anderen Konzepten:
Die Verteilung der Quermomente wird nicht nur unter Last, sondern auch im
Schubbetrieb oder bei getretener Kupplung gewährleistet. Ist keine
Momentenverteilung erforderlich oder gewünscht, laufen die beiden
Planetengetriebe am Achsgehäuse im „Block“ um, das heißt, die Verzahnungen
wälzen nicht ab. Der Achsantrieb arbeitet dabei wie ein herkömmliches
Ausgleichsgetriebe. Durch die geöffneten Lamellenbremsen im Achsantrieb
beschränken sich die Verluste lediglich auf die Reibung der zusätzlichen Lager
und Dichtungen.
Perfekte Paarung: Dynamic Performance Control und xDrive.
Die Dynamic Performance Control ist grundsätzlich für alle Antriebskonzepte
und Motorisierungen geeignet. In Verbindung mit dem innovativen Allradantrieb
BMW xDrive sind die Vorteile des Systems aber besonders deutlich erlebbar, denn
beide Systeme ergänzen sich auf perfekte Weise: Während BMW xDrive das
Antriebsmoment variabel zwischen Vorder- und Hinterachse verteilt, übernimmt die
Dynamic Performance Control für die situationsgerechte Verteilung des
Antriebsmoments an der Hinterachse. Damit gelingt es, die prinzipbedingte
Neigung von Allradfahrzeugen zum Untersteuern zu eliminieren. Allradgetriebene
BMW Automobile werden damit ohne Abstriche in der Dynamik noch neutraler im
Fahrverhalten und auch für weniger versierte Fahrer besser beherrschbar.
Die Dynamic Performance Control erfüllt die bisher höchsten europäischen
Sicherheitsstandards in der Automobilindustrie (ASIL D). Zum Ausschluss von
Fehlfunktionen ist bei einer Serienausführung die elektronische Steuerung mit
zwei redundanten Steuerkreisen ausgestattet, die einander permanent überwachen.
Sollte wider Erwarten dennoch eine Störung auftreten, wird die aktive
Momentenverteilung außer Funktion gesetzt und das Hinterachsgetriebe arbeitet
wie ein herkömmliches Differenzial.
Im derzeitigen Entwicklungsstadium wird das große Potenzial der elektronisch
geregelten Verteilung der Quermomente noch nicht zur Gänze ausgeschöpft. Durch
die Vernetzung mit anderen Systemen unter der Regie des Integrierten
Chassis-Managements (ICM) ist es denkbar, die Dynamic Performance Control analog
zur Aktivlenkung mit anderen Subsystemen zu vernetzen und damit den Weg für
zusätzliche Sicherheits- und Komfortfunktionen freizumachen.
Quelle: BMW Presse-Information vom 29.03.2007 |
Kurzfassung
