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Das Prinzip ist fast hundert Jahre lang gereift auf den Schlachtfeldern und Baustellen dieser Welt - an Panzern wie an Baggern. Gesteuert werden beide über unterschiedliche Geschwindigkeiten der Ketten. Aber bis heute hat es gedauert, dass dieses Prinzip der gezielten Verzögerung auch genutzt werden kann, um ein Auto sicherer um Kurven zu zirkeln. Der Zulieferer ZF und BMW haben ein Antriebs- und Fahrwerksystem entwickelt, das die Antriebsmomente je nach Bedarf auf der Hinterräder verteilt: Dynamic Performance Control (DPC).
Auch die Patente, die der technischen Konstruktion zugrunde liegen, sind nicht gerade neu: Bereits in den 30er Jahren des vergangenen Jahrhunderts hat der Franzose Pierre-Louis Cassagny verschiedene Konzepte für Überlagerungsgetriebe angemeldet. Und 1970 ließ sich der Ingenieur Walter Fleischer eine vergleichbare Idee patentieren, mit der Gleiskettenfahrzeuge gelenkt werden sollten. Was neu ist an der Entwicklung von ZF und BMW: Zum ersten Mal funktioniert die Vernetzung von Elektronik und Mechanik gut genug, um den unterschiedlichen Antrieb der Räder ausreichend schnell und präzise regeln zu können.
DPC macht aus einem über- oder untersteuernden PKW einen stur einlenkenden Bulldozer. Der lenkt, indem eine Kette ein höheres Antriebsmoment und damit eine höhere Geschwindigkeit bekommt. Der Bulldozer steuert dann in Richtung der Kette mit der geringeren Geschwindigkeit. Der Kurvenradius hängt dabei vom Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Ketten ab.
DPC nutzt dieses Prinzip unter anderem, um die Spur bei Kurvenfahrten stabil zu halten. Weil das System in der Kurve mehr Antriebsmoment auf das kurvenäußere Hinterrad gibt und das kurveninnere abbremst, folgt der Wagen stabiler der Kreisbahn, die der Lenkeinschlag den Vorderrädern vorgibt und dreht den Wagen in die Kurve. Dadurch werden höhere Querbeschleunigungen möglich. Und eine höhere Spurtreue beim Herausbeschleunigen.
Die Technik dazu steckt vor allem im Getriebe der Hinterachse. Bei normaler Geradeausfahrt arbeitet es wie ein normales Ausgleichsgetriebe. Das Antriebsmoment wird durch das Differenzial zu gleichen Teilen auf die Antriebswellen der Räder übertragen. Sobald die Sensoren Bedarf anmelden, reagieren kleine Elektromotoren und regeln die Lamellenbremsen der beiden Planetengetriebe stufenlos so, dass auf eine der beiden Antriebswellen ein höheres Moment übertragen wird. So kann - unabhängig vom Antriebsmoment des Motors selbst - eine Differenz zwischen den Antriebsmomenten des linken und rechten Hinterrades von bis zu 1800 Nm eingestellt werden.
Ohne Last
Um das auch bei Ausweichmanövern und schnellen Lastwechseln hin zu bekommen, muss das mechatronische System den maximalen Sollwert binnen 100 Millisekunden einstellen. Dazu werden Signale aus der eh schon vorhandenen Sensorik des Fahrzeuges genutzt: Geschwindigkeit, Gierrate, Lenkwinkel und Motordrehmoment zum Beispiel. Ein wesentlicher Vorteil: Die unterschiedliche Kraftverteilung der Quermomente ist nicht nur unter Last möglich, sondern auch, während der Motor abbremst oder der Wagen bei durchgetretenem Kupplungspedal unterwegs ist. Und funktioniert bei jeder Geschwindigkeit.
Der Effekt ist deutlich spürbar, wie unsere ersten Fahrten mit DPC-bestückten BMW 530xi in der Schnee- und Eislandschaft am Polarkreis gezeigt haben. Erste Erfahrung: Die Lenkarbeit nimmt deutlich ab, die erreichbare Geschwindigkeit deutlich zu. Beim Slalom auf der Eisfläche zum Beispiel lässt es sich mit DPC deutlich ruhiger um die Pylonen zirkeln als ohne - und immer flotter als im 530xi ohne DPC. Der U-Turn auf glatter Fahrbahn geht vonstatten, ohne dass das Heck sich selbstständig macht.
Und der Handlingkurs auf dem zugefrorenen Kakel-See beim BMW Testzentrum Arjeplog zeigt, wo man sich als Fahrer vor allem umgewöhnen muss: Normalerweise rutscht der BMW mit dem Heck weg, wenn es zu schnell in die Kurve geht - reflexartig lenkt man gegen. Mit DPC dagegen rutscht der Wagen - und das erst bei höherer Geschwindigkeit - der Fliehkraft folgend als Ganzes in Richtung Kurvenrand. Gegenlenken ist kaum nötig: Runter vom Gas und leicht Einlenken hilft mehr als hektisches Kurbeln.
Reserven
DPC hat aber nicht nur in der Kurve deutlich erkennbare Vorteile. Es hilft auch beim Anfahren auf Fahrbahnbelägen unterschiedlicher Reibung - mit einer Reifenlinie auf Eis und der anderen auf Asphalt zum Beispiel. Dynamic Performance Control verschafft dem Rad mit der besseren Haftung mehr Vortrieb. Das Ergebnis: Der Wagen setzt sich mit deutlich geringerem Schlingern und ebenso deutlich schneller in Bewegung. Nicht zu vergessen: der deutliche Zuwachs an Sicherheit. Das Fahrverhalten ist vorhersehbarer, DPC schafft Reserven, um kritische Situationen besser zu beherrschen.
Fällt die redundante Elektronik aus, sorgt die Konstruktion dafür, dass die ganze Mechanik sofort in den Normalzustand zurückfällt - man kann mit DPC also selbst bei einem Systemausfall nie schlechter unterwegs sein, als ganz ohne DPC.
Der Verbrauch soll durch DPC kaum steigen: Bei geöffneten Lamellenbremsen gibt es lediglich ein wenig mehr Reibungsverluste durch die zusätzlichen Lager und Dichtungen. Auch das Zusatzgewicht von zwölf Kilogramm fällt noch moderat aus. Zudem funktioniert DPC nicht nur bei Allrad-, sondern auch bei Standardantrieben. Selbst die Motorleistung spielt keine Rolle - DPC funktioniert auch bei Basismotorisierungen.
Wann und in welchen Fahrzeugen das System auf den Markt kommen soll, darüber schweigt sich BMW noch aus. Noch sei das Potenzial nicht ganz ausgeschöpft. Unter der Hand ist von ein bis zwei Jahren die Rede. Und davon, dass der neue X6 damit ausgerüstet sein könnte. Da Dynamik Performance Control maßgeblich von dem Getriebezulieferer ZF entwickelt worden ist, sollten nach der BMW-Premiere auch Autos anderer Marken damit ausgerüstet werden können.
