Die Zukunft von BMW: Wir haben den neuen elektrischen 3er ausprobiert

BMW hat die neue radikale Vision Driving Experience vorgestellt.

Es handelt sich um ein Hochleistungsfahrzeug mit vier Motoren, das mit fünf Ventilatoren ausgestattet ist, um es an den Boden zu saugen. Es wird verwendet, um die fortschrittliche Technologie zu verbessern, die die nächste Generation von Elektrofahrzeugen der Neuen Klasse antreiben wird - einschließlich des kommenden M3 EV

Es handelt sich im Wesentlichen um einen Prototyp.

Während das Antriebslayout mit vier Hochleistungsmotoren an jeder Achse des Fahrzeugs deutliche Parallelen zu den Plänen für die nächste Generation des M3 aufweist, besteht BMW darauf, dass die Vision Driving Experience einem breiteren Zweck als rollender Prüfstand dient - und das Fehlen von sportlichen Karosserieelementen unterscheidet sie von Spionagebildern des ersten Elektroautos aus der Performance-Sparte des Münchner Unternehmens. Da der Fokus auf der Fahrzeugentwicklung liegt, hat BMW keine Angaben zur Leistung der Maschine gemacht.

Im Mittelpunkt der Vision Driving Experience steht eine Hochleistungsmaschine, mit der die Entwicklung des "Herzstücks der Freude" vorangetrieben werden kann, des neuen Blackbox-Computersystems, das die Antriebs- und Fahrdynamiksysteme aller zukünftigen Neue-Klasse-EV-Modelle miteinander verbinden wird.

Dieses System wird erstmals im iX3 der nächsten Generation zu sehen sein, der noch in diesem Jahr vorgestellt werden soll, sowie in der 3er Limousine der nächsten Generation, die kurz darauf folgen wird.    

Frank Weber, der Entwicklungschef von BMW, sagte, dass das Heart of Joy-System "es uns ermöglicht, die Freude am Fahren nicht nur auf die nächste Stufe zu heben, sondern noch eine Stufe darüber hinaus", und fügte hinzu, dass das System "effiziente Dynamik im Quadrat" bieten werde.

Autocar, die Schwesterzeitschrift von Move Electric, erhielt Zugang zur Vision Driving Experience, um eine Fahrt mit dem Auto zu unternehmen und mit den Ingenieuren zu sprechen, die es entwickelt haben.

"Die Ingenieure wollen mir nicht einmal sagen, wie viel Leistung der Wagen hat", sagt Entwicklungsfahrer Jens Klingmann, während er die BMW Vision Driving Experience lässig in eine Kurve schleudert, so schnell, dass die Reifen aufheulen.

"Aber es ist viel." Angesichts der Tatsache, dass meine Eingeweide immer noch von der Beschleunigung am Anfang aufgewühlt sind, brauchte er den letzten Teil nicht zu sagen.

Die Vision Driving Experience ist in der Tat eine Menge. Es ist ein großes Auto, mit vielen Motoren, vielen Fans (zu denen wir noch kommen werden) und viel Leistung.

Und er hat eine große Bedeutung für die laufende Entwicklung der nächsten Generation von BMWs Neue-Klasse-Elektroautos, die in diesem Jahr auf den Markt kommen werden. Es handelt sich also nicht um einen gewöhnlichen Prototyp.

Aber im Grunde ist es das, was es ist: ein viermotoriges Hochleistungs-EV-Testfahrzeug im Stil der 3er-Limousine der nächsten Generation, das in den letzten Monaten auf verschiedenen Testgeländen herumgefahren ist.

Vier Motoren und eine lächerliche Leistung? Das klingt ziemlich nach dem kommenden ersten elektrischen M3, nicht wahr? Nur dass BMW darauf besteht, dass es sich bei der Vision Driving Experience (nennen wir sie kurz VDE) nicht um einen Testwagen für den nächsten M3 handelt.

Das Unternehmen beschreibt es als einen einmaligen Prüfstand auf Rädern, ein fahrendes Labor, in dem die Technik, die für alle künftigen Modelle der Neuen Klasse entwickelt wird, in einer extremen Umgebung verfeinert wird.

Die Entwicklungsarbeit, die damit geleistet wird, ist für den nächsten einmotorigen Einstiegs-SUV iX3 ebenso relevant wie für das, was die Ingenieure der M-Division für ihre elektrischen Angebote aushecken werden.

Vielleicht liegt es an der Entwicklungsarbeit, für die er geschaffen wurde, dass der VDE bisher geheimnisumwittert war - und damit meinen wir nicht nur seine Tarnkappe.

Aber die Tatsache, dass BMW mich kürzlich für eine kurze - aber sehr schnelle - Fahrt auf den Beifahrersitz geschnallt hat, zeigt, dass die Münchner jetzt genau zeigen wollen, warum sie ihn geschaffen haben. Obwohl Klingmanns Unfähigkeit (oder vielleicht Weigerung), die Leistung zu verraten, darauf hindeutet, dass der Schleier der Geheimhaltung noch nicht ganz gelüftet ist.

BMW hat auch keine Leistungsdaten angegeben, aber nach meiner Fahrt damit würde ich sagen, dass die Zeit von 0 auf 100 km/h als "flott" bezeichnet werden kann.

Abgesehen von den vier Motoren sind die Lüfter ein weiterer Punkt, über den wir bereits informiert wurden. Genau genommen sind es sogar fünf. BMW nennt sie Impeller, und sie dienen dazu, das Auto buchstäblich auf den Boden zu saugen.

Jedes Gebläse benötigt 50 kW Energie für den Betrieb, aber zusammen sorgen sie für rund 1000 kg Abtrieb, ohne einen Luftwiderstand zu erzeugen, so dass Klingmann in den Kurven noch mehr Gas geben kann.

All das Drehmoment und der Abtrieb sind in Wirklichkeit dazu da, eine kleine, aber sehr bedeutende Blackbox voller Computerchips und Software zu entwickeln.

Das wäre das neue Heart of Joy von BMW, ein ungewöhnlich benannter Hardware- und Software-Stack, der die Computersysteme, die den Antriebsstrang und die Fahrdynamiksysteme künftiger Elektrofahrzeuge steuern, in einer einzigen Einheit vereint.

Es ist das erste Mal, dass BMW diese Systeme vereinheitlicht hat, und das Unternehmen behauptet, dass das System vollständig intern entwickelt wurde.

"Das Herz der Freude wird alle wichtigen Fahrfunktionen des Autos steuern", sagt BMW Fahrdynamik-Experte Christian Thalmeier. "Aber um diese zu entwickeln, müssen wir die Technologie vorantreiben.

Selbst Serienfahrzeuge mit nur einem Elektromotor werden von der Arbeit, die wir an einem Auto mit vier Motoren leisten, profitieren."

Es mag übertrieben erscheinen, einen superstarken, lüfterbeladenen Entwicklungs-Hack zu bauen, nur um einen Computerprozessor zu testen, aber die Idee ist, dass, wenn das Heart of Joy alles bewältigen kann, was der VDE ihm in der realen Welt zumutet, es so ziemlich alles bewältigen kann.

Wie funktioniert das also? Traditionell waren der Antriebsstrang und die Fahrdynamiksysteme separate Einheiten.

Das Antriebssystem nimmt die Eingaben Ihres Fußes auf dem Gaspedal auf und sendet diese als Anforderung an den Antriebsstrang, sei es ein Verbrennungsmotor oder ein einzelner oder zwei Elektromotoren.

In der Zwischenzeit empfängt eine separate Fahrdynamikeinheit Eingaben vom Lenkrad und den Bremsen sowie alle anderen Daten, die die Sensoren des Fahrzeugs von der äußeren Umgebung erhalten können.

Diese beiden Systeme laufen parallel, so dass es eine kleine, aber potenziell erhebliche Verzögerung gibt, wenn sie einander Daten übermitteln müssen, und es gibt Beschränkungen, wie eng sie zusammenarbeiten können.

Das Heart of Joy vereint diese Systeme in einer einzigen Einheit, die all diese Eingaben am selben Ort empfängt, sie gleichzeitig verarbeitet und dann die Informationen an bis zu vier Motoren sowie die Bremsen, die Lenkung usw. sendet. Laut BMW ist die Kommunikation bis zu zehnmal schneller als bei den Fahrzeugen, die 2021 auf den Markt kommen.

Das ist ein großer Vorteil, wenn es darum geht, die Leistung und die Bremsen präzise an die jeweiligen Bedingungen anzupassen. Aber es gibt auch noch andere Vorteile. Bei den meisten aktuellen E-Fahrzeugen wird die Reibungsbremse von der Fahrdynamikeinheit gesteuert, während die Rekuperation durch die Motoren in der Verantwortung des Antriebssystems liegt.

Deshalb spürt man manchmal ein Ungleichgewicht, wenn man mit Hilfe der Bremskraftverstärkung verlangsamt und dann die Bremse betätigen muss.

"Wenn die Rekuperation nur durch den Antriebsstrang erfolgt, kann man nicht das ganze Potenzial nutzen", sagt Thalmeier. "Man braucht das Fahrdynamiksystem, um herauszufinden, wie man die Rekuperation vergrößern kann."

Er führt das Beispiel eines heckangetriebenen Autos an - ja, zukünftige BMW EVs werden immer noch heckangetrieben oder heckangetrieben sein - das mit hoher Geschwindigkeit in die Kurve fährt.

"Bei einer Laständerung kann man nur eine bestimmte Längskraft auf die Reifen ausüben, bevor das Auto instabil wird", sagt er.

"Um das Auto im Gleichgewicht zu halten, muss man entweder die Seitenkraft oder die Längskraft wegnehmen. Wenn man in die Kurve fährt und die Seitenkraft nicht wegnehmen kann, muss man die Rekuperation verringern, um das Auto stabil zu halten. Aber das ist nicht das, was wir wollen: Wir wollen die Stabilität durch Rekuperation erhöhen.

"Jetzt können wir aber so schnell Daten von den Sensoren am Auto über die Gierrate, die Quer- und Längsbeschleunigung und die Stabilität des Autos erfassen, dass wir die Dinge ändern können. Wenn es noch stabil ist, können wir ein wenig rekuperieren, und wenn es instabil wird, wird es schnell reduziert."

Es gibt noch einen weiteren Vorteil: Das Heart of Joy kann Ihre Bremseingaben berücksichtigen und den effizientesten Weg zum Anhalten des Fahrzeugs berechnen, der in den meisten Fällen über den Motor erfolgt.

Das erhöht die Nutzung der Rekuperation, was das Auto laut BMW bis zu 25 % effizienter macht. Das ist nicht viel, aber ein nützlicher Gewinn, denn die meisten Fahrer sollen nicht wissen, ob es die Bremsen oder der Motor sind, die ihre Maschine verlangsamen.

Das Herz der Freude hilft aber nicht nur, wenn Sie Ihren BMW verlangsamen, sondern auch, wenn Sie schneller fahren wollen.

Auch hier hat ein Verbrennungsfahrzeug nur eine einzige Kraftquelle, so dass Systeme wie der variable Allradantrieb oder das Torque Vectoring verschiedene mechanische Systeme nutzen müssen, um die Kraft aufzuteilen.

Aber das neue System kann die Kraft von einem, zwei, drei oder vier Motoren abnehmen und kontinuierlich anpassen, wohin sie geleitet wird, so dass das Auto besser ausbalanciert und stabiler ist. Thalmeier sagt, dass das Hinzufügen von Motoren nicht nur einfach mehr Leistung bedeutet, sondern auch einen großen Unterschied für zukünftige Modelle der Neuen Klasse bedeutet.

"Wir nehmen Einfluss auf die Fahrdynamik", fügt er hinzu. "Wenn man sich drei Elektromotoren vorstellt, einen an der Vorderachse und zwei an der Hinterachse, kann man mit der Hinterachse mitlenken, indem man ein Rad schneller und das andere langsamer macht.

"Man kann das Auto also agil machen, indem man die Elektromotoren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen lässt. Jeder bestehende Aktuator oder jede Hinterradlenkung ist nicht so schnell wie unsere neuen Elektromotoren."

Das bringt uns zurück auf den Beifahrersitz des VDE. Klingmann lacht, als er das Gaspedal durchdrückt und die Maschine mit annähernd Warp-Geschwindigkeit über die Geraden der Teststrecke des BMW Spartanburg Performance Centre schickt.

Der Innenraum ist erstaunlich komfortabel, mit bequemen Sportsitzen und einer funktionierenden Version des neuen BMW iDrive-Systems auf dem Armaturenbrett. Sogar in den Testhacks macht der Münchner eine gute Figur.

Aber kann man das Herz der Freude bei der Arbeit spüren? Um ehrlich zu sein, nein, nicht wirklich, aber das liegt zum Teil daran, dass an einem kalten Tag in South Carolina die Reifenhaftung begrenzt ist und Klingmann gesteht, dass der für die Straße zugelassene Gummi der begrenzende Faktor ist.

Aber als sich meine Innereien langsam beruhigen, nachdem ich dem Beifahrersitz entkommen bin, wird die Leistung der Vision Driving Experience - und der Systeme, die ihr zugrunde liegen - deutlich.

Der beste Vergleich, den ich anstellen kann, ist eine Fahrt als Beifahrer in einem elektrischen Rallycross-Supercar. Beeindruckend also. Und es macht auf jeden Fall Appetit auf das Potenzial eines elektrischen M3 mit vier Motoren.

Die fünf Laufradlüfter der BMW Vision Driving Experience sind zweifelsohne das Highlight des Fahrzeugs, wie die Ingenieure bei einer Vorführung in der Garage bewiesen.

Um zu vergleichen, wie laut sie sind, stellen Sie sich vor, Sie stünden unter dem Flügel eines Airbus A380, wenn der Pilot den Startknopf drückt. Im Wesentlichen dienen sie dazu, das Auto auf dem Boden zu halten, und sorgen für mehr Grip, ohne aerodynamischen Abtrieb zu erzeugen. Aber könnten sie jemals in Serie gehen?

"So etwas werden Sie in einem Serienauto nicht sehen", sagt Thalmeier. "Es ist einfach zu teuer. Sie sind nur für das System an diesem Auto. Wenn man viel Abtrieb hat und dann noch viel Drehmoment hinzufügt, wird es sehr schwierig, zu beschleunigen. Was uns bei diesem Auto interessiert, ist die Frage, wie wir mit der Beschleunigung in der Software umgehen.

"Es ist ein reines Entwicklungswerkzeug. Es ist nicht einmal ein Fahrdynamik-Tool; es ist nur eine weitere Sache, die es uns ermöglicht, Funktionen schneller zu entwickeln."