BMW's toekomst: we rijden in de nieuwe elektrische 3-serie

BMW heeft de nieuwe radicale Vision Driving Experience onthuld.

Het is een mooie naam, maar eenvoudiger gezegd is het een viermotorig high-performance tekstvoertuig uitgerust met vijf ventilatoren ontworpen om het naar de grond te zuigen. Het wordt gebruikt om de geavanceerde technologie te verfijnen die de volgende generatie Neue Klasse elektrische voertuigen zal aandrijven, waaronder de aankomende M3 EV

In wezen is het een prototype.

Hoewel de lay-out van de aandrijflijn, met vier krachtige motoren op elke as van de auto, duidelijke parallellen vertoont met de plannen voor de volgende generatie M3, benadrukt BMW dat de Vision Driving Experience een breder doel dient als rollende testopstelling - en het ontbreken van sportieve carrosserie-elementen onderscheidt hem van spionagefoto's van de eerste elektrische auto van de prestatiedivisie van het bedrijf uit München. Omdat de focus ligt op de ontwikkeling van het voertuig, heeft BMW geen vermogen opgegeven voor de machine.

Het doel van de Vision Driving Experience is om een high-performance machine te zijn die gebruikt kan worden om de ontwikkeling van het 'hart van vreugde' te stimuleren, het nieuwe black box computersysteem dat de aandrijflijn en rijdynamische systemen in alle toekomstige Neue Klasse EV-modellen zal combineren.

Dat systeem zal voor het eerst te zien zijn in de volgende generatie iX3, die later dit jaar wordt onthuld, en in de volgende generatie 3 Serie sedan die kort daarna volgt.  

Frank Weber, BMW's ontwikkelingsbaas, zei dat het Heart of Joy systeem "ons in staat stelt om rijplezier niet alleen naar het volgende niveau te tillen, maar nog een niveau verder", en voegde eraan toe dat het systeem "efficiënte dynamiek in het kwadraat" zou bieden.

Autocar, de zustertitel van Move Electric, kreeg toegang tot de Vision Driving Experience voor een ritje in de auto en om te praten met de ingenieurs die de auto hebben ontwikkeld.

"De ingenieurs willen me niet eens vertellen hoeveel vermogen dit heeft," zegt ontwikkelingsrijder Jens Klingmann, terwijl hij de BMW Vision Driving Experience zo snel de bocht in slingert dat de banden protesteren.

"Maar het is veel." Aangezien mijn binnenste nog steeds kolkt van de acceleratie bij de start, hoefde hij dat laatste niet echt te zeggen.

De Vision Driving Experience is inderdaad veel. Het is veel auto, met veel motoren, veel fans (daar komen we nog op) en veel prestaties.

En het heeft veel betekenis voor de huidige ontwikkeling van BMW's volgende generatie Neue Klasse EV's, die dit jaar op de markt komen. Dit is dus niet zomaar een prototype.

Maar in wezen is dat wat het is: een viermotorig, krachtig EV-testexemplaar in de stijl van de volgende generatie 3-serie sedan, die de afgelopen maanden in verschillende testfaciliteiten rondreed.

Vier motoren en een belachelijk hoog vermogen? Dat klinkt nogal als de aanstaande eerste elektrische M3, nietwaar? Alleen houdt BMW vol dat de Vision Driving Experience (laten we het kortweg VDE noemen) geen proefkonijn is voor de volgende M3.

In plaats daarvan beschrijft het bedrijf het als een eenmalige proefopstelling op wielen, een rijdend laboratorium dat wordt gebruikt om de technologie die wordt ontwikkeld voor alle toekomstige Neue Klasse-modellen in een extreme omgeving aan te scherpen.

Het ontwikkelingswerk dat hiermee wordt gedaan, is net zo relevant voor de volgende iX3 SUV met één motor als voor wat de ingenieurs van de M-divisie ook bedenken voor hun elektrische aanbod.

Misschien vanwege het ontwikkelingswerk waarvoor hij is gemaakt, was de VDE tot nu toe gehuld in geheimzinnigheid - en dan hebben we het niet alleen over de camouflageverpakking.

Maar het feit dat BMW me onlangs (gelukkig stevig) in de passagiersstoel heeft vastgebonden voor een kort - maar zeer snel - ritje, laat zien dat München nu precies wil laten zien waarom het is opgericht. Hoewel Klingmanns onvermogen (of misschien weigering) om het vermogen te delen aangeeft dat de sluier van geheimzinnigheid nog niet helemaal is opgelicht.

BMW heeft ook geen prestatiestatistieken gegeven, maar na mijn rit erin zou ik zeggen dat de tijd van 0-100 km/u kan worden omschreven als 'pittig'.

Naast de vier motoren is ons ook verteld over de ventilatoren. Vijf zelfs. BMW noemt ze waaiers en ze dienen om de auto letterlijk naar de grond te zuigen.

Elke ventilator heeft 50 kW nodig om te draaien, maar samen voegen ze ongeveer 1000 kg downforce toe zonder luchtweerstand te creëren, waardoor Klingmann nog harder kan pushen in de bochten.

Al dat koppel en die downforce zijn er eigenlijk om één kleine, maar zeer belangrijke zwarte doos vol met computerchips en software te ontwikkelen.

Dat zou BMW's nieuwe Heart of Joy zijn, de ongebruikelijk genaamde hardware- en softwarestack die de computersystemen die de aandrijflijn en rijdynamische systemen van toekomstige EV's aansturen, in één enkele eenheid verenigt.

Het is de eerste keer dat BMW deze systemen samenvoegt en het bedrijf beweert dat het systeem volledig intern is ontwikkeld.

"Het Heart of Joy zal alle belangrijke rijfuncties van de auto aansturen," zegt BMW rijdynamica-expert Christian Thalmeier. "Maar om die te ontwikkelen, moeten we de technologie stimuleren.

Zelfs productieauto's met slechts één elektrische motor zullen profiteren van het werk dat we doen aan een auto met vier motoren."

Het lijkt misschien wat overdreven om een super krachtige, fanbeladen ontwikkelhack te bouwen alleen maar om een computerprocessor te testen, maar het idee is dat als de Heart of Joy alles aankan wat de VDE er in de echte wereld tegenaan kan gooien, het vrijwel alles aankan.

Dus hoe werkt het? Traditioneel zijn de aandrijflijn en rijdynamische systemen afzonderlijke eenheden.

Het aandrijflijnsysteem neemt de input van je voet op het gaspedaal en stuurt dat als een verzoek naar de aandrijflijn, of het nu een verbrandingsmotor is of één of twee elektromotoren.

Ondertussen ontvangt een aparte rijdynamica-eenheid input van het stuur en de remmen, samen met alle andere gegevens die de sensoren van de auto uit de externe omgeving kunnen krijgen.

Deze twee systemen draaien parallel, dus er is een kleine maar mogelijk aanzienlijke vertraging wanneer ze gegevens naar elkaar moeten sturen, en er zijn beperkingen aan hoe nauw ze samen kunnen werken.

Het Heart of Joy verenigt die systemen in een enkele eenheid die al die inputs op dezelfde plaats ontvangt, ze tegelijkertijd verwerkt en vervolgens de informatie naar maximaal vier motoren stuurt, samen met de remmen, besturing enzovoort. BMW zegt dat de communicatie hierdoor tot 10 keer sneller verloopt dan bij auto's die in 2021 te koop waren.

Dat is een grote stimulans als je het vermogen en de remwerking precies wilt afstemmen op de omstandigheden. Maar er zijn ook andere voordelen. Bij de meeste huidige EV's wordt het frictieremmen geregeld door de rijdynamische eenheid, terwijl de regeneratie door de motoren de verantwoordelijkheid is van het aandrijflijnsysteem.

Daarom kun je soms een onbalans voelen als je vertraagt door de regeneratie te gebruiken en dan moet remmen.

"Als recuperatie alleen door de aandrijflijn wordt gedaan, kun je niet het volledige potentieel ervan gebruiken," zegt Thalmeier. "Je hebt het rijdynamicasysteem nodig om uit te zoeken hoe je de recuperatie kunt vergroten."

Hij haalt het voorbeeld aan van een auto met achterwielaandrijving - ja, toekomstige BMW EV's zullen nog steeds achterwielaandrijving hebben - die op snelheid een bocht neemt.

"Bij een verandering van lading kun je maar een bepaalde hoeveelheid kracht in de lengterichting op de banden uitoefenen voordat de auto instabiel wordt," zegt hij.

"Dus om de auto in balans te houden, moet je de laterale of longitudinale kracht wegnemen. Omdat je een bocht neemt en je de laterale kracht niet kunt wegnemen, moet je de recuperatie verminderen om de auto stabiel te houden. Maar dat is niet wat we willen: we willen stabiliteit toevoegen door recuperatie.

"Nu kunnen we echter zo snel gegevens van de sensoren op de auto verzamelen over de giersnelheid, laterale en longitudinale versnelling en hoe stabiel de auto is, dat we dingen kunnen veranderen. Als hij nog stabiel is, kunnen we een beetje herstellen en als hij onstabiel wordt, wordt het snel verminderd."

Er is nog een voordeel: de Heart of Joy kan je reminputs verwerken en de meest efficiënte manier vinden om de auto te stoppen, wat in de meeste gevallen via de motor zal zijn.

Dat verhoogt het gebruik van regen, wat de auto volgens BMW tot 25% efficiënter maakt. Geen enorme hoeveelheid, maar een nuttige winst, aangezien het de bedoeling is dat de meeste bestuurders niet weten of het de remmen of de motor is die hun machine afremt.

Het Heart of Joy helpt je echter niet alleen als je je BMW afremt: het helpt je ook om sneller te gaan.

Nogmaals, een auto met verbranding heeft één krachtbron, dus systemen zoals variabele vierwielaandrijving of torque vectoring moeten verschillende mechanische systemen gebruiken om dat vermogen te verdelen.

Maar het nieuwe systeem kan het vermogen van één, twee, drie of vier motoren opnemen en continu aanpassen waar het naartoe wordt gestuurd, waardoor de auto beter in balans en stabieler blijft. Thalmeier zegt dat het toevoegen van motoren niet alleen ruw vermogen toevoegt, maar ook een groot verschil zal maken voor toekomstige Neue Klasse-modellen.

"We beïnvloeden de rijdynamiek," voegt hij eraan toe. "Als je denkt aan drie elektromotoren met één op de vooras en twee op de achteras, kun je helpen sturen met de achteras door één wiel sneller en het andere langzamer te maken.

"Je kunt de auto dus wendbaar maken door de elektromotoren op verschillende snelheden te laten draaien. Elke bestaande actuator of achterwielsturing is niet zo snel als onze nieuwe elektromotoren zullen zijn."

Dat brengt ons terug naar de passagiersstoel van de VDE, waar Klingmann lachend het gaspedaal intrapt en de machine met een snelheid die de warpsnelheid benadert over het rechte stuk van het BMW Spartanburg Performance Centre testcircuit stuurt.

Het interieur is verrassend comfortabel, met comfortabele sportstoelen en een werkende versie van BMW's nieuwe iDrive systeem op het dashboard. Zelfs in zijn testhacks doet München het premium goed.

Maar voel je het Heart of Joy aan het werk? Om eerlijk te zijn, nee, niet echt, maar dat komt deels omdat op een koude dag in South Carolina de grip van de banden beperkt is en Klingmann geeft toe dat het weg-legale rubber de beperkende factor is.

Maar terwijl mijn ingewanden langzaam tot rust komen zodra ik uit de passagiersstoel ben gestapt, worden de prestaties van de Vision Driving Experience - en de systemen die eraan ten grondslag liggen - duidelijk.

De beste vergelijking die ik kan maken is die met een passagier in een elektrische rallycross supercar. Indrukwekkend, dus. En het wekt zeker de eetlust op voor het potentieel van een elektrische M3 met vierwielmotor.

De vijf waaierventilatoren van de BMW Vision Driving Experience zijn het onbetwiste paradepaardje van de auto, zoals bleek toen de ingenieurs ze in werking stelden voor een demonstratie toen de auto terug in de garage stond.

Ter vergelijking: stel je voor dat je onder de vleugel van een Airbus A380 staat wanneer de piloot op de startknop drukt. In wezen dienen ze om de auto aan de grond te houden en grip toe te voegen zonder aerodynamische downforce te creëren. Maar kunnen ze ooit in productie worden genomen?

"Zoiets zie je niet in een productieauto", zegt Thalmeier. "Het is gewoon te duur. Ze zijn alleen voor het systeem op deze auto. Als je veel downforce hebt en je voegt veel koppel toe, dan wordt het erg moeilijk om te accelereren. Waar we bij deze auto in geïnteresseerd zijn, is hoe we de acceleratie softwarematig kunnen aanpakken.

"Het is puur een ontwikkelingstool. Het is niet eens een rijdynamica-tool; het is gewoon iets anders waardoor we sneller functies kunnen ontwikkelen."