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Alt 24.03.2006, 10:35     #2
Albert   Albert ist offline
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1. Vernetzte Entwicklung, integrierte Systeme: Das neue Testzentrum Arjeplog und der intelligente Allradantrieb BMW xDrive. (Kurzfassung)

Für konzentrierte Entwicklungsarbeit unter optimalen Testbedingungen steht der BMW Group jetzt der neue, unternehmenseigene Erprobungsstützpunkt in Arjeplog, Nordschweden, zur Verfügung. Das Testzentrum, nur rund 56 Kilometer südlich des Polarkreises gelegen, bietet optimale klimatische und logistische Voraussetzungen für die Erprobung von Fahrzeugkomponenten und von neuen Modellen auf ihrem Weg zur Serienreife. Die neuen Anlagen und Gebäude, in die BMW rund 16 Millionen Euro investiert hat, dienen als Ersatz für verschiedene Test-Standorte in mehreren Ländern. Sämtliche Wintertestaktivitäten der BMW Group (BMW, MINI, Rolls-Royce) können nun am neuen Stützpunkt in Arjeplog zusammengefasst werden. BMW verspricht sich davon erhebliche Synergien in den Arbeitsabläufen und noch mehr Effizienz. Die Zusammenarbeit von Ingenieuren unterschiedlicher Fachbereiche im neuen Zentrum erleichtert integrierte Abläufe sowohl in der Grundlagenarbeit als auch im praxisnahen Test. Davon profitiert vor allem die Entwicklung von vernetzten Systemen, wie dem intelligenten Allradsystem xDrive. In Verbindung mit dem Fahrwerkregelsystem DSC (Dynamische Stabilitäts Control) optimiert xDrive auf besonders wirkungsvolle Weise die Verteilung des Antriebsmoments nicht nur hinsichtlich der Traktion, sondern auch mit Blick auf die Fahrdynamik in Kurven. Der dadurch auch im Alltagsbetrieb spürbare Gewinn an Fahrfreude trägt wesentlich zur hohen Attraktivität des Systems bei. Mittlerweile bietet BMW daher 21 Modelle mit xDrive an. Die aktuelle Entwicklung lässt erwarten, dass schon bald mehr als jeder vierte weltweit verkaufte BMW mit dem intelligenten Allradantrieb ausgerüstet ist. Für die Zukunft arbeitet BMW unter dem Projekttitel Integrated Chassis Management (ICM) an innovativen Antriebs- und Regelsystemen, die noch weitere Komponenten in eine integrierte Steuerung einbeziehen. Das neue Testzentrum in Nordschweden bietet dafür optimale Voraussetzungen. Dort können unter konstanten Bedingungen Baugruppen wie Antrieb, Fahrwerk, Lenkung oder Bremsen einzeln oder im Zusammenwirken untereinander genauestens erprobt werden: vernetzte Entwicklung für integrierte Systeme.

Beste Arbeitsbedingungen in grimmiger Kälte.

Arjeplog ist seit vielen Jahren nicht nur für BMW, sondern auch für diverse andere Automobilhersteller das bevorzugte Ziel ihrer winterlichen Erprobungseinsätze. Die Fahrten auf zugefrorenen Seen und verschneiten Straßen werden zum einen als Härtetest unter extremen Kältebedingungen, zum anderen als besondere Herausforderung für neue Antriebssysteme genutzt. BMW schafft sich mit dem neuen, exklusiv für das Unternehmen erbauten Erprobungszentrum ein großes Stück Testautonomie in einem für diesen Zweck idealen Umfeld. Für eine Investitionssumme von rund 16 Millionen Euro entstand in Arjeplog innerhalb eines Jahres ein hochmodernes Testzentrum, das den Ingenieuren und Mechanikern von BMW beste Arbeitsbedingungen bietet. So verfügt das Gebäude über großzügig dimensionierte und mit modernster Technik ausgestattete Büros und Werkstätten. Eine Tankstelle und eine Waschhalle sowie diverse Mess- und Erprobungsstrecken gehören ebenfalls zum Gelände, das auch auf Grund seiner Lage optimale Voraussetzungen bietet.

Direkt neben dem BMW Erprobungsstützpunkt stehen von November bis April Teststrecken auf dem zugefrorenen Kakel-See zur Verfügung. Dort lassen sich Fahrtests unter anspruchsvollsten Bedingungen absolvieren. Beim Aufbau des Testzentrums wurden auch die speziellen Anforderungen an die Erprobung und die Wartung von Fahrzeugen mit Wasserstoffantrieb berücksichtigt. Eine sichere Netzwerkverbindung integriert den Erprobungsstützpunkt Arjeplog in das Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) der BMW Group in München.

Bisher erfolgten die Tests auf angemieteten Einrichtungen. Mit dem eigenen Erprobungsstützpunkt verschafft sich BMW nun mehr zeitliche und räumliche Flexibilität sowie die Möglichkeit, Fahrzeuge und Komponenten noch integrativer zu entwickeln und zu erproben. Hauptsächlich betrifft dies Fahrwerkskomponenten wie die Bremsregelsysteme, Motoren und Aggregate sowie die Erprobung des Gesamtfahrzeugs. In Arjeplog können die Ingenieure verschiedener Fachrichtungen nun gemeinsam an einer optimalen Lösung für ein neues System oder ein neues Modell arbeiten.

Wichtiger Wirtschaftsfaktor für Nordschweden.


Sämtliche Bauten für den Erprobungsstützpunkt Arjeplog wurden im Auftrag der BMW Group von schwedischen Firmen im landestypischen Stil erstellt. Am Standort entstanden elf Arbeitsplätze, die an Beschäftigte aus der Region vergeben wurden. Zwischen November und März arbeiten im Testzentrum durchschnittlich 100, in Spitzenzeiten bis zu 200 BMW Ingenieure und Mechaniker, die meist für jeweils zwei Wochen dorthin abgeordnet werden. Die Unterbringung und die Versorgung der Testcrews erfolgt durch lokale Dienstleister. Der Erprobungsstützpunkt stellt auch deshalb einen bedeutenden Wirtschaftsfaktor für Arjeplog und die Provinz Norrbotten dar.

BMW führt in Arjeplog, 56 Kilometer südlich des Polarkreises, schon seit mehreren Jahrzehnten Erprobungen durch und hat maßgeblich dazu beigetragen, dass aus der Kleinstadt das wichtigste Wintertestzentrum der Automobilindustrie werden konnte. Die Standortvorteile, die in der Region Arjeplog anzutreffen sind, lassen sich vor allem an drei Faktoren festmachen: den Wetterbedingungen, den geographischen Gegebenheiten und der geringen Besiedelungsdichte. Zwischen November und April herrschen in Nordschweden relativ konstant Temperaturen von durchschnittlich minus 10 Grad Celsius. In Einzelfällen sinkt das Thermometer zwar auf minus 40 Grad Celsius und tiefer, doch bietet die relative Temperaturkonstanz beste Voraussetzungen für reproduzierbare Testbedingungen. Die unzähligen Seen in der Umgebung frieren von Oktober bis in den Mai hinein zu. Entsprechend präpariert erreicht die Eisdicke rund einen Meter, sodass die Eisflächen mit Pkw und sogar mit Lastzügen befahren werden können. Auf dem Eis lassen sich Erprobungsstrecken mit unterschiedlichen Reibwerten präparieren und anschließend über einen langen Zeitraum nutzen. Die unvermeidlichen Geräuschemissionen durch den Testbetrieb sorgen in dieser am dünnsten besiedelten Region Schwedens außerdem kaum für Belästigungen. Dennoch erfolgen die Testfahrten im Regelfall nur tagsüber, Nachtfahrten sind äußerst selten nötig. In anderen Testregionen, etwa in den Alpen, finden viele Tests hingegen nachts statt, weil nur dann die Temperatur über mehrere Stunden hinweg konstant ist. Diese Vorteile sind so überzeugend, dass auch zahlreiche Zulieferer der Automobilbranche in Arjeplog entwickeln und testen. Die Anwesenheit fast aller Systemlieferanten vor Ort erleichtert der BMW Testcrew das integrative Arbeiten zusätzlich.

Vernetzte Systeme für mehr Freude am Fahren.


Vor allem bei der Weiterentwicklung der Antriebstechnik gewinnen integrierte Prozesse mehr denn je an Bedeutung. Das gilt für die Systeme selbst ebenso wie für die Art und Weise, in der sie konzipiert und erprobt werden. Das Fahrverhalten moderner Automobile wird von einem möglichst harmonischen Zusammenwirken von Motorleistung, Kraftübertragung, Lenkung, Stabilitätsregelung und Bremsanlage bestimmt. Um diese und weitere Elemente möglichst optimal aufeinander abstimmen zu können, ist schon in der Entwicklungsarbeit eine integrierte Vorgehensweise erforderlich. Einzelne Komponenten reifen nicht nur parallel zueinander heran, sie wachsen im permanenten Abgleich zu einer Einheit zusammen, die als Ganzes ein Maximum an Dynamik und Sicherheit im Fahrverhalten erzeugt. In Arjeplog finden die Ingenieure daher optimale Bedingungen vor, um gemeinsam für noch mehr Freude am Fahren zu sorgen.

Ein faszinierendes Beispiel für das gelungene Zusammenspiel mehrerer Systeme stellt das intelligente Allradsystem BMW xDrive dar. Die Steuerung des Allradantriebs ist über interne Schnittstellen eng mit der Fahrwerkregelung DSC verknüpft. Dies führt zu einer im Wettbewerb einmaligen, proaktiven Beeinflussung des Fahrverhaltens. Anhand der auch dem DSC zur Verfügung stehenden Daten erkennt xDrive beispielsweise frühzeitig eine bei Kurvenfahrten auftretende Tendenz zum Über- oder Untersteuern und wirkt ihr entgegen. Diese Funktionsweise und die einzigartig hohe Variabilität bei der Kraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse machen das BMW xDrive zum anspruchsvollsten Allradsystem auf dem Markt. Noch dazu ist es ein System, dessen Vorzüge nicht nur bei winterlichen Straßenverhältnissen oder abseits fester Fahrbahnen zur Geltung kommen. Das BMW xDrive wurde ausdrücklich für aktive Fahrfreude konzipiert und zeigt seine Vorteile unter allen denkbaren Bedingungen.

Allrad auf dem Vormarsch: Das BMW xDrive.

Nie zuvor konnte BMW seinen Kunden eine so große Vielfalt an allradgetriebenen Fahrzeugen anbieten wie im Modelljahr 2006. Mit vier Baureihen und 21 verschiedenen Modellen ist die Auswahl beispielhaft groß. Damit liegt BMW auch in diesem wachsenden Marktsegment vorn und das BMW xDrive hat sich in unterschiedlichen Fahrzeugklassen durchgesetzt. Die erfolgreichen BMW X5 und BMW X3 dominieren bei den attraktiven Sports Activity Vehicles (SAV). Vom BMW 5er wird bereits jeder vierte mit Allradantrieb verkauft. Mit dem neuen BMW 3er zieht erstmals ein Allradantrieb dieser Güte in die Mittelklasse ein. Das BMW xDrive ist dort sowohl für die Limousine als auch für den Touring verfügbar.

Die besonderen Vorzüge des Allradsystems BMW xDrive kommen in allen Modellen zum Tragen. Seine positive Wirkung entfaltet sich zudem nicht erst bei offensichtlichen Traktionsproblemen. Das System ist in der Lage, die Notwendigkeit eines Eingriffs schon im Vorfeld zu registrieren und dem Traktionsverlust vorausschauend entgegenzuwirken. Damit setzt xDrive in der Allradtechnik den Maßstab. Denn während konventionelle Allradantriebe erst auf durchdrehende Räder reagieren, erkennt xDrive im Voraus, dass Schlupf bevorstehen könnte. In diesem Fall wird bereits vor dem Anfahren proaktiv mehr Antriebskraft von der gefährdeten Achse weg und zu den über mehr Grip verfügenden Rädern hin geleitet.

Grundsätzlich variiert xDrive die Verteilung des Antriebsmoments stets so, dass die Kraft dort zur Verfügung steht, wo sie am besten in Vortrieb umgesetzt werden kann. Die Nachteile permanenter Allradsysteme mit fester Antriebsmomentverteilung kennt der Fahrer eines mit xDrive ausgerüsteten BMW daher nicht. Bei normaler Fahrt wird die Antriebskraft zu 40 Prozent auf die Vorderachse und zu 60 Prozent auf die Hinterachse verteilt. So bleiben die Dynamikvorteile und der typische Fahreindruck des Heckantriebs erhalten. Ein BMW mit xDrive bewegt sich im Alltagsverkehr ähnlich agil und dynamisch wie ein heckgetriebenes Modell.

Reaktionsschnell: Integrierte Steuerung für xDrive und DSC.

Bei einer Abweichung des Fahrzustands von den Normalwerten bringt xDrive seine Fähigkeiten dafür umso schneller ins Spiel. Möglich wird dies einerseits durch die direkte und enge Vernetzung des Allradsystems mit dem Fahrwerkregelsystem Dynamische Stabilitäts Control (DSC), andererseits durch eine elektronisch geregelte Lamellenkupplung, welche die Antriebskräfte variabel zwischen Vorder- und Hinterachse verteilt.

Die Lamellenkupplung im Verteilergetriebe leitet beispielsweise beim dynamischen Durchfahren einer Kurve jederzeit die optimale Antriebskraft an die jeweilige Achse und minimiert so deutlich das Unter- oder Übersteuern. Der Vorgang erfolgt blitzschnell, maximal werden 100 Millisekunden benötigt. Dem Fahrer beschert dies ein noch harmonischeres Kurvenfahrverhalten, einen geringen Lenkaufwand und einen noch höheren Komfort, da auch die Bremseneingriffe durch das Fahrwerkregelsystem DSC später einsetzen. Kurz: Der Fahrer hat seinen BMW stets spürbar unter Kontrolle.

Im Extremfall kann die Vorderachse völlig entkoppelt oder aber mit der Hinterachse starr verbunden werden. Ausgehend von der Normalverteilung von 40 : 60 Prozent zwischen Vorder- und Hinterachse kann die Verteilung des Antriebsmoments stufenlos zwischen einem Verhältnis von 50 : 50 und 0 : 100 Prozent variiert werden. Ohne dass der Fahrer davon etwas mitbekommt, wird sein BMW zum reinen Hecktriebler oder – sofern dies die Reibwerte an der Hinterachse erforderlich machen – für einen kurzen Moment sogar zu einem voll gesperrten Allradfahrzeug mit einer Momentenverteilung von 50 : 50 Prozent. Damit kann in einer Situation, in der die Hinterachse auf Eis steht, nahezu das gesamte verfügbare Antriebsmoment an der Vorderachse auf die Fahrbahn übertragen werden.

Alle Funktionen des DSC stehen auch in einem mit xDrive ausgerüsteten BMW zur Verfügung, einschließlich der Möglichkeit, DSC abzuschalten. Die ABS-Funktion bleibt immer erhalten, xDrive selbst ist nicht abschaltbar. Die Vernetzung von xDrive und DSC bietet zudem die Funktion einer Quersperre, also der zwangsweisen Kraftverteilung an beide Räder einer Achse.

Zusatzfunktionen: DTC, HDC, Anhänger-Stabilitätskontrolle.


Die DSC Unterfunktion Dynamic Traction Control (DTC) unterstützt den Fahrer mit etwas mehr Schlupf und größerem Driftwinkel in extremen Situationen. Beim Anfahren auf lockerem Schnee sorgt das per Knopfdruck aktivierte System dafür, dass den Antriebsrädern ein leichtes Durchdrehen ermöglicht wird, wenn dabei Vortrieb erzielt wird. Dem geübten Fahrer verhilft DTC außerdem im kontrollierten Drift zu noch mehr Fahrdynamik.

Mit der DSC Funktion Hill Descent Control (HDC) – einer intelligenten Bergabfahrkontrolle für schwieriges Gelände – bewegt sich der mit xDrive ausgestattete BMW mittels Bremseneingriff an allen Rädern mit konstanter Geschwindigkeit talwärts. Weil die Bremseneingriffe im Millisekundenbereich erfolgen, bemerken die Insassen davon nichts. Die HDC-Funktion wird über eine separate Taste ein- und ausgeschaltet. Weil Allradfahrzeuge gern als Zugmaschine eingesetzt werden, kommt der innovativen Anhänger-Stabilitätskontrolle eine besondere Bedeutung zu. Sie erkennt gefährliches Pendeln schon im Ansatz und führt durch schnelles, radselektives Bremsen am Zugfahrzeug das Gespann wieder in den stabilen und sicheren Fahrzustand. Das System schaltet sich automatisch in Bereitschaft, sobald die Stromversorgung des Hängers mit der des Zugwagens verbunden ist. Ab einer Geschwindigkeit von 65 km/h greift die Stabilitätskontrolle dann gegebenenfalls ein.
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