GKN Driveline testet AllTwinster Plug-in-Hybrid

Der GKN Driveline Prototyp GTD18 vereint erstmals ein mechanisches und ein elektrisch angetriebenes Torque Vectoring-System zusammen mit allen zugehörigen Kontrollsystemen. Bild: GKN

Der Testwagen vereint damit erstmals ein mechanisches und ein elektrisch angetriebenes Torque Vectoring-System zusammen mit allen Kontrollsystemen, die dazu gehören.

Nach einem weitreichenden Umbau des Serienfahrzeugs verfügt der Benzin-geriebene SUV zusätzlich über Hinterradantrieb plus Torque Vectoring. Der intern „GTD18“ getaufte Prototyp hat nun die Funktionen zum Plug-In-Hybridantrieb hinzugewonnen, der dank Axle-Split-Funktion auch ohne Verbrennungsmotor rein elektrisch fahren kann. Torque Vectoring ist dank der GKN-Technologie für alle vier Räder verfügbar – und damit in der Lesart des Unternehmens eine „Weltpremiere.“

An der Vorderachse operiert im umgebauten Prototyp der serienmäßig vorgesehene 280 kW (381 PS) starke Turbo-Vierzylinder von Mercedes. Dieser Antrieb wurde um ein mechanisches Twinster-System von GKN-bereichert, das im Seriengetriebe den Platz für Achsantrieb und Differential einnehmen konnte. Auf diese Art kontrolliert die GKN-Software nicht nur die präzise Drehmomentverteilung über das typische GKN-System der Antriebskupplungen zwischen den Vorderrädern, es erlaubt sogar Torque Vectoring.

Beim Umbau des nagelneuen Spenderfahrzeugs ging auch die Abtriebseinheit samt Kardanwelle für die Hinterachse von Bord, ebenso die komplette hintere Achse. An ihrer Stelle montierten die GKN-Ingenieure ihre neue Zweigang-e-Achse, genannt eTwinsterX, zusätzlich eine geeignete Traktionsbatterie.

Trotz beachtlicher Eckdaten von 120 kW (163 PS) und 210 Nm Drehmoment baut die von GKN gewählte Antriebseinheit wesentlich kompakter als alle vergleichbaren Systeme, was die Unterbringung in der Bodengruppe - und die Erweiterung eines Fahrzeugs zum Plug-in-Hybriden - signifikant erleichtert.

Zusätzlich bietet der GKN-eTwinsterX ein ruckfrei arbeitendes Zweiganggetriebe sowie die Fähigkeit zum Torque Vectoring für Momente im Radantrieb bis zu 3500 Nm pro Rad. Dieses einmalige “All Twinster Hybridsystem” sorgt einmal für eine präzise Drehmoment- Zumessung zu allen Antriebsrädern. Neue Kontrollsysteme zogen an Bord ein, um die Regelkreise des einmaligen Antriebsstrangs ebenfalls durch Adaption von GKN-Einheiten in  den Griff zu bekommen, damit der hintere Antrieb mit dem vorderen Verbrennungsmotor stets in Einklang leben kann – schließlich sind die beiden nur über Sensorkabel und Kontrolleinheit verbunden.

Der eTwinsterX-Antrieb von GKN verleihe dem GTD-18 einen „völlig außergewöhnlichen Grad an Agilität und Handlichkeit“. Das Allradsystem mit seiner Möglichkeit, die kurvenäußeren Räder mit mehr Schub zu versorgen, zeigt seine faszinierende Wirkung sobald es darum geht, den Prototypen in enge Biegungen zu zwingen.

Die verschiedenen Fahrmodi, die sich mitten in der Fahrt frei variieren lassen, werden über Touchpad im Auto geschaltet. Das eTwinsterX-System macht es möglich, rein elektrisch und damit lokal abgasfrei über die Hinterachse anzutreiben. Auch reiner Frontantrieb über ist möglich. Eine Kombination beider Antriebe liefert die Antriebsart Hybrid-eAWD, wobei die beiden Antriebsstränge fein abgestimmt zusammenarbeiten.

Zum quasi-Neubau des Prototypen mit doppeltem Torque Vectoring waren umfangreiche Anpassungsarbeiten unter dem Fahrzeugboden nötig, darunter ein komplett neuer Fahrschemel für die Hinterachse, der das eTwinsterX-System aufnimmt. Darüber hinaus war eine neue Traktionsbatterie unter den Rücksitzen notwendig, ebenso die Auspuffanlage plus Teile des Kabelbaums. Neue Steuergehäuse zogen an ihren Arbeitsplatz im System und wurden mit dem Onboard-Bus-System von Mercedes vernetzt.

Insgesamt kamen 99 Bauelemente in ein Programm zur weitgehenden Überarbeitung, 1340 Teile sind neu an Bord. Beinahe jedes Element der neuen Antriebseinheit befindet sich im Prototypen-Stadium. Zur exakten Überwachung ihrer Betriebszustände schuf GKN mehrere Überwachungssysteme, die helfen, Probleme im Betrieb lange vor einem mechanischen Ausfall zu identifizieren.