X-BOW Evolution: Automatikgetriebe für pure Geschwindigkeit

Wer ihn einmal gesehen hat, vergisst den Anblick nicht so schnell: Der X-BOW des österreichischen Herstellers KTM ist ein ungewöhnliches Fahrzeug. Eigentlich ist das Unternehmen aus Mattighofen im Innviertel für seine Motorräder bekannt – doch seit 2008 ist KTM mit dem in Kleinserie gefertigten X-BOW auch im Motorsport auf vier Rädern aktiv. Mit seinem ungewöhnlichen Design eroberte sich der Roadster rasch eine Fangemeinde und ist auch mit Straßenzulassung erhältlich. Seinen Renncharakter verliert er aber selbst dann nicht: So verfügt das Fahrzeug beispielsweise über keine elektronischen Fahrhilfen wie ESP, ABS ist nur Option. Und natürlich wird im X-BOW ganz puristisch von Hand geschaltet, per Kupplung und Schalthebel auf Kniehöhe.

Zumindest bis vor Kurzem: Seit April 2018 gibt es den X-BOW wahlweise mit einem sechsstufigen Automatikgetriebe, das auch nachgerüstet werden kann. Der Anstoß für diese Variante des Roadsters kam aus dem Vertrieb. „Bei Präsentationen in Ländern wie China oder den USA hatten viele interessierte Kunden Schwierigkeiten, das Fahrzeug überhaupt zu fahren“, berichtet Jürgen Gumpinger, Vice President Sportcar bei KTM. „Sie hatten nie gelernt, mit einer Handschaltung umzugehen. Darum war ein Automatikgetriebe gefragt, um den X-BOW auch in diesen Regionen erfolgreich vermarkten zu können.“

Die Wahl fiel auf ein Doppelkupplungsgetriebe des VW-Konzerns, der schon 2003 unter der Bezeichnung DSG (für Direktschaltgetriebe) als Erster ein Doppelkupplungsgetriebe in Großserie angeboten hat. Im Rennsport wurde die Technologie bereits in den 1980er-Jahren durch Porsche erfolgreich entwickelt und eingesetzt. 2008 kam dann das Porsche Doppelkupplungsgetriebe PDK im 911 Carrera zum Serieneinsatz. Aufgrund der vielfältigen Erfahrungen innerhalb und außerhalb des VW-Konzerns beauftragte KTM Porsche Engineering mit der Getriebeapplikation des X-BOWs.

Die Herausforderung war sportlich – nicht nur wegen des engen Zeitplans. Das Team musste in einem vorhandenen Rennfahrzeug vorgegebene und nicht mehr veränderbare Komponenten wie Motor, Getriebe und die entsprechenden Steuergeräte zur Zusammenarbeit bewegen. Wenn dabei auch nur eine Komponente nicht mitspielt, läuft das ganze Auto nicht. „Die eigentliche Kunst bei solchen Projekten ist es, dass das neue Getriebe mit den vorhandenen Steuergeräten kommuniziert“, so Dr. Jan-Peter Müller-Kose, Leiter Getriebeversuch bei Porsche Engineering. „Diese elektrische Integration hat uns vor erhebliche Herausforderungen gestellt.“ So kam es während des Projektes schon einmal vor, dass die Hupe ertönte, wenn der Blinkhebel betätigt wurde. „Ziel ist es, dass die gegebenen Komponenten gar nicht merken, dass sie in einem anderen Auto stecken, und das Fahrzeug am Ende durch eine individuelle Getriebeapplikation den Charakter eines Rennautos hat“, bringt Dr. Müller-Kose den ungewöhnlichen Auftrag auf den Punkt.

Es war also Ingenieurskunst bei der Software für die Steuerung des DSG gefragt, denn für eine Kleinserie lohnte sich eine komplette Neuerstellung nicht. Sie wurde darum aus der Großserie übernommen, sollte nun aber in einer anderen Umgebung ihren Dienst tun – also in renntypischen Fahrsituationen mit renntypischen Schaltvorgängen reagieren. Zudem war die Software an Daten gewöhnt, die ein Fahrzeug wie der X-BOW überhaupt nicht liefern kann. So ist in den Fahrzeugen beispielsweise ABS nur optional vorhanden, das normalerweise Informationen über die Raddrehzahl zur Verfügung stellt. Gesucht war darum eine andere Lösung, um an die gewünschten Informationen zu kommen – natürlich in einem Format, das die Standardgetriebesoftware auch verstehen konnte.

Gelöst wurde das Problem mithilfe eines Gateways, sodass die Informationen zwischen den Komponenten Getriebesteuergerät, Wählhebel und Instrumententafel des X-BOWs im richtigen Format ausgetauscht werden können. „Wenn man verschiedene Komponenten kombiniert, stimmen die Datenadressierungen nicht“, erklärt Dr. Müller-Kose. „Außerdem liegen die Messwerte von Sensoren in Wertebereichen, mit denen andere Teilnehmer des Systems nichts anfangen können.“

Üblicherweise greifen die Experten von Porsche Engineering bei solchen Projekten auf komplexe Entwicklungs- und Simulationstools zurück, bevor die Praxistests beginnen. Aus Zeitgründen wurde aber im Fall des X-BOWs „hands on“ verfahren, und der Prototyp kam schon sehr früh auf die Teststrecke. Hier zeigte sich, dass man ganze Arbeit geleistet hatte: Die Komponenten arbeiteten gut zusammen und taten ihren Dienst. Die eigentliche Bewährungsprobe bestand der Prototyp aber im Nardò Technical Center in Apulien. „In Nardò verfügen wir mit dem Testgelände von Porsche Engineering über eine Strecke, die den klassischen Rennstrecken nachempfunden ist“, erklärt Dr. Müller-Kose. Erst dort war es möglich, die Schaltstrategie des Getriebes optimal auf den Motor und das Fahrzeugverhalten unter Rennbedingungen abzustimmen. Deshalb erfolgten hier die finale Abstimmung und die Endabnahme.

Jürgen Gumpinger
Vice President Sportcar KTM

Die Getriebeapplikateure fuhren vor Ort ihre Runden, sammelten auf der Strecke Messdaten und gaben sie zur Analyse nach Deutschland an die Kollegen der Elektrik weiter. Diese waren für die elektrische Integration des Getriebesteuergeräts und des Getriebewählhebels sowie deren Vernetzung mit dem Restfahrzeug zuständig. Sie analysierten zum Beispiel, ob der Signalaustausch funktionierte und die Steuergerätefunktionen zuverlässig arbeiteten. Ihre Ergebnisse meldeten sie wieder zurück nach Nardò. Falls nötig, wurden Änderungen vorgenommen und das Ergebnis erneut auf der Piste überprüft. Auf diese Weise tastete sich das Team über mehrere Wochen hinweg in iterativen Schleifen an die Grundfunktionen und später an die optimierte Fahrbarkeit heran.

Durch den Wechsel vom Handschalt- zum Doppelkupplungsgetriebe entfällt bei Kurvenfahrt neben der Drehmomentunterbrechung an der Hinterachse auch der Griff zum Schalthebel. Resultat sind höhere Kurvengeschwindigkeiten bei verbesserter Fahrzeugbeherrschung. Der Fahrer kann nun in Kurven die Hände am Lenkrad behalten, was es auch weniger erfahrenen Kunden ermöglicht, das Fahrzeug sportlicher, schneller und trotzdem sicher zu bewegen. Am Ende waren alle Beteiligten zufrieden. Fazit: Die Hochzeit von X-BOW und Doppelkupplungsgetriebe ist gelungen. Oder, wie KTM-Rennchef Gumpinger es ausdrückt: „Jeder, der mit dem Auto gefahren ist, sagt: Das macht richtig Spaß!“

Text erstmals erschienen im Porsche Engineering Magazin, Ausgabe 1/2019.

Text: Jost Burger
Fotos: KTM

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KTM X-BOW (Sport und Drive)
CO2-Emissionen kombiniert: 228,8–200,9 g/km;
Kraftstoffverbrauch kombiniert: 9,8–8,6 l/100 km