De autowereld beleeft hoogdagen. De technologische innovaties volgen elkaar in een snel tempo op. Sturen zonder stang is het nieuwste van het nieuwste, bedacht door ingenieurs van Mercedes-Benz. Ere wie ere toekomt: geen enkel andere autoconstructeur heeft meer technologische innovaties op zijn palmares dan het Duitse merk met de ster.
Waar gaat het over? Tot nu toe zorgt de stuurstang in een auto voor een mechanische verbinding tussen het stuurwiel en de voorwielen. In de toekomst zal die stuurstang echter successief worden vervangen door een elektrische kabel, vandaar de benaming ‘Steer-by-wire’.
Sturen zonder stang
Het systeem, bedacht voor ingenieurs van Mercedes-Benz, heeft dus geen stuurstang meer waardoor er ook geen mechanische verbinding meer bestaat tussen de handen van de bestuurder, de voorste wielen en de weg.
Het stuurwiel geeft de bestuurder feedback over het rijgedrag, stelt hem of haar in staat om bijvoorbeeld oneffenheden in het wegdek aan te voelen en is ook het fysieke draaimechanisme bij het manoeuvreren.
Bij steer-by-wire worden de commando’s van de bestuurder niet langer via de stuurstang doorgegeven aan de voorwielen maar via een elektrische kabel. Een processor gebruikt voortaan de stuurbewegingen van de bestuurder als één van meerdere parameters. In combinatie met de snelheid, rijstrookassistentie, ESP-systeem, gripniveau en rijmodus bepaalt die bliksemsnel de ideale stuurhoek. Steer-by-wire is ook in staat om automatisch uitwijkmanoeuvres en correcties uit te voeren.
Onderweg naar geautomatiseerd rijden
Volgens Markus Schäfer, Chief Technology Officer van Mercedes-Benz, is steer-by-wire een grote stap voorwaarts richting de mobiliteit van morgen. “De technologie gaat veel verder dan alleen het sturen. In combinatie met SAE-Level 3 van geautomatiseerd rijden zal het op middellange termijn een nog meer intensievere entertainmentervaring mogelijk maken. Door het afgevlakte stuurwiel heeft de bestuurder immers een beter zicht op het display.”
Het systeem biedt ook tal van voordelen in de dagelijkse verkeer: de handling is beter en het manoeuvreren en parkeren worden nog gemakkelijker omdat steer-by-wire de benodigde inspanning vermindert en omdat de bestuurder zijn op haar grip op het stuurwiel niet meer moet veranderen tijdens het parkeren.
Door het wegvallen van de stuurstang ontstaat er bovendien meer ruimte in het voeten- en motorcompartiment waardoor de aandrijflijn flexibeler kan worden ondergebracht. De nieuwe toepassing maakt ook de switch tussen links- en rechtsgestuurde modellen een stuk eenvoudiger.
Daarenboven creëert het afgevlakte stuurwiel een beter zicht op het bestuurdersdisplay alsook effectief meer ruimte binnenin wat het in- en uitstappen vergemakkelijkt. In combinatie met toekomstige hooggeautomatiseerde systemen zal op termijn een nog meer ontspannen zitpositie voor de bestuurder ontstaan.
Minder is meer
Nog volgens Markus Schäfer kunnen de onderstelspecialisten de stuuroverbrengingsverhouding variabel kiezen en flexibel aanpassen aan uiteenlopende situaties. Dit maakt de gelijktijdige optimalisatie van rijeigenschappen mogelijk die voorheen met elkaar in conflict waren. Steer-by-wire faciliteert zo een nog betere combinatie van sportiviteit en comfort.
De individualiseringsmogelijkheden zijn verrassend groot. De elektronische besturing kan worden aangepast aan de voorkeuren van de klant waardoor individuele modellen binnen een modelserie verschillende stuurkarakteristieken kunnen krijgen.
Steer-by-wire creëert ook nieuwe mogelijkheden bij het ontwerpen van nieuwe architecturen vermits het stuurwiel en de stuurinrichting fysiek niet meer met elkaar verbonden zijn. Het systeem draagt ook bij aan een verbeterde richtingsstabiliteit en wendbaarheid, door een betere interactie met de achterasbesturing. Nu al werken de meeste systemen met vierwielbesturing volledig by wire.
Bedrijfszeker
Onze ervaring leert dat lang niet alle technologische innovaties in de praktijk een verbetering inhouden en/of bijdragen aan een gebruiksvriendelijkere bediening. Zij vertonen soms ook kinderziekten en vallen uit.
In geval van steer-by-wire beklemtoont Chief Technology Officer Markus Schäfer dat het nieuwe systeem meer dan één miljoen testkilometers op testbanken heeft afgelegd met daarbovenop een vergelijkbaar aantal testkilometers op testterreinen en de openbare weg.
Mercedes-Benz gaat duidelijk niet over één nacht ijs. Het maakt gebruik van een groot aantal zeer nauwkeurige sensoren en krachtige regeleenheden. Concreet houdt dit in dat er twee signaalpaden zijn en dus twee keer zoveel actuatoren evenals een zeer ruimschoots bemeten data- en stroomvoorziening.
Zelfs in het meest onwaarschijnlijke geval van een volledige uitval is dwarsgeleiding mogelijk dankzij achterasbesturing en gerichte wielspecifieke remingrepen via ESP. Deze ingewikkelde technische uitleg moet ons overtuigen dat de Mercedes-ingenieurs er werkelijk alles aan hebben gedaan om het systeem efficiënt én absoluut betrouwbaar te maken.
Mercedes-Benz en bij uitbreiding alle Europese autoconstructeurs kunnen zich geen uitschuivers meer veroorloven nadat zij eerst de transitie naar elektrische aandrijving hebben verslapen en vervolgens ook op het gebied van digitalisering en connectiviteit een technologische achterstand hebben opgelopen tegenover de toonaangevende Chinese, Japanse en Zuid-Koreaanse automerken.
Pioniersrol
Dat is ooit anders geweest. Met name Mercedes-Benz heeft ruim honderd jaar een pioniersrol vervuld. De zogenaamde ‘Adenauer-Mercedes’ uit 1958 was de eerste met optionele stuurbekrachtiging. Vanaf 1967 rustte Mercedes-Benz alle personenwagens uit met een telescopische stuurkolom en stokdemper in het stuurwiel, een mijlpaal in de bescherming van de inzittenden.
Vanaf de jaren negentig implementeerde Mercedes-Benz het systeem van elektrische stuurbekrachtiging dat elektromotoren gebruikt voor stuurassistentie. Vanaf 2020 werd de S-klasse uitgerust met achterasbesturing. Door de achterwielen actief te betrekken bij de stuurbewegingen verbeterden de wendbaarheid en rijdynamiek vrij spectaculair.
Met zijn ‘steer-by-wire’-toepassing neemt Mercedes-Benz zijn pioniersrol opnieuw op. Met die kanttekening dat Tesla alsook de Japanse merken Infinity, Lexus en Toyota ter zake al initiatieven hebben genomen en dat de Duitse onderdelenfabrikant ZF een gelijkaardig systeem heeft ontwikkeld voor het Chinese premiummerk Nio.
Het initiatief van Mercedes-Benz komt dus geen dag te vroeg want ook autonoom rijdende auto’s en robottaxi’s maken gebruik van ‘steer-by-wire’. In Europa is Mercedes-Benz de eerste autofabrikant die vanaf 2026 deze technologie in een seriemodel aanbiedt in de aanloop naar autonoom rijden.
Op papier ziet het ernaar uit dat sturen zonder stangen de veiligheid, het rijcomfort en gebruiksgemak ten goede komt. Het is wachten op een eerste eigen ervaring om hierover een oordeel te kunnen vellen. Op termijn zal autonoom rijden dagelijkse kost worden en zal een stuurwiel in de auto overbodig zijn.
Maar, voor alle duidelijkheid, zo ver zijn wij nog niet. De zogenaamde Autopilot waarmee Tesla autonoom autorijden (Full Self Driving) mogelijk wilde maken, slaagt er niet in gedane beloften waar te maken. De software voor zijn voertuigen met Hardware 3 en 4 is nog altijd niet beschikbaar. Tal van Tesla-rijders voelen zich bedrogen door de beloften van Elon Musk en zijn naar de rechter gestapt om de noodzakelijke en beloofde upgrade af te dwingen.
Ook de Tesla-robotaxi kan de hoge verwachtingen niet waarmaken. Volgens Musk heeft die geen fysieke chauffeur aan boord meer nodig omdat een operator – vanop afstand en online – het commando en de controle over het voertuig kon overnemen. Bij de recente presentatie van de Tesla-robotaxi op basis van een Model Y bleek dat het voertuig niet is opgewassen tegen zijn taak. Een fysieke assistent aan boord was nodig om ongevallen te voorkomen.
In tegenstelling met marktleider Waymo maakt Tesla uitsluitend gebruik van camera’s en IA maar dat volstaat blijkbaar niet om het voertuig veilig en probleemloos door het verkeer te loodsen en specifieke obstakels te detecteren en/of te identificeren.
Waymo gebruikt naast camera’s ook dure radars en lasersensoren. Die verhogen de kostprijs van het systeem maar leveren wel betrouwbare toepassingen op terwijl Musk vertrouwt op goedkope technologie om hoge winsten te kunnen genereren. Alleen op die manier kun je de rijkste mens op aarde worden.