Mercedes-Benz EQS katkaisee mekaanisen ohjausyhteyden ja kääntää etupyöriä sähköisesti

Näin lentokoneen ohjaimia muistuttavalle, yläosastaan avoimelle ohjauspyörälle löytyy vihdoin tekninen peruste sen sijaan, että se olisi vain muotoilijan päähänpisto. Mercedes-Benz veloittaa steer-by-wire-ohjauksesta Saksassa 2 975 euroa arvonlisäveroineen. Hintaan sisältyy jopa 10 asteen takapyöräohjaus. Valmistajan mukaan järjestelmän voi tilata EQS:ään kaikilla markkinoilla, joilla mallia myydään.

Ohjauspyörän ja etupyörien välillä ei enää ole akselia

Tavallisessa sähköisellä ohjaustehostimella varustetussa autossa ohjauspyörä on edelleen yhdistetty ohjausmekanismiin fyysisen ohjausakselin välityksellä. Sähkömoottori vain keventää kuljettajan tarvitsemaa ohjausvoimaa. Steer-by-wire katkaisee tämän yhteyden.

Anturit mittaavat ohjauspyörän asentoa ja kuljettajan käyttämää voimaa, ohjausyksiköt käsittelevät tiedot ja sähköiset toimilaitteet kääntävät etupyöriä. Myös ohjauspyörässä tuntuva vastus tuotetaan sähköisesti.

Tämä antaa insinööreille mahdollisuuksia, joita kiinteällä mekaanisella ohjausvälityksellä ei ole. Ohjausvälitys voi muuttua nopeuden ja ajo-olosuhteiden mukaan. Pysäköintialueella ohjaus voi reagoida hyvin nopeasti ja suurissa nopeuksissa maltillisemmin.

EQS:ssä 170 asteen liike riittää ohjauspyörän kääntämiseen ääriasennosta toiseen. Käytännössä kuljettajan ei tarvitse pysäköidessään vaihtaa käsien paikkaa tai pyörittää ohjauspyörää useita kierroksia. Siksi yläosastaan avoin ohjauspyörä toimii tässä autossa. Tavanomaisessa ohjausjärjestelmässä, jossa ääriasennosta toiseen tarvitaan noin kaksi ja puoli tai kolme kierrosta, tällainen ohjauspyörä olisi pikemminkin riesa kuin edistysaskel.

Elektroniikka voi suodattaa ei-toivotut ohjaustuntumat pois

Vielä kiinnostavampi muutos koskee ohjaustuntumaa. Mekaanisesti yhdistetyssä järjestelmässä renkaiden ja tienpinnan synnyttämät voimat välittyvät väistämättä ainakin jossain määrin ohjauspyörään. Insinöörit voivat vaimentaa niitä säätämällä ohjaustehostusta ja alustaa, mutta eivät voi vapaasti valita, mitkä voimat välittyvät kuljettajalle. EQS laskee etupyörien palautusvoimista, millainen kosketus renkailla on tiehen, ja muodostaa sen perusteella sopivan vastuksen ohjauspyörään. Ei-toivotut iskut ja tärinä voidaan suodattaa pois, mutta kaarteissa tarvittava tuntuma ohjausvoiman kasvusta voidaan silti välittää kuljettajalle.

Tämä on steer-by-wire-ohjauksen suurin mahdollisuus ja samalla sen suurin riski. Hyvällä säädöllä ohjauksesta voidaan tehdä poikkeuksellisen selkeä ja tarkka. Huonolla säädöllä ohjauspyörästä tulee videopelin ohjain.

Kysymys on Mercedesille erityisen olennainen, sillä EQS ei ole kevyt urheiluauto. Tällaisessa suuressa edustusluokan sedanissa tärinän poistaminen on luultavasti tärkeämpää kuin jokaisen asfaltin halkeaman välittäminen kuljettajan sormiin.

Takapyöräohjaus on olennainen osa järjestelmää

EQS:ssä steer-by-wire-ohjaukseen kuuluu jopa 10 asteen takapyöräohjaus. Pienissä nopeuksissa takapyörät kääntyvät etupyöriin nähden vastakkaiseen suuntaan, mikä saa pitkän auton käyttäytymään ketterämmin ahtaissa paikoissa. Suurissa nopeuksissa takapyörät kääntyvät etupyörien kanssa samaan suuntaan vakauden parantamiseksi.

Näiden kahden järjestelmän yhteistoiminnan ansiosta Mercedes-Benz voi muuttaa auton käyttäytymistä ohjelmiston avulla huomattavasti enemmän kuin tavanomaisella ohjausmekanismilla.

Kyse ei enää ole pelkästä ohjaustehostuksesta. Auto laskee etukäteen, kuinka paljon etu- ja takapyöriä pitää kääntää ja millainen vastus kuljettajan pitäisi samalla tuntea käsissään.

Mutta mitä tapahtuu, jos tietokone pettää?

Tämä on steer-by-wire-tekniikkaan liittyvä ilmeisin kysymys. Kun ohjausakselia ei ole, jäljellä ei ole metalliakselia, jonka välityksellä kuljettaja voisi elektroniikan vikaantuessa kääntää pyöriä fyysisesti. Siksi Mercedes käyttää varmennettua järjestelmärakennetta, jossa on toisistaan riippumattomat signaalireitit. Valmistajan mukaan järjestelmällä ajettiin ennen sarjatuotannon aloittamista yli miljoona testikilometriä testipenkeissä, testiradoilla ja yleisillä teillä.

Mercedes vie vararatkaisun vielä pidemmälle. Vaikka ensisijainen steer-by-wire-järjestelmä lakkaisi toimimasta kokonaan, auto voi vaikuttaa kulkusuuntaansa takapyöräohjauksella sekä jarruttamalla yksittäisiä pyöriä ESP-ajonvakautusjärjestelmän avulla.

Tämä ei tarkoita, että EQS:llä voisi ajaa normaalisti pelkän takapyöräohjauksen varassa. Kyse on hätätilannetta varten suunnitellusta toimintatavasta, jonka tarkoitus on säilyttää auton sivuttaissuuntainen hallinta riittävän pitkään tilanteen ratkaisemiseksi turvallisesti.

Myös turvatyyny piti suunnitella uudelleen

Yläosastaan avoin ohjauspyörä aiheutti yllättävän suuren teknisen haasteen.

Tavallisen ohjauspyörän yläkehä auttaa turvatyynyä säilyttämään oikean muotonsa sen täyttyessä. EQS:n uudessa ohjauspyörässä tällaista tukea ei ole. Siksi Mercedes suunnitteli turvatyynylle uuden sisäisen tukirakenteen ja taittelutavan, joiden tarkoitus on saada se täyttyessään vakaaseen asentoon ilman ohjauspyörän yläkehää. Samalla kuljettaja näkee mittariston näytön paremmin, ja pienempi ohjauspyörä jättää enemmän tilaa polville. Myös autoon nouseminen helpottuu.

Nämä voivat vaikuttaa pieniltä eduilta, mutta ne havainnollistavat steer-by-wire-tekniikan laajempaa vaikutusta. Ilman ohjauspyörän ja pyörien välistä fyysistä akselia ohjauspyörän muotoa ja sijaintia ei enää tarvitse valita samojen mekaanisten rajoitteiden puitteissa.

Mercedes ei ole ensimmäinen

EQS on ensimmäinen saksalaisvalmistajan sarjatuotantoauto, johon tällainen steer-by-wire-ratkaisu on tarjolla, mutta maailmanlaajuisesti tekniikka ei ole enää uutta.

Lexus toi uudistetun RZ:n Euroopan markkinoille steer-by-wire-ohjauksella jo syksyllä 2025. Sen One Motion Grip -järjestelmässäkin käytetään tavanomaisen ohjauspyörän sijaan yläosastaan avointa ohjauspyörää, eikä ohjauspyörän ja etupyörien välillä ole fyysistä yhteyttä. Toyotan aiempi saman tekniikan kehitystyö osoitti, kuinka pitkälle ajatusta voi viedä. One Motion Grip suunniteltiin niin, että koko ohjausliikkeeseen riittää vain 150 astetta.

Mercedes käyttää EQS:ssä 170 astetta. Lukujen perusteella saksalainen ratkaisu ei siis ole kaikkein radikaalein, mutta Mercedes tuo tekniikan huomattavasti lähemmäs eurooppalaisten luksusautojen valtavirtaa.

EQS sopii koekaniiniksi melkein liiankin hyvin

Uudistettu EQS sai myös 800 voltin sähköjärjestelmän, Mercedes-Benzin itse kehittämät uudet sähköiset voimansiirtoyksiköt, päävoimansiirtoon kaksivaihteisen vaihteiston sekä suuremmat akut, joiden kemiallista koostumusta on päivitetty.

Tässä yhteydessä steer-by-wire ei ole vain yksi lisävarustelistalta rastittava kohta.

Mercedes vie EQS:ää yhä kauemmas perinteisestä autosta, jossa polkimet ja ohjauspyörä ohjaavat mekaanisia järjestelmiä, ja lähemmäs konetta, jossa kuljettajan käskyt muuttuvat ensin dataksi. Sen jälkeen ohjelmisto päättää, miten auto toteuttaa ne parhaiten.

Urheiluautossa tällainen ajatus herättäisi perinteisen ajotuntuman vaalijoissa aiheellisia epäilyksiä. EQS:ssä perusteet ovat paljon vahvemmat. Jos yli viisi metriä pitkä edustusluokan sedan pystyy kääntymään pysäköintialueella kokonaan ympäri pienellä kädenliikkeellä, suodattamaan turhan tärinän ennen kuin se saavuttaa kuljettajan kädet ja samalla kulkemaan vakaammin maantiellä, tekniikalla on todellinen tehtävä.

Eikä 2 975 euroa ole EQS:n hintaluokassa aivan ylittämätön este.

Tärkeämpää on, kuinka luonnolliseksi Mercedes pystyy säätämään keinotekoisesti tuotetun ohjaustuntuman. Fyysisen ohjausakselin poistaminen oli monimutkainen tekninen tehtävä. Vaikeampaa on saada kuljettaja vakuuttumaan siitä, ettei sitä jää kaipaamaan.