Mercedes-Benz EQS rezygnuje z mechanicznego połączenia kierownicy z kołami i skręca nimi elektrycznie

Dzięki temu spłaszczona kierownica przypominająca wolant samolotu zyskuje wreszcie techniczne uzasadnienie, zamiast być jedynie kaprysem stylistów. W Niemczech Układ steer-by-wire kosztuje w Niemczech 2975 euro z VAT, a cena obejmuje skręt tylnych kół o maksymalnie 10 stopni. Według producenta układ można zamówić do EQS-a na każdym rynku, na którym model jest sprzedawany.

Bez wału między kierownicą a przednimi kołami

W konwencjonalnym samochodzie z elektrycznym wspomaganiem kierownicy kolumna kierownicza nadal fizycznie łączy kierownicę z mechanizmem kierowniczym. Silnik elektryczny jedynie wspomaga siłę przykładaną przez kierowcę. Układ steer-by-wire eliminuje to połączenie.

Czujniki mierzą położenie kierownicy i siłę, z jaką działa na nią kierowca, sterowniki przetwarzają te sygnały, a elektryczne siłowniki skręcają przednie koła. Opór odczuwany na kierownicy również jest wytwarzany elektronicznie.

Daje to inżynierom swobodę niedostępną w układzie kierowniczym o stałym mechanicznym przełożeniu. Przełożenie może się zmieniać zależnie od prędkości i warunków jazdy. Na parkingu układ może reagować bardzo szybko, a przy dużej prędkości — łagodniej.

W EQS-ie obrót kierownicy o 170 stopni wystarcza do przejścia z jednego skrajnego położenia kół do drugiego. W praktyce oznacza to, że podczas parkowania kierowca nie musi przekładać rąk ani wykonywać kierownicą kilku obrotów. Dlatego kierownica bez górnej części wieńca rzeczywiście się tu sprawdza. Przy konwencjonalnym mechanizmie kierowniczym, wymagającym około dwóch i pół do trzech obrotów, taka kierownica byłaby raczej utrapieniem niż innowacją.

Elektronika może po prostu odfiltrować niepożądane sygnały zwrotne

Jeszcze ciekawsza zmiana dotyczy wyczucia układu kierowniczego. W układzie z mechanicznym połączeniem siły powstające na styku opon z nawierzchnią nieuchronnie docierają w pewnym stopniu do kierownicy. Inżynierowie mogą je tłumić, dostrajając wspomaganie i podwozie, ale nie mogą dowolnie wybierać, które z nich odczuje kierowca. EQS oblicza warunki kontaktu opon z nawierzchnią na podstawie sił samoczynnie prostujących przednie koła, a następnie wytwarza odpowiedni opór na kierownicy. Niepożądane uderzenia i drgania można odfiltrować, nadal przekazując kierowcy narastanie sił podczas pokonywania zakrętów.

To największa szansa technologii steer-by-wire, ale też jej największe ryzyko. Dobre zestrojenie może zapewnić wyjątkowo precyzyjne i naturalne wyczucie układu kierowniczego. Złe sprawi, że kierownica będzie przypominać kontroler do gry wideo.

To szczególnie istotne w przypadku Mercedesa, bo EQS nie jest lekkim samochodem sportowym. W dużej luksusowej limuzynie takiej jak ta eliminowanie drgań jest prawdopodobnie ważniejsze niż przekazywanie kierowcy przez kierownicę informacji o każdej szczelinie w asfalcie.

Skręt tylnych kół jest integralną częścią układu

W EQS-ie układowi steer-by-wire towarzyszy skręt tylnych kół o maksymalnie 10 stopni. Przy małych prędkościach tylne koła skręcają w kierunku przeciwnym do przednich, dzięki czemu długim samochodem łatwiej manewrować — tak, jakby był krótszy. Przy dużych prędkościach tylne koła skręcają w tym samym kierunku co przednie, poprawiając stabilność.

To współdziałanie obu układów pozwala Mercedesowi w znacznie większym stopniu zmieniać zachowanie samochodu za pomocą oprogramowania niż w przypadku konwencjonalnego mechanizmu kierowniczego.

Nie jest to już po prostu wspomaganie kierownicy. Samochód oblicza z wyprzedzeniem, o ile powinny skręcić przednie i tylne koła oraz jaki opór powinien w tym samym czasie odczuwać kierowca na kierownicy.

Ale co się stanie, jeśli komputer ulegnie awarii?

To najbardziej oczywiste pytanie dotyczące technologii steer-by-wire. Bez kolumny kierowniczej nie ma metalowego wału, za pośrednictwem którego kierowca mógłby fizycznie skręcić koła w razie awarii elektroniki. Mercedes stosuje więc architekturę nadmiarową z niezależnymi torami sygnałowymi. Według producenta przed rozpoczęciem produkcji seryjnej układ przeszedł ponad milion kilometrów testów na stanowiskach badawczych, torach testowych i drogach publicznych.

Mercedes idzie jeszcze dalej w kwestii rozwiązania awaryjnego. Nawet jeśli podstawowy układ steer-by-wire całkowicie zawiedzie, samochód może wpływać na kierunek jazdy przez skręt tylnych kół oraz hamowanie poszczególnych kół za pomocą ESP.

Nie oznacza to, że EQS staje się samochodem, którym można normalnie jeździć, skręcając tylnymi kołami. To strategia awaryjna mająca utrzymać kontrolę nad kierunkiem jazdy wystarczająco długo, by bezpiecznie opanować sytuację.

Trzeba było również na nowo zaprojektować poduszkę powietrzną

Spłaszczona kierownica okazała się dla inżynierów zaskakująco dużym wyzwaniem.

Górna część wieńca konwencjonalnej kierownicy pomaga poduszce powietrznej zachować właściwy kształt podczas napełniania. Nowa kierownica EQS-a nie ma takiego podparcia. Mercedes opracował więc nową wewnętrzną konstrukcję wspierającą poduszkę i sposób jej składania, tak aby podczas rozwijania przyjęła stabilną pozycję mimo braku górnej części wieńca kierownicy. Jednocześnie kierowca ma lepszy widok na wyświetlacz wskaźników, a mniejsza kierownica zapewnia więcej miejsca na wysokości kolan. Łatwiej też wsiąść do samochodu.

Te korzyści mogą wydawać się drobne, ale pokazują szerszy wpływ technologii steer-by-wire. Bez fizycznego wału łączącego kierownicę z kołami jej kształt i położenie nie muszą już podlegać tym samym ograniczeniom mechanicznym.

Mercedes nie jest pierwszy

EQS jest pierwszym seryjnym samochodem niemieckiego producenta oferującym tego rodzaju układ steer-by-wire, ale w skali świata technologia nie jest już nowością.

Lexus wprowadził zmodernizowany model RZ z układem steer-by-wire na rynek europejski już jesienią 2025 roku. Jego system One Motion Grip również wykorzystuje kierownicę bez górnej części wieńca zamiast konwencjonalnej kierownicy i eliminuje fizyczne połączenie kierownicy z przednimi kołami. Wcześniejsze prace Toyoty nad tą samą technologią pokazały, jak daleko można rozwinąć tę koncepcję. System One Motion Grip zaprojektowano tak, by do pełnego zakresu skrętu wystarczał obrót kierownicy o zaledwie 150 stopni.

W EQS-ie Mercedes stosuje zakres 170 stopni. Pod względem liczbowym niemieckie rozwiązanie nie jest więc najbardziej radykalne, ale Mercedes znacznie przybliża tę technologię do głównego nurtu europejskiego rynku samochodów luksusowych.

EQS niemal zbyt dobrze nadaje się na poligon doświadczalny

Zmodernizowany EQS otrzymał również instalację elektryczną o napięciu 800 V, nowe elektryczne zespoły napędowe opracowane przez Mercedes-Benz, dwubiegową przekładnię głównego układu napędowego oraz większe akumulatory o zmienionym składzie chemicznym.

W tym kontekście układ steer-by-wire nie jest po prostu kolejną pozycją do zaznaczenia na liście wyposażenia dodatkowego.

Mercedes coraz bardziej oddala EQS-a od tradycyjnego samochodu, w którym pedały i kierownica sterują układami mechanicznymi, a zbliża go do maszyny, w której polecenia kierowcy najpierw stają się danymi. Dopiero potem oprogramowanie decyduje, jak samochód może je najlepiej wykonać.

W samochodzie sportowym taki pomysł budziłby uzasadnione wątpliwości purystów. W EQS-ie uzasadnienie jest znacznie mocniejsze. Jeśli luksusowa limuzyna o długości ponad pięciu metrów może zawrócić na parkingu przy jednym niewielkim ruchu rąk, odfiltrować zbędne drgania, zanim dotrą do dłoni kierowcy, a jednocześnie stabilniej prowadzić się na otwartej drodze, technologia ma rzeczywiste zastosowanie.

Także 2975 euro nie jest barierą nie do pokonania w przedziale cenowym EQS-a.

Ważniejsze pytanie brzmi, na ile naturalnie Mercedes zdoła zestroić sztucznie wytwarzane wyczucie układu kierowniczego. Usunięcie fizycznej kolumny kierowniczej było złożonym zadaniem inżynieryjnym. Trudniej będzie przekonać kierowcę, że nie będzie mu jej brakować.