Store bilmerker kommer med styring uten mekanisk forbindelse neste år

Kan gi reduserte kostnader og sikrere biler.

Store bilmerker kommer med styring uten mekanisk forbindelse neste år
ZF melder at flere store bilprodusenter kommer med ikke-mekanisk styring neste år. Foto: ZF/Dominik Gigler

Biler med ikke-mekanisk styring, eller «steer-by-wire» som det kalles i industrien, er foreløpig en sjelden fugl i bilparken. Det kan være i ferd med å endre seg.

Kort sagt er steer-by-wire et system hvor den mekaniske forbindelsen mellom forstillingen og rattet er erstattet med en elektronisk forbindelse. Da sendes data fra posisjonssensorer på rattet til en elektrisk styreaktuator som justerer forhjulenes vinkel.

Det kan kanskje høres risikabelt ut. Blir forbindelsen brutt kan du ratte så mye du orker – forhjulene vil ikke lenger adlyde kommandoene. Men det samme kan sies om mange andre kjøretøykontroller som ikke lenger er mekaniske, som gasspedaler, automatgirspaker og i noen tilfeller også bremsepedaler. 

Det er lansert biler med slik teknologi. En modell mange nordmenn går og venter på i disse dager er Toyota bZ4x, og dens tvillingmodell Subaru Solterra. Tidligere har Nissans undermerke Infiniti lansert modeller med dette.

En Mercedes EQS med ZFs steer-by-wire-system ettermontert.
En Mercedes EQS med ZFs steer-by-wire-system ettermontert.   Foto: ZF

Store bilprodusenter skal lansere neste år

Underleverandører til bilindustrien, som Bosch, Schaeffler og ZF, står klare med sine systemer. Skal vi tro ZF står bilprodusentene klare til å kappe rattakselen. Flere av de store skal være klare for å produsere biler med deres steer-by-wire-system i 2023, ifølge selskapet. Ordrevolumet skal være betydelig.

Nøyaktig hvilke bilprodusenter som har kjøpt systemet er imidlertid en hemmelighet. Ifølge den tyske nettavisen Edison ønsket ikke ZFs representant å navngi noen av sine kunder under en presselansering av systemet nylig. 

Det er skyldes at bilprodusentene selv ønsker å kommunisere hvilken teknologi de tar i bruk, og ikke minst når de ønsker å kommunisere det. 

Bilprodusentene ønsker også å beholde så mye som mulig av æren for ny teknologi selv. Det er en kjent sak at Toytoa har steer-by-wire, men ikke fullt så kjent at det er underleverandøren JTEKT som har utviklet det.

Les også

Selv om ZF nå forteller at de har store kunder som skal lansere biler med deres system neste år, må de se seg slått av JTEKT, som altså leverer sitt steer-by-wire-system til Subaru Solterra, Toyota bZ4x og Lexus RZ450e. 

Skal gjøre bilene tryggere

En artikkel publisert i IEEE Transactions on trasportation electrification i 2020 beskriver noen av fordelene og ulempene ved steer-by-wire-systemer.

Slike systemer kan for eksempel bidra til å redusere vekten på kjøretøyet. Det kan også redusere antallet slitedeler. I tillegg blir det mer plass å utnytte i kupéen. Det blir enkelt å produsere biler med rattet på høyre eller venstre side. Videre kan selve geometrien i hjulopphenget potensielt forenkles.

Det gjør det også enklere å implementere andre rattyper, som en «yoke» slik Toyota tilbyr i bZ4x. Siden det ikke er en mekanisk kobling kan produsenten velge å gi mer eller mindre rattutslag i ulike hastigheter. I tillegg kan styrerespons justeres elektronisk for å gi for eksempel mer sportslig styrefølelse.

Steer-by-wire completes comprehensive ZF “by-wire” portfolio for all dimensions of vehicle dynam ...
Styringen er bare de siste i rekken av kontroller som blir elektronisk. Fra før har allerede bremser fått ikke-mekaniske koblinger.  Foto: ZF

Og mens det kanskje ved første øyekast kan se ut som en teknologi som gjør bilen mindre trygg, er tanken faktisk at det skal bidra til å gjøre bilene tryggere. Har ikke bilen rattaksel fjernes dette faremomentet i en kollisjon. 

Gjør det enklere å hjelpe til med styringen

Helelektronisk styring gjør det også mulig å implementere automatisk unnamanøver omtrent på samme måte som biler i dag har automatisk nødbremsing. Om bremselengden er for kort kan bilens datasystem velge å forsøke å styre unna hindringen. 

Steer-by-wire vil også gjøre det enklere å produsere helt selvkjørende biler den dagen dette blir aktuelt. En bil som kan kjøre helt på egen hånd trenger ikke alltid å ha et ratt tilgjengelig. Om det ikke er mekanisk kobling mellom rattet og hjulene kan det enklere stues vekk når det ikke skal brukes.

Canoo er en av aktørene som jobber med å utvikle biler som kan bli selvkjørende. På deres plattform er steer-by-wire en sentral del av konseptet, som skal gjøre det enkelt å utforme biler etter mange forskjellige behov.

Krever redundans

Sikkerheten ivaretas gjennom flere redundante systemer. Det går flere parallelle kanaler mellom rattet og aktuatoren, og systemetutstyres med minst to aktuatorer i tilfelle en plutselig skulle feile.

Steer-by-wire har likevel sine utfordringer, ifølge artikkelen. Det krever langt mer kompliserte kontrollsystemer, og påliteligheten må være svært høy. Om et steer-by-wire-system utformes med mekanisk redundans – altså at det fremdeles er en mekanisk kobling mellom ratt og hjul for sikkerhets skyld – gjør at mange av fordelene knyttet til kostnads- og vektbesparelse forsvinner. Nissans Infiniti-modeller hadde slik redundans.

Behovet for redundans er i seg selv kostnadsdrivende. Det er derfor ikke gitt at det må bli billigere å bygge biler med steer-by-wire.

Les også

Les mer om: