Perché la tecnologia steer-by-wire della Nissan, ritirata dal mercato dieci anni fa, è diventata improvvisamente popolare in Cina?

Lo steer-by-wire, di cui non si parlava da tempo, è tornato di recente a essere un argomento di grande attualità.

Di recente, la tecnologia steer-by-wire installata sulla NIO ET9 ha ottenuto la licenza di produzione in serie dal Ministero dell'Industria e dell'Informazione Tecnologica, diventando così il primo modello prodotto in serie nel mio Paese dotato di tecnologia steer-by-wire. Allo stesso tempo, NIO parteciperà anche alla formulazione di standard nazionali per lo sterzo controllato via cavo in qualità di membro principale e unica azienda con modelli effettivamente prodotti in serie.

A questo punto, anche i marchi indipendenti cinesi hanno fatto progressi nel campo dello sterzo controllato via cavo. Quando si parla di tecnologia steer-by-wire, molte persone ne hanno sentito parlare. Nel 2021, Musk ha rivelato che Tesla sta già sviluppando la tecnologia steer-by-wire e che è probabile che questa venga prodotta in serie nel 2023.

Entro il 2023, il Cybertruck lanciato da Tesla sarà dotato di tecnologia steer-by-wire, che eliminerà il tradizionale piantone dello sterzo e utilizzerà segnali elettrici per controllare il motore e completare la sterzatura delle ruote.

Il cosiddetto sistema steer-by-wire elimina il tradizionale collegamento meccanico e trasferisce il controllo dello sterzo del veicolo dal lavoro umano a un computer. Le istruzioni fornite dal conducente tramite il volante vengono trasmesse integralmente alla centralina tramite segnali elettronici. La centralina analizza le istruzioni e le trasmette allo sterzo per completare l'operazione. Grazie al controllo elettronico completo, il rapporto di sterzo e la sensazione di guida possono essere regolati in modo flessibile in base alle condizioni stradali e alle abitudini di guida del conducente.

Si differenzia dalla tradizionale tecnologia di sterzo meccanico in quanto nelle automobili tradizionali ci sono parti in acciaio duro tra il volante e le ruote anteriori e le strutture fisiche come l'albero del cambio e la cremagliera sono direttamente collegate tra loro. Il volante gira, azionando direttamente la cremagliera del cambio e poi direttamente la barra di trazione spessa, che tira con forza l'angolazione della ruota anteriore, in modo che l'auto sterzi.

Lo sterzo tramite filo sostituisce il collegamento meccanico tra il volante dell'auto e il sistema di sterzo con la trasmissione e il controllo elettrico del segnale. In altre parole, non esiste alcun collegamento meccanico tra il volante e le ruote anteriori.

Il principio è che i costruttori di automobili integrano un piccolo motore nella struttura dello sterzo. Quando il conducente gira il volante, la centralina esegue dei calcoli e invia istruzioni al piccolo motore. La coppia in uscita aziona il gruppo ingranaggi e aiuta il braccio dello sterzo a raggiungere la posizione desiderata.

Possiamo comprendere il suo funzionamento in questo modo: l'utente gira il volante, il volante invia un segnale al computer e, dopo che il computer ha ricevuto il segnale, esegue dei calcoli e infine comanda il motore corrispondente per controllare l'angolazione delle ruote anteriori, facendo così sterzare il veicolo.

Grazie al principio dello sterzo controllato tramite filo, non sono più necessarie strutture fisiche come alberi di trasmissione e cremagliere, ed è possibile ottenere persino un disaccoppiamento completo. Eliminando un gran numero di parti meccaniche, i costi correlati saranno naturalmente ulteriormente ridotti e l'effetto di riduzione dei costi e aumento dell'efficienza diventerà più evidente.

Inoltre, la riduzione delle parti meccaniche risulta più vantaggiosa anche per i costruttori di veicoli nella progettazione dei volanti. Ad esempio, la forma tradizionale del volante può essere ottimizzata e anche le dimensioni e la posizione possono essere organizzate in modo flessibile.

Prendiamo ad esempio il Cybertruck della Tesla. Con uno sterzo tradizionale potrebbe essere necessario compiere una rotazione e mezza o due giri per completare un'inversione a U. Tuttavia, il Cybertruck dotato di tecnologia di sterzo cablato non ne ha bisogno. Finché l'angolazione massima del volante è controllata entro 180 gradi, l'operazione di sterzata può essere completata senza problemi.

Come si può vedere, i vantaggi della tecnologia di sterzo cablato sono piuttosto evidenti. Soprattutto nell'era dell'elettricità intelligente, i sistemi elettronici sostituiranno quelli meccanici: questa è la tendenza generale della futura tecnologia industriale. Naturalmente, la tecnologia dello sterzo controllato tramite cavo è diventata il principale obiettivo della concorrenza tra le varie case automobilistiche.

Il Consiglio di Stato ha emanato il "Piano di sviluppo dell'industria dei veicoli a nuova energia (2021-2035)", che propone chiaramente di elencare l'integrazione del telaio dei veicoli puramente elettrici e i sistemi di esecuzione cablati come progetti chiave di ricerca tecnica.

Le tendenze di sviluppo tecnologico del settore, unite al sostegno nazionale, hanno ulteriormente aumentato l'entusiasmo di tutti per la ricerca e lo sviluppo della tecnologia di guida online.

Tuttavia, anche se questa tecnologia rappresenta la direzione generale dello sviluppo tecnologico futuro e NIO ET9 ha già raggiunto la produzione di massa, sarà comunque difficile raggiungere una vera "configurazione standard" in futuro.

Senza uno sterzo meccanico, il collegamento tra volante, ruote e terreno diventa più debole. In parole povere, il volante è separato dal volante e la sensazione che trasmette la strada non sarà più così evidente, il che ovviamente influirà sull'esperienza di controllo.

Per ripristinare la sensibilità al tatto e alla strada, le case automobilistiche devono aggiungere più sensori e più motori vibranti, oltre a svolgere un debug laborioso e dispendioso in termini di tempo. Questo tipo di investimento potrebbe non essere inferiore al precedente investimento in uno sterzo meccanico. È difficile dire se potrà essere "divulgato" nei futuri veicoli a energia nuova.

Inoltre, anche la "ansia per la sicurezza" che la tecnologia di controllo via cavo suscita negli utenti è un problema che le case automobilistiche devono tenere in considerazione. La possibilità di un guasto del sistema elettronico è spesso più elevata di quella di un guasto dello sterzo meccanico. Quando il sistema intelligente dell'auto non funziona più e non riesce a trasmettere istruzioni precise all'auto, il veicolo, che ha perso la sua tradizionale struttura meccanica, molto probabilmente perderà il controllo e il conducente non avrà modo di porre rimedio alla situazione dopo il guasto.

Già nel 2013, Nissan ha prodotto in serie il servosterzo elettrico per l'Infiniti Q50. All'epoca, l'auto era dotata di tre centraline per la trasmissione dei segnali elettrici, mantenendo la struttura meccanica come ridondanza di sicurezza.

Purtroppo, meno di due anni dopo il lancio dell'auto sul mercato, Infiniti ha effettuato un richiamo su larga scala. Il motivo del richiamo è che in alcuni casi estremi la centralina elettronica avrebbe valutato male l'angolazione del volante, facendo sì che l'angolazione effettiva del volante non corrispondesse all'angolazione del volante, creando un rischio per la sicurezza.

Nell'ottobre 2022, anche la Toyota BZ4X è stata dotata della tecnologia steer-by-wire, ma per vari motivi, come normative e costi, anche questa vettura non ha ricevuto buoni riscontri dal mercato.

Dopo diversi anni di sviluppo, l'attuale tecnologia di controllo via cavo si è sicuramente evoluta rispetto al passato, ma non è ancora facile produrre in serie questa tecnologia sui veicoli.

Anche se la tolleranza ai guasti dei sistemi elettronici dei veicoli può essere garantita attraverso molteplici progetti ridondanti, i costi coinvolti e i rischi che gli utenti potrebbero dover sostenere sono ancora sconosciuti.

Oggettivamente parlando, lo sviluppo della tecnologia di controllo via cavo è utile allo sviluppo dell'intero settore della guida autonoma e delle auto intelligenti, e rappresenta anche una parte importante della realizzazione finale delle auto a guida intelligente.

Dal video dimostrativo rilasciato ufficialmente da NIO, si può vedere che la NIO ET9 è in grado di completare un'inversione a U con una leggera rotazione del volante, per poi ripristinare rapidamente il normale rapporto di sterzata. Questa capacità di rapporto di sterzata variabile, fluido e fluido, non è disponibile con lo sterzo meccanico.

Vale la pena sottolineare che, anche se questa sarà una delle principali tendenze nello sviluppo tecnologico futuro, le case automobilistiche dovrebbero prestare attenzione ai rischi nascosti di questa tecnologia e promuoverla tra i consumatori. Ad esempio, è facile adattarsi a questa tecnologia? Com'è guidare? A cosa dovrei prestare attenzione?

Tuttavia, al momento sono molti i produttori che promuovono la tecnologia del controllo via cavo, ma sembra che nessuno abbia divulgato le precauzioni relative alla tecnologia del controllo via cavo.

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.