Per oltre un secolo, il legame tra il conducente e la strada è stato garantito da una connessione fisica e tangibile: aste d’acciaio, cavi in tensione e sistemi idraulici. Girare il volante significava muovere meccanicamente una cremagliera; premere il freno comportava lo spostamento fisico di un fluido. Oggi, questa architettura tradizionale sta cedendo il passo a una nuova era: quella del Drive by Wire.

Con questo termine si indica un insieme di tecnologie che sostituiscono i collegamenti meccanici o idraulici convenzionali con segnali elettronici trasmessi tramite cavi elettrici (da qui il termine “wire“). In questo ecosistema, gli input del guidatore non azionano più direttamente i componenti meccanici, ma vengono letti da sensori e rielaborati da unità di controllo elettronico (ECU), che a loro volta comandano attuatori elettromeccanici per eseguire l’operazione desiderata.

Questa transizione non rappresenta soltanto una semplificazione costruttiva, ma costituisce la pietra angolare per l’evoluzione dei sistemi di assistenza alla guida (ADAS) e, in prospettiva, per la guida autonoma. Eliminando i vincoli fisici della meccanica, il Drive by Wire ridefinisce il concetto di controllo del veicolo, aprendo a scenari di efficienza e design precedentemente inimmaginabili, pur sollevando sfide cruciali in termini di sicurezza informatica e ridondanza dei sistemi. In questo approfondimento, analizzeremo le diverse declinazioni di questa tecnologia — dal Throttle by Wire allo Steer by Wire — valutando i benefici in termini di dinamica del veicolo e le criticità legate alla percezione del feedback da parte del conducente.

Come funziona il Drive by Wire

L’architettura Drive by Wire rompe il paradigma della connessione lineare “comando-azione”. In un sistema tradizionale, la forza fisica del guidatore viene moltiplicata (tramite leve o servocomandi) e trasmessa ai componenti. Nel DbW, il sistema si basa su una catena di tre elementi fondamentali:

sensori di input: trasformano la pressione sul pedale o la rotazione del volante in un segnale elettrico (es. potenziometri o sensori a effetto Hall);
unità di controllo elettronico (ECU): elabora i dati ricevuti incrociandoli con parametri come velocità del veicolo, angolo di imbardata e aderenza;
attuatori elettromeccanici: motori elettrici ad alta precisione (spesso di tipo brushless) che eseguono fisicamente il lavoro meccanico.

Questa architettura permette di “filtrare” gli input del guidatore, correggendo eventuali errori o ottimizzando la risposta in base alle condizioni ambientali.

Tipologie di Drive by Wire

Come già anticipato, il Drive by Wire può essere di diverse tipologie, in particolare:

electronic throttle control (ETC): è la forma più comune. Non essendoci un cavo fisico, la centralina può gestire l’apertura della farfalla non solo in base al pedale, ma anche per ottimizzare i consumi o stabilizzare la vettura in caso di perdita di trazione;
Brake by Wire: fondamentale nelle auto ibride ed elettriche. Il sistema deve decidere in millisecondi come ripartire la forza frenante tra i freni a disco e la frenata rigenerativa del motore elettrico, garantendo una sensazione costante sul pedale;
Steer by Wire: è la tecnologia più audace. Rimuove il piantone dello sterzo, permettendo di variare il rapporto di sterzata in modo dinamico: molto diretto in manovra, meno sensibile in autostrada;
Shift by Wire: sostituisce i leveraggi del cambio con impulsi elettrici, permettendo di utilizzare pulsanti, rotelle o persino l’automazione totale nel passaggio tra “Park” e “Drive”.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi

In un’auto tradizionale, trasmettere un comando dal posto di guida alle ruote o ai freni richiede una quantità enorme di componenti “passivi”: piantoni dello sterzo in acciaio, alberi di rinvio, giunti cardanici, cilindri maestri idraulici e metri di tubazioni in rame o treccia metallica. Questi non sono solo pesanti, ma sono anche soggetti a inerzia e attriti interni. Sostituire tutto questo con sottili cavi elettrici in rame o fibra ottica e piccoli attuatori in lega leggera permette di risparmiare decine di chilogrammi.

Questo alleggerimento ha un effetto a cascata: meno massa significa minor consumo di energia per l’accelerazione e, nel caso dei veicoli elettrici, un aumento dell’autonomia della batteria. Inoltre, l’assenza di fluidi idraulici elimina il rischio di perdite e la necessità di smaltimento di oli esausti, rendendo il veicolo intrinsecamente più ecologico e semplice da manutenere.

Il vantaggio forse più affascinante per un progettista è la completa de-strutturazione del layout interno. In un sistema meccanico, la posizione del volante è vincolata dalla necessità di allinearsi con la scatola dello sterzo nel vano motore; è un legame fisico che “buca” la struttura dell’auto. Con il Drive by Wire, questo vincolo scompare. Poiché il volante è solo un’interfaccia elettronica, può essere posizionato ovunque, o persino essere retrattile. Questo permette di avanzare la plancia, aumentando lo spazio per le gambe e creando un abitacolo che somiglia più a un salotto che a una cabina di pilotaggio.

La paratia che separa il motore dall’abitacolo può essere progettata esclusivamente per scopi strutturali e di isolamento acustico, senza dover prevedere fori per il passaggio di piantoni e leveraggi, migliorando drasticamente la silenziosità a bordo e la gestione dei flussi termici.

Uno degli aspetti più dibattuti riguarda la perdita della connessione sensoriale. In un’auto classica, si sente il volante che si alleggerisce quando le ruote perdono aderenza o la vibrazione del pedale quando interviene l’ABS. Con i sistemi by Wire, questa connessione è interrotta. Per ovviare a questo isolamento, gli ingegneri devono progettare sistemi di “feedback aptico”. Si tratta di motori elettrici dedicati, montati sul volante o sul pedale, che simulano artificialmente le resistenze e le vibrazioni che il guidatore si aspetta di sentire. La sfida è puramente algoritmica: riuscire a tradurre i dati della strada in una sensazione tattile che sembri naturale e non artificiale.

In ultima analisi, il Drive by Wire è il tassello mancante per la piena realizzazione della guida autonoma. Un computer non può azionare un pedale meccanico con la stessa precisione e velocità con cui può inviare un impulso elettrico a un attuatore. Questa tecnologia trasforma l’auto in una piattaforma aggiornabile. In futuro, potremo scaricare un aggiornamento software che cambia completamente la taratura dello sterzo o la risposta dei freni, permettendo al veicolo di evolversi e migliorare anche anni dopo essere uscito dalla fabbrica. L’automobile smette di essere un prodotto meccanico finito per diventare un dispositivo digitale in continua evoluzione.