Drive-by-Wire est un terme fourre-tout qui peut désigner un certain nombre de systèmes électroniques dont les commandes mécaniques sont renforcées ou complètement remplacées. Au lieu d'utiliser des câbles, la pression hydraulique et d'autres moyens de fournir au conducteur un contrôle physique direct de la vitesse ou de la direction d'un véhicule, la technologie de conduite électrique utilise des commandes électroniques pour actionner les freins, contrôler la direction et actionner d'autres systèmes.
Il existe trois principaux systèmes de contrôle du véhicule qui sont généralement remplacés par des contrôles électroniques: accélérateur, freins et direction. Lorsqu'ils sont remplacés par des alternatives x-by-wire, ces systèmes sont généralement appelés:
- Commande électronique du papillon
- Frein à fil
- Steer-by-Wire
Commande électronique du papillon
La forme la plus répandue de technologie x-by-wire et la plus facile à trouver à l’état sauvage est la commande électronique du papillon des gaz. Contrairement aux commandes de papillon traditionnelles qui couplent la pédale d'accélérateur à la manette de gaz avec un câble mécanique, ces systèmes utilisent une série de capteurs et d'actionneurs électroniques.
Les véhicules équipés de commandes de carburant informatisées utilisent des capteurs d’accélérateur depuis des décennies. Ces capteurs indiquent essentiellement à l’ordinateur la position de la manette des gaz. La manette des gaz elle-même est toujours activée par un câble physique. Dans les véhicules qui utilisent la véritable commande électronique du papillon des gaz (ETC), il n’ya pas de connexion physique entre la pédale d’accélérateur et le papillon des gaz. Au lieu de cela, la pédale d'accélérateur envoie un signal qui force l'actionneur électromécanique à ouvrir le papillon.
Ceci est souvent considéré comme le type le plus sûr de technologie drive-by-wire, car il est extrêmement facile de mettre en œuvre ce type de système avec une conception infaillible à sécurité intégrée. De la même manière que le papillon des gaz se ferme simplement si un câble d'accélérateur mécanique est freiné et que le véhicule ralentit et s'arrête naturellement, des systèmes de contrôle électronique du papillon peuvent être conçus pour que le papillon des gaz se ferme s'il ne reçoit plus de signal du capteur de pédale. .
Technologies de freinage par fil
La technologie de freinage électrique est souvent considérée comme plus dangereuse que la commande électronique du papillon des gaz car elle supprime toute connexion physique entre le conducteur et les freins. Toutefois, le freinage électrique est un éventail de technologies allant de l’électrohydraulique à l’électromécanique. Ces deux technologies peuvent être conçues dans l’optique de la sécurité intégrée.
Les freins hydrauliques traditionnels utilisent un maître-cylindre et plusieurs cylindres esclaves. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, il exerce une pression physique sur le maître-cylindre. Dans la plupart des cas, cette pression est amplifiée par un servofrein ou un servofrein hydraulique. La pression est ensuite transmise via les conduites de frein aux étriers de frein ou aux cylindres de roue.
Les systèmes de freinage antiblocage ont été les premiers précurseurs des technologies modernes de freinage électrique, en ce sens qu’ils permettaient aux freins d’un véhicule d’être tirés automatiquement sans intervention du conducteur. Ceci est accompli par un actionneur électronique qui active les freins hydrauliques existants, et un certain nombre d'autres technologies de sécurité ont été construites sur cette base. Le contrôle électronique de la stabilité, le contrôle de traction et les systèmes de freinage automatique dépendent tous de l'ABS et sont liés de manière périphérique à la technologie de freinage électrique.
Dans les véhicules utilisant la technologie de freinage électrohydraulique au freinage électrique, les étriers situés dans chaque roue sont toujours activés de manière hydraulique. Cependant, ils ne sont pas directement couplés à un maître-cylindre activé en appuyant sur la pédale de frein. Au lieu de cela, appuyer sur la pédale de frein active un capteur ou une série de capteurs. Ensuite, l’unité de commande détermine la force de freinage requise sur chaque roue et actionne les étriers hydrauliques selon les besoins.
Dans les systèmes de freinage électromécaniques, il n’existe aucun composant hydraulique. Ces véritables systèmes de freinage câblé utilisent encore des capteurs pour déterminer la quantité de force de freinage requise, mais cette force n'est pas transmise par le biais du système hydraulique. Au lieu de cela, les actionneurs électromécaniques sont utilisés pour activer les freins situés dans chaque roue.
Technologies Steer-by-Wire
La plupart des véhicules utilisent une unité à pignon et crémaillère ou un appareil à gouverner à vis sans fin et secteur qui est physiquement connecté au volant. Lorsque le volant est tourné, l’unité à pignon et crémaillère ou le boîtier de direction tourne également. Une unité à pignon et crémaillère peut alors appliquer un couple sur les articulations à rotule au moyen de biellettes de direction, et un boîtier de direction déplace généralement la tringlerie de direction via un bras de pilote.
Dans les véhicules équipés de la technologie steer-by-wire, il n'y a pas de connexion physique entre le volant et les pneus. En fait, les systèmes de pilotage par fil n’ont pas techniquement besoin d’utiliser des volants. Lorsqu'un volant est utilisé, un type d'émulateur de direction est généralement utilisé pour fournir une rétroaction au conducteur.
Quels véhicules ont déjà la technologie Drive-by-Wire?
Il n’existe pas de véhicules de production entièrement à commande électrique, mais un certain nombre de constructeurs ont construit des véhicules conceptuels qui correspondent à la description. General Motors a présenté un système de conduite électrique en 2003 avec son concept Hy-Wire. Le concept Ryuga de Mazda a également utilisé cette technologie en 2007. La conduite en voiture se trouve dans des équipements tels que des tracteurs et des chariots élévateurs, mais même dans les voitures et les camions. cette fonctionnalité de direction assistée électronique ont encore une liaison de direction physique.
La commande électronique du papillon des gaz est beaucoup plus répandue et une variété de marques et de modèles utilisent cette technologie. On trouve également des freins à fil dans les modèles de série. Deux exemples de cette technologie sont l’Electronic Controlled Brake de Toyota et le Sensotronic de Mercedes Benz.
Explorer l'avenir de la conduite en ligne
Les problèmes de sécurité ont ralenti l'adoption des technologies de conduite électrique. Les systèmes mécaniques peuvent échouer et échouent, mais les autorités de réglementation les considèrent toujours comme étant plus fiables que les systèmes électroniques. Les systèmes drive-by-wire sont également plus coûteux que les contrôles mécaniques en raison du fait qu'ils sont nettement plus complexes.
Cependant, l’avenir de la technologie du drive-by-wire pourrait conduire à un certain nombre de développements intéressants. L'élimination des commandes mécaniques pourrait permettre aux constructeurs d'automobiles de concevoir des véhicules radicalement différents des voitures et des camions actuellement sur la route. Les concept cars comme la Hy-Wire ont même permis de déplacer la configuration des sièges car il n’existe aucune commande mécanique qui dicte la position du conducteur.
La technologie Drive-by-Wire pourrait également être intégrée à la technologie de voiture sans conducteur, ce qui permettrait de faire fonctionner les véhicules à distance ou par un ordinateur. Les projets de voiture sans conducteur actuels utilisent des actionneurs électromécaniques pour contrôler la direction, le freinage et l'accélération, ce qui pourrait être simplifié en se connectant directement à la technologie de conduite par fil.
