Fonctionnement de la technologie Drive-by-Wire

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Galerie d'images Concept Cars Le drive-by-wire est-il la voie de l'avenir pour les automobiles? Voir plus de photos de voitures concept. Photo AP / Greg Baker

Vous voilà donc installé sur votre siège en saisissant le joystick. Pousser la commande vers le haut fait avancer votre véhicule, tandis que la pousser d'un côté à l'autre dirige la voiture à gauche ou à droite. Prêt à partir, vous bloquez la manette des gaz vers l'avant et gagnez en vitesse. Votre voiture accélère de plus en plus vite, c'est-à-dire jusqu'à ce que vous atteigniez le feu de circulation le plus proche, où vous ralentissez jusqu'à l'arrêt.

Qu'est-ce que c'est, une sorte de jeu vidéo ennuyeux où les règles sont de suivre la limite de vitesse et les lois normales et quotidiennes? Nan. En fait, cette situation, où le conducteur utilise un joystick ou un contrôleur de type jeu vidéo, pourrait bientôt devenir une réalité dans les voitures qui apparaissent sur le sol de la salle d'exposition..

Une technologie connue sous le nom de drive-by-wire, également appelée «x-by-wire» ou simplement «by-wire», pourrait changer la façon dont les gens conduisent. Une voiture avec ce type de système s'appuierait principalement sur l'électronique pour contrôler un large éventail d'opérations du véhicule, y compris l'accélération, le freinage et, comme mentionné dans notre exemple précédent, la direction. Les voitures classiques utilisent principalement la technologie hydraulique et mécanique pour effectuer ces mêmes opérations de base sur les véhicules, et bien que les systèmes soient puissants, ils peuvent être trop complexes, inefficaces et propices à l'usure au fil des ans..

Mais au fil des ans, les fabricants et les chercheurs et inventeurs extérieurs ont intégré les ordinateurs et l'électronique dans les voitures modernes. Si les conducteurs pouvaient simplement s'habituer à l'idée, les systèmes drive-by-wire ont le potentiel d'augmenter le confort, la fonctionnalité et la sécurité pendant la conduite. Les ordinateurs et les capteurs analysent les commandes et indiquent aux véhicules exactement ce qu'il faut faire. Et les systèmes by-wire ont également un angle environnemental, car la technologie pourrait améliorer l'économie de carburant et réduire ou améliorer les émissions du moteur..

Le terme pourrait également être familier aux passionnés d'aviation, puisque les avions ont utilisé des systèmes appelés «fly-by-wire» depuis les années 1990. Cette technologie, tout comme le drive-by-wire, utilise des fils électriques pour contrôler les opérations normales d'un avion. Comment fonctionne le drive-by-wire dans une voiture? Comment les conducteurs peuvent-ils accélérer, ralentir et diriger avec un simple réseau de câbles? Est-ce sécuritaire, ou y a-t-il des préoccupations concernant les systèmes drive-by-wire?

Les systèmes drive-by-wire pour l'accélération, le freinage et la direction ont le plus grand potentiel de réduction de la liaison mécanique sous le capot. Photo AP / Keystone / Laurent Gillieron

Dans un système hydraulique et mécanique typique, il y a un grand enchevêtrement de pièces qui contrôlent différents aspects du fonctionnement du véhicule. Le servofrein, le maître-cylindre, la colonne de direction, l'arbre de direction, l'engrenage à crémaillère, les conduites hydrauliques et divers câbles et liaisons sont connectés dans toute la voiture. Ces composants fonctionnent ensemble et indépendamment pour nous offrir une expérience de conduite fluide. Cependant, ils ajoutent également du poids au véhicule et un potentiel de dégradation au fil du temps.

Dans un système drive-by-wire, la plupart ou la totalité de ces éléments seraient remplacés par des fils électriques. Dans tout type de système par câble, des capteurs enregistrent des informations et transmettent des données à un ordinateur ou à une série d'ordinateurs, qui transfèrent l'énergie électrique en mouvement mécanique. Il existe plusieurs types de systèmes drive-by-wire, c'est pourquoi on l'appelle parfois généralement x-by-wire. Voici quelques-uns des principaux systèmes by-wire:

  • Accélérateur par fil -- Throttle-by-wire, ou accélération-by-wire, a été le premier type de système drive-by-wire introduit. Ces systèmes utilisent une unité de pédale et un système de gestion du moteur. La pédale utilise des capteurs qui mesurent à quel point ou peu le conducteur déplace l'accélérateur, et les capteurs envoient ces informations au système de gestion du moteur. Le système de gestion du moteur est un ordinateur qui, entre autres tâches, détermine la quantité de carburant nécessaire, et il fournit cette entrée à un actionneur - un dispositif qui convertit l'énergie en mouvement mécanique. La pédale pourrait être la même que les conducteurs de pédales se sont habitués à utiliser aujourd'hui, un coussin facile à atteindre placé près du pied qui est enfoncé pour accélérer la voiture. La même opération pourrait également être incorporée dans un joystick ou un contrôleur de type jeu vidéo, ce qui éliminerait complètement le besoin d'une pédale. Bien sûr, cela obligerait les conducteurs à utiliser leurs mains pour l'accélération, le freinage et la direction.
  • Frein par fil -- Il existe en fait deux types de systèmes de freinage par fil. Le frein par câble hydraulique, ou «humide», utilise des pièces hydrauliques supplémentaires pour créer une pression sur les freins. Le frein par fil électrique ou «à sec», par contre, utilise simplement un moteur électrique et pas de liquide de frein hydraulique.
  • Steer-by-wire -- Des capteurs détectent les mouvements du volant et envoient des informations à un microprocesseur. Le calculateur envoie alors des commandes aux actionneurs sur les essieux, qui tournent selon les directions du conducteur.

Tout cela semble assez bon, non? Eh bien, passez à la page suivante où nous discutons des avantages et des inconvénients d'un système drive-by-wire.

Bien que le drive-by-wire offre de nombreux avantages aux systèmes automobiles, les préoccupations concernant la fiabilité ont bloqué sa pleine acceptation. Photo AP / Pot Andrée-Noelle

Certaines personnes sont enthousiasmées par la perspective de davantage de systèmes de conduite par câble dans les voitures. En remplaçant les systèmes d'accélérateur conventionnels, les systèmes drive-by-wire peuvent réduire considérablement le nombre de pièces mobiles dans un véhicule. Cela réduit le poids, augmente la précision opérationnelle et allonge le temps entre les visites de service pour des choses comme la maintenance mécanique et d'autres ajustements. Certains systèmes by-wire ne nécessiteraient même pas de service du tout. Moins de poids et une meilleure précision équivaudraient à une meilleure efficacité énergétique et à moins d'émissions..

Ça sonne bien, non? Eh bien, bien qu'il soit bien établi dans l'industrie du transport aérien, le drive-by-wire a été lent dans son introduction à la voiture. Le problème pour certains constructeurs automobiles est de convaincre les conducteurs que les systèmes sont sûrs. En raison de la complexité des systèmes drive-by-wire, certaines personnes s'inquiètent des dysfonctionnements électroniques potentiels des capteurs et des ordinateurs, entraînant des dommages au véhicule ou même des accidents de voiture et des blessures aux passagers..

Un argument contre le drive-by-wire est que tout système utilisant un logiciel a la capacité de tomber en panne quel que soit le nombre de tests de ce logiciel. Dans le pire des cas, par exemple, les capteurs d'un système de freinage par câble pourraient faire une erreur de calcul, provoquant l'application d'une pression incorrecte sur l'étrier de frein et les plaquettes - trop légère ou trop forte - au rotor. N'ayant connaissance d'aucun problème interne au système, le conducteur utilisant le système de freinage par câble pourrait potentiellement avoir un accident, même s'il pensait que la bonne pression était exercée sur la pédale de frein..

Dans tous les cas, la plupart des gens se réfèrent au dicton selon lequel tout logiciel n'est aussi bon que les programmeurs et les fabricants qui l'ont construit et conçu. En raison de la fiabilité du fly-by-wire dans les avions, il est probable que l'expérience et les tests de produits pourraient apporter plus de systèmes drive-by-wire en toute sécurité aux voitures de tous les jours. Plusieurs constructeurs automobiles utilisent déjà (ou ont utilisé) divers systèmes drive-by-wire dans leurs véhicules, notamment BMW, Mercedes-Benz, Land Rover, Toyota, GM, Volkswagen et Nissan..

Pour plus d'informations sur la technologie des batteries, les voitures hybrides et d'autres sujets connexes, suivez les liens sur la page suivante.

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Sources

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  • Glossaire CNET. "Conduit par cable." (14 avril 2009) http://reviews.cnet.com/4520-6029_7-6211213-1.html
  • Accessoires automobiles Cobra. "Explication de Drive-By-Wire." (13 avril 2009) http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire
  • Dorissen, Hans Theo et Klaus Durkopp. "La mécatronique et les systèmes drive-by-wire ont avancé des capteurs de position sans contact." Électronique automobile. 16 juillet 2002. (18 avril 2009) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD81-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_urluser=1&_acct=C000050221&_urluser=1 = 10 & md5 = 3d79669e89d15d969132f6508cb2c7b9
  • Eisenstein, Paul A. «Véhicule hybride à pile à combustible GM Hy-Wire Drive-By-Wire». Mécanique populaire. Août 2002. (15 avril 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266806.html
  • Krebs, Michelle. "Votre voiture, 2022." Science populaire. 7 avril 2002. (15 avril 2009) http://www.popsci.com/cars/article/2002-04/your-car-2022
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