La sécurité était autrefois un accessoire de luxe. Maintenant, c’est la base. Les constructeurs automobiles ont dépensé des décennies et des milliards de dollars pour améliorer les normes de sécurité. Même les voitures compactes les plus abordables d’aujourd’hui bénéficient d’une meilleure protection que les berlines de luxe des années 90. Vous n’êtes pas obligé de vider votre compte bancaire pour assurer la sécurité de votre famille. Les voitures modernes sont des bastions de capteurs et de circuits.
Ces systèmes sont basés sur des microcircuits. Ils surveillent vos activités. Ils observent le fonctionnement de la voiture. Si quelque chose ne va pas, ils interviennent. C’est au freinage que l’on réalise les plus gros gains. S’arrêter en toute sécurité est le facteur le plus important pour éviter une collision. Aujourd’hui, presque toutes les voitures sont équipées de systèmes de freinage antiblocage (ABS). Ajoutez le contrôle électronique de stabilité (ESC) et vous obtenez des paramètres qui peuvent aider à prévenir les accidents.
Mais à l’intérieur du système de freinage se trouve une couche de technologie plus avancée. C’est ce qu’on appelle la répartition électronique de la force de freinage (EBD).
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La physique de l’arrêt
L’ABS empêche le blocage des roues. L’EBD garantit que la pression correcte est appliquée à chaque roue pour un arrêt efficace. C’est un problème qui ne peut être résolu avec l’ABS seul.
Le poids de la voiture n’est pas statique. Cela change. Lorsque vous appuyez sur le frein, l’avant de la voiture s’abaisse. Les roues avant supportent plus de poids que les roues arrière. Appliquer la même force de freinage aux quatre roues peut provoquer le blocage de la roue arrière la plus légère tandis que la roue avant la plus lourde continue de patiner. C’est une recette pour un tour.
EBD corrige ce déséquilibre. Calculez la charge sur chaque pneu. Ajuste la pression d’huile de chaque roue en temps réel. Un arrière plus léger signifie moins de pression sur celui-ci. C’est encore plus vrai si l’avant est lourd. Cela se produit en millisecondes.
Pourquoi est-ce important ?
Vous pensez peut-être que l’ABS suffit. En cas d’arrêt de panique, c’est le cas. Cependant, l’ABS ne prend pas en compte le transfert de poids. Il ne réagit qu’à la vitesse des roues. EBD prépare la physique de l’arrêt. Cela garantit que la voiture continue de rouler en ligne droite. Maximisez les performances de freinage. Sans cela, vous compteriez sur un système qui traite les quatre roues de la même manière. Ce n’est pas le cas.
Cette technologie n’est pas nouvelle. Mais cela devient la norme. C’est un miracle silencieux de la technologie. Vous ne saurez pas que cela fonctionne à moins que quelque chose ne se passe mal. Si cela se produit, cela vous empêchera de vous glisser dans la circulation venant en sens inverse.
Est-ce que ça vaut la peine de chercher une voiture d’occasion ? Ou en acheter un nouveau ? Cela dépend de la façon dont vous conduisez. Mais pour la plupart des gens, il s’agit d’un niveau de protection non négociable. Ce n’est pas tape-à-l’œil. Il n’y a pas de voyants d’avertissement qui restent allumés pendant des semaines. Cela fonctionne.
La seule chose qui vous empêche de perdre le contrôle est la friction. C’est de la physique simple. Lorsque vous appuyez sur la pédale d’accélérateur, la friction fait avancer la voiture. Lorsque vous freinez, la friction vous ralentit. C’est pourquoi la glace fait peur. Le coefficient de frottement est proche de zéro. Vous ne pouvez pas l’accélérer. Vous ne pouvez pas l’arrêter.
Mais la friction offre également une adhérence latérale. Sans cela, la voiture ne pourrait pas se déplacer dans la direction indiquée par les roues. Glissez latéralement. Le contrôle de la direction est complètement perdu.
La perte de cette adhérence n’est pas nécessairement due au verglas. Cela se produit lorsque vous freinez trop fort. Lorsque les pneus arrêtent de patiner, la puissance de la voiture continue de se déplacer. C’est le blocage de roue. Les roues arrêtent complètement de tourner. Ils ont perdu toute traction. La voiture devient comme un traîneau, et dès qu’elle se verrouille, elle dérive dans toutes les directions.
Le rapport de glissement et l’ABS
Le secret pour éviter les dérapages est de contrôler votre taux de dérapage. C’est la différence entre la vitesse de la voiture et la vitesse de rotation des pneus. Idéalement, il existe un petit taux de glissement pour maximiser la traction. Mais si les pneus arrêtent de patiner alors que la voiture roule à 60 milles à l’heure, le dérapage devient catastrophique.
Le système de freinage antiblocage (ABS) surveille ce rapport en temps réel. Ajustez la pression de freinage pour maintenir le taux de glissement à un niveau optimal. Juste assez de glissement pour l’adhérence, mais pas assez pour se verrouiller.
Déplacer le poids complique les choses. Lorsque vous appuyez sur le frein, la voiture s’incline vers l’avant. Dans les voitures à moteur avant, le poids est transféré sur l’essieu avant. Augmente l’adhérence du pneu avant. Les pneus arrière le perdent. Ce déséquilibre provoque le blocage des roues arrière en premier.
Les systèmes hydrauliques plus anciens utilisaient une valve proportionnelle pour réduire la pression des freins arrière. Il s’agit d’une solution statique. Les modifications des conditions routières et les charges individuelles des pneus ne sont pas prises en compte. L’ABS rend ces valves mécaniques essentiellement obsolètes pour le contrôle dynamique.
Présentation de la répartition électronique de la force de freinage (EBD)
L’ABS régule le glissement. EBD s’occupe de la répartition du poids.
Le répartiteur électronique de force de freinage (EBD) utilise les mêmes capteurs que l’ABS. Une unité de commande électronique (ECU) surveille chaque roue individuellement. Lorsque l’ECU détecte le patinage des roues arrière, il réduit la force de freinage sur les roues arrière. Il maintient ou augmente la pression sur les roues avant. Cela recrée la répartition idéale du poids lors du freinage.
L’EBD résout également les problèmes de virage. Dans les virages, les roues extérieures roulent plus longtemps et plus vite que les roues intérieures. Lorsque le système de freinage applique la même force sur toutes les roues, la roue intérieure se bloque. Cela peut provoquer un survirage. L’arrière se tourne vers l’extérieur. Vous perdez la ligne.
L’EBD détecte une décélération excessive des roues intérieures. Cela réduit la pression dans ces pneus particuliers. Il maintient les roues extérieures fortement freinées pour maintenir la stabilité. La voiture reste plantée.
Le matériel derrière la logique
Ces corrections se produisent en millisecondes. L’ECU traite les données des capteurs de vitesse de roue, des capteurs d’angle de braquage et du capteur de taux de lacet. Calculez la pression de freinage optimale pour chaque virage. Envoyez une impulsion aux modulateurs hydrauliques. Ces régulateurs ajustent la pression du liquide dans les conduites de frein.
Comment ces merveilles électroniques sont-elles réalisées ? Sur la page suivante, expliquez le matériel et les logiciels que les systèmes EBD utilisent pour contrôler indépendamment la quantité de force de freinage appliquée à chaque pneu.
Composants de répartition électronique de la force de freinage
Le matériel physique est robuste et durable. Ces capteurs sont conçus pour résister aux vibrations, à la chaleur et à l’humidité. Les flexibles de frein sont renforcés pour résister aux changements brusques de pression. L’ECU est étanche et isolé.
Mais la vraie magie réside dans le code. Les algorithmes s’adaptent constamment. ils apprennent. ils réagissent. Ils ne réagissent pas seulement à la route. Ils réagissent au conducteur. Et à la voiture.
Les composants physiques derrière la répartition électronique de la force de freinage (EBD) ne sont pas si différents d’un système de freinage antiblocage (ABS) standard. La différence n’est pas qu’il s’agisse de métal ou de plastique. C’est dans le code.
Il existe trois éléments matériels principaux qui permettent l’EBD. Vous avez besoin d’un capteur pour surveiller le patinage des roues. Vous avez besoin d’une valve capable de régler la pression hydraulique de chaque roue. Une unité de commande électronique (ECU) est nécessaire pour effectuer le gros du travail et calculer exactement la force nécessaire à chaque endroit.
Le rôle du capteur de vitesse dans l’EBD
Pour déterminer le patinage des roues, le système nécessite deux points de données. Il doit savoir à quelle vitesse tourne une roue particulière. Vous devez également savoir à quelle vitesse la voiture roule réellement.
Si les roues tournent plus lentement que la vitesse globale de la voiture, celle-ci perd de la traction. C’est le début d’un dérapage.
Chaque roue possède son propre capteur de vitesse. Aucun des capteurs ne mesure le mouvement vers l’avant de la voiture. Au lieu de cela, le système EBD fait la moyenne des données des quatre roues. Cette moyenne devient la vitesse de référence du véhicule.
Modulation de la force de freinage
Les freins fonctionnent hydrauliquement. Le fluide est pompé dans les conduites, poussant le piston vers le rotor. C’est là que les systèmes EBD entrent en jeu.
Des valves à commande électrique se trouvent entre le maître-cylindre et la roue. Ces vannes peuvent être ouvertes et fermées rapidement. Ils contrôlent la quantité exacte de liquide qui atteint chaque étrier de frein ou cylindre de roue. Cela permet au système d’appliquer plus ou moins de pression sur une roue spécifique en quelques millisecondes.
L’ECU comme cerveau
L’ECU est essentiellement un petit ordinateur intégré au module ABS. Il récupère les données brutes des capteurs de vitesse. Il calcule le taux de glissement de chaque roue. Ensuite, commande aux modulateurs d’ajuster la pression.
Le but est simple. Maintenez le taux de patinage de chaque roue dans une plage sûre et efficace. Pas trop de glissement. Pas trop peu. Adhérence suffisante pour arrêter sans verrouiller.
Capteurs de lacet et stabilité
Les installations EBD modernes disposent d’un capteur de lacet. Cet appareil détecte la façon dont le véhicule tourne autour de son axe vertical. Considérez cela comme une mesure de la rotation de la voiture pendant un virage.
Le système compare ces données de rotation avec l’entrée du capteur d’angle du volant.
Cette comparaison révèle deux problèmes courants :
* Survirage : L’arrière de la voiture s’écarte plus que prévu.
* Sous-virage : L’avant de la voiture est poussé vers l’avant, ignorant l’action de la direction.
L’EBD peut corriger ces problèmes en freinant sélectivement certaines roues. Lorsque la voiture sous-vire, le système applique une force de freinage à la roue arrière intérieure. Cela crée un point pivot qui aide le nez à se tourner vers l’intérieur. Lorsque la voiture survire, la roue arrière extérieure freine. Cela met l’arrière en ligne.
Cette mesure corrective fonctionne généralement en conjonction avec le contrôle électronique de stabilité (ESC) pour éviter le retournement et la perte de contrôle.
L’EBD en vaut-il la peine ?
Le matériel est très avancé. Le logiciel l’est encore plus. Mais est-ce que cela va changer votre façon de conduire ?
La page suivante examine les avantages pratiques en matière de sécurité d’avoir ce système dans votre voiture.
Comment la répartition électronique de la force de freinage peut sauver des vies dans les situations d’urgence
Vous roulez à 50 mph. Un obstacle apparaît. Un véhicule arrêté. Votre instinct est de freiner et de faire un écart. Si vous utilisez une configuration de freinage existante, vous êtes probablement condamné. Le transfert de poids lors d’un freinage brusque fait monter l’avant et abaisser l’arrière. Ce changement peut entraîner une perte de traction des pneus arrière et un blocage. Les pneus bloqués ne dirigent pas. Vous êtes comme un projectile glissant droit vers le pare-chocs que vous essayez d’éviter. Pire encore, l’arrière sort. Il commence à survirer et part en tête-à-queue. Les résultats sont généralement mauvais pour tout le monde à bord.
Présentation de la répartition électronique de la force de freinage (EBD). Ce n’est pas une fonctionnalité de luxe. C’est le filet de sécurité de base. L’EBD empêche les pneus de se bloquer. Gardez les points de contact frais. Vous conservez le commandement. Ce système ajuste la pression de freinage sur les roues intérieures et extérieures dans les virages, éliminant ainsi le survirage. Évitez les obstacles. La voiture est en parfait état. Les passagers restent indemnes. Cela semble simple. Parce que le résultat est soit-soit. En d’autres termes, vivez ou ne vivez pas.
Conduite sur des routes à faible traction
Glace. pluie. huile. Ces conditions font que l’asphalte devient glissant. Les dérapages arrivent vite. EBD ne peut pas voir la surface de la route. Il n’a pas d’yeux. Il ne sait pas que vous êtes sur de la glace noire jusqu’à ce qu’il soit trop tard pour effectuer une correction manuelle. Alors, en quoi ça aide ? Il lit le taux de glissement. Les capteurs de vitesse de roue communiquent avec le module de commande en temps réel. Si une roue roule sur une chaussée sèche et l’autre sur de la glace, le rapport de glissement entre elles diverge. Le système détecte cette asymétrie. Ajustez instantanément la force de freinage à ce virage spécifique.
Il n’y a pas de bouton magique. Vous ne pouvez pas défier la physique. Cependant, l’EBD rend le freinage brusque aussi sûr que la physique le permet sur des surfaces glissantes. Il compense différents niveaux d’adhérence que le pied humain ne peut pas détecter. Vous pouvez garder le contrôle. Vous n’entrez pas dans une dérive incontrôlée.
Le facteur de charge du tronc
La plupart des conducteurs ne pensent pas au coffre. Ils le chargent de bagages. bagages lourds. Cela change le centre de gravité. Cela ajoute de la masse à l’essieu arrière. Le poids supplémentaire augmente la traction sur les roues arrière. Une vanne doseuse mécanique standard a une courbe fixe. Il ne peut pas s’adapter à une voiture chargée. lorsque la voiture est légère, vous risquez de freiner excessivement les roues arrière. Si la voiture est lourde, freinez-les sous-freinez lorsque la voiture est lourde. EBD résout ce problème. Il détecte le changement du rapport de glissement provoqué par la masse ajoutée. Il applique davantage de force de freinage aux pneus arrière, où l’adhérence est désormais plus élevée. La distance d’arrêt est plus courte. Meilleure stabilité. Vous ne conduisez pas seulement une voiture. Vous conduisez un système dynamique en constante évolution. EBD met à jour les paramètres toutes les millisecondes.
Pourquoi c’est important dans la conduite quotidienne
La sécurité ne concerne pas uniquement les pistes de course. C’est pour gérer l’épicerie. C’est pour un voyage d’affaires. L’EBD fonctionne avec l’ABS (freins antiblocage). L’antipatinage et le contrôle électronique de stabilité sont également intégrés. Ces systèmes forment un filet de sécurité. Ils détectent les erreurs avant qu’elles ne conduisent à des accidents. La technologie a mûri. C’est la norme. Cependant, comprendre son fonctionnement va changer votre façon de conduire. Vous faites confiance au système. Vous pouvez conduire avec plus de confiance. Lorsque vous appuyez sur la pédale, vous savez que la voiture soulève des charges lourdes.
Pour plus d’informations sur la technologie de sécurité, cliquez sur les liens sur les pages suivantes.
Informations détaillées
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Kari, Larry. “Répartition électronique des freins : la technologie émergente offre des opportunités de service.” Voitures importées. 1er février 2009. (3 novembre 2009) http://www.import-car.com/Article/46362/Electronic.aspx
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William B. Ribbens, « Comprendre l’électronique automobile ». 6ème édition. 2003. Elsevier Science. Burlington, Massachusetts
