Asseyez-vous sur le siège du conducteur. Saisissez le joug. Poussez-le vers l’avant et c’est parti. Inclinez-le à gauche ou à droite et vous tournez. Appuyez sur l’accélérateur et vous accélérez jusqu’à ce que vous atteigniez un feu rouge, où vous freinez jusqu’à vous arrêter.
Cela ressemble à une simulation de course ? Non, c’est l’avenir du showroom.
Nous parlons de systèmes drive-by-wire. Vous pourriez également les entendre appelés « x-by-wire » ou simplement « by-wire ». Ces systèmes remplacent les entrailles mécaniques et hydrauliques traditionnelles d’une voiture par de l’électronique. Au lieu des tiges métalliques et de la pression du fluide, ce sont des ordinateurs et des capteurs qui prennent le relais. Ils gèrent l’accélération, le freinage et la direction.
Les voitures conventionnelles sont construites sur une physique vieille de plusieurs décennies. Ils fonctionnent. Mais ils sont complexes. Ils s’usent. Ils sont inefficaces. Drive-by-wire promet d’éliminer cet encombrement.
Les fans d’aviation ont déjà vu cela. Les avions utilisent le « fly-by-wire » depuis les années 1990. Les signaux électriques remplacent les câbles. C’est plus sûr. C’est plus précis. Aujourd’hui, les constructeurs automobiles appliquent cette logique sur la route.
L’objectif n’est pas seulement la nouveauté. C’est du confort. Fonctionnalité. Sécurité. Les ordinateurs lisent votre intention et l’exécutent avec une précision que les humains ne peuvent égaler. Il y a aussi un aspect environnemental. Un meilleur contrôle signifie une meilleure économie de carburant. Des émissions plus propres.
Mais concrètement, comment ça marche ? Et est-ce sécuritaire ? Examinons les types de systèmes drive-by-wire qui commencent à apparaître dans les véhicules modernes.
La voiture moyenne est un enchevêtrement de fluide hydraulique, de câbles en acier et de liaisons mécaniques. Vous avez le servofrein, le maître-cylindre, la colonne de direction, l’arbre, l’engrenage à crémaillère et une douzaine d’autres pièces qui se battent toutes pour l’espace. Ils travaillent ensemble pour assurer la fluidité du trajet. Ils ajoutent également du poids mort. Et ils se dégradent avec le temps.
Le Drive-by-wire change l’équation. Cela élimine l’enchevêtrement. La plupart de ces connexions physiques sont remplacées par des fils électriques et des paquets de données.
Comment fonctionne réellement x-by-wire
Dans tout système x-by-wire, les capteurs font le gros du travail. Ils enregistrent les entrées. Ensuite, ils transmettent ces données à un ordinateur ou à une série d’ordinateurs. L’ordinateur traduit ce signal numérique en énergie électrique. Enfin, les actionneurs reconvertissent cette énergie en mouvement mécanique.
Il ne s’agit pas d’une seule technologie. C’est une famille de technologies. D’où le terme « x-by-wire ». Voici comment fonctionnent les trois branches principales.
Accélérateur par fil
Accelerate-by-wire a été le pionnier. Il est présent dans les voitures de production depuis des années. Le système remplace le câble physique reliant votre pied au moteur par un réseau de capteurs.
Appuyez sur la pédale. Des capteurs mesurent le déplacement. Les données sont transmises au système de gestion du moteur (EMS). L’EMS est un ordinateur. Il calcule les besoins en carburant. Il envoie une commande à un actionneur. L’actionneur déplace le papillon des gaz.
La pédale elle-même ne doit pas nécessairement ressembler à un levier traditionnel. Il pourrait s’agir d’un simple coussin près du sol. Ou ça pourrait être un joystick.
Freinage par fil
Le freinage devient également compliqué. Il y a ici deux chemins distincts.
- Freinage hydraulique (humide) par fil : Cela conserve le liquide hydraulique mais ajoute une modulation électronique de la pression. C’est une approche hybride.
- Frein électrique (sec) par fil : Pas de liquide. Pas de maître cylindre. Juste un moteur électrique qui serre les étriers.
Le système sec est plus propre. Cela permet d’économiser de l’espace. Mais cela nécessite une redondance massive pour garantir que vous vous arrêtiez lorsque vous en avez besoin.
Pilotage électrique
La direction est le Saint Graal du x-by-wire. Des capteurs détectent l’angle de votre volant. Ils envoient ce vecteur à un microprocesseur. Le processeur envoie des commandes aux actionneurs sur les essieux.
Les roues tournent. Aucune colonne mécanique ne relie le volant aux pneus avant. Vous pouvez concevoir un cockpit avec un joug. Ou un écran. Ou rien du tout.
“La pédale pourrait être la même que celle à laquelle les pédaliers sont habitués aujourd’hui, un pad facile à atteindre… ou elle pourrait être intégrée à un joystick ou à un contrôleur de type jeu vidéo.”
C’est sur ce dernier point que ça devient bizarre. Si l’accélérateur est une commande manuelle, vous utilisez vos mains pour l’accélération, le freinage et la direction. L’agencement de la cabine change. L’expérience de conduite change.
Cela semble efficace. Cela ressemble à l’avenir.
Mais l’efficacité n’est pas la seule mesure. La fiabilité est. Et la sécurité. Et le confort psychologique de savoir que tourner le volant déplace physiquement les pneus.
Ensuite, nous examinons les avantages. Et les inconvénients.
La technologie Drive-by-wire n’est plus seulement un concept théorique. Il s’agit d’un changement tangible des liaisons mécaniques vers le contrôle électronique. L’appel est simple. Remplacez les câbles physiques de l’accélérateur et les conduites hydrauliques par des capteurs et des actionneurs. Vous réduisez les pièces mobiles. Vous avez perdu du poids. Vous gagnez en précision.
“Moins de poids et une meilleure précision équivaudraient également à un meilleur rendement énergétique et à moins d’émissions.”
Il ne s’agit pas seulement de réduire le poids à vide en grammes. Il s’agit de précision opérationnelle. Moins de composants mécaniques signifie moins d’usure. Les intervalles d’entretien s’allongent. Certains systèmes peuvent ne nécessiter aucune maintenance. Pour un passionné, l’idée d’une voiture qui roule plus proprement et plus longtemps est séduisante.
Mais l’adoption a été glaciale. Pourquoi?
L’écart de confiance en matière de sécurité
Les vétérans de l’industrie aérienne connaissent bien le vol électrique. C’est la norme depuis des décennies. Des voitures ? Pas tellement. La principale barrière n’est pas l’ingénierie. C’est de la psychologie. Les constructeurs ont du mal à convaincre les conducteurs que les systèmes électroniques sont sécuritaires.
Les systèmes Drive-by-wire reposent sur des logiciels complexes. Le logiciel peut échouer. Cela a toujours été le cas. Le sera toujours.
Pensez au freinage par fil. Dans le pire des cas, un capteur calcule mal la pression. Les étriers et plaquettes de frein appliquent une force incorrecte au rotor. Trop léger. Ou trop fort. Le conducteur appuie sur la pédale en attendant une réponse spécifique. La voiture offre autre chose. Un accident s’ensuit. Le pilote n’est pas conscient de l’erreur logique interne jusqu’à ce qu’il soit trop tard.
Ce n’est pas de la paranoïa. C’est une préoccupation valable. Tout système utilisant un logiciel présente une vulnérabilité inhérente. Les tests détectent les bugs. Cela n’élimine pas la possibilité d’un échec.
Qui le fait déjà ?
Malgré les craintes, la technologie est là. Plusieurs grands constructeurs automobiles ont intégré des systèmes drive-by-wire dans leurs gammes.
- BMW
- Mercedes-Benz
- Land Rover
- Toyota
- GM
- Volkswagen
–Nissan
Ce ne sont pas des prototypes expérimentaux. Ce sont des véhicules de production. L’industrie bouge. Mais le rythme est dicté par le confort du consommateur, et pas seulement par les capacités techniques.
La responsabilité du programmeur
Les critiques soulignent une vérité simple : un logiciel est aussi bon que les programmeurs et les fabricants qui l’ont construit. Si le code est défectueux, le matériel tombe en panne. Si les capteurs sont mal alignés, les actionneurs répondent incorrectement.
Le fly-by-wire fonctionnait dans les avions parce que les enjeux étaient plus élevés, les tests plus rigoureux et la redondance plus robuste. Les constructeurs automobiles appliquent désormais le même niveau de surveillance au système de conduite électrique dans les automobiles. L’expérience et les tests de produits comblent l’écart de fiabilité.
La question n’est pas de savoir si le drive-by-wire deviendra la norme. C’est le temps qu’il faudra aux consommateurs pour lui faire entièrement confiance.
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Sources
- Burgin, Richard et Will Valdez. “Mort par fil.” Institut de recherche en éthique du génie logiciel. 2002. (15 avril 2009) http://seeri.etsu.edu/SECodeCases/ethicsC/DeathByWire.htm
- Glossaire CNET. “Conduite par fil.” (14 avril 2009) http://reviews.cnet.com/4528-6029_7-6211213-1.html
-Accessoires automobiles Cobra. “Explication du Drive-By-Wire.” (13 avril 2009) http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire - Dorissen, Hans Théo et Klaus Durkopp. “La mécatronique et les systèmes drive-by-wire ont avancé des capteurs de position sans contact.” Electronique automobile. 16 juillet 2002. (18 avril 2009) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD8-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=sea rch&_sort=d&view=c&_acct=C000050222&_version=1&_urlVersion=0&_userid=2&md5=3d3d96969d915d9131f6508cb2c2b
- 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
- Quinion, Michael. “Drive-By-Wire.” Mots du monde entier. 6 décembre 2003. (13 avril 2009) http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-dri1.htm
