[COURS] Qu'est ce que l'ABS / ESP ? comment ça marche ?
Posté : 25 oct. 2006 20:23
Dans le cadre de mon projet de communication au prévu à ma formation BTS, je propose aux membres de l'association Racing-WEST, un cours récapitulatif sur le fonctionnement et la raison d'être du systeme d'ESP (et de ces composants)
Les systèmes électroniques
L'ESP (Electronic Stability Program ou contrôle dynamique de trajectoire) arrive sur nos automobiles (Mercedes) en 1995. Depuis il a beaucoup évolué, et c'est aujourd'hui un programme qui travaille en collaboration avec les systèmes de gestion électroniques (antipatinage : ASR, ABS, EDC …). Il permet de corriger la trajectoire en agissant sur le système de freinage et l'injection du moteur. L'ESP est une système intégré au système de freinage qui contribue à prévenir la dérive ou l'instabilité éventuelle du véhicule à la conduite.
Son fonctionnement est simple ; le véhicule lors d'un virage pris à trop grande vitesse peut perdre de l'adhérence :
Soit sous-virer : le train avant glisse et l'automobile va tout droit au lieu de suivre la courbe.
Soit survirer (le plus dangereux) : le train arrière décroche et si la trajectoire n'est pas rétablie la voiture part en tête-à-queue.
Ces phénomènes, sont décelés par des capteurs disséminés au niveau des trains roulants et de la direction. Ces petits calculateurs vérifient (150 fois par seconde) que la vitesse des roues avant est bien la même que celle des roues arrières. Ils s'occupent aussi de comparer que la direction voulue par le conducteur (volant) et en adéquation avec celle du véhicule (capteur de roue). Donc si une situation anormale se produit la trajectoire peut être corrigée par une action ciblée sur l'injection et sur le freinage.
Concrètement l'ESP agit grâce à une combinaison de tous les éléments d'aide à la conduite :
· L'antiblocage des roues (ABS) : aide le conducteur à ne pas perdre le contrôle de son véhicule au freinage (pluie).
L'ABS va donc éviter ce blocage tout en utilisant l'adhérence des pneumatiques à leur maximum. L'avantage pour le conducteur est un freinage optimal sur route difficile, en limitant les risques de dérapage et en gardant la possibilité de diriger son véhicule.
· L'antipatinage ou ASR (Anti Slip Regulation) s'occupe de la gestion moteur : il permet d'avoir la meilleure motricité possible en toute situation.Imaginez un démarrage en cote avec d’un côté une neige bien tassée et de l’autre du macadam. Vous êtes à l’arrêt. Vous appuyez sur l’accélérateur. L’ASR (antipatinage) fait le reste. Après quelques légers tâtonnements sous forme de glissades, la voiture retrouve la bonne motricité et part à l’assaut de la cote.
· Le répartiteur électronique de freinage ou EBD (Electronic Brakeforce Distribution) : dose le ralentissement (freinage) sur chaque roue pour éviter le tête-à-queue.
il est intégré à l'ABS pour répartir la force de freinage d'une manière optimale entre les roues avant et arrière, quelle que soit la charge ou la pression sur la pédale de frein.
Le système d'ESP se base aussi sur des modèles de trajectoires préprogrammés dans la puce de gestion. Le rapprochement des informations de tous les différents senseurs, définis un modèle, qui sera comparé à celui d'une conduite normale. Les actions seront alors déduits des différences (delta) constatées et appliquées à l'électronique.
Par exemple: une voiture à propulsion risque de déraper, autrement dit de survirer, l'ESP réduit le couple moteur et freine une ou plusieurs roues à l'aide de petits coups de frein d'une force différente, mais avec un dosage précis. Sur le schéma, le freinage s'exerce sur les roues intérieures à la courbe. De nos jours les sportives sont volontairement survireuses (par sécurité), doit-on pour autant le regretter ? Nous n'avons pas la chance d'être tous pilotes et encore moins de maîtriser les paramètres extérieurs à notre véhicule. L'électronique est donc le garde fou de nos escapades " rallyesques ", et bien souvent le dernier élément capable de nous éviter l'accident. La régulation du guidage du véhicule par l'ESP ne se limite pas seulement au fonctionneement de l'ABS et de l'ASR mais s'applique également à la plage, dans laquelle le véhicule roule en roue libre, ainsi qu'a la plage de freinage parteil, dans laquelle il se déplace juste au niveau du seuil limite en matière de physique de roulage ( à la limite du glissement).
Mais les limites de l'intelligence artificielle rencontrent parfois celle de la physique, et la trop grande assurance de tout maîtriser peut devenir catastrophique. Ainsi pour s'en rendre compte des stages de pilotages sont aujourd'hui proposé par des grandes marques comme Maserati ou Audi. Les futurs acheteurs vérifient que la vitesse excessive et des conditions extrêmes dépassent ces béquilles électroniques et peuvent propulser l'infortuné pilote sur les bas cotés.
Afin de complémenter cette approche au système électronique, je serais présent le 11 Novembre prochain lors de la session circuit organisée par l'association Racing-WEST avec un véhicule de démonstration. Pour plus d'information sur l'organistion, je vous de demande de patienter encore un peu afin je puisse boucler l'organisation.
Les systèmes électroniques
L'ESP (Electronic Stability Program ou contrôle dynamique de trajectoire) arrive sur nos automobiles (Mercedes) en 1995. Depuis il a beaucoup évolué, et c'est aujourd'hui un programme qui travaille en collaboration avec les systèmes de gestion électroniques (antipatinage : ASR, ABS, EDC …). Il permet de corriger la trajectoire en agissant sur le système de freinage et l'injection du moteur. L'ESP est une système intégré au système de freinage qui contribue à prévenir la dérive ou l'instabilité éventuelle du véhicule à la conduite.
Son fonctionnement est simple ; le véhicule lors d'un virage pris à trop grande vitesse peut perdre de l'adhérence :
Soit sous-virer : le train avant glisse et l'automobile va tout droit au lieu de suivre la courbe. Soit survirer (le plus dangereux) : le train arrière décroche et si la trajectoire n'est pas rétablie la voiture part en tête-à-queue. Ces phénomènes, sont décelés par des capteurs disséminés au niveau des trains roulants et de la direction. Ces petits calculateurs vérifient (150 fois par seconde) que la vitesse des roues avant est bien la même que celle des roues arrières. Ils s'occupent aussi de comparer que la direction voulue par le conducteur (volant) et en adéquation avec celle du véhicule (capteur de roue). Donc si une situation anormale se produit la trajectoire peut être corrigée par une action ciblée sur l'injection et sur le freinage.
Concrètement l'ESP agit grâce à une combinaison de tous les éléments d'aide à la conduite :
· L'antiblocage des roues (ABS) : aide le conducteur à ne pas perdre le contrôle de son véhicule au freinage (pluie).
L'ABS va donc éviter ce blocage tout en utilisant l'adhérence des pneumatiques à leur maximum. L'avantage pour le conducteur est un freinage optimal sur route difficile, en limitant les risques de dérapage et en gardant la possibilité de diriger son véhicule.
· L'antipatinage ou ASR (Anti Slip Regulation) s'occupe de la gestion moteur : il permet d'avoir la meilleure motricité possible en toute situation.Imaginez un démarrage en cote avec d’un côté une neige bien tassée et de l’autre du macadam. Vous êtes à l’arrêt. Vous appuyez sur l’accélérateur. L’ASR (antipatinage) fait le reste. Après quelques légers tâtonnements sous forme de glissades, la voiture retrouve la bonne motricité et part à l’assaut de la cote.
· Le répartiteur électronique de freinage ou EBD (Electronic Brakeforce Distribution) : dose le ralentissement (freinage) sur chaque roue pour éviter le tête-à-queue.
il est intégré à l'ABS pour répartir la force de freinage d'une manière optimale entre les roues avant et arrière, quelle que soit la charge ou la pression sur la pédale de frein.
Le système d'ESP se base aussi sur des modèles de trajectoires préprogrammés dans la puce de gestion. Le rapprochement des informations de tous les différents senseurs, définis un modèle, qui sera comparé à celui d'une conduite normale. Les actions seront alors déduits des différences (delta) constatées et appliquées à l'électronique.
Par exemple: une voiture à propulsion risque de déraper, autrement dit de survirer, l'ESP réduit le couple moteur et freine une ou plusieurs roues à l'aide de petits coups de frein d'une force différente, mais avec un dosage précis. Sur le schéma, le freinage s'exerce sur les roues intérieures à la courbe. De nos jours les sportives sont volontairement survireuses (par sécurité), doit-on pour autant le regretter ? Nous n'avons pas la chance d'être tous pilotes et encore moins de maîtriser les paramètres extérieurs à notre véhicule. L'électronique est donc le garde fou de nos escapades " rallyesques ", et bien souvent le dernier élément capable de nous éviter l'accident. La régulation du guidage du véhicule par l'ESP ne se limite pas seulement au fonctionneement de l'ABS et de l'ASR mais s'applique également à la plage, dans laquelle le véhicule roule en roue libre, ainsi qu'a la plage de freinage parteil, dans laquelle il se déplace juste au niveau du seuil limite en matière de physique de roulage ( à la limite du glissement).
Mais les limites de l'intelligence artificielle rencontrent parfois celle de la physique, et la trop grande assurance de tout maîtriser peut devenir catastrophique. Ainsi pour s'en rendre compte des stages de pilotages sont aujourd'hui proposé par des grandes marques comme Maserati ou Audi. Les futurs acheteurs vérifient que la vitesse excessive et des conditions extrêmes dépassent ces béquilles électroniques et peuvent propulser l'infortuné pilote sur les bas cotés.
Afin de complémenter cette approche au système électronique, je serais présent le 11 Novembre prochain lors de la session circuit organisée par l'association Racing-WEST avec un véhicule de démonstration. Pour plus d'information sur l'organistion, je vous de demande de patienter encore un peu afin je puisse boucler l'organisation.
