Fonctionnement de l'ESP / ESC : Electronic Stability Programm/Control

Dernière modification : 30/08/2024 - 92

L'ESP est une fonction qui permet à un calculateur d'avoir la main sur chacun des étriers (ou mâchoires dans le cas d'un tambour) de frein ainsi que sur l'injection, avec comme objectif de limiter les pertes de contrôle du véhicule. Toutefois, avec le temps, ce dispositif a évolué vers de nouvelles fonctions actives qui ne se limitent plus seulement à la sécurité.

Nous verrons dans un premier temps à quoi il sert et dans un deuxième comment il fonctionne.

Retrouvez plus bas des schémas explicatifs selon les contextes de roulage dans lesquels l'ESP peut agir et aider

A quoi ça sert véritablement ?

L'ESP existe pour permettre d'optimiser le comportement d'une voiture dans des situations critiques/limites. Un ordinateur va piloter les freins et l'injection pour stabiliser et maitriser les mouvements de la voiture. Que le sol soit glissant ou pas, la voiture sera comme sur des rails car le système agit pour qu'aucune roue ne dérape (dans la mesure du possible).
Bien entendu, tout cela a été programmé par différentes équipes d'ingénieurs, ce qui induit que tous les ESP ne se valent pas tous (idem avec les époques, les ESP modernes sont bien plus efficaces que par le passé).

L'ESP sert donc à stabiliser l'auto en toute circonstance (même si certaines des roues sont sur une surface différente / plus glissante) mais aussi à éviter de faire des embardées (tête à queue) à la suite d'un évitement par exemple.

Notez qu'il a fini par donner des idées aux ingénieurs, qui ont voulu pousser l'ESP plus loin. On pourra mentionner le torque vectoring ou les programmes de type Grip Control (qui rend l'ESP plus actif afin que les tractions arrivent un peu mieux à évoluer en "tout terrain").

Il faut pouvoir déconnecter l'ESP, quand on est coincé dans la neige par exemple : il faut autoriser l'auto à faire patiner les roues (l'ESP l'empêche et vous restez coincé)

Voici quelques unes des fonctions principales d'un ESP :

• Freinage droit malgré des différences d'adhérence sur le sol. Exemple : deux roues dans l'herbe et deux roues sur le bitume, une ou plusieurs roues sur du verglas etc ...
• Aide au braquage : en virage, l'ESP pourra vous aider à tourner encore plus intensivement vers une direction pour éviter le ravin situé à l'extérieur du virage ...
• Eviter la perte de contrôle : en donnant un coup de volant brusque, on se retrouve généralement à faire une série de tête à queue (voiture qui part en tourbillon, qui fait des tours sur elle-même)
• NOUVEAU : les ingénieurs ont programmé les calculateurs pour qu'ils fassent encore plus que ce qu'on leur demandait jusqu'à présent. Il s'agit du Grip Control de PSA par exemple ou encore le couple vectoriel (torque vectoring). Ils ont pour but d'optimiser l'évolution de votre véhicule sur terrain glissant ou encore d'améliorer le directionnel en virage en conduite sportive

Evitement d'obstacle

Il faut bien comprendre que l'ESP est bien plus rapide que notre temps de réaction. De ce fait, au moment où vous donnez le coup de volant, l'ESP s'aperçoit moins de quelques millièmes de seconde après (donc quasi instantané) que l'on va : soit sous virer, perdre le contrôle, sur virer etc ... Et donc, il agit sur les freins individuellement, ainsi que sur les gaz pour essayer de rattraper le coup. Il n'y arrivera donc pas à tous les coups mais dans la majorité des cas.

Différences d'adhérence

Le système adapte le freinage selon le niveau d'adhérence du sol, il faut donc moins freiner du côté verglas que du côté route afin de ne pas créer de déséquilibre qui ferait partir la voiture en tête à queue.

Aide au virage

Si vous prenez un virage trop vite, l'ESP mettra toutes les chances de votre côté pour rester dans le virage en freinant plus du côté droit, c'est exactement le même principe que sur une luge, pour tourner a gauche on utilise le frein de gauche, pour aller sur le droite celui de droite...
Et si cela se cantonnait à aider le conducteur en cas de situation critique, les ESP modernes ont tendance à s'activer de manière active (avant même une perte de contrôle ou un sous-virage dangereux) avec ce que l'on appelle une fonction de couple vectoriel : freiner les roues intérieures au virage (une version plus sophistiquée consiste à faire accélérer la roue extérieure grâce à un dispositif placé dans le pont arrière).

 

Comment fonctionne l'ESP ?

Avant que l'ESP n'agisse au niveau du freinage, il faut tout d'abord que la voiture (en réalité le programme situé dans le calculateur ESP) comprenne qu'il y a un danger mais aussi qu'elle analyse la situation pour savoir comment réagir au mieux. Alors comment fait-elle ? Et bien c'est toujours et encore une histoire de capteur :

• Capteurs de roues qui mesurent la vitesse de rotation de chacune d'entre elles.
• Capteur d'accélération transversale
  
• Capteur de vitesse de lacet / tangage / roulis (les pilotes d'hélicoptère connaissent très bien ce terme, comme les pilotes automobile de haute compétition)
• Capteur d'angle du volant

A lire : les principaux capteurs d'une voiture

Bref, toutes les informations nécessaires afin qu'un ordinateur puisse simuler le contexte dans lequel se situe l'auto, et donc agir.

Sur quoi peut-il agir pour aider le conducteur :

• Freins (chacun des étriers)
  
• Le moteur (contrôle de l'injection)

En dessous le boîtier ESP/ABS qui permet de freiner les roues de manière indépendante (chaque roue a sa canalisation hydraulique)

Pour résumer, le programme informatique connaît la manière dont se comporte une voiture (un peu comme on programme un jeux vidéo automobile), on lui a en quelque sorte appris les lois de la physique.
De ce fait, il contrôle plusieurs fois par seconde le contexte actuel (avec les capteurs) et arrive donc à comprendre en une fraction de seconde si la voiture va se retrouver dans une situation critique. Voici quelques exemples expliqués ...

Plus fort de le pilote !

Une voiture avec l'ESP sera toujours plus efficace puisqu'aucun pilote, aussi talentueux soit-il, ne peut contrôler les freins des quatre roues de manière individuelle. De plus, certaines de ses erreurs (au pilote) seront en grande partie corrigées par le système.

Les limites de l'ESP

Certains croient à tort que l'ESP peut accroître les capacités d'une voiture. C'est un peu vrai dans la limite où en freinant plus d'un côté, la voiture pourra tourner un peu mieux. Cependant, ESP ou pas, si vous arrivez trop vite dans un virage vous finirez dans le platane d'en face ... Vous aurez juste une trajectoire un peu différente avec ou sans mais le résultat sera le même, hors de la route ! L'ESP pourra vous aider à braquer que si la sur vitesse est limitée, comme dans l'exemple du haut.
Il ne faut donc pas croire que l'ESP est une solution miracle !
Malgré tout, force est de constater qu'on peut conduire à un rythme plus soutenu en prenant moins de risques, surtout sous la pluie. Et puis, les voitures ayant un ESP ont presque deux fois moins de chance d'avoir des accidents, ce n'est pas rien !

Bug de l'ESP : possible ?

Imaginez qu'un bug vienne déprogrammer votre ESP ... Imaginez ce que cela pourrait donner si il mesure mal le contexte et qu'il prenne les commandes des freins en faisant n'importe quoi. Heureusement, comme il s'agit d'un élément directement lié à la sécurité, les ingénieurs font le nécessaire à ce que cela n'arrive jamais. Car quand ils veulent, les composants électroniques peuvent être fiables à 99.999%. Poiur cela il suffit de superposer plusieurs couches de sécurités croisées, ce qui permet d'éviter tout problème si l'une d'entre elles fait une erreur.

Problèmes possibles qui peuvent désactiver ce système (voyant ESP à la clé)  :

• Capteur défectueux (et il y en a un paquet !)
• Calculateur qui bug ou qui est atteint par l'humidité (panne)
• Boîtier ABS défectueux
  

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