Freinage sans contact physique / par fil (IBS / By Wire)

FONCTIONNEMENT D'UNE AUTO  

  FREINAGE  

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Si la pédale de frein des voitures actuelles est connectée mécaniquement (de manière hydraulique) au système de freinage, les choses commencent désormais à sérieusement changer ... Voyons donc ce en quoi consiste le freinage sans fil dit "By Wire" ou IBS pour Intergrated Brake System. Notez que l'Alfa Romeo Giulia est l'une des toutes premières voitures à profiter de ce système (fournisseur Continental), il est donc déjà présent sur le marché du neuf. Mercedes profite déjà de cette technologie depuis un moment avec le SBC : Sensotronic Brake System, montrant encore que l'étoile a souvent de l'avance ...

A lire aussi : fonctionnement des freins "classiques" sur une voiture.

Principe de base

Comme vous le savez certainement déjà, le système de freinage d'une voiture est hydraulique, c'est à dire qu'il se compose de canalisations remplies de liquide. Quand on freine on émet une pression dans le circuit hydraulique. Cette pression vient alors appuyer sur les plaquettes de freins qui viennent alors frotter contre les disques.
Avec le freinage IBS il y a toujours un circuit hydraulique, à la différence que la pédale de frein n'est plus directement connectée à ce dernier. En effet, la pédale (des systèmes actuels) n'est en fait qu'une "grosse seringue" sur laquelle on appuie pour créer une pression dans le circuit. Désormais, la pédale est reliée à un potentiomètre (à la place du maître cylindre hydraulique donc) qui sert à indiquer au calculateur à quelle profondeur est enfoncée cette dernière, exactement comme la pédale d'un simulateur de jeu vidéo. C'est ensuite un module électro-hydraulique contrôlé par le calculateur qui va freiner à votre place en déclenchant une pression de freinage pour chaque roue (ça envoie de la pression hydraulique dans le boîtier ABS/ESP qui s'occupe de la répartition et de la régulation), plus ou moins selon la pression sur la pédale.

Système classique       Système IBS    

A droite, la pompe à vide (1) a disparu. Le module électro-hydraulique (2) remplace le maître cylindre (2) et le mastervac (3) du schéma de gauche. La pédale est désormais connectée à un potentiomètre (3) qui envoie l'information au module électro-hydraulique par le biais de câbles électriques et d'un calculateur.

Voici le dispositif en vrai, merci à Continental (fournisseur et fabriquant) pour son exposition et les explications au salon de Francfort 2017

(Image LSP Innovative Automotive Systems)

Dans l'avenir, l'hydraulique devrait disparaitre pour n'y avoir que des actionneurs électriques.

Sur Formule 1 ?

Sur les F1 le système pour les freins arrière est assez proche sauf que le potentiomètre est constitué d'un mini circuit hydraulique. En gros, la pédale est reliée à un maître cylindre qui va générer une pression dans un petit circuit fermé (mais aussi dans le circuit connecté aux freins avant, la pédale est reliée à deux maîtres cylindres, un pour le train avant et l'autre pour le train arrière). Un capteur relève la pression dans ce circuit et l'indique au calculateur. Le Calculateur contrôle alors un actionneur situé sur un autre circuit hydraulique, celui du système de freinage arrière (cette partie là est identique au système IBS expliqué auparavant).

Image Brembo

Avantages / inconvénients

Soyons clairs il y a ici plus d'avantages que d'inconvénients. Tout d'abord, ce système se révèle plus léger et moins encombrant, ce qui permet donc de rendre l'auto plus sobre mais aussi de réduire les coûts de construction. Il n'y a ici plus besoin de pompe à vide par exemple, ce qui permet d'assister le freinage sur les systèmes actuels (sans cette pompe la pédale est dure, c'est d'ailleurs ce qui se produit quand le moteur ne tourne pas).
Le contrôle du freinage par un module électrique permet une plus grande finesse dans le freinage, la pression du pied humain ne vient pas interférer avec le travail de la machine qui gère alors toute seule (et donc mieux) le freinage des quatre roues.
Ce système favorise aussi les voitures à devenir autonomes. Il faut en effet qu'elles puissent freiner par elles-même, il fallait donc isoler les commandes humaines du système qui doit alors pouvoir fonctionner seul. Cela simplifie donc l'ensemble du système et donc les coûts.
Pour finir, on ne ressent plus les vibrations typiques dans la pédale quand l'ABS se met en route.

Du côté inconvénient, on notera juste que le feeling peut être moins bon que sur de l'hydraulique, un problème que l'on a connu par le passé en passant des directions assistées hydrauliques à des versions électriques.

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