X-by-wire

Le terme X-by-wire décrit tout système de commande automobile où un chemin de signal électronique remplace une connexion mécanique directe entre l'entrée du conducteur et la réponse du véhicule. Au lieu d'un câble ou d'une conduite hydraulique allant de la pédale à l'accélérateur, ou du volant à la direction, un capteur lit la commande du conducteur et un ordinateur envoie un signal électrique à un actionneur qui exécute l'action. Cette séparation ouvre de nouvelles possibilités en matière de conception, de sécurité et de performances des véhicules.

Les exemples les plus courants sont le throttle-by-wire (aussi appelé drive-by-wire), où une pédale d'accélérateur n'ouvre plus mécaniquement l'admission du moteur mais signale plutôt à l'unité de commande du moteur d'ajuster l'injection de carburant et le calage de l'allumage ; et le steer-by-wire, où l'entrée du volant est électronique plutôt que couplée mécaniquement aux roues via une colonne de direction et un boîtier de direction. Des systèmes brake-by-wire existent dans certains véhicules, bien que leur implémentation complète reste rare car les réglementations de sécurité des freins exigent une redondance et une sauvegarde mécanique garantie.

Avantages et compromis réels

Les systèmes X-by-wire réduisent le poids, l'espace nécessaire aux composants mécaniques et permettent l'intervention logicielle : le throttle-by-wire permet le contrôle de traction, les programmes de stabilité et la protection du moteur en limitant l'entrée de la pédale. Le steer-by-wire peut ajuster le rapport de direction à la volée et permet des systèmes de stationnement mains libres. Cependant, le système introduit des modes de défaillance que les systèmes mécaniques n'ont pas. Un câble sectionné était évident et laissait le conducteur aux commandes ; un capteur défaillant ou un signal corrompu est silencieux. Pour cette raison, les systèmes de production incluent plusieurs capteurs redondants, des modules de commande doubles ou triples, et des circuits de surveillance qui détectent les anomalies et déclenchent des états de sécurité tels que la coupure du carburant du moteur ou l'application progressive des freins.

Le terme « X-by-wire » (où X est n'importe quelle fonction de commande) est devenu courant dans les années 2000, lorsque le contrôle électronique de l'accélérateur a commencé à remplacer les systèmes actionnés par câble dans toute l'industrie. L'adoption précoce du throttle-by-wire a suscité le scepticisme après des incidents d'accélération involontaire très médiatisés, bien que les enquêtes aient généralement pointé du doigt l'enchevêtrement des tapis de sol plutôt que la défaillance du système. Les implémentations modernes utilisent un capteur de position de pédale, un deuxième capteur redondant, et permettent au conducteur de prendre le dessus en relâchant l'accélérateur ; le système revient au ralenti si les signaux sont en désaccord.

Le X-by-wire est un tremplin vers la conduite autonome. Sans colonne de direction mécanique ni pédale, un véhicule peut accepter des commandes d'un conducteur humain via des commandes, un écran tactile ou un système informatique, rendant la transition entre les modes réalisable. Les cadres réglementaires actuels exigent que les systèmes X-by-wire des véhicules de production respectent les normes de sécurité fonctionnelle telles que l'ISO 26262, qui exige des tests rigoureux de l'état des capteurs, de l'intégrité de la communication et de la réponse des actionneurs.