SI SPECIAL ETE 97

le techno-quotidien

dessin Enrico

Un bus dans la voiture ou le fond du tiroir

Panos Tzieropoulos, e-mail: Panagiotis.Tzieropoulos@itep.dgc.epfl.ch,
EPFL-DGC, Institut des transports et de planification

Il faisait un peu cru au Tessin, ce matin du mois d'avril. «Ceintures bouclées... OK... On y va!... OK... Stabiliser la vitesse à 90... OK... Trajectoire droite... OK». Montée d'adrénaline garantie avec les 2 tonnes de ferraille qui déboulent la pente et le point critique qui se rapproche à raison de 25 mètres toutes les secondes. Arrivé au niveau de ce point, tout se passe très vite: coup de volant à gauche, compter un-deux, coup de volant à droite et puis...

Si d'aventure vous vouliez faire cette expérience avec votre voiture, voici trois conseils: munissez-la de quatre pneus auxquels vous ne tenez vraiment pas (car, après ça, ils ne vaudront plus grand-chose), trouvez une piste d'aéroport bien large (car, des dégagements latéraux il vous en faudra!) et assurez-vous que la chaussée est absolument plate (car, les voitures sont construites de sorte que les roues se trouvent de préférence à une hauteur plus basse que celle du toit).

Les résultats de cet exercice avec une voiture ordinaire sont spectaculaires, bruyants, odorants et non-exempts d'un certain risque. Le premier coup de volant amorce un dérapage; le second, par transfert latéral des charges, achève le tout avec un magistral tête-à-queue à la clef.

Sous ces conditions, même les conducteurs expérimentés et avertis éprouveront des difficultés à rester maîtres de la situation, à moins que... A moins que le véhicule ne soit équipé d'un système de contrôle de stabilité dernier cri, comme les voitures que nous testions ce matin.

Fig. 1 - composants du système ESP (Electronic Stability Programme) dans une Mercedes

Réduire les chances d'un dérapage prolongé dans ces conditions, rétablir une marche stable le plus tôt possible, revient à exploiter intelligemment les toutes dernières réserves d'adhérence, celles qui sont restées au fond du tiroir. Dès qu'un mouvement anormal de rotation autour d'un axe vertical est détecté, on utilise ce qu'on a sous la main (le moteur et les freins) pour créer un moment opposé; on régule l'intervention de manière à ce que le mouvement de rotation corresponde à la trajectoire commandée par l'angle de braquage, mesuré à la position du volant; ni plus, ni moins.

La mise en oeuvre de ce principe exige l'action sur quelques dispositifs tels que l'alimentation du moteur et les freins des roues. Ces actions ne peuvent pas être assurées efficacement par le conducteur. Biologiquement il ne peut garantir ni le dosage fin, ni le temps de réaction très bref exigé pour le processus de stabilisation. En plus, à moins d'une révolution ergonomique, il ne peut actionner le frein sélectivement sur une seule roue. Comme il s'agit d'un processus réglé, l'unité de commande de ces dispositifs nécessite en permanence des informations en provenance de très nombreux capteurs et appareils de mesure; elle doit par ailleurs transmettre ses ordres aux différents dispositifs concernés.

C'est un bus installé dans la voiture qui assure ce trafic d'informations. Ce bus relie l'unité de commande aux différents capteurs d'une part (capteurs ABS de vitesse de rotation des roues, capteur de position du volant, capteur d'accélération transversale, capteur de vitesse de rotation de la caisse autour de l'axe vertical), aux dispositifs d'action d'autre part (alimentation du moteur, pompes de freinage). L'unité de commande elle-même peut être un ordinateur dédié à la seule tâche du contrôle de la stabilité, ou bien l'ordinateur central du véhicule, chargé en parallèle d'autres tâches.

A la fin des tests, un seul qualificatif a résumé nos impressions quant à l'efficacité du système: ahurissant! La facilité avec laquelle le système a été capable d'utiliser les dernières réserves d'adhérence pour atténuer ou pour corriger des fautes de conduite grossières, est simplement remarquable. Bien sûr, le prix des véhicules testés (de deux fabriquants différents) était à six chiffres, mais n'était-ce pas le cas de l'ABS, il y a quinze ans à peine?

Fig. 2 - exemple d'insertion dans le tableau de bord de l'écran multifonctions (navigation routière, calculateur de bord, information, diagnostic, télévision) - photo:BMW

Les véhicules que nous conduisons aujourd'hui sont déjà dotés pour la plupart d'un ordinateur (voire plusieurs, en réseau), de périphériques, d'un ou plusieurs bus de données. Cette évolution, amorcée avec l'ABS, touche de plus en plus de composants. Elle consiste à introduire un intermédiaire entre le conducteur et les dispositifs à action mécanique. L'accélérateur électronique en est le parfait exemple. Dans le dispositif classique, le conducteur appuyant sur la pédale modifie par un système de tringles ou de câbles le degré d'ouverture du papillon (volet) qui règle le débit gazeux. Avec l'accélérateur électronique, le conducteur exprime un souhait, matérialisé par la position de la pédale, qu'un capteur transmet à l'unité de contrôle; cette dernière interprète le souhait du conducteur (accélérer, réduire l'accélération); elle tient compte d'autres paramètres (comme par exemple une tendance au patinage, si la voiture est équipée d'un anti-patinage) et prend une décision qu'elle transmet sous forme d'ordre au dispositif mécanique.

Le conducteur n'est donc plus celui qui décide et exécute, mais celui qui commande en donnant des ordres en termes d'objectifs et non plus en termes d'actions. C'est frustrant, peut-être, mais ça permet de récupérer des erreurs avant qu'elles ne se traduisent en faits. Et puis, on nous l'a déjà tant de fois répété: l'avenir n'appartient-il pas aux gestionnaires et non pas aux exécutants?

Trêve de philosophie... Même dans un véhicule hautement informatisé, si jamais vous n'arrivez pas à démarrer, bien que la batterie soit bonne, prenez un marteau et donnez un coup sec sur le démarreur. Ça marche encore et toujours!


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© FI SPECIAL ETE du 2 septembre 1997