Une architecture de direction de véhicule qui supprime la liaison mécanique continue entre l'entrée du conducteur (volant ou commande) et les roues de route, la remplaçant par des capteurs, des calculateurs électroniques, des réseaux de communication et des actionneurs électriques ou électromécaniques pour commander l'angle des roues et fournir un retour d'information.

Principe

Convertir le couple/angle d'entrée du conducteur en signaux électriques, calculer la cinématique de roue commandée avec des lois de commande redondantes, et actionner la direction des roues via des actionneurs contrôlés tout en assurant un retour haptique et des modes dégradés sûrs.

Démonstration

Dans une voiture particulière, un capteur de couple sur la colonne transmet la commande via un réseau CAN/FlexRay redondant aux actionneurs d'angle de roue ; un moteur de couple secondaire recrée la sensation du volant. En cas de défaillance d'un capteur, le calculateur passe en mode dégradé limitant la vitesse de braquage et engage un verrouillage de stationnement mécanique.

Mauvaise application

Utiliser un capteur unique sans redondance et un réseau à faible priorité entraînant une latence telle qu'une panne unique provoque une direction non contrôlée ou retardée ; ou supprimer le retour haptique laissant le conducteur ignorant de la saturation des actionneurs.

Conséquence

Permet un agencement flexible des composants de direction, une intégration facilitée avec les aides à la conduite et l'autonomie, une personnalisation du ressenti et un gain de masse potentiel, mais exige une ingénierie rigoureuse de sécurité fonctionnelle, cybersécurité et redondance.

Inversion

Un système de direction conventionnel mécanique ou hydraulique où la colonne de direction ou un arbre continu et des éléments de liaison transmettent directement l'entrée du conducteur aux fusées sans actionnement électronique intermédiaire.

Limite

Couvre les systèmes de commande de direction primaire des véhicules routiers qui remplacent la liaison mécanique continue ; exclut les liaisons mécaniques pures, les systèmes de téléopération où le conducteur n'est pas à bord, et les actionneurs de type drive-by-wire pour l'accélération ou le freinage sauf si intégrés dans une architecture steer-and-brake-by-wire.

Tension sémantique

Un tiraillement existe entre la fourniture du 'ressenti' mécanique direct attendu par le conducteur et les opportunités de synthétiser ce ressenti électroniquement ; la sécurité exige redondance et simplicité, en conflit avec la complexité et la surface d'attaque supplémentaires du système.

Synthèse

Le steer-by-wire substitue la liaison mécanique par le capteur, le contrôle et l'actionnement électroniques qui, conçus avec redondance et rétroaction appropriée, atteignent les fonctions de la direction conventionnelle tout en permettant personnalisation, intégration et optimisation d'implantation.