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L'ESP : HISTOIRE ET FONCTIONNEMENT

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LA VOITURE A 5 PATTES

La sécurité est le maître mot de l'argumentaire marketing et aujourd'hui Airbags et ABS côtoient ESP, ASR ou EBV. Le conducteur freine sans réfléchir, accélère au maximum (même en condition extrême), et pense que l'électronique s'occupe de tout. Mais que se passe-t-il réellement, comment les systèmes informatiques gèrent toutes ces informations, et surtout quelles sont les limites de tels dispositifs ? Retour sur cette invention qui a durablement changé l'automobile.

Texte : Jérôme TORDJMAN - Photos : D.R.

Invention de l'ESP : une nouvelle assistance à la conduite

L'ABS (Anti Blocage Système) est la première aide à la conduite démocratisée sur les voitures de séries. Il fit son apparition en 1978 sur les véhicules grâce à l'équipementier Bosch. Par la suite les éléments électroniques se généralisèrent jusqu'à envahirent nos habitacles et nous priver parfois de certains plaisirs de conduire... Egalement développé par les équipes de Bosch, l'ESP (Electronic Stability Program) arrive sur les premières automobiles (Mercedes) en 1995. Depuis il a beaucoup évolué et c'est aujourd'hui un programme qui travaille en collaboration avec tous les autres systèmes de gestion électronique (calculateur moteur etboîte de vitesses automatique, ABS, EDC…).

La mission de l'ESP est de corriger la trajectoire en agissant sur le système de freinage et l'injection d'essence au moteur. Son fonctionnement est simple ; le véhicule lors d'un virage pris à trop grande vitesse peut perdre de l'adhérence :

• Soit sous-virer : le train avant glisse et l'automobile va tout droit au lieu de suivre la courbe.
  
• Soit survirer (le plus dangereux) : le train arrière décroche et si la trajectoire n'est pas rétablie la voiture part en tête-à-queue. Ces phénomènes, sont décelés par des capteurs disséminés au niveau des trains roulants et de la direction.

Ces petits calculateurs vérifient (150 fois par seconde) que la vitesse des roues avant est bien la même que celle des roues arrières. Ils s'occupent aussi de comparer que la direction voulue par le conducteur (volant) et en adéquation avec celle du véhicule (capteur de roue). Donc si une situation anormale se produit la trajectoire peut être corrigée par une action ciblée sur l'injection et sur le freinage.

Fonctionnement de l'ESP : la main magique

Concrètement l'ESP agit grâce à une combinaison de tous les éléments d'aide à la conduite :

• L'antiblocage des roues (ABS) : aide le conducteur à ne pas perdre le contrôle de son véhicule au freinage (pluie).
  
• L'antipatinage ou ASR (Anti Slip Regulation) s'occupe de la gestion moteur : il permet d'avoir la meilleure motricité possible en toute situation.
  
• Le répartiteur électronique de freinage ou EBD (Electronic Brakeforce Distribution) : dose le ralentissement (freinage) sur chaque roue pour éviter le tête-à-queue.
  

Il se base aussi sur des modèles de trajectoires préprogrammés dans la puce de gestion. Le rapprochement des informations de tous les différents senseurs, définis un modèle, qui sera comparé à celui d'une conduite normale. Les actions seront alors déduits des différences (delta) constatées et appliquées à l'électronique. Par exemple : une voiture à propulsion risque de déraper, autrement dit de survirer (cf. schéma), l'ESP demande immédiatement au calculateur moteur de réduire le couple et à la centrale ABS de freiner simultanément une ou plusieurs roues à l'aide de petits coups de frein d'une force différente, mais avec un dosage précis. Sur le schéma, le freinage s'exerce sur les roues intérieures à la courbe.

De nos jours les sportives sont volontairement survireuses (par sécurité), doit-on pour autant le regretter ? Nous n'avons pas la chance d'être tous pilotes et encore moins de maîtriser les paramètres extérieurs à notre véhicule. L'électronique est donc le garde fou de nos escapades " rallyesques ", et bien souvent le dernier élément capable de nous éviter l'accident. Mais les limites de l'intelligence artificielle rencontrent parfois celle de la physique, et la trop grande assurance de tout maîtriser peut devenir catastrophique. Ainsi pour s'en rendre compte des stages de pilotages sont aujourd'hui proposé par des grandes marques comme Maserati ou Audi. Les futurs acheteurs vérifient que la vitesse excessive et des conditions extrêmes dépassent ces béquilles électroniques et peuvent propulser l'infortuné pilote sur les bas cotés.

Plaisir de conduire ou envie de piloter

Actuellement les aides électroniques à la conduite s'emparent de nos automobiles et pèsent lourdement sur la balance ; véritables SUMO des temps modernes l'obésité les guète. Elles Anéantissent les progrès en terme de rendement moteur, effacent les surmontes pneumatiques et autres surdimensionnements de disque de frein (nécessaire pour arrêter ces mastodontes) … Est ce un virus ? une malformation ? Non juste le fait que l'homme a besoin d'être surveillé en permanence. Beaucoup de conducteurs pourraient regretter (moi le premier) l'époque ou certaine voiture (Porsche 911 par exemple) permettaient de rentrer dans les virages en freinant aux limites. Le moteur (en porte à faux arrière) tel un sac à dos, entraînait le véhicule dans un survirage forcé. La remise des gaz propulsait la belle qui enroulait la courbe avec un naturel majestueux. Les voitures étaient légères et joueuses. Aujourd'hui le plaisir est associé à la sécurité et les conséquences sont plutôt bénéfiques. Néanmoins quelques constructeurs offrent encore des alternatives pour les amoureux de ces véhicules " à l'ancienne ". On peut ainsi citer : l'Opel Speedster, la fameuse Lotus Elise, ou encore les impressionnantes TVR…

CHRONOLOGIE : L'HISTOIRE DE l'ESP

• 1983 : Les chercheurs de Bosch font flotter quelques premières idées sur la façon d'améliorer la stabilité lors du freinage en virages. Ils fondent leurs idées sur le système de freinage antiblocage ABS lancé en 1978. Une proposition initiale consiste à adapter de manière flexible le glissement de chaque roue pour améliorer le contrôle des véhicules lors du freinage en virage.
• 1984 : À compter du 1er juillet, une équipe de développement est mise en place. Sa tâche est d'utiliser l'ABS comme base pour développer un système de contrôle de frein offrant un meilleur contrôle du véhicule lorsque le dérapage est imminent dans un virage. Dans une telle situation, le véhicule doit rester stable et orientable dans la mesure où les lois de la physique le permettront.
• 1992 : Une unité de projet commune est installée près de l'emplacement Bosch à Schwieberdingen. Il est composé d'experts en ingénierie de Bosch et du constructeur automobile DaimlerBenz, qui est par la suite le premier à installer le système. Un accord est conclu pour développer un système de production en 36 mois.
• 1995 : ESP® a ses débuts Presse dans un coupé Mercedes-Benz Classe S en mai, et son lancement sur le marché du coupé et de la berline en septembre (en tant que caractéristique standard supplémentaire uniquement avec le moteur 12 cylindres le plus puissant).
• 1997 : Un véhicule Mercedes-Benz de classe A se retourne tout en effectuant une manœuvre de déviation extrême lors des essais. Le modèle n'a été lancé que récemment. Suite à ce « test de lait » pour un magazine automobile suédois, le constructeur automobile décide de faire d’ESP® une caractéristique standard. D'autres constructeurs automobiles emboîtent bientôt le pas.
• 1998 : Pour la première fois, le capteur de lacet qui est au cœur de l'ESP® est produit comme capteur micromécanique. Bosch produit en série ces capteurs avec des structures mobiles microscopiquement petites depuis 1995. Cela signifie que l’ESP® peut être plus petit, tout en étant plus durable, moins sensible, plus fiable et moins coûteux.

CONCLUSION

Même si ils engendrent de l'embonpoint et sont souvent la cause de leur présence ; les systèmes électroniques aident tous les jours des milliers de personnes à survivre à leurs trajets automobiles. Ils sont efficaces et ne sont pas à remettre en question. Leurs limites sont dictées par le bon sens et l'enthousiasme devra toujours être stoppé par les réalités de la physique. Mais à l'image de la Mercedes SL une interrogation nous interpelle. En effet, elle est la digne héritière de la génération précédente, truffée d'électronique, elle n'a plus rien de commun avec le concept de départ qui était un coupé " Sport Léger " (Leicht). Elle pousse les limites de la conduite encore plus loin, en intégrant des radars anticollision, et toutes les aides aujourd'hui disponibles. On peut prendre le volant et se laisser guider par cette intelligence artificielle. Mais si demain un carambolage arrivait, qui serait coupable ? Le conducteur ou l'électronique ? Difficile question qui nous pousse à nous demander où commence la déresponsabilisation au volant.