Direction assistée électrique: HEPS, EPS et Steer-by-Wire

La direction assistée électrique a mis du temps à se mettre en place, mais la technologie sur laquelle elle repose existe depuis très longtemps. En réalité, direction assistée existe depuis à peu près aussi longtemps que l'automobile, et les gros camions ont été équipés de systèmes de rechange dès 1903, mais il n'a été proposé en option OEM que dans les années 1950.

La technologie est omniprésente aujourd'hui en raison de son inclusion en tant qu'équipement standard dans presque toutes les nouvelles voitures et camions, mais il est resté facultatif dans un certain nombre de voitures d'entrée de gamme à bas prix tout au long des années 1980 et années 1990.

A quoi sert la direction assistée?

Le but de la direction assistée est de réduire la quantité d'effort que le conducteur doit fournir pour diriger. Cela était traditionnellement accompli grâce à la puissance hydraulique, qui peut être générée par une pompe à entraînement par courroie qui s'écoule de la rotation du moteur. Cependant, la technologie a subi un flux constant d'innovations et de mises à niveau depuis qu'elle est apparue pour la première fois en tant qu'option OEM dans les années 1950.

La première mise à niveau majeure de la direction assistée hydraulique traditionnelle qui a connu une large adoption a été la direction assistée électro-hydraulique. Cette première forme de direction assistée électrique a ajouté une assistance supplémentaire à la direction assistée traditionnelle avec pompes électriques.

Cette technologie a été largement supplantée par la direction assistée électronique, qui abandonne complètement l'hydraulique. La direction assistée électrique est disponible dans une grande variété de véhicules de pratiquement tous les fabricants.

Direction assistée électrohydraulique

La direction assistée électrohydraulique (EHPS) est une technologie hybride qui fonctionne exactement comme la direction assistée hydraulique traditionnelle. Tout comme les systèmes traditionnels, il utilise la puissance hydraulique pour réduire la force nécessaire pour diriger une voiture.

La différence entre les deux technologies réside dans la manière dont la pression hydraulique est générée. Là où les systèmes traditionnels génèrent de la pression avec une pompe entraînée par courroie, les systèmes de direction assistée électrohydrauliques utilisent des pompes électriques.

L'un des principaux avantages de la direction assistée électro-hydraulique est que la pompe électrique ne perd pas nécessairement de puissance lorsque le moteur est coupé. Il s'agit d'une excellente caractéristique de sécurité car elle permet de se diriger plus facilement vers la sécurité en cas de panne du moteur pendant la conduite sur route.

Cette fonctionnalité a également été utile dans les véhicules électriques et certains véhicules à essence économes en carburant, en ce sens qu'elle est capable de fournir une direction assistée à les véhicules qui n'ont pas de moteur à essence ou diesel traditionnel et les véhicules hybrides conçus pour arrêter le moteur à essence sur autoroute vitesses.

Direction assistée électrique

Contrairement aux systèmes hydrauliques et électrohydrauliques, la direction assistée électrique (EPS) n'utilise aucune forme de pression hydraulique pour fournir une assistance à la direction. La technologie est entièrement électronique, elle utilise donc un moteur électrique monté sur le boîtier de direction ou la crémaillère pour fournir une assistance directe.

Puisqu'il n'y a pas de perte de puissance pour générer et transmettre de l'énergie hydraulique, ces systèmes sont généralement plus efficaces que la direction hydraulique ou électrohydraulique.

Selon le système EPS spécifique, le moteur électrique peut être monté soit sur la colonne de direction, soit directement sur le boîtier de direction ou la crémaillère de direction.

Des capteurs sont utilisés pour déterminer la force de direction requise, puis elle est appliquée de sorte que le conducteur n'ait qu'à exercer un minimum d'effort pour tourner le volant.

Certains systèmes ont des réglages discrets qui décident de la quantité d'assistance de direction fournie, et d'autres fonctionnent sur une courbe variable.

La plupart des équipementiers proposent une direction assistée électrique sur un ou plusieurs de leurs modèles.

Qu'est-ce que le pilotage par fil?

Les systèmes de direction assistée électrique suppriment le composant hydraulique tout en conservant la tringlerie de direction traditionnelle, mais les véritables systèmes de direction par fil suppriment également la tringlerie de direction.

Ces systèmes utilisent des moteurs électriques pour faire tourner les roues, des capteurs pour déterminer la force de direction à appliquer et des émulateurs de sensation de direction pour fournir un retour haptique au conducteur.

La technologie Steer-by-wire est utilisée depuis un certain temps dans certains équipements lourds, chariots élévateurs, chargeuses frontales et autres applications similaires, mais elle est encore relativement nouvelle dans le monde de l'automobile.

Les constructeurs automobiles comme GM et Mazda ont été les pionniers de ce concept avec les premiers concept-cars drive-by-wire qui ont évité tringlerie de direction traditionnelle, mais l'acceptation de cette technologie par l'industrie et les conducteurs a été quelque peu froid.

Nissan a annoncé fin 2012 qu'il serait le premier constructeur automobile à proposer cette technologie dans un modèle de série, et son système de commande de direction indépendant a été annoncé pour l'année modèle 2014. Cependant, même ce système a conservé les vestiges d'un système de direction traditionnel.

Introduit dans l'Infiniti Q50 2014, le système de commande de direction indépendant était piloté par câble mais laissait la tringlerie de direction traditionnelle en place. Alors qu'ils étaient découplés lors d'une utilisation normale, ils étaient toujours là.

L'idée derrière ce type de système est que si le système de direction par fil tombe en panne, le coupleur peut s'engager afin de permettre au conducteur d'utiliser la tringlerie mécanique pour diriger.

Avec d'autres technologies drive-by-wire, comme frein électrique et commandes d'accélérateur électroniques, la direction par fil est un élément clé de voitures autonomes.