Question:
Comment fonctionne exactement le frein par fil?
Kozuch
2015-07-10 02:27:25 UTC
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Je souhaite découvrir le fonctionnement du système de freinage par câble dans les voitures d'aujourd'hui. Cette vidéo montre que le programme / contrôle électronique de stabilité (ESC / ESP) intervient en freinant les roues individuellement. Je suppose donc qu'une voiture avec ESC est capable de freiner par fil car l'électronique freine d'elle-même et il n'y a pas d'action de freinage du conducteur. Alors, comment le freinage par fil se fait-il techniquement? Y a-t-il un moteur électrique attaché à chaque frein ou fonctionne-t-il par hydraulique d'une manière ou d'une autre?

Je suis impliqué dans un projet de recherche qui nécessite en fait d'utiliser le frein par fil, donc je suis intéressé à apprendre à connaître s'il existe des moyens de déclencher le freinage par voie électronique. Dois-je pirater l'unité ESC pour voir comment le système fonctionne ou existe-t-il des principes généraux utilisés pour tous les systèmes ESC?

Quatre réponses:
Kozuch
2015-07-10 16:46:49 UTC
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Je pourrai donc peut-être me répondre enfin. Après quelques recherches supplémentaires, j'ai trouvé qu'il pouvait y avoir une certaine confusion dans la façon dont les systèmes sont nommés. Ce que l'on entend par système de freinage par câble est généralement une pédale de freinage découplée mécaniquement du reste du système de freinage. C'est différent de ce que j'ai réellement besoin de faire, car je n'ai pas du tout besoin de pédale, j'ai juste besoin de contrôler les freins électroniquement, même sur une voiture "sans frein par câble".

Véritable frein par fil

Il s'agit du système avec une pédale de freinage découplée. Ce site mentionne deux types de systèmes: électrohydraulique et électromécanique. Vous pouvez les rechercher là-bas. Ces systèmes ne semblent pas du tout être standard sur les voitures d'aujourd'hui, il y avait peu de modèles de Mercedes et de Toyota au cours des 10 dernières années, dont certains ont dû passer par un rappel parce que le système n'était pas fiable.

Freinage par électronique (ESC / ESP etc.)

De toute évidence, ESC / ESP peut freiner des roues individuelles par lui-même, ce qui est une sorte de "frein par fil" pour moi mais l'industrie ne l'appelle pas ainsi. Ce "freinage autonome" semble être effectué par l'unité de commande hydraulique (HCU, parfois HECU) qui est généralement commune à la fois pour l'ABS et l'ESC. Cette unité se trouve derrière le maître cylindre de freinage et dispose de 2 entrées de fluide mais de 4 sorties de fluide (une pour chacune des 4 roues). Pour un freinage normal, l'unité laisse passer le liquide de freinage sans aucune intervention. L'unité est équipée d'une pompe électrique et si l'ESC veut freiner une roue, il semble choisir l'une des 4 sorties et la presser par elle-même (sans l'entrée de pression du maître-cylindre).

La mauvaise chose ici pour moi semble être que le HCU est une boîte noire en termes de logiciel - il reçoit des entrées de divers capteurs (vitesse de roue, taux de lacet, etc.) et décide par lui-même quelle roue freiner. Donc, pour être en mesure d'initier une action de freinage de l'extérieur, il faudrait soit envoyer des signaux d'entrée qui entraîneraient le freinage des 4 roues (il faut d'abord procéder à l'ingénierie inverse de l'unité et je doute également qu'une telle combinaison de signaux existe) ou pirater l'électronique à un niveau inférieur pour presser les 4 freins en même temps.

Une autre solution pour moi pourrait être de laisser le HCU seul et de mettre le système sous pression d'une autre manière. J'ai trouvé qu'il existe une partie appelée "pompe à vide électrique (booster)", bien que je n'ai pas encore fait de recherches plus approfondies à ce sujet. Tous les hits sont les bienvenus! :)

EDIT:

Il semble en effet qu'il existe aujourd'hui des unités ABS / ESC HCU qui peuvent accepter des signaux externes pour déclencher le freinage. Ces unités sont utilisées dans les voitures équipées de systèmes de freinage d'urgence autonomes. Le TRW EBC460 est censé avoir la fonction AEB et semble avoir un bus CAN, donc je soupçonne qu'il peut accepter certains messages de bus can qui déclenchent le freinage.

EDIT 2:

AFAIK la plupart des véhicules hybrides offrent des moyens de freiner par fil afin de permettre un "freinage régénératif". Ils ne découplent pas mécaniquement à 100% la pédale de frein du système de freinage lui-même (il reste une certaine connexion mécanique en cas d'urgence) mais permettent une commande de freinage programmatique pour la plupart des scénarios de freinage (probablement tous sauf le freinage d'urgence panique). C'est pourquoi les véhicules hybrides sont très prisés pour la recherche de voitures autonomes (Toyota Prius de Google etc.) car ils sont en général très faciles à convertir en contrôle 100% programmatique (direction, accélération, freinage). Le frein-par-fil est vraiment une "caractéristique tueur" des véhicules hybrides et 100% électriques à des fins de recherche sur les voitures autonomes.

elmerfud
2015-07-10 20:57:46 UTC
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Je ne suis pas très familier avec les configurations de freinage purement filaires où la pédale de frein est complètement découplée de l'hydraulique, ou les systèmes où ils utilisent des freins de type «charge» à régénération. Dans un système à commande électronique où votre pédale est toujours couplée à l'hydraulique, il y a une unité ABS que toutes les conduites de frein traversent. Celui-ci contient des moteurs pour lui permettre d'appliquer une pression hydraulique sur les conduites reliant chaque roue pour appliquer les freins. Cela peut également empêcher votre pédale d'activer les freins lorsqu'elle est en contrôle.

En ce qui concerne la compréhension de ce système, les voitures produites ces dernières années disposent d'un réseau de bus de contrôle reliant les différents modules électroniques.

http://www.ni.com/white-paper/2732/en/

Certains des modules peuvent agir indépendamment mais aussi contrôlé par l'ECU. Généralement sur les voitures avancées avec des éléments tels que le contrôle d'évitement, la gestion active, le freinage automatique, etc., tous les différents capteurs sont liés via le CAN et avec l'ECU ou un module dédié interprétera les données et enverra les commandes au ECU / PCM pour contrôler l'accélérateur, l'ABS pour appliquer les freins, etc. au besoin.

Je sais qu'il existe des outils de diagnostic qui activeront ces systèmes pour les tests. Il y a aussi eu des nouvelles récemment sur la recherche de "piratage" des voitures pour les contrôler.

http://www.networkworld.com/article/2209501/network-security/car-hackers-can-kill-brakes--engine--and-more.html

Quiconque a travaillé sur l'électronique automobile, ce n'est pas vraiment une nouvelle que vous pouvez envoyer des commandes via le bus de contrôle. Je doute fort que les fabricants publient de la documentation sur le fonctionnement de leurs systèmes, mais il existe des groupes qui font ce genre de recherche. Si vous avez un accès physique à la voiture, vous devriez être en mesure de déboguer le système pour isoler les commandes et en envoyer de nouvelles.

Je vois que je me suis limité à explorer uniquement l'ESC / ESP HCU, alors que vous avez raison de dire que certaines voitures avec assistance avant doivent aujourd'hui être capables de freiner de manière autonome avec toutes les roues (par rapport à l'ESC) donc il peut y avoir un moyen déclenchez le freinage électroniquement sur un stock car. Le problème est que les assistances frontales sont assez récentes, il n'y a pas beaucoup d'informations techniques sur la façon dont les systèmes entiers fonctionnent réellement en théorie au niveau mécanique. Je ne suis pas non plus en mesure de trouver des pièces automobiles pour les voitures les plus récentes dans aucun catalogue, je ne sais pas si de tels catalogues existent même. J'essaierai de faire plus de recherches.
La mise en œuvre de l'évitement automatique et du freinage automatique est relativement nouvelle pour les voitures, mais la technologie sous-jacente existe depuis un certain temps. https://en.wikipedia.org/wiki/Chevrolet_Corvette_C5_Z06#Active_Handling Ce système de gestion active a été introduit en 1998, et bien qu'il ne «conduise pas pour vous» comme pour éviter les choses, l'ordinateur utilise ces mêmes capteurs, accélérateur et systèmes de contrôle de freinage pour stabiliser la voiture lorsque vous conduisez au-delà de vos capacités / compétences. Le système ESC / ESP dans la vidéo semble être simplement une logique de contrôle supplémentaire sur les mêmes composants.
Je crains que le "Active Handling" soit boîte noire comme ESP et ne puisse pas casser la voiture entière (= les 4 roues simultanément) pour vous. Ce que je recherche, c'est un appareil qui freine toutes les roues et peut éventuellement également moduler la force de freinage. Un tel dispositif doit être présent avec des aides avant.
C'est en fait exactement comment ils fonctionnent, c'est juste que la logique de contrôle est différente selon le niveau de nouveauté / avancée de votre voiture. Un système ABS à 4 canaux peut appliquer le freinage sur chaque roue indépendamment ou sur toutes les roues en même temps, et peut moduler la puissance appliquée aux freins. Il existe des outils d'analyse disponibles qui activent tous les solénoïdes ABS pour permettre une purge appropriée du système de freinage, car l'air sera emprisonné dans l'unité ABS. Je suppose que ce que vous essayez de réaliser impliquera une ingénierie inverse des commandes du bus de contrôle pour les émettre.
Eh bien, si un diagnostic peut faire fonctionner les solénoïdes, un freinage complet pourrait probablement être effectué. Pouvez-vous recommander un outil d'analyse / diagnostic capable de le faire? Les commandes sont-elles envoyées via OBD / CAN standard? Si son standard CAN, le HCU pourrait probablement être sorti de la voiture et connecté directement aux diagnostics pour renifler les commandes sur le bus. Je pensais aussi que l'ABS ne pouvait que desserrer les freins et ne pas les appliquer lui-même.
Steve Matthews
2015-07-10 14:28:01 UTC
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Sur les systèmes, je suis familier avec le module ABS (qui est une partie sous le capot à travers laquelle tous les tuyaux de frein sont acheminés) est capable d'appliquer ou de supprimer électroniquement la pression hydraulique sur une conduite de frein spécifique (freinant ou le frein sur une roue spécifique). Ces modules sont également assez chers à remplacer!

RDS_JAF
2016-11-30 04:19:57 UTC
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Il utilise l'hydraulique via le module ABS. Il module chaque canal des blocs-vannes ABS.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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