Écrit par : Johnny Liu, PDG de Dowway Vehicle
Publié : 7 août 2026
Dernière mise à jour : 7 août 2026
Temps de lecture estimé : 8 à 10 minutes
Niveau technique : Aperçu de l’ingénierie automobile
Source de base : Rapport de R&D n° 218, « Exigences de sécurité de la conduite intelligente pour les solutions tout-en-un »
Table of Contents
Réponse rapide
Un système de freinage monobloc doit continuer à assurer un freinage sûr après une défaillance. Dans les véhicules à assistance à la conduite, le conducteur peut utiliser un système mécanique de secours pour immobiliser le véhicule. Dans les véhicules automatisés de niveau 3 et supérieur, le système ne peut pas se reposer uniquement sur l’action du conducteur sur la pédale de frein. Il nécessite généralement un système de freinage redondant indépendant, un système de détection de la vitesse des roues redondant et un système de contrôle de stabilité longitudinale de secours.
TL;DR
- Les systèmes d’aide à la conduite peuvent toujours prendre en compte le conducteur dans le cadre de la stratégie de réponse aux défaillances.
- Le système de secours mécanique doit assurer la décélération d’urgence requise en cas de défaillance de l’assistance au freinage active.
- Les véhicules de niveau 3 et supérieur doivent conserver leur capacité de freinage après une seule défaillance, sans dépendre uniquement du conducteur.
- Un système monobloc est donc généralement associé à une unité de freinage redondante, ou RBU.
- L’unité de freinage radar (RBU) doit prendre en charge à la fois le freinage de base et un contrôle de stabilité longitudinale limité.
- Des capteurs de vitesse de roue redondants sont nécessaires pour assurer les fonctions de secours de l’ABS et du contrôle de stabilité.
- Les réglementations européennes, chinoises et américaines ont toutes une incidence sur la conception des systèmes monoblocs.
Les véhicules électriques et la conduite automatisée sont deux des principaux moteurs de transformation de l’industrie automobile mondiale. Pour les constructeurs automobiles chinois et les équipementiers haut de gamme, ils représentent également une opportunité de concurrencer les marchés automobiles établis.
Au cours des cinq à dix prochaines années, les véhicules autonomes devraient devenir plus présents dans notre quotidien. Dans ce contexte, les systèmes de freinage monoblocs susciteront un intérêt accru de la part des équipementiers de premier rang, des universités, des équipes de recherche et des jeunes entreprises issues de la collaboration entre l’industrie et le monde universitaire.
La raison est simple : le freinage n’est pas une simple fonction du véhicule.
Il s’agit d’une fonction de sécurité essentielle.
Lorsque le conducteur n’est plus entièrement responsable de la réaction à une défaillance, le système de freinage doit être capable de détecter les défauts, de changer de voie de contrôle, de maintenir la pression, de gérer le patinage des roues et de ramener le véhicule dans un état raisonnablement sûr.
Cet article explique ce que cela signifie pour un système de freinage monobloc.
Qu’est-ce qu’un système de freinage monobloc ?
Un système de freinage monobloc intègre la génération active de la pression de freinage, le contrôle du freinage et les fonctions de stabilité du véhicule dans une seule unité principale. De nombreux systèmes monoblocs utilisent également une structure de pédale entièrement découplée, ce qui dissocie la sensation à la pédale du processus de génération de la pression hydraulique en fonctionnement normal.
Cette conception intégrée est intéressante pour les véhicules électriques et intelligents car elle permet de réduire la taille du système, d’améliorer la réponse à la pression, de prendre en charge la coordination du freinage régénératif et de simplifier l’intégration au châssis.
Cependant, l’intégration pose un problème de sécurité.
Lorsqu’une unité combine plusieurs fonctions, une panne de courant, une défaillance du moteur, du contrôleur, une panne de vanne ou une défaillance du générateur de pression peuvent affecter simultanément plusieurs fonctions de freinage. La conception doit donc prévoir une stratégie de repli claire.
Cette stratégie de repli dépend fortement du niveau d’automatisation du véhicule.
De quoi a besoin un système d’assistance au conducteur tout-en-un ?
Dans un véhicule équipé d’un système d’assistance à la conduite, le conducteur demeure responsable de la mise en sécurité du véhicule après une défaillance du système. Ce dernier doit identifier le problème, le signaler correctement et rapidement, et continuer à fournir une puissance de freinage suffisante pour permettre au conducteur de contrôler et d’arrêter le véhicule.
Ce concept de sécurité part du principe que le conducteur peut recevoir l’avertissement, le comprendre et réagir dans le temps imparti.
Le maintien de la capacité de freinage est essentiel car le conducteur ne peut pas mettre le véhicule en sécurité si celui-ci perd toute sa force de freinage.
Quelles performances de freinage d’urgence doivent être maintenues ?
Le rapport source indique que les normes ECE R13 et GB 21670 (Chine) imposent des exigences obligatoires en matière de capacité de freinage d’urgence.
Après la défaillance du système de freinage de base, le rapport indique que le véhicule devrait atteindre une décélération moyenne d’au moins :
2,44 m/s²
Cette performance est liée dans le rapport à une entrée de la pédale de conducteur de 500 N, bien que certains passages utilisent 500 Nm.
Note de vérification éditoriale : La force appliquée à la pédale est généralement exprimée en newtons, tandis que le couple est exprimé en newtons-mètres. Le rapport source mentionnant à la fois « 500 N » et « 500 Nm », la valeur publiée doit être vérifiée au regard de la réglementation applicable, de la procédure d’essai et du document technique chinois original. Cet article respecte l’exigence énoncée dans le rapport source sans la corriger implicitement.
Comment fonctionne le système de secours mécanique ?
Pour répondre aux exigences de freinage d’urgence, un système monobloc peut inclure un système de secours mécanique.
En cas de défaillance du servofrein ou du système de génération de pression, le conducteur peut toujours appuyer sur la pédale de frein et actionner mécaniquement les pistons du maître-cylindre. Ce dernier envoie alors le liquide de frein dans les cylindres de roue, créant ainsi une pression hydraulique et le ralentissement du véhicule.
Le rapport utilise Bosch IPB comme exemple.
Les causes possibles d’une défaillance de la génération de pression active sont les suivantes :
- panne de courant
- panne du moteur du booster
- défaillance du module de génération de pression active
- défauts électriques ou de contrôle associés
En mode de secours mécanique décrit dans le rapport :
- La vanne 1 se ferme
- La vanne 4 se ferme
- La vanne 5 se ferme
- La vanne 2 s’ouvre
- La vanne 3 s’ouvre
Le conducteur appuie sur la pédale, les pistons du maître-cylindre se déplacent et le liquide de frein est poussé à travers le circuit hydraulique jusque dans les quatre cylindres de roue.
L’essentiel est que le véhicule puisse toujours générer une force de freinage même lorsque le module actif de génération de pression est indisponible.
Pourquoi le maître-cylindre utilise-t-il deux chambres hydrauliques ?
Le maître-cylindre de frein utilise une conception à double chambre. Les chambres primaire et secondaire sont chacune reliées à deux circuits de frein de roue.
Le mode de fixation exact des roues dépend de la configuration hydraulique.
Deux configurations courantes sont :
- disposition en X
- disposition en H
Les véhicules de tourisme utilisent généralement une configuration en X.
Dans un système à répartition en X, chaque circuit hydraulique alimente normalement les roues situées aux coins opposés du véhicule. Cela permet de maintenir un freinage plus équilibré en cas de défaillance d’un circuit.
Un système à double circuit est important car une simple fuite hydraulique ne doit pas éliminer toute capacité de freinage.
Que se passe-t-il en cas de fuite sur un circuit de freinage ?
Les exigences de conception de l’IPB de Bosch décrites dans le rapport source vont au-delà du simple support mécanique.
Il prend également en compte une situation extrême dans laquelle le système One-box est déjà passé en mode de secours mécanique et où une fuite apparaît alors dans le circuit de freinage primaire ou secondaire.
Dans ces conditions, le circuit de freinage restant devrait encore assurer une décélération moyenne d’au moins 2,44 m/s² à l’entrée de la pédale de conducteur indiquée.
Le rapport explique donc que, en l’absence de fuite dans le circuit hydraulique, le système de secours mécanique de l’IPB devrait pouvoir produire approximativement :
4,88 m/s²
Cet objectif plus élevé crée une marge de freinage suffisante pour que, après la perte d’un circuit hydraulique, le circuit restant puisse toujours fournir les 2,44 m/s² requis.
Il s’agit d’un principe de conception important.
Un système de secours n’est pas véritablement robuste s’il ne fonctionne que lorsque tous les circuits hydrauliques restent en bon état.
Pourquoi le diamètre du maître-cylindre est-il important ?
Les systèmes monoblocs utilisent souvent un alésage de maître-cylindre plus petit car la pédale de frein est totalement découplée pendant le fonctionnement normal assisté.
Lorsque le servofrein fonctionne normalement, le système maintient une sensation à la pédale adéquate tout en générant une pression efficace. Un alésage plus petit contribue à une production de pression hydraulique plus efficace.
Mais ce même choix peut poser problème en mode de secours mécanique.
Pour la plupart des modèles de véhicules actuels, les dimensions suivantes sont difficiles à modifier :
- Rapport de pédale de frein
- Course maximale de la pédale
- Longueur du maître-cylindre disponible
- espace d’emballage de boîte à pédales
Si la longueur du maître-cylindre reste la même tandis que le diamètre de l’alésage diminue, la quantité totale de liquide de frein déplacée lors d’une course de pédale donnée diminue.
Cela signifie qu’à profondeur de pédale égale, un maître-cylindre monobloc peut fournir moins de liquide de frein aux cylindres de roue qu’un système utilisant un iBooster ou un servofrein à vide conventionnel.
Une quantité moindre de fluide déplacée peut limiter le mouvement du cylindre de roue et réduire la force de freinage disponible lors d’un freinage d’urgence mécanique.
Pour cette raison, la structure du maître-cylindre, l’alésage, la course, le volume de la chambre, la disposition des joints et la demande en fluide côté roue doivent être conçus avec soin.
Un maître-cylindre plus petit peut améliorer les performances normales de montée en pression, mais il ne doit pas empêcher le système de freinage mécanique de répondre aux exigences de freinage d’urgence.
Pourquoi une assistance mécanique n’est-elle pas suffisante pour la conduite automatisée de niveau 3 ?
Pour la conduite automatisée de niveau 3 et supérieur, le système du véhicule assume une plus grande responsabilité dans la gestion des pannes et l’atteinte d’un état sûr.
La norme SAE J3016 est largement utilisée pour décrire les niveaux d’automatisation de la conduite. Selon l’interprétation du rapport source, les systèmes de niveau 3 et supérieurs doivent conserver leurs capacités de freinage ou de direction après une panne afin que le véhicule puisse se mettre en sécurité et éviter des blessures.
La principale différence réside dans la responsabilité.
Dans un système d’assistance à la conduite, le conducteur est censé réagir.
Dans un système automatisé de niveau 3 ou supérieur, le système de conduite automatisée doit gérer le scénario de défaillance.
Cela signifie qu’une stratégie de freinage de secours basée uniquement sur la force exercée par la pédale de frein du conducteur n’est pas suffisante.
Un système de secours mécanique conserve son utilité, mais il ne peut constituer l’unique voie de sécurité pour la conduite hautement automatisée, car le système automatisé ne peut pas appuyer physiquement sur la pédale de frein de la même manière qu’un conducteur humain.
Quel est un état sûr pour un véhicule hautement automatisé ?
Un état sûr est l’état de fonctionnement atteint par le véhicule après la détection d’un défaut grave.
Le rapport source donne deux exemples possibles :
- Arrêtez-vous dans la voie actuelle.
- Arrêtez-vous sur la voie d’urgence.
La stratégie exacte en cas de conduite en état de sécurité dépend de la route, du trafic, de la vitesse du véhicule, des capacités de direction disponibles, de l’état des capteurs et de la conception du système.
Cependant, les deux exemples nécessitent un freinage fiable.
Même si l’objectif est uniquement de s’arrêter dans la voie actuelle, le véhicule doit tout de même contrôler sa décélération et le patinage des roues.
Si l’objectif est de se rabattre sur une voie d’urgence, le véhicule peut avoir besoin d’une redondance au niveau du freinage, de la direction, de l’alimentation, de la communication et de la détection pour fonctionner ensemble lors de la manœuvre à risque minimal.
La pratique industrielle considère donc généralement la redondance des freins comme essentielle pour les véhicules prenant en charge la conduite hautement automatisée (HAD).
Comment un système One-Box Plus RBU assure-t-il la redondance des freins ?
Pour créer une voie de freinage indépendante, un système monobloc peut être associé à une unité de freinage redondante.
RBU signifie unité de freinage redondante.
En fonctionnement normal, le boîtier unique demeure l’unité de freinage principale. Si le boîtier unique ne peut plus répondre à la demande de freinage, l’unité de génération de pression de secours prend le relais.
Les deux systèmes utilisent des circuits hydrauliques connectés mais contrôlables.
Comment les conduites hydrauliques sont-elles raccordées ?
Le maître-cylindre de frein possède deux sorties de chambre.
Selon le rapport :
- Les deux circuits de sortie du maître-cylindre se connectent au boîtier unique.
- Ces circuits sont également connectés aux ports d’entrée RBU.
- L’unité RBU possède deux circuits de sortie.
- Chaque sortie RBU se connecte aux circuits du vérin de roue à l’intérieur du système hydraulique IPB.
Cela crée une seconde voie pour augmenter la pression dans le cylindre de roue.
L’architecture est conçue de manière à ce que le boîtier unique et l’unité de commande de roue (RBU) ne génèrent pas simultanément une pression incontrôlée. L’état des vannes détermine quelle unité est connectée aux circuits de la roue.
Comment fonctionne le système lors d’un freinage normal ?
En fonctionnement normal, le boîtier unique répond à la demande de freinage de niveau supérieur provenant du système de commande du véhicule ou du système de conduite automatisée.
L’état de la vanne décrit dans le rapport est le suivant :
- Vanne 1 fermée
- Vanne 2 fermée
- Vanne 3 fermée
- Vanne 4 ouverte
- Vanne 5 ouverte
Le moteur du module de génération de pression active monobloc pousse la tige de l’actionneur.
L’actionneur déplace le fluide à travers les vannes ouvertes 4 et 5.
La pression hydraulique atteint alors les cylindres de roue et produit la décélération demandée.
Dans ce mode, le système One-box assure la fonction de freinage principale.
Que se passe-t-il lorsque le système à boîte unique échoue ?
En cas de défaillance du système One-box, le système de freinage passe en mode de secours.
L’état de la vanne passe à :
- Vanne 2 ouverte
- Vanne 3 ouverte
- Vanne 1 fermée
- Vanne 4 fermée
- Vanne 5 fermée
Le moteur RBU se met alors en marche.
Il utilise le fluide hydraulique du côté du maître-cylindre et génère une pression à travers les soupapes 2 et 3. Cette pression est transmise aux cylindres de roue par le circuit hydraulique redondant.
Le véhicule peut donc continuer à freiner sans dépendre uniquement de l’unité de génération de pression active One-box défaillante ou de l’action immédiate du conducteur sur la pédale.
Comparaison des états de valve à un seul boîtier
| Mode de fonctionnement | Valve 1 | Valve 2 | Valve 3 | Valve 4 | Valve 5 | Source de pression |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Freinage normal à une seule boîte | Fermé | Fermé | Fermé | Ouvrir | Ouvrir | Moteur et actionneur monobloc |
| Exemple de sauvegarde mécanique | Fermé | Ouvrir | Ouvrir | Fermé | Fermé | Moteur et maître-cylindre |
| Mode de sauvegarde RBU | Fermé | Ouvrir | Ouvrir | Fermé | Fermé | moteur RBU |
Le mode de secours mécanique et le mode RBU peuvent utiliser un circuit hydraulique similaire, mais la source de pression diffère. En mode de secours mécanique, le conducteur actionne les pistons du maître-cylindre. En mode de secours RBU, c’est le moteur du RBU qui génère la pression.
Pourquoi l’unité de gestion régionale (RBU) doit-elle soutenir la stabilité longitudinale ?
La conduite hautement automatisée ne nécessite pas seulement une redondance de base de la force de freinage.
Cela nécessite également une redondance de stabilité longitudinale.
Si le système de freinage principal One-box tombe en panne pendant que le véhicule roule, le système de secours doit gérer le patinage des roues lors du freinage. Sans cette capacité, une ou plusieurs roues risquent de se bloquer, la stabilité du véhicule de diminuer et le freinage d’urgence de devenir plus difficile à maîtriser.
L’unité de base de routage (RBU) a donc besoin d’une fonction de contrôle de stabilité longitudinale.
Pourquoi de nombreuses conceptions RBU sont-elles basées sur un ESC ?
Le rapport source indique que les solutions RBU actuellement disponibles sur le marché sont généralement développées en réduisant ou en simplifiant un contrôleur électronique de stabilité.
L’ESC est le système de châssis qui contrôle la pression de freinage des roues pour assurer la stabilité du véhicule.
En optant pour une architecture hydraulique de type ESC, les fournisseurs peuvent conserver la modulation de pression, le pompage motorisé, la commande des vannes et la gestion du patinage des roues.
Cependant, l’unité RBU n’a pas besoin de reproduire toutes les fonctions d’un ESC complet.
Son objectif est de prendre en charge une période de fonctionnement de secours limitée après la défaillance du boîtier principal.
En quoi un RBU diffère-t-il d’un ESC complet ?
Un système ESC complet peut contrôler la pression indépendamment aux quatre extrémités des roues.
L’unité RBU décrite dans le rapport possède des capacités de contrôle plus limitées.
Il peut réguler la pression à deux extrémités de roue simultanément, selon deux critères :
- Un agencement hydraulique en X
- Un agencement hydraulique en H
Comme il ne peut pas réguler indépendamment la pression des quatre roues simultanément, ses performances de contrôle sont inférieures à celles d’un ESC complet.
Il s’agit d’une réduction de fonction délibérée.
L’unité de commande au sol (RBU) ne devrait se déclencher qu’en cas de défaillance du boîtier unique. Une fois cette défaillance survenue, le système de conduite automatisée devrait ramener le véhicule en état de sécurité le plus rapidement possible.
Le véhicule ne doit pas continuer à rouler normalement pendant une période prolongée en mode RBU.
Étant donné que la durée de fonctionnement du système de secours est limitée, la probabilité de rencontrer un autre événement dynamique grave pendant cette période est également réduite.
Du point de vue de la probabilité de sécurité, le rapport considère cette conception à fonctionnalités réduites comme acceptable.
Cela permet également de réduire le coût de l’architecture combinée One-box plus RBU.
Que doit faire une stratégie de contrôle et de prise de contrôle ?
Le rapport source comprend un diagramme de stratégie de contrôle et de prise de contrôle, bien que le texte intégral du diagramme ne soit pas reproduit dans le document écrit fourni.
D’après la description du rapport, la stratégie comprend les étapes suivantes :
- Le boîtier unique gère les demandes de freinage normales.
- Le système surveille en permanence le fonctionnement du boîtier unique.
- Un défaut est détecté et diagnostiqué.
- Les vannes hydrauliques basculent sur le chemin de secours.
- L’unité RBU commence la génération de pression.
- Le système de contrôle de stabilité longitudinale de secours devient actif.
- Le système de conduite automatisée entame une manœuvre à risque minimal.
- Le véhicule se déplace vers l’état de sécurité défini.
- Le véhicule s’arrête sur sa voie de circulation actuelle ou, si possible, sur une voie d’urgence.
- Le système signale le défaut et empêche la poursuite de la conduite automatisée normale.
Le rapport source ne précise pas les seuils de temporisation, la logique de diagnostic, l’architecture de communication ni l’algorithme de contrôle tolérant aux pannes. Il est donc déconseillé de les définir sans documentation technique complémentaire.
Pourquoi a-t-on besoin de capteurs de vitesse de roue redondants ?
Le contrôle de la stabilité longitudinale dépend des données de vitesse des roues.
Le système One-box utilise les signaux de vitesse des roues pour des fonctions telles que l’ABS et le contrôle de stabilité. Le RBU a également besoin de ces signaux pour réguler la pression et éviter un patinage excessif des roues lors du freinage en marche arrière.
Si les deux systèmes dépendent du même capteur, du même câblage, de la même alimentation électrique ou du même canal de communication, ce chemin partagé peut devenir un point de défaillance unique.
Le rapport indique donc que des capteurs de vitesse de roue redondants sont nécessaires.
Le système de détection redondant prend en charge séparément :
- Les fonctions ABS et de stabilité sont intégrées au One-box.
- La fonction de stabilité longitudinale du côté RBU
Cela permet à l’unité RBU de continuer à recevoir les informations de vitesse de roue nécessaires à la modulation de pression même si la voie de détection principale est indisponible.
Qu’est-ce que la solution « ABS à trois niveaux » de Bosch ?
Le rapport source indique que Bosch a introduit un système de freinage redondant basé sur des capteurs de vitesse de roue redondants.
Il désigne ce système comme un :
Solution « ABS à trois niveaux »
Le rapport décrit cela comme une approche de marché courante.
Le rapport fourni ne présente pas la définition technique complète des trois niveaux d’ABS, leur répartition matérielle exacte ni leur séquence de contrôle. Ces détails doivent être ajoutés uniquement après consultation de la documentation Bosch ou d’une autre source technique primaire reconnue.
Le point important du rapport est que la détection redondante de la vitesse des roues permet à la fonction de stabilité principale One-box et à la fonction de stabilité de secours RBU de recevoir les informations nécessaires sur la vitesse des roues via des voies de sécurité distinctes.
Comment se comparent les exigences des systèmes ADAS et de niveau 3+ ?
| Exigence | Assistance au conducteur | Automatisation de niveau 3 et supérieur |
| Responsabilité principale de repli | Conducteur | Système de conduite automatisée |
| Avertissement de défaut | Requis | Requis |
| Pédale de secours mécanique | Important | Utile, mais insuffisant à lui seul |
| Source de pression indépendante | Pas toujours nécessaire | Nécessaire pour la redondance des freins |
| RBU | Généralement optionnel selon l’architecture | Solution commune |
| Contrôle de stabilité de sauvegarde | Exigences limitées du système | Nécessaire pour un freinage à risque minimal |
| Détection redondante de la vitesse des roues | Dépendant de l’architecture | Nécessaire pour un contrôle de sauvegarde robuste |
| Cible d’état sûr | Le conducteur met le véhicule en sécurité. | Le système effectue une manœuvre à risque minimal |
| Tolérance aux pannes uniques | Le chauffeur peut indemniser | Le système doit conserver ses capacités de freinage ou de direction. |
Quelles réglementations et normes concernent le développement de bâtiments à boîte unique ?
Les normes techniques et les systèmes réglementaires relatifs aux véhicules sont des exigences obligatoires pour accéder à de nombreux marchés régionaux.
Différents pays et régions ont élaboré des règles concernant la sécurité des véhicules, la sécurité du freinage, les systèmes hydrauliques, les moteurs électriques, les groupes motopropulseurs et la protection en cas de collision.
Le cadre réglementaire de la Commission économique européenne a débuté en 1958 et a été révisé et étendu à plusieurs reprises. Ses réglementations ont établi des exigences communes en matière de sécurité des véhicules et de leurs composants, ainsi que de performance environnementale.
Ce cadre réglementaire a influencé les systèmes de gestion des véhicules dans de nombreux autres pays. Un grand nombre de réglementations nationales relatives aux véhicules font référence à des éléments du système réglementaire de la CEE ou s’en inspirent.
Réglementations européennes mentionnées dans le rapport
| Règlement | Portée décrite dans le rapport source |
| ECE R13 | Exigences détaillées en matière de freinage et procédures d’essai, principalement pour les véhicules commerciaux |
| ECE R13H | Exigences de freinage et procédures d’essai pour les véhicules de tourisme |
| ECE R131 | Exigences harmonisées pour les systèmes de freinage d’urgence avancés |
| ECE R90 | Exigences relatives aux composants de remplacement du système de freinage |
| ECE R85 | Besoins en puissance nette pour les moteurs à combustion interne ou les systèmes de propulsion électrique des véhicules de catégories M et N |
| ECE R12 | Protection contre les blessures du conducteur dues au mécanisme de direction lors d’une collision |
Le rapport note que la norme ECE R85 a été adoptée par de nombreux pays.
Normes chinoises mentionnées dans le rapport
| Standard | Portée décrite dans le rapport source |
| GB 21670 | Exigences relatives au freinage d’urgence et aux performances du système de freinage associé |
| GB/T 18488 | Conditions de fonctionnement, exigences et essais des systèmes de moteurs d’entraînement de véhicules électriques |
| QC/T 893-2011 | Identification et classification des défauts des systèmes moteur-entraînement |
| GB 12981-2003 | Exigences et essais relatifs au liquide de frein hydraulique utilisé dans les systèmes de freinage des véhicules |
| GB 13094-2017 | Exigences de sécurité structurelle pour les véhicules de tourisme |
Le rapport situe les normes GB/T 18488 et QC/T 893-2011 dans le contexte réglementaire plus large des moteurs électriques et des systèmes d’entraînement.
Elle situe la norme GB 12981-2003 dans le contexte des fluides de frein hydrauliques.
Réglementations des États-Unis mentionnées dans le rapport
| Règlement | Portée décrite dans le rapport source |
| FMVSS 105 | Exigences hydrauliques et exigences de performance des systèmes de freinage |
| FMVSS 116 | Exigences relatives aux liquides de frein pour véhicules automobiles |
| FMVSS 203 | Exigences de protection contre les chocs liées aux systèmes de commande de direction |
Le rapport note également que les États-Unis ont été le premier pays à élaborer une réglementation en matière de sécurité des véhicules.
Pourquoi l’harmonisation réglementaire est-elle importante ?
Chaque grand marché utilise encore ses propres procédures de test et son propre système de certification.
Cependant, les plateformes de véhicules, les systèmes de freinage, les moteurs, les contrôleurs et les fonctions de conduite automatisée sont de plus en plus développés pour une utilisation mondiale.
Avec la mondialisation croissante, la reconnaissance mutuelle et l’harmonisation des réglementations automobiles internationales deviennent une tendance importante.
Pour un fournisseur de solutions « tout-en-un », cela signifie que la planification réglementaire ne peut pas commencer une fois le matériel terminé.
Les marchés cibles, les catégories de freinage, les performances en cas d’urgence, l’architecture hydraulique, les exigences en matière de propulsion électrique, les classifications des défauts, les spécifications du liquide de frein et les exigences de sécurité en cas de collision doivent être pris en compte dès les premières étapes du développement du produit.
Quelles sont les principales exigences d’ingénierie pour la sécurité monobloc ?
Une conception monobloc sûre doit correspondre au niveau d’automatisation du véhicule, à la responsabilité de repli, à l’architecture hydraulique et aux réglementations cibles.
Liste de contrôle d’ingénierie
- Précisez si le véhicule est à assistance au conducteur ou de niveau 3 et supérieur.
- Définir qui est responsable d’atteindre un état sûr.
- Détecter correctement les défauts et les signaler à temps.
- Maintenir la capacité de freinage d’urgence après une défaillance de la génération de pression active.
- Vérifiez l’exigence de décélération d’urgence de 2,44 m/s² mentionnée.
- Vérifiez que l’unité d’entrée de pédale est correcte dans la réglementation applicable.
- Concevoir une voie de secours mécanique fiable.
- Utilisez un maître-cylindre à double chambre.
- Sélectionnez et validez la configuration hydraulique en X ou en H.
- Vérifier les performances de freinage après une fuite dans un circuit hydraulique.
- Évaluer l’objectif de secours mécanique sans fuite de 4,88 m/s² décrit dans le rapport.
- Vérifiez l’alésage, la longueur, la course et le volume de fluide déplacé dans le maître-cylindre.
- Considérons un rapport de pédalage fixe et une course de pédale maximale.
- Comparez les besoins en volume de fluide des architectures iBooster et surpresseur à vide.
- Ajouter une RBU indépendante pour les applications de conduite automatisée de niveau 3 et supérieur.
- Définir les connexions hydrauliques One-box et RBU.
- Valider tous les états normaux et de secours des vannes.
- S’assurer que l’unité RBU peut générer de la pression de manière indépendante.
- Inclure un système de contrôle de stabilité longitudinale de secours.
- Comprendre la différence entre le contrôle ESC complet à quatre roues et le contrôle RBU réduit à deux roues.
- Limiter la durée de fonctionnement du véhicule après une panne du boîtier unique.
- Définir la manœuvre à risque minimal.
- Ajouter un capteur de vitesse de roue redondant.
- Séparer les besoins de détection de la fonction de stabilité ABS et RBU monobloc.
- Valider le système final par rapport aux exigences européennes, chinoises et américaines.
Quel avenir pour les systèmes de freinage monoblocs ?
La technologie tout-en-un restera importante à mesure que les véhicules électriques et les systèmes de conduite automatisée se développeront.
Pour les véhicules d’assistance à la conduite, le principal défi consiste à maintenir une assistance mécanique fiable et à répondre aux exigences de freinage d’urgence après une défaillance de l’assistance active.
Pour les véhicules de niveau 3 et supérieur, le défi est plus important.
Le système de freinage doit continuer à fonctionner après un défaut, indépendamment de la seule action du conducteur sur la pédale. Il doit également assurer le contrôle du patinage des roues, la stabilité du véhicule, les manœuvres à risque minimal et un état de sécurité défini.
C’est pourquoi l’architecture One-box plus RBU est devenue une orientation technique importante.
Le boîtier unique assure une intégration compacte et d’excellentes performances en fonctionnement normal. L’unité de secours (RBU) fournit une source de pression indépendante et un contrôle de stabilité de secours limité. Des capteurs de vitesse de roue redondants fournissent les informations nécessaires à la gestion du patinage des roues après une panne.
La solution de sécurité complète ne se résume pas à un seul composant.
Il s’agit du résultat coordonné de la conception hydraulique, du dimensionnement du maître-cylindre, des vannes, des moteurs, de la commande électronique, de la redondance des capteurs, de la logique de diagnostic, de la stratégie de conduite automatisée et de la validation réglementaire.
Voilà la véritable exigence de sécurité pour un freinage intelligent.
Foire aux questions
Un système de freinage monobloc est-il identique à un système de freinage électronique (freinage par câble) ?
Un système monobloc est un type d’architecture de freinage intégrée à commande électronique, mais les termes ne sont pas toujours synonymes. Le terme « monobloc » désigne généralement un système combinant la génération de pression et les fonctions de contrôle de stabilité dans une seule unité. Le freinage électrique (ou « freinage par câble ») est un concept plus large qui inclut la transmission électronique des commandes de freinage et peut utiliser différentes conceptions hydrauliques ou électromécaniques.
Un système tout-en-un peut-il arrêter un véhicule après une panne de courant ?
Un système monobloc peut conserver une voie de secours mécanique permettant au conducteur d’actionner directement les pistons du maître-cylindre. Les performances de freinage disponibles dépendent de la force exercée sur la pédale, des dimensions du maître-cylindre, de l’intégrité du système hydraulique, de la demande en liquide de frein des roues et de la conception du véhicule. Les systèmes de niveau 3 et supérieurs nécessitent également une voie de secours automatisée indépendante.
Pourquoi les véhicules de niveau 3 ne peuvent-ils pas compter uniquement sur un système de secours mécanique ?
Le freinage d’urgence mécanique repose généralement sur l’action d’un conducteur sur la pédale de frein. En conduite automatisée de niveau 3 ou supérieur, le système doit gérer certaines défaillances et ramener le véhicule à un état sûr. Il a donc besoin d’une source de pression indépendante, comme une unité de freinage à distance (RBU), capable de freiner sans intervention immédiate du conducteur.
Quel est l’objectif principal d’une RBU ?
En cas de défaillance du système de freinage principal, une unité de secours (RBU) fournit une source de pression de freinage indépendante. Elle peut acheminer la pression hydraulique vers les cylindres de roue et assurer un contrôle limité du patinage des roues et de la stabilité longitudinale pendant un freinage d’urgence.
Pourquoi le RBU ne contrôle-t-il que deux roues à la fois ?
Le rapport décrit les systèmes RBU actuels comme des versions allégées des systèmes ESC. Ils peuvent contrôler deux essieux grâce à une configuration hydraulique en X ou en H, au lieu de contrôler indépendamment les quatre roues. Cela permet de réduire les coûts, et les performances moindres sont jugées acceptables car le fonctionnement de secours ne doit durer que jusqu’à ce que le véhicule atteigne un état sûr.
À propos de l’auteur
Johnny Liu est le PDG de Véhicule Dowway. Il se concentre sur la technologie des véhicules, les composants automobiles, la communication technique et les solutions pour l’industrie automobile mondiale.
Cet article a été préparé pour expliquer en anglais clair la logique d’ingénierie contenue dans le rapport de R&D n° 218 aux ingénieurs automobiles, aux fournisseurs, aux chercheurs et aux professionnels des véhicules intelligents.
Auteur: Johnny Liu
Rôle: PDG de Dowway Vehicle
Date de publication : 7 août 2026
Dernière révision : 7 août 2026
Note éditoriale technique
Cet article conserve les affirmations techniques, la terminologie, les chiffres de performance, les états des vannes et les références réglementaires contenus dans le rapport fourni.
Le rapport original comporte une incohérence d’unité entre 500 N et 500 Nm pour l’action sur la pédale de frein. Avant publication en tant que référence réglementaire ou technique officielle, Dowway Vehicle doit vérifier la valeur par rapport à la version officielle de la norme ECE R13, à la norme GB 21670, à la catégorie de véhicule concernée et à la documentation technique originale Bosch IPB.
La description du concept « ABS à trois niveaux » de Bosch présentée dans le rapport devrait également être vérifiée auprès d’une source primaire Bosch actuelle avant d’ajouter des détails autres que ceux mentionnés ici.
Clause de non-responsabilité
Cet article est fourni à des fins de formation technique et de discussion générale au sein de l’industrie. Il ne constitue pas un avis d’homologation, une évaluation de sécurité fonctionnelle, une approbation de conception de système, ni ne se substitue aux réglementations officielles, aux normes, aux spécifications des équipementiers, à la documentation des fournisseurs, aux essais ou à la validation technique.