- Auteur: Johnny Liu | PDG de Dowway Vehicle
- Réviseur technique : Yan Hailiang (responsable de la sécurité fonctionnelle chez Suzhou Coordonnées)
- Publié : 6 août 2026
- Temps de lecture cible : 7 à 9 minutes (environ 1 750 mots)
- Public cible : Ingénieurs automobiles, passionnés de véhicules électriques, chefs de produit châssis intelligents
- Niveau de lecture : Niveau 8 (Langage clair, explications simples des sujets techniques)
Table of Contents
Fiche d’information générale
Résumé rapide : Freinage électromécanique (EMB) Il s’agit d’une technologie de freinage électronique pure. Elle remplace le liquide de frein hydraulique par des câbles et des étriers motorisés fixés directement aux roues. Ce changement réduit le temps de réponse au freinage de 300-500 ms à 100 ms. Comme le système EMB ne comporte ni tringlerie mécanique de pédale ni système de freinage hydraulique de secours, la sécurité fonctionnelle exige ASIL D redondance complète (double alimentation, double câblage, double contrôleur) et conformité stricte avec GB 21670 et ISO 26262.
| Métrique / Paramètre | Freins hydrauliques traditionnels | Freinage électromécanique (EMB) |
|---|---|---|
| Temps de réponse | 300 à 500 ms | $&100\,\text{ms}$ (gain de vitesse de 43 %) |
| milieu d’actionnement | Liquide de frein, maître-cylindre, pompes de surpression | Câblage électrique, servomoteurs |
| Distance d’arrêt d’urgence | Ligne de base | Réduit d’environ 2 m$ |
| Repli mécanique | Liaison hydraulique physique de la pédale | Redondance de l’alimentation électrique double (ASIL D) |
| Norme nationale de sécurité | Règles hydrauliques obligatoires | GB 21670 (Entrée en vigueur le 1er janvier 2026) |
Introduction : Du fluide hydraulique aux fils électriques
En 2025, les ventes mondiales de véhicules électriques ont dépassé les 16 millions d’unités, représentant plus de 50 % du marché automobile total. Avec l’entrée en vigueur des normes de conduite autonome de niveau 3 (L3) à travers le monde, les châssis de conception ancienne se trouvent confrontés à un obstacle majeur : la lenteur des freins hydrauliques est insuffisante pour les systèmes de conduite autonome.
Pendant plus d’un siècle, les voitures ont utilisé du liquide de frein, des pompes à vide, des tuyaux métalliques et des maîtres-cylindres pour ralentir. Les véhicules électriques modernes, comme le Chery Exeed et le Li Auto L9, passent à… Freinage électromécanique (EMB). Le système EMB supprime complètement le liquide de frein et utilise une commande électrique directe.
Cette analyse technique provient d’une session technique en direct organisée par SASETECH— une communauté de sécurité automobile fondée par le fondateur de Panshi Information. La conférence portait sur Yan HailiangResponsable de la sécurité fonctionnelle chez Suzhou Coordinates, il possède plus de 10 ans d’expérience dans les domaines de la conduite intelligente, de la sécurité du châssis et des certifications de produits ASIL D (niveau 0-1). Vous trouverez ci-dessous un résumé technique complet couvrant l’architecture EMB, les systèmes de sécurité de secours, les étapes réglementaires et le contrôle centralisé du châssis.
I. Conception de la redondance EMB : soustractions et additions
La principale stratégie de sécurité d’EMB se résume à deux actions : suppression des pièces mécaniques lourdes et ajout de systèmes de sécurité électriques de secours.
[ Traditional Hydraulic Brake ]
Fluid + Master Cylinder + Booster Pumps + Brake Lines
│
▼ (SUBTRACTION: Remove Fluid & Pipes)
[ EMB Actuator Setup ]
Direct Electric Wires + Wheel Motors (<100ms Response)
│
▼ (ADDITION: Add ASIL D Redundancy)
[ Dual Power Isolation & Communication Buffers ]
1. Retrait des anciennes pièces mécaniques
- Vitesse de réponse plus rapide : Le fluide hydraulique met du temps à monter en pression, ce qui entraîne un délai de 300 à 500 ms. L’EMB utilise des signaux électriques pour actionner les étriers de frein, réduisant ainsi les temps de réaction. sous 100 ms.
- Agencement du châssis plus propre : La suppression des maîtres-cylindres, des conduites de liquide de frein et des pompes d’assistance libère de l’espace à l’intérieur du cadre. Elle élimine également les fuites de liquide de frein toxique.
- Commandes unifiées du châssis : Le freinage, la direction et la suspension ne nécessitent plus de systèmes séparés. Les ingénieurs peuvent les regrouper dans un seul ordinateur central de châssis.
2. Ajout de sauvegardes de sécurité
Pour obtenir la meilleure note en matière de sécurité automobile (ASIL D (conformément à la norme ISO 26262), les équipes d’ingénierie utilisent deux principales approches de conception :
- Contrôleur central + 4 contrôleurs d’étrier de roue : Les quatre contrôleurs de roue servent de système de secours en cas de défaillance de l’unité principale. À l’intérieur de l’unité centrale, deux canaux internes exécutent simultanément la logique principale et la logique de secours.
- Architecture de redondance intégrale : Utilise des lignes d’alimentation doubles isolées, des canaux de communication doubles, un code de compensation dynamique de la force de freinage, des capteurs de vitesse de roue câblés à chaque contrôleur de roue et un câblage d’alimentation à double ligne dans toute la voiture.
L’avantage pour les constructeurs automobiles : Architecture de freinage électrique EMB Cela permet de séparer les moteurs matériels du logiciel de commande. Les constructeurs automobiles peuvent ainsi transférer le code de freinage sur leurs propres ordinateurs de domaine, ce qui facilite la réutilisation du logiciel sur différents modèles de voitures.
II. Capacités essentielles : au-delà de l’arrêt
L’EMB ne se contente pas d’arrêter une voiture. Elle offre aux ingénieurs un contrôle précis des mouvements du véhicule, impossible à égaler avec les systèmes hydrauliques :
┌─► 1. Shorter Stopping Distance (-2m, +0.05G Deceleration)
│
EMB Key Features ─┼─► 2. Brake-Assisted Steering (Yaw Moment Control)
│
└─► 3. Single-Wheel Failure Drift Compensation
- Arrêts d’urgence plus courts : En réduisant les délais de réaction de 43 %, le système EMB permet d’arrêter un véhicule environ 2 m plus tôt en cas de freinage d’urgence. Un contrôle plus précis du patinage de l’ABS augmente la décélération moyenne de 0,05 G, ce qui contribue à une intervention plus rapide du freinage d’urgence automatique (AEB) et du logiciel de conduite de niveau 3+.
- Direction assistée par freinage : Si le conducteur aborde un virage serré et que les roues avant glissent (sous-virage), le système EMB applique brièvement une force de freinage sur les roues intérieures. Cela crée une force de direction (moment de lacet) qui aide à maintenir la voiture dans le virage.
- Contrôle de dérive en cas de défaillance d’une seule roue : Si un moteur de roue tombe en panne ou perd de la puissance, le système central ajuste instantanément la force de freinage sur les trois roues restantes. Cela empêche la voiture de déraper ou de tirer d’un côté. Lors des essais sur piste, les véhicules dont un frein de roue était complètement déconnecté s’arrêtaient tout de même en ligne droite et sans à-coups.
III. Gestion d’une panne de courant totale
Dans une voiture à essence classique, si le moteur s’arrête ou que la batterie est déchargée, on peut toujours appuyer fortement sur la pédale de frein pour faire circuler le liquide hydraulique dans le circuit. Dans un système EMB à commande filaire pure, Pas d’électricité, pas de freins..
Pour remédier à ce risque énergétique, les organismes de réglementation de la sécurité exigent des mesures strictes redondance à double alimentation:
[ Main Traction Battery ] ────┐
├──► [ ASIL D Power Isolation Module ] ──► Dual EMB Power Paths
[ 12V Auxiliary Battery ] ────┘
- Isolation des lignes électriques doubles : Les freins sont alimentés par deux sources d’alimentation distinctes. Celles-ci doivent fonctionner indépendamment afin qu’un court-circuit sur l’une n’affecte pas l’autre. Les dispositifs de stockage d’énergie de secours (batteries ou convertisseurs CC-CC) doivent effectuer des autotests matériels continus pour détecter immédiatement les pannes.
- Le test de freinage « 8+1 » : Le système doit effectuer 8 arrêts d’urgence consécutifs à pleine puissance. Après ces 8 arrêts, il doit conserver suffisamment d’énergie stockée pour un 9e arrêt d’urgence avec une décélération supérieure ou égale à 2,44 m/s².
- Le test de santé de la batterie « 4+1 » : Les unités de stockage d’énergie doivent surveiller leur état de santé (SOH). Si l’état de la batterie chute de plus de 20 %, un voyant d’alerte s’allume. Si la charge de la batterie atteint un niveau dangereusement bas, la voiture doit automatiquement ralentir à moins de 20 km/h en moins de 60 secondes.
La solution pour l’industrie : Les équipes d’ingénieurs relient la batterie principale haute tension du véhicule électrique à une batterie auxiliaire secondaire de 12 V. Module d’isolation électrique ASIL D Il se place entre les deux sources d’énergie pour assurer la continuité de l’alimentation électrique même en cas de panne électrique ponctuelle.
IV. Conformité réglementaire : GB 21670 vs. ISO 26262
Les ingénieurs demandent souvent : Si notre système de freinage réussit la norme nationale obligatoire chinoise (GB 21670), avons-nous encore besoin du processus international ISO 26262 ?
La réponse est Oui. Ces deux normes fonctionnent ensemble :
- GB 21670 (Norme nationale obligatoire) : Ce document se concentre sur les résultats des essais physiques. Il définit les distances d’arrêt requises et les essais matériels pour les systèmes ETBS à commande filaire à compter du 1er janvier 2026.
- ISO 26262 (Norme internationale de sécurité) : Cet ouvrage se concentre sur les processus d’ingénierie. Il détaille comment le matériel et les logiciels doivent être conçus, documentés et testés étape par étape en utilisant un cycle de vie strict en forme de V.
GB 21670 (Physical Performance Test Results)
+
ISO 26262 (Development Methodology & Process)
=
Complete Production-Ready Safety Evidence Chain
L’étape de mise en œuvre en 3 couches
- Configuration système requise : Le système de freinage électronique sur autoroute (ETBS) doit répondre aux objectifs matériels ASIL D.
- Étapes du processus : Le développement doit suivre les étapes du modèle en V de la norme ISO 26262, depuis les premiers travaux de conception jusqu’aux essais finaux sur piste.
- Preuves documentaires : Les fabricants doivent conserver des enregistrements détaillés pour l’analyse des dangers et l’évaluation des risques (HARA), les objectifs de sécurité et les plans d’architecture du système (comme l’exigent les annexes A, B et C de la norme GB 21670).
Méthode de décomposition ASIL : Il n’est pas nécessaire que chaque composant possède un niveau de protection ASIL D individuel. En associant deux canaux d’alimentation ASIL B indépendants avec commutation de secours automatique et protection du signal de bout en bout (E2E), le système combiné atteint Sécurité du système ASIL D à un coût de fabrication inférieur.
V. Architecture de domaine de châssis centralisée
L’évolution de la conception des calculateurs automobiles accélère l’adoption des systèmes EMB dans l’ensemble du secteur : $$\text{ECU distribués (2015)} \longrightarrow \text{Contrôleurs de domaine} \longrightarrow \text{Calcul centralisé + Contrôle zonal}$$
Les configurations de châssis modernes reposent sur trois principaux choix technologiques :
- Commande X-by-Wire complète (Commande électrique pour la direction, le freinage et l’accélérateur).
- Logiciel et matériel découplés (Séparation du code de commande et des moteurs mécaniques).
- Contrôle de mouvement 3D XYZ (Gestion simultanée des mouvements du véhicule vers l’avant, sur les côtés et de haut en bas).
[ Central Computing Domain Controller ]
│
┌────────────────────────────────┼────────────────────────────────┐
▼ ▼ ▼
Longitudinal (X) Lateral (Y) Vertical (Z)
(EMB Braking) (Steer-by-Wire Control) (Active Suspension)
Exemple concret : Nio ET9 à 130 km/h
Imaginez un pneu qui éclate à 130 km/h dans une Nio ET9 :
- Direction assistée par câble ajuste les angles des roues avant en 230 ms pour rester dans la voie.
- ESP et contrôle du couple rééquilibrer la puissance du moteur sur les roues en 10 ms.
- Suspension active niveaux de masse grasse corporelle en 1 ms.
Ce temps de réponse de l’ordre de la milliseconde est impossible avec un fluide hydraulique lent. Les moteurs EMB purement électriques sont directement reliés aux ordinateurs centraux du châssis, permettant ainsi aux trois systèmes de fonctionner comme un seul bouclier de sécurité unifié.
VI. Questions et réponses techniques (Q&R)
Q1 : EMB a-t-il besoin de capteurs de pression physiques sur chaque étrier de roue ?
Réponse courte : Non, les systèmes EMB de production en série n’ont pas besoin de capteurs de force physiques sur chaque roue car des algorithmes logiciels estiment la force de serrage avec précision.
Au lieu d’ajouter des capteurs de force coûteux et sujets à l’usure, les ingénieurs utilisent code d’estimation de force. Ce logiciel calcule la force de serrage à partir du courant électrique du moteur, de son angle de braquage et de la vitesse de la roue. Cette approche permet de réduire les coûts matériels tout en garantissant la précision du freinage.
Q2 : L’EMB est-il strictement requis pour la conduite autonome de niveau 3 (L3) ?
Réponse courte : Les systèmes L3 peuvent toujours utiliser des systèmes hydrauliques modifiés (EHB), mais l’EMB est préféré en raison de sa vitesse inférieure à 100 ms, tandis que la conduite L4 nécessitera l’EMB.
Les systèmes de conduite autonome de niveau 3 peuvent fonctionner avec des freins électrohydrauliques (EHB) si les ingénieurs maîtrisent les délais hydrauliques. La plupart des normes de sécurité fixent un intervalle de temps de tolérance aux pannes (FTTI) entre 200 et 500 ms. Comme les freins électrohydrauliques (EHB) répondent en 100 ms environ, le logiciel de sécurité dispose d’un délai suffisant pour réagir. Les véhicules autonomes de niveau 4 et supérieurs nécessiteront exclusivement des systèmes EHB.
Q3 : Comment les ingénieurs gèrent-ils les pannes de cause commune dans les unités de microcontrôleur doubles (MCU), et la dégradation du système est-elle un état sûr valide ?
Réponse courte : Les microcontrôleurs doubles utilisent l’analyse des défaillances dépendantes (DFA) pour gérer les risques partagés, et une dégradation contrôlée des performances est acceptée comme un état sûr si les règles d’arrêt minimales sont respectées.
Les ingénieurs utilisent Analyse des défaillances dépendantes (DFA) L’objectif est d’étudier les risques communs à deux microcontrôleurs. Bien que les équipes utilisent différents types de capteurs lorsque cela est possible (par exemple, en combinant capteurs à effet Hall et capteurs inductifs), l’utilisation de deux puces microcontrôleurs complètement différentes s’avère trop coûteuse pour une production de masse.
Concernant la dégradation : Oui, la réduction du débit du système est un état sûr reconnutant que la puissance de freinage réduite respecte les objectifs minimaux de décélération d’urgence. En cas de dégradation d’un système, les ingénieurs doivent recalculer le niveau de sécurité ASIL global.
Q4 : Les quatre actionneurs de roue doivent-ils utiliser des composants complètement différents pour éviter les pannes communes ?
Réponse courte : Des variantes de composants sont ajoutées lorsque cela est possible, mais la fabrication de quatre contrôleurs de roue complètement différents est trop coûteuse pour une production de masse.
Les équipes d’ingénierie utilisent des variations de composants lorsque cela est pertinent. Cependant, fabriquer des puces essentielles comme les microcontrôleurs complètement différentes d’une machine à l’autre augmente considérablement les coûts de production. Les équipes industrielles privilégient donc des études DFA approfondies, la séparation physique du câblage et des contrôles de défauts en temps réel pour une gestion optimale des risques partagés.
Conclusion : Construction de systèmes EMB prêts pour la production
Le remplacement du fluide hydraulique par un câblage électrique ne se limite pas à l’amélioration des temps de freinage. Il crée un système de commande de roue indépendant et flexible pour les futures voitures pilotées par logiciel.
À mesure que les équipes d’ingénierie transposent la fabrication additive des essais sur piste aux usines de grande production, le succès ne dépendra pas de l’ajout d’un maximum de pièces supplémentaires. Les conceptions gagnantes seront celles qui peuvent Détecter, isoler et traiter les pannes de composants en quelques millisecondes. tout en maintenant une documentation claire conforme à la norme ISO 26262 pour les organismes de réglementation.
À propos de l’auteur
Johnny Liu Il est le PDG de Dowway Vehicle. Il est spécialisé dans les châssis à commande filaire de nouvelle génération, l’électronique de puissance et l’architecture de sécurité fonctionnelle automobile.
Vous avez des questions sur EMB Isolation électrique ou conformité à la norme ISO 26262 ? Contactez notre équipe technique ou rejoignez la communauté SASETECH dédiée à la sécurité automobile.