« Il s’agit de un changeur de jeu dans le système de freinage, à tel point que nous l’appelons un écosystème, car il ne s’agit plus seulement d’un groupe de disques, d’un étrier, d’une plaquette, mais comprend un moteur électrique et un logiciel qui intègre tout. L’intérêt est sur tous les continents. Il n’y a pas une région du monde qui n’a pas aimé la solution. Tout le monde se dirige vers l’idée d’un système distribué comme celui-ci dans le futur ». Alors Alexandre Monzani, responsable du développement technique du système chez Brembo, résume la dernière innovation de la société italienne, leader mondial dans le domaine des systèmes de freinage. SENSIFY se présente comme un système, ou plutôt un écosystème, dépourvu d’électrovannes et surtout du fluide de transmission hydraulique de la pédale au frein, sinon localement exclusivement dans les applications sportives. L’actionnement des pinces est au contraire délégué à des moteurs électriques linéaires, indépendants les uns des autres et commandés chacun par une unité de commande dédiée. Le système constitue ainsi une version extrême du concept brake-by-wire, mais malgré une idée apparemment simple, le projet incarne une réalisation technique exceptionnelle. Les bénéfices sont nombreux, des performances à l’autonomie, de la sécurité à l’impact environnemental, en passant par le coût total d’entretien des véhicules, promettant ainsi de révolutionner l’architecture de freinage du parc automobile à moyen terme.
Alexandre Ciottidirecteur R&D de Brembo SpA, explique en quoi Sensify diffère d’un système de freinage électrique traditionnel, tel que celui utilisé en Formule 1 : « Les premiers systèmes by wire sont arrivés en Formule 1 dans les années 90, par exemple sur McLaren et Williams à suspension active. Conceptuellement, cependant, ils sont très différents. Le système Sensify comprend un moteur électrique pour chaque pince, puis sur chaque roue. Qu’il s’agisse d’une pièce purement électromécanique ou d’un système électro-hydraulique, c’est une question de commodité en termes d’implantation, de géométrie et d’encombrement. Dans le domaine de la Formule 1, en revanche, le système envisage d’exploiter le système hydraulique centralisé comme source d’énergie, également dédiée à d’autres composants tels que la boîte de vitesses, en utilisant des électrovannes pour moduler la force de freinage nécessaire. Donc, dans le domaine des courses en général, un moteur électrique n’est pas utilisé pour l’actionnement, mais la pression du circuit hydraulique ». Sensify est plutôt un système distribué, où il n’y a pas un seul actionneur qui contrôle deux ou plusieurs pinces via l’hydraulique centrale. Au lieu de cela, chaque frein est géré indépendamment. « Le système est découplé, décentralisé, donc avec un moteur pour chaque roue, et sans électrovannes »ajoute Monzani. « L’hydraulique dans Sensify, lorsqu’elle est présente, est locale et est mise en œuvre par un moteur et une transmission linéaire. Chaque groupe de roues possède également sa propre unité de commande et son propre logiciel. L’architecture comprend également un simulateur de pédale de frein : le conducteur agit avec une course et une force, en envoyant des signaux aux unités de commande électroniques qui actionnent ensuite les moteurs individuels ».
On comprend aisément comment l’actionnement séparé des étriers uniques permet une répartition illimitée du couple de freinage sur les quatre roues, prolongeant effectivement les logiques de vectorisation de couple déjà mises en œuvre sur les quadrimoteurs électriques jusqu’à la phase de freinage : «C’est un système à quatre roues indépendantes”poursuit Monzani. « Toute la dynamique du véhicule, à la fois latérale et longitudinale, comme la vectorisation du couple, est implémentée par défaut, elle est intrinsèque à l’architecture elle-même, qui garantit que chaque roue individuelle est contrôlée de la manière souhaitée. Il est vrai que certaines manœuvres de vectorisation de couple peuvent également être mises en œuvre dans un système centralisé, mais c’est une imposition, car en standard la disposition centralisée fonctionne pour les diagonales ou pour le noir et blanc et n’agit donc pas sur chaque roue de manière différente. . L’utilisation du système de freinage pour transmettre le couple de direction au véhicule, logique à la base des contrôles électroniques de stabilité, est déjà présente dans les systèmes de freinage traditionnels équipés d’un circuit hydraulique. Cependant, comme l’explique Alessandro Ciotti, dans ces cas, les stratégies de contrôle sont sévèrement limitées : «Dans ces cas, la pression dans le circuit hydraulique est constante à l’avant et à l’arrière, tandis que la taille des étriers détermine la répartition du freinage, qui est presque une valeur fixe, alors qu’avec des systèmes électroniques tels que l’ESB et l’ABS, la tentative est généralement moduler le système arrière ».
« Avec Sensify, n’importe quelle courbe ou manœuvre peut être abordée avec un équilibre optimal des forces sur les quatre roues, qui peuvent également être différentes les unes des autres », Ciotti continue. « Le concept est celui de la vectorisation du couple: je change un couple et une force au sol de manière optimale, qui dans ce cas n’est pas de la traction mais du freinage. Non seulement cela, mais c’est aussi adaptable : si je reconnais que le véhicule est à pleine charge ou à moitié chargé, le conducteur n’a pas besoin d’appuyer plus fort sur la pédale, car le réglage de la force est automatique ». Seule l’autorégulation de la force de freinage est l’une des nombreuses forces du système, sur laquelle de nombreuses stratégies de contrôle peuvent être mises en œuvre : “La richiesta di decelerazione al pedale viene recepita dalla centralina e sulla base delle logiche di controllo questa viene tradotta in forza frenante sulle varie ruote, che può essere omogenea o ripartita, a seconda della manovra, delle condizioni dell’asfalto, del veicolo e altro encore. Les logiques de commande peuvent être aussi variées que possible. Le freinage est ainsi au plus proche de celui souhaité par le conducteur, sans avoir à « chasser » l’état du véhicule, dont les freins, par exemple, peuvent être froids ou parce que vous roulez à pleine charge alors que vous êtes généralement à vide. .
Outre la modulation du couple de freinage, un autre degré de liberté est la gestion des deux composants qui contribuent à l’obtention de l’effort souhaité. « La décélération requise peut être obtenue à la fois par la régénération du moteur électrique et par le frein, donc par Sensify», souligne Monzani. « Il existe des logiques pour établir combien il faut régénérer et recharger la batterie et combien appliquer le frein à la place. Le but est que cela mélange, comme on l’appelle, est rendue aussi lisse que possible, sans percevoir la différence entre les deux contributions de freinage. L’avantage d’avoir un système complètement découplé, indépendant sur chaque roue et dans le cas de Sensify sans électrovannes, est la possibilité de régler en continu le freinage, sans étapes et sauts de pression à contrôler. Il est donc possible d’être le plus précis possible en donnant à la roue la force nécessaire à ce moment-là ». Par exemple, la mise en œuvre de l’étrier unique peut prendre en considération la température instantanée du disque, de manière à optimiser les performances de freinage sur les super voitures de sport. Cependant, la même stratégie de contrôle peut être réinterprétée dans une clé écologique ou de sécurité sur les véhicules urbains. « Imaginons la possibilité de surveiller en permanence les températures des freins, dont dépend fortement l’usure des plaquettes», ajoute Monzani. « Si les freins avant étaient trop chauds et que vous vouliez réduire la pollution causée par le matériau de friction, avec un système découplé et intelligent il est possible de redistribuer le freinage sur l’arrière et de refroidir le train avant. Ceci est valable pour tous les types de voitures, des voitures de sport aux petites voitures ».
Cependant, les avantages de l’écosystème de freinage vont encore plus loin. Tout d’abord, le time-to-lock, c’est-à-dire le temps nécessaire pour atteindre le couple de freinage maximal, est compris entre 100 et 120 ms, soit la moitié d’un système traditionnel. « La réactivité de la réponse est requise avec une importance croissante à mesure que les systèmes évoluent vers la conduite autonome”, commente Monzani. Outre la logique de vectorisation de couple déjà mentionnée et la répartition continue du freinage, les avantages incluent également le couple résiduel plus faible et l’usure des matériaux de friction : « Avoir des roues indépendantes conduit à gérer individuellement les températures des freins et donc à réduire la pollution due aux poussières. De plus, en maîtrisant les températures, la consommation du matériau de friction est limitée, au profit d’un moindre coût d’entretien du véhicule. Si vous pensez à un étrier à commande électrique, vous pouvez gérer la position de la plaquette par rapport au disque au millimètre près. Celui-ci contient également le couple de freinage résiduel, passant en dessous de 0,5 Nm. Ce faisant, l’autonomie du véhicule est prolongée ou, en la quantifiant bien, elle peut être maintenue constante mais avec une batterie plus petite. Tout cela représente une réduction supplémentaire des coûts, tant pour le fabricant que pour le client ». Il ne faut pas non plus négliger les bénéfices en termes de confort assurés par Sensify : « S’il y avait des capteurs appropriés sur le coin de la roue, théoriquement, on pourrait comprendre quel frein siffle. On pouvait alors relâcher brièvement le frein responsable du bruit et procéder aux trois restants. La gestion du bruit est donc également simplifiée ».
L’implant Sensify est né comme une plateforme déclinable en différentes versions. Parmi ceux-ci, dans les applications à usage sportif, un actionneur électro-hydraulique peut également être prévu, comme illustré par Monzani : « Nous pouvons avoir différentes configurations. Vous pouvez passer d’un système humide hydraulique local, où chaque pince a un actionneur hydraulique à proximité, à un…