Quand des facteurs humains interviennent dans une large majorité des accidents de la route, l’amélioration de la sécurité routière passe par l’introduction de systèmes d’assistance, afin d’aider le conducteur dans les tâches de conduites les plus complexes. Les systèmes de conduites « by-wire », en facilitant le partage des tâches de conduites entre le conducteur et les systèmes d’assistance, représentent une avancée majeure vers une automatisation progressive de la conduite.Cependant, le déploiement de ces systèmes est freiné pour des questions de sûreté de fonctionnement, et nécessite la mise en œuvre d’outils de diagnostique pour détecter et corriger d'éventuelles défaillances. Dans le cadre de cette thèse, nous évaluons un algorithme de détection et de localisation des fautes compatible avec une architecture « by-wire », basé sur l’approche multi-modèles interagissants. Cette méthode nécessite l'estimation probabiliste de l’état du véhicule, pour laquelle différents observateurs non linéaires sont comparés. Pour cette démarche, l’accent est mis sur la validation expérimentale des résultats qui a nécessité l’équipement d’un véhicule de test.Une fois que la faute est localisée, nous étudions les différentes stratégies de contrôle du véhicule en fonction des actionneurs encore disponibles.Cette étude montre que les effets d'une défaillance sur les directions découplées sont particulièrement difficiles à corriger. / The improvement of the road safety implies to increase the place of driving assistance systems for road vehicles. Paving the road of the fully autonomous vehicle, the drive-by-wire technology could improve the potential of the vehicle control. The implementation of these new embedded systems is still limited, mainly for reliability reasons, thus requiring the development of diagnostic mechanisms to detect occurring faults. In a first step, we evaluate a fault detection and isolation algorithm, based on the interacting multiple models approach. The method relies on a probabilistic estimation of the vehicle state, for which different non-linear observer schemes are compared. The experimental validation required the preparation of a test vehicle.Then, when a fault is identified, the optimal back-up control strategies are investigated according to the availability of actuators.Thus study points out that faults on steer-by-wire systems are particularly difficult to treat.