Comment la traction moderne et le contrôle de la stabilité vous rendent plus rapide

Auparavant, si vous vouliez le meilleur temps au tour, vous désactiviez toutes les aides. Maintenant, les choses sont différentes.

J'ai eu un peu le syndrome de l'imposteur au volant de la Chevrolet Corvette Z06 sur piste l'année dernière. Plus que d'habitude. Il s'agissait d'une voiture à moteur central de 670 ch à propulsion arrière avec des pneus presque lisses qui avaient subi l'indignité d'heures de rodage du personnel R&T, et elle était facile à conduire. Il était facile de se déplacer sur la piste à un rythme raisonnable sans trop d'efforts. Ce n'est pas tant un reflet de mes compétences, mais plutôt un coup de main très généreux, dans ce cas-ci, le brillant système de gestion de la traction de la performance (PTM) de GM.

Auparavant, les systèmes de contrôle de la traction et de la stabilité étaient presque autant un obstacle sur la piste qu'une aide. Ils vous aideraient à vous tenir à l'écart d'un mur, mais au détriment de la vitesse. Les choses sont différentes aujourd'hui. Le contrôle de la traction et de la stabilité vous rend plus rapide et plus sûr.

Le contrôle de la traction est apparu dans les courses peu de temps après son apparition dans les voitures de route. Selon un article paru dans le numéro de juin 1993 de Motor Sport, Ferrari a déployé le premier système antipatinage de Formule 1 en 1990. Même dans ses premières itérations, il était extrêmement efficace. Cet article de Motor Sport fait état d'un test sur un Estoril mouillé où les Ferrari équipées d'un contrôle de traction ont tourné deux secondes plus vite que le reste du peloton. Au Grand Prix de France de 1992, Jean Alessi de Ferrari était presque aussi rapide sur le mouillé en slicks que Nigel Mansell de Williams en pneus pluie. Alessi a déclaré après "[w] vec le contrôle de traction, ce n'est rien."

La F1 a interdit le contrôle de traction en 2008, mais c'est courant dans d'autres séries de courses. Les systèmes de contrôle de la traction et de la stabilité des voitures de route utilisent une combinaison de la cartographie du moteur et de l'ABS pour, euh, contrôler la traction. Avec le moteur, vous pouvez modifier l'alimentation ou l'étincelle, ce qui n'est pas souvent le cas dans un système traditionnel, ou utiliser la modulation de l'accélérateur, pour réduire la puissance transmise aux roues. Le système ABS peut saisir un frein individuel pour faire pivoter la voiture autour de l'un de ses quatre coins, modifiant le taux de lacet, la différence de direction entre le débattement des essieux avant et arrière.

Les systèmes traditionnels de contrôle de la traction et de la stabilité sont utiles dans de nombreux scénarios, mais pendant longtemps, ces systèmes n'ont pas été conçus pour la conduite sur piste. Ce qui se passe est le suivant : vous devenez un peu judicieux avec l'accélérateur en sortie de virage, la voiture détecte un peu de patinage des roues et le système vous arrête pendant une longue période irritante, ne répondant pas aux entrées de la pédale d'accélérateur. Pire encore, lorsque le système panique et attrape un frein, induisant un transfert de poids indésirable, voire dangereux.

Un système de sport automobile se fond plutôt dans la puissance. Cela se fait généralement en coupant l'étincelle du moteur jusqu'à ce que les pneus puissent prendre toute leur puissance. Dans la vidéo ci-dessus du pilote d'usine BMW Bill Auberlin conduisant une voiture de course E92 M3 GT à Mid-Ohio, vous pouvez entendre un bruit de bégaiement alors qu'il est sur l'accélérateur. C'est le contrôle de traction au travail. Dans de nombreux cas, il passe à plein régime plus tôt qu'il ne le ferait dans une voiture sans contrôle de traction, car le système se fondra parfaitement dans la puissance lorsqu'il déroulera la roue. (Vous pouvez également entendre TC fonctionner lorsque la voiture est déchargée sur les crêtes du Mid-Ohio.) Ces systèmes ont évolué au cours des 14 années écoulées depuis la première course de cette M3, mais le principe de fonctionnement est le même.

Bill Wise, actuellement l'ingénieur principal du châssis de la Corvette, qui a travaillé dans et autour de PTM depuis ses débuts avec la Corvette ZR1 2010, explique qu'un système de contrôle de traction de voiture de route doit tenir compte de toutes sortes de variables sans rapport avec un système de voiture de course lié aux seuls circuits. "Du point de vue de la complexité, une voiture de course n'a qu'une seule chose à faire, qui est de rouler sur le cercle de friction à tout moment pour minimiser les temps au tour", explique Wise. "Où une voiture de route doit avoir la capacité de vous déplacer quotidiennement, mais aussi comprendre différents niveaux de conditions, de surfaces, qu'il s'agisse de neige, de glace, de gravier, d'asphalte humide, de béton humide, d'asphalte scellé, toutes ces choses. Une voiture de course n'a jamais à faire face à cela."

L'idée derrière PTM était de créer un système qui fonctionne avec l'hypothèse que vous êtes sur une piste de course, ce qui vous permet d'emporter tous les protocoles nécessaires à la conduite sur route dans des conditions mixtes. Au lieu de cela, PTM se concentre uniquement sur vous rendre plus rapide sur la piste. Comme dans une voiture de course, le système coupe initialement l'étincelle pour gérer la puissance du moteur, et vous pouvez accélérer à plein régime tôt dans un virage et laisser le système régler le reste. Wise ajoute que si les voitures de course reposent principalement sur la coupure d'étincelles, une voiture équipée d'un PTM ne le fera qu'au début parce qu'elle fonctionne plus rapidement, mais pour des raisons de fiabilité, elle passera finalement à la modulation de l'accélérateur, où l'ordinateur change la position de l'accélérateur pour gérer la puissance du moteur.

Alors que le PTM a peut-être été inspiré par les voitures de course, il est en fait plus avancé qu'un système de contrôle de traction de sport automobile. Même avec ce premier ZR1, PTM intégré aux amortisseurs adaptatifs de la Corvette, et à partir de la Corvette C7 de 2014, il a ajouté un différentiel électronique à glissement limité à sa portée. Les voitures de course GT ne sont autorisées à aucune sorte de suspension adaptative, ni de différentiel électronique. Surtout, les systèmes de contrôle de la stabilité sont également interdits.

La traction et le contrôle de la stabilité sont souvent regroupés, mais ils remplissent des fonctions différentes. Le contrôle de la traction atténue le patinage des roues, tandis que le contrôle de la stabilité gère le taux de lacet d'un véhicule ou la différence de sens de déplacement entre les essieux avant et arrière. (Le taux de lacet est souvent appelé "angle de dérapage", bien que je n'aime pas cela car "l'angle de dérapage" est également utilisé pour décrire la différence entre l'orientation d'un pneu et l'endroit où il se déplace.)

Le PTM a cinq modes, Wet, Dry, Sport, Race 1 et Race 2. Les trois premiers fonctionnent avec le contrôle de stabilité activé, le PTM utilisant tous les leviers qu'il peut tirer pour rester en dessous d'un taux de lacet maximum spécifique. Le sport est particulièrement intéressant, car il utilise le même réglage de contrôle de traction que la course 1, tout en utilisant également ses outils pour maintenir un équilibre de maniabilité agréable et neutre.

La façon dont le PTM dans sa dernière itération intègre les amortisseurs MagneRide (MR) de GM est également fascinante. "Nous allons conduire la voiture [et dire], 'Eh bien, je veux faire un changement de PTM parce que je conduis un peu trop de glissement dans l'essieu arrière'", déclare Wise. "Mais vous creusez un peu dans les données et voyez bien, 'Nous transférons du poids un peu trop rapidement. Les amortisseurs arrière se chargent plus rapidement que nous n'en avons besoin', et ce que nous voulons vraiment, c'est ralentir le chargement du pneu arrière afin qu'il puisse faire fonctionner cela et nous le pouvons. Gardez la cible de glissement plus élevée. Nous faisons donc beaucoup de cela de concert les uns avec les autres parce qu'ils jouent tous les deux les uns sur les autres. "

Le diff joue également sur les systèmes MR et PTM. "Une grande partie de ce que nous faisons avec le différentiel consiste à gérer certains comportements de lacet", explique Wise. "Plus précisément, pour que le véhicule reste naturel, nous voulons garder le comportement de lacet, le milieu de virage et la sortie de virage relativement similaires." Le système resserre ou desserre également le différentiel pour maintenir le patinage des roues sur l'essieu arrière dans une plage souhaitée. (Serrer le différentiel ou augmenter la quantité de verrouillage réduit la différence de vitesse de roue d'un côté à l'autre; desserrer le différentiel ou diminuer la quantité de verrouillage augmente la différence de vitesse de roue d'un côté à l'autre, au moins dans les virages.)

GM est l'un des rares constructeurs automobiles à utiliser tous ces outils pour définir la dynamique d'un véhicule sur piste. Un autre exemple notable est Ferrari, qui s'est lancé tôt dans le jeu e-diff, avec la F430 2005. Conduisez une voiture équipée de PTM ou n'importe quelle Ferrari sur piste, et cela ressemble presque à de la magie, l'équilibre de la voiture est géré de manière si experte.

Certaines voitures rendent l'influence du sport automobile de leurs systèmes de contrôle de traction / stabilité plus évidente. La Mercedes-AMG GT R et plus tard la GT Black Series comportaient un bouton juste au-dessus des commandes HVAC qui contrôle un système de contrôle de traction à neuf étapes qui ne gère que le patinage des roues au niveau de l'essieu arrière. Ce système ne fonctionne que lorsque le contrôle de stabilité est désactivé, simulant peut-être mieux les systèmes d'une voiture de course GT3 que toute autre voiture de route. BMW propose désormais un système "M Traction Control" dans les M2, M3 et M4 avec 10 niveaux sélectionnables, mais ce système intègre également un contrôle de stabilité pour atteindre un taux de lacet prédéterminé. Ce système s'appuie sur les commandes du moteur et des freins comme un système de contrôle de traction/stabilité traditionnel, bien qu'il intègre également un différentiel électronique à glissement limité. Deux systèmes différents, donc, mais des systèmes qui permettent également au conducteur de bien contrôler les sensations de la voiture. L'idée est qu'au fur et à mesure que vous vous sentez plus à l'aise, vous commencez à réduire le niveau d'intervention, jusqu'à ce que vous atteigniez le niveau souhaité. Ou, à mesure que l'adhérence diminue à mesure que les conditions de piste et les pneus se détériorent, vous en ajoutez un peu plus.

Dans la nouvelle 911 GT3 RS, Porsche offre également au conducteur plusieurs façons de régler l'équilibre du véhicule directement sur le volant. Il existe un système de contrôle de traction en sept étapes qui fonctionne avec le contrôle de stabilité activé ou désactivé, mais de manière unique, la GT3 RS offre des réglages de différentiel réglables par le conducteur qui affectent séparément l'équilibre à l'entrée et à la sortie des virages. Il existe également des réglages électroniques individuels pour la compression et le rebond de l'amortisseur sur chaque essieu. En fin de compte, cela permet au conducteur d'adapter la conduite à ses préférences très spécifiques.

Bien sûr, vous n'avez pas besoin du matériel le plus sophistiqué au monde pour profiter des dernières innovations logicielles. Depuis quelques années maintenant, Lotus utilise un système de contrôle de traction de Bosch, qui est déployé dans sa dernière itération dans la nouvelle Emira. Cette voiture utilise des amortisseurs passifs et un différentiel à glissement limité mécanique traditionnel, mais elle profite d'un système de contrôle de traction et de stabilité très avancé.

"Les systèmes jusqu'à présent ont toujours été réactifs à une entrée, s'ils voient la voiture glisser ou si vous appuyez sur les freins, vous appuyez sur la direction", explique l'ingénieur en chef de Lotus, Gavan Kershaw. "Ceci a un modèle de véhicule complet fonctionnant en arrière-plan, donc il regarde constamment ce que fait le conducteur, quel est le retour d'information, [et] il le corrèle à son modèle de véhicule et il prédit en fait ce que sera la prochaine chose."

"La voiture doit savoir ce qui va se passer avant que le conducteur ne le voie vraiment lui-même", ajoute Will Copland, responsable du contrôle de la stabilité et des systèmes de freinage chez Lotus. "Il regarde l'angle de braquage, il regarde six dimensions sur l'IMU, l'unité de surveillance inertielle, donc il peut dire toutes les différentes accélérations dans toutes les directions, il peut dire le taux de lacet et il peut dire qu'il peut dire le taux de jerk, qui est le taux auquel l'accélération change réellement. Il est donc très avancé dans ce qu'il regarde, mais cela signifie qu'il est assez transparent dans son fonctionnement... système de stabilité m'a attrapé là. C'est toujours sans couture."

Comme de nombreux systèmes de contrôle de la traction et de la stabilité, le système Emira repose sur la variation de la puissance du moteur et la saisie des freins pour atteindre ses objectifs (littéraux). Comme tous les autres systèmes dont nous avons discuté, tous les outils dont il dispose.

Kershaw note également qu'il est très difficile de développer ce genre de choses "[L] a forme de la voiture est définie, la taille, la forme et tout le reste, puis assez rapidement, nous construisons des voitures muletières à envoyer à notre fournisseur ESC et aux systèmes de suspension parce que c'est un énorme travail ", dit-il. "C'est généralement toute la durée du programme."

Les résultats, dans le cas de l'Emira et de toutes les autres voitures que nous avons décrites ici, en valent la peine. Qui ne veut pas être plus rapide et plus sûr sur la piste ?

Ce qu'aucun système ne peut résoudre, c'est mon sentiment de syndrome de l'imposteur, mais cela dépend vraiment de moi. Pour une raison quelconque, j'ai en tête que je ne peux être un pilote de piste digne que si je peux gérer une voiture sans aucune intervention informatique. Mais, regarder la vidéo du pro du pro Bill Auberlin s'appuyant sur le système de contrôle de traction de l'ancienne M3 GT pour donner un rythme effréné à Mid-Ohio montre l'erreur de mes manières. Un vrai coureur acceptera volontiers tout outil qui le rend plus rapide. C'est pourquoi les voitures de course ont un contrôle de traction. J'ai juste besoin de me remettre de moi-même et de profiter de l'éclat de l'ingénierie mis à ma disposition, ainsi qu'à celui de tant de passionnés de piste dans le monde entier.

Passionné de voitures depuis l'enfance, Chris Perkins est le nerd de l'ingénierie de Road & Track et l'apologiste de Porsche. Il a rejoint l'équipe en 2016 et personne n'a trouvé le moyen de le licencier depuis. Il gare une Porsche Boxster dans la rue à Brooklyn, New York, à la grande horreur de tous ceux qui voient la voiture, notamment l'auteur lui-même. Il insiste également sur le fait qu'il n'est pas une personne convertible, bien qu'il en possède trois.

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