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Torque Vectoring / Couple vectoriel : fonctionnement

Dernière modification : 10/12/2024 - 5

C'est une fonctionnalité liée aux trains roulants que l'on entend de plus en plus parler. En effet, le contrôle vectoriel de couple fit son apparition en 2006 et fut utilisé en premier lieu sur des Mitsubishi en compétition (je parle ici du différentiel vectoriel ... Voir le deuxième paragraphe). Le principe consiste à faire tourner les roues à une allure différente en virage afin de gagner en stabilité mais surtout en mobilité (rotation de l'auto favorisée). Il faut toutefois distinguer les deux principaux systèmes qui se complètent, commençons par le premier.

Effet vectoriel par les freins

C'est de loin le plus utilisé car c'est le moins cher à intégrer. On le retrouve donc désormais dans des autos très standards et donc cette technologie se répand à vitesse grand V.
Il s'agit ici de jouer sur les freins pour gagner en pivotement dans les virages de la même manière qu'on dirige une luge. Quand on descend une pistes ainsi (message à ceux qui connaissent les luges), on utilise alors le frein de gauche ou de droite pour manoeuvrer et se diriger.
Ici c'est le même chose bien que ce soit évidemment encore le volant et la direction qui en sont les principaux auteurs ... On va ici encore accentuer la rotation de l'auto en freinant les roues intérieures au virage (même quand on ne freine pas), le tout étant piloté par le calculateur qui a la main sur le boîtier ABS / ESP. On peut donc considérer cela comme un ESP actif qui se déclenche même quand il n'y a pas de perte d'adhérence. On peut donc estimer qu'il est actif et non plus seulement passif.
Le dispositif utilise donc bêtement et simplement les plaquettes de frein ... Et quand on comprend comment fonctionne un différentiel, on sait aussi que freiner une roue consiste à envoyer plus de puissance sur l'autre (ce qui est donc parfait ici dans le cas où les trains roulants reçoivent du couple moteur). Car un différentiel ouvert (c'est à dire un différentiel des plus classiques qui soit) envoie la majorité du couple vers la roue qui subit le moins de résistance (ce qui implique parfois l'utilisation de versions dites à glissement limité pour éviter cet effet parasite).

Notez que cette manière de faire use forcément plus vite les plaquettes et qu'il est moins efficace quand il y a de la charge moteur (quand on accélère en virage). Pour cela il existe un dispositif nettement plus intéressant, celui que nous allons voir maintenant.

Contrôle vectoriel de couple par un différentiel dédié

En plus d'utiliser le circuit de freinage, on a eu l'idée en 2006 de concevoir un différentiel qui aurait pour chaque train roulant d'un même essieu la possibilité de changer la démultiplication. Pour faire simple, il s'agit de pouvoir moduler le rapport de démultiplication au niveau de l'essieu arrière. En gros, c'est comme si entre le pont et les roues il y avait une mini boîte de vitesses (à un seul rapport) qui peut être engagée ou pas (donc une par train, gauche et droite). Sachez au passage qu'il s'agit d'un train épicycloïdal qui a donc une structure d'engrenage identique à une BVA.
De plus ce système est monté sur des autos qui ont au moins le train arrière moteur (qui reçoit du couple donc), et qui ont généralement un moteur placé longitudinalement. Une Audi TT Quattro (qui est en vrai une simple Golf) se limite au système utilisant les freins. Il ne semble pas qu'il y ait l'espace pour greffer un différentiel de couple vectoriel au niveau de son petit Haldex à l'arrière. Une A5 en revanche pas de souci, tout comme une Série 4 (bref toute propulsion qui a donc la boîte qui pointe vers le train arrière).

Le principe en haut et la "vraie vie" en bas, photo que j'ai prise à Francfort chez les équipementiers qui abreuvent les constructeurs de leurs technologies. Pour mieux comprendre sachez qu'il faut faire une rotation de 90 degrés sur la gauche pour que ce soit dans le même sens que le schéma (sur l'image du dessous, les roues sont en haut et en bas, et non à gauche et à droite)

La chose va donc s'engager quand on accélère en courbe pour obtenir le plus de vitesse, bref une sortie de courbe le plus rapide possible. Le système a été très vite adopté par Audi qui a quelques "charrettes" un peu trop sous-vireuses : plateforme MLB (moteur un poil trop avancé ..) et Quattro (qui favorise un peu le sous-virage). Le Torque Vectoring fut donc au poil pour la marque aux anneaux qui a donc largement corrigé le caractère sous-vireur des ses S et RS employant la plateforme MLB (et donc aussi Porsche qui l'emploie grandement : Macan et Cayenne).

Bref, pour revenir au système, si je veux éviter le sous-virage en accélérant comme un goret il me faut alors avoir la roue arrière extérieure au virage qui tourne plus vite. Pour cela on va lui faire passer un rapport grâce à un dispositif multidisque piloté "électro-hydrauliquement" (ou juste électriquement). Résultat, la roue arrière extérieure qui tourne plus vite me permet d'avoir une bonne rotation malgré que j'accélère fort (au lieu de tirer tout droit donc).

En haut mon schéma de principe et en bas la réalité chez Audi, Porsche, Lambo, Bentley etc. Vous remarquerez qu'il diffère de la première version montrée plus haut, mais le principe reste le même

On a donc un système électrique qui active des poussoirs hydrauliques qui vont verrouiller des disques d'embrayages multidisque. Cela va embrayer un rapport en bloquant les pignons planétaires internes dans le cas du différentiel sport Audi/VW qu'on retrouve partout, de la S5 à l'Urus.

Torque vectoring sur électrique ?

Si les voitures électriques n'induisent généralement pas de différence avec les thermiques en utilisant les freins ou un différentiel actif comme on vient de le voir, certaines autos qui cumulent deux moteurs à l'arrière (ce qui est difficile avec une thermique ...) peuvent avoir chacun un cardan et donc différencier la puissance sur chacune des roues. C'est par exemple le cas avec Maserati et les modèles électriques Folgore. Mais voici un schéma pour mieux appréhender la chose.

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