Technique : Le petit « puce » de la suspension électronique (1/2)

Pour ceux qui ne sont pas initiés au réglage de la suspension, la modification électronique des fourches et amortisseurs pourrait bien être la technologie miracle. Mais est-ce vraiment aussi bien qu’annoncé ? Comment ça marche ? Et surtout, est ce que ça fait aller plus vite ?

Moins chers, plus rapides, meilleurs, plus fiables : les ordinateurs prennent de plus en plus de place dans nos vies. Ils ont mis du temps à faire leur apparition sur les motos : il y a encore quinze ans, il était encore possible d’acheter une moto neuve équipée de carburateurs, mais depuis lors, les réglementations en termes d’émissions polluantes ont accéléré la transition vers l’injection électronique, qui est gérée par un petit ordinateur (l’ECU). Jusqu’à récemment, c’était à peu près toute l’électronique qui équipait nos motos : un calculateur  pour l’injection de carburant, un boîtier de commande ABS et une horloge numérique sur le tableau de bord.

Mais au cours des dernières années, tout a changé. Des entreprises comme BMW et Ducati en particulier, ont désormais des systèmes informatiques intégrés qui gèrent de nombreuses fonctions sur leurs motos. Contrôle de traction, choix de divers modes de puissance, contrôle du wheeling, de la dérive, launch control, etc. Une Superbike haut de gamme est équipée de tout cela, vous permettant de personnaliser la puissance du moteur selon vos exigences précises.

Et côté châssis ? L’ABS est désormais de plus en plus présent sur nos motos, et ces systèmes intelligents font de plus en plus partie du système global, utilisant les capteurs de vitesse de roue, l’affichage au tableau de bord et en étant modifiable par le conducteur. Et la suspension, alors ? Faire en sorte qu’un ordinateur s’occupe de ce qui se passe au niveau de la fourches et de l’amortisseur arrière est la suite logique du passage à l’électronique sur les motos. Et cela existe déjà, sur certains modèles haut de gamme. Mais quel est l’intérêt de la suspension électronique ?

La suspension électronique existe actuellement en deux variantes. Premièrement, il existe une suspension de base à réglage électronique, avec des préréglages pour les réglages de la précharge du ressort et de l’amortissement. Il existe également des systèmes semi-actifs à réglage automatique, qui règlent donc automatiquement l’amortissement pour mieux s’adapter à la surface de la route et aux manœuvres de conduite.

Suspension à réglage électronique

Voyons d’abord la configuration la plus simple. La suspension à réglage électronique existe depuis plus d’une décennie et remplace essentiellement les ajusteurs manuels de la moto par des servos, des dispositifs électromécaniques, tels un servomoteur, permettant un réglage par bouton-poussoir de la précharge du ressort et de l’amortissement.

L’utilisateur choisit l’un des différents niveaux de précharge du ressort, ainsi que la disposition d’amortissement. Les schémas d’amortissement classique incluent Confort ou Soft, Normal ou Standard, et Sport ou Hard, avec des paramètres de compression et de détente associés. Certains systèmes associent les paramètres de précharge du ressort aux paramètres d’amortissement, tandis que d’autres séparent les deux. De toute évidence, la suspension à réglage électronique est très pratique. Pas besoin d’outils et pas besoin de descendre de la moto ou même de s’arrêter : appuyez simplement sur le bouton et les changements prennent effet en quelques secondes. Pour les motards qui n’ont pas l’habitude d’ajuster leur suspension ou qui sont intimidés par le processus, la suspension électronique élimine les conjectures de la configuration de la suspension et peut même être éducative car la rétroaction est immédiate.

 

 

 

La suspension réglable électroniquement vous permet certainement d’adapter plus facilement votre suspension à un scénario de conduite donné, mais ce n’est pas une solution miracle. Vous n’aurez peut-être pas à utiliser le tournevis et la clé à ergots, mais ce sont toujours des systèmes statiques qui ne permettent d’obtenir qu’un compromis.

Suspension semi-active

La suspension semi-active est beaucoup plus proche de la perfection. Elle pousse le contrôle électronique de la fourche et de l’amortisseur un peu plus loin en modifiant automatiquement l’amortissement (et parfois la précharge du ressort, pour régler l’assiette de la moto) en fonction du scénario de conduite donné. Le motard sélectionne toujours le schéma d’amortissement de base et souvent également la précharge du ressort, puis le « cerveau » de la suspension (un calculateur dédié) affine la compression et l’amortissement de détente pendant que vous roulez, en fonction des informations recueillies à partir d’une variété de capteurs. Les ajustements sont effectués en 10 millisecondes environ, soit presque instantanément. Cette rapidité d’action nécessite des composants mécaniques différents de la configuration de base de la suspension électronique ou les servos sont trop lents, donc les systèmes semi-actifs utilisent des solénoïdes à mouvement rapide pour modifier rapidement le débit d’huile à travers les clapets des amortisseurs.

 

 

 

De nombreuses entreprises, telles que Aprilia, BMW, Ducati et Yamaha, proposent des systèmes de suspension dynamiques. Certains systèmes sont plus complets et complexes que d’autres, et il existe de nombreuses variantes et stratégies utilisées, mais l’objectif est toujours le même : quel que soit le scénario de conduite, pouvoir maintenir le meilleur compromis possible pour le châssis, pour obtenir un confort, un contrôle et une traction maximaux. Freinez, et le système augmente l’amortissement de la compression dans la fourche pour réduire la plongée. Tournez l’accélérateur et il raffermit l’amortisseur pour réduire le l’enfoncement. Passez sur une bosse et l’ECU diminue la compression pour permettre aux roues de monter plus facilement, l’amortissement en plongée et en détente est réduit pour permettre aux roues de s’adapter à la route plus rapidement. C’est une bonne chose qui profite à tous les aspects de la conduite, du confort du conducteur et des passagers à la traction en passant par la stabilité au freinage.

Alors, comment la moto sait-elle quand et dans quelle mesure régler l’amortissement ? L’ECU du système de suspension est entièrement intégré au reste de l’électronique de la moto et interroge les mêmes capteurs que ceux utilisés pour informer le contrôle de traction et l’ABS. Il existe souvent une certaine forme de système de surveillance du déplacement de la suspension pour déterminer la vitesse et la direction dans lesquelles les roues se déplacent verticalement. Il peut s’agir de plusieurs jeux d’accéléromètres (montés sur les parties suspendues et non suspendues de la machine, comme sur la Multistrada de Ducati), un potentiomètre qui mesure physiquement le déplacement (comme sur le bras oscillant du R1200R de BMW), ou même un capteur qui calcule la position de la suspension en fonction sur la pression d’air interne (comme sur la fourche du Caponord d’Aprilia). De nombreux systèmes ne surveillent activement que le mouvement d’une roue, puis extrapolent la position de l’autre roue. En croisant toutes ces données, l’ECU est en mesure d’obtenir une image étonnamment précise de la situation dynamique de la moto et ajuste la suspension en fonction.

 

 

 

Cette capacité incroyable ne signifie pas que la suspension semi-active est parfaite, mais elle se rapproche beaucoup plus de la perfection que les systèmes conventionnels, qui ne peuvent être parfaitement adaptés que pour un seul scénario spécifique. La suspension dynamique a bien sûr ses inconvénients, notamment une augmentation du coût, un poids et une complexité accrus. Et ce n’est pas parce que c’est la technologie la plus avancée disponible que les ressorts seront adaptés à votre poids ou que l’amortissement donnera autant d’ajustement que vous le souhaitez. Et non, les systèmes semi-actifs n’éliminent pas complètement la plongée de la fourche ni l’enfoncement de l’amortisseur arrière, ce qui impliquerait de bloquer la fourche ou l’amortisseur, éliminant ainsi complètement l’action de la suspension. Ceci compromettrait la traction.

Et la suspension active ?

Pourquoi ces fourches et amortisseurs électroniques sont-ils semi-actifs plutôt qu’actifs ? La suspension active a été développée pour la première fois par Lotus dans les années 80 pour la Formule 1 et remplaçait le ressort et l’amortisseur par un actionneur hydraulique ou électromagnétique pour contrôler la roue. Dans une configuration de suspension conventionnelle, le sol pousse la roue vers le haut et le ressort la pousse vers le bas. Dans un système actif, l’actionneur contrôle le mouvement de la roue en soulevant littéralement la roue par-dessus les bosses ou en la poussant vers le bas dans les creux, ce qui maintient le châssis dans une position douce et stable. Dans une voiture, la suspension active peut être utilisée pour contrôler le tangage, le roulis, le confort ou l’une des caractéristiques de la suspension, améliorant ainsi l’adhérence et le confort. Pour ce faire, vous avez besoin d’un moyen de mesurer la route au millimètre près, avec un radar, des lasers, des caméras, etc. Ensuite, vous auriez besoin d’un vérin hydraulique ou d’un à moteur électrique, qui pourrait se déplacer de haut en bas, avec une grande précision, avec la rapidité nécessaire pour suivre parfaitement la route, beaucoup moins lisse qu’une piste légèrement bosselée (où, par exemple, il n’y a pas de dos d’âne).

La technologie a été interdite de F1 après la saison 1992 record de Nigel Mansell dans une Williams équipée d’une suspension active. À l’état actuel de la technologie, la suspension active est trop lourde, encombrante et coûteuse pour une production automobile ou moto.

 

 

Une société américaine a développé une huile magnétique, nommée MagneRide, mais on ne l’a vu utilisée qu’en automobile, notamment chez Ferrari et Ford. Pour ce qui est du principe, l’huile contenue dans les amortisseurs est « magnétique » sous-entendu qu’elle contient de très fines particules métalliques qui, une fois soumises à un champ magnétique, change de viscosité. C’est cette viscosité d’huile qui permet de rendre plus rigide ou plus souple les suspensions. Le champ magnétique est quant à lui généré par des bobines directement placées dans les tubulures des amortisseurs. Le tout est contrôlé par un calculateur et surtout par l’algorithme qu’il renferme. Le projet étant confidentiel, il est impossible de divulguer plus d’informations techniques, mais quelques éléments sont révélés dans la vidéo ci-dessous :

 

 

Dans la seconde partie de ce dossier, nous reviendrons sur l’adoption par les divers constructeurs de ces systèmes, mais aussi du futur de la suspension électronique, ainsi que de son utilisation en compétition…