Les technologies de la course dans nos voitures

Vous êtes-vous déjà demandé d’où provient tout l’équipement de haute technologie que contient votre automobile?

L'apparition de ces gadgets technologiques n'est pas le fruit du hasard. Il faut souvent des années de recherche, de développement et de tests pour mettre au point une technologie viable, efficace et sécuritaire à long terme.

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Autrefois, c'était l'affaire des équipes de Formule 1 de s'attarder à pondre la technologie pour les constructeurs. De nos jours, les avancées technologiques proviennent également du monde du rallye, des séries de courses automobiles européennes et asiatiques, des firmes privées et même de l'armée. Une fois la technologie éprouvée, les fabricants automobiles la refilent dans leurs voitures de tourisme. Au départ, on la trouve en option (permettant en quelque sorte de rembourser les frais de recherche), puis après quelques années, cette technologie se fraye un chemin pour aboutir en équipement de série.

La riche contribution de la F1

Depuis les débuts de la F1 en 1950 à Silverstone, la technologie a toujours été au rendez-vous. Cependant, au fil du temps, l'apport technologique des ingénieurs a maintes fois été revu afin de doser raisonnablement la conduite de la voiture. L'avancée technologique, c'est bien beau, mais lorsqu'elle se fait au détriment du sport, ça n'aide pas au spectacle.

Le développement rapide de l'informatique aura assurément aidé au développement des technologies. Toutefois, on semble aujourd’hui avoir compris qu'il faut limiter la technologie pour ramener la compétitivité au sport motorisé. L'informatique a pris une place énorme en course automobile et c'est d'ailleurs pourquoi bon nombre d'écuries de courses ont délaissé les commandites de tabac pour s'associer aux géants de l’informatique comme IBM, HP, Intel, Lenovo et AMD.

Bien que la monoplace et la voiture de route aient des vocations aux antipodes, il s’effectue un réel transfert technologique entre la F1 et les constructeurs. En fin de compte, c’est la clientèle qui en bénéficie.

Ironiquement aujourd’hui, la F1 doit interdire des technologies jugées trop performantes pour la course alors que ces mêmes technologies contribuent à améliorer la voiture de tourisme.

Depuis ses débuts, la F1 sert souvent de banc d'essai plutôt que de berceau pour des technologies conçues par un motoriste partenaire ou empruntées à d'autres applications. Une fois éprouvées en piste, elles sont adaptées par l'industrie automobile sur les voitures de tourisme.
L'injection électronique d'essence, l'allumage direct, la distribution à programmation variable, les freins ABS, la suspension active, les commandes électroniques de conduite et le contrôle de la traction sont maintenant des équipements courants sur plusieurs voitures d'entrée de gamme.

Certains points sont en constante évolution, dont la rigidité du châssis, la géométrie de la suspension, la lubrification des pièces et la réduction du poids.

Au cours des prochains mois, nous passerons en revue quelques technologies présentes sur nos voitures de tourisme et qui ont été développées à l’origine pour combler des besoins autres que ceux du monde automobile.

La reine des technologies : la télémétrie

De toutes les technologies présentes en Formule 1, la télémétrie est sans contredit la plus intéressante et la plus utile. C’est aussi celle qui a le plus bouleversé le monde de la course automobile.

Cette technologie, à la base développée par plusieurs écuries de F1, dont McLaren, permet de recevoir en temps réel des données provenant de la voiture en pleine course (télémétrie unidirectionnelle). À l'inverse, il est possible de modifier des paramètres ou de régler les problèmes sur la voiture à tout moment sur le circuit, et ce, sans aucune intervention du pilote (télémétrie bidirectionnelle).

Apparue tout d’abord en mode unidirectionnelle, la télémétrie permettait alors de recevoir une impressionnante quantité d’information provenant de la voiture durant la course. Les ingénieurs pouvaient analyser les données en temps réel et planifier des changements lors des arrêts aux puits. Les données acquises étaient variées : température du moteur, pression des liquides, température des freins, degré de braquage du volant, révolution du moteur, bref, tout ce qui pouvait être mesuré était envoyé aux ingénieurs.

Lorsqu’un problème était détecté ou lorsqu’une donnée portait à croire qu’une défaillance pourrait survenir, les ingénieurs avertissaient le pilote pour qu’il corrige lui-même le problème. Si ce n’était pas possible, les mécanos s’en occupaient lors de l’arrêt au puits. Avant 2002, la télémétrie était donc unidirectionnelle.

Ouste le pilote!

En 2002 la télémétrie devient bidirectionnelle, ce qui veut dire qu’en plus de recevoir des informations du véhicule, l’équipe peut dorénavant envoyer à son tour des informations à la voiture afin de corriger les problèmes et sans que le pilote s’en rende compte.

Les ingénieurs pouvaient aller jusqu’à limiter le régime moteur à distance, même si le pilote mettait le pied au plancher. Le moteur ne dépassait donc jamais le régime programmé par les ingénieurs.

L’année 2002 aura donc été l’année de la conduite « téléguidée », une conduite où le pilote n’était presque plus responsable de ses exploits. À un certain moment, plusieurs voitures de F1 étaient en mesure de rouler presque sans pilote sur la piste. Un ingénieur de McLaren avait même mentionné que la présence du pilote n’était plus requise!

Devant le tollé de protestations de la part des fans, la télémétrie est redevenue unidirectionnelle dès la saison 2003. La FIA a donc largement coupé dans la télémétrie, la permettant uniquement dans un sens, soit de la voiture vers les ingénieurs de l'équipe. On s’assura également que toutes diffusions vers les voitures étaient brouillées.

Évidemment, nos voitures ne bénéficieront jamais de la télémétrie bidirectionnelle de façon intégrale. Et nous n'aurons jamais l'aide en temps réel de plusieurs ingénieurs pour régler en temps réel nos petits bobos mécaniques. Toutefois, avec des systèmes comme OnStar de GM ou BlueLink de Hyundai, on se rapproche dangereusement du concept de télémétrie bidirectionnelle.

Lorsqu'un accident se produit et que le système détecte le déploiement des coussins gonflables (données envoyées de la voiture vers la centrale), ce même système déverrouille les portières automatiquement (données envoyées de la centrale vers la voiture) et appelle les services d’urgence en donnant la position de la voiture.

Les possibilités du système OnStar sont évidemment illimitées, comme l'était à l'époque le système utilisé en F1. Il serait toutefois surprenant à court terme de voir un tel système se développer sur nos voitures, ce qui donnerait des impressions de Big Brother! Imaginez cependant à quel point un système de télémétrie bidirectionnelle, présent sur chaque voiture vendue, pourrait générer des données utiles pour les fabricants automobiles. Les besoins ne sont évidemment pas les mêmes que ceux de la F1, mais il y aurait sûrement des gains à faire pour la sécurité des occupants des véhicules.