200 mètres de câbles et 50 capteurs : l'électronique d'une MotoGP

Nous entendons très souvent parler de l’électronique en MotoGP. C’est l’un des éléments les plus compliqués à comprendre pour les nouveaux arrivants, notamment du Moto2, qui n’y sont pas habitués. "Cartographie", "contrôle de traction" ou "gestion du frein moteur", autant de termes et d’expressions liés à l’électronique que peu, en fin de compte, connaissent véritablement. Au-delà du fonctionnement en lui-même, quelle place occupe l’électronique sur une machine ? Le rôle du pilote est-il toujours fondamental ou tend-elle à le remplacer ?

Qu’est-ce que l’électronique en MotoGP ?

Impossible d’entrer dans les détails de l’importance de l’électronique sans en comprendre les bases. "À la différence de la Formule 1, en MotoGP la télémétrie à proprement parler n’est pas autorisée, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de transfert direct d’informations numériques ou de données depuis et vers les motos pendant qu’elles sont en piste", explique Claudio Rainato, ingénieur électronique chez Suzuki. "Nos machines sont équipées de capteurs, de câbles et d’ECU qui collectent les données et nous ne pouvons les obtenir qu’une fois que les motos sont revenues au box, via un câble. Dans le même temps, nous téléchargeons les cartographies et les instructions avant que les motos n’entrent en piste."

À la différence de la Formule 1, en MotoGP la télémétrie à proprement parler n’est pas autorisée.

Claudio Rainato, ingénieur Suzuki

Ce composant est donc devenu fondamental sur les machines de MotoGP car il permet aux équipes de recueillir une mine d’informations. Ces dernières s’en servent également pour donner des instructions au moteur : "Pour nous, l’électronique signifie deux choses : les données avec la collecte d’informations sur la dynamique de la moto et la gestion du moteur. Le premier est un processus à sens unique, des machines jusqu’à nos ordinateurs, et représente une collection d’informations sur la dynamique de la moto et du comportement du moteur ; le second fonctionne à double sens. Nous collectons des informations du moteur mais nous envoyons également des informations sur l’ECU en disant au moteur comment se comporter, concernant la distribution de la puissance, le traction control, l’anti wheelie et l’effet gyroscopique, par exemple. C’est ce que nous appelons ‘cartographie’, un mélange d’instructions avec lesquelles l’ECU gère le moteur."

L’électronique sur les Grands Prix

Mais concrètement, comment cela se met-il en place lors des week-ends de course ? "La préparation des [Grands Prix] commence lorsque nous sommes encore chez nous, avec la définition de quelques paramètres génériques qui se font en fonction des caractéristiques de la piste et de notre expérience. Ensuite nous arrivons sur le circuit et contrôlons la piste afin de voir s’il y a quelque chose de différent comparé à l’année dernière ou au test si nous en avons réalisé un quelques semaines auparavant. Un nouvel asphalte peut par exemple fortement affecter nos paramètres de base. Puis nous commençons le travail de finalisation avec le pilote durant les séances d’essais libres. Lorsqu’il rentre au box après un run nous téléchargeons les données et comparons les informations avec ce que nous dit le pilote de son ressenti. Ensuite nous ajustons les cartographies afin d’améliorer le comportement du moteur sur deux aspects principaux : l’accélération, avec la gestion de la puissance, et le contrôle de traction et le freinage au travers du frein moteur. Sur ce point nous avons une grande précision car nous pouvons modifier le comportement de la moto virage après virage."

Les pilotes jouent un rôle important car ils essayent les différentes cartographies depuis leur machine lorsqu’ils roulent. Ils ont le choix entre plusieurs paramètres et des options différentes dans chaque virage et cela permet d’effectuer un travail de taille en direct de la piste : "Le pilote dispose de trois boutons sur le côté droit de son guidon et, en les utilisant, il peut changer de cartographie, la sensibilité du traction control et augmenter ou diminuer le freinage moteur. Nous prédéfinissons les cartographies, il ne peut donc pas modifier leurs paramètres mais seulement essayer différentes configurations. Tandis que dans le box nous pouvons changer la cartographie virage après virage, une fois que celle-ci est paramétrée dans l’ECU de la moto elle ne peut plus être modifiée, donc si le pilote augmente la sensibilité du contrôle de traction, par exemple, cela affecte son comportement tout au long du circuit et pas seulement dans une partie de la piste."

Aller plus loin

Ce n’est pourtant pas tout. En permettant de trouver les meilleurs réglages de la machine, l’électronique prend en charge une partie du travail du pilote qui peut se focaliser sur sa propre performance pour aller chercher des dixièmes : "Sur un tour, l’électronique n’est pas si importante que cela comparé à la dynamique, mais sur toute la durée de la course, une bonne configuration électronique pourrait aider à la gestion des pneus et au comportement du châssis et devenir de plus en plus importante au fur et à mesure des tours, jusqu’à 50/50."

À terme, les équipes souhaiteraient prévenir les chutes et éviter au maximum les blessures grâce à l’électronique : "Notre objectif final est de permettre au pilote de gérer la commande des gaz à 100% autant que possible afin de donner une référence de performance et placer des limites qui aideraient à prévenir les chutes. Le pilote ne se concentrerait plus que sur l’efficacité de son pilotage. Lorsqu’il cherche la limite, nous pouvons l’aider à la trouver sans se blesser."

Malgré cette formidable avancée technique, le rôle du pilote reste central : "Bien que nos calculs tendent à être très précis, nous ne pouvons pas avoir des machines automatiques qui se pilotent d’elles-mêmes. Ce que je veux dire, c’est que de nos jours l’importance de l’électronique est à 50/50 aussi fondamentale que la dynamique de la moto, mais les deux réunies représentent moins de la moitié de l’importance du pilote."

STATISTIQUES

Nombre approximatif de capteurs : 50
Nombre approximatif de canaux (capteurs + données) : 1000 dont 600 gérés par l’ECU et 400 par logiciel
Volume approximatif de données géré à chaque séance : 60 Gigas octets
Temps approximatif de téléchargement d'une cartographie : 1 minute
Temps approximatif du chargement d'une cartographie : 10 secondes
Longueur approximative du câblage de la moto : 200 mètres

TYPES DE CAPTEURS

Position
Mesure les écarts / la course des différents éléments en mouvement
Exemples : Débattement de suspension, course de l'embrayage / du levier de frein, ouverture des papillons d'injection / régime, ouverture des gaz, rapport de vitesse

Vitesse
Mesure la vitesse des éléments en rotation
Exemples : Régime moteur, vitesse de rotation des roues

Accélération
Mesure la vitesse d’accélération et les vibrations de la moto
Exemple : Accélération circulaire des roues, IMU

Inclinaison
Estimation de l'angle et du cabrage (wheelie)
Exemple : Centrale à inertie, la mesure est faite en combinant les accéléromètres et les gyroscopes, un par axe (XYZ)
Températures
Mesure des températures de fonctionnement du moteur et des périphériques
Exemples : Liquide de refroidissement, liquide de frein dans le maitre-cylindre

Pression
Mesure des différentes pression moteur, hydrauliques et autres
Exemples : Pression d'huile moteur, de liquide de frein, de liquide d'embrayage, d'admission d'air

Force / Couple
Mesure des sollicitations par pilote et par moteur
Mesure de la force appliquée au sélecteur de vitesse par le pilote lors du changement de vitesse
Mesure du couple moteur

GPS
Seulement pour les tests
Mesure de la trajectoire de la moto