Histoire et technique des 4 roues directrices

Les 4 roues directrices, ce n’est pas une nouveauté sur une auto, et encore moins dans le monde du transport. Déjà lors de la Première Guerre Mondiale, certain tracteurs d’artillerie en étaient équipés, afin d’augmenter leur agilité. Dans l’automobile, il faut attendre la fin des années 80 pour qu’un véhicule de tourisme en soit doté. Et c’est Nissan, avec sa Skyline R31 (réservée au marché Japonais) qui est le premier à vendre ces 4 roues directrices sur une auto de grande série, suivi de Honda, avec sa Prélude 4WS (pour 4 Wheel Steering). Puis plus rien pendant 25 ans, jusqu’à ce que Renault relance ce système avec sa technologie 4Control sur la Laguna III GT.

Honda Prélude 4WS

A la fin des années 80, le constructeur Japonais Honda est en pleine euphorie technologique, et dépense sans compter dans la recherche et développement. Il  n’hésite pas à développer des nouvelles solutions pour améliorer les voitures de série, aussi bien sur le rendement moteur (système VTEC), que sur le châssis, avec son système original de 4 roues directrices (4WS).

Honda développe ainsi un système entièrement mécanique, composé d’un boitier de direction additionnel placé au centre du train arrière, et relié par un arbre de liaison à la crémaillère avant du véhicule.

Le boitier utilise des engrenages planétaires et des arbres excentriques. Les angles de directions arrière dépendent donc mécaniquement des roues avant, et sont variables : avec de faibles angles au volant, les roues arrière tournent dans le même sens que les roues avant, jusqu’à un angle de 1,5°. De 140 à 240° d’angle de volant, les roues arrière restent droites. Mais lorsque l’angle volant dépasse les 246°, elles tournent dans le sens opposé, jusqu’à 5,3°.

Ainsi, le diamètre de braquage, est réduit de près de 10%. Mais surtout, ce système permet d’améliorer le comportement dynamique, mais aussi la manœuvrabilité de l’auto.

Ce système très ingénieux a été difficile et long à mettre au point. Il fallait également une certaine habitude pour conduire cette auto. Malgré le bénéfice apporté en prestations, ce système était couteux et lourd, d’où son abandon pendant plusieurs années.

Renault : 30 ans de travail sur les 4 roues directrices

Les 4 roues directrices furent remises au goût du jour avec l’arrivée et la généralisation de l’électronique dans le monde automobile. La prolifération des capteurs et actionneurs, ainsi que des calculateurs de plus en plus performant, ont permis de réactualiser cette technologie avec plus de possibilités et de précision.

Renault a toujours cru en ce système, et les ingénieurs du Losange travaillent depuis près de 30 ans sur cette technologie. Pour preuve, à la fin des années 1980, quelques journalistes auto avaient eu le privilège d’essayer une Renault 11 prototype avec un système de roues arrière directrices. Mais ce n’est qu’en 2007 que Renault présente son châssis « Active Drive » au Salon de Francfort, et l’intègre aux Laguna GT, berlines, break, et Coupé.  Baptisé 4Control, ce système n’a plus de liaison directe avec la direction avant, mais intègre d’autres paramètres pour déterminer quel est le meilleur angle à donner aux roues arrières, suivant la situation.

Afin de prouver la performance de son systeme, Renault Sport a été jusqu’à comparer la Laguna GT à la Porsche Boxster S sur un test d’évitement (ou test de la baïonette), ce qui a permis de démontrer que la Laguna était à la fois plus agile et rapide que la référence de l’époque ! Alerté de cet essai, Porsche dépêcha sur place des ingénieurs pour constater les faits ! Ils ne purent qu’appouver l’exactitude de ce test, et furent impressionnés par ce système. On ne sait pas si il y a un lien, mais la toute dernière 911 possède elle aussi un systeme à 4 roues directrices !

Aujourd’hui chez Renault, le systeme 4Control est disponible sur l’Espace, la Talisman, et la Mégane GT, et la toute nouvelle Mégane RS.

Renault 4Control : comment ça marche

Le système de Renault utilise un actionneur (vérin électrique) installé sur le train arrière qui, par l’intermédiaire d’un palonnier, transmet le mouvement aux portes fusées par deux biellettes de direction, afin de faire pivoter les roues arrières. La difficulté est la mise au point de ce système mécatronique : bien définir les angles de rotation en fonction de la prestation désirée (soit un meilleur braquage/maniabilité à faible vitesse, soit une meilleur tenue de route à haute vitesse).

Pour cela le calculateur dédié utilise la vitesse du véhicule dispo sur le CAN par les modules ABS/ESP, et le capteur d’angle au volant, déjà nécessaire pour l’ESP. Ce dernier donne 2 informations : l’angle au volant, et la vitesse de rotation du volant (en cumulant les infos dans le temps). Ainsi, en fonction de ces paramètres, le calculateur va définir avec précision quel angle il faut donner aux roues arrières. Les calculs sont effectués à raison de 100 Hz (100 analyses à la seconde). Bien entendu, la définition de ces angles nécessite de nombreux kilomètres de développement.

Par exemple sur la Mégane, en dessous de 60 km/h (80 km/h en mode Sport), les roues arrière braquent en sens inverse des roues avant, jusqu’à 3,5°. La voiture a ainsi une meilleure maniabilité, et son rayon de braquage passe à 10,4 m, contre 11,2m pour une Mégane sans le 4Control. Au-dessus de 60 km/h, les roues arrière tournent dans le même sens que les roues avant (max 1°). La voiture s’apparente alors à un véhicule doté d’un empattement du segment supérieur, ce qui apporte lui confère une stabilité et une tenue de route vraiment unique sur ce segment !

Pour avoir pu l’essayer de nombreuses fois, cette technologie est parfaitement au point, et apporte un vrai plus en terme de comportement dynamique et de sécurité. Si vous avez la possibilité d’acheter une auto avec ce système, je vous le recommande fortement !


 

Commentaires Facebook