Evolution x Vision: la transmission quattro d’Audi

La technologie connaît un succès immédiat dès le lancement de l’Audi quattro en 1980. «Elle était légère et compacte, et pouvait donc être utilisée pour la première fois dans des véhicules sportifs produits en grande série», explique M. Weidemann. Depuis, cette technologie n’a cessé de faire sensation, tant dans le sport automobile que dans les modèles de série. Des actions telles que l’ascension de tremplins de saut à ski enneigés ou le franchissement de la légendaire piste de descente de ski de la «Streif» – en montée, bien sûr – y ont également contribué. «Ces performances», déclare Dieter Weidemann, «ont marqué les esprits et sont devenues emblématiques de cette technologie». Les développeurs/-euses accordent une importance toute particulière à la tenue de route et au sentiment de sécurité qu’elle procure sur la glace et la neige, c’est-à-dire sur des surfaces à coefficient de frottement particulièrement faible (Low-μ). Car selon M. Weidemann, c’est précisément ce que les conducteurs et conductrices de quattro apprécient le plus.

Cet ingénieur œuvre au perfectionnement de la technologie quattro depuis plus de 25 ans. «J’ai d’abord travaillé dans le développement de modules, notamment sur le différentiel central, qui est au cœur de nombreux modèles quattro». À l’époque déjà, il passait beaucoup de temps sur les bancs d’essai. Et sur les pistes d’essai. «Mes tâches étaient indissociables de l’évaluation du comportement routier, de la dynamique et du confort de conduite. Ici, sur les bancs d’essai, nous recueillons des données et des informations précieuses dans des conditions de laboratoire. Mais en fin de compte, il faut expérimenter et ressentir la technologie pour atteindre le niveau de maturité souhaité». Aujourd’hui, M. Weidemann et son équipe sont chargés de coordonner précisément ces caractéristiques dans tous les produits développés par Audi.

«La transmission quattro fera toujours partie intégrante de l’ADN d’Audi. Il s’agit de l’une de nos prouesses techniques, sans doute la plus importante de notre histoire», estime M. Weidemann. Alors qu’au début, la sécurité et la traction étaient les priorités, d’autres caractéristiques sont devenues importantes au fil des ans. «Au début des années 2000, et surtout avec l’introduction du différentiel sport en 2008, la dynamique de conduite est devenue une priorité. Plus tard, avec la technologie ultra et les premiers modèles e-tron entièrement électriques, c’est l’efficacité qui a pris le relais». Mais même dans les transmissions quattro, axées sur l’amélioration de l’efficacité, la traction et la dynamique de conduite restent des caractéristiques essentielles. 

Korbinian Weber et Bastian Heidler sont chargés, entre autres, de transposer la technologie quattro dans l’univers des moteurs électriques à batterie. «Nous utilisons ici la même infrastructure que pour les moteurs à combustion. En effet, dans le véhicule électrique fini, nous voulons et devons naturellement fournir la même sensation équilibrée de souveraineté, de précision et d’harmonie – la même sensation quattro», précise M. Weber pour donner un aperçu de l’approche. Et Bastian Heidler ajoute: «Même si, techniquement, nous faisons appel à des solutions totalement différentes».

La transmission intégrale électrique quattro, telle qu’elle est utilisée dans les modèles de la nouvelle Premium Platform Electric, comme dans l’Audi Q6 e-tron, repose sur la combinaison de deux moteurs électriques autonomes: un moteur synchrone compact à excitation par aimant permanent (PSM) sur l’essieu arrière et un moteur asynchrone (ASM) sur l’essieu avant. «L’entraînement principal est assuré par le PSM, et l’ASM n’est activé qu’en cas de besoin. Le couplage entre les essieux avant et arrière, c’est-à-dire ce qui est obtenu par des composants mécaniques sur les véhicules à combustion, est ici uniquement reproduit par des fonctions logicielles en réseau», explique M. Heidler, qui développe des entraînements électriques pour AUDI AG depuis 2016. Il ne s’écoule qu’environ 30 millisecondes entre le moment où le système identifie la situation de conduite et le moment où il règle les couples d’entraînement des moteurs électriques. «Tout se passe vraiment à la vitesse de l’éclair, bien plus rapidement qu’avec les systèmes utilisant des liaisons mécaniques», souligne également Korbinian Weber.

Cette technologie régule en permanence et de manière entièrement variable la répartition des couples d’entraînement entre les deux essieux en fonction des besoins et ce, de zéro à 100% en une fraction de seconde. Cela se produit, si l’on peut dire, par anticipation, avant que la voiture ne se mette à patiner sur du verglas ou dans les virages rapides ou encore si le véhicule sous-vire ou survire. «Nous reproduisons dans les modèles entièrement électriques la même tenue de route et la même dynamique que celles auxquelles Audi nous a habitués depuis des décennies. La seule différence est que nos nouvelles motorisations électriques sont très efficaces et très silencieuses, et donc encore plus confortables».  

L’échange avec des spécialistes comme Dieter Weidemann est particulièrement précieux dans le cadre du développement. Le principe de séparer les deux essieux malgré le quattro n’est pas nouveau chez Audi. «Nous avons introduit il y a une dizaine d’années le quattro à efficacité optimisée avec technologie ultra pour les motorisations conventionnelles», explique M. Weidemann. Ici, deux embrayages sont utilisés. Lorsque le système passe en traction avant efficace, celui situé à l’avant – un embrayage multidisque à la sortie de la boîte de vitesses – s’ouvre. Ainsi, plus aucun couple n’est transmis à l’essieu arrière. «L’ouverture d’un deuxième embrayage de séparation dans la transmission de l’essieu arrière nous permet de garantir que les principaux responsables des pertes de traction sont bloqués dans la partie arrière de la chaîne cinématique».

Néanmoins, on peut parler d’une transmission intégrale permanente quattro parce que la commande intelligente de la transmission intégrale évalue en permanence les données relatives à la dynamique de conduite, à l’état de la route et au comportement routier à l’aide de nombreux capteurs et calcule, en quelque sorte, un scénario dans un futur proche grâce à des modèles de simulation. «Grâce à cette anticipation, la transmission quattro avec technologie ultra est toujours prête à intervenir avant même que l’on ait besoin d’elle, et il est donc impossible de la différencier fonctionnellement d’une transmission intégrale permanente», explique M. Weidemann. En principe, elle fonctionne exactement de la même manière dans les nouveaux modèles tout électriques d’Audi.

La transmission quattro a évolué en permanence au cours des décennies, posant sans cesse des jalons et réussissant le transfert vers la mobilité entièrement électrique. Aujourd’hui, la part des modèles Audi livrés avec la transmission quattro est supérieure à 50%. «Par rapport au véhicule thermique et ses 45 ans d’histoire quattro», explique M. Heidler, «nous n’en sommes pratiquement qu’aux prémices de l’e-quattro». MM. Weidemann et Heidler sont d’accord pour dire que l’histoire de ce succès va continuer à s’écrire chez Audi. Tous deux confirment que les idées ne manquent pas.