Le moteur électrique en traction

Le couple existe à l’arrêt

Un moteur thermique ne produit rien en dessous d’un millier de tours par minute : il faut le lancer avec un démarreur, puis le maintenir au ralenti. Son couple maximal n’apparaît que sur une plage assez étroite.
Le moteur électrique, lui, délivre son couple maximal dès zéro tour, et le garde jusqu’à sa vitesse de base :La raison est simple : le couple d’un moteur électrique est proportionnel à l’intensité qui le traverse et au champ magnétique. À l’arrêt, rien ne l’empêche de recevoir son intensité maximale : il pousse aussitôt de toutes ses forces.
Au-delà de la vitesse de base, sa tension ne suffit plus : l’électronique réduit alors le champ magnétique, c’est le défluxageMoins de flux, c’est moins de tension induite, donc la possibilité de tourner plus vite avec la même tension de batterie. Le couple baisse, mais la puissance reste à peu près constante : c’est la partie descendante de la courbe bleue., et le moteur continue de monter en régime, à puissance à peu près constante, jusqu’à plus de 15 000 tr/min.

Plus d’embrayage, plus de boîte

Un moteur thermique n’est utilisable que sur une plage de régime étroite, en gros du simple au triple. Pour couvrir toutes les vitesses d’une voiture, du démarrage à l’autoroute, il lui faut :

• un embrayage, pour décoller sans caler ;
• une boîte de vitesses, pour rester dans sa plage utile.

Le moteur électrique, utilisable de zéro à plus de 15 000 tr/min, couvre seul toute la plage. Un unique réducteur, un rapport fixe, suffit à adapter sa vitesse à celle des roues.

Ce qui disparaît vraiment :

Ce ne sont pas des accessoires supprimés, ce sont des sources de pertes, d’inertie, de délai et de pannes : plus de passage de rapport qui interrompt la poussée, plus de disque d’embrayage qui s’use, plus de centaines de pièces en mouvement.
La marche arrière ? Il suffit d’inverser l’ordre des phases dans l’onduleur : le moteur tourne dans l’autre sens.

Mille fois plus vite

C’est l’argument le plus fort, et le moins souvent cité :
Le temps de réponse entre la demande du conducteur et l’arrivée du couple.

Motorisation	Délai entre demande et couple
Thermique atmosphérique	200 à 300 ms
Thermique turbo	500 à 1 000 ms
Électrique	1 à 10 ms

Sur une sportive, le temps de réponse d’un turbo passe pour du caractère ; pour une régulation, c’est un handicap. Le couple d’un moteur électrique suit son intensité, et l’intensité suit l’onduleur, qui découpe la tension de la batterie des milliers de fois par secondeDe l’ordre de 10 000 fois par seconde : c’est la MLI, la modulation de largeur d’impulsion, qui reconstitue un courant alternatif à fréquence et amplitude variables..
La boucle qui règle le couple travaille donc bien plus vite que tous les phénomènes qu’elle doit corriger : un pneu qui patine, une roue qui décroche. À titre de comparaison, le bloc hydraulique d’un ABS module la pression de freinage de l’ordre de dix fois par seconde.

Le moteur est son propre capteur

Pour être commandé, un moteur synchrone a besoin de connaître la position de son rotor en permanence, avec une grande finesse : l’onduleur doit savoir à chaque instant quelle bobine alimenter. Cette information est donc disponible, gratuitement, à chaque instant.
Et puisque le couple est l’image de l’intensité, que l’onduleur mesure de toute façon, le système connaît aussi l’effort que le moteur transmet à la roue.

Conséquence :

chaque roue motorisée renseigne à la fois sur sa vitesse et sur l’effort qu’elle transmet, avec une finesse hors d’atteinte d’un capteur d’ABS classique à roue dentée. Le glissement du pneu sur la route ne s’estime plus : il se calcule.
C’est cette alliance, un actionneur mille fois plus rapide qui sait exactement ce qu’il fait, qui ouvre la voie au contrôle de trajectoire du chapitre suivant.