Systèmes de freinage ABS pour les vélos électriques à l’étude en Allemagne

29 juin 2015 • Approfondissements techniques

Une université allemande développe un système de freinage ABS pour les vélos électriques, de manière à éviter un blocage dangereux de la roue avant en cas de freinage d’urgence.

Les vélos électriques avec de puissants moteurs qui peuvent aller à des vitesses de 45 kilomètres par heure, sont de plus en plus demandés en Europe. Ils commencent à se propager en particulier dans les pays où ils sont considérés comme des moyens légaux (la catégorie dite speed-ebike), comme en Allemagne, aux Pays-Bas et en Suisse (ici en France la vitesse maximale pour un vélo à assistance électrique est de 25 km/h).

Une grande puissance ainsi qu’une vitesse élevée nécessitent un système de freinage amélioré. Pour cela, les speed-ebikes sont souvent équipés de freins à disques hydrauliques avec des rotors de grand diamètre, de manière à garantir une grande force de freinage. Nous l’avons remarqué, par exemple, dans notre test complet du Stromer ST2, un speed-ebike suisse haut de gamme.

Tout cela signifie qu’aujourd’hui, même ceux qui sont moins expérimentés peuvent avoir à faire à des vélos équipés de puissants systèmes de freins. Il y a des années, les freins de ce type étaient disponibles presque exclusivement sur les vtt conçu pour les cyclistes experts qui veulent aller vite en descente. Aujourd’hui, tout le monde peut entrer dans un magasin et acheter un speed-ebike à utiliser en ville (si on a l’argent bien sûr), avec des freins puissants. Selon nous, l’idée est encore trop rare que pour conduire un speed-ebike de ce type il est nécessaire de faire une période de pratique : ces véhicules sont très différents d’un vélo « normal ». Se déplacer à 45 km/h dans le trafic avec un vélo qui pèse 28 kg n’est pas banal, et il est important de savoir comment gérer les situations d’urgences telles que les freinages brusques.

Un freinage brusque peut paradoxalement être plus dangereux à vitesse moyenne-faible qu’à des vitesses élevées, au moins en ce qui concerne la probabilité de bloquer la roue avant. A 45 km/h c’est la même inertie du vélo qui rend difficile de bloquer la roue avant. C’est lorsque la vitesse tombe à 15-20 km/h que le freinage brusque peut entraîner le blocage de la roue avant, si un pilote inexpérimenté panique et tire les freins au maximum. À ce moment-là, cela dépend beaucoup du système de freinage : un vélo électrique « normal » aura des V-brakes ou des simples freins à disques mécaniques, conçus spécialement pour fonctionner à ces vitesses relativement faibles : même en tirant les freins au maximum, il est très difficile de bloquer la roue avant (la roue arrière se bloque plus facilement, mais c’est beaucoup moins grave). Un speed-ebike au contraire aura des freins à disques hydrauliques avec peut-être des roteurs de 180 ou 200 mm, destinés à ralentir le vélo quand il va jusqu’à 45 km/h, mais surdimensionné à des vitesses inférieures si on les tire au maximum : il est donc plus facile que la roue avant se bloque, et que le cycliste «vole» par-dessus son guidon.

Pour cette raison, une équipe de chercheurs allemands de l’Université de Pforzheim développe un système de freinage ABS (Anti Blocking System) pour les vélos électriques. Le projet est financé par le gouvernement fédéral allemand, dans le cadre d’un programme du nom « Bikesafe ». Les chercheurs ont d’abord recueilli une grande quantité de données pour bien comprendre comment et quand ce blocage de la roue avant intervient : un vélo de test a été équipé d’une grande quantité de capteurs de divers types ; cette étude a été réalisée aussi grâce à un modèle de vélo simulé par ordinateur. Pour éviter les dommages, on a utilisé un mannequin à la place d’un vrai cycliste, comme lors des crash-tests automobiles. Comme il était difficile et coûteux de faire « pédaler » le mannequin pour permettre au moteur de s’activer, on a changé le système d’assistance permettant au moteur d’atteindre des vitesses élevées même lorsque les pédales sont arrêtées. Une fois une certaine vitesse atteinte, le moteur a été éteint, et les freins ont été activés automatiquement, de diverses manières, pour observer les résultats et comprendre quand et comment on déclenche le blocage de la roue avant et le vol du mannequin par-dessus le guidon.
La deuxième phase est alors celle de l’élaboration d’un système anti-blocage de la roue avant, avec la collaboration de certaines entreprises du secteur (en particulier Bosch et Magura). Les vélos électriques présentent l’avantage d’être déjà équipés d’une unité de commande et d’une source d’alimentation (la batterie) qui peut être utilisée pour gérer le système ABS, réduisant donc le nombre et le poids des composants à ajouter au vélo. Les problèmes à résoudre sont différents. Tout d’abord il y a le problème de l’opération du point de vue technique d’un système comme ça. Ensuite, il y a le problème esthétique de taille et de poids : le système ABS ne devrait pas aggraver trop ces aspects du vélo. Enfin, il y a la question économique : le prix final d’un vélo avec ABS ne devrait pas être plus élevé que l’actuel.

Nous n’avons, pour le moment, pas d’autres détails disponibles. Pour plus d’informations sur ce qui a été fait jusqu’à présent, vous pouvez voir ce rapport de l’Université de Pforzheim (pdf en allemand), à partir duquel nous avons pris les images qui accompagnent cet article.

En général, nous pensons que les vélos électriques sont plus sûrs que les vélos normaux, pour au moins cinq raisons.

Systèmes de freinage ABS pour les vélos électriques à l’étude en Allemagne mis à jour: 2015-06-29T12:21:01+00:00 par Paul

innovation

One Response to Systèmes de freinage ABS pour les vélos électriques à l’étude en Allemagne

abiad dit :

30 novembre 2016 à 17 h 03 min

bonjour,

Je suis intéressé par le projet mené par l’université allemande que vous citer dans cette article, vous parler d’un PDF en allemand cependant j’accède au site de l’université, y’a t il possibilité d’avoir directement le PDF s’il vous plaît ?

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