Vélos électriques : quelles différences entre capteurs de rotation et de couple ?

Tout capter sur les capteurs de vélos à assistance électrique

 

Un vélo à assistance électrique a pour mission de diminuer votre effet effort, soit pour éviter de transpirer en arrivant au bureau, soit pour accompagner le sportif dans sa lancée. Pour ce faire, il existe principalement deux technologies qu’il est nécessaire de connaître avant de se lancer dans l’achat d’un VAE : le capteur de couple et le capteur de rotation.

Cowboy 4 ST
Source : Anthony Wonner – Frandroid

Les VAE ou vélo à assistance électrique, comme leur nom le suggère, vous assistent au pédalage pour rendre l’effort moins violent. Mais cette assistance varie en fonction de la technologie utilisée. Des différences qui se ressentent à la fois sur le prix d’achat, mais également sur la sensation de pédalage. Nous avons décidé de vous expliquer simplement et efficacement comment ces différences se manifestent.

Voici notre dossier pour tout capter sur les capteurs de vélos à assistance électrique.

Le capteur dans un VAE

Un capteur est un composant ou un ensemble de composants électroniques servant à mesurer un phénomène. Le vélo à assistance électrique, comme son nom l’indique, vous assiste dans l’effort. Pour cela, il a besoin de savoir si vous êtes en train de peiner ou si, au contraire, vous n’avez pas besoin d’aide.

Le moteur est ainsi lié à un système captant l’effort.

Il existe deux écoles : le capteur de rotation, qui mesure le nombre de tours effectués par le pédalier et le capteur de force (ou de couple) qui mesure l’effort appliqué sur la pédale.

En réalité, une troisième école existe : elle utilise les deux technologies pour offrir la meilleure assistance.

Capteur de rotation : moins cher mais moins naturel

Le capteur de rotation est une technologie bien plus abordable que le capteur de couple. On la retrouve sur des VAE d’entrée de gamme. Il détecte la rotation du pédalier. Le capteur indique un nombre de rotations par minute. À partir de là, le constructeur du vélo choisira l’interprétation faite par le système et adaptera l’aide du moteur en conséquence.

Par exemple, le système peut simplement reposer sur deux données :

  • Le pédalier ne tourne pas : pas d’aide ;
  • Le pédalier tourne : aide maximum.

Dans ce cas, il n’est pas des plus faciles de manœuvrer dans du trafic. Vous passez généralement votre temps à stopper puis reprendre votre pédalage, pour gérer votre vitesse du mieux possible au milieu d’autres cyclistes.

Aussi, sachez qu’un temps d’attente se fait généralement sentir au premier coup de pédale avant de recevoir de l’assistance électrique : il faut en effet un tour au pédalier (au moins) pour que le capteur comprenne qu’une aide serait la bienvenue. Il est important dans ce cas que votre vélo soit correctement équilibré pour ne pas vaciller au démarrage.

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Le système peut interpréter le message de deux autres façons, pour apporter une assistance progressive et adaptée à la cadence du cycliste :

  • Le pédalier tourne vite, donc le cycliste lutte peu, il n’a pas besoin d’aide ;
  • Le pédalier tourne vite, le cycliste est dans l’effort, on va le soulager.

Le capteur de rotation offre une assistance peu naturelle. La plupart du temps, le système considère le fait suivant : moins le pédalier tourne, moins il faudra assister le cycliste. C’est le cas du VanMoof S3. Sur des trajets plats, comme aux Pays-Bas, il a tout son intérêt et permet même de bénéficier de l’assistance maximale lorsque l’effort est minimal.

C’est l’une des raisons pour lesquelles VanMoof avait adopté ce système sur le S3. En revanche, en bas d’une côte à gravir, vos rotations vont être lentes. Le système ne considèrera pas que vous avez besoin d’aide alors qu’en réalité, si. Résultat, c’est la galère. Nous avions eu ce problème avec le vélo Gogoro Eeyo 1s.

Parmi nos essais, les Pure Flux One, TOPLIFE E-4600 et Decathlon Elops 120 E se dotent d’un capteur de rotation.

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Crédit photo : Jérémy FDIDA

Capteur de couple : ne faire qu’un avec le vélo

Le capteur de pression, aussi appelé capteur de couple ou capteur de puissance, n’a rien à voir avec la bière, mais il est tout de même chouette. Son fonctionnement se base sur la force de rotation (le moment) exercée sur la pédale. Ce qui lui permet de savoir si vous êtes en train de peiner ou si au contraire vous n’avez pas besoin d’assistance. Ainsi, plus vous forcez, plus le moteur vient vous assister.

L’assistance est donc envoyée de manière proportionnelle selon l’intensité que vous mettez dans votre pédalage. Par exemple, on retrouve ce type de capteur dans les Cowboy 4 ST, le Moustache Lundi 27.3, l’iWeech ou encore le Harley-Davidson Serial 1 MOSH/CTY.

Moteur Shimano Esteps 6100 éclaté
La partie 2 du moteur Shimano Esteps 6100 montre le circuit imprimé sur lequel est soudé le capteur de couple. (Crédits : Shimano)

C’est clairement la technologie à adopter pour des activités extrêmes, des parcours techniques et, de manière plus générale, si vous cherchez une assistance peu intrusive et naturelle. L’assistance agit comme si vos muscles s’étaient réveillés au niveau de vos jambes. C’est également le système qui donne le sourire lors du premier essai d’un vélo à assistance électrique.

On le retrouve sur la majorité des modèles moyen et haut de gamme.

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Le Harley Davidson Mosch Serial 1 embarque un moteur Brose qui intègre le capteur de couple au pédalier.

Le système est composé d’une sorte de platine avec un système d’inclinaison mécanique. Ce système bascule lorsque l’effort sur la pédale est important, et se repositionne lorsque vous levez le pied. Cette version peut délivrer 104 pulsions par tour de pédale et 1000 variations de couple par seconde.

L’inconvénient majeur est le réglage qui doit être parfait : trop serré, le système considérera que vous êtes en effort permanent, trop lâche, il considérera que vous n’avez pas besoin d’aide (puisqu’il ne mesurera pas de variation suffisamment remarquable). Pour pallier ce problème de réglage, les constructeurs de moteurs, comme Bosch ou Shimano, ont intégré ce capteur de force directement au pédalier.

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Fazua a réussi à miniaturiser son moteur pour le rendre amovible et léger. Le constructeur a adapté un système de capteur de couple à deux faces.(Crédits : Fazua)

Notez que le capteur de couple n’est jamais seul. Il peut être associé à un capteur de rotation pour les indications de vitesse (car en France, à 25 km/h il se coupe). Le capteur de rotation sert également à informer le moteur et l’ordinateur de bord qui y est relié sur la distance parcourue.

Lequel est le meilleur ?

Logiquement, le capteur de couple seul — ou en combinaison avec le capteur de rotation — apporte une bien meilleure assistance que le capteur de rotation seul. Il offre une conduite bien plus naturelle et agréable. Bien calibré, il vous permet de ne faire qu’un avec votre vélo.

L’avantage du capteur de rotation est son prix bien moins élevé, qui permet de développer des vélos à assistance électrique à moindre coût pour un usage loisir ou n’obligeant pas à gérer de dénivelé. Le poids gagné reste toutefois négligeable. En revanche, les sensation de conduite sont beaucoup moins naturelles.

Le capteur de rotation se retrouve généralement sur des vélos entrée de gamme. Sur des vélos à 2000 euros en moyenne, pensez à vérifier d’un capteur de couple est bel et bien de la partie.


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