LE MULTIPLEXAGE AUTOMOBILE PRESENTATION

A) NECESSITE L’architecture électrique automobile classique pose deux problèmes majeurs:

1 - la multiplication des fils pour une seule fonction: A) NECESSITE 1 - la multiplication des fils pour une seule fonction: Exemple: faisceau de porte avant passager Sur la porte il existe couramment 7 fonctions électrique: - fermeture centralisée (7 fils) - lève-vitre électrique (2 fils mini) - rétroviseur électrique (3 fils) - dégivrage du rétroviseur (2 fils) - sonde de température extérieure (2 fils faisceau porte passager) - haut-parleur (2 fils) - éclairage de pied de porte (2 fils) Ce qui implique un nombre importants de fils, environ une vingtaine de fils sont nécessaires pour alimenter ces fonctions, que pour la porte passager. Exemple, safrane V6 de 1994, 35 fils ® porte conducteur

Direction assistée électrique A) NECESSITE 2 - la multiplication des fils ou des capteurs pour une même information: Vitesses Température Véhicule Moteur 1 Gestion moteur 2 Moto-ventilateurs 3 Pré-post chauffage 4 Infos Combiné 5 B.V automatique 6 A.B.S. - E.S.P. 7 Climatisation 8 Direction assistée électrique 9 Régulateur de vitesse X X X X X X X X X X X X X X X Ce qui implique un nombre importants de fils comme le montre le schéma suivant

Donc, rien que pour ces deux informations A) NECESSITE 2 - la multiplication des fils ou des capteurs pour une même information: 3 fils CAPTEUR VITESSE VEHICULE TEMPERATURE MOTEUR 2 fils Chaque information fourni nécessite entre 2 et 3 fils Donc, rien que pour ces deux informations il faut placer: 28 fils

A) NECESSITE 2 - la multiplication des fils ou des capteurs pour une même information: Il arrive couramment, qu’une même information soit utilisée différemment par deux calculateurs, il est donc nécessaire d’avoir deux capteurs qui ne fourniront pas le même signal ou pas au même moment. Exemple: Température d’eau moteur Cette information est utile à trois fonctions qui gère le fonctionnement du moteur: - l’injection essence ou diesel (signal utile: mesure précise de la température, sonde de température analogique) - les moto-ventilateurs (signal utile: déclenchement à un seuil déterminé (96 - 98° C), thermocontact) - le pré-post chauffage (signal utile: déclenchement à un seuil déterminé (60° C), thermocontact) Il est donc nécessaire d’avoir 3 sondes différentes pour une même information.

A) NECESSITE 2 - la multiplication des fils ou des capteurs pour une même information: Solution partielle: regrouper toutes les fonctions dans un seul calculateur

B) Quelle solution pour diminuer le nombre de fils ? Avec une architecture électrique traditionnelle, pour transporter une information on a besoin d’un fil Exemple: le capteur vitesse véhicule fourni l’information à trois calculateurs différents. + 12 V + 12 V CALCULATEUR 1 CALCULATEUR 2 CALCULATEUR 3 + 12 V Signal vitesse Alimentation + 5 V Alimentation + 5 V Signal vitesse Signal vitesse Capteur vitesse véhicule 0 V Masse calculateurs Masse véhicule Masse véhicule Masse véhicule

B) Quelle solution pour diminuer le nombre de fils ? En omettant les alimentations batterie des calculateurs, il faut ……. fils pour distribuer l’information aux trois calculateurs.

B) Quelle solution pour diminuer le nombre de fils ? Exemple: le capteur vitesse véhicule fourni l’information à trois calculateurs différents. + 12 V + 12 V CALCULATEUR 1 CALCULATEUR 2 CALCULATEUR 3 6 9 15 10 + 12 V 8 Signal vitesse Alimentation + 5 V Alimentation + 5 V 12 Signal vitesse 13 14 Signal vitesse 7 11 4 3 1 Capteur vitesse véhicule 5 0 V Masse calculateurs 2 3 Masse véhicule Masse véhicule Masse véhicule

B) Quelle solution pour diminuer le nombre de fils ? En omettant les alimentations batterie des calculateurs, il faut ……. fils pour distribuer l’information aux trois calculateurs. 15

B) Quelle solution pour diminuer le nombre de fils ? Avec une architecture multiplexée, on va utiliser un fil pour transporter toutes les informations Exemple: - le capteur vitesse véhicule fourni l’information à trois calculateurs différents. - le capteur t° eau fourni l’information aux mêmes calculateurs Liaison multiplexée reliant tous les calculateurs entre eux où transitent les informations vitesse véhicule, température eau moteur… + 12 V CALCULATEUR 1 CALCULATEUR 2 CALCULATEUR 3 + 12 V + 12 V Signal vitesse Alimentation + 5 V Signal température Masse calculateur eau moteur Masse calculateur Capteur vitesse véhicule Sonde température eau moteur Masse véhicule Masse véhicule Masse véhicule

En omettant les alimentations batterie des calculateurs, il faut …… En omettant les alimentations batterie des calculateurs, il faut ……. fils pour distribuer l’information aux trois calculateurs.

B) Quelle solution pour diminuer le nombre de fils ? Avec une architecture multiplexée, on va utiliser un fil pour transporter toutes les informations Exemple: - le capteur vitesse véhicule fourni l’information à trois calculateurs différents. - le capteur t° eau fourni l’information aux mêmes calculateurs Liaison multiplexée reliant tous les calculateurs entre eux où transitent les informations vitesse véhicule, température eau moteur … 7 6 + 12 V CALCULATEUR 1 CALCULATEUR 2 CALCULATEUR 3 + 12 V 1 2 + 12 V Signal vitesse Alimentation + 5 V Signal température 4 5 Masse calculateur eau moteur 3 Masse calculateur Capteur vitesse véhicule Sonde température eau moteur Masse véhicule Masse véhicule Masse véhicule

B) Quelle solution pour diminuer le nombre de fils ? En omettant les alimentations batterie des calculateurs, il faut ……. fils pour distribuer les informations aux trois calculateurs. 7

ANALYSE CONCLUSION Avec une architecture traditionnelle filaire, il faut 15 fils pour distribuer 1 information à 3 calculateurs Avec une architecture multiplexée, il faut 7 fils pour distribuer 2 informations à 3 calculateurs CONCLUSION Grâce au fil qui permet de faire circuler toutes les informations, le nombre de fils dans l’architecture électrique multiplexée a été divisée par 2 par rapport à l’architecture traditionnelle et les calculateurs reçoivent 2 fois plus d’informations !

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Reprenons le tableau complété en diapositive 4 avec les informations capteurs fournies aux calculateurs. Architecture traditionnelle (filaire) CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR Informations données sous forme d’une tension variable (mesurable) 2 fils masse, info Alim interne au calculateur 3 fils Alim, masse, info calculateurs

Architecture multiplexée Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 Réseau multiplexé 2 4 6 8 3 5 7 9

Architecture multiplexée Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 L’information vitesse véhicule n’est fournie qu’au calculateur 6 (ABS-ESP) sous forme analogique, donc mesurable Réseau multiplexé 2 4 6 8 3 5 7 9

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 Le calculateur code cette information Réseau multiplexé 2 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 L’information codée est envoyée sur le réseau Réseau multiplexé 2 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 Réseau multiplexé 2 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9 L’information est disponible à l’entrée de tous les calculateurs

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 Réseau multiplexé 2 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9 Le calculateur 4 combiné a besoin de cette information

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 Pour l’utiliser, il doit la décoder Réseau multiplexé 2 D 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE 1 Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9 Le calculateur 1 gestion moteur a besoin de cette information

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée Pour l’utiliser, il doit la décoder CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 D 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 5 7 9 Le calculateur 5 BV automatique a besoin de cette information

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 D 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 D 5 7 9 Pour l’utiliser, il doit la décoder

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 D 4 6 Information vitesse véhicule C 8 3 D 5 7 9 Le calculateur 8 direction assistée élect. a besoin de cette information

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé Pour l’utiliser, il doit la décoder 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 D 5 7 9

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C 8 D 3 5 D 7 9 Le calculateur 9 régulateur de vitesse a besoin de cette information

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 D 5 7 D 9 Pour l’utiliser, il doit la décoder

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 D 5 7 D 9 Les calculateurs 2, 3, et 7 n’ont pas besoin de cette information

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 D 5 7 D 9 Elle est disponible sur le réseau, mais ils ne la décodent pas.

Architecture multiplexée Information vitesse véhicule Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D 1 L’information température moteur n’est fournie qu’au calculateur 1 (gestion moteur) sous forme analogique, donc mesurable Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 D 5 7 D 9

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur Le calculateur code cette information Réseau multiplexé 2 D 4 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 5 D 7 9 D

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur L’information codée est envoyée sur le réseau Réseau multiplexé 2 D 4 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 5 D 7 9 D

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 D 5 7 D 9 L’information est disponible à l’entrée de tous les calculateurs

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C D 8 3 D 5 7 D 9 Les calculateurs 2, 3, 4 et 7 ayant besoin de cette information

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C 8 D D D 3 5 D 7 9 D D D Ils vont la décoder

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C 8 D D D 3 5 D 7 9 D D D Les calculateurs 5, 6, 8 et 9 n’ont pas besoin de cette information

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C 8 D D D 3 5 D 7 9 D D D Elle est disponible sur le réseau, mais ils ne la décodent pas.

Comment faire passer une multitude d’information sur un seul fil Architecture multiplexée Le calculateur décode cette information CAPTEUR DE TEMP. EAU MOTEUR CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE D C 1 Température eau moteur D L’information pression fluide est utile au calculateur 1 Réseau multiplexé 2 4 D 6 Information vitesse véhicule C 8 D D D 3 D 5 Information pression fluide 7 C 9 D D D Information pression fluide climatisation

D) Qu’est ce qu’un codage ? Le codage est un message numérique qui constitue ce que l’on appelle une trame La trame est transportée d’un calculateur à l’autre par le bus de données

D) Qu’est ce qu’un codage ? Le codage est un message numérique qui constitue ce que l’on appelle une trame La trame est transportée d’un calculateur à l’autre par le bus de données

E) A quoi ressemble une trame ? La trame est un signal électrique indéchiffrable mais qui peut être visualisé à l’oscilloscope Il existe plusieurs types de signaux utilisés, mais le plus couramment utilisés est le signal C.A.N.

E) A quoi ressemble une trame ? La trame est un signal électrique indéchiffrable mais qui peut être visualisé à l’oscilloscope Il existe plusieurs types de signaux utilisés, mais le plus couramment utilisés est le signal C.A.N. Aspect électrique du bus C.A.N. (sous licence BOSCH)

Aspect électrique du bus V.A.N. (sous licence P.S.A.-Renault) E) A quoi ressemble une trame ? Il a existé un autre signal, qui n’est plus commercialisé depuis 2005, utilisé seulement par les véhicules du groupe P.S.A.: le signal V.A.N. Aspect électrique du bus V.A.N. (sous licence P.S.A.-Renault)

L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau F) A quoi ressemble physiquement un bus multiplexé sur un véhicule ? Le bus de données est composé de 2 fils tressés entre eux L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau Le réseau peut être de plusieurs types: - 2 fils, les 2 étant utilisés pour le transport d’informations Informations

L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau F) A quoi ressemble physiquement un bus multiplexé sur un véhicule ? Le bus de données est composé de 2 fils tressés entre eux L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau Le réseau peut être de plusieurs types: 3 fils, 1 pour l’alimentation du réseau et 2 pour le transport d’informations Informations Alimentation

L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau F) A quoi ressemble physiquement un bus multiplexé sur un véhicule ? Le bus de données est composé de 2 fils tressés entre eux L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau Le réseau peut être de plusieurs types: - 4 fils, 1 pour l’alimentation du réseau, 1 pour la masse et 2 pour les informations Informations Alimentation Masse

L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau F) A quoi ressemble physiquement un bus multiplexé sur un véhicule ? Le bus de données est composé de 2 fils tressés entre eux L’ensemble des bus multiplexés s’appelle un réseau Les 2 fils servant à véhiculer les informations sont utiliser de la manière suivante: - 1 pour C.A.N. H - 1 pour C.A.N. L Les signaux sur les deux fils sont opposés. Le bus est tressé dans le but d’éliminer une partie des parasites internes ou externes Le bus couramment utilisé est constitué de 2 fils d’informations dans le but de conserver la transmission d’information en cas de rupture d’un des deux fils.

F) A quoi ressemble un réseau multiplexé sur un véhicule ? Chargeur CD Module porte Suspension pilotée Clim G.P.S. Activation carburant F.A.P. Autoradio Toit ouvrant Afficheur Aide au stationnement BV AUTO Combiné ABS Alarme Gestion moteur Comodo Boîte à fusible moteur Boîte à fusible habitacle Module porte Document Citroën

F) A quoi ressemble un réseau multiplexé sur un véhicule ? Ce véhicule (C5) possède 4 réseaux multiplexés 1 réseau C.A.N. et 3 réseaux V.A.N. Document Citroën

F) Quels sont les éléments d’un réseau multiplexés ? Un réseau multiplexé est composé: de calculateurs (gestion moteur, air-bag, combiné, climatisation, A.B.S …) - de lignes de bus (2, 3 ou 4 fils) - d’un protocole de communication (C.A.N. ou V.A.N) d’un convertisseur de protocole (calculateur d’habitacle: - B.S.I. chez P.S.A. - B.I.I. (B2i) chez Renault combiné chez V.A.G.)

1 - Le protocole communication Depuis 2005, P.S.A. n’utilise plus le protocole V.A.N. Les constructeurs utilisent en majeure partie le protocole C.A.N. Mais ils utilisent aussi d’autres protocoles comme: le L.I.N (réseau bas débit à un seul fil de transport) la fibre optique (réseau à très haut débit, utilisé pour le multimédia) les ondes radio (système bluetooth®, utilisé pour la téléphonie, internet …)

2 - le convertisseur de protocole Les réseaux même s’ils utilisent des langages ou des débits différents peuvent communiquer entre eux grâce au convertisseur de protocole. En fait, il se comporte comme un traducteur de langages (interprète). Exemple du Boîtier de Servitude Intelligent B.S.I. chez P.S.A. Photo Citroën

2 - le convertisseur de protocole Exemple du Boitier de Servitude Intelligent B.S.I. chez P.S.A. Le Boîtier de Servitude Intelligent (BSI) est un calculateur qui intègre : - les relais, fusibles habitacle, la prise diagnostic - une électronique de contrôle : le BSI gère la communication entre les calculateurs et le transfert d’informations entre les réseaux, une électronique de calcul : il gère de manière autonome des fonctions de base (condamnation des ouvrants, signalisation, visibilité, éclairage intérieur, antidémarrage,…) - une mémoire ineffaçable pour la protection antivol (code VIN du véhicule, code des clés, de la télécommande, identification de l’autoradio,…). Un code appelé code diagnostic est mémorisé dans le BSI. Ce code accessible par les outils de diagnostic permet de connaître précisément la nature des calculateurs montés sur le véhicule - un programme qui permet de contrôler l’ensemble des fonctions, d’effectuer du diagnostic et du télécodage.

Avantages et inconvénients d’une architecture multiplexé par rapport à une architecture traditionnelle pour un équipement véhicule équivalent

- Diminution des capteurs et des fils 1 - Avantages - Diminution des capteurs et des fils - Taux de fiabilité meilleur grâce à des contrôles permanents - Transfert ultra rapide des informations entre les calculateurs Gain de place, de poids, car connecteurs et calculateurs de tailles réduites - Modification du fonctionnement d’un système aisé par simple branchement d’outil constructeur - Multiplication des fonctions électrique pour un moindre coût - Diagnostic simplifié avec un appareil de diagnostic informatisé

- Coût des appareils de diagnostic (mises à jour régulières) 2 - Inconvénients - Coût des appareils de diagnostic (mises à jour régulières) - Formation du personnel technique - Diagnostic fiable et performant difficile sans appareil constructeur Difficulté d’installation d’un équipement non prévu par le constructeur (alarme, auto-radio, caravane...) - Impossibilité de transférer deux informations capteurs en simultanée (ex: température et vitesse moteur)

avant toute manipulation Recommandations avant toute manipulation sur un véhicule multiplexé

- L’utilisation d’une lampe témoin est à proscrire pour contrôler un réseau multiplexé - L’utilisation d’un booster de démarrage est à proscrire, utiliser une batterie de dépannage (sur-alimentation sous une tension de 16 V, risque de destruction des calculateurs) Respecter les règles du constructeur avant de débrancher la batterie ou un calculateur car les communications sur le réseau vont être interrompues (même contact coupé), création d’un défaut « défaut de communication » - Les interventions doivent se faire suivant les recommandations du constructeur (pose, dépose, paramétrage, apprentissage, réinitialisation, télécodage …)

Prochaine présentation: FIN DE LA PRESENTATION Prochaine présentation: Fonctionnement et diagnostic d'un réseau multiplexé