- Innovation créatrice de nouvelles compétences
- Oui
- Innovation génératrice de nouvelles activités
- Oui
- Phase de développement de l'innovation
- Commercialisé depuis plusieurs années
- Date de création
- Date de mise à jour
En bref
Le multiplexage automobile, d'origine Bosch et PSA a commencé à se généraliser à partir de 2000 (proposé dès 1994 sur la Citroën XM).
Il permet de réduire la taille (et le poids) des faisceaux électriques et de proposer des « configurations clients » (modifications de fonctionnement). Il autorise un fonctionnement « intelligent » de nombreux équipements. Par exemple, au niveau des aides à la conduite, un capteur de pluie gère le fonctionnement des essuie-glaces en même temps que les feux de croisement s'allument ou s'éteignent en fonction des conditions météo ou lors d'un passage dans un tunnel. Deux capteurs, l'un dirigé vers l'avant du véhicule et l'autre vers le ciel, identifient la nuit, le passage dans un tunnel ou sous un pont. Dans le dernier cas, les phares ne s'allumeront pas. Dans les deux premiers, oui ! En cas de pluie, une succession de balayages du pare-brise commandera l'allumage des phares.
Le multiplexage permet aux constructeurs d'offrir plus d'options sur ses véhicules pour un coût réduit mais il augmente considérablement le nombre de calculateurs d'un véhicule.
- Innovation créatrice de nouvelles compétences
- Oui
- Innovation génératrice de nouvelles activités
- Oui
- Phase de développement de l'innovation
- Commercialisé depuis plusieurs années
- Date de création
- Date de mise à jour
Description détaillée
Le "multiplexage" est un système à gestion électronique qui permet d'envoyer plusieurs informations dans un "réseau". Ce réseau est le plus souvent constitué de fils électriques. Les informations seront sous forme de code et seront distribuées aux calculateurs qui ont besoin de l'information.
Exemple de fonctionnement
Le BSI reçoit l'information vitesse véhicule en provenance du capteur. Le BSI code cette information et l'envoie par le réseau à tous les calculateurs présents sur ce réseau et seuls les calculateurs (en rouge) qui ont besoin de cette information la décodent.
Le BSI qui reçoit également l'information température d'eau va également la coder et l'envoyer par le même réseau: on peut faire circuler plusieurs informations dans un réseau!
Les informations codées circulent (le plus souvent) dans deux fils torsadés appelés bus.
Exemple de message (appelé "trame") circulant dans les fils:
La plupart des véhicules possèdent plusieurs réseaux: réseau "moteur" ou "propulsion" et des réseaux conforts ou carrosserie selon les habitudes de travail du constructeur, dans lesquels circulent des trames codées dans un ou plusieurs protocoles (un protocole est un language de communication entre les calculateurs).
Le multiplexage permet aux constructeurs d'offrir plus d'options sur ses véhicules pour un coût réduit mais il augmente considérablement le nombre de calculateurs d'un véhicule.
Il existe une multitude de réseaux et de protocoles utilisés en automobile. La plupart utiliseront des fils de cuivre classiques.
On peut trouver des réseaux/protocoles monofilaires: LIN / BEAN / BSD etc.
Des réseaux/protocoles bifilaires: CAN HS ou LSFT / Flexray / AVCLAN / LVDS etc.
Des réseaux/protocoles utilisant des fibres optiques: MOST ou byteflight.
Des réseaux/protocoles sans fils: wifi ou WLAN / bluetooth / NFC / GSM.
Les solutions techniques sont multiples et au sein d'un véhicule on peut trouver toute une série de protocoles selon les applications. Allant d'une partie avec des courants porteurs à un réseau MOST à fibre optique en passant par un réseau CAN haute vitesse et Flexray et du bluetooth...
Quelques exemples techniques:
Le protocole CAN est utilisé actuellement par tous les constructeurs européens.
PSA a utilisé également le protocole VAN jusqu'en 2004 pour ses réseaux confort et le conserve sur certains modèles antérieurs à cette date.
Protocole VAN:
Les deux fils torsadés s'appellent DATA et DATA (DATA barre). Les informations codées y circulant sont complémentaires.
Protocole CAN:
Il existe des réseaux CAN high speed (haute vitesse) et des réseaux CAN low speed (basse vitesse).
Les deux fils torsadés s'appellent CAN H et CAN L. Les informations y circulant sont complémentaires pour le CAN high speed et symétriques pour le CAN low speed.
Le CAN high speed est utilisé pour le réseau moteur et le CAN low speed pour les réseaux conforts sauf chez Renault qui utilise le CAN high speed pour tous ses réseaux.
Composition d'une trame CAN high speed
Le codage et le décodage numérique se font suivant les règles suivantes :
CANH-CANL supérieur ou = 0,9V => "1"
CANH-CANL inférieur ou = 0,4V => "0"
Une trame CAN se compose de 7 parties appelées champs.
1 - Début de trame
1 bit
L'état de repos sur le bus étant 1, le bit SOF est toujours un 0. Ce permet aux calculateurs du réseau de savoir qu'une trame commence. Il permet également la synchronisation des horloges internes des récepteurs.
2 - Champ d'identification
12bits : 11bits pour l'identificateur et 1 bit RTR (remote transmission request). Les 11 premiers bits permettent d'identifier la nature du message qui va suivre en tenant compte des priorités. Plus l'émetteur est prioritaire, plus son code identificateur aura un poids faible.
Le bit RTR permet de connaître la nature de la trame :
RTR à 0 le calculateur émetteur émet une trame de données
RTR à 1 le calculateur émetteur émet une trame de requête
Ce champ est soumis à la règle du bit stuffing : si 5 bits consécutifs sont au même niveau, le calculateur émetteur mettra systématiquement le bit suivant au niveau complémentaire mais le récepteur ne prendra pas en compte ce bit supplémentaire. Cette stratégie permet de confirmer au récepteur que la présence de 5 bits de même niveau est normale.
3 - Champ de commande
6 bits : 2 bits RES et 4 bits DLC (data lenght code)
Les bits RES sont des bits de réserve positionnés à 0 en vue d'une évolution de protocole.
Les bits DLC indiquent le nombre d'octets contenus dans le champ de données, celui-ci pouvant contenir 8 octets maximum, 4 bits sont nécessaires car en binaire 8 s'écrit 1001.
Ce champ est soumis à la règle du bit stuffing.
4 - Champ de données
8 octets maximum
C'est dans ce champ que se trouvent les informations transmises ou demandées. Il peut contenir plusieurs informations de même nature. Par exemple une trame combiné 406 contient dans l'ordre : régime moteur, vitesse véhicule, distance parcourue et consommation.
Ce champ est soumis à la règle du bit stuffing.
5 - Champ de contrôle
16 bits: 15 bits CRC (cyclic redundancy code) et 1 bit CRC del.
Les 15 premiers bits expriment un code calculé à l'aide d'un générateur polynomial lors de la transmission de chaque bit composant la trame. Tous les récepteurs connectés au réseau calculent également le code avec le même algorithme lors de la réception de la trame et la compare en fin de trame au CRC reçu.
Le bit CRC del est positionné à 1 si l'émetteur n'a pas détecté d'erreur.
Dès que le récepteur détecte une erreur, il émet immédiatement une trame d'erreur (6bits à 0 ou 1 suivant le type d'erreur suivis de 8 bits délimitateurs à 1.
A partir de ce champ la règle du bit stuffing ne s'applique plus.
6 - Champ d'acquittement
2 bits: 1 bit ACK (acknoledge) et 1 bit ACK del.
Ces bits permettent au récepteur d'effectuer un acquittement final.
ACK à 0 et ACK del à 1 aucune erreur n'a été détectée
ACK à 1 et ACK del à 1 il y a eu détection d'erreur
7 - Fin de trame
La fin de trame ou EOF comporte 7 bits à 1. Un espace inter trame comportant au moins
3 bits à 1 sépare obligatoirement 2 trames.
Diffusion sur le marché | Innovation présente sur tous les segments et toutes les gammes. La quantité d'équipements et la philosophie d'application des constructeurs varient. |
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Constructeurs concernés | Tous les constructeurs utilisent des réseaux multiplexés. |
Innovation engendrant des entretiens | Non |
Innovation engendrant des réparations | Oui |
Types de réparations | Remplacement de pièces |
Dispositif législatif en rapport avec l'innovation | Pas spécifique |
Contrôle technique | Les stratégies mises en place par certains constructeurs pour conserver aux véhicules le meilleur niveau de sécurité possible, même en cas de dysfonctionnement peuvent conduire les contrôleurs techniques à rencontrer des situations troublantes. |
Mots-clés | CAN, VAN, LIN, Bus, émetteur, récepteur, trame, réseaux, protocole, MUX, FULL MUX, |
Méthodes et pratiques
- Remplacement ou réparation des faisceaux et des connecteurs défectueux: le choix entre le remplacement ou la réparation est à la discrétion du constructeur.
- Diagnostic et paramétrage éventuel du système: uniquement à l'aide des outils de diagnostics.
Les techniciens peuvent (quelque soit le sous système utilisant cette technologie):
- Réaliser des mises à jour des données lors d'une évolution des fonctions
- Réaliser des diagnostic-Remplacement suite à un dysfonctionnement
- Réaliser l'apprentissage et/ou un test routier après le remplacement ou dépose/repose.
Tous les intervenants peuvent:
- Contrôler l'état des éléments.
- Veiller à ne pas utiliser" l'alimentation réseau" (en croyant avoir un 12V "classique").
- Respecter les procédures de mises sous et hors tension des équipements pour des démontages ou des apprentissages.
Entreprises concernées aujourd'hui | Centres auto, Spécialistes, MRA, RA2, RA1 |
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Métiers concernés | Mécanicien technicien VI-VU, Mécanicien-Technicien Auto |
Impact sur les compétences en atelier
Les techniciens doivent être en mesure de:
- connaître la structure des réseaux multiplexés
- connaître les protocoles et leurs modes dégradés
- maîtriser la lecture des schémas électriques.
- maîtriser toutes les fonctions de l'outil de diagnostic.
- maîtriser toutes les fonctions de l'oscilloscope et du multimètre
- connaître les procédures de configuration et de paramétrage.
- tester, initialiser et installer des ECU, capteurs et actionneurs.
Les non techniciens doivent être en mesure de:
- connaître les procédures de configuration et de paramétrage.
- avoir des notions du fonctionnement des ECU, capteurs et actionneurs
- déposer et reposer les équipements en respectant les préconisations d'interventions sur véhicule avec équipement électronique et multiplexé
Exemple d’outillage approprié
Outil de diagnostic
Multimètre
Oscilloscope
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