LE MULTIPLEXAGE 1 INTERET DU MULTIPLEXAGE Les vhicules

LE MULTIPLEXAGE

1 – INTERET DU MULTIPLEXAGE Les véhicules modernes prennent de plus en compte les problèmes de sécurité, de confort et de pollution. Pour gérer ces différents paramètres, ils sont équipés de nombreux calculateurs prenant en compte un nombre important de paramètres. 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 METRES (longueur de câblage) 1960 1985 1995 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Nombres d’interconnexions 1960 1985 Les circuits électriques ont augmenté de masse, de connexions, ils sont devenus complexes et difficiles à diagnostiquer. 1995 La quantité de pannes étant fonction de la quantité de circuits électriques, la tendance était à la baisse de fiabilité et donc à une mauvaise image de la marque.

Certaines informations étaient redondantes et nécessitaient plusieurs fois le même capteur pour différents calculateurs. L’intérêt du multiplexage est de mettre en commun les informations transitant par 2 fils

Système non multiplexé On diminue alors le nombre de connexions, de fils et les circuits électriques prennent une architecture plus simplifiée Système multiplexé

1 2 Il s’agit de diminuer le nombre de capteurs redondants et… 1 2 2 – PRINCIPE 1 2 Sonde de température d’eau moteur M Moto-ventilateurs de refroidissement moteur Signal analogique …de partager l’information avec d’autres calculateurs par 2 fils que l’on appelle BUS BITRON Boîtier de gestion refroidissement moteur Calculateur injection moteur Combiné Sonde de température d’eau moteur 1 2 Moto-ventilateurs de refroidissement moteur Fils non torsadés M U de 0. 3 à 4. 5 v Signaux Analogiques réseau CAN Fils torsadés Signaux Numériques réseau VAN Fils torsadés A B C D E F G H Calculateur injection moteur BSI Boîtier de Servitude Intelligent Calculateur de climatisation Combiné

Equipement A (ECM) Equipement B (BVA) Equipement C (Radar anticollision) Equipement D (Suspension) Equipement E (ABS/ASR) Bus multiplexé Pour cela, il faut que les calculateurs parlent le même langage : c’est le protocole. Les principaux protocoles sont : - le VAN (Vehicule Area Network) - le CAN (Controler Area Network) Mais aussi le LIN, le MOST, le Bluetooth. Signal analogique Signal numérique Ils ont en commun l’utilisation d’un langage binaire. Les signaux sont donc transformés d’analogique en numérique

3 – LE BUS Composé de 2 fils, il permet le passage des trames informatiques sous forme binaire. Le passage d’un courant dans un fil crée un champ magnétique. Le fait qu’ils soient torsadés ensemble, ces champs magnétiques s’annihilent et limitent les parasites DATA En cas de parasitage du circuit, les signaux se compensent pour obtenir un signal classique en sortie

Multi maîtres 4 – LES ARCHITECTURES La mise en commun des informations peut se faire suivant plusieurs structures d’architectures en fonction des besoins et des protocoles utilisés. Maîtres - esclaves UC UC M M M M UC Capteurs, . . . Feux, comodo E E Mixte E E Liaison de type parallèle : les calculateurs servent de passerelle pour les autres. S’il se produit un défaut de connectique sur un calculateur, plusieurs autres peuvent se trouver en défaut ! Liaison de type libre : les calculateurs sont câblés en parallèle par le biais d’épissures

5 – LE PROTOCOLE VAN Deux fils composent le bus, Data et Data Barre, dans lesquels passent les tensions électriques. U Data 4. 5 V La différence de potentiel électrique entre ces deux fils permettra de coder deux états logiques distincts. 0. 5 V t U Data B T Si U Data – U Data B > 0 alors le bit est de 1 Si U Data – U Data B < 0 alors le bit est de 0 4. 5 V Trame VAN 0. 5 V t 01001101

6 – LE PROTOCOLE CAN Deux fils composent le bus, CAN High et CAN Low. Can H La différence de potentiel électrique entre ces deux fils permettra de coder deux états logiques distincts. 4. 5 V 2. 5 V 0. 5 V t Can L Si CAN H – CAN L > 2 alors le bit est de 0 Si CAN H – CAN L = 0 alors le bit est de 1 Trame CAN 4. 5 V 2. 5 V 0. 5 V t 10110010

7 – ORGANISATION ENTRE LES DIFFERENTS PROTOCOLES L’information est codée en mode binaire par le calculateur. 1313 : capteur régime moteur Electronique Contrôle Moteur Codage du régime Couronne Moteur (60 dents - 2) 1010 1100 0100 1010 1320 : calculateur contrôle moteur

D’autres informations sont codées puis sont mises à disposition sur le bus. 1320 1313 Codage du régime 1010 1100 0100 1010 Couronne Moteur (60 dents - 2) 0100 1111 0101 0011 INTERFACE Bus Multiplexé 1 7000 7005 INTERFACE 0100 1111 0101 0011 Codage de la vitesse (x tops par tour) 1010 1100 0100 1010 Couronne roue 7800 7000 : Capteur antiblocage de roue avant droite 7005 : Capteur antiblocage de roue avant gauche

Les informations peuvent être utilisées par d’autres calculateurs… 1320 1313 Codage du régime 1010 1100 0100 1010 Couronne Moteur (60 dents - 2) 0100 1111 0101 0011 INTERFACE Bus Multiplexé 1 7000 7005 INTERFACE 0100 1111 0101 0011 1010 1100 0100 1010 Codage de la vitesse (x tops par tour) 1010 1100 0100 1010 Couronne roue 7800 1630 : calculateur boite de vitesse automatique

… puis transitent par le Boîtier de Servitude Intelligent (BSI, dénomination Peugeot) … BSI 1320 1313 Codage du régime 1010 1100 0100 1010 0100 1111 0101 0011 Couronne Moteur (60 dents - 2) 0100 1111 0101 0011 INTERFACE Bus Multiplexé 1 7000 7005 INTERFACE 0100 1111 0101 0011 1010 1100 0100 1010 Codage de la vitesse (x tops par tour) 1010 1100 0100 1010 Couronne roue 1630 7800

…pour être mis à disposition des autres calculateurs … BSI 1320 1313 Codage du régime 1010 1100 0100 1010 0100 1111 0101 0011 Couronne Moteur (60 dents - 2) 0100 1111 0101 0011 INTERFACE Bus Multiplexé 1 7000 7005 INTERFACE 0100 1111 0101 0011 1010 1100 0100 1010 Codage de la vitesse (x tops par tour) 1010 1100 0100 1010 Couronne roue 1630 7800 Bus Multiplexé 2 0004 : combiné

…ayant un autre protocole multiplexé. 1320 1313 Codage du régime BSI BUS VAN CARROSSERIE 1010 1100 0100 1010 INTERFACE 1010 1100 0100 1010 0100 1111 0101 0011 Couronne Moteur (60 dents - 2) 0100 1111 0101 0011 INTERFACE BUS CAN 7000 7005 INTERFACE 0100 1111 0101 0011 1010 1100 0100 1010 Codage de la vitesse 0100 1111 0101 0011 1010 1100 0100 1010 (x tops par tour) 1010 1100 0100 1010 Couronne roue 1630 7800 BUS VAN CONFORT 0004 INTERFACE

8410 8080 7215 0004 8500 8415 BSI 1 Réseau VAN CONFORT

1282 6301 6570 9056 6037 BSI 1 6036 Réseau VAN CARROSSERIE

1630 1320 7800 7715 7803 BSI 1 Réseau CAN INTERSYSTEME

6037 1282 6570 1320 9056 1630 8410 6301 7803 0004 7715 8080 7215 7800 8500 8415 BSI 1 Réseau CAN INTERSYSTEME 6036 Réseau VAN CONFORT / CARROSSERIE

8 – LES AUTRES PROTOCOLES D’autres types de communication existent en automobile. Leur utilisation dépend du nombre d’informations à transiter, de l’architecture du véhicule, du coût … Voici un tableau récapitulant les protocoles plus utilisés. Protocole Support Caractéristiques Inconvénients 62. 5 à 125 KBits/s Mode dégradé en cas de coupure d’un fil Bifilaire CAN Low speed 125 KBits/s Mode dégradé en cas de coupure d’un fil et de contacts entre les fils Bifilaire CAN High speed 500 KBits/s Rapidité et immunité aux parasites Pas ou peu de mode dégradé VAN Bifilaire Avantage LIN Filaire 20 KBits/s Mono filaire 16 esclaves / maître Pas ou peu de mode dégradé MOST Fibre optique 21. 2 Mbits/s Insensible aux perturbations électromagnétiques Courbure du faisceau > 25 mm Pas de liaison filaire Portée 100 m; compatibilité des systèmes Bluetooth Hertzien 1 Mbit/s