Contenu
- Unités de contrôle électroniques
- Réseau de contrôleurs
- Pas de bugs, pas de stress - Votre guide étape par étape pour créer un logiciel qui change la vie sans vous détruire
- Diagnostics embarqués (OBD)
- Conclusion
Source: Locha79 / Dreamstime.com
À emporter:
Tout comme une grande organisation comptant de nombreux départements, votre voiture dispose de nombreux systèmes qui doivent communiquer entre eux pour fonctionner correctement. Ceci est géré par le réseau de contrôleurs.
Autrefois, un mécanicien d'ombrages pouvait diagnostiquer et réparer sa propre voiture avec un certain degré de simplicité. Aujourd'hui, cela peut nécessiter plus de sophistication technique et de savoir-faire informatique. Votre voiture est devenue plus qu'un moyen de transport mécanique: c'est un système informatique d'une grande complexité. En fait, votre voiture pourrait même contenir un ensemble de nœuds informatiques reliés par une architecture de réseau de bus. Les nœuds sont appelés ECU et la topologie du bus est appelée CAN (Controller Area Network).
Unités de contrôle électroniques
Unité de commande électronique (ECU) est le terme générique qui désigne les dispositifs qui contrôlent les systèmes électriques dans les automobiles d’aujourd’hui. Il existe de nombreux types d'écus et leurs fonctions varient. Certaines voitures de haute technologie peuvent contenir jusqu'à 100 ECU. Ceux-ci remplissent diverses fonctions, notamment:
- Contrôle moteur
- Contrôle de la transmission
- Commande de frein
- Assistance de vitesse
- Park assist
- Climatisation automatique
- Contrôle de traction
- Système de freinage antiblocage
La nomenclature peut différer selon les constructeurs de véhicules. L'ECU qui gère le moteur s'appelle soit le module de commande du moteur (ECM), soit l'unité de commande du moteur (ECU). Cette utilisation en double du calculateur pour faire référence à une unité de commande électronique générique ou à un module de commande de moteur spécifique peut être source de confusion. Souvent, le module de commande du moteur et l'unité qui contrôle la transmission sont combinés dans un calculateur appelé module de commande du groupe motopropulseur (PCM). Beaucoup de gens voient dans l'ECM ou le PCM le «processeur» de l'automobile. La vérité est que les différents calculateurs installés dans la voiture effectuent des opérations distinctes et fonctionnent comme des nœuds individuels dans l'architecture de réseau automobile. (Pour en savoir plus sur la technologie utilisée dans les voitures modernes, voir Achat d'une nouvelle voiture ... Euh, Ordinateur.)
Les constructeurs ont poursuivi des objectifs ambitieux pour améliorer et faire progresser la technologie de leurs véhicules. La liste des 10 avancées majeures de la technologie automobile en 2016 établie par Computerworld est rendue possible en grande partie grâce à cet environnement informatique nouveau et en développement. À l’aide d’ordinateurs de bord, les concepteurs s’efforcent d’optimiser de nombreuses manières, notamment en visant le rapport air-carburant idéal de 14,7 à 1.
Les calculateurs rendent ces processus d'amélioration automatiques et en temps réel. Dans un système en boucle fermée, plusieurs capteurs recueillent des informations sur le réseau et des commandes à des actionneurs fournissant les interventions nécessaires pour obtenir les meilleurs résultats. La sortie des capteurs indique au système ce que fait la voiture. ensuite, la saisie de nouvelles instructions apporte les corrections nécessaires. Les calculateurs tirent parti des informations fournies par des capteurs tels que:
- Capteur de température du liquide de refroidissement du moteur
- Capteur de température de l'air
- Capteur de pression absolue
- Capteur de débit d'air massique
- Contrôleur de ralenti
- Capteur de vilebrequin
- Capteur d'arbre à cames
- Capteur d'oxygène
- Détecteur de cliquetis
Les composants d’un calculateur comprennent des convertisseurs analogique-numérique, des convertisseurs numérique-analogique, des conditionneurs de signal, des puces de communication, des grappes d’instruments et des capteurs intelligents. Les informations pouvant être analogiques peuvent être converties en données numériques pour le traitement électronique. Toutes ces données sont envoyées via une topologie de bus appelée…
Réseau de contrôleurs
Il s’agit en réalité d’un réseau informatique numérique qui communique avec les différents calculateurs de l’automobile. Chaque nœud de calculateur gère l’entrée et la sortie des informations lors de son interface avec les composants mécaniques et électriques du véhicule. Des entrées telles que la température ambiante, la température du liquide de refroidissement, le débit d'air et la position d'accélération sont traitées et deviennent actionnées comme l'injection de carburant, le réglage de l'allumage, le turbo boost, etc. Les réseaux CAN fournissent une boucle de retour continue.
La pile de protocoles CAN peut être comparée aux deux couches inférieures du modèle OSI. La couche physique OSI est en corrélation avec trois couches physiques du modèle CAN. La couche liaison de données trouve la parité avec les couches contrôle de liaison logique (LLC) et contrôle d'accès au support (MAC) dans CAN. Vous pouvez trouver plus d'informations sur la technologie dans ISO 11898-1: 2015 - Véhicules routiers - Réseau de contrôleur (CAN).
Pas de bugs, pas de stress - Votre guide étape par étape pour créer un logiciel qui change la vie sans vous détruire
Vous ne pouvez pas améliorer vos compétences en programmation lorsque personne ne se soucie de la qualité des logiciels.
La société Robert Bosch GmbH a introduit le bus réseau de contrôleur en 1983. Chaque nœud CAN comprend un microcontrôleur, un contrôleur CAN et un émetteur-récepteur CAN. CAN est un protocole basé sur un identifiant 11 bits (format standard) ou un identifiant 29 bits (format étendu avec 18 bits supplémentaires).Les composants du bus CAN incluent le matériel et les logiciels (en fait, les microprogrammes), qui peuvent en fait être peaufinés et modifiés avec des puces ou des commandes logicielles supplémentaires.
CAN utilise un processus d'arbitrage pour réguler le trafic qui est similaire à CSMA / CD dans le protocole Ethernet. Dans la technologie des véhicules, CAN peut être complété par d’autres méthodes telles que Flexray, qui utilise la technologie TDMA et exploite jusqu’à 10 mégabits par seconde, ou le réseau d’interconnexion locale (LIN, Local Interconnect Network), protocole de réseau série à un seul fil. Il a été envisagé de remplacer Flexray par Ethernet, ce qui procurerait des avantages notables. Le bus CAN est l’une des cinq normes de protocole reconnues par la technologie connue sous le nom de…
Diagnostics embarqués (OBD)
Le système OBD-II a remplacé le système OBD d'origine en 1996. Initialement axée sur la gestion des émissions pour se conformer aux réglementations gouvernementales, la nouvelle norme a évolué pour inclure une multitude de fonctionnalités. En tant que diagnostic numérique, OBD-II utilise une grande base de données de codes, que vous pouvez trouver sur http://www.troublecodes.net/. Par exemple, le code P0171 est un code générique du groupe motopropulseur qui signifie «le système est trop maigre». Les codes à cinq chiffres sont représentés de la manière suivante:
- - zone (carrosserie, châssis, groupe motopropulseur, réseau U)
- # - code du fabricant
- # - système
- # - problème spécifique
- # - problème spécifique
Vous pouvez extraire les codes OBD-II de votre véhicule de différentes manières. La plupart des magasins de pièces automobiles proposent un périphérique qui se branche sur un port d'ordinateur situé sous votre tableau de bord. Ou vous pourriez vous procurer un outil de scanner et lire le code comme expliqué par Wikihow. Vous pouvez même pirater l'ordinateur de votre voiture avec le bon câble, votre ordinateur portable et un logiciel dédié. Certaines des interfaces graphiques peuvent fournir un aperçu extraordinaire du fonctionnement interne de votre ordinateur de voiture. Sachez simplement que tout piratage informatique que vous faites est à vos risques et périls et n'est pas recommandé par ce site! (Pour en savoir plus sur la connectivité en nuage dans les véhicules, voir Informatique en nuage pour véhicules: voiture de pointe de Tomorrows.)
Conclusion
Nous avons dit que votre voiture est un ordinateur. En fait, il semble que votre voiture soit composée de plusieurs ordinateurs dans un réseau complexe. Les microprocesseurs de votre voiture de modèle récent peuvent fournir une commande de moteur sophistiquée, des diagnostics avancés, de nouvelles fonctionnalités de sécurité ou de confort et même une réduction du câblage. Les avantages de cette informatique de pointe offrent des avantages considérables, mais certains diraient que la simplicité de la réparation de véhicules domestiques est révolue.
Jeune enfant, j'ai passé de nombreuses heures à travailler avec notre père dans nos propres véhicules: échange de pièces, réglage du temps, manipulation des mélanges de carburant, freinage, etc. Il avait été mécanicien d'aviation pendant la Seconde Guerre mondiale et avait travaillé 32 ans en tant qu'électricien dans une usine. Je n'aurais jamais pu imaginer que ma compréhension puisse lui tenir tête quand il s'agit de réparer une voiture. Je me demande maintenant si toutes ces années en tant qu’ingénieur réseau peuvent postuler ici. Je me demande aussi combien de temps cela prendra pour que les voitures prennent conscience de soi - comme la voiture KITT de David Hasselhoff dans la série télévisée "Knight Rider". Vous ne pouvez pas arrêter de progresser.