Communication CAN

Module de commande de direction assistée, module d'antivol de véhicule, radio, module de commande CVC, module de détection et de diagnostic, module récepteur radiophonique numérique, récepteur de télédéverrouillage des portes, module de commande de toit ouvrant. Et ce n'est pas tout. Module de commande de chauffe-siège, lecteur de DVD, ouvre-porte de garage, module confort/commodité, module de commande de pédales réglables, module de commande électronique de freinage, module de clignotants de direction et de détresse. Et ça continue. Il est courant de nos jours de voir des véhicules équipés de toutes ces unités de commande électroniques, et d'autres encore.

Afin de prendre en charge tous ces nouveaux dispositifs électroniques et de maintenir au minimum la quantité de matériel, de câblage et de connecteurs, on doit utiliser diverses stratégies de données série. Avec ce type d'architecture, le réseau de circuits total d'un véhicule peut être réduit de 75 pour cent.

Communication série

Les types de communication série utilisés par tous les constructeurs automobiles ont rapidement évolué depuis le système de communication universel (UART) de base, sans système antipollution, jusqu'au réseau de communication (CAN), à temps réel lié à la sécurité, et à système antipollution. (Fig. 1) Types de communication série utilisés au fil des années :

Fig. 1

- UART (émetteur-récepteur

universel asynchrone)

- E&C (Divertissement et confort)

- SBI (interface de bus de donnée simple)

- SPI (interface périphérique de série)

- LIN (réseau d'interconnexion linéaire)

- Mots-clés 81, 82 et 2000

- Classe 2

- Réseau CAN (système d'information électronique)

Comment fonctionne le réseau CAN

La communication par réseau local GM (GMLAN) constitue le plus récent protocole de données série des véhicules GM. C'est une méthode fiable (moins d'interférence), rentable (réseau moins complexe) et modulaire (réseaux virtuels) de gestion du partage entre diverses unités de commande électroniques du véhicule par le biais d'une famille de bus de communication série utilisant le protocole du système d'information électronique.

Le réseau local GM prend en charge trois bus individuels : basse vitesse (33,33 kilobits par seconde), vitesse intermédiaire (95,2 kilobits) et haute vitesse (500 kilobits). Chaque bit est de 2 microsecondes, en comparaison aux 5-6 millisecondes d'une ligne de données de classe 2. Les données série haute vitesse sont transmises par deux fils torsadés, ce qui permet de réduire l'interférence Lorsqu'elles sont en fonction, la tension d'une ligne est élevée (3,5 volts) et la seconde ligne est abaissée (1,5 volt). Les modules qui nécessitent une communication en temps réel sont reliés au réseau haute vitesse.

Dans la plupart des véhicules, le module confort/commodité constitue la passerelle qui traduit les messages de données série pour l'échange entre le bus haute vitesse du réseau local GM et les autres types de communication par données série. (Fig. 2)

Fig. 2

Le protocole CAN exige qu'une étiquette soit affectée à chacun des messages, ce qui leur donne un « identifiant » unique. L'identifiant classe le contenu du message, comme le régime du moteur. Chaque module ne traite que les messages dont les identifiants sont enregistrés dans la liste d'acceptation du module. Il s'agit là du type de filtrage des messages du réseau CAN.

L'identifiant étiquette le contenu des données et la priorité du message qui est transmis. Si plusieurs modules commencent à traduire simultanément, c'est au message dont la priorité est la plus haute que le premier accès est accordé.

Un module CANdi (interface de diagnostic du système d'information électronique) est nécessaire pour que l'analyseur-contrôleur Tech 2 puisse interpréter les données du réseau local GM.

Gestionnaire de mode d'alimentation

Dans les systèmes de communication précédents, les modules exigeaient que le contact soit mis pour agir comme réveil. Afin de réduire la quantité de câblage, de connecteurs et de charge électrique sur le commutateur d'allumage, un nœud, comme le module confort/commodité ou le module d'intégration du tableau de bord, est désigné comme gestionnaire de mode d'alimentation. Le rôle du gestionnaire de mode d'alimentation consiste à recevoir les entrées du commutateur d'allumage et à transmettre les messages concernant la position de ce dernier aux autres modules par la ligne de données série. Parmi ces messages, mentionnons :

- Arrêt-Repos - Aucune activité sur les circuits de données série,

modules au repos, alimentation minimum

- Arrêt-Éveil- Activité sur les circuits de données série, modules à l'état d'éveil, en attente d'entrées

- RAP (prolongation d'alimentation des accessoires, si ainsi équipé) - Les modules dont certaines fonctions sont activées dans la RAP sont pleinement opérationnels, les autres modules sont en état Arrêt-Éveil

- ACC (accessoires) - Les modules dont certaines fonctions sont activées dans Accessoire sont pleinement opérationnels, les autres modules sont en état Arrêt-Éveil

- RUN (marche) - Tous les modules sont pleinement fonctionnels

- CRANK (démarrage) - Ces modules qui n'ont aucune fonction essentielle au démarrage du moteur sont à l'arrêt afin de permettre l'alimentation maximale pour le lancement du moteur et le démarrage

La meilleure façon de vérifier s'il y a un problème de mode d'alimentation consiste rechercher des codes d'anomalie établis. Un code d'anomalie établi dans un module peut vous indiquer la présence d'un problème dans ce module ou une défectuosité de circuit de mode d'alimentation de base. Certains analyseurs-contrôleurs comportent un menu pour vérifier le fonctionnement du mode d'alimentation : sélectionner Vérification du circuit de diagnostic, puis Mode d'alimentation. (Fig. 3)

Fig. 3

Réseautique

La réseautique est également connue sous le terme de multiplexage; une méthode de transfert de données parmi des modules de commande électroniques répartis par le biais d'un bus de données série. Sans la réseautique, le câblage spécialisé, point par point, se traduirait par des faisceaux de câblage volumineux, coûteux et encore plus complexes.

Les faisceaux de câblage d'un véhicule de taille moyenne mesurent un kilomètre et demi, pèsent 90 kilos, sont munis de 300 connecteurs homologues et de 2 000 broches.

Le réseau en anneau est un type de réseau courant qui connecte chaque module de commande au module en ligne suivant par le biais d'une ligne de données série. (Fig. 4) Pour repérer les défaillances d'un module de commande, chaque module doit être déconnecté du réseau. Chaque véhicule dispose de connecteurs de réseau principaux qui peuvent être déconnectés de façon à ce que les portions du réseau puissent être isolées et inspectées, pour y rechercher de défaillances.

Fig. 4

Le réseau en étoile est un autre type courant de réseau. (Fig. 5) Ce réseau est muni d'une ligne de données série qui sort de chaque module de commande et d'une autre qui est connectée à un point central. Le point central est désigné sous le terme de bloc d'épissures. Certains véhicules utilisent deux blocs d'épissures ou plus pour relier tous les modules. Pour la plupart des applications, la barre omnibus utilisée dans chaque bloc d'épissures peut être retirée. Un outil de diagnostic spécial peut être installé à sa place et permettre d'isoler et d'examiner chaque module de commande pour y rechercher une éventuelle anomalie.

Fig. 5

Le réseau étoile/anneau est un troisième type de réseau hybride qui utilise les deux techniques pour connecter les modules de commande par une ligne de données série. Il est essentiel de connaître avec exactitude la façon dont chaque module de commande se connecte au réseau pour savoir quelle technique utiliser et quand l'utiliser.

L'optique des fibres pourrait être la nouvelle génération de communication haute vitesse des véhicules. Le câble à fibre optique est léger, très résistant au brouillage électromagnétique et capable de gérer des vitesses de transmission de données de l'ordre de 25 mégabits par seconde. Certains modèles Saab sont munis d'un système de communication à fibre optique appelé « MOST » pour Media Oriented System Transfer en anglais (réseau multimédia automobile). Les câbles sont d'une épaisseur de 2 à 3 millimètres. Le cœur interne transparent est d'une épaisseur d'environ un millimètre, est c'est le maître du bus dans une configuration à anneau.

Lors de la manipulation et du remplacement d'un câble à fibre optique, le rayon de pliage minimum est de 25 millimètres, et, par ailleurs, il faut éviter de regarder de près la scintillation émise par un câble déconnecté.

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- Merci à Mike Militello