Le multiplexage permet la mise en commun et l'échange d'informations entre les systèmes. Certains capteurs ont des liaisons avec plusieurs calculateurs ou existent en deux exemplaires en raison de leur localisation. Les liaisons entre boîtiers sont de plus en plus nombreuses . Diminution du nombre de capteurs et de liaisons entre boîtiers car chacun fournit aux autres,
par l'intermédiaire du bus, les infos qu'il reçoit en filaire: c'est le partage des informations. On appelle " bus" les fils électriques véhiculant les informations d'un calculateur à l'autre. Sur ce bus, les informations sont véhiculées sous forme numérique, transmises à haute vitesse, codées et envoyées les unes à la suite des autres.
Exemple d'un câblage classique
Exemple après multiplexage
Système de refroidissement classique
Système de refroidissement multiplexé
Le signal analogique est l'image de ce qu'il mesure, son amplitude et parfois sa fréquence évoluent avec le temps . Le signal numérique est un signal codé qui utilise la numérotation binaire, c'est-à-dire qu'il ne peut prendre que deux valeurs (ex. : tension ou pas tension, lumière ou pas lumière). La numérotation binaire utilise deux symboles, 0 et 1, qui s'appellent des" bits" (binary digit).
L'étage d'entrée du boîtier :
» Il transforme (il code) les signaux analogiques des capteurs en signaux numériques exploitables par le microprocesseur (ex. : signal délivré par la thermistance d'eau).
L'étage de sortie du boîtier (appelé " étage de puissance") :
» Il transforme les ordres fournis par le microprocesseur sous forme de signaux numériques en signaux analogiques destinés aux actionneurs.
L'étage de calcul : le microprocesseur (la puce)
» C'est le composant "intelligent" du boîtier il possède des mémoires qui peuvent être :
• ROM : mémoire morte qu'on ne peut que lire;
• RAM: mémoire qui disparaît dès que l'alimentation est coupée.
• EEPROM : mémoire morte pouvant être reprogrammée .
Les signaux traités le sont en général par groupes de 8 bits (ou plus) :
• 8 bits (1 octet) : 256 informations différentes pouvant être codées .
• î 6 bits (un word) ==> 2 î 6 = 65 536 informations .
• 32 bits: double word.
Un réseau multiplexé peut être organisé avec des dispositifs maîtres ou esclaves. Tout dépend de ce qu'ils peuvent faire: prendre l'initiative d 'une communication (maître) ou seulement répondre à un maître (esclave).
Ce réseau permet à un " maître" de piloter plusieurs " esclaves" , chacun ayant une tâche précise à exécuter. Les maîtres pourront dialoguer entre eux et mettre en commun des informations (maître-maître) .
Le multiplexage consiste à faire circuler plusieurs informations entre divers équipements électriques avec le moins de fils possible. Cela implique que les informations soient :
» numérisées (constituées de bits);
» rapides (62 000 bits/seconde) ;
» identifiées (trame : destinataire, information, commande) ;
» classées par priorité.
On appelle " bus " le circuit électrique véhiculant les informations multiplexées.
Sur la majorité des véhicules multiplexés, le bus est constitué de deux fils. Chaque fil porte une appellation différente
suivant le type de multiplexage :
» DATA ou (data barre): codage VAN (Vehicule Area Network);
» CAN-Hou CAN-L: codage CAN (Controller Area Network).
Dans les deux cas, ces deux informations sont complémentaires quand l'un est à un niveau haut, l'autre est à un niveau bas.
Câblage du multiplexage
Les deux grandes familles de protocoles (langages) multiplexés sont le VAN et le CAN.
Le VAN est utilisé pour le confort et le multimédia.
Le CAN est utilisé pour gérer les fonctions moteur et sécurité (plus rapide).
Un véhicule peut posséder plusieurs réseaux (un CAN et deux VAN) .
Réseaux multiplexés automobile
Sur chacun de ces fils le signal ne peut prendre que deux niveaux « 0 » ou« 1 » les signaux étant complémentaires l'un de l'autre
Les valeurs de tension sont comprises, pour DATA et DATA entre 0,5 V et 4,5 V.
Le bus utilisé en format CAN est constitué de deux fils désignés par:
CAN-H (High: haut) et CAN-L (Low: bas) ; les signaux sont complémentaires l'un de l'autre, mais les niveaux logiques« O »et
« 1 » sont à des potentiels différents.
Les tensions sont comprises entre les valeurs suivantes :
» - 2,5 < CAN-H < 3,5 V .
» - 1,5 < CAN-L < 2,5 V.
Sur les réseaux VAN et CAN, les signaux sont transmis sous forme de trame
Sur les réseaux CAN ou VAN, les trames sont envoyées à des moments précis selon les besoins de fonctionnement des systèmes.
On distingue différents types de trames, dont voici les principales :
» Trame périodique : elle est envoyée périodiquement sur le réseau par les boîtiers (intervalles réguliers). Ex. : pour PSA, toutes les 50 ms, le BSI transmet sur le champ de données les
valeurs suivantes : régime moteur, vitesse du véhicule, distance parcourue.
» Trame événementielle : elle est envoyée chaque fois que surgit un événement. Ex. : demande de mise en route de l'autoradio, de la climatisation, etc.
Réseau multiplexé
Architecture multiplexée du véhicule et implantation des calculateurs
BM34 Boîtier de Servitude Moteur
BSI Boîtier de Servitude Intelligent
cvoo Module de commutation sous volant
de direction (COM 2000)
0004 Combiné d'instrument
0049 Écran multifonction
1320 Calculateur moteur
1630 Calculateur de boîte de vitesses
automatique
4350 Calculateur d'additif de gasole
6000 Modules de portes
6560 Calculateur airbag
6800 Calculateur de toit ouvrant
7020 Calculatuer ABS
7500 Calculateur d'aide au stationnement
7715 Calculateur de suspension
8080 Calculateur de réfrigération
8410 Autoradio
8415 Chargeur de disques compacts
8500 Calculateur de navigation
8600 Alarme anti-effraction