Vous avez probablement un outil d’analyse qui effectue un bilan de santé de tous les modules d’un véhicule. Vous aurez probablement au moins un code qui dit qu’il y a un code U qui indique une perte de communication entre modules ou sur un bus de communication spécifique. Ce code ne provoquera probablement pas de voyant de vérification du moteur, mais il pourrait provoquer des symptômes qui peuvent dérouter les conducteurs et dérouter les techniciens.
Au fur et à mesure que les constructeurs automobiles ajoutent de plus en plus de gadgets électroniques et que les exigences en matière d’émissions/de sécurité deviennent plus strictes, les équipementiers se sont rapidement rendu compte qu’avec les méthodes actuelles de câblage et de disposition des capteurs, il deviendrait presque impossible de gérer et de fabriquer la prochaine génération de véhicules.
Les unités de « bus de données » du véhicule ont aidé à résoudre ce dilemme en éliminant le câblage supplémentaire et le besoin de plusieurs capteurs. Le terme utilisé pour décrire la conception, la disposition et le comportement d’une configuration de bus de données série est « topologie ».
Les véhicules modernes ont généralement plus d’un réseau de données série et encore plus de modules qu’auparavant, qui doivent tous obéir et se conformer à la topologie spécifiée par les ingénieurs. Et les bus à deux fils ont une topologie qui dicte qu’ils sont câblés électriquement en parallèle.
Un module sur un bus de données série est appelé un « nœud ». Un outil d’analyse devient également un nœud sur ce bus. Et même certains capteurs et commutateurs peuvent être des nœuds.
Le réseau commence aux broches 6 et 14 du connecteur de liaison de données (DLC). Les lignes de bus CAN passent par plusieurs modules dont le PCM, le BCM et le module de pompe à carburant. Les lignes de bus CAN sortent du nœud pour le système 4WD et se terminent par une résistance de 120 ohms.
Lecture du schéma de câblage
En tant que technicien à l’ère des véhicules modernes, vous devrez comprendre ces « lignes de bus ». La ligne pointillée au bord du composant, nœud ou module indique où le bus CAN entre et sort comme on le voit dans Figure 1.
Certains schémas peuvent inclure d’autres informations dans les cases avec deux flèches pointant dans des directions opposées. Toutes les lignes CAN à deux fils se terminent par une ou plusieurs résistances d’une valeur connue. C’est ce qui produit la bonne quantité de chute de tension.
Configurations de bus
Il existe trois types de configurations de bus avec lesquelles vous serez en contact : en boucle, en étoile et un hybride des deux. Dans un système en boucle, la topologie des nœuds ou modules est connectée électriquement en parallèle.
Chaque nœud a deux fils qui le relient au bus comme on le voit dans Figure 2. Ce système multiplexe les nœuds ensemble afin que les informations puissent être partagées sur un seul circuit. Avec ce système, tous les nœuds peuvent allumer un voyant de moteur de contrôle dans le groupe d’instruments grâce à l’utilisation d’informations dans le circuit.
Chacun de ces modules peut communiquer quelque chose à un autre module. Par exemple, le CVC voudrait communiquer avec le BCM pour demander la permission au PCM d’activer l’embrayage du compresseur en activant le relais.
Si vous aviez un circuit ouvert entre le BCM et le PCM, le PCM pourrait toujours communiquer avec le BCM, même s’il devrait passer par les autres modules. La communication a toujours lieu si vous avez un circuit ouvert.
Mais, si vous aviez deux circuits ouverts entre le BCM et le PCM, et un circuit ouvert entre les modules IPC et Radio, le PCM serait isolé et ne pourrait pas parler au BCM ou au module ABS.
Short en boucle
Le problème avec une boucle pendant les diagnostics est si un court-circuit se produit. La configuration en boucle peut être facile à diagnostiquer car, même avec deux circuits ouverts, les nœuds sont isolés du bus. Mais en court-circuit, avec les modules en parallèle, tout le circuit tombe en panne.
Lorsqu’un bus court-circuite, il peut être difficile d’isoler le module ou la section de câblage incriminé. Dans le cas où un module lui-même court-circuite le bus, vous devrez littéralement les débrancher un par un pour voir quel module élimine le court-circuit. Ce ne serait pas un bon scénario dans le monde de la réparation car il faudrait beaucoup de temps pour accéder à ces modules.
Les shorts sont un inconvénient de la configuration en boucle. L’avantage, cependant, est que vous avez une redondance de fils. Par conséquent, nous sommes plus imperméables à un problème de circuit ouvert.
Configuration du bus en étoile
La topologie de la configuration en étoile utilise un peigne comme on le voit dans figure 3, connecteur bout à bout ou barre de court-circuit. Il se branche sur un connecteur femelle.
Tous les modules ont un seul fil sortant d’eux sur le bus de données série vers ce connecteur commun qui les relierait tous ensemble en parallèle.
La configuration en étoile tire son nom de l’industrie informatique. Par exemple, une connexion Ethernet est une configuration en étoile avec des ordinateurs, des imprimantes et des serveurs tous connectés à un concentrateur Ethernet.
Les connecteurs en étoile sont souvent situés près du DLC, mais notez qu’il existe des exceptions. Et, certains fabricants les soudent en place, tandis que d’autres ne le font pas, ce qui permet de retirer le connecteur beaucoup plus facilement. Sur certains véhicules, le connecteur en étoile peut être retiré et un compteur peut être connecté à chaque circuit pour tester les courts-circuits à l’alimentation ou les courts-circuits à la terre.
Être capable de reconnaître si la topologie est une configuration en boucle, en étoile ou hybride rendra le test et le diagnostic des courts-circuits, des masses et des erreurs de communication plus rapides et plus efficaces que les étapes et les organigrammes.
Savoir comment les courts-circuits à ouverture et les courts-circuits normaux (puissance et masse) se comportent sur une boucle ou une étoile peut vous aider à formuler un plan d’action plus efficace afin que vous puissiez faire plus en moins de temps.
Versions hybrides boucle/étoile
Les constructeurs automobiles peuvent également combiner les topologies en boucle et en étoile dans un système à bus unique.
Ils peuvent les câbler dans une combinaison de la configuration en étoile et en boucle. Les deux systèmes ont un certain nombre de nœuds qui parlent sur la boucle et l’étoile.
Si vous connaissez la théorie sur le fonctionnement de ce type de bus et qu’il y a un court-circuit à la terre ou à l’alimentation, l’étape suivante consiste à retirer les packs d’épissures et à vérifier les nœuds.
Si le court-circuit disparaît, l’étape suivante consiste à débrancher les modules un par un pour voir si ce court-circuit revient.
Si le court-circuit est toujours présent avec les packs d’épissures retirés, il peut s’agir des nœuds dans la configuration de la boucle. Dans ce cas, les modules de l’ABS et du groupe d’instruments peuvent être une source de court-circuit à la terre ou à l’alimentation et sont connectés au pack d’épissures.
Pour les éliminer en tant que problèmes, vous devrez débrancher et vérifier ces modules un par un.
Sur la plupart des bus de données série automobiles, le niveau de tension de crête peut être de 7 volts. Cette tension supplémentaire est destinée à s’adapter à la résistance des câbles et aux problèmes de masse pouvant entraîner des chutes de tension. Les 2 volts supplémentaires donnent au réseau un tampon de sécurité qui peut aider le véhicule à mesure qu’il vieillit.
Si un signal était allumé pendant une durée égale à ce qu’il était éteint, vous auriez 0, 1, 0, 1, 0, 1 comme message binaire envoyé. Cela pourrait représenter la tension de position de l’accélérateur, un signal étant envoyé du module d’airbag au BCM signalant l’état d’un capteur.
Il peut s’agir d’un bus J1850 ou CAN-Hi. Quel que soit le message du bus, il est composé de 0 et de 1, ou d’états de hauts et de bas. Certains systèmes utilisent une largeur d’impulsion variable qui non seulement bascule entre marche/arrêt, mais peut transmettre des informations supplémentaires en faisant varier la durée pendant laquelle la tension est allumée ou éteinte. C’est ainsi que fonctionnent tous les bus de données série.
Ce qui sépare le premier bus de données série d’un bus CAN moderne, c’est la vitesse à laquelle le système peut basculer entre 0 et 5 volts. Plus la commutation est rapide, plus d’informations peuvent être transmises dans un laps de temps donné. Les bus modernes sont capables de le faire avec de meilleurs logiciels et avec du matériel capable d’interpréter les signaux avec des processeurs plus rapides.
Des vitesses plus rapides sont nécessaires pour que les modules ABS et PCM puissent communiquer rapidement si une correction du contrôle de stabilité doit être effectuée, ce qui implique de fermer l’accélérateur et d’appliquer les freins. Vous ne pourrez jamais regarder les signaux sur une lunette, déchiffrer une série de 1 et de 0 et dire qu’il s’agit d’une commande pour allumer le feu stop. Ce qu’il peut vous dire, c’est qu’un module communique et que le bus est actif.
Mais la compétence la plus critique pour travailler sur des bus de données série consiste à apprendre à lire les schémas de câblage pour comprendre comment les modules et les capteurs sont structurés sur le bus.
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