Un labyrinthe de fils et d’ordinateurs est la clé des secrets les plus profonds de votre véhicule. Le réseau de contrôleurs, ou CAN, est incroyablement complexe, mais voici ce que les conducteurs doivent savoir sur la façon dont il maintient les composants de votre voiture connectés. N’hésitez pas à regarder cet article pour compléter les informations que nous vous donnons ici.
On nous pose beaucoup de questions sur les morceaux de voitures qui grincent, cliquettent et se cassent – de la raison pour laquelle mon volant fait un bruit de cliquetis à la façon de se débarrasser de cette odeur de rongeur. Mais depuis quelque temps, nous voyons nos boîtes de réception remplies de questions sur les défaillances des composants électroniques. Cela en dit long sur les progrès technologiques de l’automobile. Les véhicules se comportent de plus en plus comme des ordinateurs avec des roues, il est donc temps de discuter d’un aspect peu connu de votre voiture : son réseau informatique. Dans le passé, nous l’aurions appelé le système électrique, mais sa mission a évolué bien au-delà du simple déplacement d’électrons muets. Ces éléments électroniques sont connus sous le nom de réseau de contrôleurs, ou CAN, mais, pour être plus précis, le système de fils et de protocoles logiciels agissant comme le tissu conjonctif entre les ordinateurs et les capteurs d’un véhicule est connu sous le nom de CANbus. Le CAN permet aux voitures d’être plus intelligentes, moins chères et capables d’effectuer des opérations délicates qui ne seraient pas possibles autrement.
Une infrastructure pour l’information
Nous avons parlé à Eric Paton, un spécialiste technique chez Ford, des subtilités de la CAN. Paton dit : « S’il y a une chose que les conducteurs doivent savoir lorsqu’ils montent dans une voiture, c’est que tout semble simple, mais sous les capots, c’est incroyablement complexe. La conception du RCA est similaire à celle d’un système d’autoroute. Les données se déplacent comme des véhicules des autoroutes à fort trafic vers les routes locales via des rampes d’accès et de sortie (et vous avez envie de découvrir le dessous des autoroutes : APRR ). Des milliers de points de données traversent cette autoroute à tout moment sur un tronçon donné et peuvent sortir à n’importe quelle sortie. Dans la voiture se trouvent divers ordinateurs appelés unités de contrôle électronique, ou UCE – les feux de circulation et les intersections de notre système routier par analogie. Chaque UCE a plusieurs fonctions : contrôler le moteur ou la transmission, remonter les vitres, déverrouiller les portes, etc. Ces ordinateurs sont équipés de capteurs et d’interrupteurs câblés pour détecter des variables telles que la température, la pression, la tension, l’accélération à différents angles, le freinage, le lacet et le roulis du véhicule, l’angle de direction, et bien d’autres signaux. Lorsqu’un calculateur a besoin d’un signal provenant d’un capteur connecté à un calculateur situé ailleurs dans la voiture, c’est là que le CAN entre en jeu.
Comme une autoroute, le réseau CANbus permet aux données de tous les capteurs et ordinateurs de circuler autour de la voiture à tout moment. Chaque ordinateur transmet en permanence toutes les informations de ses capteurs et de sa programmation. Jusqu’à 2000 signaux circulent sur le réseau à tout moment, qu’ils soient demandés ou non. Dans le même temps, chaque UCE « écoute » le réseau pour en extraire les informations dont il peut avoir besoin pour effectuer son travail. Il n’y a pas de concentrateur ou de système de routage central, juste un flux continu d’informations qui est toujours disponible pour les UCE.
Prenez, par exemple, les portes coulissantes motorisées, une caractéristique commune aux monospaces modernes. Ces portes sont commandées par une UCE appelée module de contrôle de la carrosserie. Des capteurs signalent en permanence si la porte est ouverte ou fermée, et lorsque le conducteur appuie sur un bouton pour fermer la porte, le signal de ce commutateur est diffusé sur le réseau. Cependant, lorsque l’UCE reçoit ce signal, il ne se contente pas de fermer la porte. Elle vérifie d’abord le flux de données pour s’assurer que la voiture est bien garée et qu’elle ne bouge pas. Si tout va bien, elle donne ensuite un ordre à un circuit d’alimentation qui alimente les moteurs utilisés pour fermer la porte. Mais il va encore plus loin : l’UCE surveille alors la tension consommée par les moteurs. Si elle détecte une pointe de tension, ce qui se produit lorsqu’une porte est gênée par un sac à main mal rangé ou une partie du corps qui se déplace, l’UCE inverse immédiatement le sens de la porte pour éviter toute blessure éventuelle. Si la porte se ferme correctement, le loquet verrouille électriquement la porte. Autrefois, cela aurait été une prouesse technique. Pour alimenter électriquement les portes, il aurait fallu des fils spéciaux entre le levier de vitesse, l’interrupteur de porte et le moteur.
Voiture, guéris-toi toi-même
Le rétrécissement du faisceau de câbles de la voiture et d’autres avantages n’ont pas été le principal moteur de la création de la CAN. À la fin des années 1970, alors que les exigences en matière de pollution arrivaient à maturité, les autorités ont imposé des moyens de contrôler l’efficacité des systèmes de contrôle des émissions des véhicules. Le résultat de cette directive a été le protocole normalisé de diagnostic à bord (maintenant dans sa deuxième génération, connue sous le nom d’OBD-II) qui exigeait qu’un réseau CAN se connecte efficacement à tous les capteurs du moteur pour un autodiagnostic. Grâce à cette interconnexion, une UCE désignée peut surveiller le réseau pour les rapports de problèmes diffusés sur le réseau sous forme de codes OBD-II. Si une UCE détecte un problème, elle le diffuse sous forme de code alphanumérique et le voyant Check Engine est allumé (et pour plus d’informations : voyant voiture ). Les voitures modernes effectuent ces autocontrôles à chaque fois que la voiture est en marche. Toute personne équipée d’un lecteur de codes portatif peut se brancher sur le port de données standard à 16 broches situé dans l’espace réservé au pied du conducteur et récupérer les codes d’erreur. Une recherche sur Internet permet généralement d’expliquer la panne ou au moins de donner un indice du problème.
Ce même port de données est également utile si un constructeur découvre un problème informatique ou souhaite modifier le fonctionnement de la voiture. Par exemple, un constructeur automobile peut mettre au point un algorithme permettant des changements de vitesse plus souples. Pour l’installer dans la voiture d’un client, il suffit qu’un technicien du concessionnaire branche son ordinateur sur le port de données et télécharge le nouveau logiciel. Avant le CAN, cela aurait signifié le remplacement physique d’une UCE.
Coup d’œil derrière le rideau numérique
Les gros bricoleurs savent tout sur la capacité à reprogrammer, ou à pirater, une voiture. Les constructeurs désapprouvent cette pratique, bien sûr – elle annulera votre garantie – mais tout le monde ne peut pas résister à l’envie de faire de la rétro-ingénierie et d’apporter quelques modifications. À moins que vous ne possédiez un diplôme d’ingénieur en informatique, il est déconseillé de le pirater directement, bien que certains produits de seconde main rendent l’interaction avec le réseau de votre voiture assez enrichissante, surtout si vous êtes un mordu de vitesse (et voici un article pour en savoir plus sur la voiture la plus rapide du monde ). Les mécaniciens des ateliers de hot-rod, qui modifient les moteurs pour obtenir plus de puissance, reprogramment avec succès les voitures depuis au moins une décennie (vous aussi apprenez tout sur la reprogrammation moteur ici ). Mais, n’oubliez pas, ce sont des professionnels.
CE QUI SUIT : Câblé comme le Web
Le réseau électronique de votre voiture est peut-être sophistiqué, mais comme la quantité de données qu’il traite augmente avec le temps, il devra être mis à niveau. Il est fort probable que les voitures adopteront un système basé sur Ethernet tel que le VEEDIMS, celui du roadster high-tech Iconic AC. Le VEEDIMS attribue à chaque composant du véhicule une adresse IP afin que les ordinateurs centralisés et distants puissent transmettre d’énormes quantités d’informations. Il suffit de brancher une connexion cellulaire et les données peuvent être transmises au nuage pour être analysées. Les visites chez le concessionnaire pour les mises à jour de logiciels pourraient être remplacées par un téléchargement. Qu’est-ce qui retient tout cela ? Les coûts de l’héritage. Il faudrait des milliards pour recréer le logiciel. Mais l’Ethernet pour les voitures arrive – un jour.
