Les calculateurs embarqués : les ordinateurs de nos voitures

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Les calculateurs embarques sont en quelques sortes les ordinateurs de nos voitures

Les calculateurs embarqués, ou systèmes embarqués, sont des systèmes électroniques et informatiques autonomes, spécialisés dans une tâche précise. Vous ne le savez sûrement pas, mais il y en a partout autour de nous. Télévision, micro-onde, guichet de banque, téléphone portable… Il en existe des millions. Le domaine dans lequel on en retrouve de plus en plus est le transport : avec les nouvelles fonctionnalités de nos véhicules les calculateurs embarqués sont de plus en plus présents dans nos voitures.

Calculateurs embarqués dans une voiture, à quoi ça sert ?

Nous abordons le sujet des calculateurs, car un nouveau type de calculateur embarqué pour voiture s’apprête à voir le jour : en effet, cet appareil est au cœur des enjeux de l’évolution du secteur automobile. Pour l’instant, intéressons-nous au fonctionnement des calculateurs embarqués déjà présents dans nos voitures.

Ils prennent généralement la forme de petits boitiers noirs de quelques centimètres. Le boitier supporte des broches électriques dotées de nombreux ports d’entrées et de sorties pour permettre la gestion des instruments de bords. Au sein d’un calculateur, on trouve des circuits imprimés ainsi que d’autres composants électroniques tels que des cartes mémoires, des résistances, des diodes, des transistors, etc.

Dans un système embarqué, on trouve tout un ensemble de calculateurs. Comme nous l’avons dit précédemment, ces systèmes électroniques sont conçus pour être spécialisés dans une seule tâche. Le calculateur, en tant qu’unité, fonctionne toujours sur le même principe : il reçoit une information par des capteurs, et exécute une fonction par le biais des actionneurs.

On estime que dans un véhicule, on trouve aujourd’hui plus de 100 capteurs, entre 30 et 50 calculateurs et près d’1 million de lignes de code pour les véhicules issus de la dernière génération, notamment les voitures électriques.

Voici quelques exemples des calculateurs embarqués que l’on peut trouver dans une voiture :

  • Engine Control Unit (ECU / ECM) : système permettant la gestion du bloc moteur.
  • Speed Control Unit (SCU) : système de régulation de vitesse, permettant de rouler à vitesse constante.
  • Brake Control Module (BCM) : système permettant l’aide au freinage en cas d’urgence.
  • Battery Management System : système de régulation de la batterie du véhicule.

On peut également citer la transmission, incluant la gestion de l’embrayage, de la boîte, du pont, etc. la sécurité active (correction de trajectoire, antipatinage, etc.) et passive (airbag, ceintures, etc.).

Fonctionnement d’un calculateur

Voyons de plus près le fonctionnement d’un calculateur, sans trop rentrer dans les détails. Les capteurs, sont des composants dont le rôle est de transmettre une information au calculateur, afin que celui-ci la traite. Comme il doit travailler en temps réel, les capteurs envoient un flux d’informations constant. Concrètement, ils détectent une information mesurable avec une grandeur physique (température, position / vitesse, débit d’air, pression, vibrations, angle, taux d’oxygène, taux d’humidité, lumière, etc.) pour la transformer en signal électrique.

De leur côté, les actionneurs transforment le signal électrique en énergie mécanique. La transformation peut se faire de trois manières : magnétique, hydraulique ou optique. Parmi les actionneurs que l’on trouve dans une voiture, on peut citer : l’injecteur, la bobine d’allumage, la vanne EGR, l’électrovanne turbo, le compresseur climatisation, l’actionneur de porte, le moteur lève-vitre, etc.

Auteur : Julie

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