Les différents capteurs d'une voiture

FONCTIONNEMENT D'UNE AUTO  

  ELECTRONIQUE  

Destinés à informer le conducteur ou encore les différents calculateurs, les capteurs se sont multipliés jusqu'à se trouver par dizaines dans nos voitures. Quels sont donc ces différents capteurs et à quoi servent-ils ? (Cette page sera mise à jour sous peu avec l'adjonction de capteurs et  d'images).

Transmission

Capteur de vitesse

 

Situé vers la boîte de vitesse pour le principal, il informe le calculateur de la vitesse du véhicule grâce à la mesure de la rotation de l'arbre primaire de boîte. Le résultat est déduit par un calcul en fonction de la taille des roues et des engrenages (si vous changez le diamètre de vos roues, le compteur risque donc de vous indiquer une mauvaise vitesse). Notez aussi que les roues en bénéficient aussi afin de faire fonctionner les systèmes électroniques d'aide à la conduite : ABS, ESP etc... Car il faut connaître la vitesse de chacune d'entre elle pour que le calculateur puisse travailler correctement (surtout quand il s'agit de les faire freiner de manière individuelle !).

A lire : les autres capteurs de vitesse d'une voiture

Capteur de température

Pas systématique sur toutes les autos, on a donc souvent une sonde de température d'huile de boîte malgré tout.

Capteurs de boîte automatique

Qu'il s'agisse d'une BVA (épicycloïdale) ou à arbres parallèles (robotisée), le mécatronic électro-hydraulique a besoin de capteur pour piloter les différents embrayages et fourchettes.
On a donc tout un tas de capteurs, avec pour les boites robotisées : position du ou des embrayages (selon technologie à simple ou double embrayage), capteur de pression hydraulique (robot et non pas boîte), position des fourchettes.
Pour la boîte automatique à convertisseur (et pontage) on a à peu près les mêmes choses : pression hydraulique, température d'huile, capteur de rotation de turbine (convertisseur), capteur de position du pontage.

Refroidissement

Sonde de température d'eau

Ce capteur va donc estimer la température dans le circuit de refroidissement par eau. Il permet de vérifier qu'elle ne dépasse pas le seuil critique, qui produit alors l'allumage du ventilateur situé au niveau du radiateur. Cela permet aussi de piloter au mieux l'injection (le calculateur se sert donc de cette donnée). La mesure de la température se fait de manière électrique. En effet, la résistance électrique d'un élément (le platine dans notre cas) varie selon la température. En mesurant la résistance (difficulté plus ou moins importante qu'a l'électricité à traverser un corps) on peut donc déduire la température qu'il fait. Notez au passage que la chaleur est incarnée par le mouvement des atomes. Mesurer une température c'est exactement la même chose que mesurer le mouvement de ces particules quantiques.

Sonde de niveau de liquide de refroidissement

Sur certaines autos nous avons un capteur qui vérifie le niveau d'eau dans le vase d'expansion, il n'est donc pas systématiquement présent, selon le segment de l'auto (qui induit plus ou moins de restrictions au niveau du coût de revient). SI il n'est pas présent, vous serez hélas averti par un témoin de surchauffe, avec le risque que le joint de culasse soit déjà "fondu".

Lubrification

Capteur de température d'huile

Le principe est le même mais s'applique à l'huile. Cette dernière est chaude un peu plus tard que l'eau. Un échangeur eau/huile permet deux choses : accélérer le temps de chauffe de l'huile à froid ou refroidir l'huile à chaud.

Capteur de pression d'huile

Pas forcément indiqué au conducteur, le capteur de pression d'huile permet de contrôler que tout va bien au niveau du circuit de lubrification. Une baisse de pression induit une pompe à huile HS ou encore un manque d'huile.

Capteur de niveau d'huile

Pas systématiquement présent, le capteur de niveau d'huile se situe vers le carter (l'espèce de "bassine" qui comprend la vis de vidange accrochée sous le moteur). Par exemple, sur les Golf 4 les modèles haut de gamme l'avaient mais pas les autres, et il suffit de regarder sous l'auto (après avoir retiré la plaque de protection moteur) pour le voir.

Capteur de qualité d'huile

Avec l'arrivée des courroies humides et des soucis que cela a engendré, il a été mis en place des capteurs de qualité d'huile afin de vérifier que cette dernière ne devienne pas agressive envers la courroie de distribution.

Capteurs de position

Tout ce qui est motorisé par un moteur électrique a généralement en retour une position pour le calculateur, ou plutôt comme c'est le calculateur qui décide de la position il a forcément l'information "en tête". Voici quelques exemples.

Position du papillon / EGR

Un potentiomètre permet de détecter et positionner le volet papillon : selon la position la tension émise n'est pas la même. Bien évidemment, sur les autos anciennes à papillon piloté par câble ce n'est pas le cas, comme avec les carburateur d'ailleurs ...
Vous aurez aussi deviné que c'est exactement la même chose avec la vanne EGR qui est en quelque sorte un deuxième boîtier papillon.

Capteur de position de pédale

Même principe que pour le papillon, un potentiomètre (doublé par question de sécurité) envoi l'information au calculateur. Il est fini le temps ou la pédale était reliée à un carburateur par un câble ... Notez aussi que la pédale d'embrayage a aussi droit à son capteur afin que le calculateur rende les passages de vitesses plus confortable en pilotant l'injection (coupure).

Capteur d'angle volant

Très utile pour l'ESP, la position du volant est en effet importante pour le calculateur en charge de maîtriser la trajectoire du véhicule. Il est aussi très utile pour les nouvelles applications liées au maintient automatique dans la voie ou encore les autopilots.

Capteur de couple volant

Capteur PMH

PMH pour point mort haut, il indique au calculateur (qui pilote le moteur) la position des pistons dans le moteur. Deux types existent : inductif et à effet hall : voir ici pour plus d'informations.

Capteur d'arbres à cames

Pas très éloigné du capteur PMH au niveau de sa fonction, le capteur d'arbre à cames (appelé aussi capteur de référence cylindre) permet de signaler (en plus de la position des pistons) le contexte de ces derniers : un piston tout en haut (en point mort haut) peut être dans son cycle d'échappement ou de compression. Pour le démarrage et pour les moteurs à arbres à cames variables il faut connaître cette informations, il la fournit donc ...

Admission d'air / comburant

Capteur de pression d'admission

Servant à piloter l'injection et la suralimentation (turbo ou compresseur), il permet donc de connaître la pression atmosphérique dans l'admission d'air. Selon la quantité d'air reçue et le contexte (régime moteur etc.) il faudra envoyer plus ou moins de carburant.

Capteur de pression de turbo

Destiné à piloter la wastegate, ce capteur permet donc au calculateur moteur de piloter au mieux la suralimentation.

Débitmètre

Le débitmètre va indiquer au calculateur le volume d'air qui entre dans le moteur par la boîte à air. Cela sert à piloter l'injection dans le but d'optimiser le rendement et les émissions de polluants (sous oublier que ça permet de faire fonctionner le moteur de manière optimale quelque soient les conditions. Ex : en montagne la pression atmosphérique chute beaucoup), plus d'infos ici.

Capteur de température de l'air

Selon sa température l'air est plus ou moins dense, le calculateur a donc besoin de connaître cette information pour estimer quel volume a une portion l'air environnant (ne pas confondre avec le débitmètre qui mesure la masse d'air entrante). La mesure est effectuée de la même manière que précédemment : par résistance électrique.

Alimentation (carburant)

Capteur pression carburant / injection

Situé sur la rampe commune d'injection, il informe le calculateur afin qu'il contrôle le régulateur de pression. Si il n'y a pas de pression détectée, la voiture ne peut pas démarrer ... En savoir plus sur le circuit d'injection.

Capteur d'eau

Situé dans le filtre à carburant, certaines autos ont donc un détecteur d'eau afin d'allumer un témoin en cas d'excès. L'eau est en effet très néfaste au circuit de carburant en induisant corrosion et oxydation (les inejcteurs et la pompe peuvent y laisser leur peau).

Echappement

L'échappement est devenu une véritable usine à gaz avec la multiplication des dispositifs anti-pollution et les nombreux capteurs.

Sonde à oxygène / lambda

Située dans l'échappement (il peut y en avoir plusieurs), elle permet de voir de quoi sont composés les gaz sortant du moteur (selon le nombre de particules d'oxygène, la tension envoyée au calculateur varie). Grâce à cela le calculateur va pouvoir adapter au mieux le mélange comburant / carburant dans les chambres de combustion. En effet, il adapte ce qui entre dans le moteur en observant la résultante de ce qui sort, il en déduit donc les ingrédients à ajouter ou retirer.

Capteur de pression différentielle FAP

Destiné au filtre à particules, il y en a un à l'entrée et à la sortie de ce dernier. En comparant les pressions il déduit si le FAP est bouché ou pas, ce qui permet de déclencher une régénération forcée.

Capteur de particules

Au delà du capteur de colmatage, il y a en plus un capteur qui mesure l'opacité des fumées, et donc les particules présentes dans les gaz d'échappement.

Capteur NOx

Afin de piloter l'injection d'Adblue on a sur l'échappement un capteur de NOx (x = indéfini car il existe plein de types de NO : NO2 etc.). Le NOx est beaucoup lié à l'emploi de mélange pauvre, d'autant plus important sur le diesel qui fonctionne en excès d'air. Ce gaz est très irritant pour les poumons.

Capteur de cliquetis

Il permet de détecter une mauvaise combustion dans le moteur pour en informer le calculateur. Le détecteur capte des vibrations trop élevées par les vibrations émises : cela s'apparente techniquement à un simple microphone (mesure les ondes sonores). Cela va donc influer sur l'avance à l'allumage (moment où la bougie "allume le feu" sur essence) ou encore le moment d'injection.

Capteur d'assiette

Permet de savoir si le véhicule penche vers un côté ou pas. Cela permet de contrôler une éventuelle suspension pneumatique (compense le poids dans le coffre en faisant relever l'arrière de l'auto) ou amortissement piloté (permet de durcir à la volée les pistons d'amortisseur d'un côté ou de l'autre selon la direction du virage). Enfin, les feux automatiques (phares rotatifs) ont aussi besoin de cette info pour se régler (et ne pas éclairer trop haut).

Capteur de pression des pneus

Situé vers les pneumatiques, il déduit la pression de ces derniers par la tension que lui envoie le capteur.

ABS / ESP

Capteur d'accélération

Les capteurs d'accélérations / décélérations longitudinales et latérales servent aussi aux systèmes de correction de trajectoire / freinage. Il y en a plusieurs afin de connaître précisément les mouvements de l'auto (lacet, roulis, rotation etc.). Ici j'affiche un Macan qui emploie un essieux arrière à vecteur de couple (torque vectoring), il a d'autant plus besoin de ces informations pour faire fonctionner au mieux les démultiplicateurs situés dans le différentiel arrière.

Capteur d'angle volant / de braquage

Bien évidemment, la position du volant est envoyée au calculateur qui va savoir ce que fait le conducteur et donc corriger ses éventuelles erreurs en jouant sur le freinage des roues.
Si le capteur détecte une différence entre le braquage des roues et la direction réelle de l'auto (accéléromètre) il s'affole et cherche à vous aider.

Capteur de roue

Il y a en a un par roue. Les capteurs de vitesse de roue sont là pour informer le calculateur d'ABS et ESP afin de piloter au mieux le boîtier ABS/ESP.

Capteur de pluie

Il permet de savoir si de l'eau est présente sur le pare-brise : voir son fonctionnement ici.

Capteur de luminosité

Ce dernier change de tension selon la lumière qu'il reçoit. Une fois atteint un certain seuil (que le conducteur peut paramétrer dans les options de sa voiture) le phares vont être allumés par le calculateur.

Détecteur d'obstacle (radar de recul)

Utilisant la technologie du sonar (ondes sonores), le système consiste simplement à envoyer des ondes se ricocher contre les obstacle. Le calculateur compte simplement le temps que ça lui a mis pour revenir et en déduit la distance. Plus d'infos ici

Climatisation

Pressostat

Il sert à savoir ce qui se passe dans le circuit de climatisation, à savoir quelles y sont les pressions dans les circuits basse et haute pression. En cas de surpression le ventilateur du radiateur (condenseur) est alimenté et cela va même jusqu'à la coupure du compresseur (en le débrayant) si les choses dégénèrent.

Sonde de température d'air

Le calculateur de climatisation (surtout quand il offre une fonction automatique) utilise aussi les sondes de températures d'habitacle et d'air extérieur pour piloter au mieux le dispositif d'air conditionné.

Caméra stéréo

Pour les nouvelles aides à la conduite, la voiture doit désormais lire son environnement. Elle se sert notamment d'une caméra, voire même de deux de deux (donc stéréo) pour les autos ayant une conduite autonome : cela sert à connaître la distance de l'objet situé dans la ligne de mire (en faisant le point sur ces derniers, le calculateur peut calculer la distance, comme le fait donc notre cerveau qui nous fait percevoir en 3D par le biais des deux images fournies par nos yeux). Grâce à cela la voiture peut lire et percevoir les distances des panneaux, des lignes au sol, des obstacle (autre voiture, permettant de réguler la vitesse du régulateur) etc ...

Jauge à essence

La jauge est souvent située dans la pompe de gavage qui est une pompe qui amène le carburant vers la pompe à injection.

Capteur de présence

Des capteurs situés sous les sièges permettent au calculateur d'airbag de savoir si quelqu'un est présent, pour savoir si le coussin gonflable doit être déclenché ou pas en cas de choc.

Capteur de ceinture

Obligatoire, ce capteur permet d'allumer une alerte insupportable afin que tous les conducteurs soient incités à s'attacher.

Capteur de portière

Il est destiné à alerter le conducteur qu'une porte, coffre ou capot est bien fermé. Cela s'effectue juste par un contact électrique : si c'est fermé alors le circuit électrique aussi (ce qui indique que l'ouvrant est bien en position fermé).

Radars / sonars

Des radars (ondes sonores) et sonars (ondes électromagnétiques) sont aussi utilisés pour détecter l'environnement alentour et pour compléter ce que perçoivent les caméras (plus il y a de données, plus on est sur que le calculateur perçoit bien son environnement. Cela permet aussi de voir si les données coordonnent. Si il y a contradiction entre ce que perçoit la caméra et ce que perçoit les radars le système va alors comprendre qu'il a faux). Il s'agit donc ici de faire rebondir des ondes contre les obstacles afin de deviner à quelle distance ils se trouvent.

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