Projet de boitier ECU pour le contrôle indépendant des blocages de différentiels avant et arrière sur HDJ80.

[olivier80]

J'ai en projet de réaliser un botiier ECU de contrôle indépendant des blocages de différentiels avant et arrière.

Il viendra remplacer en plug and play le boitier existant qui ne permet pas de verrouiller seulement l'avant. J'en ai parlé dans un autre fil, il y a une sécurité dans le botiier ECU qui empêche le verrouillage du diff avant seul.

Le boitier ECU existant impose trois restrictions :

- limite de vitesse à 8 Km/h pour l'enclenchement du verrouillage des diff arrière ou avant.

- impossibilité de verrouiller le diff avant sans verrouiller aussi le diff arrière (ce qui veut dire aussi que si le blocage arrière ne fonctionne plus, l'avant ne se verrouillera pas non plus).

- impossibilité de verrouiller les diff avant ou arrière sans verrouiller le diff central.

Je pense conserver l'interrupteur rotatif de verrouillage des diffs arrière et avant, pour la simplicité d'utilisation, et surtout pour conserver la sécurité d'enclenchement implémentée par Toyota, qui a certainement contribué à la fiabilité globale du HDJ80 en évitant trop de casse sur le blocage de diff avant.

L'intérêt de cet interrupteur, et de la façon dont est conçu le système d'enclenchement d'origine, c'est que le diff avant ne peut pas se verrouiller seul, si le diff arrière n'est pas verrouillé. C'est une protection pour le blocage de diff avant qui risquerait de recevoir trop d'efforts si l'arrière n'était pas verrouillé aussi, dans la plupart des situations (pas toutes !).

Ensuite je pense ajouter un interrupteur poussoir pour un mode expert, normalement il y a une place disponible à gauche de l'interrupteur rotatif de sélection des verrouillages arrière et avant pour en mettre un.

Cet interrupteur permettrait de basculer le contrôle de diffs en mode expert en réalisant plusieurs choses en même temps :

- possibilité de verrouiller le diff avant seul

- suppression de la limite de vitesse d'enclenchement

- possibilité de verrouiller les diff arrière et avant sans avoir verrouillé le diff central


Donc pour résumer, lorsque cet interrupteur n'est pas enclenché : fonctionnement habituel des commandes.


Lorsqu'il est enclenché, on passe en mode expert, avec selon la position du sélecteur rotatif :

sélecteur rotatif sur off : verrouillage du diff avant seul.

sélecteur rotatif sur Rear : verrouillage du diff arrière seul

sélecteur rotatif sur Front + Rear : verrouillage des diffs arrière et avant


Le tout avec ou sans le diff central verrouillé, selon la position du bouton pour le diff central.


On aurait ainsi le meilleur des deux mondes pour le pilotage des verrouillages de diffs :

1) mode simplifié / sécurisé d'origine, lorsque le bouton expert n'est pas enclenché :

- limite de vitesse à 8 Km/h pour le verrouillage des diff arrière ou avant.
- impossibilité de verrouiller le diff avant sans verrouiller aussi le diff arrière
- impossibilité de verrouiller les diff avant ou arrière sans verrouiller le diff central.


2) mode expert lorsque le bouton expert est enclenché :

- limite de vitesse à 30 Km/h pour le verrouillage des diff arrière ou avant.
- verrouillage totalement indépendant des diffs arrière, avant et central


J'ai pas mal lu sur l'utilisation des blocages, mais je me pose encore deux questions pour ce mode expert :

- Est il utile de donner la possibilité de verrouiller les diffs arrière ou avant sans verrouiller le central ?

- Est ce que la limite de 30 km/h est utile, ou faut il mieux conserver la limite à 8 km/h, ou carrément supprimer la limite de vitesse pour l'enclenchement de l'arrière et de l'avant.


Vos remarques sont les bienvenues.

[clost]

Salut Olivier,
Ton projet est très intéressant. Le souci si tu ne bloques pas le central c'est que le pont le plus délesté prendra toute la puissance ou une grande partie : le pont le plus en contrainte sera délaissé. Le phénomène sera encore plus important si tu ne bloques qu'un pont. Alors il suffira qu'une seule roue du pont non bloqué soit en l'air pour que toute la puissance soit absorbée par cette dernière.
Le problème se complique avec les véhicules équipés du glissement limité central qui répartit la puissance automatiquement et amortit les effets de décrochage lorsqu'une roue s'emballe. J'ai un peu de mal à imaginer comment il réagira à un blocage de pont ou de deux ponts. Je laisse les forts en maths répondre.

[olivier80]

Ok donc à priori le blocage de l'avant ou (et) de l'arrière sans le blocage central est plus un cas d'école qu'un cas pratique.

Donc peut être pas nécessaire de permettre ça dans le boitier ECU custom. Dans un sens c'est pas mal de ne pas le permettre, car ainsi le bouton de contrôle du diff central, facilement accessible au milieu du tableau de bord, reste le maître pour l'engagement d'une configuration de blocage comprenant aussi l'arrière et ou l'avant.

J'avais pensé quand même à une situation que j'ai vécue, dans laquelle il aurait peut être été utile de pouvoir bloquer l'avant sans le central, tout en freinant les roues arrières au frein à main.

C'était dans un dévers avec une boue bien glissante. L'arrière partait dans le ravin quoique je fasse. Ça c'est terminé au treuil. Peut être qu'en freinant les roues arrières, en bloquant le diff avant, mais en laissant le diff central non verrouillé pour que les roues arrières ne tournent pas dans la boue j'aurais pu extraire le 4x4 du dévers.
Supposition, il faudrait essayer. Cela aurait peut être même mieux marché sans aucun verrouillage de diff, en freinant juste les roues arrières pour simuler une traction avant.

Et pour la limite de vitesse d’enclenchement des verrouillages arrière et avant ? 30 km/h au lieu de 8 c'est jouable ? C'est utile ? ou aucune limite ?

Si pas de limite ça simplifie un peu l’électronique et le programme du boitier.

[Brijamar]

Salut,
Le blocage du central seul en longues lui intéressera beaucoup plus de monde , c'est d'ailleurs souvent comme ça que roulent les pilotes sur les courses d'endurance sur la gras : ont a une bien meilleure motricité.
Sache qu'il existe des différentiels type "Torsen" que l'on peut si besoin bloquer et qui se montent en lieu et place en utilisant le moteur de blocage d'origine pour les actionner.
On choisit sa pré-contrainte à la commande , les trois sont produits pour les 80 et 100 et cela procure une motricité inégalée pour un prix assez abordable.
C'est d'ailleurs la solution qui a été retenue pour le 200 par Toyota pour le diff-central.

[clost]

Et pour la limite de vitesse d’enclenchement des verrouillages arrière et avant ? 30 km/h au lieu de 8 c'est jouable ? C'est utile ? ou aucune limite?

Bloquer à haute vitesse va entraîner des casses de la transmission.

Pour ton aventure en devers, si tu n'avais pas bloqué le central tu aurais sans doute patiné du pont ou de la roue la moins en contrainte et tu serais resté sur place.

[madoma73]

Salut,
les trois sont produits pour les 80 et 100 et cela procure une motricité inégalée pour un prix assez abordable.

Salut,
tu peux nous en dire plus sur ces Torsen pour le 80, les seuls que je connaisse sont Russes et la qualité de fabrication est.... Soviétique

[madoma73]

Le blocage du central seul en longues lui intéressera beaucoup plus de monde.

ça c'est le plus facile, les 80 ont le précâblage pour ajouter le bouton qui va bien y a pas de modif à faire, si ce n'est débrancher un connecteur sur la BV (ou BT, je me rappelle plus)

[olivier80]

ça c'est le plus facile, les 80 ont le précâblage pour ajouter le bouton qui va bien y a pas de modif à faire, si ce n'est débrancher un connecteur sur la BV (ou BT, je me rappelle plus)

Le débranchement du connecteur sur la boite de transfert permet d'éviter le blocage automatique du diff central lorsqu'on passe en courtes. Il est d'ailleurs préférable je pense de couper ou débrancher le fil de la broche 7 (noir avec une bande bleue) au niveau du boitier relais du diff central, devant la porte avant conducteur, ou d'y mettre un interrupteur. Ca évite d'avoir un connecteur sans bouchon qui peut trainer dans l'eau.

Schema Blocage diff central.JPG

A noter que les schémas électriques disponibles pour le contrôle du diff central sur le 12S ne correspondent pas exactement à la réalité, ils décrivent l'ancien système de basculement 2 ou 4 roues motrices sur les boites de transfert "part time" HF1A. Mais Toyota semble avoir repris l'ancien boitier relais et le même schéma. En gros c'est juste la fonction de l'interrupteur de commande qui change : blocage du diff central au lieu du passage en 4WD.

Avant de faire cette modification il faut que l'interrupteur de commande du diff central soit présent.

Il est présent sur tous les 12S non ? Il permet de bloquer le central en courtes comme en longues avec cette modif.

S'il n''y est pas, normalement le faisceau est prévu, il faut juste ajouter l'interrupteur.

Il y a un fichier pdf(Rendre manuel le blocage de différentiel central en longues comme en courtes) qui décrit cette modification pour le 24s, modif identique sur le 12S de mémoire (je l'avais faite).

C'est le bouton rotatif pour commander les blocages avant et arrière qui n'est pas forcément présent, tout comme les moteurs de blocages électriques arrière et avant, sur les modèles en provenance d'Allemagne je crois.

[olivier80]

J'ai bien avancé sur le programme du boitier ECU custom. Il tourne en simulation software sans problème. Il est proche de la version finale. Comme je m'y attendais, la logique de commande des diffs n'est pas spécialement simple pour reproduire le fonctionnement de l'ECU Toyota et y ajouter les fonctions supplémentaires :

- mode expert pour pouvoir verrouiller l'avant seul et passer outre la séquence de blocage sécurisée arrière puis avant.
- possibilité de verrouiller les diffs avant et arrière sans le central (configuration interne au boitier ECU).
- possibilité d'utiliser deux interrupteurs séparés pour les diffs avant et arrière, ou bien le bouton rotatif d'origine plus un interrupteur mode expert, afin de conserver la sécurité d'enclenchement prévue par Toyota mais permettre quand même le blocage de l'avant seul.

Je dois ajouter quelques interrupteurs et LEDs sur la platine principale puis je pourrai tester en simulation hardware. Les deux platines de simulation hardware des moteurs de blocage sont déjà opérationnelles.

Je conserve la limite de vitesse de 8 Km/h du boitier d'origine pour la sécurité d’enclenchement des diffs avants et arrières, mais éventuellement le passage en mode expert pourrait modifier cette limite qui est quand même bien basse il me semble.

A noter que cette limite de vitesse pour l'enclenchement des blocages n'existe pas sur le diff central, c'est parce qu'il est piloté par un autre boitier à relais, plus ancien, qui date de l'époque des boites de transfert part-time et que Toyota a conservé probablement pour des raisons de coût. C'est aussi la raison pour laquelle le voyant du diff central ne clignote pas lorsqu'il est en attente de verrouillage, contrairement à ceux des diffs avant et arrière.

Mon boitier ECU custom est basé sur une carte Arduino Uno, pour la disponibilité et le coût, la programmation est faite sur OpenPLC, pour la facilité de programmation (langage à contacts), c'est un logiciel en OpenSource gratuit.

Ensuite viendra se greffer un "shield" custom sur la carte UNO, avec le connecteur Toyota, quelques relais et composants, pour l'interfaçage et l'antiparasitage. Sinon je galère pour trouver le connecteur d'origine du boitier Toyota. Le fabricant pose des tas de questions pour le fournir et cela me parait compliqué de passer une commande en petite quantité, sans parler des délais. J'ai pensé à une impression 3D, mais reste le problème des languettes, il faut que cela reste raisonnable en temps de fabrication. Je suis preneur pour une autre idée.

[clost]

Waouh...
Combien de fils le connecteur ?