FR2922261A1 - Systeme et procede de compensation de la derive d'un signal issu d'un capteur de pression cylindre - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système et un procédé de compensation de la dérive d'un signal mesuré par un capteur (2) de pression cylindre, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de calcul (60) d'un signal de pression cylindre corrigée (pcyl_corr_t) correspondant, à chaque instant (t), au signal mesuré par le capteur (2), dit pression cylindre brute (pcyl_brut_t), auquel est soustrait un décalage variable, dit offset (offset_t), grâce au moins aux étapes suivantes :- filtrage (53) non linéaire du signal,- calcul (54) de la valeur absolue (abs), à l'instant (t) donné, de la dérivée (der_t) du signal filtré,- calcul (56) d'une différence (interm_t) entre la valeur du signal filtré et la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent, puis-attribution (57), à l'offset (offset_t) à l'instant (t) donné, de la valeur du signal filtré, lorsque la différence (interm_t) est inférieure à un seuil (S2).

Description

Système et procédé de compensation de la dérive d'un signal issu d'un capteur de pression cylindre La présente invention concerne le domaine des moteurs à combustion interne de type essence ou diesel à injection directe ou indirecte de carburant à n nombre de cylindres et propose en particulier, un système et un procédé de compensation de la dérive d'un signal issu d'un capteur de pression dans une chambre de combustion. Les normes européennes antipollution deviennent de plus en plus sévères sur les moteurs d'automobiles. Il est important pour les constructeurs automobiles de bien maîtriser la phase de combustion dans leurs moteurs pour limiter les émissions polluantes sans négliger leur io consommation en carburant et leurs performances. Pour ce faire, il est nécessaire de bien connaître cette phase de combustion et ses caractéristiques. L'information de la pression dans les cylindres peut être utilisée pour calculer, par exemple, le bruit de combustion, le couple, l'angle vilebrequin sous lequel un pourcentage x de la charge dans le cylindre est 15 brûlé (appelé CAx pour Crank Angle selon la terminologie anglaise, où x% est brûlé), le début de combustion, la pression maximum, le maximum de la dérivée de la pression, etc. Ces données sont très utiles pour la mise au point des moteurs, pour limiter la pollution et améliorer la vie à bord des véhicules équipés de ces moteurs. 20 Pour connaître la pression dans les cylindres, des capteurs sont placés directement dans la chambre de combustion. Ces capteurs de pression cylindre fournissent une information riche du fait de leur proximité de la zone de combustion. Cependant, l'information issue de ces capteurs est parfois de mauvaise qualité et peu exploitable. Les capteurs ayant un prix 25 raisonnable pour une utilisation en série présentent le défaut majeur que leur signal électrique de sortie possède un décalage (ou offset selon la terminologie anglaise). Cet offset, qui peut être positif ou négatif, est défini comme la limite basse de la tension délivrée par le capteur de pression cylindre et varie au cours du temps, notamment en fonction du régime et de la charge du moteur. On parle donc ici de dérive du signal de pression. Un problème majeur est donc la compensation de la dérive du signal des capteurs de pression, qui doit être efficace tout en restant simple et peu coûteuse. Une faible variation en voltage (par exemple 0,5 volts) du signal de sortie d'un capteur de pression cylindre peut correspondre à un écart de pression important (par exemple 25 Bar). II est connu dans l'art antérieur, diverses solutions corrigeant la dérive du signal des capteurs de pression cylindre. Par exemple, il est connu par la io demande de brevet FR 07 03918, déposée par la demanderesse de la présente demande, une compensation de la dérive d'un signal de capteur de pression comportant une étape de filtrage basse fréquence du signal de pression, puis une étape de calcul de la dérivée du signal de pression, suivie d'une étape de calcul de la valeur absolue de la dérivée du signal de 15 pression et d'une étape de filtrage de la valeur absolue de la dérivée du signal de pression. Cette solution utilise un filtrage basse fréquence et la valeur moyenne du signal. Le signal de pression corrigé est obtenu en soustrayant le signal de pression filtré (multiplié par une constante calibrée) du signal de pression brut (issu du capteur) et en ajoutant le signal filtré de la 20 valeur absolue de la dérivée du signal de pression (multiplié par une constante à calibrer), et éventuellement en ajoutant un offset choisi au préalable. Cette solution basée sur les basses fréquences du signal présente l'inconvénient de ne pas être suffisamment performante en temps réel car elle est sensible aux changements d'offset d'un cycle à l'autre, à cause du 25 fait qu'elle utilise une valeur de l'offset calculée pendant le cycle précédent. Il est également connu d'autres solutions plus complexes qui utilisent d'autres valeurs en plus de celle mesurée par le capteur de pression. Par exemple, il est connu par la demande EP 1731890 Al une solution utilisant des valeurs de tensions et de pression pour des positions de référence de 30 l'angle du vilebrequin, grâce à une cartographie des pressions cylindre en fonction de l'angle du vilebrequin. Cette solution est complexe et coûteuse. Il est également connu par la demande JP2006284533 une solution utilisant un capteur de pression cylindre et un capteur d'angle vilebrequin. Le volume de la chambre de combustion est calculé à partir de l'angle vilebrequin et la valeur de la pression cylindre est ensuite estimée à partir de ce volume. Un paramètre de correction basé sur la déviation entre la pression cylindre estimée et celle donnée par le capteur est identifié pour détecter l'anormalité du capteur de pression cylindre. Cette solution ne fonctionne que lorsqu'il n'y a pas de carburant injecté. II est également connu par la demande EP 1621750 Al une solution intermédiaire entre les deux précédentes, qui utilise deux points de référence comme dans la demande EP 1731890 Al

io mais ces points sont calculés à partir du volume de la chambre de combustion comme dans la demande JP 2006284533. II est également connu par la demande WO 2006/027285 Al, une solution corrigeant les erreurs du signal de pression cylindre du capteur causées par les vibrations de sifflement, en utilisant un filtre d'élimination de bande déterminé par la

15 fréquence de vibration d'une colonne de gaz générée dans le conduit. Il est également connu par la demande EP 1751413 Al (ou WO 2005/108763 Al) une solution corrigeant la déviation des capteurs de pression cylindre par la comparaison du signal donné par le capteur avec le signal calculé par un modèle du moteur. Ces types de solutions présentent les inconvénients

20 d'être complexes et coûteuses à mettre en oeuvre, et éventuellement de nécessiter des mesures et/ou des calculs d'autres grandeurs physiques que celle du signal de pression. Dans ce contexte, il est intéressant de proposer une solution simple et peu coûteuse, ne nécessitant aucune grandeur physique autre que celle de 25 pression cylindre.

La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de compensation de la dérive d'un signal de pression cylindre mesuré par un capteur, qui soit peu coûteux à mettre en oeuvre, qui soit rapide et simple, qui puisse être implémentée de

30 façon analogique au moins en partie et qui ne nécessite aucune grandeur physique autre que celle de pression cylindre.

Ce but est atteint par un procédé de compensation de la dérive d'un signal mesuré par un capteur de pression cylindre disposé dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, le procédé étant mis en oeuvre par des moyens de traitement d'un système de compensation relié au capteur et comportant des moyens d'acquisition du signal et au moins une mémoire, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de calcul d'un signal de pression cylindre corrigée correspondant, à chaque instant, au signal mesuré par le capteur, dit pression cylindre brute, auquel est soustrait un décalage variable, dit offset,

Io calculé à chaque instant et stocké dans la mémoire, grâce au moins aux étapes suivantes :

- filtrage non linéaire du signal par un filtre non linéaire privilégiant les descentes du signal et générant un signal filtré de pression cylindre,

- calcul de la valeur absolue, à l'instant donné, de la dérivée du signal

15 filtré de pression cylindre, puis comparaison de cette valeur absolue avec un seuil, dit de variation,

- attribution, à l'offset à l'instant donné, de la valeur de l'offset à l'instant précédent lorsque la valeur absolue n'est pas inférieure au seuil de variation ou, lorsqu'elle l'est, itération des étapes suivantes,

20 - calcul d'une différence entre la valeur du signal filtré de pression cylindre à l'instant donné et la valeur de l'offset à l'instant précédent, puis

- attribution, à l'offset à l'instant donné, de la valeur du signal filtré de pression cylindre à l'instant donné, lorsque la différence est inférieure à un seuil, dit d'amplitude ou, dans le cas contraire, de la valeur de l'offset à

25 l'instant précédent.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte une étape d'acquisition du signal de pression cylindre brute par les moyens d'acquisition et de stockage de ce signal dans la mémoire.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte

30 une étape de filtrage linéaire du signal de pression cylindre brute par un filtre linéaire générant un signal filtré de pression cylindre, l'étape de filtrage non linéaire étant réalisée sur ce signal filtré de pression cylindre.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les étapes de filtrage linéaire et de filtrage non linéaire consistent en des filtrages réalisés en analogique ou en numérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape de calcul d'un signal de pression cylindre corrigée par soustraction du signal de la pression cylindre brute, par la valeur de l'offset calculé à chaque instant, permet la compensation de la dérive du signal et comporte une étape d'addition d'un offset fixe stocké au préalable dans la mémoire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte io une étape d'initialisation de la valeur de l'offset variable lors de la première itération des étapes du procédé. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins une partie des étapes du procédé sont mises en oeuvre par un microcontrôleur du système de compensation, suite à une étape de conversion analogique-numérique 15 par un convertisseur analogique-numérique, l'étape de calcul d'un signal de pression cylindre corrigée étant réalisée soit en analogique en sortie du microcontrôleur soit en numérique par le microcontrôleur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte une étape de conversion numérique-analogique par un convertisseur 20 numérique-analogique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comporte au moins une étape de filtrage anti-aliasing avant l'étape de conversion analogique-numérique et/ou au moins une étape de filtrage de reconstruction après l'étape de conversion numérique-analogique. 25 Un autre but de la présente invention est de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un système de compensation de la dérive d'un signal de pression cylindre mesuré par un capteur, qui soit peu coûteux à mettre en oeuvre, qui soit rapide et simple, qui puisse être implémentée de façon analogique au moins en partie et qui ne nécessite 30 aucune grandeur physique autre que celle de pression cylindre. Ce but est atteint par un système de compensation de la dérive d'un signal mesuré par un capteur de pression cylindre disposé dans une chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, comportant des moyens de traitement, des moyens d'acquisition du signal et au moins une mémoire, caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent au moins un microcontrôleur agencé pour la mise en oeuvre d'au moins une s partie des étapes du procédé selon l'invention et en ce que les moyens de traitement sont agencés pour permettre une coopération entre le microcontrôleur, les moyens d'acquisition et la mémoire, cette dernière stockant au moins l'offset variable calculé à chaque instant. D'autres particularités et avantages de la présente invention io apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un mode de réalisation du procédé de compensation selon l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'un mode 15 de réalisation d'un moteur à combustion équipé d'un capteur et d'un système de compensation selon l'invention, - la figure 3 représente un schéma fonctionnel du système de compensation selon un mode de réalisation de l'invention, les figures 4A, 4B, 4C et 4D représentent des schémas 20 fonctionnels du système de compensation selon 4 modes de réalisation différents. La présente invention concerne un procédé et un système de compensation de la dérive d'un signal mesuré par un capteur (2) de pression cylindre. Les capteurs (2) de pression cylindre sont généralement disposés 25 dans une chambre (40) de combustion d'un moteur (4) à combustion interne, par exemple un moteur à injection directe ou indirecte. La figure 2 représente un exemple d'un moteur (4) à combustion interne, de type essence ou diesel, à injection directe ou indirecte de carburant, à n nombre de cylindres, sur lequel l'invention pourra être utilisé. L'invention permet de recaler l'offset d'un 30 signal représentatif de la pression dans la chambre de combustion (40). Le moteur (4) comprend un conduit d'admission (7) dans lequel se déplace un flux d'admission selon une direction parallèle à l'axe de symétrie du conduit d'admission (7). Ce flux d'admission entre dans la chambre de combustion (40) de façon à être compressé et détendu par le mouvement rectiligne d'un piston (15), ce mouvement rectiligne se transformant en rotation par l'intermédiaire d'une bielle (16). Le flux ainsi détendu est chassé vers l'échappement par un conduit d'échappement (8) en se déplaçant selon une direction parallèle à l'axe de symétrie du conduit d'échappement (8). Un capteur (2) de pression cylindre est disposé dans la chambre de combustion (40) à proximité du conduit d'échappement (8) de façon à ce que l'information issue de ce capteur (4) de pression cylindre soit prise au plus to près de la zone de combustion. Ce capteur de pression cylindre (2) est relié au système (1) de compensation selon l'invention. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ce système comporte des moyens (11) d'acquisition du signal représentatif de la pression dans la chambre (40) de combustion et issu du capteur (2) de pression cylindre, des moyens (12) de 15 traitement de ce signal de pression et une mémoire (13). Dans divers modes de réalisation présentés ici, les moyens (12) de traitement comportent un microcontrôleur (pC) effectuant les calculs nécessaires à la compensation, mais on comprendra que l'invention pourra être mise en oeuvre également par un programme exécuté sur les moyens (12) de traitement, même si 20 l'invention permet avantageusement d'éviter les surcoûts engendrés par une telle mise en oeuvre (coût d'un microprocesseur etc.). On entend ici par le terme microcontrôleur tout type de calculateur permettant les étapes de calcul décrites ici, tel que par un exemple un DSP ( pour l'anglais Digital Signal Processor ). L'invention porte sur divers modes de réalisation d'un 25 système (1) de compensation relié au capteur (2) et permettant la mise en oeuvre de divers modes de réalisation du procédé selon l'invention. Les moyens (11) d'acquisition du signal permettent de recevoir le signal mesuré par le capteur (2) et les moyens (12) de traitement permettent de traiter le signal acquis. De plus, le système (1) de compensation comporte au moins 30 une mémoire (13) stockant des données représentatives de diverses valeurs et de divers signaux permettant les calculs nécessaires à la compensation de la dérive. L'invention porte, de façon plus générale, sur le calibrage de l'offset des signaux mesurés par des capteurs (2) de divers types. L'invention consiste à calculer une valeur d'offset qui soit réaliste à chaque instant par rapport au signal mesuré. Ainsi, le procédé comporte au moins une étape de calcul (60) d'un signal de pression cylindre corrigée (pcyl_corr_t) correspondant, à chaque instant (t), au signal mesuré par le capteur (2), dit pression cylindre brute (pcyl_brut_t), auquel est soustrait un décalage variable, dit offset (offset_t), calculé à chaque instant (t). L'offset variable (offset_t) est stocké dans la mémoire (13) à un instant donné pour être réutilisé à l'instant suivant dans le calcul de la pression corrigée. En fait, le lo procédé permet de déterminer des valeurs d'offset pour chacun des cycles de combustion du moteur, de façon à ce que l'offset calculé soit en permanence le plus juste possible. En effet, dans la présente invention, l'offset est calculé en temps réel en se basant sur un filtrage non linéaire du signal issu du capteur par un filtre non linéaire (FNL). Ce filtre non linéaire 15 (FNL) privilégie les descentes du signal, ce qui permet que les valeurs basses atteintes par le signal soient reproduites le plus fidèlement possible dans le signal filtré (pcyl_FNL_t) par rapport au signal initial. Ainsi, ce filtrage non linéaire permet de sélectionner les valeurs basses atteintes par le signal pour calculer l'offset variable au cours des périodes où le signal reste 20 relativement stable dans ces valeurs basses grâce au fait que les montées du signal sont fortement filtrées par le filtre non linéaire (FNL). Cette valeur d'offset variable extraite au cours des périodes de valeur basse du signal (périodes de tension basse lors des débuts et fins de combustion) permet de compenser la dérive du signal. 25 Dans un mode de réalisation du système (1) de compensation selon l'invention, les moyens (12) de traitement comportent au moins un microcontrôleur (pC) agencé pour la mise en oeuvre d'au moins une partie des étapes de calcul pour la compensation de la dérive du capteur. Les moyens (12) de traitement du système sont agencés pour permettre une 30 coopération entre ce microcontrôleur (pC), les moyens (11) d'acquisition et la mémoire (13). Cette mémoire (13) du système (1) stocke au moins l'offset variable (offset_t) calculé à chaque instant (t) pour l'ajustement de l'offset à un instant suivant ultérieur. Dans certains modes de réalisation, cette mémoire pourra également stocker le signal de la pression cylindre brute (pcyl_brut_t) mesuré par le capteur (2), pour le calcul de la pression corrigée par soustraction de l'offset variable (offset_t). Au moins une partie des calculs doit être réalisée en numérique, pour pouvoir prendre en compte l'offset (offset_t-1) calculé à un instant précédent et pour pouvoir soustraire l'offset (offset_t) calculé à un instant donné du signal de pression brute (pcyl_brut_t). Dans certains modes de réalisation, la soustraction de cet offset (offset_t) pourra être effectuée par un soustracteur analogique

io directement sur le signal de la pression cylindre brute (pcyl_brut_t) mesuré par le capteur (2). Le signal représentatif de l'offset variable (offset_t) pourra donc être converti en signal analogique avant sa soustraction du signal de la pression cylindre brute (pcyl_brut_t) mesuré par le capteur (2). Dans ces modes de réalisation, la mémoire (13) stockera l'offset variable (offset_t)

15 pour sa soustraction du signal tandis que si la soustraction est réalisée en numérique, par exemple par le microcontrôleur, la mémoire (13) pourra stocker également le signal de la pression cylindre brute (pcyl_brut_t) mesuré par le capteur (2). Les calculs supportés par le microcontrôleur (du système (1) de compensation, sont mis en oeuvre suite à une étape de

20 conversion analogique-numérique par un convertisseur (CAD) analogique-numérique. Le système pourra ainsi délivrer en sortie un signal corrigé numérique, mais il pourra également délivrer un signal analogique, grâce à une étape de conversion numérique-analogique par un convertisseur (CDA) numérique-analogique. De plus, le système (1) de compensation pourra

25 comporter, comme représenté par exemple sur la figure 4A, au moins un filtre (AA) anti-aliasing pour éviter les problèmes de repliement ( aliasing selon la terminologie anglaise) du signal lors de la conversion analogique-numérique et/ou au moins un filtre (AA) de reconstruction pour reconstruire un signal analogique qui soit lisse après la conversion numérique-analogique

30 malgré l'échantillonnage qui a eu lieu lors de la conversion analogique-numérique. Dans certains modes de réalisation, ce filtre (AA) anti-aliasing pourra être implémenté dans les moyens d'acquisition (11) mais dans d'autres modes de réalisation, il pourra être implémenté dans les moyens (12) de traitement (en amont du microcontrôleur (pC) par exemple, selon l'implémentation analogique ou numérique des différentes étapes décrites ci-après). De même, le filtre (AA) de reconstruction pourra être implémenté dans les moyens (12) de traitement (après le microcontrôleur) ou en aval, avant les étapes analogiques. Le procédé pourra donc comporter au moins une étape de filtrage anti-aliasing avant l'étape de conversion analogique-numérique et/ou au moins une étape de filtrage de reconstruction après l'étape de conversion numérique-analogique. D'autre part, une partie des calculs de l'invention peuvent être réalisés en électronique analogique, comme détaillé plus loin, ce qui permet de réduire le coût de la présente invention. L'invention repose essentiellement sur un filtrage linéaire et un filtrage non linéaire. Ces deux filtrages pourront être simplement des filtrages de premier ordre mais l'invention permet que les filtrages réalisés soient d'ordre plus élevé. Ces filtrages pourront être réalisés, selon divers modes de réalisation, par des filtres analogiques comme détaillé plus loin, ou par des filtres numériques implémentés dans le microcontrôleur (pC). L'étape de conversion analogique-numérique par un convertisseur (CAD) analogique-numérique pourra donc être mise en oeuvre à différents moments au cours du procédé, en fonction des modes de réalisation et de l'implémentation choisie pour les différents filtres. Le signal délivré par les capteurs (2) est en général un signal analogique où la pression est représentée par la tension de sortie du capteur (2), mais on comprendra que l'on peut également utiliser des capteurs (2) numériques et l'une et/ou l'autre des conversions ne sera alors pas nécessaire. Par exemple, la figure 4C représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le signal numérique (pcy_brut_t) issu du capteur (2) est directement traité par le microcontrôleur (pC) délivrant une sortie numérique représentative du signal corrigé (pcyl_corr_t). La figure 4A représente un autre mode de réalisation dans lequel le système (1) reçoit le signal de pression (pcyl_brut_t) sur une entrée analogique. Un filtre antialiasing (AA) filtre le signal puis un convertisseur analogique-numérique (CAD) convertit le signal en numérique pour le traitement par le microcontrôleur (pC) qui délivre un offset numérique qui sera converti en analogique par un convertisseur numérique-analogique (CDA) puis filtré par un second filtre (AA) anti-aliasing. L'offset délivré est alors analogique et peut être soustrait du signal (pcyl_brut_t) issu du capteur par un soustracteur analogique, afin d'obtenir un signal corrigé (pcyl_corr_t) de la pression cylindre qui soit analogique. Dans ce mode de réalisation, le microcontrôleur effectue donc tous les calculs de compensation à l'exception de la soustraction de l'offset. La figure 4B représente un autre mode de réalisation dans lequel il n'y a pas de convertisseur (CDA) numérique-analogique, ni de lo second filtre (AA) anti-aliasing. Dans ce mode de réalisation, le microcontrôleur peut effectuer lui-même la soustraction de l'offset et délivrer le signal corrigé (pcyl_corr_t) sur une sortie numérique. On comprend que l'invention permet diverses variantes de réalisation et qu'elle n'est pas limitée aux exemples décrits ici. Selon l'utilisation (numérique et/ou analogique) qui 15 sera faite du signal corrigé en aval du système, divers modes de réalisation pourront être adaptés afin de délivrer un signal corrigé en analogique et/ou en numérique. La figure 4D représente un mode de réalisation similaire à un mode de réalisation de la figure 4A, mais dans lequel le premier filtre antialiasing a été remplacé par un filtre linéaire (FL) dont la fréquence de 20 coupure est adaptée pour éviter le repliement du signal (aliasing) lors de la conversion analogique-numérique. En effet, dans plusieurs modes de réalisation de l'invention, le signal de pression (pcyl_brut_t) issu du capteur (2) est d'abord filtré par un filtre linéaire (FL) permettant d'éliminer le bruit qui parasite ce signal. Le mode de réalisation de la figure 4D permet donc de 25 réduire le coût du système en fournissant un filtre linéaire remplissant le rôle d'un filtre anti-aliasing en plus de nettoyer les fréquences parasites. Dans certains modes de réalisation, ce filtre linéaire (FL) pourra être implémenté en analogique ou en numérique, voire même ne pas être présent dans le système (1), par exemple lorsque le signal issu du capteur est suffisamment 30 clair. Dans les modes de réalisation des figures 4A à 4D, le microcontrôleur (pC) met en oeuvre la plupart des calculs de compensation. Ce microcontrôleur (pC) pourra donc comporter un filtre linéaire (FL), un filtre non-linéaire (FNL) et d'autres moyens de calculs (der t, abs, interm_t...) permettant d'effectuer les étapes nécessaires à la compensation du signal. Comme détaillé plus loin, certains des calculs peuvent être réalisés en analogique. Par exemple, le filtre linéaire (FL) et/ou le filtre non-linéaire (FNL) peuvent être implémentés par un ou plusieurs circuit(s) électronique(s) analogique(s). Le microcontrôleur (pC) peut donc ne pas comporter l'ensemble de ces moyens de calcul, les seuls moyens de calcul nécessitant une implémentation numérique étant ceux nécessitant le stockage de la valeur de l'offset variable, comme expliqué plus loin. L'invention permet donc des variantes de réalisation similaires à celles des figures 4A à 4D, mais dans lesquelles le microcontrôleur (pC) ne comporte pas la totalité des moyens indiqués sur ces figures. La figure 1 représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel toutes les étapes de calculs nécessaires à la compensation de la dérive du signal sont mises en oeuvre. On comprendra à la lecture de la présente description que certains modes de réalisation pourront ne pas comporter certaines des étapes décrites et la figure 1 est décrite à titre illustratif pour donner une description complète de l'intégralité des étapes du procédé selon un mode de réalisation de l'invention. Une première étape consiste en une acquisition (50) du signal (pcyl_brut_t) issu du capteur de pression cylindre. Dans les modes de réalisation où le signal doit être directement traité en numérique par les moyens (12) de traitement du système, cette étape d'acquisition (50) pourra être mise en oeuvre par des moyens (11) d'acquisition spécifiques. Dans d'autres variantes, cette acquisition (50) consistera simplement en un transfert du signal vers les moyens (12) de traitement. Selon les modes de réalisation, cette acquisition (50) pourra être accompagnée d'une étape de stockage de ce signal (pcyl_brut_t) dans la mémoire (13), notamment lorsque la soustraction de l'offset sera réalisée de façon numérique. Dans un mode de réalisation, le procédé nécessite une étape de filtrage (52) par un filtre linéaire (FL). Ce filtrage (52) pourra consister en un passage du signal par au moins un filtre passe-bas nettoyant les hautes fréquences. Le filtre linéaire (FL) pourra être implémenté en analogique ou en numérique, selon les divers modes de réalisation de l'invention. Le filtre linéaire (FL) délivre un signal filtré de pression cylindre (pcyl_FL_t). Dans tous les modes de réalisation de l'invention, le procédé comporte une étape de filtrage (53) non linéaire par un filtre non linéaire (FNL). Dans le cas où le signal est passé par un filtre linéaire (FL), le filtre non linéaire convertit le signal de pression cylindre (pcyl_FL_t) filtré linéairement en signal filtré non linéairement (pcyl_FNL_t). Dans le cas où aucun filtre linéaire (FL) n'est nécessaire, le filtre non linéaire (FNL) filtre directement le signal brut (pcyl_brut_t). Ce filtre non linéaire (FNL) privilégie les descentes du signal, ce qui permet que les valeurs basses atteintes par le signal soient reproduites le plus fidèlement possible dans le signal filtré (pcyl_FNL_t) par rapport au signal initial. Dans certains modes de réalisation, le filtre non linéaire (FNL) est implémenté par un circuit analogique, tel que celui décrit par exemple dans la demande FR 0504884 déposée par la demanderesse. Dans d'autres modes de réalisation, le filtre non linéaire (FNL) pourra consister en un filtre du type décrit dans la demande FR 0756417 déposée par la demanderesse. Dans d'autres modes de réalisation, ce filtre non linéaire (FNL) pourra être un filtre numérique. La figure 3 représente une vue schématique fonctionnelle du système (1), qui permet de mieux comprendre le fonctionnement du filtre non linéaire (FNL). En entrée du filtre non linéaire (FNL), un soustracteur permet de comparer le signal d'entrée du filtre non linéaire avec le signal de sortie du filtre non linéaire grâce à une boucle. Dans le cas d'une implémentation numérique du filtre non linéaire, cette boucle permet de comparer le signal d'entrée du filtre non linéaire à un instant (t) donné avec le signal de sortie du filtre non linéaire à un instant (t-1) précédent. Il doit être évident à la lecture de la présente description que les références faites à un instant (t) donné, par comparaison à un instant (t-1) précédent ou un instant (t+1) suivant, servent à illustrer les modes de réalisation numériques dans lesquels des échantillons discrets de temps sont utilisés. Dans le cas des implémentations analogiques, bien que ces termes soient conservés pour des raisons pratiques, l'homme de métier comprendra qu'ils réfèrent en fait à des valeurs au cours du temps (t) et non pas au cours d'un échantillon discret. Le filtre non linéaire (FNL) reçoit donc en entrée, un signal d'erreur qui reçoit systématiquement un premier gain et qui reçoit un gain supplémentaire lorsque l'erreur est négative (dans le présent exemple, mais de façon plus générale, lorsque l'erreur est inférieure ou supérieure à une constante choisie, selon l'utilisation qui en est faite). Comme représenté sur la figure 3, le signal passe toujours par une première branche comportant un premier gain (K1) et par une seconde branche comportant un second gain (K2), mais lorsque la dérivée du signal n'est pas négative, le signal passant par le second gain (K2) est multiplié par O. Cela revient à ce que lorsque la dérivée du signal est négative (et donc lorsque le signal descend), le gain total est égal à la somme des deux gains (K1 et K2) alors que lorsque la dérivée n'est pas négative (le signal monte ou est stable), le gain total est égal seulement au premier gain (K1), ce qui fait que le filtre (FNL) est un moyen de privilégier les descentes du signal. La dérivée est ensuite intégrée par un intégrateur (int) pour que le signal filtré non linéairement (pcyl_FNL_t) soit, d'une part, rebouclé sur l'entrée du filtre non linéaire (FNL) et fournisse l'erreur et soit, d'autre part, envoyé vers des comparateurs (interrupteurs ou switch selon la terminologie anglaise) pour les étapes suivantes de comparaison avec des seuils (Si, S2). En parallèle, la valeur absolue (abs) de la dérivée (der t) du signal est calculée, grâce à une dérivation en amont de l'intégrateur sur la figure 3. Les étapes qui suivent seront réalisées par le microcontrôleur, même lorsque les filtres linéaire (FL) et non linéaire (FNL) seront implémentés en analogique. Le procédé représenté sur la figure 1 se poursuit par une analyse de la valeur absolue (abs) de la dérivée (der_t) du signal. Le microcontrôleur (i1C) reçoit, du filtre non linéaire (FNL), comme représenté sur la figure 3, la dérivée (der_t) du signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t) et calcule sa valeur absolue (abs), comme représenté dans l'encadré comportant le symbole IUT indiquant une valeur absolue.

Cette étape de calcul (54) de la valeur absolue (abs), à l'instant (t) donné, de la dérivée (der_t) du signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t), permet une comparaison (541) de cette valeur absolue avec un seuil (Si), dit de variation. Ce seuil (Si) pourra être stockée dans la mémoire (13) du système ou être implémenté directement dans un comparateur comme représenté sur la figure 3. Ce seuil (Si) de variation permet de fixer la valeur de variation (valeur absolue de la dérivée) au-dessous de laquelle on considère que le signal ne varie pas de manière significative. Ainsi, on isole les instants (t) pendant lesquels le signal est stable (c'est-à-dire autour du maximum ou autour du minimum de pression dans le cycle de combustion). Si la valeur absolue (abs) n'est pas inférieure au seuil (Si), alors le signal est en train de varier et on conserve la valeur précédente de l'offset, grâce à une étape d'attribution (542), à l'offset (offset_t) à l'instant (t) donné, de la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent lorsque la valeur absolue (abs) n'est pas inférieure au seuil (Si) de variation. Cette valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant précédent (t-1) pourra être stockée dans la mémoire (13) du système et utilisée pour le calcul par le microcontrôleur. Le procédé comporte une étape d'initialisation de la valeur (offset_t) de l'offset variable lors de la première itération des étapes du procédé. En effet, il faut que la valeur de l'offset précédent stockée soit initialisée pour que l'on puisse l'utiliser dans ces étapes d'attribution. Cette initialisation pourra par exemple consister en une attribution de la valeur 0 ou d'une valeur (offset_fixe) d'un offset fixe qui dépend des propriétés du capteur (2) dont la dérive doit être compensée. Dans les figures et la présente description, on utilise la relation strictement inférieur par simplicité mais il doit être évident que les différentes étapes de l'invention référant à une telle relation pourra s'étendre à des relations du type inférieur ou égal. Si la valeur absolue (abs) est inférieure au seuil (Si), alors le signal est stable et il faut alors déterminer si le signal est autour d'un maximum ou autour d'un minimum de façon à extraire les valeurs basses (proches des minima locaux) pour le calcul de l'offset. Si la valeur absolue (abs) est inférieure au seuil (Si), le procédé se poursuit alors par une itération des étapes suivantes. Dans un mode de réalisation, l'étape suivante est une attribution (55) de la valeur du signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t), à l'instant (t) donné, à une variable intermédiaire (interm_t). Ensuite, on soustrait à cette variable intermédiaire (interm_t) la valeur de l'offset (offset_t-1) à l'instant précédent (t-1), de façon à la comparer à un second seuil, dit seuil (S2) d'amplitude. Ces étapes d'attribution (55) et de soustraction reviennent à réaliser un calcul (56) d'une différence (interm_t) entre la valeur du signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t) à l'instant (t) donné et la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent. Dans un mode de réalisation, les étapes d'attribution de la variable intermédiaire puis de soustraction de l'offset précédent seront regroupées dans une étape de calcul (56) de la différence (interm_t) entre le signal filtré et l'offset précédent. Cette différence permet de déterminer si le signal est autour d'un maximum ou autour d'un minimum, en comparant cette différence avec le seuil (S2) d'amplitude. Une étape de comparaison (561) avec ce seuil permet alors une étape d'attribution (57), à l'offset (offset_t) à l'instant (t) donné, de la valeur du signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t) à l'instant (t) donné, lorsque la différence (interm_t) est inférieure à ce seuil (S2) d'amplitude. En effet, si la différence (interm_t) est inférieure au seuil (S2) d'amplitude, cela signifie que le signal est autour d'un minimum local et on peut donc extraire sa valeur pour fixer l'offset (offset_t) variable à l'instant (t) donné. Dans le cas contraire, le signal est stable autour d'un maximum local et on attribue alors à l'offset (offset_t) à l'instant (t) donné la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent. Ainsi, tant que le signal filtré non linéairement n'a pas atteint ses valeurs les plus basses, on conserve la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent.

Ainsi, le procédé permet de calculer une valeur d'offset à chaque instant pour la soustraire du signal brut issu du capteur (pcyl_brut_t). Le procédé comporte donc une étape de calcul (60) d'un signal de pression cylindre corrigée (pcyl_corr_t) par soustraction (61) du signal de la pression cylindre brute (pcyl_brut_t), par la valeur de l'offset (offset_t) calculé à chaque instant (t). Cette soustraction (61) permet la compensation de la dérive du signal. Dans certains modes de réalisation, l'étape de calcul (60) d'un signal de pression cylindre corrigée (pcyl_corr_t) comporte une étape d'addition (62) d'un offset fixe (offset_fixe), stocké au préalable dans la mémoire (13). L'offset fixe correspond à la pression dans la chambre lorsqu'une des soupapes est ouverte (donc à la pression dans le collecteur d'admission ou d'échappement). La grandeur en tension qui représente cet offset dépend des caractéristiques du capteur. Ainsi, selon le décalage que possède le signal issu du capteur à la base, le procédé permet de compenser ce décalage de base en plus du décalage variable. On comprend donc que l'invention, qui peut être implémentée sous diverses formes, permet d'extraire des valeurs basses du signal à chaque cycle de combustion, pour définir un offset variable utilisé pour compenser la lo dérive du capteur. L'invention a donc atteint les buts fixés car elle est simple de conception, rapide, efficace et fiable, tout en étant peu coûteuse, notamment grâce aux implémentations analogiques possibles de certaines parties du système réalisant certaines étapes. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la 15 présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et 20 l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de compensation de la dérive d'un signal mesuré par un capteur (2) de pression cylindre disposé dans une chambre (40) de combustion d'un moteur (4) à combustion interne, le procédé étant mis en oeuvre par des moyens (12) de traitement d'un système (1) de compensation relié au capteur (2) et comportant des moyens (11) d'acquisition du signal et au moins une mémoire (13), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de calcul (60) d'un signal de pression cylindre corrigée (pcyl_corr_t) correspondant, à chaque instant (t), au signal mesuré par le capteur (2), dit pression cylindre brute (pcyl_brut_t), auquel est soustrait un décalage variable, dit offset (offset_t), calculé à chaque instant (t) et stocké dans la mémoire (13), grâce au moins aux étapes suivantes : - filtrage (53) non linéaire du signal par un filtre non linéaire (FNL) privilégiant les descentes du signal et générant un signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t), - calcul (54) de la valeur absolue (abs), à l'instant (t) donné, de la dérivée (der t) du signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t), puis comparaison (541) de cette valeur absolue avec un seuil (Si), dit de variation, - attribution (542), à l'offset (offset_t) à l'instant (t) donné, de la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent lorsque la valeur absolue (abs) n'est pas inférieure au seuil (Si) de variation ou, lorsqu'elle l'est, itération des étapes suivantes, - calcul (56) d'une différence (interm_t) entre la valeur du signal filtré de 25 pression cylindre (pcyl_FNL_t) à l'instant (t) donné et la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent, puis - attribution (57), à l'offset (offset_t) à l'instant (t) donné, de la valeur du signal filtré de pression cylindre (pcyl_FNL_t) à l'instant (t) donné, lorsque la différence (interm_t) est inférieure à un seuil (S2), dit d'amplitude ou, dans le 30 cas contraire, de la valeur (offset_t-1) de l'offset à l'instant (t-1) précédent.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'acquisition (50) du signal de pression cylindre brute (pcyl_brut_t) par les moyens (11) d'acquisition et de stockage de ce signal (pcyl_brut_t) dans la mémoire (13).

3. Procédé selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de filtrage (52) linéaire du signal de pression cylindre brute (pcyl_brut_t) par un filtre linéaire (FL) générant un signal filtré de pression cylindre (pcyl_FL t), l'étape de filtrage (53) non linéaire étant réalisée sur ce signal filtré de pression cylindre (pcyl_FL_t).

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les étapes de filtrage (52) linéaire et de filtrage (53) non linéaire consistent en des filtrages réalisés en analogique ou en numérique.

5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape de calcul (60) d'un signal de pression cylindre corrigée (pcyl_corr_t) par soustraction (61) du signal de la pression cylindre brute (pcyl_brut_t), par la valeur de l'offset (offset_t) calculé à chaque instant (t), permet la compensation de la dérive du signal et comporte une étape d'addition (62) d'un offset fixe (offset_fixe) stocké au préalable dans la mémoire (13).

6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'initialisation de la valeur (offset_t) de l'offset variable lors de la première itération des étapes du procédé.

7. Procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une partie des étapes du procédé sont mises en oeuvre par un microcontrôleur (pC) du système (1) de compensation, suite à une étape de conversion analogique-numérique par un convertisseur (CAD) analogique-numérique, l'étape de calcul (60) d'un signal de pression cylindre corrigée (pcyl_corr_t) étant réalisée soit en analogique en sortie du microcontrôleur (pC) soit en numérique par le microcontrôleur (pC).

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de conversion numérique-analogique par un convertisseur (CDA) numérique-analogique.

9. Procédé selon une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de filtrage anti-aliasing avant l'étape de conversion analogique-numérique et/ou au moins une étape de filtrage de reconstruction après l'étape de conversion numérique-analogique.

10. Système de compensation de la dérive d'un signal mesuré par un capteur (2) de pression cylindre disposé dans une chambre (40) de to combustion d'un moteur (4) à combustion interne, comportant des moyens (12) de traitement, des moyens (11) d'acquisition du signal et au moins une mémoire (13), caractérisé en ce que les moyens (12) de traitement comportent au moins un microcontrôleur (pC) agencé pour la mise en oeuvre d'au moins une partie des étapes du procédé selon une des revendications 15 précédentes et en ce que les moyens (12) de traitement sont agencés pour permettre une coopération entre le microcontrôleur, les moyens (11) d'acquisition et la mémoire (13), cette dernière stockant au moins l'offset variable (offset_t) calculé à chaque instant (t).