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FR3022606A1 - Procede de determination du point d'ouverture d'une vanne - Google Patents

Procede de determination du point d'ouverture d'une vanne Download PDF

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FR3022606A1
FR3022606A1 FR1455636A FR1455636A FR3022606A1 FR 3022606 A1 FR3022606 A1 FR 3022606A1 FR 1455636 A FR1455636 A FR 1455636A FR 1455636 A FR1455636 A FR 1455636A FR 3022606 A1 FR3022606 A1 FR 3022606A1
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signal
pressure
pressure sensor
opening
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FR1455636A
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FR3022606B1 (fr
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Thierry Collet
Roland Haufler
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Vitesco Technologies GmbH
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Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
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Publication date
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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de détermination du point d'ouverture PO d'une vanne (1) tout ou rien commandée par un signal (6) modulé en largeur d'impulsion, le procédé comprenant les étapes suivantes : • commande de la vanne (1) par un signal test ST modulé en largeur d'impulsion présentant un rapport cyclique R croissant en fonction du temps T, • détection d'une ouverture de la vanne (1) par observation d'une variation dans le temps d'un signal de détection S issu d'un signal de pression (7) mesuré par un capteur de pression (2) disposé dans une canalisation (4, 5) connectée à la vanne (1) et relevé d'un instant to de ladite variation du signal de détection S, le point d'ouverture PO étant le rapport cyclique R du signal test ST au dit instant to relevé.

Description

1 La présente invention concerne le pilotage d'une vanne tout ou rien par un signal modulé en largeur d'impulsion. Plus particulièrement l'invention concerne un procédé de détermination du point d'ouverture d'une telle vanne. Il est connu, afin de piloter de manière proportionnelle une vanne tout ou rien, 5 d'utiliser un signal modulé en largeur d'impulsion. Une telle vanne est typiquement rappelée dans une position par défaut, par exemple fermée, et peut être commandée dans une autre position, par exemple ouverte, au moyen d'un signal de commande. Du fait de la présence d'un moyen de rappel, d'efforts de frottement à vaincre ou d'autres causes, il convient que le signal de commande dépasse une certaine valeur minimale, 10 dite point d'ouverture, afin que la vanne s'ouvre. Ce point d'ouverture, ou valeur minimale du signal de commande est, dans le cas d'un signal modulé en largeur d'impulsion, un rapport cyclique minimal ou rapport cyclique d'ouverture. Il est indispensable de connaître avec précision ce point d'ouverture afin de pouvoir modéliser le comportement de la vanne et, par exemple, pouvoir estimer avec 15 précision le débit qui la traverse. L'invention a pour objet un procédé de détermination du point d'ouverture d'une vanne tout ou rien commandée par un signal modulé en largeur d'impulsion, le procédé comprenant les étapes suivantes : commande de la vanne par un signal test modulé en largeur d'impulsion présentant un rapport cyclique croissant en fonction du 20 temps, détection d'une ouverture de la vanne par observation d'une variation dans le temps d'un signal de détection issu d'un signal de pression mesuré par un capteur de pression disposé dans une canalisation connectée à la vanne et relevé d'un instant de la dite variation du signal de pression, le point d'ouverture étant le rapport cyclique du signal test au dit instant relevé. 25 Selon une autre caractéristique de l'invention, le signal test est tel que son rapport cyclique soit croissant par palier, de telle manière à présenter une valeur constante pendant la durée d'une mesure, cette durée étant avantageusement comprise entre 1 et 4 secondes, préférentiellement égale à 2 secondes. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend encore 30 une étape préliminaire de mesure par le capteur de pression en l'absence de commande, afin de réaliser un apprentissage du bruit, le signal de détection étant indicatif du signal de pression mesuré privé dudit bruit appris. Selon une autre caractéristique de l'invention, la fréquence du signal de test est telle qu'elle fasse apparaître un rapport signal à bruit du signal de pression maximum. 3022606 2 Selon une autre caractéristique de l'invention, le rapport cyclique du signal test varie entre une valeur minimale, pour laquelle une vanne ne peut pas être ouverte, et une valeur maximale, pour laquelle une vanne est nécessairement ouverte. Selon une autre caractéristique de l'invention, un test est stoppé et le signal 5 de test est annulé, dès qu'une ouverture de la vanne est détectée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capteur de pression est un capteur de pression existant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le signal de détection est obtenu par une analyse fréquentielle dudit signal de pression, préférentiellement 10 préalablement privé du bruit appris. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend n itérations : commande de la vanne par un signal test et détermination du point d'ouverture, suivies d'un calcul d'une moyenne des n points d'ouverture ainsi déterminés, avec n compris entre 2 et 10, préférentiellement égal à 5. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé est appliqué dans une phase où la variation de la pression mesurée reste faible. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé est appliqué à une vanne de purge d'un filtre de vapeur de carburant, et le capteur de pression est le capteur de pression de collecteur d'admission. 20 Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé est appliqué à un injecteur de carburant, et le capteur de pression est le capteur de pression de carburant disposé sur la rampe d'injection. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des 25 dessins sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement une vanne dans son environnement, - la figure 2 illustre le principe d'un signal en modulation de largeur d'impulsion, - la figure 3 illustre la notion de rapport cyclique, - la figure 4 illustre schématiquement un circuit d'admission et une vanne de 30 purge de filtre, - la figure 5 illustre les différents signaux mis en oeuvre au cours du procédé. La figure 1 illustre un environnement typique de l'invention. Une vanne 1 est disposée entre une canalisation amont 4 et une canalisation aval 5. Elle permet ainsi de piloter un transfert de fluide entre les deux canalisations 4, 5 en fonction de sa position 35 ouverte ou fermée. La vanne 1 est une vanne tout ou rien. Elle est typiquement rappelée dans une position de repos, par exemple une position fermée en absence de commande. 3022606 3 Une commande est apte à provoquer un changement de position de la vanne 1, dans la position opposée, par exemple une position ouverte. Une unité de traitement 3 est apte à réaliser des calculs et traitements et peut sélectivement piloter la vanne 1 dans sa position ouverte, par exemple par une 5 commande, ou dans sa position fermée, par exemple par une absence de commande. Bien que la vanne 1 soit tout ou rien, il est possible, de manière connue, de réaliser une commande proportionnelle, au moyen d'un signal 6 en modulation de largeur d'impulsion, MLI (ou en anglais : pulse width modulation, PWM). Un signal MLI 6 est un signal tout ou rien. Le principe consiste à moduler la durée pendant lequel le signal MLI 6 10 est à l'état haut. Ainsi, une proportionnalité temporelle est réalisée afin de simuler une proportionnalité en amplitude. Ceci est illustré à la figure 2 qui comporte trois courbes de signaux fonction du temps T. La courbe supérieure S1 est le signal à appliquer, ici un échelon. La courbe médiane S2 est le signal MLI correspondant. La courbe inférieure S3 est le signal tel que 15 reçu par une charge, réalisant une intégration dans le temps, du signal MLI S2 et qui reproduit sensiblement le signal S1. Une grandeur importante pour caractériser un signal MLI est le rapport cyclique R. Une commande MLI est généralement discrétisée sur des intervalles de temps ou périodes P, définissant une fréquence F. Le rapport cyclique R est défini pour 20 chaque période comme le rapport du temps L où le signal est à l'état haut sur le temps total de la période P, R = 100 x L/P. Ce rapport est multiplié par 100 pour être exprimé en pourcentage. La figure 3 illustre, de haut en bas, quatre courbes C1-C4 fonction du temps T présentant respectivement des rapports cycliques R comme suit : Courbe C1 : R= 1 0 %, 25 Courbe C2 : R = 30 %, Courbe C3 : R = 50 %, Courbe C4 : R = 90 `Vo. Lorsqu'une vanne 1 est commandée par un signal MLI 6, sa durée d'ouverture est sensiblement proportionnelle au rapport cyclique R. Il peut ainsi être estimé un débit 30 de fluide traversant la vanne 1 en fonction du temps d'ouverture, fonction du rapport cyclique R, et d'autres facteurs tels que le débit maximal pouvant traverser la vanne 1, la pression différentielle entre la canalisation amont 4 et la canalisation aval 5 ou encore le type de fluide, la température, etc. Cependant, du fait de la présence d'un moyen de rappel, d'efforts de 35 frottement à vaincre ou d'autres causes, une vanne 1 ne s'ouvre, en pratique, que lorsque le rapport cyclique R du signal de commande 6 dépasse une certaine valeur minimale, dite point d'ouverture PO. Aussi pour que tout modèle dérivé, tel qu'un estimateur de 3022606 4 débit, soit précis, ou pour d'autres applications, il convient de connaître avec précision le point d'ouverture PO d'une vanne 1, soit le rapport cyclique R minimum à partir duquel la vanne 1 s'ouvre effectivement. Un objet de l'invention est un procédé, particulièrement efficace, rapide et 5 précis, permettant de déterminer un point d'ouverture PO pour une vanne 1 donnée. Ce procédé nécessite de pouvoir commander la vanne 1 et de disposer d'une mesure de pression 7 dans la canalisation 4, 5, de préférence en un point proche de la vanne 1. Dans nombre d'applications et particulièrement les applications envisagées, un capteur de pression 2 apte à fournir un tel signal de pression 7 est déjà disponible et peut ainsi 10 avantageusement être réutilisé. Un autre avantage du procédé selon l'invention est de pouvoir être mis en oeuvre in situ, la vanne 1 étant dans son environnement de travail. Une application particulière de l'invention est la caractérisation d'une vanne de purge d'un filtre à vapeur de carburant pour véhicule automobile. Tel qu'illustré à la figure 4, qui figure un schéma partiel du système d'alimentation en carburant d'un moteur 15 automobile 16, un filtre à vapeur 11, encore appelé canister 11, est associé à un réservoir 10 de carburant. Le filtre 11 est relié au réservoir 10 par une canalisation 12 afin de recueillir et stocker les vapeurs de carburant en excès. Le circuit nominal d'admission de carburant est figuré par une canalisation 13 reliant le réservoir 10 au moteur 16, afin de l'alimenter en carburant. Le moteur 16 20 comprend encore une canalisation 14, ou collecteur d'admission, contrôlée par une vanne 15, qui permet d'injecter de l'air dans le moteur 16. Afin de pouvoir nettoyer le filtre 11, il convient de le purger. Pour cela il est ajouté une canalisation supplémentaire 4, 5 reliant le filtre 11 au collecteur d'admission 14. Ainsi les vapeurs de carburant stockées dans le filtre 11 peuvent être 25 utilisées par le moteur 16. Une vanne 1 permet de piloter la purge du filtre 11 dans le collecteur d'admission 14 et, lorsque ladite vanne de purge 1 est ouverte, d'injecter les vapeurs de carburant issues du filtre 11 dans le moteur 16. Une unité de traitement 3 réalise le contrôle moteur et pilote l'admission ainsi que la gestion du filtre 11. Pour cela l'unité de traitement 3 commande au moins la vanne 30 d'admission 15 au moyen d'un signal de commande et la vanne de purge 1 au moyen d'un autre signal de commande 6. De manière classique, un capteur de pression 2 est disposé dans le collecteur d'admission 14 et fournit un signal de pression 7 à l'unité de traitement 3. D'autres capteurs, non représentés, tel un capteur de température ou un capteur de richesse carburant, peuvent encore avantageusement être interfaces avec 35 l'unité de traitement 3. Dans un tel contexte, la charge ou taux de remplissage du filtre 11, peut être inconnue. Le filtre 11 peut se remplir, typiquement lorsque le véhicule est stationné au 3022606 soleil. Le contact étant coupé, l'unité de traitement 3 est éteinte et donc aveugle. Lors d'un redémarrage, il est utile de connaître la charge du filtre 11. Pour estimer la charge du filtre 11, la vanne de purge 1 est ouverte progressivement et l'effet sur un capteur de richesse est observé. Pour qu'une telle 5 estimation soit fiable, il convient de connaître avec précision le point d'ouverture PO de la vanne 1. En effet, si l'on croit que la vanne 1 est ouverte alors qu'elle reste fermée, aucune variation de richesse n'étant observé, il peut être déduit que le filtre 11 est vide. Si en réalité le filtre 11 est plein, une ouverture effective de la vanne 1 va laisser entrer une grande quantité de carburant dans l'admission 14. Il s'en suit une forte et soudaine 10 variation de la richesse qui provoque une forte contre réaction du contrôleur de richesse et peut conduire, dans certaines conditions, à un calage moteur. Si au contraire la vanne 1 est ouverte alors qu'elle est censée être fermée, du carburant en provenance du filtre 11 pénètre dans l'admission 14, entraînant une compensation par le contrôleur de richesse. Cette correction n'est pas prise en compte 15 dans l'estimation de la charge du filtre 11. Il s'ensuit ultérieurement une mauvaise estimation de la quantité de carburant issu du filtre 11. Aussi est-il primordial de connaître avec précision le point d'ouverture PO de la vanne de purge 1. Selon l'art antérieur, un procédé de détermination du point d'ouverture PO de 20 la vanne de purge 1 consiste à piloter progressivement la vanne de purge et à observer une déviation d'un capteur de richesse ou d'un contrôleur de richesse. Un tel procédé présente plusieurs inconvénients. D'une part, afin que l'ouverture de la vanne de purge 1 ait une influence sur la richesse, il convient que le filtre 11 soit rempli. D'autre part, afin que l'influence observée sur la richesse soit bien causée par la vanne de purge 1, il 25 convient d'éliminer les autres possibles influences sur la richesse et donc de procéder à une détermination pendant une phase de ralenti, où l'admission 15 est fermée. De plus, la sensibilité de la richesse étant relativement faible, il convient pour réaliser une détermination précise, de procéder avec de petits incréments d'ouverture de la vanne de purge 1. Ceci conduit à une durée de détermination relativement longue, typiquement 30 autour de 30 secondes. Une telle durée de ralenti n'est pas compatible des nouveaux systèmes start-stop ou hybride qui réduisent ou suppriment les phases de ralenti. Aussi un tel procédé n'est aujourd'hui plus adapté. Au contraire, un procédé de détermination selon l'invention, du point d'ouverture PO d'une vanne 1 tout ou rien commandée par un signal 6 modulé en largeur 35 d'impulsion, comprend les étapes suivantes. La vanne 1 est commandée par un signal test ST modulé en largeur d'impulsion présentant un rapport cyclique R croissant en fonction du temps T. Cette 3022606 6 commande est appliquée au moins jusqu'à observer une variation dans le temps d'un signal de détection S issu d'un signal de pression 7. Une telle variation est réputée être indicative d'une ouverture de la vanne 1. En effet une différence de pression étant généralement présente entre la canalisation amont 4 et la canalisation aval 5 de la 5 vanne 1, une ouverture de la vanne 1 produit un débit au travers de la vanne 1 qui entraîne une variation, le plus souvent une augmentation brutale, de la pression 7. Le signal de détection S est typiquement obtenu par filtrage du signal de pression 7, afin qu'une variation du signal de détection S corresponde à une variation « effective » du signal de pression 7, à l'exclusion d'une variation produite de manière artificielle par la 10 chaine de mesure (oscillation, bruit, perturbation, etc.). Le signal de pression 7 est typiquement mesuré par un capteur de pression 2, de préférence disposé à proximité de la vanne 1. L'instant d'ouverture to où se produit une variation du signal de détection S est relevé. Le point d'ouverture PO est alors déterminé par le rapport cyclique R du signal test ST au dit instant to relevé. 15 Le signal de test ST est croissant afin d'être sûr d'atteindre la valeur PO pour laquelle la vanne 1 s'ouvre. Selon un mode de réalisation, cette croissance peut être stricte. Selon un mode de réalisation alternatif préférentiel, le signal test ST peut être croissant par palier, de telle manière à présenter un rapport cyclique R constant pendant la durée d'une mesure. 20 Un tel mode de réalisation est particulièrement adapté à l'utilisation d'un filtre produisant le signal de détection S à partir du signal de pression 7, en ce que le palier pendant lequel le rapport cyclique R reste constant, permet avantageusement au dit filtre de se stabiliser. Le détail du filtre utilisé n'a pas besoin d'être détaillé. L'homme du métier sait, 25 sans difficulté, synthétiser un tel filtre. La durée d'une mesure est comprise entre 1 et 4 secondes, préférentiellement égale à 2 secondes. Du fait de la nature du signal de pression 7 et de l'environnement du capteur 2, le signal de pression 7 peut être relativement perturbé. Si l'on considère 30 uniquement l'amplitude dudit signal 7, une variation importante peut être observée, liée par exemple à une perturbation, alors même que la pression n'a pas sensiblement évolué. Aussi, afin de s'affranchir de tels artefacts non signifiants, il est intéressant d'estimer un bruit moyen présent sur le signal de pression 7 afin de ne pas en tenir compte pour la détection d'une ouverture de la vanne 1. 35 Pour cela, selon une caractéristique avantageuse, le procédé comprend une étape préliminaire de mesure par le capteur de pression 2 en l'absence de commande. 3022606 7 Aussi, ce qui est mesuré n'est pas lié à la commande de la vanne 1 et est uniquement indicatif du bruit. Lors de cette étape ledit bruit est « appris ». L'apprentissage du bruit peut être réalisé de différentes manières. Le principe est de pouvoir comparer le bruit ainsi appris avec une mesure réalisée ultérieurement en 5 présence d'un signal de commande de telle manière à détecter une variation effective du signal de pression 7 mesuré, ladite variation étant différente du simple bruit tel qu'appris. Selon un mode de réalisation préféré, au moins une fonction du filtre produisant le signal de détection S à partir du signal de pression 7, réalise une soustraction qui prive le signal de pression 7 dudit bruit appris.
Si une approche fréquentielle est considérée, le bruit peut être appris par une caractérisation fréquentielle du signal mesuré en l'absence de commande. Ensuite, une variation du signal mesuré en présence d'une commande pourra être retenue ou non en fonction de son positionnement fréquentiel. Le filtre utilisé pour produire le signal de détection S, utilisé pour détecter une 15 ouverture de la vanne 1, est avantageusement appliqué signal de pression 7 privé du bruit appris. Le signal de test ST est un signal modulé en largeur d'impulsion. Il est construit par une unité de traitement 3 le plus souvent numérique. Aussi, le signal de test ST est avantageusement discrétisé selon une récurrence lié à la récurrence de calcul 20 de l'unité de traitement 3. Pour une application de contrôle moteur et de purge de filtre 11 de vapeur carburant, la récurrence du signal de commande d'une vanne de purge 1 est typiquement de 100 ms, soit un signal échantillonné à 10 Hz. Cependant, afin d'augmenter la visibilité et donc la détectabilité de la variation dans le temps observée sur le signal de détection S, la récurrence du signal de test ST, tel qu'utilisé dans le procédé 25 de détermination du point d'ouverture PO est avantageusement diminuée, ou ce qui est équivalent, sa fréquence est augmentée. Une valeur de 30 Hz est avantageusement retenue. Alternativement, une valeur de la fréquence d'échantillonnage optimale peut être déterminée par expérimentation. Dans ce cas, la fréquence d'échantillonnage 30 retenue est celle pour laquelle la variation du signal de pression 7 ou, ce qui est équivalent, la variation du signal de détection S, présente un pic le plus marqué, soit de manière équivalente, la fréquence pour laquelle le rapport signal à bruit du signal de pression 7 est maximum. Afin de balayer une plage de fonctionnement de la vanne 1, et d'être sûr de 35 croiser un point d'ouverture PO de la vanne 1, le signal de test ST est croissant depuis une valeur où la vanne 1 est obligatoirement fermée, jusqu'à une valeur où la vanne 1 est obligatoirement ouverte. Une manière simple de réaliser un signal de test ST répondant à 3022606 8 ces conditions est de faire varier le rapport cyclique R du signal de test ST entre 0 (3/0 d'une part et 100 % d'autre part. Cependant, un tel signal de test ST n'est pas optimal en termes de vitesse d'atteinte du point d'ouverture PO, surtout si le rapport cyclique R correspondant au point 5 d'ouverture PO est relativement élevé. Aussi, il est possible d'optimiser en choisissant un signal de test ST variant entre une valeur minimale m %, pour laquelle une vanne 1 ne peut être ouverte, et une valeur maximale M %, pour laquelle une vanne 1 est nécessairement ouverte. Ainsi, si les vannes 1 utilisées ont des points d'ouverture PO statistiquement répartis entre X % et Y %, il est possible de prendre une valeur 10 minimale m % de X - a % et une valeur maximale M % de Y + a %, où a est une marge de sécurité de quelques pourcents ou fractions de pourcents. Ceci permet avantageusement de resserrer le procédé autour des valeurs pertinentes et ainsi de réduire la durée du test ou pour une même durée de test, d'augmenter la sensibilité de la détermination.
De manière illustrative, dans le cas du filtre de vapeur de carburant, les vannes 1 utilisées ont un point d'ouverture PO compris entre 5 et 7 %, pour une fréquence de commande de 10 Hz. Aussi peut-on adopter un rapport cyclique minimum m % de 4 % et un rapport cyclique maximum de M % de 8 `Vo. En considérant qu'une précision de détermination du point d'ouverture PO de 1 % est suffisante, une détermination complète, utilisant un signal de commande ST variant par paliers de 1 %, nécessite au plus cinq paliers. Avec une durée de mesure de 2 s, une détermination peut être réalisée en 10 s. Il convient de noter que l'utilisation d'une fréquence de commande différente ne modifie pas le temps de mesure, en ce qu'un rapport de proportionnalité est appliqué aux valeurs du rapport cyclique R. Ainsi, pour une fréquence de 30 Hz, soit trois fois plus grande, m % devient 12 %, M % devient 24 %, et l'incrément entre un palier et le palier suivant devient 3 `Vo. Aussi une détermination nécessite toujours au plus cinq paliers. Et peut être réalisée en 10 s. Afin de ne pas maintenir une vanne 1 ouverte plus longtemps que nécessaire pour la réalisation de la détermination du point d'ouverture PO, selon un mode de réalisation alternatif, un test est avantageusement stoppé dès qu'une ouverture de la vanne 1 est détectée. L'arrêt du test, ou de manière équivalente une annulation du signal de test ST, produit ainsi immédiatement une fermeture de la vanne 1. Ceci est avantageux en ce qu'une détermination peut alors être réalisée plus rapidement.
En référence à la figure 5, illustrant les différents signaux, va maintenant être décrit un mode de réalisation du procédé. La figure 5 présente, en fonction du temps, et selon quatre phases P1-P4, quatre signaux. De bas en haut les signaux sont : le signal de 3022606 9 commande ST, le signal de rapport cyclique R, le signal de pression 7 et le signal de détection S issu du signal de pression 7 par filtrage et indicatif d'une variation « effective » du signal de pression 7, le cas échéant privé du bruit appris. La variation du signal de détection S sur un intervalle de temps At est utilisée pour réaliser la détection d'ouverture 5 de la vanne 1. La première phase P1, la plus à gauche sur la figure 5, où le signal de commande ST est nul, correspondant à un rapport cyclique R nul, produit un signal de pression 7 sensiblement constant. Le signal de détection S est déterminé et produit une valeur de référence SO, indicative du bruit appris en l'absence de commande ST.
10 La durée de chacune des phases P1-P4 est égale à la durée de mesure. Durant la deuxième phase P2, le signal ST est appliqué avec une première valeur faible, typiquement la valeur m %. Ceci correspond à une valeur de rapport cyclique R non nulle et ici maintenue constante sur la durée de mesure. Un signal de pression 7 est mesuré et traité pour obtenir une valeur S1 du signal de détection S. Ici, la 15 valeur S1 est sensiblement égale à la valeur de référence SO. Aussi, aucune variation indicative d'une ouverture de la vanne 1 n'est détectée et la détection d'ouverture reste négative. A l'issue d'une nouvelle durée de mesure, la troisième phase P3 débute. Le signal de commande ST est modifié de telle manière à ce que le rapport cyclique R 20 correspondant soit augmenté d'un incrément. Il peut être observé sur le signal de pression 7 que des oscillations reproduisant les oscillations du signal de commande ST peuvent être observées. Il s'ensuit que la valeur du signal de détection S, indicatif d'une variation, voit sa valeur augmenter. Ici, cette augmentation à la forme d'une rampe, du fait de la présence d'un intégrateur dans le traitement, afin d'amplifier la variation. Ici, dans le 25 mode de réalisation particulier, la pente du signal S est proportionnelle à l'amplitude de la variation de pression. Il s'ensuit que la valeur S2 du signal de détection S présente une importante variation relativement à la valeur SO de référence. Ceci est indicatif d'une ouverture de la vanne 1. La valeur du rapport cyclique R peut alors être relevée et fournit le point 30 d'ouverture PO. Durant la phase suivante P4, le point d'ouverture ayant été atteint, le signal de commande ST peut être annulé : la séquence de test est terminée. Le signal de pression 7 redevient sensiblement constant. Le signal de détection S reste à sa valeur atteinte, mais redevient sensiblement constant.
35 Le capteur de pression 2 est, dans le présent procédé, utilisé pour détecter un débit au travers de la vanne 1. Il peut être au choix disposé dans la canalisation amont 4 3022606 10 ou dans la canalisation aval 5. Selon un mode de réalisation préférentiel, le capteur de pression 2 est avantageusement disposé à l'aval de la vanne 1. Dans les cas d'application envisagés, un capteur de pression 2 est déjà présent à proximité de la vanne 1 et peut ainsi avantageusement être réutilisé.
5 Ainsi, dans le cas d'application, déjà décrit, où le procédé est appliqué à une vanne de purge 1 d'un filtre 11 de vapeur de carburant, le capteur de pression 2 est un capteur de pression 2, déjà présent dans le collecteur d'admission 14 et préalablement installé pour les besoins de pilotage de l'admission par le contrôle moteur. De même, dans le cas d'application où la vanne 1 est un injecteur de 10 carburant, le capteur de pression est un capteur de pression de carburant disposé sur la rampe d'injection, préalablement installé pour les besoins de pilotage des injecteurs par le contrôle moteur. Dans ce dernier cas, le capteur de pression est à l'amont de l'injecteur. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'étape d'observation d'une variation du signal de détection S indicative d'une variation de pression comprend une analyse 15 fréquentielle du signal de pression 7. Une telle opération de transformation spectrale du signal de pression 7 permet de rendre plus évidente la variation de pression recherchée. De plus, cette opération rend avantageusement la détection indépendante de l'amplitude du signal de pression 7 mesuré. Il est ainsi conféré une meilleure robustesse au procédé, particulièrement en environnement bruité. Une telle analyse fréquentielle est par exemple 20 décrite dans DE 102009033451. Un unique test peut suffire à déterminer le point d'ouverture PO d'une vanne 1 avec une précision suffisante. Ceci permet de réaliser une détermination de point d'ouverture PO dans une durée au plus égale à la durée d'une mesure, multipliée par le nombre de mesure, soit entre 1 et 4 secondes, typiquement en 2 secondes, multiplié par 25 typiquement cinq mesures, soit dix secondes. Cependant, afin de s'affranchir de certaines erreurs, il peut être avantageux de rendre le procédé plus robuste en procédant de la manière suivante. Dans un premier temps, le test de base est réitéré n fois. Il est ainsi répété n fois : commande de la vanne 1 par un signal test ST et détermination pour chaque commande, d'une valeur du 30 point d'ouverture, soit n points d'ouverture PO. Dans un second temps, il est calculé une moyenne de ces n valeurs de point d'ouverture PO. Afin d'offrir une certaine amélioration n est au moins égal à 2. Afin de ne pas inutilement allonger le temps total dévolu au procédé, n est au plus égal à 10. Une valeur de 5 offre un bon compromis. Ceci conduit à un temps de détermination typique de 10 x 5 = 50 secondes.
35 Comme il apparaît à l'évidence à l'homme du métier, le procédé de détermination décrit peut avantageusement être appliqué à une vanne 1 in situ, en situation de fonctionnement. Ainsi, dans le cas d'utilisation d'une vanne de purge 1 de 3022606 11 filtre 11, le procédé est avantageusement applicable, la vanne 1 étant montée sur véhicule. Afin que le capteur de pression 2 détecte une variation effectivement associée à un débit provoqué par une ouverture de la vanne 1, il convient que toute autre cause de 5 variation de pression soit supprimée pendant la durée du procédé de détermination. Ceci est généralement possible, l'unité de traitement 3 étant en charge de piloter les autres dispositifs influents et pouvant entraîner une variation de pression. Ainsi, dans le cas d'application de la vanne de purge 1, l'unité de traitement 3 qui pilote la vanne 1 est le calculateur de contrôle moteur qui pilote la vanne 15 ainsi que tous les 10 autres dispositifs influents sur la pression. Aussi, l'unité de traitement/contrôle moteur 3 peut choisir à quel moment préférentiel déclencher le procédé. Selon un mode de réalisation, le procédé de détermination est préférentiellement déclenché durant des phases de fonctionnement où la pression est stable dans le temps, ainsi les éventuelles variations de pression observées sont dues à 15 la commande ST de la vanne 1. Il peut s'agir de phases pendant lesquelles la vanne d'admission 15 reste fermée, comme par exemple les phases de ralenti. Ces dernières étant raccourcies, comme il a été décrit plus haut, le procédé selon l'invention est avantageux en ce qu'il peut être déroulé dans un temps court. Le procédé décrit peut être appliqué à une vanne 1, afin de la caractériser, 20 une fois par exemple en sortie de chaîne de fabrication, soit au banc, soit in situ. Si le point d'ouverture PO risque d'évoluer dans le temps, par exemple en raison du vieillissement, le procédé peut être appliqué pour caractériser une vanne 1, régulièrement au cours de sa vie. Ici le procédé profite avantageusement de pouvoir être réalisé in situ.
25 Ainsi, dans le cas d'application à une vanne de purge 1 le procédé est avantageusement appliqué avant d'estimer la charge du filtre 11, et donc par exemple, à chaque démarrage du véhicule.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination du point d'ouverture (PO) d'une vanne (1) tout ou rien commandée par un signal (6) modulé en largeur d'impulsion, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - Commande de la vanne (1) par un signal test (ST) modulé en largeur d'impulsion présentant un rapport cyclique (R) croissant en fonction du temps (T), - Détection d'une ouverture de la vanne (1) par observation d'une variation dans le temps d'un signal de détection (S) issu d'un signal de pression (7) mesuré par un capteur de pression (2) disposé dans une canalisation (4, 5) connectée à la vanne (1) et relevé d'un instant (to) de la dite variation du signal de détection (S), le point d'ouverture (PO) étant le rapport cyclique (R) du signal test (ST) au dit instant (to) relevé.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, où le signal test (ST) est tel que son rapport cyclique (R) soit croissant par palier, de telle manière à présenter une valeur constante pendant la durée d'une mesure.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, où la durée d'une mesure est comprise entre 1 et 4 secondes, préférentiellement égale à 2 secondes.
  4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant encore une étape préliminaire de mesure par le capteur de pression (2) en l'absence de commande, afin de réaliser un apprentissage du bruit, le signal de détection (S) étant 20 indicatif du signal de pression (7) mesuré privé dudit bruit appris.
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où la fréquence du signal de test (ST) est telle qu'elle fasse apparaître un rapport signal à bruit du signal de pression (7) maximum.
  6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, où le rapport 25 cyclique (R) du signal test (ST) varie entre une valeur minimale (m (3/0), pour laquelle une vanne (1) ne peut pas être ouverte, et une valeur maximale (M (3/0), pour laquelle une vanne (1) est nécessairement ouverte.
  7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, où un test est stoppé et le signal de test (ST) est annulé, dès qu'une ouverture de la vanne (1) est 30 détectée.
  8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, où le capteur de pression (2) est un capteur de pression existant. 3022606 13
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, où le signal de détection (S) est obtenu par une analyse fréquentielle dudit signal de pression (7), préférentiellement préalablement privé du bruit appris.
  10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant n 5 itérations : commande de la vanne (1) par un signal test (ST) et détermination du point d'ouverture (PO), suivies d'un calcul d'une moyenne des n points d'ouverture (PO) ainsi déterminés, avec n compris entre 2 et 10, préférentiellement égal à 5.
  11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, appliqué dans une phase où la variation de la pression mesurée reste faible. 10
  12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, appliqué à une vanne de purge (1) d'un filtre (11) de vapeur de carburant, où le capteur de pression (2) est le capteur de pression de collecteur d'admission (14).
  13. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, appliqué à un injecteur de carburant, où le capteur de pression (2) est le capteur de pression de 15 carburant disposé sur la rampe d'injection.
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