Brevet FR2894664A1 — publié le 20070615

L'invention concerne un procédé de détection d'une zone de référence ménagée sur la périphérie d'un disque denté solidarisé sur une pièce rotative, en vue de la détermination de la position angulaire de ladite pièce rotative. Les calculateurs de contrôle des moteurs à combustion interne ( EMS pour "Engine Management System" ou ECU pour "Engine Control Unit" en langue anglaise) ont besoin de connaître avec précision la position longitudinale de chaque piston à l'intérieur de son cylindre, ainsi que le temps moteur (par exemple admission, compression, combustion, échappement, pour un moteur à quatre temps), afin d'assurer la gestion du fonctionnement des dits moteurs dans les meilleures conditions. De façon classique, ces informations sont obtenues en solidarisant sur le vilebrequin un disque denté comportant des dents équidistantes de longueurs identiques. De plus, afin de comptabiliser de façon certaine les tours complets effectués par le vilebrequin, chaque disque est doté d'une zone de référence matérialisée par l'absence, en périphérie du dit disque denté, de un ou plusieurs repères successifs, dents ou encoches. Selon ce principe, le disque denté tourne devant un capteur conçu pour détecter les dents et permettre ainsi de déterminer la position angulaire du vilebrequin et donc la position des pistons reliés à ce dernier par des bielles. Un des impératifs concernant un tel procédé réside dans l'obligation de 20 détecter systématiquement la zone de référence qui constitue, en effet, le seul repère permettant de garantir la synchronisation des données. A cet effet, une première méthode décrite notamment dans FR2818737 consiste à mesurer la période de temps s'écoulant entre deux dents successives, et lors de la détection d'une dent n, à comparer une combinaison arithmétique des temps (Tn_ 25 2,Tn) avec le temps Tn_1, (avec Ti correspondant à la période séparant la détection de la dent (i) de la détection de la dent précédente (i-1)). Selon ce principe, la zone de référence est considérée détectée lorsque la combinaison arithmétique (Tn_2, Tn) est inférieure à Tn_1. L'inconvénient majeur de cette méthode réside dans le fait que la détection de 30 la zone de référence est réalisée avec une mesure de retard : la zone de référence est, en effet, détectée, non pas lorsqu'elle défile devant le capteur, mais seulement après détection de la dent située après cette zone de référence. Une autre méthode, décrite notamment dans FR2860069, permet de pallier cet inconvénient et de réaliser la détection de la zone de référence en temps réel. A ces fins, cette méthode consiste, lorsque la zone de référence est attendue et lors de la détection d'une dent (n) à un instant tn : • à définir un intervalle de temps [tmin, tmax], dit fenêtre de temps, de durée fonction de la période de temps Tn séparant la détection de la dent (n) de la 5 détection de la dent précédente (n-1), • et à considérer la zone de référence présente en l'absence de détection d'une dent (n+1) durant la période de temps correspondant à la fenêtre de temps [tmin, tmax]. De plus, cette méthode consiste également, lors de la détection de la zone de 10 référence, à simuler une première dent fictive au terme de la fenêtre de temps ayant déterminé ladite détection, puis éventuellement, en l'absence de détection d'une dent (n+1) réelle, une nouvelle dent fictive au terme de chaque période de temps suivante fonction de Tn. Une telle méthode permet, donc, tel que précité, de détecter la zone de 15 référence en temps réel. De plus, grâce à la simulation de dents fictives, elle permet de fournir des données concernant la position angulaire du vilebrequin lorsque le capteur se trouve en regard de la zone de référence. Toutefois, il s'avère, dans la pratique, qu'une telle méthode peut conduire à des défauts de détection de la zone de référence, notamment lors d'importants 20 changements de la vitesse de rotation des moteurs. De plus, les informations transmises concernant la position angulaire du vilebrequin, lorsque le capteur se trouve en regard de la zone de référence, s'avèrent d'une précision très relative. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour objectif 25 essentiel de fournir un procédé de détection d'une zone de référence ménagée sur la périphérie d'un disque denté, permettant de détecter de façon systématique ladite zone de référence moyennant une méthode de calcul économique en termes de temps et de complexité de calcul. Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé de détection d'une 30 zone de référence permettant d'améliorer la précision des calculs concernant la position angulaire du vilebrequin dans cette zone de référence. A cet effet, l'invention concerne un procédé de détection d'une zone de référence ménagée sur la périphérie d'un disque denté, du type du procédé décrit ci- dessus en référence à FR2860069, consistant à définir des fenêtres de temps. Selon 35 l'invention, ce procédé de détection se caractérise en ce que l'on ajuste la durée de chaque fenêtre de temps [tmin, tmax] calculée à partir d'une période de temps mesurée Tn, en modulant cette durée au moyen d'un paramètre de correction proportionnel à AT =Tn avec Tn_1 période de temps séparant la détection de la dent (n-1) de la détection de la dent précédente (n-2). Selon le procédé de l'invention, la durée de chaque fenêtre de temps est donc déterminée en prenant en compte des données représentatives des changements de régime du moteur, accélérations, décélérations, durant des périodes de temps précédant immédiatement cette fenêtre de temps. Cette prise en compte du comportement instantané du moteur conduit à un calcul optimisé de la durée des fenêtres de temps et fournit un procédé garantissant une détection systématique des zones de référence. De plus, les calculs requis pour la mise en oeuvre de cette méthode se limitent à de simples opérations de soustraction (calcul de AT) et nécessitent donc un temps et une puissance de calcul très raisonnables. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux visant à parfaire le procédé de détection selon l'invention, après détection d'une dent (n) à un instant tn, on centre la fenêtre de temps [tmin, tmax] par rapport à un instant tmoy adapté pour que la valeur (tmoy - tn) soit égale à la valeur Tn modulée par un paramètre de correction proportionnel àAT. Ainsi, non seulement la durée mais également la position temporelle des fenêtres de temps sont optimisées grâce à la prise en compte du comportement 20 instantané du moteur. Par ailleurs, lors de la détection de la zone de référence, on simule avantageusement, selon l'invention, une première dent fictive au terme de la fenêtre de temps ayant déterminé ladite détection, puis éventuellement, en l'absence de détection d'une dent (n+1) réelle, une nouvelle dent fictive au terme de chaque période de temps 25 suivante égale à la valeur Tn modulée par un paramètre de correction AT. Grâce au concept du procédé de l'invention, les dents fictives peuvent être simulées de façon précise dans le temps, et ainsi servir de base pour la transmission de données précises concernant la position angulaire du vilebrequin lorsque le capteur se trouve en regard de la zone de référence. 30 Par ailleurs, la modulation de la période de temps Tn consiste avantageusement à ajouter à cette période de temps un paramètre de correction égal à a.AT, avec 0 Un tel procédé de traitement garantit une détection systématique de la zone de référence d'un disque denté moyennant une méthode de calcul économique en termes de temps et de complexité de calcul. De plus, ce procédé de traitement conduit à optimiser le processus de 5 simulation des dents fictives et donc à améliorer la précision des calculs concernant la position angulaire du vilebrequin dans la zone de référence. Les performances du procédé selon l'invention de détection de la zone de référence d'un disque denté sont illustrées à titre d'exemples aux figures 2b, 3b et 4b, par comparaison avec les performances obtenues, dans des conditions identiques, lors de la 10 mise en oeuvre d'une méthode de traitement linéaire telle que décrite dans FR2860069. En premier lieu, les figures 2a et 2b illustrent un exemple correspondant à une décélération du moteur dans la zone de référence. Dans cette hypothèse, il ressort de l'analyse des figures 2a et 2b que la zone de référence est parfaitement détectée. 15 Par contre, on constate, figure 2a, que la méthode de traitement linéaire peut entraîner la simulation de trois dents fictives et donc conduire à la transmission de données notablement erronées concernant la position angulaire du vilebrequin. Au contraire, le procédé selon l'invention conduit à la simulation de deux dents, c'est-à-dire d'un nombre de dents égal au nombre de dents manquantes, et permet 20 donc de réduire de façon notable les erreurs de calcul liées au positionnement des dents fictives. Les figures 3a et 3b illustrent, quant à elles, un exemple correspondant à une accélération du moteur dans la zone de référence. Dans cette hypothèse, il ressort de l'analyse de ces deux figures que la zone 25 de référence est parfaitement détectée. Par contre, on constate, figure 3a, que la méthode de traitement linéaire se traduit par la simulation d'une seule dent fictive et conduit donc à la transmission de données notablement erronées concernant la position angulaire du vilebrequin. Au contraire, le procédé selon l'invention conduit à la simulation de deux 30 dents, c'est-à-dire d'un nombre de dents égal au nombre de dents manquantes, et permet donc de réduire de façon notable les erreurs de calcul liées au positionnement des dents fictives. Les figures 4a et 4b illustrent, enfin, un exemple correspondant à une très forte accélération du moteur dans la zone de référence. 35 Dans cette hypothèse, il ressort de la figure 4a que la méthode de traitement linéaire ne permet pas de simuler une dent fictive avant l'apparition de la première dent réelle délimitant la zone de référence. Par conséquent, la zone de référence n'est pas détectée, entraînant une perte totale de synchronisation. Au contraire, tel que représenté à la figure 4b, le procédé selon l'invention permet de simuler une dent fictive et conduit donc à la détection de la zone de référence. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection d'une zone de référence ménagée sur la périphérie d'un disque denté solidarisé sur une pièce rotative, en vue de la détermination de la position angulaire de ladite pièce rotative, ledit procédé de détection consistant, lorsque la zone de référence est attendue et lors de la détection d'une dent (n) à un instant tn : • à définir un intervalle de temps [tmin, tmax], dit fenêtre de temps, de durée fonction de la période de temps Tn séparant la détection de la dent (n) de la détection de la dent précédente (n-1), • à considérer la zone de référence présente en l'absence de détection d'une dent (n+1) durant la période de temps correspondant à la fenêtre de temps [tmin, 10 tmax], ledit procédé de détection étant caractérisé en ce que l'on ajuste la durée de chaque fenêtre de temps [tmin, tmax] calculée à partir d'une période de temps mesurée Tn, en modulant cette durée au moyen d'un paramètre de correction proportionnel à AT =Tn -Tn_,, avec Tn_, période de temps séparant la détection de la dent (n-1) de la détection 15 de la dent précédente (n-2). 2. Procédé de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce que, après détection d'une dent (n) à un instant tn, on centre la fenêtre de temps [tmin, tmax] par rapport à un instant tmoy adapté pour que la valeur (tmoy - tn) soit égale à la valeur Tn modulée par un paramètre de correction proportionnel à AT. 20 3. Procédé de détection selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que, lors de la détection de la zone de référence, on simule une première dent fictive au terme de la fenêtre de temps ayant déterminé ladite détection, puis éventuellement, en l'absence de détection d'une dent (n+1) réelle, une nouvelle dent fictive au terme de chaque période de temps suivante égale à la valeur Tn modulée par un paramètre de 25 correction AT. 4. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la modulation de la période de temps Tn consiste à ajouter à cette période de temps un paramètre de correction égal à a.AT, avec 0 5. Procédé selon les revendications 3 et 4 prises ensemble, de détection 30 d'une zone de référence matérialisée par l'absence, en périphérie du disque denté, de x repères successifs, dents ou encoches, caractérisé en ce que le coefficient a est déterminé de façon spécifique, pour chaque type de moteur, lors d'une phase initiale de calibration consistant à ajuster la valeur du dit coefficient de façon à obtenir la simulation de x repères dans la zone de référence, pour une plage de valeurs 35 d'accélérations/décélérations la plus large possible. 6. Procédé de détection selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la durée de chaque fenêtre de temps [tmin, tmax] est égale à 2.13.(Tn + a.AT), avec R coefficient déterminé de façon spécifique, pour chaque type de moteur, lors d'une phase initiale de calibration consistant à ajuster la valeur du dit coefficient aux valeurs maximales des accélérations l décélérations du dit moteur. 7. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, lorsque la zone de référence n'est pas attendue et lors de la détection d'une dent (n) à un instant tn, on définit une fenêtre de temps de durée simplement fonction de la période de temps Tn séparant la détection de la dent (n) de la détection de la dent précédente (n-1).