Brevet FR2905538A1 — publié le 20080307

La présente invention concerne un générateur de signal logique pseudopériodique utilisable dans de multiples applications et particulièrement dans une application d'allumage automobile à plasma par sollicitation radiofréquence d'un résonateur d'une bougie multi étincelle. Dans le domaine des allumages automobiles modernes, la bougie multi étincelles BME présente une innovation appréciable et une géométrie différente des bougies d'allumage conventionnelles. Une telle BME est décrite en détail dans FR 03-10766, FR 03-10767, FR 03-10768, FR 04-12153 et FR 05-00777. Une BME comporte un résonateur dont la fréquence de résonance F, est située dans les hautes fréquences, typiquement entre 4 et 6 MHz. Le pilotage d'une telle BME nécessite un signal périodique de pilotage de fréquence Fp le plus proche possible de la fréquence F,. La demande de brevet FR 05-12769 au nom de la demanderesse décrit les modalités et les contraintes d'un pilotage optimal en fréquence d'un allumage radiofréquence de ce type. Le coefficient de surtension Q d'une BME et de son résonateur associé est élevé, Q = 90-100. Il en résulte que la bande passante Aw, inversement proportionnelle au coefficient de surtension selon la relation Aw = 1/Q, est relativement étroite. Le pilotage de la BME nécessite en conséquence une fréquence de pilotage Fp égale à la fréquence de résonance Fc avec une précision meilleure que 10 kHz, soit 0,2% pour les fréquences considérées. Il est connu pour réaliser un signal de pilotage périodique avec une telle précision d'utiliser une solution analogique comportant un oscillateur à tension contrôlée (en anglais : Voltage Controlled Oscillator, 2905538 2 VCO). Une telle solution présente les inconvénients suivants une grande sensibilité aux parasites, un difficile paramétrage de la fréquence et une complexité générale. 5 Il est encore connu d'utiliser une solution numérique par division entière d'une horloge de référence. Compte tenu de la précision de la fréquence attendue une telle solution nécessite un cadencement du dispositif à une fréquence de référence supérieure à 2,5 10 GHz. Le coût d'un processeur de ce type interdit son utilisation dans le secteur automobile. La présente invention remédie à ces différents inconvénients en proposant un générateur 15 logique pseudopériodique basé sur une fonctionnant à une fréquence égale à quelques centaines produit un signal périodique division entière de la fréquence de 20 régulièrement modifié par une correction C appliquée à une de ses périodes afin de produire un signal pseudopériodique de fréquence moyenne Fmoy = Ffix C. L'invention a pour objet un générateur de signal logique pseudopériodique comprenant une horloge de 25 référence capable de produire un signal de référence de période T,.,, un moyen mémoire logique, fournissant en sortie un état logique mémorisé, pilotable pour changer d'état sur réception d'une impulsion, un premier moyen de production capable de produire une impulsion nominale à 30 l'issue d'un intervalle de temps de base Tsec = KxTref , avec K entier, un second moyen de production capable de produire une impulsion décalée à l'issue d'un intervalle de signal horloge de référence Fref au maximum de MHz. Un tel générateur de fréquence Ffix obtenu par référence, 2905538 3 de temps modifié Tsec =(K 1)xTYef, un moyen sélecteur capable de sélectionner, entre le premier moyen de production et le second moyen de production, le moyen qui produit l'impulsion pilotant ledit moyen mémoire logique, 5 de manière à inclure une impulsion décalée pour corriger la période moyenne, afin de générer un signal pseudopériodique de période moyenne 1 Tsec Tmoy =2• NN =2•(K L)xT,ef, avec K entier et L facteur réel correctif compris entre 0 et 1. 10 Un avantage du dispositif selon l'invention est de permettre le pilotage du résonateur d'une BME avec la précision de la fréquence moyenne proche de la fréquence attendue avec une horloge de référence de fréquence relativement basse. 15 Un autre avantage du dispositif selon l'invention est de permettre une détermination simple de K et L respectivement fonctions de la partie entière et de la partie fractionnaire du rapport Tm y 2 • T,ef Selon une autre caractéristique de l'invention le 20 générateur comprend encore un troisième moyen de production capable de produire, une impulsion avancée à l'issue d'un intervalle de temps écourté T$eC REVENDICATIONS 1. Générateur de signal logique pseudopériodique (2) de période moyenne Tmoy caractérisé en ce qu'il comprend : - une horloge de référence (5) capable de produire un signal de référence (1) de période Tref, - un moyen mémoire logique (6) fournissant en sortie (62) un état logique mémorisé, pilotable pour changer d'état 10 sur réception d'une impulsion, - un premier moyen de production (7) capable de produire à partir dudit signal de référence (1), une impulsion nominale à l'issue d'un intervalle de temps de base Tsec = KxTref , avec K entier, 15 - un second moyen de production (8) capable de produire à partir dudit signal de référence (1), une impulsion décalée à l'issue d'un intervalle de temps modifié i see = (K 1) x Tref , - un moyen sélecteur (10, 12) capable de sélectionner, 20 entre le premier moyen de production (7) et le second moyen de production (8), le moyen qui produit l'impulsion pilotant ledit moyen logique (6), de manière à inclure régulièrement une impulsion décalée pour corriger la période moyenne, 25 afin de générer un signal pseudopériodique (2) de période E Tsec moyenne Tmoy =2 NN =2•(K L)xTref, avec K entier et L facteur correctif réel compris entre 0 et 1. 2. Générateur selon la revendication 1, comprenant encore un troisième moyen de production (9) capable de 30 produire à partir dudit signal de référence (1), une 2905538 15 impulsion avancée à l'issue d'un intervalle de temps rK\ écourté TseC 3. Générateur selon la revendication 1 ou 2, où la période T,.ef de l'horloge de référence (5) est comprise entre 1 ns et 200 ns. 4. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, où le moyen mémoire logique (6) comprend une bascule logique inverseuse (6) auto entretenue. 5. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où un moyen de production (7, 8, 9) comprend un compteur paramétrable (7) capable de compter un nombre entier P de périodes de référence Tref et de produire une impulsion à l'issue du comptage. 6. Générateur selon la revendication 5, où le premier moyen de production (7) est paramétré avec P=K, le second moyen de production (8) est paramétré avec P = K 1 et le troisième moyen de production (9) est paramétré avec P=K/2. 7. Générateur selon la revendication 6, où le premier moyen de production (7), le second moyen de production (8) et le troisième moyen de production (9) se confondent en un moyen de production (7, 8, 9) alternativement paramétré avec P=K, P=K-1-1 et P=K/2. 8. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, où le moyen sélecteur (10, 11, 12) 2905538 16 comprend : - un accumulateur (12) s'incrémentant pour chaque impulsion produite par un moyen de production (7, 8, 9), d'un incrément Inc déterminé en fonction de la correction 5 de fréquence souhaitée, et - un multiplexeur (10, 11) sélectionnable parmi les paramètres K, K l et K/2 afin de paramétrer un moyen de production (7, 8, 9), tel que : - le paramètre K/2 est sélectionné pour les M 10 premières impulsions, - le paramètre K est ensuite sélectionné par défaut, - le paramètre K U. est sélectionné lorsque l'accumulateur (12) arrive à saturation. 15 9. Générateur selon la revendication 8, où l'accumulateur (12) comprend un registre mémoire de n bits et où l'incrément Inc est égal à T Inc = Arrondi 2". Frac m y lorsque l'impulsion est retardée 2 . •Tre f i i et Inc = Arrondi 2". 1- Frac 2 • .Trel jj) lorsque l'impulsion est T moy 20 avancée. 10. Générateur selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, comprenant en outre des registres de stockage (16, 17, 18) des paramètres K, K 1 et K/2 de 4 bits et un registre de stockage (15) de 8 bits 25 stockant l'incrément 'Inc. 11. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant encore un moyen temporisateur réglable afin de limiter la durée de génération dudit signal logique pseudopériodique (2). 2905538 17 12. Circuit d'allumage radiofréquence caractérisé en ce qu'il comprend un générateur (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, un transistor (22) et un circuit résonateur (20), le générateur (2) 5 commandant une commutation de puissance au circuit résonateur (20) via le transistor (22) selon ledit signal logique pseudopériodique afin de piloter en fréquence ledit circuit résonateur (20) pour produire une étincelle plasma.